Πόση απώλεια προστίθεται όταν χρησιμοποιείται ένας παθητικός διαχωριστής;
May 16, 2025
Πόση απώλεια προστίθεται όταν χρησιμοποιείται ένας παθητικός διαχωριστής;
Χρησιμοποιώντας πληροφορίες που βρίσκονται συνήθως σε διαδικτυακές πηγές, θα αναλύσουμε τη μηχανική, θα ποσοτικοποιήσουμε την απώλεια,εξηγήστε γιατί οι χρήστες ενδιαφέρονται τόσο πολύ για αυτό το νούμερο, και να το παρουσιάσει σε ένα ανθρωπισμένο, λεπτομερές άρθρο.
Η αναπόφευκτη απώλεια φορολογικού σήματος σε παθητικούς διαχωριστές
Έχεις σήμα.ΕπικεφαλήςΜπορεί να είναι ταχεία μεταφορά δεδομένων μέσω ενός καλωδίου οπτικής ινών, μια ροή βίντεο που κατευθύνεται σε πολλαπλές οθόνες, ή μια τροφοδοσία κεραίας για διαφορετικές τηλεοράσεις.για να στείλουμε αυτή την είσοδο σε διάφορα διαφορετικά μέρηΗ λύση είναι συχνά ένα "splitter". Αλλά αν επιλέξετε ένα παθητικό splitter, είστε έτοιμοι να πληρώσετε φόροΕπικεφαλήςφορολογία έντασης σήματος, μετρούμενη σε ντεσιμπέλ.
Σε αντίθεση με τους ενεργούς συγγενείς τους (που θα μπορούσαμε να συζητήσουμε αλλού), οι παθητικοί διαχωριστές είναι βασικά απλοί.διαίρεση της ροής χωρίς προσθήκη πρόσθετης πίεσης ή ενέργειαςΑυτή η απλότητα είναι ένα τεράστιο πλεονέκτημα.ΕπικεφαλήςΕίναι αξιόπιστα, δεν χρειάζονται ενέργεια και είναι σχετικά φθηνά. Αλλά αυτή η απλότητα έχει ένα κόστος: εξασθένιση ή απώλεια σήματος.
Για όποιον δημιουργεί ένα δίκτυο, εγκαθιστά εξοπλισμό ήχου / βίντεο, ή ασχολείται με τη διανομή σήματος σε οποιαδήποτε μορφή, η κατανόηση αυτής της απώλειας δεν είναι μόνο τεχνική ασυναρτησία.Είναι ένας κρίσιμος παράγοντας που επηρεάζει άμεσα αν το σήμα σας φτάνει στον προορισμό του αρκετά ισχυρό για να είναι χρήσιμο.Πολύ μεγάλη απώλεια, και θα δούμε αργές ταχύτητες, κακή ποιότητα, διαλείπουσες συνδέσεις, ή ακόμα και πλήρη αποτυχία σήματος.ΕπικεφαλήςΤο πρόβλημα είναι ότι οι περισσότεροι από εμάς δεν γνωρίζουμε το πρακτικό αποτέλεσμα του φαινομενικά αφηρημένου αριθμού dB.
Ας ξεχωρίσουμε λοιπόν τα στρώματα και να μάθουμε ακριβώς πόση απώλεια προσθέτει ένας παθητικός διαχωριστής, γιατί το κάνει, και τι σημαίνει αυτό για εσάς.
Γιατί οι Παθητικοί Διαχωριστές Προκαλούν Απώλεια;
Φανταστείτε ότι έχετε ένα σωλήνα που διανέμει νερό, και χρησιμοποιείτε μια απλή διασταύρωση "Y" για να το χωρίσετε σε δύο σωλήνες.σε μια απλουστευμένη αναλογία) σε κάθε ένα από τα δύο μικρότερα σωλήνες θα είναι μικρότερη από τη ροή στο αρχικό σωλήναΔεν έχετε προσθέσει καθόλου νερό, απλά μοιράσατε την υπάρχουσα προμήθεια.
Οι παθητικοί διαχωριστές λειτουργούν με την ίδια αρχή. Είτε διαχωρίζουν ηλεκτρική ενέργεια (σε παλαιότερους ηλεκτρικούς διαχωριστές) ή φωτεινή ενέργεια (σε σύγχρονους διαχωριστές οπτικών ινών),Απλά παίρνουν την συνολική ενέργεια του εισερχόμενου σήματος και την κατανέμουν μεταξύ των οδών εξόδου.Η ενέργεια δεν αυξάνεται με μαγικό τρόπο ή να αναγεννηθεί.
Δεδομένου ότι η ενέργεια μοιράζεται, η ένταση του σήματος (που σχετίζεται με την ενέργεια ή την ισχύ) σε κάθε μεμονωμένη πύλη εξόδου είναι απαραίτητα ασθενέστερη από την ένταση του σήματος στην πύλη εισόδου.Αυτή η μείωση της έντασης του σήματος ονομάζεται εξασθένιση., και είναι η εγγενής "απώλεια" που εισάγεται από την παθητική διαδικασία διαίρεσης.
Η εξήγηση των δεσιμπέλων (dB)
Η απώλεια (και η αύξηση) του σήματος στις τηλεπικοινωνίες και τα ηλεκτρονικά προϊόντα μετριέται με τη χρήση της κλίμακας των ντεσιμπέλ (dB).που το καθιστά πολύ βολικό για την αναπαράσταση μεγάλων αναλογιών ισχύος και για την προσθήκη απωλειών (και κερδών) γραμμικά κατά μήκος μιας διαδρομής σήματος.
Μια θετική τιμή dB συνήθως υποδηλώνει αύξηση (όπως η ενίσχυση).
Η αρνητική τιμή dB ή η απλή αναφορά "απώλεια X dB" υποδηλώνει εξασθένιση.
Είναι κρίσιμο, όταν έχετε πολλαπλά στοιχεία σε μια διαδρομή σήματος, προσθέτετε τις απώλειες dB (και αφαιρέστε τυχόν κέρδη dB) για να βρείτε τη συνολική απώλεια.Αυτή η πρόσθετη ιδιότητα είναι ο λόγος για τον οποίο η κλίμακα dB είναι τόσο χρήσιμη για τον υπολογισμό του συνολικού προϋπολογισμού σήματος ή του προϋπολογισμού συνδέσμου.
Πόσες απώλειες, ακριβώς;
Η συνολική απώλεια που προστίθεται από έναν παθητικό διαχωριστή δεν είναι μόνο ένας αριθμός.
Απώλεια διαχωρισμού αναλογίας (θεωρητική απώλεια): Πρόκειται για την αναπόφευκτη απώλεια που προκύπτει από την καθαρή διαίρεση της ενέργειας του σήματος εξίσου μεταξύ των θύρων εξόδου.Βασίζεται στο λογάριθμο του αριθμού των τρόπων με τους οποίους το σήμα χωρίζεται.Για έναν σπιλτερ με N θύρες εξόδου (ένας σπιλτερ 1xN), η θεωρητική απώλεια ανά θύρα εξόδου είναι περίπου:
Απώλεια (dB) = 10 * log10 ((N)
Ας δούμε τις τυπικές θεωρητικές απώλειες για κοινούς λόγους διαίρεσης:
1x2 Splitter: Διαιρεί το σήμα σε 2 διαδρομές.≈30,01 dB
1x4 Splitter: Διαιρεί το σήμα σε 4 διαδρομές.≈60,02 dB
1x8 Splitter: Διαιρεί το σήμα σε 8 διαδρομές.≈90,03 dB
1x16 Splitter: Διαχωρίζει το σήμα σε 16 διαδρομές.≈120,04 dB
1x32 Splitter: Διαιρεί το σήμα σε 32 διαδρομές.≈150,05 dB
1x64 Splitter: Διαιρεί το σήμα σε 64 διαδρομές. Θεωρητική απώλεια ανά θύρα = 10 * log10 ((64)≈180,06 dB
Κάθε φορά που διπλασιάζετε τον αριθμό των διαχωρισμών, προσθέτετε περίπου άλλα 3 dB απώλειας σε κάθε πύλη εξόδου.σε διαίρεση 1x4 (δύο διπλασιασμοί)Η απώλεια αυτή συμβαίνει σε κάθε σήμα που περνάει από τον διαχωριστή.και ισχύει για κάθε πύλη εξόδου.
Απώλεια εισαγωγής (πρακτική απώλεια): Πρόκειται για την πρόσθετη, μη ιδανική απώλεια που εισάγεται από τη φυσική κατασκευή του ίδιου του διαχωριστή.Εξηγεί τις ατέλειες στο πώς το σήμα είναι συνδεδεμένο ή διαιρεμένοΗ απώλεια εισαγωγής ποικίλλει ανάλογα με την ποιότητα του διαχωριστή, τον τύπο της τεχνολογίας διαχωριστή (π.χ. FBT έναντι PLC σε ίνες),την ακρίβεια κατασκευής, και ακόμη και την ειδική αναλογία διαίρεσης.
Ένας υψηλής ποιότητας διαχωριστής PLC ινών οπτικής μπορεί να έχει αριθμούς απώλειας εισαγωγής που κυμαίνονται από:
~0,1 dB για διαχωριστή 1x2
~ 0,3 - 0,5 dB για διαχωριστή 1x4
~ 0,5 - 0,8 dB για διαχωριστή 1x8
~ 0,8 - 1,2 dB για διαχωριστή 1x16
~1,0 - 1,5 dB για διαχωριστή 1x32
~1,5 - 2,0 dB για διαχωριστή 1x64
Σημείωση: Πρόκειται για τυπικές τιμές· για την ακριβή τιμή της απώλειας εισαγωγής, η οποία μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τον κατασκευαστή ή ακόμη και ανάλογα με τις παρτίδες παραγωγής, πρέπει πάντα να γίνεται αναζήτηση σε ειδικά δελτία δεδομένων για το προϊόν.
Υπολογισμός της συνολικής απώλειας διαχωρισμού (ανά λιμάνι):
Η πραγματική, μετρήσιμη απώλεια που βιώνετε όταν χρησιμοποιείτε έναν παθητικό διαχωριστή (σε οποιαδήποτε δεδομένη πύλη εξόδου) είναι το άθροισμα της θεωρητικής απώλειας αναλογίας διαίρεσης και της απώλειας εισαγωγής για τον συγκεκριμένο διαχωριστή:
Συνολική απώλεια διαχωρισμού (dB) ανά πύλη εξόδου = θεωρητική απώλεια αναλογίας διαχωρισμού (dB) + απώλεια εισαγωγής (dB)
Παραδείγματα με τυπικούς αριθμούς:
1x2 Παθητικός διαχωριστής: ~3,01 dB (θεωρητικά) + ~0,1 dB (εισαγωγή) = ~3,11 dB Συνολική απώλεια ανά θύρα
1x8 Παθητικός διαχωριστής: ~9,03 dB (θεωρητικά) + ~0,7 dB (εισαγωγή) = ~9,73 dB Συνολική απώλεια ανά θύρα
1x32 Παθητικός διαχωριστής: ~15.05 dB (θεωρητική) + ~1.2 dB (εισαγωγή) = ~16.25 dB Συνολική απώλεια ανά θύρα
Αυτή η "Συνολική απώλεια διαίρεσης" είναι ο αριθμός που θα δείτε συνήθως σε ένα δελτίο δεδομένων προϊόντος για ένα συγκεκριμένο παθητικό διαίρεση,Μερικές φορές απλά ονομάζεται "Επιπλέον απώλεια", αλλά στην πραγματικότητα αντιπροσωπεύει το άθροισμα των απωλειών διαίρεσης και κατασκευής..
Ποια είναι η συνολική απώλεια σύνδεσης;
Είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι η απώλεια που προστίθεται από τον παθητικό διαχωριστή δεν είναι η μόνη απώλεια στην πορεία του σήματος.Η συνολική απώλεια σήματος από την πηγή (μεταδότης) στον προορισμό (αποδέκτης) θα είναι το άθροισμα όλων των συστατικών:
Συνολική απώλεια σύνδεσης (dB) = απώλεια στο διαχωριστικό 1 + απώλεια στο διαχωριστικό 2 (εάν υπάρχει) + απώλεια καλωδίου/φυσικών ινών + απώλεια συνδέσμων + απώλεια σύνδεσης + απώλεια οποιωνδήποτε άλλων εξαρτημάτων
Απώλεια καλωδίων/ϊνών:Το σήμα αποδυναμώνεται καθώς ταξιδεύει κατά μήκος του καλωδίου ή της ινών.
Απώλεια συνδέσμου:Κάθε φορά που χρησιμοποιείτε ένα ζευγάρι συνδέσμων (συνδέοντας δύο καλώδια ή ένα καλώδιο σε εξοπλισμό), υπάρχει μια μικρή απώλεια.που ποικίλλουν ανάλογα με τον τύπο συνδέσμουΟι ηλεκτρικές συνδέσεις έχουν επίσης απώλειες, αν και συχνά μικρότερες σε σύγκριση με τις σύντομες λειτουργίες.
Απώλεια σύνδεσης:Κατά τη διαρκή σύνδεση καλωδίων (ειδικά ινών), η σύντηξη ή οι μηχανικές συγκόλλησεις εισάγουν επίσης μια μικρή απώλεια, συνήθως χαμηλότερη από την απώλεια συνδέσμου (π.χ. 0,05 dB για μια καλή σύνδεση σύντηξης).
Γιατί οι χρήστες ενδιαφέρονται τόσο πολύ για αυτόν τον αριθμό απώλειας;
Η κατανόηση της απώλειας του παθητικού διαχωριστή δεν είναι απλά μια ακαδημαϊκή άσκηση. Έχει άμεσες, πρακτικές συνέπειες για τις οποίες οι χρήστες νοιάζονται βαθιά:
1Κάθε dB απώλειας καταναλώνει το συνολικό "αποθεματικό απώλειας" του συστήματος.Αυτό το budget είναι το μέγιστο ποσό εξασθένισης του σήματος που μπορεί να συμβεί πριν ο δέκτης δεν μπορεί πλέον να ανιχνεύσει αξιόπιστα το σήμαΜια σημαντική απώλεια από έναν παθητικό διαχωριστή μειώνει την απόσταση που μπορεί να ταξιδέψει το σήμα μετά τον διαχωριστή ή περιορίζει πόσα άλλα στοιχεία με απώλεια (όπως οι συνδέσεις) μπορούν να είναι στην πορεία.Οι χρήστες ενδιαφέρονται γιατί αυτό υπαγορεύει πού μπορούν να τοποθετήσουν τον εξοπλισμό τους και πόσο εκτεταμένο μπορεί να είναι το δίκτυό τους.
2Εάν η συνολική απώλεια είναι υψηλή, ο δέκτης εξοπλισμού πρέπει να είναι πιο ευαίσθητος (ισχύει για την ανίχνευση ασθενέστερων σημάτων).Οι χρήστες ενδιαφέρονται για αυτό το πιθανό κρυμμένο κόστος.
3Για ψηφιακά σήματα (όπως τα δεδομένα του διαδικτύου), η υπερβολική απώλεια δεν κάνει μόνο το σήμα πιο αδύναμο· καθιστά πιο δύσκολο για τον δέκτη να διακρίνει τα "1" από τα "0".Αυτό οδηγεί σε αυξημένα ποσοστά σφάλματοςΓια τα αναλογικά σήματα (όπως τα παλαιότερα βίντεο), η απώλεια οδηγεί σε χιονισμένα, στρεβλωμένα, διαστρεβλωμένα σήματα.ή ασθενής εικόνα.
4Ένα σήμα που πλησιάζει το κατώτατο όριο ευαισθησίας είναι ευάλωτο στον θόρυβο, στις περιβαλλοντικές αλλαγές (θερμοκρασία που επηρεάζει τις επιδόσεις των κατασκευαστικών στοιχείων),ή μικρές πρόσθετες απώλειες με την πάροδο του χρόνου (βρώμικες συνδέσεις)Οι χρήστες ενδιαφέρονται για σταθερή, αξιόπιστη υπηρεσία.
5Οι επαγγελματίες που σχεδιάζουν δίκτυα (ειδικά εκείνα με οπτική ίνα, όπως το FTTH) πρέπει να υπολογίζουν προσεκτικά τον συνολικό προϋπολογισμό σύνδεσης, λαμβάνοντας υπόψη κάθε dB απώλειας από σπιλτερ, καλώδια,και συνδέσειςΟ σχεδιασμός αυτός εξασφαλίζει ότι το δίκτυο θα λειτουργεί αξιόπιστα από την πρώτη μέρα.Οι χρήστες (ή οι πάροχοι στους οποίους βασίζονται) ενδιαφέρονται για το δίκτυο να λειτουργεί όπως διαφημίζεται.
6Όταν ένα σήμα δεν λειτουργεί, η κατανόηση των τιμών αναμενόμενης απώλειας βοηθά στην εντοπισμό του προβλήματος.υποδεικνύει ελαττωματικό στοιχείο ή βρώμικη σύνδεση στο διαχωριστικόΟι χρήστες (ή οι τεχνικοί τους) ενδιαφέρονται για την αποτελεσματική εξεύρεση και επίλυση προβλημάτων.
Πώς να Αντιμετωπίζετε την Παθητική Απώλεια
Εάν οι αρχικοί υπολογισμοί σχεδιασμού δείχνουν ότι η συνολική απώλεια συνδέσμου είναι πολύ υψηλή όταν χρησιμοποιείται ένας παθητικός διαχωριστής, η απώλεια συνδέσμου είναι πολύ υψηλή.Οι χρήστες έχουν μερικές επιλογές (εκτός από τη μετάβαση σε ενεργό σύστημα):
1. Χρησιμοποιήστε σπιλτερ με λιγότερες εξόδους (π.χ. δύο σπιλτερ 1x4 αντί για έναν 1x8, αν τοπολογία το επιτρέπει, αν και αυτό μπορεί να αυξήσει την απώλεια σύνδεσης αλλού).
2Μειώστε τον μεγαλύτερο παράγοντα απώλειας εκτός από τον διαχωριστή.
3Επενδύστε σε σπιλτερ με χαμηλότερες απώλειες εισαγωγής, καθαρότερες συνδέσεις και χαμηλότερες απώλειες ινών/καλωδίων.
4Εάν η παθητική προσέγγιση δεν λειτουργεί για τις απαιτούμενες αποστάσεις/διαχωρισμούς, ενώ παραμένει εντός του προϋπολογισμού απώλειας, μια εναλλακτική προσέγγιση που περιλαμβάνει ενεργά συστατικά (ενισχυτές, αναγεννητές,ενδέχεται να απαιτηθούν ενεργοί διαχωριστές/συνδέτες).
Η Ανταλλαγή του Παθητικού Διαχωριστή
Οι παθητικοί διαχωριστές προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα όσον αφορά την απλότητα, την αξιοπιστία και το κόστος, καθιστώντας τους ιδανικούς για πολλές εφαρμογές διανομής σήματος,Ιδιαίτερα στις ευρείας κλίμακας εφαρμογές δικτύων Fiber to the Home (FTTH).Ωστόσο, η θεμελιώδης σχεδίαση τους υπαγορεύει έναν αναπόφευκτο φόρο σήματος.Επικεφαλήςεξασθένιση ή απώλειαΕπικεφαλήςη οποία είναι κυρίως συνάρτηση της αναλογίας διαίρεσης αλλά περιλαμβάνει επίσης την απώλεια εισαγωγής από την κατασκευή του εξαρτήματος.
Αυτή η απώλεια, μετρούμενη σε δεξιόμετρα, δεν είναι μόνο μια τεχνική προδιαγραφή, είναι ένας κρίσιμος παράγοντας που επηρεάζει άμεσα την εμβέλεια του σήματος, την απόδοση, την αξιοπιστία,και τη συνολική βιωσιμότητα του σχεδιασμού του δικτύουΟι χρήστες ενδιαφέρονται βαθιά για αυτά τα πρακτικά αποτελέσματαΕπικεφαλήςΘέλουν γρήγορο ίντερνετ, καθαρό βίντεο και σταθερές συνδέσεις.και πώς συμβάλλει στην συνολική απώλεια σήματος σε ένα σύστημα είναι απαραίτητη για την επιτυχή εφαρμογή και την αντιμετώπιση προβλημάτωνΕνώ οι παθητικοί διαχωριστές φέρνουν απλότητα και ανθεκτικότητα,Η διαχείριση της αναπόφευκτης εξασθένισης του σήματος είναι το κλειδί για να εξασφαλιστεί ότι το σήμα ολοκληρώνει με επιτυχία το ταξίδι του από την πηγή σε όλους τους προορισμούς..