در هنگام استفاده از یک تقسیم کننده غیرفعال چه مقدار از دست دادن اضافه می شود؟
May 16, 2025
هنگام استفاده از یک تقسیم کننده منفعل چه مقدار ضرر اضافه می شود؟
هنگام استفاده از یکی از آنها واقعاً چه مقدار از دست دادن سیگنال اضافه می کنید؟ با استفاده از اطلاعاتی که معمولاً در منابع آنلاین یافت می شود ، مکانیک را تجزیه می کنیم ، ضرر را تعیین می کنیم ، توضیح می دهیم که چرا کاربران به این تعداد اهمیت می دهند و آن را در یک مقاله انسانی و دقیق ارائه می دهند.
از دست دادن سیگنال مالیاتی غیرقابل اجتناب در تقسیم کننده های منفعل
شما سیگنال دارید-شاید این داده های سریع رعد و برق باشد که یک کابل فیبر نوری ، یک جریان ویدیویی را که به چندین صفحه نمایش یا یک فید آنتن برای تلویزیون های مختلف می رود ، پایین می آورد. شما باید آن را به اشتراک بگذارید ، تا آن ورودی را به چندین مکان مختلف ارسال کنید. راه حل Go-to اغلب "تقسیم کننده" است. اما اگر شما یک تقسیم کننده منفعل را انتخاب کنید ، می خواهید مالیات بپردازید-مالیات قدرت سیگنال ، در دسی بل اندازه گیری می شود.
بر خلاف پسر عموی فعال آنها (که ممکن است در جای دیگر بحث کنیم) ، تقسیم کننده های منفعل اساساً ساده هستند. آنها مانند وسایل لوله کشی برای سیگنال ها هستند ، جریان را بدون اضافه کردن فشار یا انرژی اضافی تقسیم می کنند. این سادگی یک امتیاز عالی است-آنها قابل اعتماد هستند ، به قدرت احتیاج ندارند و نسبتاً ارزان هستند. اما این سادگی با هزینه ای می آید: میرایی سیگنال یا ضرر.
برای هر کسی که شبکه را تنظیم کند ، تجهیزات صوتی/تصویری را نصب کند یا به هر شکلی با توزیع سیگنال برخورد کند ، درک این ضرر فقط چیزهای بی اهمیت فنی نیست. این یک عامل مهم است که به طور مستقیم تأثیر می گذارد که آیا سیگنال شما به اندازه کافی به مقصد خود می رسد تا قابل استفاده باشد. از دست دادن بیش از حد ، و شما به دنبال سرعت آهسته ، کیفیت پایین ، اتصالات متناوب یا حتی خرابی کل سیگنال هستید. این همان چیزی است که کاربران واقعاً به آن اهمیت می دهند-نتیجه عملی آن تعداد DB به ظاهر انتزاعی.
بنابراین ، بیایید لایه ها را عقب بکشیم و بدانیم که یک تقسیم کننده منفعل چقدر ضرر می کند ، چرا این کار را انجام می دهد و این برای شما چه معنی دارد.
چرا تقسیم کننده های منفعل باعث از بین رفتن می شوند؟
تصور کنید که یک لوله واحد در حال تحویل آب هستید و از یک اتصال "Y" ساده برای تقسیم آن به دو لوله استفاده می کنید. با فرض مقاومت در برابر جریان برابر ، سرعت جریان آب (یا فشار ، در یک قیاس ساده) در هر یک از دو لوله کوچکتر کمتر از سرعت جریان در لوله اصلی خواهد بود. شما هیچ آب اضافه نکرده اید. شما فقط عرضه موجود را تقسیم کرده اید.
تقسیم کننده های منفعل بر اساس همین اصل کار می کنند. این که آیا آنها انرژی الکتریکی را تقسیم می کنند (در تقسیم کننده های الکتریکی قدیمی) یا انرژی سبک (در تقسیم کننده های فیبر نوری مدرن) ، آنها به سادگی انرژی کل سیگنال ورودی را می گیرند و همان انرژی کل را در بین مسیرهای خروجی توزیع می کنند. انرژی از نظر جادویی افزایش نمی یابد یا بازسازی نمی شود.
از آنجا که انرژی به اشتراک گذاشته شده است ، قدرت سیگنال (که مربوط به انرژی یا انرژی است) در هر درگاه خروجی جداگانه لزوماً ضعیف تر از استحکام سیگنال در درگاه ورودی است. این کاهش قدرت سیگنال همان چیزی است که ما آن را تضعیف می نامیم ، و این "از دست دادن" ذاتی است که توسط فرآیند تقسیم منفعل معرفی می شود.
توضیحات دسی بل (DB
از دست دادن سیگنال (و افزایش) در ارتباطات از راه دور و الکترونیک با استفاده از مقیاس دسی بل (DB) اندازه گیری می شود. مقیاس DB لگاریتمی است ، که باعث می شود برای نشان دادن نسبت های بزرگ قدرت و برای افزودن تلفات (و سود) به صورت خطی در طول یک مسیر سیگنال ، بسیار راحت باشد.
مقدار DB مثبت معمولاً نشان دهنده سود (مانند تقویت) است.
یک مقدار DB منفی یا به سادگی بیان "از دست دادن x db" نشانگر میرایی است.
از نظر مهم ، هنگامی که چندین مؤلفه در یک مسیر سیگنال دارید ، ضررهای DB آنها را اضافه می کنید (و هرگونه سود DB را کم می کنید) تا کل ضرر را پیدا کنید. این خاصیت افزودنی به همین دلیل است که مقیاس DB برای محاسبه بودجه کل سیگنال یا بودجه پیوند بسیار مفید است.
دقیقاً چقدر ضرر؟
ضرر کل اضافه شده توسط یک تقسیم کننده منفعل فقط یک شماره نیست. این در درجه اول از دو بخش تشکیل شده است:
از دست دادن نسبت تقسیم (از دست دادن نظری): این از دست دادن غیرقابل اجتناب است که صرفاً از تقسیم انرژی سیگنال به طور مساوی در بین درگاه های خروجی نتیجه می گیرد. این مبتنی بر لگاریتم تعداد روشهای تقسیم سیگنال است. برای یک تقسیم کننده با درگاه های خروجی 'N' (یک تقسیم کننده 1xN) ، از دست دادن نظری در هر درگاه خروجی تقریباً است:
از دست دادن (db) = 10 * log10 (n)
بیایید به ضررهای نظری معمولی برای نسبت های تقسیم مشترک نگاه کنیم:
شکاف 1x2: سیگنال را به 2 مسیر تقسیم می کند. از دست دادن نظری در هر درگاه = 10 * log10 (2)±3.01 dB
شکاف 1x4: سیگنال را به 4 مسیر تقسیم می کند. از دست دادن نظری در هر درگاه = 10 * log10 (4)±6.02 dB
شکاف 1x8: سیگنال را به 8 مسیر تقسیم می کند. از دست دادن نظری در هر درگاه = 10 * log10 (8)±9.03 dB
1x16 Splitter: سیگنال را به 16 مسیر تقسیم می کند. از دست دادن نظری در هر درگاه = 10 * log10 (16)±12.04 dB
شکاف 1x32: سیگنال را به 32 مسیر تقسیم می کند. از دست دادن نظری در هر درگاه = 10 * log10 (32)±15.05 دسی بل
1x64 Splitter: سیگنال را به 64 مسیر تقسیم می کند. از دست دادن نظری در هر درگاه = 10 * log10 (64)±18.06 دسی بل
این به معنای انگلیسی ساده است: هر بار که تعداد شکاف ها را دو برابر می کنید ، تقریباً 3 دسی بل دیگر ضرر را به هر درگاه خروجی اضافه می کنید. از دست دادن 3 دسی بل به معنای نصف قدرت سیگنال است. بنابراین ، در یک تقسیم 1x4 (دو برابر) ، هر خروجی تقریباً 1/4 قدرت (-6 dB) دارد. در یک تقسیم 1x8 ، 1/8 قدرت (-9 دسی بل) و غیره است. این از دست دادن برای هر سیگنالی که از طریق شکاف عبور می کند اتفاق می افتد و برای هر درگاه خروجی صدق می کند.
از دست دادن درج (از دست دادن عملی): این ضرر اضافی و غیر ایده آل است که توسط ساخت فیزیکی خود شکاف ایجاد می شود. این نقص در نحوه اتصال سیگنال یا تقسیم سیگنال ، جذب مواد ، پراکندگی ، بازتاب و غیره است. از دست دادن درج بسته به کیفیت شکاف ، نوع فناوری شکاف (به عنوان مثال ، FBT در مقابل PLC در فیبر) ، دقت تولید و حتی نسبت تقسیم خاص متفاوت است.
از دست دادن درج به از دست دادن نسبت تقسیم نظری اضافه می شود. یک تقسیم کننده PLC فیبر نوری با کیفیت بالا ممکن است دارای ارقام از دست دادن درج اعم از:
~ 0.1 dB برای یک تقسیم کننده 1x2
~ 0.3 - 0.5 دسی بل برای یک تقسیم کننده 1x4
0.5 ~ 0.8 dB برای یک تقسیم کننده 1x8
~ 0.8 - 1.2 dB برای یک تقسیم کننده 1x16
~ 1.0 - 1.5 دسی بل برای یک تقسیم کننده 1x32
~ 1.5 - 2.0 dB برای یک تقسیم کننده 1x64
توجه: اینها مقادیر معمولی هستند. از برگه های خاص محصول همیشه باید برای ارقام دقیق از دست دادن درج استفاده شود ، که می تواند بین تولید کنندگان و حتی دسته های تولید متفاوت باشد.
محاسبه از دست دادن کل شکاف (در هر درگاه):
ضرر واقعی و قابل اندازه گیری که هنگام استفاده از یک تقسیم کننده منفعل (در هر درگاه خروجی داده شده) تجربه می کنید ، مجموع از دست دادن نسبت تقسیم نظری و از دست دادن درج برای آن شکاف خاص است:
از دست دادن کل تقسیم کننده (DB) در هر درگاه خروجی = از دست دادن نسبت تقسیم نظری (DB) + از دست دادن درج (DB)
نمونه هایی با استفاده از اعداد معمولی:
1x2 شکاف منفعل: 3.01 dB (نظری) + 0.1 dB (درج) = 3.11 db DB از دست دادن کل در هر پورت
1x8 شکاف منفعل: 9.03 dB (نظری) + 0.7 dB دسی بل (درج) = 9.73 db DB از دست دادن کل در هر پورت
1x32 شکاف منفعل: 15.05 dB (نظری) + ~ 1.2 dB (درج) = 16.25 db dB از دست دادن کل در هر درگاه
این "از دست دادن شکاف کل" شماره ای است که به طور معمول در یک برگه محصول برای یک تقسیم کننده منفعل خاص ذکر شده است ، که گاهی اوقات فقط "از دست دادن درج" خوانده می شود ، اما در واقع نشان دهنده جمع ضرر تقسیم و تولید است.
از دست دادن پیوند کل چیست؟
به یاد داشته باشید که ضرر اضافه شده توسط شکاف منفعل تنها ضرر در مسیر سیگنال شما نیست. از دست دادن کل سیگنال شما از منبع (فرستنده) به مقصد (گیرنده) مجموع کلیه مؤلفه ها خواهد بود:
از دست دادن پیوند کل (DB) = از دست دادن در شکاف 1 + از دست دادن در شکاف 2 (در صورت وجود) + از دست دادن کابل/فیبر + تلفات کانکتور + تلفات شکاف + هرگونه ضرر مؤثر دیگر
از دست دادن کابل/فیبر:سیگنال با حرکت در امتداد کابل یا فیبر تضعیف می شود. این در DB در طول واحد مشخص شده است (به عنوان مثال ، db/km برای فیبر ، DB/100ft برای COAX). دویدن طولانی تر به معنای از دست دادن بیشتر است.
از دست دادن اتصال:هر بار که از یک جفت کانکتور استفاده می کنید (اتصال دو کابل یا کابل به تجهیزات) ، ضرر کمی وجود دارد. به طور معمول 0.2 دسی بل تا 0.5 دسی بل در هر جفت اتصال در فیبر نوری ، متفاوت بر اساس نوع کانکتور ، پاکیزگی و کیفیت. اتصالات الکتریکی همچنین ضرر دارند ، هرچند که در مقایسه برای کوتاه مدت اغلب کوچکتر است.
از دست دادن شکاف:هنگام پیوستن به کابل ها به طور دائم (به ویژه فیبر) ، فیوژن یا شکاف های مکانیکی نیز ضرر کمی را معرفی می کنند ، به طور معمول پایین تر از از دست دادن کانکتور (به عنوان مثال ، 0.05 دسی بل برای یک شکاف همجوشی خوب).
چرا کاربران اینقدر به این شماره ضرر اهمیت می دهند؟
درک از دست دادن شکاف منفعل فقط یک تمرین دانشگاهی نیست. این عواقب مستقیم و عملی دارد که کاربران عمیقاً به آنها اهمیت می دهند:
1. فوری ترین تأثیر. هر DB ضرر در کل "بودجه ضرر" سیستم می خورد. این بودجه حداکثر میزان تضعیف سیگنال است که می تواند قبل از اینکه گیرنده دیگر نتواند سیگنال را با اطمینان تشخیص دهد. از دست دادن قابل توجه از یک تقسیم کننده منفعل ، میزان فاصله سیگنال را بعد از شکاف می تواند کاهش دهد یا اینکه بسیاری از اجزای ضرر دیگر (مانند اتصالات) می توانند در مسیر باشند. کاربران اهمیت می دهند زیرا این امر در جایی که می تواند تجهیزات را قرار دهد و شبکه آنها چقدر گسترده است ، دیکته می کند.
2. اگر کل ضرر زیاد باشد ، تجهیزات دریافت کننده باید حساس تر باشند (قادر به تشخیص سیگنال های ضعیف تر) هستند. تجهیزات حساس تر می توانند گران تر باشند. کاربران به این هزینه پنهان بالقوه اهمیت می دهند.
3 برای سیگنال های دیجیتال (مانند داده های اینترنتی) ، از دست دادن بیش از حد فقط سیگنال را ضعیف تر نمی کند. این باعث می شود که گیرنده تشخیص "1" از "0" را تشخیص دهد. این منجر به افزایش نرخ خطا می شود و نیاز به انتقال مجدد داده ها دارد که سرعت مؤثر را کاهش می دهد. کاربران عمیقاً از به دست آوردن سرعت مورد نظر خود اهمیت می دهند. برای سیگنال های آنالوگ (مانند فیلم های قدیمی تر) ، باخت منجر به یک تصویر برفی ، تحریف شده یا ضعیف می شود.
4. سیگنال نزدیک به آستانه حداقل حساسیت در برابر نویز ، تغییرات محیطی (دما بر عملکرد مؤلفه) یا تلفات اضافی کوچک در طول زمان آسیب پذیر است. این می تواند به اتصالات متناوب منجر شود که تشخیص ناامید کننده دشوار است. کاربران به خدمات پایدار و قابل اعتماد اهمیت می دهند.
5. متخصصان طراحی شبکه (به ویژه فیبر نوری مانند FTTH) باید با در نظر گرفتن هر DB از دست دادن از تقسیم کننده ها ، کابل ها و اتصالات ، بودجه کل پیوند را با دقت محاسبه کنند. این برنامه ریزی تضمین می کند که شبکه از روز اول با اطمینان کار خواهد کرد. محاسبه اشتباه یا دست کم گرفتن از دست دادن شکاف منفعل یک مشکل رایج است که منجر به بازپرداخت پر هزینه می شود. کاربران (یا ارائه دهندگان آنها به آنها اعتماد می کنند) به شبکه ای که به عنوان تبلیغ شده کار می کنند اهمیت می دهند.
6. هنگامی که یک سیگنال کار نمی کند ، درک مقادیر از دست دادن مورد انتظار به مشخص کردن مشکل کمک می کند. اگر ضرر اندازه گیری شده از طریق یک تقسیم کننده به طور قابل توجهی بالاتر از آنچه در صفحه داده مشخص شده است ، نشان دهنده یک مؤلفه معیوب یا اتصال کثیف در شکاف است. کاربران (یا تکنسین های آنها) به پیدا کردن و رفع مشکلات اهمیت می دهند.
نحوه برخورد با ضرر شکاف منفعل
از آنجا که از دست دادن شکاف منفعل اجتناب ناپذیر است ، مدیریت آن مهم است. اگر محاسبات طراحی اولیه نشان می دهد که از دست دادن کل پیوند هنگام استفاده از یک تقسیم کننده منفعل بسیار زیاد است ، کاربران چند گزینه (کوتاه از جابجایی به یک سیستم فعال) دارند:
1. از تقسیم کننده هایی با خروجی های کمتری استفاده کنید (به عنوان مثال ، اگر توپولوژی اجازه می دهد ، دو تقسیم کننده 1x4 به جای یک 1x8 ، اگرچه این ممکن است باعث از بین رفتن اتصال در جای دیگر شود).
2. علاوه بر تقسیم کننده ، بزرگترین کمک کننده در از دست دادن را کاهش دهید.
3. سرمایه گذاری در تقسیم کننده ها با از دست دادن درج پایین تر ، اتصالات تمیز کننده و فیبر/کابل باخت پایین تر.
4. اگر رویکرد منفعل به سادگی برای مسافت/شکاف مورد نیاز در حین ماندن در بودجه ضرر کار نمی کند ، یک رویکرد جایگزین شامل اجزای فعال (تقویت کننده ها ، بازسازی کننده ها ، تقسیم کننده های فعال/سوئیچ) ممکن است لازم باشد.
تجارت شکاف منفعل
تقسیم کننده های منفعل از نظر سادگی ، قابلیت اطمینان و هزینه مزایای قانع کننده ای را ارائه می دهند و آنها را برای بسیاری از برنامه های توزیع سیگنال ایده آل می کند ، شاید مهمترین آنها در استقرار بزرگ فیبر به شبکه های خانه (FTTH) باشد. با این حال ، طراحی اساسی آنها مالیات سیگنال غیرقابل اجتناب را نشان می دهد-میرایی یا ضرر-که در درجه اول تابعی از نسبت تقسیم است اما شامل از بین رفتن درج از تولید مؤلفه نیز می شود.
این ضرر ، که در دسی بل ها اندازه گیری می شود ، فقط یک مشخصات فنی نیست. این یک عامل مهم است که به طور مستقیم بر دسترسی به سیگنال ، عملکرد ، قابلیت اطمینان و زنده ماندن کلی طراحی شبکه تأثیر می گذارد. کاربران عمیقاً به این نتایج عملی اهمیت می دهند-آنها می خواهند اینترنت خود را سریع ، ویدیوی آنها روشن کند و ارتباطات آنها پایدار باشد. درک از دست دادن ذاتی یک تقسیم کننده منفعل ، نحوه تعیین آن و چگونگی کمک به از بین رفتن کل سیگنال در یک سیستم برای اجرای موفقیت آمیز و عیب یابی ضروری است. در حالی که تقسیم کننده های منفعل سادگی و استحکام را به همراه می آورند ، مدیریت میرایی سیگنال غیرقابل اجتناب آنها برای اطمینان از موفقیت سیگنال با موفقیت سفر خود را از منبع به همه مقاصد مهم می کند.