Signaldämpfung

Signaldämpfung bezeichnet den Verlust an Signalstärke während der Übertragung von einem Sender zu einem Empfänger. Sie entsteht durch verschiedene physikalische Prozesse wie Absorption, Streuung, Reflexion, Verluste in Bauteilen oder Medium, sowie durch Entkopplung, Rauschen und Mehrwegeausbreitung. Die Dämpfung wird in der Regel als Dezibel (dB) angegeben und gibt das Verhältnis von Eingang zu Ausgang an, meist als A(dB) = 10 log10(Pin/Pout). In vielen Anwendungen wird die Dämpfung pro Längeneinheit angegeben, etwa als dB pro Kilometer oder pro Meter.

Ursachen und Typen umfassen leitungsgebundene Dämpfung in Kabeln (Widerstand, Dielektrik, Leiterverluste, Kopplungsverluste), atmosphärische Verluste (z. B. Regen, Wolken, Feuchtigkeit), materialbedingte Verluste in Hohlleitern oder Wellenleitern sowie Freiraumverlust durch Streuung, Absorption und geometrische Ausbreitung. Die Dämpfung hängt stark von der Frequenz ab: Hohe Frequenzen erfahrungsgemäß mit größeren Verlusten verbunden, insbesondere in leitenden oder durchlässigen Medien. Messgröße ist oft die Dämpfung pro Länge (dB/km, dB/m) oder der Gesamtverlust über eine Strecke.

Für die Freiraum- bzw. Funkübertragung gelten zusätzlich Freiraumverlustformeln, z. B. Lfs(dB) = 20 log10(4πR/λ) oder äquivalent Lfs(dB) = 20 log10(d) + 20 log10(f) + 32,44, wobei d die Entfernung in Kilometern und f die Frequenz in Megahertz ist. In Glasfaser- oder Kabelsystemen wird die Dämpfung häufig in dB/km gemessen; typische Werte liegen im Bereich weniger bis einiger dB/km in Glasfasern, deutlich höher in vielen Kupferleitungen.

Signaldämpfung beeinflusst die Reichweite, die Datenrate und das Link-Budget von Kommunikationssystemen. Verstärkung, Repeater, Verstärkertechniken und bessere Materialien dienen der Dämpungsreduktion und der Erhöhung der Übertragungsleistung.

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