signaalverliezen

Signaalverliezen verwijzen naar de afname van signaalsterkte tijdens de voortplanting van een elektrisch of optisch signaal door een medium of over een component. Het verlies wordt doorgaans uitgedrukt in decibel (dB) en kan optreden als insertieverlies over een kabel of apparaat, als verlies per lengte bij kabels, of als terugreflectie door impedantieon overeenstemming. Signaalverliezen zijn een belangrijke factor bij het ontwerp van communicatiesystemen en bepalen mede het maximale bereik en de benodigde versterking.

Oorzaken en mechanismen

Signaalverliezen ontstaan door verschillende mechanismen. Ohmse verliezen in geleiders zetten deel van de energie om in warmte. Bij hogere frequenties speelt de huideffect een rol, waardoor het effectieve weerstand toeneemt. Dielectrische verliezen treden op in isolatiematerialen; bij glasvezels worden verliezen voornamelijk veroorzaakt door absorptie en Rayleigh-streuving, en buigingsverliezen door realistische afmetingen en krommingen. Daarnaast kunnen radiatieve of lekkageverliezen optreden. Terugreflectie, veroorzaakt door impedantieverlies of slechte aansluiting, leidt tot verlies door storende staande golven en vermindert het effectieve signaalvermogen.

Meting en eenheden

Signaalverliezen worden vaak gemeten als insertiaverlies (IL) tussen ingang en uitgang, uitgedrukt in dB. Het verlies per lengte-eenheid wordt soms aangeduid als attenuatie (bij fiber-optische en RF-links, uitgedrukt in dB/km of dB/m). Return loss (RL) geeft aan hoeveel energie terugkaatst bij een aansluiting en draagt ook bij aan het begrip van signaalverlies in het systeem.

Mitigatie

Verliezen kunnen worden beperkt door het gebruik van materialen met lage verliezen, goede impedantieafstemming en connectoren, minimaliseren van buiging en lengte van het pad, evenals versterking, regeneratie of optische versterkers waar nodig. Bij ontwerp en onderhoud van netwerken is een signaalbudget of link budget essentieel om voldoende signaal-noiseverhouding te waarborgen.