In generale col termine attenuazione si intende una riduzione nella potenza di un segnale dopo la trasmissione su un canale. In pratica il segnale ricevuto ha un'energia minore del segnale trasmesso e ciò può comportare un degrado nella qualità del segnale stesso.
Le cause dell'attenuazione sono molteplici. Per esempio in una trasmissione su cavo l'attenuazione può essere dovuta alla resistenza elettrica del cavo stesso o alla dispersione di potenza dovuta al campo elettromagnetico intorno al cavo. In una trasmissione radio dobbiamo tener conto della perdita di potenza legata alla distanza percorsa e agli effetti di assorbimento legati agli ostacoli incontrati dall'onda (per esempio da parte dell'atmosfera terrestre).
In generale l'attenuazione si misura in decibel (dB) nel seguente modo:
AdB = 10 log(Pu/Pi)
dove Pu è la potenza in uscita e Pi è la potenza in ingresso al canale di trasmissione.
Si noti che, essendo sempre Pu< Pi, il rapporto fra le due potenze è un numero minore di uno e dunque l'attenuazione in dB è un valore negativo (molte volte, per semplicità, si esprime l'attenuazione in valore assoluto, ovvero con un valore positivo, ignorandone il segno).
Siccome l'attenuazione dipende dalla distanza ovvero dalla lunghezza del canale, spesso essa viene espressa più correttamente in dB/km (attenuazione specifica).
Si osservi che, se si esprimono le potenze di ingresso e di uscita in funzione delle rispettive tensioni su uno stesso valore resistivo R di riferimento, l'attenuazione in dB può essere anche scritta nel seguente modo:
AdB = 10 log(Pu/Pi) = 10 log(V2u/V2i) = 20 log(Vu/Vi)
L'effetto dell'attenuazione è diverso a seconda che il segnale trasmesso sia analogico o digitale.
Per quanto riguarda i segnali analogici, l'attenuazione riduce l'ampiezza del segnale e può essere compensata per mezzo di un opportuna amplificazione. In teoria per compensare l'attenuazione basta usare un valore di amplificazione uguale e opposto all'attenuazione stessa (per esempio -10dB di attenuazione possono essere compensati da +10dB di amplificazione). Occorre tuttavia tenere presente il fatto che l'amplificazione non agisce solo sul segnale utile ma anche sul rumore eventualmente presente, che viene amplificato allo stesso modo.
A causa dell'effetto del rumore, risulta importante anche "dove" si effettua l'amplificazione, cioè, come già osservato, è preferibile amplificare il segnale prima dell'invio sul canale rumoroso (o, se necessario, amplificare fra una tratta e l'altra del canale) piuttosto che amplificare in ricezione.
Anche sui segnali digitali l'attenuazione provoca una riduzione in ampiezza, ma tale riduzione non causa un degrado del segnale a condizione che non riduca i livelli del segnale stesso al punto tale da rendere indistinguibile un livello alto da un livello basso. Se per esempio il nostro segnale presenta due livelli in trasmissione 0 e 5V e il ricevitore discrimina livello alto da livello basso in base a una tensione di soglia di 2,5V (ovvero: qualsiasi valore che superi 2,5 V viene interpretato come un livello alto, mentre qualunque valore inferiore a 2,5 V è considerato un livello basso), l'attenuazione causa problemi in ricezione solo se abbassa la tensione di 5V sotto la soglia di riconoscimento di 2,5 V.
Nel caso dei segnali digitali l'attenuazione può essere compensata rigenerando il segnale ovvero ricostruendo i valori dei livelli di partenza. Per esempio è possibile inserire circuiti di rigenerazione intermedi sul canale di trasmissione i quali, prima che il segnale sia troppo degradato e dunque irriconoscibile, provvedono a ripristinare i livelli corretti di partenza.
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