Was ist Dämpfung?

Dämpfung ist ein allgemeiner Begriff, der sich auf jede Verringerung der Stärke eines Signals bezieht. Eine Dämpfung tritt bei jeder Art von Signal auf, egal ob digital oder analog. Dämpfung wird manchmal auch als Verlust bezeichnet und ist eine natürliche Folge der Signalübertragung über große Entfernungen.

Bei herkömmlichen Kabeln und Glasfaserkabeln wird die Dämpfung in Dezibel (dB) pro Fuß, 1.000 Fuß, Kilometer oder Meile angegeben. Je geringer die Dämpfung pro Distanzeinheit ist, desto effizienter ist ein Kabel.

Wenn Signale über große Entfernungen per Kabel übertragen werden müssen, können entlang der Kabellänge Repeater eingesetzt werden. Repeater erhöhen die Signalstärke, um die Dämpfung zu überwinden. Dadurch wird die maximal erreichbare Reichweite der Kommunikation deutlich erhöht.

Unter Dämpfung in Computernetzwerken versteht man den Verlust der Kommunikationssignalstärke, der in Dezibel gemessen wird. Mit zunehmender Dämpfung wird die Übertragung, beispielsweise bei einem Telefonanruf oder einer E-Mail, die ein Benutzer zu senden versucht, stärker verzerrt.

In Computernetzwerken kommt es aufgrund der folgenden Faktoren zu einer Dämpfung:

Die Leitungsdämpfung in einem DSL-Netzwerk (Digital Subscriber Line) misst beispielsweise den Signalverlust zwischen dem Zugangspunkt eines DSL-Anbieters und einem Zuhause. In DSL-Netzwerken ist die Dämpfung von entscheidender Bedeutung, da bei zu großen Leitungsdämpfungswerten die Datenraten, die ein Haushalt erhalten kann, möglicherweise eingeschränkt sind. Werte für die Leitungsdämpfung an einem DSL-Anschluss liegen typischerweise zwischen 5 dB und 50 dB – je niedriger die Werte, desto besser.

Wi-Fi unterstützt die sogenannte dynamische Ratenskalierung, die die Entfernung vergrößert, über die drahtlose Geräte miteinander verbunden werden können, im Gegenzug für eine geringere Netzwerkleistung bei größeren Entfernungen. Abhängig von der Übertragungsqualität der Leitung regelt die dynamische Ratenskalierung die maximale Datenrate der Verbindung automatisch in festen Schritten nach oben oder unten.

Das Wort Dämpfung wird auch in anderen Zusammenhängen als Computernetzwerken verwendet. Tonmischer und Audiophile können beispielsweise Dämpfungstechniken verwenden, um den Schallpegel zu steuern, wenn sie verschiedene Audioaufnahmen mischen.

Auch in der Radiologie wird die Schwächung häufig verwendet, um die Eigenschaften einer anatomischen Struktur zu diskutieren, die in einem Röntgenbild dargestellt wird.

Beim Brauen bezeichnet die Vergärung den Prozess der Umwandlung von Zucker in Alkohol und Kohlendioxid durch Gärung. Je größer die Verdünnung, desto mehr Zucker wurde in Alkohol umgewandelt. Wenn ein Bier stärker geschwächt ist, ist es trockener und alkoholischer als ein weniger geschwächtes Bier.

Die Dämpfung ist bei Telekommunikations- und Ultraschallanwendungen wichtig, da sie entscheidend für die Bestimmung der Signalstärke als Funktion der Entfernung ist. Die Minimierung des Dämpfungsverlusts ist bei Mikrowellen-, drahtlosen und Mobilfunkanwendungen wichtig, da eine optische Datenverbindung davon abhängt, dass moduliertes Licht den Empfänger mit ausreichend Leistung erreicht, um korrekt demoduliert zu werden. Diese Leistung wird durch Dämpfung reduziert, was zu einem Verlust des übertragenen Lichtsignals führt.

Das Ausmaß der Dämpfung wird üblicherweise in der Einheit Dezibel (dB) ausgedrückt.

Wenn Ps die Signalleistung am Sendeende (Quelle) einer Kommunikationsschaltung und Pd die Signalleistung am Empfangsende (Ziel) ist, dann ist Ps > Pd. Die Leistungsdämpfung Ap in Dezibel ergibt sich aus der Formel:

Ap = 10 log10(Ps/Pd)

Die Dämpfung kann auch als Spannung ausgedrückt werden. Wenn Av die Spannungsdämpfung in Dezibel, Vs die Quellsignalspannung und Vd die Zielsignalspannung ist, dann gilt Folgendes:

Av = 20 log10(Vs/Vd)

Verstärkung ist eine Technik, mit der die Signalstärke erhöht werden kann, um eine Dämpfung zu verhindern.

Die Signalverstärkung erhöht elektrisch die Stärke eines Leitungssignals durch eine von mehreren technischen Methoden. Typischerweise umfasst die Verstärkung in Computernetzwerken eine Logik zur Rauschunterdrückung, um zu verhindern, dass die zugrunde liegenden Nachrichtendaten dabei beschädigt werden.

Ein Netzwerk-Repeater-Gerät integriert einen Signalverstärker in seine Schaltung und fungiert als Vermittler zwischen zwei Nachrichtenendpunkten. Der Repeater übernimmt folgende Aufgaben:

Neben Repeatern eignen sich auch Richtantennen und andere Antennen-Upgrades gut zur Signalverstärkung.

Anmerkung der Redaktion:Diese Definition wurde aktualisiert, um das Leseerlebnis zu verbessern.