Жил-был один дядька, Джон Непер, аж с 1550 года. Дядька, да не простой, а шотландский! И был он математиком и даже изобретателем. И изобрёл он... Нет, не велосипед, а ЛОГАРИФМЫ да не простые, а натуральные. Для двоечников со стажем напоминаю, что ЛОГАРИФМ числа N по основанию а называется показатель степени, в которую нужно возвести а, чтобы получить число N. На рис.5а оно и есть. А, натуральные, это какие? Это те которые с основанием е, а число е = 2,71828...! Во как?! Для нас же дядька это не только логарифмист, но и носитель названия логарифмической единицы НЕПЕР. И измеряется неперами отношение U1/U2 или I1/I2. Точнее, логарифм этих отношений. Обычно в неперах измеряют свойства линий (аппаратуры) связи. Краем уха слышал, что эти неперы хотят упразднить или даже уже?!?
Нам же ближе натуральных другие логарифмы с основанием 10! Проще, десятичные логарифмы. А единица измерения тех же отношений есть БЕЛ. И названа она в честь другого дядьки, того самого который изобрёл ТЕЛЕФОН, Александра Грэхема Белла! Вот только пользоваться на практике этими БЕЛАМИ было как-то не совсем удобно. Это типа расстояние до Москвы измерять метрами?! И как только, так сразу перешли на десятую часть БЕЛА и назвали эту часть ДЕЦИБЕЛАМИ! По аналогии с другими мерами перед знаком логарифма стали ставить множитель 10! Также как, измерять длину вместо метров в миллиметрах приходится умножать метры на 1000! Вот на рис.4а Вы и видите логарифм отношения двух мощностей Р1 и Р2. А, чтобы не перепутать единицы в конце стоит дБ и 10 перед логарифмом. Мол это в децибелах. Всё, и даже не сомневайтесь! Иногда пишут по-импортному dB или ещё проще, db. Главное, чтобы Вы понимали о чём речь идёт?!
А, почему же в формуле рис.4d множитель не 10, а 20? Разберёмся... Представим наши мощности Р1 и Р2 вот так, как на рис.4b,e. Почему так? Мощность Р = UI. В свою очередь I = U/R. R1 и R2 сопротивления на которых и выделяются мощности. В идеале (для нас) R1 = R2. Подставляем выражения мощности через U и R в формулу рис4а и преобразуем как на рис.4с. И приходим к выражению рис.4f. Далее используем свойство логарифмов рис.4g и избавляемся от показателя степени 2, поставив его в виде множителя перед знаком логарифма рис.4h. Всё, теперь мы имеем формулу рис.4d. Эти два выражения (в розовом блоке) фигурируют в различной литературе по радиотехнической тематике...
Ну хорошо, вроде бы всё понятно?! Но как нам что-то понимать когда нам втирают, что реактивный самолёт (шоб ему колёса отвалились!) издаёт шум (рёв) в 120 дБ?! Ведь все эти деци получаются от отношений... А у нас, что с чем соотносится? Вопрос конечно интересный, но простой. Звуковое давление нам на уши самолёт создаёт такое... Вот такое нужно относить к давлению ПОРОГА СЛЫШИМОСТИ! Это принято как 20 мкПа (микропаскаль) при частоте звука 3 кГц. А, далее логарифм и все довольны. Наши 120 дБ называется уровнем шума, создаваемого самолётом. Главное понимать, то,что шум сравнивается с каким-то ОПОРНЫМ давлением, а не просто от балды?!
С точки зрения напряжений, токов, мощностей здесь аналогично называют УРОВЕНЬ с оговоркой, указанием опорных: напряжений, токов, мощностей. Примерно так Lu/1мкВ = ... Это значит, что мы имеем уровень напряжения по отношению к напряжению в 1мкВ! А если не пишется, то мол и сами догадаетесь о чём речь идёт?! Как например на рис.4m. Здесь отношение напряжения в 7мкВ к 1мкВ при логарифмировании превращается в уровень 16,9дБ(мкВ)! Но эти тонкости обычно опускаются теми, кто часто пользуется этими уровнями, оперируя ими не особо задумываясь?! Откройте сайты по тематике или видео в ютюбе... Много ли найдётся говорунов использующих эти дБмкВ ?!
Ну, хорошо! Децибелы, децибелами, а обед по расписанию! В смысле, что с этими децибелами делать? Много ли Вы видели в руководстве к телевизорам чувствительность в децибелах? Особенно в импортных? Это оказывается секретные данные для НАТО?! Во как?! Одним словом, мы можем всё-таки узнать истинное значение напряжение сигнала в линейных величинах хотя бы в микровольтах (мкВ)?! Конечно, нет базара! Но как? Из той же проклятой формулы рис5а. Для старых цветных телевизоров типа 3УСЦТ сигнал на входе должен быть в пределах 40-45 дБ. Какой уровень нужен современным и тем более с поголовной цифроризацией я не знаю? По крайней мере рассматриваемые ниже уровни в 70 дБ, это слишком...
А где же у нас в доме есть эти децибелы? Про звук уж догадались (про пьяного соседа с перфоратором?!). А ещё где? Ушли в прошлое мечты о хоть каком-то, пусть чёрно-белом телевизоре... Позже о цветном... И вот, либо все стали богатыми, или всё подешевело?.. Но чаще слышишь о 2-х, 3-х или даже 4-х телевизорах в доме! Крутые как у ... даже спутниковые приёмники заимели... Одним словом встал вопрос как обеспечить по максиму сигнал к телевизорам, еще если их аж 4 штуки?! Как этот чёртов сигнал разделить так, чтобы и волки были сыты и овцы целы? Разберёмся (может быть?!).
Нам простым, бедным с одной зарплатой равной прожиточному минимуму для 4-х телевизоров на всё-про всё предлагают три штукенции! И мы с Вами рассмотрим то, с чем Вы можете столкнуться и вдобавок захотите сами разобраться... В смысле сами с усами. Итак многочисленные фирмы и фирмочки, как импортные так и наши изготовляют (и продают)... И чего они там продают?! Правильно! Три важных элемента для Ваших развлечений!
1) Делитель (разветвитель), (SPLITTER) телевизионных сигналов на направления. Причём поровну на каждое направление (телевизор). На рис.5 Вы его и видите этот разветвитель на два направления (телевизора). На рисунке разветвитель фирмы Politron. C верху сигнал поступает (с уровнем 64-78 дБ.) Из двух нижних выходов (ТАР) поступает на вход каждого телевизора. Обратите внимание на цифорку у каждого выхода. Это 4dB (дБ). Это на 4дБ сигнал на выходе меньше чем на входе! Чем меньше эта цифорка, тем меньше ослабление сигнала! Возьмём для наших рассуждений уровень 70 dB (напряжение относительно 1мкВ). Тогда получим 70 - 4 = 66dB, уровень приходящий на вход телевизора. А с учётом длины и качества кабеля и того меньше!
Почему именно так мы делаем с уровнями? Я тоже попытался понять?! Так в ютюбе натолкнулся на два видео... Одно из них: https://www.youtube.com/watch?v=o-0GMLo4C04&t=80s Так ничего особого. Типа рекламный рассказ о делителях-разветвителях и сумматорах. Но там есть картинка примерно как на рис.7. На рис.6 один из вариантов (схема) делителя. Я конечно картинку чуть-чуть видоизменил, но? Но вот уровни так и есть! На вход подаётся 70 дБ. с каждого выхода снимается 66,3 дБ. При этом ослабление (потери) каждого вывода 3,7 дБ. Не трудно догадаться, что 70 - 3,7 = 66,3... Как так получается? Посмотрите на вереницу формул рис.5b.
Cуществует хитрое устройство под названием АТТЕНЮАТОР от французского attenuer «смягчать», устройство для плавного или скачкообразного регулирования уровня напряжения или мощности. Для большинства читателей это тот самый регулятор громкости. В лабораторных приборах бывают скачкообразные регуляторы либо встроенные в прибор либо выносные... А наши делители и ответвители по сути и есть аттенюаторы! Итак, рис.5b. Начнём сверху вниз. В отличие от остальных формул на рис.4, U1 входное напряжение стоит в числителе, то на рис.5b в знаменателе! А, U2 наоборот. Потому-как аттенюатор уменьшает входное напряжение и всегда k<1! И теперь, чтобы определить U2, нужно U1 умножить на k. Вспомним чему равен логарифм произведения. log(xy)= log(x)+log(y) и подставляя вместо xy наши U1k получим log(U1k)= log(U1)+20log(k). log(U1) это тот уровень напряжения, что мы имеем на входе и равен 70дБ. А по свойству логарифмов при k<1 логарифм k будет отрицательным -20log(k) и равен -3,7дБ. Аналогично для сплиттера на рис5, -4дБ и тогда 70-4=66дБ. Внизу на рис.5b столбики цифр, верхняя строка для k в дБ, а внизу соответственно отношение U2/U1, либо P2/P1 в разах. Чёрным цветом для напряжения, красным для мощности.
Так какое же напряжение поступает на вход наших железок? Мы это узнаем из формулы 4k, где а/20 (или а/10 для мощности) и равно lg(U2/U1) или для мощности lg(P2/P1). Для уровня 70дБ напряжение (U1) будет равно 3162 мкВ. На выход сплиттера будет 1995 мкВ. Много это или мало? Для телевизора может и много, хотя? Все ведь уровни от фонаря, так, для примера... И последнее. Встретился мне сайт про всякие сплиттеры и децибелы где кроме всего подсчитывают проценты... Какие? Такие. Сколько процентов от исходного, входного составляет напряжение на выходе? Посмотрите на рис.4i,j Это вычисление мощности и напряжение на выходе в процентах от входного при ослаблении в -3дБ.
2) Вторым устройством является ответвитель рис.1. Эта железяка лишь на одно направление, но?! Если в разветвителе сигнал приходит и на этом всё официально и заканчивается, то в ответвителе транзитом проходит насквозь (верхние входы-выходы). В правый входит (IN), а в левый выходит (OUT) и лишь часть сигнала ответвляется через нижний выход (ТАР). А, это скока? На 6дБ меньше уровня на входе. А насквозь весь сигнал проходит? Нет, на 3 дБ меньше. Вон наверху красное предупреждение! IN (INPUT) ВХОД. OUT (OUTPUT) ВЫХОД. Потери 3dB! Для дома, для семьи ответвитель как-то не очень подходит, но как крайний случай можно использовать. Так у меня прямой сигнал проходящий (3dB) на основной TV и ответвитель на 10 dB на кухонный. Его же в основном-то слушают! Если честно, то ответвитель предназначен для построения сети в доме, но не в квартире. Вот на рис.8 разводка сигнала на 6 этажей и дальнейшего транзита на нижние этажи... Всё это конечно предварительно рассчитывается.
Из чего исходят при расчёте? По уровню сигнала на самом дальнем телевизоре. Далее потери в кабеле. Потери (на проход, на транзит) в каждом ответвителе, помноженном на число ответвителей (этажей). Так в девятиэтажке получается 3 dB x 9 = 27dB + потери в самом кабеле. Плюс потери на разъёмах (коэффициент стоячности). Стало быть запускают в линию уровень с запасом. А как же быть с самыми первыми телевизорами? Правильно, чтобы они не перегружались ответвители ставят на большое подавление сигнала. На рис.8, 32 dB. На следующем этаже входящий уровень меньше и ответвитель ставится с меньшим подавлением и уже 28 dB и так далее. На последнем (дальнем) 12 dB. Цифры конечно с потолка, но главное, тенденция... Как Вы могли догадаться, что для дома, для семьи (если приспичет?) нужен ответвитель с самым малым значением ослабления сигнала!
3) Наконец, третье устройство, DIPLEXER, ДИПЛЕКСЕР (СУММАТОР) рис.2. Да, устройства могут по-разному обзываться и всякие слова нехорошие написаны на информационной стороне, но? Но всех их одно объединяет обозначения входов-выходов на спутаешь с другими устройствами. Два входа SAT латинское satelles(спутник) и UHF/VHF (ANT, TV или просто, — эфир). Наверняка Вы уже догадались, что сумматор суммирует сигналы от двух источников: обычной антенны и спутниковой. Или две антенны на разные частотные диапазоны, либо для приёма с двух направлений и тд. На рис.3 как пример с диплексером с рис.2 фирмы «АСКА». Некоторые диплексеры позволяют через себя пропускать кроме всего прочего и напряжение питания, скажем спутниковой антенны! Точнее, головки преобразователя. Вот «АСКА» это и позволяет, о чём и говорит красная стрелка. С выхода/входа на SAT можно смело подать питание и как мне кажется, в двух направлениях.
И последнее... Если Вы ринетесь в поисковике искать стало быть все эти разветвители, ответвители, сумматоры, то? То обнаружите, что внешний вид их не совпадает с моими... Всё просто, я «отрезал» (в редакторе) все элементы крепления. Чтобы увеличить свободное пространство на иллюстрации страницы! Если Вы любознательны и всё делаете своими руками, думаю Вам будет интересно вот это: https://disk.yandex.ru/i/tH0VP1ycredbuw https://www.youtube.com/watch?v=kstLFoUa-aU Первое, лежит на моём yandex-disk много о децибелах. Второе, в ютюбе видео о практике применения дома этих делителей и ответвителей. Обратите внимание как там автор оперирует с этими dB?!
Вот теперь всё!!! Желаю удачи!