Metode de Măsurare a Nivelurilor

Capitolul I

Generalităţi

Pentru a studia variaţia intensităţii semnalului telefonic sau a unui semnal de măsură de-a lungul unei căi de transmisiune sau, cu alte cuvinte, acţiunea fiecărui element component al căii (atenuare, amplificare, etc.) asupra semnalului transmis se folosesc aşa numitele unităţi de transmisie cu raport logaritmic.

Pentru aprecierea mărimii semnalului în unităţi de transmisie se foloseşte noţiunea de nivel.

Cu “unităţile de transmisie “ cu raport logaritmic şi cu noţiunea de “nivel” se evaluează raporturile existente în cuadripolii de orice fel, respectiv raporturi de puteri, tensiuni sau curenţi.

După logaritmul utilizat se deosebesc două sisteme de unităţi de transmisie:

1. Sistemul natural cu unitatea fundamentală de transmisie Neperul (Np);

2. Sistemul zecimal cu unitatea fundamentală Belul, dar care fiind prea mare se foloseşte în practică zecimea de Bel, respectiv decibel (dB).

Neperul şi decibelul nu reprezintă atât o unitate propiu-zisă, ci un randament logaritmic (sunt numere fără dimensiuni fizice).

Motivul alegerii raportului raportului logaritmic în determinarea caracteristicilor cuadripolilor este justificat de:

a). După o lege psiho-fizică (Webe – Fehner), senzaţia pe care urechea o primeşte este proporţională cu logaritmul intensităţii sonore.

b). Dat fiind numărul mare de elemente care compun o linie de telecomunicaţii, calculul logaritmic este cel mai potrivit.

c). Într-o linie telefonică digitală omogenă curentul şi tensiunea se propagă, atenuându-se după o lege experimentală; în acest caz logaritmul raportului dintre tensiunea sau curentul la începutul liniei şi tensiunea sau curentul la capătul liniei este proporţional cu lungimea liniei.

Unităţile de transmisie se folosesc pentru măsurarea atenuării sau amplificării cuadripolilor, a unor proprietăţi electrocuantice, a gradului de adaptare între două impedanţe, a simetriei unui cuadripol, a ecatrurilor de distorsiuni, etc.

Nivelurile indică prin intermediul unităţilor logaritmice, starea electrică comparativă într-un punct al unui circuit de telecomunicaţii.

Nivelurile sunt de mai multe feluri, după mărimea de referinţă aleasă:

- nivel absolut;

- nivel relativ;

- nivel de măsură.

Ele pot fi după caz de :

- nivel absolut de putere;

- nivel absolut de tensiune;

- nivel relativ de putere;

- nivel relativ de tensiune.

Acestea sunt cele mai des folosite.

Capitolul II.

Unităţi de măsură pentru nivelul de transmisie

Neper şi Decibel

Pentru sistemele de unităţi naturale de transmisie, se ia ca unitate fundamentală valoarea egală cu 1 Neper.

Un neper se determină ca logaritm natural al raportului dintre tensiuni şi curenţi.

În cazul valorii absolute, raportul este egal cu “1”, adică:

Pentru obţinerea unei valori univoce a sistemului respectiv de putere, 1 Neper poate fi determinat ca o jumătate din logaritmul natural din raportul puterilor:

Coeficientul 1/2 nu are semnificaţie fizică, servind doar la menţinerea valabilităţii definiţiei demonstraţiei:

În prezent Neperul nu mai are utilizare practică, rămânând perfect valabil pentru teoria transmisiilor telefonice.

Pentru sistemele zecimale, unitatea fundamentală este Belul cu submultiplul său decibelul (dB) care este adevărata unitate practică.