Muchos utilizan el término «atenuación» sin entenderlo completamente. El término se utiliza en varias áreas, incluyendo la medicina, el audio, e incluso la terminología de la atenuación asociada a la elaboración de la cerveza. En general, atenuación significa «disminuir» lo que se atenúa. Por ejemplo, las gafas de sol atenúan la luz solar que llega a los ojos. Atenuar una señal eléctrica puede significar que el acto de atenuación mejora o realza la señal deseada al disminuir la parte no deseada. Sin embargo, la atenuación de la señal no significa aumentar la fuerza de una señal.
En la transmisión de señales electrónicas, la atenuación es la pérdida de fuerza de la señal medida en decibelios (dB). Por ejemplo, las señales transmitidas desde una torre de telefonía móvil a su teléfono pueden distorsionarse por el aumento de la atenuación cuando camina por la esquina de un edificio. La fuerza de la señal inalámbrica puede atenuarse (disminuir) debido al ruido, las barreras físicas y las largas distancias. A medida que la atenuación de la señal aumenta, la transmisión de la señal completa disminuye. Las tasas de atenuación en el cableado se ven afectadas por fuentes externas de ruido en las frecuencias que penetran en la señal transportada por el cable. Los cables de fibra óptica son excelentes para transmitir con bajas tasas de atenuación porque transmiten señales en forma de ondas de luz antes de cambiarlas de nuevo a señales electrónicas en el extremo receptor. Las longitudes de onda de alta frecuencia de la luz utilizada para transmitir señales dentro del cable de fibra óptica son resistentes al ruido hasta que se transforman (moduladas/demoduladas) en señales electrónicas.
La atenuación es lo contrario de la amplificación. Si bajas el volumen de tu radio, estás reduciendo la amplificación de la señal, no atenuándola. La misma señal puede ser atenuada por un filtro que elimina todas las señales no deseadas por encima de una determinada frecuencia. Un filtro de paso bajo deja pasar todas las señales de baja frecuencia a través del filtro y atenúa las señales por encima del nivel de atenuación de la banda de parada del filtro. La atenuación está relacionada con la «pérdida de inserción» y suele aparecer en las hojas de datos. Sin embargo, la pérdida de inserción es específicamente la energía de la señal que se pierde cuando un dispositivo se inserta en un circuito.
La figura 1 es un gráfico de una hoja de datos de un filtro de paso bajo. La atenuación de una señal a través del filtro de paso bajo aumenta a medida que aumenta la frecuencia de la señal. La señal por encima de la frecuencia F1 se absorbe cada vez más. La atenuación de la señal por debajo de la frecuencia F1 no es lineal, pero se aproxima bastante a un nivel inferior a 1 dB de atenuación. La tasa de atenuación es mayor por encima de F1 y deja de aumentar después de alrededor de la frecuencia en F4.
La atenuación para las señales eléctricas tiene una fórmula:
Atenuación (dB)= 10 X log(PI/PO)
Donde PI es la potencia de entrada y PO es la potencia de salida. PI es la potencia aplicada en un extremo del cable, mientras que PO es la potencia en el extremo del cable.
Un atenuador es un circuito pasivo o activo que puede atenuar una señal. El tipo pasivo es a menudo sólo un divisor de resistencia, pero también podría ser seguido por un buffer (un tipo de op amp). El tipo activo de atenuador puede ser un atenuador de amplificador óptico inversor o amplificadores ópticos totalmente diferenciales. El atenuador debe coincidir con las impedancias de la fuente y de la carga, además de la atenuación deseada. Hay algunas calculadoras de atenuadores en línea para atenuadores T y atenuadores Pi.
Además de los atenuadores T y Pi, también hay otros tipos de atenuadores pasivos fijos en configuraciones L, H y O. Otros tipos de atenuadores son los continuamente variables, los programables, los de paso de corriente continua, los de bloqueo de corriente continua, los de guía de ondas y los ópticos.
El diseño del atenuador puede resultar complejo si la impedancia no es ya la misma entre los lados de entrada y salida (carga) donde se colocará el atenuador, ya que sería necesario equilibrar la impedancia. El rendimiento puede variar, por lo que puede ser necesario hacer malabarismos en el rango de frecuencias, la velocidad de conmutación, la linealidad, la pérdida de inserción y la robustez de un atenuador.
Ya hemos hablado de los fundamentos de la atenuación. Sin embargo, la atenuación es casi una ciencia en sí misma en la electrónica, ya que los atenuadores han pasado de ser un simple circuito de conexión hecho de pasivos a chips integrados que proporcionan una atenuación digital ajustable por pasos. La atenuación es también un término de identificación similar utilizado en medicina, física, acústica, fibra óptica, energía nuclear, ciencia de los materiales, biología, sismología, radiología y muchas otras disciplinas.