avec pertes

En génie électrique, un canal ou un milieu "à pertes" (lossy) est un milieu où l'énergie électromagnétique est convertie en chaleur plutôt que d'être transmise intacte. Cela se produit parce que les conducteurs réels ont une résistance, les diélectriques absorbent l'énergie, et l'espace libre lui-même peut diffuser ou atténuer les ondes. Le résultat est une dégradation mesurable : l'amplitude du signal diminue avec la distance, la bande passante se rétrécit et le bruit de fond augmente par rapport au signal utile.

Les exemples courants incluent le câblage en cuivre à paires torsadées, le câble coaxial et la propagation radio à travers les bâtiments ou une atmosphère dense. Une longueur de 100 mètres de Cat5e à 1 MHz pourrait perdre 2 décibels ; à 100 MHz, elle perd beaucoup plus. Le câble à fibre optique a des pertes beaucoup plus faibles, généralement de 0,2 à 0,5 dB par kilomètre dans les bandes infrarouges utilisées pour les télécommunications, mais il perd toujours de l'énergie. Même la transmission aérienne des ondes radio suit une loi inversement proportionnelle au carré de la distance : la densité de puissance diminue avec le carré de la distance par rapport à l'antenne.

L'opposé est un canal sans pertes (lossless), une abstraction théorique. Les lignes de transmission et les canaux réels sont toujours à pertes. Les ingénieurs compensent en utilisant des amplificateurs, des égaliseurs et des codes de correction d'erreurs. Dans la signalisation numérique à haute vitesse sur cuivre, les pertes deviennent sévères au-delà de quelques gigahertz, c'est pourquoi les serveurs utilisent des interconnexions à fibre optique pour des distances supérieures à quelques mètres.

Les pertes sont quantifiées en décibels par unité de longueur, par unité de fréquence ou par unité de distance selon le contexte. Les ingénieurs micro-ondes spécifient la tangente de perte ou le facteur de dissipation pour les matériaux diélectriques. Les équipes d'intégrité du signal modélisent les effets des lignes de transmission à pertes en utilisant des paramètres RC distribués ou des solveurs de Maxwell complets. Une trace de PCB transportant un signal de 10 GHz doit tenir compte des pertes diélectriques, des pertes conductrices et des pertes par rayonnement, sinon le signal sera méconnaissable au récepteur.