Обратные потери - Return loss

В телекоммуникации, обратные потери потеря мощность в сигнал возвращен / отражен разрывом в линия передачи или оптоволокно. Это нарушение непрерывности может быть несовпадением с оконечной нагрузкой или с устройством, вставленным в линию. Обычно выражается как отношение в децибелы (дБ);

${\displaystyle RL(\mathrm {dB} )=10\log _{10}{P_{\mathrm {i} } \over P_{\mathrm {r} }}}$

где RL(дБ) - это возвратные потери в дБ, п_я - падающая мощность и п_р отраженная мощность.

Возвратная потеря связана с обоими коэффициент стоячей волны (КСВ) и коэффициент отражения (Γ). Увеличение возвратных потерь соответствует более низкому КСВ. Возвратные потери - это мера того, насколько хорошо устройства или линии согласованы. Матч хорош, если возвратные потери велики. Желательны высокие возвратные потери, что приводит к снижению вносимая потеря.

Обратные потери используются в современной практике вместо КСВ, потому что они имеют лучшее разрешение для малых значений отраженной волны.^[1]

Знак

Правильно, количество потерь, выраженное в децибелах, должно быть положительным числом.^{[примечание 1]} Однако исторически возвратные потери выражались как отрицательные числа, и это соглашение до сих пор широко используется в литературе.^[1]

Правильное определение возвратных потерь - это разница в дБ между падающей мощностью, направляемой на тестируемое устройство (DUT), и отраженной мощностью, что дает положительный знак:

${\displaystyle RL(\mathrm {dB} )=10\log _{10}{P_{\mathrm {i} } \over P_{\mathrm {r} }}}$

Однако принимая соотношение отраженный к инцидент мощность приводит к отрицательному знаку возвратных потерь;

${\displaystyle RL'(\mathrm {dB} )=10\log _{10}{P_{\mathrm {r} } \over P_{\mathrm {i} }}}$

где RL '(дБ) - отрицательное значение RL(дБ).

Обратные потери с положительным знаком идентичны величине Γ, выраженной в децибелах, но с противоположным знаком. То есть обратные потери с отрицательным знаком правильнее называть коэффициентом отражения.^[1] В S-параметр S₁₁ от двухпортовая сеть теорию часто называют возвратными потерями,^[2] но фактически равно Γ.

При обсуждении увеличения или уменьшения возвратных потерь необходимо соблюдать осторожность, поскольку эти термины имеют строго противоположное значение, когда возвратные потери определяются как отрицательная величина.

Электрические

В системах с металлическими проводниками отражения сигнала, проходящего по проводнику, могут возникать на неоднородности или сопротивление несоответствие. Отношение амплитуды отраженной волны V_р амплитуде падающей волны V_я известен как коэффициент отражения ${\displaystyle \Gamma }$.

${\displaystyle {\mathit {\Gamma }}={V_{\mathrm {r} } \over V_{\mathrm {i} }}}$

Когда известны значения импеданса источника и нагрузки, коэффициент отражения определяется как

${\displaystyle {\mathit {\Gamma }}={{Z_{\mathrm {L} }-Z_{\mathrm {S} }} \over {Z_{\mathrm {L} }+Z_{\mathrm {S} }}}}$

где Z_S это сопротивление по отношению к источник и Z_L это сопротивление по отношению к грузить.

Обратные потери - это отрицательная величина коэффициента отражения в дБ. Поскольку мощность пропорциональна квадрату напряжения, обратные потери определяются как

${\displaystyle RL(\mathrm {dB} )=-20\log _{10}\left|{\mathit {\Gamma }}\right|}$

где вертикальный полосы указывают величина. Таким образом, большие положительные возвратные потери указывают на то, что отраженная мощность мала по сравнению с падающей мощностью, что указывает на хорошее согласование импеданса от источника к нагрузке.

Когда фактическая передаваемая (падающая) мощность и отраженная мощность известны (т. Е. Посредством измерений и / или расчетов), тогда возвратные потери в дБ можно рассчитать как разницу между падающей мощностью. п_я (в абсолютном децибел единицы, например, дБм ) и отраженная мощность п_р (также в абсолютном децибел единицы),

${\displaystyle RL(\mathrm {dB} )=P_{\mathrm {i} }(\mathrm {dB} )-P_{\mathrm {r} }(\mathrm {dB} )\,}$

Оптический

В оптика (особенно в волоконная оптика ) убыток, возникающий при разрывах показатель преломления, особенно на воздушномстекло интерфейс например, торец волокна. На этих интерфейсах часть оптических сигнал отражается обратно к источнику. Это явление отражения также называют "Отражение Френеля потеря, "или просто"Потеря Френеля."

Использование волоконно-оптических систем передачи лазеры для передачи сигналов по оптическому волокну, а высокие оптические возвратные потери (ORL) могут привести к тому, что лазер перестанет передавать правильно. Измерение ORL становится все более важным при характеристике оптических сетей, поскольку использование мультиплексирование с разделением по длине волны увеличивается. Эти системы используют лазеры, которые имеют более низкий допуск для ORL, и вводят в сеть элементы, расположенные в непосредственной близости от лазера.

${\displaystyle {\text{ORL}}(\mathrm {dB} )=10\log _{10}{P_{\mathrm {i} } \over P_{\mathrm {r} }}}$

где ${\displaystyle \scriptstyle P_{\mathrm {r} }}$ отраженная мощность и ${\displaystyle \scriptstyle P_{\mathrm {i} }}$ это инцидент или входная мощность.

Смотрите также

• Гибридный баланс
• Потеря несоответствия
• Отражение сигнала
• Рефлектометр во временной области
  • Оптический рефлектометр

Заметки

1. За исключением случаев, когда активному устройству удается отразить больше энергии, чем было отправлено на него. Так обстоит дело, например, с туннельный диодный усилитель.

использованная литература

Заметки

1. Тревор С. Берд, «Определение и неправильное использование возвратных убытков», Журнал IEEE Antennas & Propagation Magazine, том 51, Issue 2, pp. 166–167, апрель 2009 г.
2. Ноэль Г. Бартон, Жак Перьо, «Сопряжение жидкостей, структур и волн в аэронавтике», материалы франко-австралийского семинара в Мельбурне, Австралия, 3–6 декабря 2001 г., стр. 187, Springer, 2003 г. ISBN  3-540-40222-5.

Список используемой литературы

• Федеральный стандарт 1037C и из MIL-STD-188
• Тестирование оптических возвратных потерь - обеспечение высококачественной передачи Примечание по применению EXFO # 044