Обратные потери

В области телекоммуникаций, обратные потери является мерой в относительных терминах мощности от сигнала, отраженного от разрыва в линии передачи или оптическом волокне. Это нарушение непрерывности может быть вызвано несоответствием между оконечной нагрузкой или нагрузкой, подключенной к линии, и характеристическим сопротивлением линии. Обычно это отношение в децибелах (дБ);

${\ Displaystyle RL (\ mathrm {дБ}) = 10 \ log _ {10} {P _ {\ mathrm {i}} \ over P _ {\ mathrm {r}}}}$

где RL (дБ) - это возвратные потери в дБ, P i - падающая мощность, а P r - отраженная мощность.

Обратные потери связаны как с коэффициентом стоячей волны (КСВ), так и с коэффициентом 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, которые приводят к меньшим вносимым потерям.

С определенной точки зрения, термин «возвратные убытки» является неправильным. Обычная функция линии передачи - передавать мощность от источника к нагрузке с минимальными потерями. Если линия передачи правильно согласована с нагрузкой, отраженная мощность будет равна нулю, мощность не будет потеряна из-за отражения, а «возвратные потери» будут бесконечными. И наоборот, если линия заканчивается разомкнутой цепью, отраженная мощность будет равна падающей мощности; вся падающая мощность будет потеряна в том смысле, что она не будет передана на нагрузку, и RL будет равняться единице. Таким образом, числовые значения RL имеют тенденцию в противоположном смысле того, что ожидается от «убытка».

• 1 Знак
• 2 Электрооборудование
• 3 Оптический
• 4 См. Также
• 5 Примечания
• 6 Ссылки

Как определено выше, RL всегда будет положительным, поскольку P r никогда не может превышать P i. Тем не менее, возвратные потери исторически выражались как отрицательные числа, и это соглашение до сих пор широко используется в литературе. Строго говоря, если RL приписывается отрицательный знак, подразумевается отношение отраженной мощности к падающей ;

${\ Displaystyle RL '(\ mathrm {дБ}) = 10 \ log _ {10} {P _ {\ mathrm {r}} \ over P _ {\ mathrm {i}}}}$

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

На практике знак, приписываемый RL, в значительной степени несущественен. Если линия передачи включает в себя несколько разрывов по своей длине, общие возвратные потери будут суммой RL, вызванных каждым разрывом, и при условии, что все RL имеют одинаковый знак, никаких ошибок или двусмысленности не будет. Какое бы соглашение ни использовалось, всегда будет понятно, что P r никогда не может превышать P i.

В системах с металлическими проводниками отражение сигнала, проходящего по проводнику, может происходить из-за неоднородности или несоответствия импеданса. Отношение амплитуды отраженной волны V r к амплитуде падающей волны V i известно как коэффициент отражения. ${\ displaystyle \ Gamma}$

${\ Displaystyle {\ mathit {\ Gamma}} = {V _ {\ mathrm {r}} \ над V _ {\ mathrm {i}}}}$

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

${\ displaystyle {\ mathit {\ Gamma}} = {{Z _ {\ mathrm {L}} - {\ bar {Z}} _ {\ mathrm {S}}} \ over {Z _ {\ mathrm {L}} + Z _ {\ mathrm {S}}}}}$

где Z S - полное сопротивление к источнику, а Z L - полное сопротивление к нагрузке.

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

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

где вертикальные полосы указывают величину. Таким образом, большие положительные возвратные потери указывают на то, что отраженная мощность мала по сравнению с падающей мощностью, что указывает на хорошее согласование импеданса между линией передачи и нагрузкой.

Если падающая мощность и отраженная мощность выражены в «абсолютных» децибелах (например, дБм ), то возвратные потери в дБ можно рассчитать как разницу между падающей мощностью P i (в абсолютных единицах децибел ) и отраженной мощностью. мощность P r (также в абсолютных децибелах ),

${\ Displaystyle RL (\ mathrm {дБ}) = P _ {\ mathrm {i}} (\ mathrm {дБ}) -P _ {\ mathrm {r}} (\ mathrm {дБ}) \,}$

В оптике (особенно в волоконной оптике ) потери, возникающие при неоднородностях показателя преломления, особенно на границе раздела воздух- стекло, например, на торце волокна. На этих интерфейсах часть оптического сигнала отражается обратно к источнику. Это явление отражения также называется « потерями на отражение Френеля » или просто « потерями Френеля ».

В волоконно-оптических системах передачи используются лазеры для передачи сигналов по оптоволокну, и из-за высоких оптических возвратных потерь (ORL) лазер может перестать правильно передавать. Измерение ORL становится все более важным для характеристики оптических сетей по мере увеличения использования мультиплексирования с разделением по длине волны. В этих системах используются 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 - отраженная мощность, а - падающая или входная мощность. ${\ displaystyle \ scriptstyle P _ {\ mathrm {r}}}$${\ displaystyle \ scriptstyle P _ {\ mathrm {i}}}$

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

Заметки

Библиография

• Федеральный стандарт 1037C и MIL-STD-188
• Тестирование оптических возвратных потерь - обеспечение высококачественной передачи Примечание по применению EXFO № 044