В телекоммуникациях отражение сигнала происходит, когда сигнал передается по среде передачи , такой как медный кабель или оптоволокно . Часть мощности сигнала может отражаться обратно к источнику , а не переноситься по всему кабелю до дальнего конца. Это происходит из-за того, что дефекты в кабеле вызывают несоответствия импеданса и нелинейные изменения характеристик кабеля. Эти резкие изменения характеристик приводят к тому, что часть передаваемого сигнала отражается. [1] В практике радиочастот (РЧ) это часто измеряется в безразмерном отношении, известном как коэффициент стоячей волны напряжения (КСВН), с помощью моста КСВН. Отношение отраженной энергии зависит от несоответствия импеданса . Математически это определяется с помощью коэффициента отражения . [2]
Поскольку принципы те же самые, эту концепцию, возможно, проще всего понять, рассматривая оптическое волокно. Несовершенства в стекле создают зеркала, которые отражают свет обратно вдоль волокна. [3]
Неоднородности импеданса вызывают затухание , искажение затухания , стоячие волны , звон и другие эффекты, поскольку часть переданного сигнала будет отражаться обратно к передающему устройству, а не продолжаться к приемнику , как эхо . Этот эффект усугубляется, если множественные неоднородности вызывают отражение дополнительных частей оставшегося сигнала обратно к передатчику. Это фундаментальная проблема метода последовательного соединения электронных компонентов. [4]
Когда возвращающееся отражение сталкивается с другой неоднородностью, часть сигнала отражается в направлении исходного сигнала, создавая множественные эхо-эффекты. Эти прямые эхо-сигналы попадают в приемник с разными интервалами, затрудняя для приемника точное обнаружение значений данных в сигнале. Эффекты могут напоминать эффекты джиттера .
Поскольку повреждение кабеля может вызвать отражения, для определения местонахождения поврежденной части кабеля можно использовать прибор, называемый электрическим рефлектометром с временной областью (ETDR; для электрических кабелей) или оптическим рефлектометром с временной областью (OTDR; для оптических кабелей). Эти приборы работают, посылая короткий импульсный сигнал в кабель и измеряя, сколько времени требуется отражению, чтобы вернуться. Однако, если требуются только величины отражения и не требуются точные места неисправностей, мосты КСВН выполняют аналогичную, но меньшую функцию для радиочастотных кабелей .
Сочетание эффектов затухания сигнала и разрывов импеданса на линии связи называется вносимыми потерями . Правильная работа сети зависит от постоянного характеристического импеданса во всех кабелях и разъемах, без разрывов импеданса во всей кабельной системе. Когда достаточная степень согласования импеданса нецелесообразна, подавители эха или эхоподавители , или и то, и другое, иногда могут уменьшить проблемы.
Метод диаграммы Бержерона , применимый как для линейных, так и для нелинейных моделей, оценивает эффекты отражения в электрической линии.