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反射系数是反射波和入射波电压之比,而回波损耗是反射波和入射波的功率之比。一般情况下从量级上看,功率之比是电压之比的平方,而在对数域里功率之比是电压之比的2倍。
因此,回波损耗与反射系数的关系为:
应用举例:
假若反射系数是0.1,那么:
电压驻波比为
回波损耗为
于是
也就是说,入射波的功率到了传输线和射频器件的接口处,1%的功率反射了回去,99%的功率传了下去,如图1所示。
在实际应用中,我们希望无线电波全波传送出去,是不希望有回波的,或者说回波损耗的绝对值越大越好。当接近0的时候,回波损耗接近于无穷大,此时没有反射波,无线电波全部传送出去。
回波损耗:在高频场合,反映行波在保护设备的"过渡点"处被反射的比例. 在这一参数下可直接衡量, 保护器件与系统的涌波阻抗的匹配程度.
回波损耗:return loss。回波损耗是表示信号反射性能的参数。回波损耗说明入射功率的一部分被反射回到信号源。例如,如果注入1mW (0dBm)功率给放大器其中10%被反射(反弹)回来,回波损耗就是10dB。从数学角度看,回波损耗为-10 lg [(反射功率)/(入射功率)]。回波损耗通常在输入和输出都进行规定。
它是指在光纤连接处,后向反射光(连续不断向输入端传输的散射光)相对输入光的比率的分贝数,回波损耗愈大愈好,以减少反射光对光源和系统的影响。
通常要求反射功率尽可能小,这样就有更多的功率传送到负载。典型情况下设计者的目标是至少10dB的回波损耗。有时为了获得更好的噪声系数、IP3或者系统的增益就不能满足这个“凭经验得出的” 10dB回波损耗的要求。
尽量将光纤端面加工成球面或斜球面是改进回波损耗的有效方法。
回波损耗是数字电缆产品的一项重要指标,回波损耗合并了两种反射的影响,包括对标称阻抗(如:100Ω)的偏差以及结构影响,用于表征链路或信道的性能。它是由于电缆长度上特性阻抗的不均匀性引起的,归根到底是由于电缆结构的不均匀性所引起的。由于信号在电缆中的不同地点引起的反射,到达接收端的信号相当于在无线信道传播中的多径效应,从而引起信号的时间扩散和频率选择性衰落,时间扩散导致脉冲展宽,使接收端信号脉冲重叠而无法判决。信号在电缆中的多次反射也导致信号功率的衰减,影响接收端的信噪比,导致误码率的增加,从而也限制传输速度。在生产数字缆的过程中,电缆的回波损耗指标容易出现不合格。
同轴电缆回波损耗怎么测量?百度搜索(Easple)官方 ,联系电话 有关工程师 有详细讲解,低损耗稳相射频同轴电缆顶尖技术工厂DC-65GHz Easple(东广通信科技),
这与CATV的业务有关系,最终CATV要实现单波双向通信。而PON系统中1490,1310是上下行的不同波长,来实现上下行数据传输。
你好,定义异形柱。
提高回波损耗(RL)的措施有以下3种:
提高同心度
在绝缘串联生产工序,要求铜导体的直径公差在±0.002mm内,绝缘外径偏差在±0.01mm内。同心度在96%以上,且表面光滑圆整。否则,单线在进行绞对后电缆的特性阻抗会出现超出指标要求的较大峰值。
复合技术
采用一定比例的“预扭”或“退扭”技术并配合使用十字型塑料骨架
采用一定比例的“预扭”或“退扭”技术可消除绝缘单线偏心对特性阻抗的影响,同时可降低绝缘单线同心度的要求。而采用十字型塑料骨架,可保持电缆结构的稳定性,使单线不均匀造成的特性阻抗的变化变得平滑,使其近端串音和回波损耗在高频时的性能相当好。
众所周知,线对中两根导线中心距(S)的波动会引起线对阻抗的波动。由于绝缘单线绝缘层的偏心不可避免,线对阻抗变化表现出某种程度上的周期性,在若干局部长度内保持不变,在总长度上呈阶梯型的突高突低的波动,线对由若干段阻抗不同的不均匀的段长组成,这些不均匀段长或长或短,当超过电缆使用频率对应波长的1/8、接近半波长时,阻抗的变化会被行进的电磁波所“察觉”而导致电磁波的反射,其中部分反射因相位一致而叠加在一起,造成阻抗波动、回波损耗下降和产生附加损耗(衰减—频率曲线上的峰值)。随着频率的升高,波长减小,将使更多的不均匀段长引起电磁波反射。
通过线对的“预扭”或“退扭”,使线对导体间距离S完成一个周期变化所对应的长度包含若干个绞对节距,但未超过电缆最高使用频率所对应的1/8波长,那么线对阻抗在一个节距内也完成一个周期的快速变化,其大小表现为正弦形波动,从而使线对总长度上的阻抗变化变得平滑,反射不再发生,线对阻抗的均匀性大为改观。另外配合采用十字型塑料骨架,保持电缆结构的稳定性,使单线不均匀造成的特性阻抗的变化变得平滑。
通过以上措施可使数字电缆近端串音和回波损耗在高频时的性能相当好。
采用粘连线对技术
粘连线对技术工艺指的是采用两台挤塑机、一个机头共挤,将同一线对的两根绝缘芯线同步挤出将其粘结在一起。绞对线间粘连后,可确保绞对线结构的稳定性,保持线对两根导线中心距(S)的稳定来提高线对阻抗均匀性,从而提高回波损耗指标;也可避免绝缘导体经弯曲扭绞后导体发生散芯而影响电缆的回波损耗指标。
目前生产超5类、6类缆时,采用以上相关措施后,可使产品的回波损耗指标达到相当高的水平。
回波损耗与结构回波损耗
回波损耗作为评价电缆阻抗均匀性的指标,一直在电缆行业内广泛应用,然而很多国内电缆出 口企业在与国外厂商接触中,发现国外客户更多地提出用结构回波损耗而非回波损耗来衡量电 缆的好坏,如美国、澳大利亚等国。那么回波损耗和结构回波损耗有什么区别呢 ? 根据美国标准结 ANSI/SCTE 03 2003 及 ASTM D 4566 ,结构回波损耗 SRL 的定义为: SRL =结构回波损耗, dB; Z in =输入阻抗(复数), Ω Zavg=平均阻抗(复数), Ω 根据标准: R i=电缆各个频率点下输入阻抗的实部; X i=电缆各个频率点下输入阻抗的虚部; Ravg =电缆所有测试点实部的平均值; Xavg =电缆所有测试点虚部的平均值。 根据 IEC 61196 或 GB/T 17737 标准,回波损耗 RL 的定义为: RL =回波损耗, dB, ZT=终端接标称阻抗时的输入端阻抗(复数
回波损耗
回波损耗:在高频场合 ,反映行波在保护设备的 "过渡点 "处被反射的 比例 . 在这一参数下可直接衡量 , 保护器件与系统的涌 波阻抗的匹配程 度 . 回波损耗: return loss 。回波损耗是表示信号反射性能的参数。回 波损耗说明入射功率的一部分被反射回到 信号源。例如,如果注入 1mW (0dBm)功率给放大器其中 10%被反射 (反弹 )回来,回波损耗就是 10dB。从 数学角度看,回波损耗为 -10 log [( 反射功率 )/( 入射功率 )] 。回波损耗 通常在输入和输出都进行规定。 回波损耗,又称为反射损耗。 是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反 射,是一对线自身的反射。 不匹配主要发生在连接器的地方, 但也可能发 生于电缆中 特性阻抗发生变化的地方,所以施工的质量是提高回波损耗的 关键。回波损耗将引入信号的波动, 返回的信号将被双工的千兆网误认为 是收到的信号而产生
光传输系统中,当入射光传输至光器件时,入射光总有部分光被光器件反射回来。其中后向反射光功率与入射光功率的比值称为该器件的反射率R。
光回波损耗RL(dB)定义为
RL(dB) = 10lg(1/R)
光回波损的测量对象主要是高速光纤传输系统中的各种连接器和光器件以及由它们组成的系统。这些光器件和子系统的后向反射对系统的影响包括:使得传输的光信号减弱;与入射光信号产生干涉现象;在数字传输系统中增加误码率;在模拟传输系统中降低信噪比。
由于后向反射光会回到光源,较多的后向反射对光源造成的影响包括:引起光源的中心波长波动;引起光源的输出功率波动;某些情况下会损害光源。此外,光源中心波长的波动也会引起光路接收端的探测器产生测量误差。
为了保证光传输系统的性能,保证系统中光源的中心波长和功率稳定,通常需要限定系统中反射回到光源的最大反射光功率。因此,测量光器件及其子系统的光回波损耗显得非常重要。
光回波损耗的测试方法主要有相干域反射法(OCDR),光时域反射法(OTDR)和光连续波反射法(OCWR)三种。
光相干域反射法是一种基于白光干涉仪的测试方法,可以测量光路中各位置点的多重反射光。它的优势在于有相当的测量灵敏度,但是测量范围受限于干涉仪的移动距离(10cm左右)。
光时域反射法是一种基于光脉冲反射的测试技术,在光纤测试领域应用广泛。它通过发射光脉冲,搜寻反射事件发生的位置,并通过接收返回的光脉冲来测量后向反射光功率。
光连续波反射法是一种整体测试方法,仅用于测量光路中的反射光总和。它的优势在于简单易行且测量灵敏度高,是测量后向反射光的最佳方法。
三种方法之中,光时域反射法由于受到噪声、测量距离、光脉冲宽度的影响,其测试光回波损耗的精度不高。另外,由于存在盲区(发生在强反射后)现象,它不能精确测量紧随盲区之后的弱反射,因此,其测试精度远低于光连续波反射法。光连续波反射法不受强反射事件的影响,其测试装置也不受噪声、测量距离、光脉冲宽度的影响,故而应用比较普遍。
国产典型光回波损耗测试仪是使用光连续波反射法完成回波损耗测试的,它通过把回波损耗值已知的光校准件反射的光功率与被测光器件反射的光功率进行比较,准确测出被测光器件的回波损耗值。
1、测试装置
使用光连续波反射法进行光回波损耗测试的装置十分简单,主要包括激光源、探测器、光耦合器,测试装置示意图如图1-1所示。
图1-1中参数说明如下:Ps为激光源发射出的光功率;PI为入射到待测件的光功率;PRD为待测件后向反射光功率;PDD为探测器接收到的光功率;k1,k2为耦合器的耦合比;S为光耦合器的方向性;RDUT为待测件的反射率。
测试装置中,激光源发射出的光经过光耦合器到达待测件,被待测件反射,产生的反射光经光耦合器由探测器接收。为消除待测件之后的反射,应在待测件之后靠近待测件的位置处对光纤实施终止反射。
由图1-1可得
PI=Psk1
PRD=PIRDUT
PDD=PRDk2 PsS
待测件的光回波损耗RL(dB)为
RL(dB)=10lg(1/RDUT)=10lg(PI/PRD)
2、测量准确度的影响因素
测试装置中各组成部分(如激光源、光耦合器、探测器、标准反射件等)均会对测量准确度产生影响,同时测试装置的整体光路特性(如干涉效应、光路寄生反射大小等)也会影响测量的准确度。
1) 激光源的影响。测试过程中应保证激光源发射的光功率稳定;否则其光功率变化会直接造成测量误差。由于装置中光路存在反射,会影响激光源的光功率稳定,因此需要对激光源进行光隔离,以保护激光源不受反射光的影响,使激光源发射稳定的光功率。一般在激光源和光耦合器之间接入光隔离器或光衰减器,以获得合适的隔离度。
2) 光耦合器的影响。光在单模光纤中传输,存在两个垂直的偏振态。光路中光纤的任何机械拉伸和移动均会产生相应的机械应力,导致双折射现象,使光的偏振态改变。偏振态的变化又使光耦合器的耦合比发生变化,从而影响测量的准确度。测试过程中应避免移动测试装置光路中的待测件之前的光纤,以保证光路中光的偏振态不变。
测量光回波损耗的装置中,应优先选用偏振敏感度较低的光耦合器。另外,光纤中偏振态变化会使测量装置的显示值波动,因此测试中应以稳定的显示值为准。
3) 探测器的影响。测试装置中探测器的性能直接影响测量的不确定度。由于待测件回波损耗值高(可高达70dB),其反射光功率信号相当微弱,因此探测器应有较高的灵敏度,有足够大的测量范围,以保证探测到的信号不被噪声淹没。探测器及其信号放大电路的线性误差也直接影响测量精度。如果待测件的反射光功率和标准反射件的反射光功率之间存在几个量程的差别,那么量程间的非线性误差将会构成待测件测量误差的一部分。因此,测量前应对探测器单元的线性仔细校准,使其在整个测量范围内有很好的线性,以保证测量的准确性。
4) 标准反射件的影响。标准反射件的反射率接近其理论反射率,故而被采用作为参考反射标准。理论上,垂直的玻璃空气界面的反射率为0.035,玻璃与金界面的反射率为0.98。实际使用中,垂直切口的光纤端面经过良好的抛光处理后,与空气界面的反射率接近理论值0.035,其回波损耗约为14.6dB,不确定度一般在
5) 光干涉效应的影响。当激光源的相干长度大于从光耦合器到待测件的距离的两倍时,将会发生干涉现象,使探测器测量值波动。从待测件反射回来的光与从激光源经光耦合器直接到达探测器的光由于具有恒定的相位差会产生干涉,当两者振幅相同且偏振方向一致时,干涉现象最为明显。为减小干涉效应的影响,可增加光耦合器到待测件之间的光路长度,使干涉条件不满足。普通F-P激光器的相干长度一般小于十几毫米,远小于光耦合器到待测件之间的距离,所以干涉效应的影响很小。只有在使用线宽很窄的DFB激光器时,才需要考虑干涉效应的影响。
6) 光路寄生反射大小的影响。由于测试装置中包括多种光器件及多个连接点,使测试装置自身就存在寄生反射,较大的寄生反射会降低信噪比,降低测量范围。由式RL(dB)=10lg[(Pref-Pp)/(Pmeas-Pp)] 10lg(1/Rref)
可知,当待测件的后向反射光功率接近寄生反射光功率时,寄生反射光功率的微小变化会导致测量结果的较大变化。因此测试装置中的光器件应具有较高的回波损耗和较高的隔离度,以减小寄生反射的影响。
国产典型光回波损耗测试仪是根据光连续波反射法(OCWR)测试原理和实际使用需要进行自主设计的,它必须与外部270Hz调制光源配合使用,其内部对来自光源的调制光信号和同步调制电信号采用了同相检测技术,使探测器的光功率测量范围大大提高,从而保证了70dB动态范围的回波损耗测量。另外,它还集成了另一路探测器,用于对光器件或光系统的插入损耗进行测试,而且光回波损耗与插入损耗可单独测量,也可同时测量,使用十分便利。
光回波损耗测试仪可以测量单模光纤连接器(如光纤跳线和法兰盘)、光器件和光传输系统的回波损耗及插入损耗,适用于科研、计量及光纤通信、光纤光缆、其他光无源器件生产等部门和厂家。
以经常性的FC/PC型连接器的回波损耗测试为例,光回波损耗测试仪使用时的光路连接图如图1-2所示。
图1-2中,单模调制激光源发射的270Hz调制光入射到光回波损耗测试仪的光源输入端口,经其内部光路中的光衰减器、光耦合器到达光回波损耗测试仪的FC/APC测试端口,该端口连接标准跳线FC/APC-FC/UPC的FC/APC端,入射光再经标准跳线的另一端FC/UPC端入射到被测件的FC/PC端,紧随被测件的FC/PC端之后对光纤实施终止反射,由FC/UPC端和FC/PC端组成的连接器对的连接面上产生反射,反射光经标准跳线、光纤耦合器由探测器接收。
测量回波损耗需要分三步测量三个光功率值。
第一步:光回波损耗测试仪的FC/APC测试端口连接标准跳线的FC/APC端,标准跳线的FC/UPC端不连接任何被测件,此时以该FC/UPC端面作为标准反射件进行参考反射校准,反射率为Rref,回波损耗约为14.8Db,探测器探测到的光功率即为参考反射引起的光功率Pref。
第二步:对标准跳线实施光纤终止反射,探测器探测到的光功率即为寄生反射引起的光功率Pp。
第三步:标准跳线的FC/UPC端连接被测件的FC/PC端,两者组成被测连接器对,在被测件的FC/PC端之后实时光纤终止反射,探测器探测到的光功率即为被测连接器对的连接面反射引起的光功率Pmeas。
被测连接器对的回波损耗即为
RL(dB)=10lg[(Pref-Pp)/(Pmeas-Pp)] 10lg(1/Rref) (1.1)
由于标准跳线的FC/UPC端面研磨良好,反射率接近理论值,故被测连接器对的回波损耗为
RL(dB)=10lg[(Pref-Pp)/(Pmeas-Pp)] 14.8
由式(1.1)可知,测量回波损耗时,必须首先保证标准跳线的FC/UPC端面的反射率接近理论反射率;否则,其误差将直接引入被测件的测量误差。其次,还需保证寄生反射光功率足够小,以便在测量高回损光器件时测量结果仍有较好的精度。
回波损耗测试的过程要求较为严格,标准跳线、被测件、光路中各连接端面的清洁程度均会对测试结果造成重大影响。因此测试时需经常清洁标准跳线,并且由于端面磨损,需要定期更换标准跳线。
下面以国产典型光回波损耗测试仪为例说明其技术指标。
工作波长:1310nm,1550nm 回波损耗准确度:
功率范围:-70dBm~ 3dBm
功率准确度:
回波损耗范围:0~70dB