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Reflexión de señal

En telecomunicaciones , la reflexión de la señal ocurre cuando una señal se transmite a lo largo de un medio de transmisión , como un cable de cobre o una fibra óptica . Parte de la potencia de la señal puede reflejarse hasta su origen en lugar de transportarse a lo largo del cable hasta el otro extremo. Esto sucede porque las imperfecciones en el cable provocan desajustes de impedancia y cambios no lineales en las características del cable. Estos cambios abruptos en las características hacen que parte de la señal transmitida se refleje. [1] En la práctica de radiofrecuencia (RF), esto a menudo se mide en una relación adimensional conocida como relación de onda estacionaria de voltaje (VSWR) con un puente VSWR. La proporción de energía recuperada depende del desajuste de impedancia . Matemáticamente, se define mediante el coeficiente de reflexión . [2]

Debido a que los principios son los mismos, este concepto quizás sea más fácil de entender cuando se considera una fibra óptica. Las imperfecciones en el vidrio crean espejos que reflejan la luz a lo largo de la fibra. [3]

Las discontinuidades de impedancia causan atenuación , distorsión de atenuación , ondas estacionarias , zumbidos y otros efectos porque una porción de una señal transmitida se reflejará de regreso al dispositivo transmisor en lugar de continuar hacia el receptor , como un eco . Este efecto se agrava si múltiples discontinuidades causan que porciones adicionales de la señal restante se reflejen de regreso al transmisor. Este es un problema fundamental con el método de conexión en cadena de componentes electrónicos. [4]

Cuando una reflexión que regresa choca con otra discontinuidad, parte de la señal rebota en la dirección de la señal original, creando múltiples efectos de eco. Estos ecos directos golpean el receptor a diferentes intervalos, lo que dificulta que el receptor detecte con precisión los valores de los datos en la señal. Los efectos pueden parecerse a los del jitter .

Reflectómetro en el dominio del tiempo para la detección de fallas en cables eléctricos.

Debido a que el daño al cable puede causar reflejos, se puede utilizar un instrumento llamado reflectómetro eléctrico en el dominio del tiempo (ETDR; para cables eléctricos) o reflectómetro óptico en el dominio del tiempo (OTDR; para cables ópticos) para localizar la parte dañada de un cable. . Estos instrumentos funcionan enviando una señal pulsada corta al cable y midiendo cuánto tiempo tarda la reflexión en regresar. Sin embargo, si solo se desean magnitudes de reflexión y no se requieren ubicaciones exactas de fallas, los puentes VSWR realizan una función similar pero menor para los cables de RF .

La combinación de los efectos de la atenuación de la señal y las discontinuidades de la impedancia en un enlace de comunicaciones se denomina pérdida de inserción . El funcionamiento adecuado de la red depende de una impedancia característica constante en todos los cables y conectores, sin discontinuidades de impedancia en todo el sistema de cables. Cuando no es práctico un grado suficiente de adaptación de impedancia , los supresores de eco o los canceladores de eco , o ambos, a veces pueden reducir los problemas.

El método del diagrama de Bergeron , válido tanto para modelos lineales como no lineales, evalúa los efectos de la reflexión en una línea eléctrica.

Ver también

Referencias

  1. ^ "Física detrás de los reflejos de señales y la terminación de series". Intercambio de pilas de ingeniería eléctrica . Consultado el 3 de junio de 2023 .
  2. ^ "¿Qué es la reflexión de la señal? (con imágenes)". Toda la ciencia . 2023-04-22 . Consultado el 3 de junio de 2023 .
  3. ^ "Por qué ocurren los reflejos". www.signalintegrity.com . Consultado el 3 de junio de 2023 .
  4. ^ Reflexiones AN-807: cálculos y formas de onda (PDF) . Consultado el 3 de junio de 2023 .