Return_Loss回波损耗介绍
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回波损耗(Return Loss)
Return Loss,简称回损或RL,又称为反射损耗。是指信号在电缆中传输时被反射回来 的信号能量强度。 当高频信号在电缆及通信设备中传输时,遇到波阻抗不均匀点时,就会对信号形成反 射,这种反射不但导致信号的传输损耗增大,并且会使传输信号畸变,对传输性能影 响很大。这种由信号反射引起的衰减被称为回波损耗。
简单举例:一供热水公司把热水输入到我家,热水公司输入时的温度是100度,但是到 我家的时候我测量只有90度,我们要探讨的就是为什么会少啦10度,而这10度的损失过 程是如何的呢,有经过的是输送的管道,输送的管道的会影响热水的是那些,第一, 管道的壁厚(可以比拟为屏蔽的方式)第二,管道的内壁的光滑度(这里比拟为线的 外观)如果壁的内部不光滑,水的流速就会放慢,受外部天气的影响,最好在最短的 时间输送到。第三,管道的输送距离(这里可以比拟为线长度)我们这里需要讨论的 其实是第二种管道的内壁的光滑度,当水在往前流动时它撞击到不光滑的地方就会发生 回流,回流的水流就会和往前的水流产生叠加,这个时候就会发生我们说的反射(导致信 号的传输损耗增大,并且会使传输信号畸变,对传输性能影响很大,这种由信号反射引 起的衰减被称为回波损耗). 现在大家知道那种情况下会产生return loss了吗?
对于通讯信号分为有用和有害信号,对于有用信号,是衰减得越少越好,比如测试中常 见的衰减参数,那是数值越小越好. 但是对于有害信号,比如回波, 就需要衰减得越大越好. 如果结构和阻抗稳定合理,则回波会很小,即使有也由于线缆阻抗比较平滑,不容易叠 加而很快被衰减.所以好的线曲,断裂,直径大小
简单的图,说明
• 以二端口网络为例,如单根传输线,共有四个S参数:S11,S12,S21, S22,对于互易网络有S12=S21,对于对称网络有S11=S22,对于无 耗网络,有S11*S11+S21*S21=1,即网络不消耗任何能量,从端口1 输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。在高速电路设 计中用到的微带线或带状线,都有参考平面,为不对称结构(但平行 双导线就是对称结构),所以S11不等于S22,但满足互易条件,总是 有S12=S21。假设Port1为信号输入端口,Port2为信号输出端口,则 我们关心的S参数有两个:S11和S21,S11表示回波损耗,也就是有多 少能量被反射回源端(Port1)了,这个值越小越好,一般建议 S11<0.1,即-20dB,S21表示插入损耗,也就是有多少能量被传输到 目的端(Port2)了,这个值越大越好,理想值是1,即0dB,越大传 输的效率越高,一般建议S21>0.7,即-3dB,如果网络是无耗的,那 么只要Port1上的反射很小,就可以满足S21>0.7的要求,但通常的传 输线是有耗的,尤其在GHz以上,损耗很显著,即使在Port1上没有反 射,经过长距离的传输线后,S21的值就会变得很小,表示能量在传 输过程中还没到达目的地,就已经消耗在路上了。 • 对于由2根或以上的传输线组成的网络,还会有传输线间的互参 数,可以理解为近端串扰系数、远端串扰系统,注意在奇模激励和偶 模激励下的S参数值不同。 • 需要说明的是,S参数表示的是全频段的信息,由于传输线的带宽限 制,一般在高频的衰减比较大,S参数的指标只要在由信号的边缘速 率表示的EMI发射带宽范围内满足要求就可以了。
回波损耗,反射系数,电压驻波比, S11这几个参数在射频微波应用中经常会碰 到, 他们各自的含义如下: • 回波损耗(Return Loss): 入射功率/反射功率, 为dB数值 反射系数(Г): 反射电压/入射电压, 为标量 电压驻波比(Voltage Standing Wave Ration): 波腹电压/波节电压 S参数: S12为反向传输系数,也就是隔离。S21为正向传输系数,也就是增益。 S11为输入反射系数,也就是输入回波损耗,S22为输出反射系数,也就是输出 回波损耗。 • 四者的关系: VSWR=(1+Г)/(1-Г) (1) S11=20lg(Г) (2) RL=-S11 (3) • 以上各参数的定义与测量都有一个前提,就是其它各端口都要匹配。这些参数 的共同点:他们都是描述阻抗匹配好坏程度的参数。其中,S11实际上就是反射 系数Г,只不过它特指一个网络1号端口的反射系数。反射系数描述的是入射电 压和反射电压之间的比值,而回波损耗是从功率的角度来看待问题。而电压驻 波的原始定义与传输线有关,将两个网络连接在一起,虽然我们能计算出连接 之后的电压驻波比的值,但实际上如果这里没有传输线,根本不会存在驻波。 我们实际上可以认为电压驻波比实际上是反射系数的另一种表达方式,至于用 哪一个参数来进行描述,取决于怎样方便,以及习惯如何。
Return Loss,简称回损或RL,又称为反射损耗。是指信号在电缆中传输时被反射回来 的信号能量强度。 当高频信号在电缆及通信设备中传输时,遇到波阻抗不均匀点时,就会对信号形成反 射,这种反射不但导致信号的传输损耗增大,并且会使传输信号畸变,对传输性能影 响很大。这种由信号反射引起的衰减被称为回波损耗。
简单举例:一供热水公司把热水输入到我家,热水公司输入时的温度是100度,但是到 我家的时候我测量只有90度,我们要探讨的就是为什么会少啦10度,而这10度的损失过 程是如何的呢,有经过的是输送的管道,输送的管道的会影响热水的是那些,第一, 管道的壁厚(可以比拟为屏蔽的方式)第二,管道的内壁的光滑度(这里比拟为线的 外观)如果壁的内部不光滑,水的流速就会放慢,受外部天气的影响,最好在最短的 时间输送到。第三,管道的输送距离(这里可以比拟为线长度)我们这里需要讨论的 其实是第二种管道的内壁的光滑度,当水在往前流动时它撞击到不光滑的地方就会发生 回流,回流的水流就会和往前的水流产生叠加,这个时候就会发生我们说的反射(导致信 号的传输损耗增大,并且会使传输信号畸变,对传输性能影响很大,这种由信号反射引 起的衰减被称为回波损耗). 现在大家知道那种情况下会产生return loss了吗?
对于通讯信号分为有用和有害信号,对于有用信号,是衰减得越少越好,比如测试中常 见的衰减参数,那是数值越小越好. 但是对于有害信号,比如回波, 就需要衰减得越大越好. 如果结构和阻抗稳定合理,则回波会很小,即使有也由于线缆阻抗比较平滑,不容易叠 加而很快被衰减.所以好的线曲,断裂,直径大小
简单的图,说明
• 以二端口网络为例,如单根传输线,共有四个S参数:S11,S12,S21, S22,对于互易网络有S12=S21,对于对称网络有S11=S22,对于无 耗网络,有S11*S11+S21*S21=1,即网络不消耗任何能量,从端口1 输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。在高速电路设 计中用到的微带线或带状线,都有参考平面,为不对称结构(但平行 双导线就是对称结构),所以S11不等于S22,但满足互易条件,总是 有S12=S21。假设Port1为信号输入端口,Port2为信号输出端口,则 我们关心的S参数有两个:S11和S21,S11表示回波损耗,也就是有多 少能量被反射回源端(Port1)了,这个值越小越好,一般建议 S11<0.1,即-20dB,S21表示插入损耗,也就是有多少能量被传输到 目的端(Port2)了,这个值越大越好,理想值是1,即0dB,越大传 输的效率越高,一般建议S21>0.7,即-3dB,如果网络是无耗的,那 么只要Port1上的反射很小,就可以满足S21>0.7的要求,但通常的传 输线是有耗的,尤其在GHz以上,损耗很显著,即使在Port1上没有反 射,经过长距离的传输线后,S21的值就会变得很小,表示能量在传 输过程中还没到达目的地,就已经消耗在路上了。 • 对于由2根或以上的传输线组成的网络,还会有传输线间的互参 数,可以理解为近端串扰系数、远端串扰系统,注意在奇模激励和偶 模激励下的S参数值不同。 • 需要说明的是,S参数表示的是全频段的信息,由于传输线的带宽限 制,一般在高频的衰减比较大,S参数的指标只要在由信号的边缘速 率表示的EMI发射带宽范围内满足要求就可以了。
回波损耗,反射系数,电压驻波比, S11这几个参数在射频微波应用中经常会碰 到, 他们各自的含义如下: • 回波损耗(Return Loss): 入射功率/反射功率, 为dB数值 反射系数(Г): 反射电压/入射电压, 为标量 电压驻波比(Voltage Standing Wave Ration): 波腹电压/波节电压 S参数: S12为反向传输系数,也就是隔离。S21为正向传输系数,也就是增益。 S11为输入反射系数,也就是输入回波损耗,S22为输出反射系数,也就是输出 回波损耗。 • 四者的关系: VSWR=(1+Г)/(1-Г) (1) S11=20lg(Г) (2) RL=-S11 (3) • 以上各参数的定义与测量都有一个前提,就是其它各端口都要匹配。这些参数 的共同点:他们都是描述阻抗匹配好坏程度的参数。其中,S11实际上就是反射 系数Г,只不过它特指一个网络1号端口的反射系数。反射系数描述的是入射电 压和反射电压之间的比值,而回波损耗是从功率的角度来看待问题。而电压驻 波的原始定义与传输线有关,将两个网络连接在一起,虽然我们能计算出连接 之后的电压驻波比的值,但实际上如果这里没有传输线,根本不会存在驻波。 我们实际上可以认为电压驻波比实际上是反射系数的另一种表达方式,至于用 哪一个参数来进行描述,取决于怎样方便,以及习惯如何。