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衰減、阻抗和回波損耗這三者的關(guān)系 - 無圖版
7412 --- 2008-06-21 13:00:05
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hansen --- 2008-06-21 18:11:33
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回波損耗：return loss�；夭〒p耗是表示信號反射性能的參數(shù)�；夭〒p耗說明入射功率的一部分被反射回到信號源。例如，如果注入1mW (0dBm)功率給放大器其中10%被反射(反彈)回來，回波損耗就是10dB。從數(shù)學角度看，回波損耗為-10 log [(反射功率)/(入射功率)]�；夭〒p耗通常在輸入和輸出都進行規(guī)定。
回波損耗，又稱為反射損耗。是電纜鏈路由于阻抗不匹配所產(chǎn)生的反射，是一對線自身的反射。不匹配主要發(fā)生在連接器的地方，但也可能發(fā)生于電纜中特性阻抗發(fā)生變化的地方，所以施工的質(zhì)量是減少回波損耗的關(guān)鍵�；夭〒p耗將引入信號的波動，返回的信號將被雙工的千兆網(wǎng)誤認為是收到的信號而產(chǎn)生混亂。
它是指在光纖連接處，后向反射光（連續(xù)不斷向輸入端傳輸?shù)纳⑸涔?相對輸入光的比率的分貝數(shù)，回波損耗愈大愈好，以減少反射光對光源和系統(tǒng)的影響。
通常要求反射功率盡可能小，這樣就有更多的功率傳送到負載。典型情況下設(shè)計者的目標是至少10dB的回波損耗。有時為了獲得更好的噪聲系數(shù)、IP3或者系統(tǒng)的增益就不能滿足這個“憑經(jīng)驗得出的” 10dB回波損耗的要求。
hansen --- 2008-06-21 18:13:23
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數(shù)字通信電纜的傳輸參數(shù)主要有衰減、近端串音衰減、遠端串音防衛(wèi)度、特性阻抗、傳播速度、相時延、時延差、結(jié)構(gòu)回波損耗和回波損耗等，比較而言電纜全頻帶特性阻抗的均勻性是評價電纜高頻傳輸特性的“試金石”，而回波損耗(Return Loss簡稱RL)又是與特性阻抗密切相關(guān)的。本文根據(jù)多年的測試經(jīng)驗，提出了回波損耗及特性阻抗的內(nèi)在關(guān)系，簡化了生產(chǎn)企業(yè)測試的程序。
2．特性阻抗(Zc)
對于沿線分布參數(shù)均勻不變的傳輸線，電磁波傳輸途中無反射發(fā)生，線路任一點電壓波與電流波的比值均相同，稱為波阻抗或特性阻抗Zc。Zc可由下式表示：
Zc＝（
式中：R一有效電阻
L一回路電感
G一絕緣電導(dǎo)
C一回路工作電容
ω一角頻率
(R、L、G、C均為電纜的一次參數(shù))
由式(1)可以看出，每段電纜上這四個參數(shù)值直接決定了該段電纜的特性阻抗，如果每一段電纜上這四個一次參數(shù)的值都是非常均勻并且對應(yīng)相等，那么各段上的Zc也相等，此時的輸入阻抗等于特性阻抗。
當頻率范圍的起點足夠高時，Zc的虛數(shù)分量一般較小，Zc的角度只有小數(shù)幾度，因而虛數(shù)分量可以忽略，其模值可以認為與其實數(shù)分量相等，以下討論的Zc均是基于這種情況。
在中華人民共和國通信行業(yè)標準YD／T 1019—2001《數(shù)字通信用實心聚烯烴絕緣水平對絞電纜》(以下簡稱YD／T 1019-2001)中規(guī)定：
頻率大于1MHz時，特性阻抗的標準值為100±15Ω。
3．回波損耗(RL)
合并了兩種反射的影響，即對標稱阻抗(100Ω)的偏差以及結(jié)構(gòu)的影響，當關(guān)心系統(tǒng)性能時規(guī)定回波損耗。
回波損耗公式為：
RL=-20LOG10｜
式中：RL一回波損耗，單位dB
ZT一測量所得的復(fù)數(shù)阻抗(電纜遠端終接ZR=100Ω)，單位Ω
ZR一基準阻抗100Ω。
注：開短路的數(shù)據(jù)不適用于回波損耗，因為電路兩端必須以標稱阻抗端接。但當電纜的往返衰減足夠大以致遠端的反射可忽略時，此處的ZT和ZC的差別可忽略，則式(2)變?yōu)椋?/SPAN>
RL=-20LOG10｜
本文所討論的阻抗與同波損耗的關(guān)系是基于上式得出的。
hansen --- 2008-06-21 18:14:09
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4、特性阻抗與回波損耗的關(guān)系
在YD／T 1019-2001標準中規(guī)定，5E類電纜在頻率為20~100MHz范圍內(nèi)，標準為：
RL≥25-7×log(f／20) (4)
式中：f為頻率，單位MHz。
根據(jù)式(4)可計算出各頻率下RL的標準值，詳情見表一和圖一。
表一：20～100MHz頻率范圍內(nèi)RL的標準值
頻率(MHz) | 回波損耗RL最小值(dB) |
20 | 25.00 |
30 | 23.77 |
40 | 22.89 |
50 | 22.21 |
60 | 21.66 |
70 | 21.19 |
80 | 20.79 |
90 | 20.43 |
100 | 20.11 |
由式(3)得出Zc的計算公式如下：
Zc=200／(1－10－(RL／20))－100 (5)
和Zc=200／(1+10－(RL／20))－100 (6)
通過式(5)、式(6)及表一中RL的標準值，可計算出Zc的標準范圍(見表二)。
表二：不同頻率下的特性阻抗Zc的范圍
頻率(MHz) | YD／T 1019—200l標準要求 | 由回波損耗標準值推算 | ||
特性阻抗最大值 | 特性阻抗最小值 | 特性阻抗最大值 | 特性阻抗最小值 | |
20 | 115 | 85 | 111.92 | 89.35 |
30 | 115 | 85 | 113.86 | 87.83 |
40 | 115 | 85 | 115.44 | 86.62 |
50 | 115 | 85 | 116.8 | 85 62 |
60 | 115 | 85 | 118.01 | 84.74 |
70 | 115 | 85 | 119 l | 83.96 |
80 | 115 | 85 | 120.11 | 83.26 |
90 | 115 | 85 | 121.04 | 82.62 |
100 | 115 | 85 | 121.92 | 82.02 |
hansen --- 2008-06-21 18:14:35
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例如：20MHz時RL的標準值為25，將此值分別代入式(5)和(6)中可以得出Zc的范圍為89．35～111．92。這一范圍與YD／T 1019-2001標準規(guī)定的85～115的范圍已不相符，它高于YD／T 1019-2001標準要求的指標；
100MHz頻率時RL的標準值為20．11，將此值分別代入式(5)和(6)中可以得出Zc的范圍為80．03～121．91。這一范圍又低于YD／T 1019-2001標準規(guī)定的85～115的范圍。
在YD／T 1019-2001標準5．10．7中提到，“只有在阻抗不符合5．10．6．1條(85～115Ω)條特性阻抗的初始要求，而按5．10．6．3條規(guī)定以函數(shù)擬合特性阻抗進行考核時，才進行回波損耗的測量。電纜的回波損耗應(yīng)符合表29(即式(4))的要求”。即當特性阻抗超出85～115Ω標準范圍時，應(yīng)對特性阻抗進行擬合測試的同時對回波損耗進行考核，如果擬合測試和回波損耗符合標準要求，則仍判定此數(shù)字電纜符合標準要求。
從表二可以看出，40MHz以上頻率的特性阻抗超出標準規(guī)定的85～115Ω的要求，但仍能滿足回波損耗的要求，從這一點看，YD／T 1019-2001標準中對40MHz以上頻率的特性阻抗標準有所放松；但在低于40MHz頻率時，YD／T 1019-200l標準中對特性阻抗的要求要高于回波損耗標準值推算的特性阻抗值，這說明40MHz以下的特性阻抗值如果不滿足YD／T1019-2001標準要求，該電纜就可以判定為不符合要求，而不必進行特性阻抗擬合測試和回波損耗測試。
5、結(jié)論
綜上所述，特性阻抗的標準范圍應(yīng)與回波損耗的標準范圍相結(jié)合。對40MHz以下的特性阻抗應(yīng)尤其關(guān)注，為保證回波損耗達到要求，特性阻抗均應(yīng)嚴于標準，應(yīng)符合式(5)和式(6)的計算結(jié)果，如超出標準要求的85～115Ω范圍，回波損耗是達不到要求的；對頻率在40MHz以上的特性阻抗如超出標準要求的85～115Ω范圍，但其值在不同頻率下由式(5)和式(6)計算所得的范圍內(nèi)，回波損耗滿足標準要求，這種情況仍符合要求。
WL1986 --- 2008-06-21 18:43:51
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WL1986 --- 2008-06-21 18:45:24
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風雨123 --- 2008-06-24 00:08:30
8
WL1986:
鄭玉東教授編寫的 通信電纜 給大家分享
在哪？
WL1986 --- 2008-06-24 13:03:52
9
不好意思，文件太大，上傳幾次，都沒有上傳上去。
xiuq555 --- 2008-06-24 15:38:48
10
可以讓我學習學習嗎?謝謝了!
lcw --- 2008-06-26 03:57:54
11
7412 --- 2008-07-12 08:15:38
12
［7412 在 2008-7-12 8:21:16 編輯過］
huanght888 --- 2008-07-23 21:14:26
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[WL1986 你好,迫切希望能給我一份,謝謝! huanght_0821@yahoo.com.cn | |
banrenlei --- 2008-09-11 17:35:03
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haha500 --- 2008-09-11 18:19:16
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yan --- 2008-09-11 21:28:51
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太復(fù)雜了，看不懂呀
據(jù)我了解好象這三者之間沒有什么聯(lián)系的
kaka2004 --- 2008-09-12 08:52:54
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AbelGuo --- 2008-09-12 10:50:21
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簡單的在電線來講：
阻抗--RL： 2者是直接的關(guān)系，阻抗的高低都會影響RL的值，RL即信號反射。那阻抗高低一般影響因素為OD大小和同心度，
阻抗-衰減：阻抗和衰減可以說是不同的2個項目。但因電性是互通的所以阻抗值大，衰減就小。因為電容變底了。
蝦餅 --- 2008-10-30 16:12:36
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