回路損失是由于電纜結(jié)構(gòu)及相關(guān)連接部件的阻抗變化引起的信號(hào)衰減,這些變化致使信號(hào)反射回信源,在低頻時(shí),回路損失的影響較小,但在頻率高于50MHZ時(shí),就會(huì)產(chǎn)生很大的影響,對(duì)于高清視頻系統(tǒng),頻率會(huì)達(dá)到1500MHZ及以上,這時(shí)候,回路損失就會(huì)成為主要的甚至關(guān)鍵的因素,因此,回路損失在高清系統(tǒng)性能的測試和檢驗(yàn)中成為一個(gè)關(guān)鍵的考量.
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回路損失(Return Loss)
反射系數(shù):反射系數(shù)描述了反射回源端的那部分電壓與入射電壓的比值.反射的信號(hào)量由瞬態(tài)阻抗的變化量決定.變化量越大,反射信號(hào)量就越大.只要信號(hào)遇到瞬態(tài)阻抗突變,反射就會(huì)發(fā)生.這可能是在線末端、或者是互連線拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的任何地方、比如拐角、過孔、T形結(jié)構(gòu)、接插件和封裝處等.
電纜上的反射信號(hào)的測量涉及到兩種方法,一種是回路損失(RL),另一種是結(jié)構(gòu)回路損失(SRL),它與回路損失相似,但是測量方法不一樣,SRL從輸入阻抗中得出,RL從終端阻抗掃描中得出,兩者相比,回路損失是一種更準(zhǔn)確測量反射的方法,在現(xiàn)實(shí)世界中,我們不能很好地使設(shè)備的輸入和輸出匹配結(jié)構(gòu)悔路損失會(huì)是平均線纜輸入阻抗不匹配無效,不是一種實(shí)際測量方法,回路損失,設(shè)定一個(gè)特定的阻抗(75歐)不考慮實(shí)際的線纜及設(shè)備,是更合適的測量方法.
今天我們主要講述回路損失,它是描述由于設(shè)計(jì),生產(chǎn),加工電纜時(shí)的差錯(cuò)所引起的信號(hào)損失,回路損失值越高越好.
典型的延時(shí)差異測試圖形
為什么要測試RL
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)世界中,我們有詳盡的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定怎樣去測量和檢測網(wǎng)絡(luò)特性,檢測的結(jié)果使得終端用戶在開機(jī)前的系統(tǒng)特性得到保障,現(xiàn)階段,我們沒有這些檢驗(yàn)和一系列的測試,更別說數(shù)字或高清系統(tǒng)設(shè)備,然而隨著信號(hào)帶寬的加大,數(shù)據(jù)速率的持續(xù)提高,這些檢測變得更加關(guān)鍵和重要,和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)世界相似,我們不僅要測試加工中的視頻線纜,還要測試“鏈路特性”,也就是說,所有的無源器件,像線纜連接件,饋路,接插件等等,回路損失是檢驗(yàn)高頻數(shù)字和高清鏈路特性的一種最直接的發(fā)法.
是什么引起RL
線纜上的阻抗變化引起RL,因此,任務(wù)影響的阻抗公差都會(huì)影響電路損失,還包括視頻電纜的基本結(jié)構(gòu),中心導(dǎo)體的成分,生產(chǎn)時(shí)絕緣材料的選擇,屏蔽材料和方式的選擇,外被印字也會(huì)影響回路損失.
連接件和其它的無源器件像饋路,連接頭、接插件~~~?甚至輸入輸出設(shè)備的連接件的選擇都會(huì)對(duì)RL產(chǎn)生很大的影響,在加工的過成中,對(duì)線纜的回路損失也會(huì)造成影響,彎曲半徑和拉力是經(jīng)常被線纜操作員忽視的因素,這些和其它影響回路損失的因素將會(huì)在后面一一討論.
傳輸線的終端匹配主要有如下四種情況:
(1).Open(開路/斷路):傳輸線終端不接任何元件或者產(chǎn)生斷路,瞬態(tài)阻抗無窮大.即Z2=∞,反射系數(shù)等于1,Vin=Vref(同相反向),全反射,RL=0
(2).Short(短路):傳輸線終端與返回路徑之間直接接觸或零電阻值.即Z2=0,反射系數(shù)等于-1,Vin= -Vref(反相反向),全反射,RL=0.當(dāng)區(qū)域2的阻抗小于區(qū)域1的阻抗時(shí),反射系數(shù)為負(fù),反射電壓為負(fù)電壓,即電 阻兩端電壓總是小于入射電壓.
(3).Matching Load(匹配負(fù)載):傳輸線終端所接負(fù)載與傳輸線特性阻抗匹 配.即Z2= Z1,反射系數(shù)等于0,Vref = 0,零反射,RL=∞
(4).Unmatching(不匹配):
如果RL 數(shù)值越趨近于0 時(shí),表示訊號(hào)反射的情況越嚴(yán)重,反之,RL 數(shù)值越負(fù)(越小)時(shí),表示訊號(hào)反射的情況越少;回路損失是指信號(hào)在傳輸線上傳輸時(shí),其反射回來的信號(hào)量的大小.反射越小,RL值越大。完全匹配時(shí)為“-∞”,Open / Short 則為“0 ”
為什么要擔(dān)心RL?
高清把我們帶進(jìn)一個(gè)少視頻多射頻的世界,實(shí)際上,一個(gè)非壓縮的高清視頻信號(hào)(帶寬高于1500MHZ)是一個(gè)更多的射頻信號(hào),因此,許多傳輸線的理論適用于視頻信號(hào),現(xiàn)在一張單一的非壓縮的高清視頻圖象信號(hào)的帶寬超過標(biāo)準(zhǔn)多信通有線電視/寬帶信號(hào),而卻,高清系統(tǒng)的寬帶限制經(jīng)常高于傳輸信通頻率,如此高的頻率,新的檢驗(yàn)方法必須是必要的.
影響回波損耗的設(shè)計(jì)考量因素﹕反射是指訊號(hào)在傳輸線中傳輸時(shí),如果遇到阻抗的變化就會(huì)產(chǎn)生反射,即部分訊號(hào)將沿著原來的傳播方向繼續(xù)傳播,而另外一部分訊號(hào)(已失真)仍延原方向傳輸.回路損失衡量的是訊號(hào)在傳輸線上傳輸時(shí),其反射回來的訊號(hào)量的大小,反射越小,RL值越大.*注重的是結(jié)構(gòu)的定性.
1.中心導(dǎo)體直徑不穩(wěn)定
2.絕緣介電材質(zhì)的直徑變化
3.絕緣介電材質(zhì)或覆被的斷裂或缺陷
4.因連結(jié)到裸線的組接頭過多所形成的二次反射或多次反射之影響.
5.裸線組裝頭中的元件接觸不良或有空隙
6.絞距不穩(wěn)定
7.外表押出時(shí)過緊或過松。
8.對(duì)絞或總絞放線張力不平衡,造成線有松有緊
影響回波損耗的制程因素﹕
導(dǎo)體均勻性﹑絕緣均勻性﹑發(fā)泡度均勻性﹑結(jié)構(gòu)尺寸均勻性。
1) 導(dǎo)體直徑不均勻﹑導(dǎo)體有彎﹑導(dǎo)體不圓﹔
2) 絕緣芯線偏心﹑橢圓﹑線徑不均勻﹔
3) 發(fā)泡度不均勻﹔
4) 編織與外被的松緊也可引起回波的產(chǎn)生﹔工藝改善: 芯線制做均勻,導(dǎo)體圓整度,絕緣偏心度,收放線張力穩(wěn)定
更多補(bǔ)充訊息
中心導(dǎo)體
如果中心導(dǎo)體的規(guī)格不對(duì)或者規(guī)格隨機(jī)改變(不均勻)這將會(huì)影響到特性阻抗和回路損失,導(dǎo)體不在中心或者隨機(jī)變化都會(huì)影響回路損失,放線軸不圓導(dǎo)致規(guī)格持續(xù)變化,這是偶然性的變化,這在前面講到過。
絕緣
當(dāng)絕緣在導(dǎo)體上壓出時(shí),有很多因數(shù)可以影響到阻抗和回路損失。比如設(shè)計(jì)阻抗時(shí)尺寸和速度變化不當(dāng)都回影響阻抗和回路損失。
發(fā)泡能獲得較低的介電常數(shù),但如果太柔軟甚至彎曲一下,線纜中心導(dǎo)體便會(huì)挪位。在這種情況下就會(huì)發(fā)生回路損失,線纜的特性阻抗也會(huì)與希望值發(fā)生偏差。
屏蔽
高頻線纜的屏蔽經(jīng)常用鋁箔和編織相結(jié)合,從100kHZ到10MHZ編織是有效的。從10MHZ到1GHZ范圍內(nèi),鋁箔屏蔽是有效的,然而,如果編織的遮蔽率太低,這就包不住鋁箔。這種影響叫做“ballooning”會(huì)影響阻抗和回路損失,只要保持遮蔽率較高至少90%“ballooning”會(huì)減少,然而線纜生產(chǎn)廠家購買的整套的包括很多輪子和齒輪的編織機(jī)是偶然性的不連續(xù)和隨機(jī)變化是阻抗和回路損失的很大來源.
外被
雖然外被押出時(shí)對(duì)回路損失的影響很小,甚至沒有,但印字輪(在線纜上印上有關(guān)信息)會(huì)有一些問題,印字輪會(huì)在線纜的一邊施加壓力,這可能破壞線纜里面的結(jié)構(gòu)尺寸.
加工組裝過程因素較多,需要看具體的測試數(shù)據(jù)來分析,一般而言,穩(wěn)定的線材余量不會(huì)有太大的變量.
回?fù)p早知道
回路損失(RETURN LOSS)RL是回波損耗的簡稱,是數(shù)字電纜產(chǎn)品的一項(xiàng)重要指標(biāo),電纜鏈路由于阻抗不匹配所產(chǎn)生的反射,是一對(duì)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。回波損耗將引入信號(hào)的波動(dòng),返回的信號(hào)將被雙工的千兆網(wǎng)誤認(rèn)為是收到的信號(hào)而產(chǎn)生混亂。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:回路損失(Return Loss)
文章出處:【微信號(hào):線纜行業(yè)朋友分享圈,微信公眾號(hào):線纜行業(yè)朋友分享圈】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
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