반사 손실

전기 통신에서 반사 손실()은 전송선로 또는 광섬유 내 불연속성에 의해 반사되는 전력 신호의 상대적인 측정값이다. 이러한 불연속성은 회선에 연결된 종단 또는 부하와 회선의 특성 임피던스 간의 불일치로 인해 발생할 수 있다. 일반적으로 데시벨(dB) 단위로 비율로 표현된다.

여기서 RL(dB)은 dB 단위의 반사 손실이고, Pi는 입사 전력이며, Pr는 반사 전력이다.

반사 손실은 정재파비(SWR) 및 반사 계수(Γ)와 관련이 있다. 반사 손실이 증가하면 SWR이 낮아진다. 반사 손실은 장치 또는 회선이 얼마나 잘 일치하는지를 나타내는 척도이다. 반사 손실이 높으면 일치가 잘 된 것이다. 높은 반사 손실은 바람직하며 낮은 삽입 손실을 초래한다.

어떤 관점에서 "반사 손실"은 잘못된 용어이다. 전송선로의 일반적인 기능은 최소한의 손실로 소스에서 부하로 전력을 전달하는 것이다. 전송선로가 부하에 올바르게 일치하면 반사 전력은 0이 되고, 반사로 인한 전력 손실은 없으며, "반사 손실"은 무한대가 된다. 반대로, 회선이 개방 회로로 종단되면 반사 전력은 입사 전력과 같아진다. 입사 전력은 부하로 전달되지 않는다는 의미에서 모두 손실되며, RL은 0이 된다. 따라서 RL의 수치 값은 "손실"에서 예상되는 것과 반대 방향으로 향한다.

 부호 
위에서 정의된 바와 같이, Pr은 Pi를 초과할 수 없으므로 RL은 항상 양수이다. 그러나 반사 손실은 역사적으로 음수로 표현되어 왔으며, 이 관습은 여전히 문헌에서 널리 발견된다.Trevor S. Bird, "Definition and Misuse of Return Loss", IEEE Antennas & Propagation Magazine, vol. 51, iss. 2, pp. 166–167, April 2009. 엄밀히 말하면, RL에 음수 부호가 붙으면 반사 전력과 입사 전력의 비율이 암시된다:

여기서 RL′(dB)는 RL(dB)의 음수이다.

실제로, RL에 부여되는 부호는 크게 중요하지 않다. 전송선로에 길이가 여러 불연속성이 포함되어 있다면, 총 반사 손실은 각 불연속성으로 인한 RL의 합이 되며, 모든 RL에 동일한 부호가 부여되는 한 오류나 모호함은 발생하지 않는다. 어떤 관례를 사용하든 Pr이 Pi를 초과할 수 없다는 것은 항상 이해될 것이다.

 전기적 
금속 도체 시스템에서는 도체를 따라 이동하는 신호의 반사가 불연속성 또는 온저항 불일치에서 발생할 수 있다.

반사파 Vr의 진폭과 입사파 Vi의 진폭의 비율은 반사 계수로 알려져 있다.

반사 손실은 dB 단위로 표현된 반사 계수의 크기의 음수이다. 전력은 전압의 제곱에 비례하므로, 반사 손실은 다음과 같이 주어진다:

여기서 수직 막대는 크기를 나타낸다. 따라서 큰 양의 반사 손실은 반사 전력이 입사 전력에 비해 작다는 것을 나타내며, 이는 전송선로와 부하 사이의 좋은 임피던스 매치를 나타낸다.

입사 전력과 반사 전력이 "절대" 데시벨 단위(예: dBm)로 표현되면, dB 단위의 반사 손실은 입사 전력 Pi(절대 dBm 단위)와 반사 전력 Pr(또한 절대 dBm 단위)의 차이로 계산할 수 있다:


 광학적 
광학(특히 광섬유에서)에서는 굴절률의 불연속성, 특히 광섬유 단면과 같은 공기-유리 계면에서 발생하는 손실을 의미한다. 이러한 계면에서는 광 신호의 일부가 소스 방향으로 반사된다. 이 반사 현상은 "프레넬 반사 손실" 또는 단순히 "프레넬 손실"이라고도 한다.

광섬유 전송 시스템은 레이저를 사용하여 광섬유를 통해 신호를 전송하며, 낮은 광 반사 손실

(여기서 은 반사 전력이고, 는 입사 또는 입력 전력이다)은 레이저가 올바르게 전송을 중단하게 할 수 있다. 파장 분할 다중의 사용이 증가함에 따라 광 네트워크의 특성화를 위해 ORL 측정이 더욱 중요해지고 있다. 이러한 시스템은 ORL에 대한 내성이 낮은 레이저를 사용하며, 레이저에 근접한 위치에 네트워크 요소를 도입한다.

 같이 보기 
 하이브리드 밸런스
 불일치 손실
 신호 반사
 시간 영역 반사 측정기
광 시간 영역 반사 측정기

 각주 
내용주

참고 문헌

 Federal Standard 1037C 및 MIL-STD-188에서 발췌
 Optical Return Loss Testing—Ensuring High-Quality Transmission EXFO Application note #044

분류:섬유광학
분류:파동역학
분류:무선공학
분류:전기 매개변수