¿Qué significan los reflejos en los circuitos de RF y cómo se pueden evitar?

Esto apareció por primera vez en los días del telégrafo cuando las longitudes de onda eran largas, pero también lo eran las líneas. Es una buena manera de apreciar lo que está sucediendo. Debe hacer coincidir la carga con la impedancia de la fuente tanto como sea posible para reducir los reflejos de la carga. Los reflejos vuelven a la fuente, que tiene su propio desajuste de impedancia … y da vueltas y vueltas. Las ondas de un lado a otro formarán una onda estacionaria, que no hace nada útil, sino que genera un voltaje que podría arquear algo y corrientes reactivas que podrían derretir algo.

Un buen ejemplo es un transmisor y una antena. La mayoría están diseñados para 50 ohmios; transmisor y cable. Cuando llega a la antena, la RF se irradiará si la antena se ve como una carga de 50 ohmios debido a la coincidencia de circuitos o sintonización. A una frecuencia demasiado baja o alta, puede parecer un circuito abierto o cortocircuito y reflejar la RF de vuelta al transmisor, que debe diseñarse para protegerse mediante sensores SWR, aisladores o capacidad de sobrecarga de fuerza bruta.

Una reflexión literalmente significa que una parte de una señal de propagación se refleja hacia atrás en la otra dirección. Esto sucede en los límites entre diferentes impedancias. Específicamente, si una señal se propaga por un camino con impedancia Zo y llega a un elemento de diferente impedancia Z, el coeficiente de reflexión G estará dado por:

G = (Z-Zo) / (Z + Zo)

Si la señal en cuestión se denota como S, entonces la señal que continúa propagándose hacia adelante será (1-G) * S, y la señal que se refleja hacia atrás será G * S.

La reflexión es un modelo de onda de lo que sucede en una línea de transmisión cuando la impedancia de carga no coincide con la impedancia de la línea. La analogía con la luz visible es la reflexión: cuando la luz se acerca, atraviesa el espacio libre, que tiene una impedancia de 377 ohmios. Si golpea algo como el vidrio o el agua, que tiene una impedancia diferente, parte de la luz se refleja.

en los viejos tiempos antes de que supieran que la luz era electromagnética, llamaron a estos fenómenos “” índice de refracción “, pero son básicamente lo mismo. Desea que la carga se parezca al medio, por lo que hay poca o ninguna reflexión Como la carga suele ser una impedancia compleja como una antena, debe ajustar los componentes reales e imaginarios para que coincidan. Esto generalmente requiere un “sintonizador de antena” y un transformador ajustable.

Estoy tomando el ejemplo de las líneas de transmisión. Las reflexiones significan que las ondas que estás pasando desde el extremo del transmisor no se transmiten completamente al extremo del receptor, algunas de ellas o, a veces, todas se envían al otro extremo. Las ondas entrantes y reflectantes, por lo tanto, forman ondas estacionarias. Esto ocurre debido a la falta de coincidencia de impedancia de entrada y carga. Esto no es adecuado porque hay desperdicio de energía. Es posible que desee leer más sobre este concepto en el capítulo Líneas de transmisión en ingeniería de microondas del Prof. Pozar.