Co je to odraz signálu?

Odraz signálu je proces odskočení signálu z média, které jej úplně neabsorbuje. Může se vyskytovat v měděných kabelech pro elektrické signály a v optických vláknech pro laserové nebo optické signály. K odrazům signálu může dojít také na vnějších kovových površích elektromagnetických (EM) vln. EM vlny procházejí většinou otevřených prostorů a nejsou vidět.

Studium odrazu signálu se používá ve specializovaných aplikacích. Signál jako zvuk se může odrazit pevným povrchem a vrátit se do přijímače jako zvukový navigační a rozsahový (SONAR) signál. Radar prostupující zemí využívá princip, že různé rádiové frekvence a různé materiály země budou produkovat různá množství absorpce signálu a odrazu. Při porovnávání impedance je cílem zajistit, aby většina signálu dosáhla cíle nebo zatížení. Impedance zdroje se obvykle musí shodovat s cílovou nebo impedancí zátěže pro dané dílčí pásmo rádiových frekvencí.

U analogových přenosových kabelů je odraz signálu vnímán jako ozvěna, když je ve zvuku neshoda. Většina problémů při přenosu zvuku byla vyřešena pomocí digitalizovaného zvuku ve formě datových paketů internetového protokolu. Jakýkoli odraz signálu bude považován za chyby dat a bude eliminován schématy korekce chyb. Crosstalk, který byl dříve nežádoucí indukcí jednoho analogového signálu z jednoho kabelu na druhý, je také eliminován použitím digitálního zvuku, jako jsou pakety typu Voice over Internet Protocol (VoIP) v digitální předplatitelské lince.

Bergeronův diagram ukazuje výsledná napětí a proudy, když se odrazená elektrická energie kombinuje s dopadající energií. Pro nejlepší integritu signálu by měla existovat minimální odraz, čehož je dosaženo impedančním přizpůsobením. V některých případech může přídavek odporových komponentů, které absorbují elektrickou energii, zcela eliminovat odraz, zatímco v jiných případech mohou řešení poskytnout komplexní impedance tvořené sériově paralelními kombinacemi induktorů a kondenzátorů. Přítomnost distribuované indukčnosti a kapacitance, která je závislá na frekvenci, způsobuje, že konstrukce obvodů s dobrou impedancí je velmi náročná.

Další specializované metody odrazu signálu zahrnují optické rozsahování, kde časovaný paprsek světla může odrážet cílící cíl. Vzhledem k rychlosti světla a času potřebnému k odrazu lze vypočítat vzdálenost k cíli. V radiové detekci a dosahu (RADAR) odráží cíl radiové signály, když radarové zařízení vysílá výbuch rádiové frekvence. Zařízení čeká na jakýkoli odražený signál a vypočítá vzdálenost na základě zpoždění mezi vysíláním vysokofrekvenčního impulzu a příjmem odraženého signálu a rychlostí rádiových vln ve vzduchu.