Hvad er signalreflektion?
Signalreflektion er processen med at afvise et signal fra et medium, der ikke helt absorberer det. Det kan forekomme i kobberkabler til elektriske signaler og i optisk fiber til laser eller optiske signaler. Signalreflektion kan også forekomme i udendørs metaloverflader til elektromagnetiske (EM) bølger. EM-bølgerne bevæger sig gennem de fleste åbne rum og er ikke synlige.
Undersøgelsen af signalreflektion bruges i specialiserede applikationer. Signal som lyd kan reflekteres af en stiv overflade og vende tilbage til en modtager som et lydnavigations- og rækkesignal (SONAR) signal. Den jordindtrængende radar bruger princippet om, at forskellige radiofrekvenser og forskellige jordmaterialer vil producere forskellige mængder signalabsorption og reflektion. Ved impedans matching er målet at sikre sig, at det meste af signalet når destinationen eller belastningen. Kildeimpedansen skal normalt matche destinationen eller belastningsimpedansen for et givet underbånd af radiofrekvenser.
I analoge transmissionskabler opleves signalreflektionen som et ekko, når der er uoverensstemmelse i lyden. De fleste af problemerne med lydoverførsel er løst ved hjælp af digitaliseret lyd i form af datapakker med internetprotokol. Enhver signalreflektion ses som datafeil og elimineres med fejlkorrektionsskemaer. Crosstalk, der plejede at være den uønskede induktion af et analogt signal fra et kabel til et andet, fjernes også ved at bruge digital lyd som VoIP-pakker (Voice over Internet Protocol) i en digital abonnentlinie.
Bergeron-diagrammet viser de resulterende spændinger og strømme, når den reflekterede elektriske energi kombineres med den hændende energi. For at opnå den bedste signalintegritet skal der være minimal reflektion, som opnås ved impedans matching. I nogle tilfælde kan tilføjelsen af resistive komponenter, der absorberer elektrisk energi, fuldstændigt eliminere reflektion, mens i andre tilfælde komplekse impedanser dannet af serien-parallelle kombinationer af induktorer og kondensatorer kan give løsningen. Tilstedeværelsen af distribueret induktans og kapacitans, der er afhængig af frekvens, gør designet af god impedansmatchningskredsløb meget udfordrende.
Andre specialiserede signalreflektionsmetoder inkluderer optisk rækkevidde, hvor den tidsbestemte lysstråle får lov til at reflektere til et vidtgående mål. I betragtning af lysets hastighed og den tid det tager at modtage reflektionen, kan afstanden til målet beregnes. Ved radiodetektering og rækkevidde (RADAR) reflekterer målet radiosignaler, når radarudstyret sender et burst af radiofrekvens. Udstyret venter på ethvert reflekteret signal og beregner afstanden baseret på forsinkelsen mellem transmission af radiofrekvensudbrud og modtagelse af det reflekterede signal og hastigheden for radiobølger i luft.