Che cos'è la riflessione del segnale?
La riflessione del segnale è il processo di rimbalzo di un segnale da un mezzo che non lo assorbe totalmente. Può verificarsi in cavi di rame per segnali elettrici e in fibra ottica per segnali laser o ottici. La riflessione del segnale può verificarsi anche su superfici metalliche esterne per onde elettromagnetiche (EM). Le onde EM viaggiano attraverso la maggior parte degli spazi aperti e non sono visibili.
Lo studio della riflessione del segnale viene utilizzato in applicazioni specializzate. Il segnale come suono può essere riflesso da una superficie rigida e tornare a un ricevitore come segnale di navigazione e di estensione sonora (SONAR). Il radar penetrante nel terreno utilizza il principio secondo cui frequenze radio diverse e materiali terrestri diversi produrranno quantità diverse di assorbimento e riflessione del segnale. Nella corrispondenza dell'impedenza, l'obiettivo è assicurarsi che la maggior parte del segnale raggiunga la destinazione o il carico. L'impedenza della sorgente di solito deve corrispondere alla destinazione o all'impedenza di carico per una data sottobanda di frequenze radio.
Nei cavi di trasmissione analogici, la riflessione del segnale viene percepita come un'eco in caso di mancata corrispondenza nell'audio. La maggior parte dei problemi nella trasmissione audio sono stati risolti utilizzando l'audio digitalizzato sotto forma di pacchetti di dati del protocollo Internet. Qualsiasi riflesso del segnale sarà visto come errore di dati ed eliminato con schemi di correzione degli errori. Il crosstalk, che era l'induzione indesiderata di un segnale analogico da un cavo a un altro, viene anche eliminato usando l'audio digitale come i pacchetti VoIP (Voice over Internet Protocol) in una linea di abbonati digitali.
Il diagramma di Bergeron mostra le tensioni e le correnti risultanti quando l'energia elettrica riflessa si combina con l'energia incidente. Per una migliore integrità del segnale, dovrebbe esserci una riflessione minima, ottenuta mediante adattamento dell'impedenza. In alcuni casi, l'aggiunta di componenti resistivi che assorbono energia elettrica può eliminare totalmente la riflessione, mentre in altri casi complesse impedenze formate dalle combinazioni serie-parallele di induttori e condensatori possono fornire la soluzione. La presenza di induttanza distribuita e capacità dipendenti dalla frequenza rende molto difficile la progettazione di buoni circuiti di adattamento di impedenza.
Altri metodi specializzati di riflessione del segnale includono la portata ottica in cui il raggio di luce temporizzato può riflettere su un obiettivo di portata. Data la velocità della luce e il tempo necessario per ricevere il riflesso, è possibile calcolare la distanza dall'obiettivo. Nel rilevamento radio e nel raggio (RADAR), il bersaglio riflette i segnali radio quando l'apparecchiatura radar invia uno scoppio di radiofrequenza. L'apparecchiatura attende qualsiasi segnale riflesso e calcola la distanza in base al ritardo tra la trasmissione dello scoppio di radiofrequenza e la ricezione del segnale riflesso e la velocità delle onde radio nell'aria.