Hva er signalrefleksjon?

Signalrefleksjon er prosessen med å sprette signal fra et medium som ikke absorberer det totalt. Det kan forekomme i kobberkabler for elektriske signaler, og i optisk fiber for laser- eller optiske signaler. Signalrefleksjon kan også forekomme i utendørs metalliske overflater for elektromagnetiske bølger. EM-bølgene reiser gjennom de fleste åpne områder og er ikke synlige.

Studiet av signalrefleksjon brukes i spesialiserte applikasjoner. Signal som lyd kan reflekteres av en stiv overflate og returnere til en mottaker som et lydnavigasjons- og rekkevidde-signal (SONAR). Den jordgjennomtrengende radaren bruker prinsippet om at forskjellige radiofrekvenser og forskjellige bakkematerialer vil gi forskjellige mengder signalabsorpsjon og refleksjon. I impedansmatching er målet å sørge for at det meste av signalet når målet eller belastningen. Kildeimpedansen må vanligvis samsvare med destinasjonen eller belastningsimpedansen for et gitt underbånd av radiofrekvenser.

I analoge overføringskabler oppleves signalrefleksjon som et ekko når det ikke stemmer overens med lyden. De fleste av problemene innen lydoverføring er løst ved å bruke digitalisert lyd i form av datapakker for Internett-protokoll. Eventuell signalrefleksjon vil bli sett på som datafeil og elimineres med feilrettingskjemaer. Crosstalk, som tidligere var den uønskede induksjon av ett analogt signal fra en kabel til en annen, elimineres også ved å bruke digital lyd som VoIP-pakker (Voice) på en digital abonnentlinje.

Bergeron-diagrammet viser de resulterende spenninger og strømmer når reflektert elektrisk energi kombineres med hendelsesenergien. For best signalintegritet bør det være minimal refleksjon, som oppnås ved impedans matching. I noen tilfeller kan tilsetning av resistive komponenter som absorberer elektrisk energi totalt eliminere refleksjon, mens i andre tilfeller kan komplekse impedanser dannet av serieparallelle kombinasjoner av induktorer og kondensatorer gi løsningen. Tilstedeværelsen av distribuert induktans og kapasitans som er avhengig av frekvens, gjør utformingen av gode impedansmatchende kretser veldig utfordrende.

Andre spesialiserte signalrefleksjonsmetoder inkluderer optisk avstand der tidsbestemt lysstråle tillates å reflektere til et vidt mål. Gitt lysets hastighet og tiden det tar å motta refleksjonen, kan avstanden til målet beregnes. Ved radiodeteksjon og rekkevidde (RADAR) reflekterer målet radiosignaler når radarutstyret sender et utbrudd av radiofrekvens. Utstyret venter på noe reflektert signal og beregner avstanden basert på forsinkelsen mellom overføring av radiofrekvensutbrudd og mottak av reflektert signal, og hastigheten til radiobølger i luft.