回波損耗

回波損耗，又稱為反射損耗。是電纜鏈路由於阻抗不匹配所產生的反射，是一對線自身的反射。不匹配主要發生在連線器的地方，但也可能發生於電纜中特性阻抗發生變化的地方，所以施工的質量是提高回波損耗的關鍵。回波損耗將引入信號的波動，返回的信號將被雙工的千兆網誤認為是收到的信號而產生混亂。

回波損耗是傳輸線連線埠的反射波功率與入射波功率之比，以對數形式的絕對值來表示，單位是dB，一般是正值。

基本介紹

• 中文名：回波損耗
• 外文名：ReturnLoss
• 套用學科：通信

類比說明

高小姐一直抱怨八戒又沒錢、又沒權，很是沒用。八戒和高小姐說道：“現在有錢男子漢，沒錢漢子難。想掙大錢就得錢掙錢，我再有本事，你把錢管住，我怎么賺大錢？我的一個同事，拿10萬元投入股市，半年翻了一倍，增加了3dB耶!”高小姐有些動心，給八戒1萬元（入射波）讓他掙大錢。過了半年，股市大跌，八戒只拿回來5000元（反射波）。高小姐十分生氣，罵道：“你這個沒用的東西，居然敢把我給你的錢減3dB！”（回波損耗）

反射係數是反射波和入射波電壓之比，而回波損耗是反射波和入射波的功率之比。一般情況下從量級上看，功率之比是電壓之比的平方，而在對數域裡功率之比是電壓之比的2倍。

因此，回波損耗與反射係數的關係為：

套用舉例：

假若反射係數是0.1，那么：

電壓駐波比為

回波損耗為

於是

也就是說，入射波的功率到了傳輸線和射頻器件的接口處，1%的功率反射了回去，99%的功率傳了下去，如圖1所示。

圖1 射頻器件的匹配計算

在實際套用中，我們希望無線電波全波傳送出去，是不希望有回波的，或者說回波損耗的絕對值越大越好。當接近0的時候，回波損耗接近於無窮大，此時沒有反射波，無線電波全部傳送出去。

基本介紹

回波損耗：在高頻場合,反映行波在保護設備的"過渡點"處被反射的比例. 在這一參數下可直接衡量, 保護器件與系統的涌波阻抗的匹配程度.

回波損耗：return loss。回波損耗是表示信號反射性能的參數。回波損耗說明入射功率的一部分被反射回到信號源。例如，如果注入1mW (0dBm)功率給放大器其中10%被反射(反彈)回來，回波損耗就是10dB。從數學角度看，回波損耗為-10 lg [(反射功率)/(入射功率)]。回波損耗通常在輸入和輸出都進行規定。

它是指在光纖連線處，後向反射光（連續不斷向輸入端傳輸的散射光)相對輸入光的比率的分貝數，回波損耗愈大愈好，以減少反射光對光源和系統的影響。

通常要求反射功率儘可能小，這樣就有更多的功率傳送到負載。典型情況下設計者的目標是至少10dB的回波損耗。有時為了獲得更好的噪聲係數、IP3或者系統的增益就不能滿足這個“憑經驗得出的” 10dB回波損耗的要求。

儘量將光纖端面加工成球面或斜球面是改進回波損耗的有效方法。

指標介紹

回波損耗是數字電纜產品的一項重要指標，回波損耗合併了兩種反射的影響，包括對標稱阻抗（如：100Ω）的偏差以及結構影響，用於表征鏈路或信道的性能。它是由於電纜長度上特性阻抗的不均勻性引起的，歸根到底是由於電纜結構的不均勻性所引起的。由於信號在電纜中的不同地點引起的反射，到達接收端的信號相當於在無線信道傳播中的多徑效應，從而引起信號的時間擴散和頻率選擇性衰落，時間擴散導致脈衝展寬，使接收端信號脈衝重疊而無法判決。信號在電纜中的多次反射也導致信號功率的衰減，影響接收端的信噪比，導致誤碼率的增加，從而也限制傳輸速度。在生產數字纜的過程中，電纜的回波損耗指標容易出現不合格。

提高措施

提高回波損耗（RL）的措施有以下3種：

提高同心度

在絕緣串聯生產工序，要求銅導體的直徑公差在±0.002mm內，絕緣外徑偏差在±0.01mm內。同心度在96%以上，且表面光滑圓整。否則，單線在進行絞對後電纜的特性阻抗會出現超出指標要求的較大峰值。

複合技術

採用一定比例的“預扭”或“退扭”技術並配合使用十字型塑膠骨架

採用一定比例的“預扭”或“退扭”技術可消除絕緣單線偏心對特性阻抗的影響，同時可降低絕緣單線同心度的要求。而採用十字型塑膠骨架，可保持電纜結構的穩定性，使單線不均勻造成的特性阻抗的變化變得平滑，使其近端串音和回波損耗在高頻時的性能相當好。

眾所周知，線對中兩根導線中心距（S）的波動會引起線對阻抗的波動。由於絕緣單線絕緣層的偏心不可避免，線對阻抗變化表現出某種程度上的周期性，在若干局部長度內保持不變，在總長度上呈階梯型的突高突低的波動，線對由若干段阻抗不同的不均勻的段長組成，這些不均勻段長或長或短，當超過電纜使用頻率對應波長的1/8、接近半波長時，阻抗的變化會被行進的電磁波所“察覺”而導致電磁波的反射，其中部分反射因相位一致而疊加在一起，造成阻抗波動、回波損耗下降和產生附加損耗（衰減—頻率曲線上的峰值）。隨著頻率的升高，波長減小，將使更多的不均勻段長引起電磁波反射。

通過線對的“預扭”或“退扭”，使線對導體間距離S完成一個周期變化所對應的長度包含若干個絞對節距，但未超過電纜最高使用頻率所對應的1/8波長，那么線對阻抗在一個節距內也完成一個周期的快速變化，其大小表現為正弦形波動，從而使線對總長度上的阻抗變化變得平滑，反射不再發生，線對阻抗的均勻性大為改觀。另外配合採用十字型塑膠骨架，保持電纜結構的穩定性，使單線不均勻造成的特性阻抗的變化變得平滑。

通過以上措施可使數字電纜近端串音和回波損耗在高頻時的性能相當好。

採用粘連線對技術

粘連線對技術工藝指的是採用兩台擠塑機、一個機頭共擠，將同一線對的兩根絕緣芯線同步擠出將其粘結在一起。絞對線間粘連後，可確保絞對線結構的穩定性，保持線對兩根導線中心距（S）的穩定來提高線對阻抗均勻性，從而提高回波損耗指標；也可避免絕緣導體經彎曲扭絞後導體發生散芯而影響電纜的回波損耗指標。

目前生產超5類、6類纜時，採用以上相關措施後，可使產品的回波損耗指標達到相當高的水平。