リターンロス

電気通信において、リターン ロスは、伝送線路または光ファイバーの不連続部分によって反射される信号のパワーを相対的に表す尺度です。この不連続部分は、回線に接続された終端または負荷と回線の特性インピーダンスとの不一致によって発生することがあります。通常はデシベル(dB) 単位の比率で表されます。

${\displaystyle RL(\mathrm {dB} )=10\log _{10}{P_{\mathrm {i} } \over P_{\mathrm {r} }}}$

ここで、RL (dB) は dB 単位のリターンロス、P _iは入射電力、P _{r は}反射電力です。

リターン ロスは、定在波比(SWR) と反射係数(Γ)の両方に関係します。リターン ロスが増加すると、SWR は低くなります。リターン ロスは、デバイスまたは回線がどの程度整合しているかを示す指標です。リターン ロスが高いほど整合は良好です。リターン ロスが高いことは望ましく、挿入損失が低くなります。

ある観点から見ると、「リターン ロス」は誤った名称です。伝送ラインの通常の機能は、最小限の損失でソースから負荷に電力を伝達することです。伝送ラインが負荷に正しく適合している場合、反射電力はゼロになり、反射による電力損失はなく、「リターン ロス」は無限大になります。逆に、ラインがオープン サーキットで終端されている場合、反射電力は入射電力に等しくなります。入射電力はすべて、負荷にまったく伝達されないという意味で失われ、RL はゼロになります。したがって、RL の数値は、「損失」に期待されるものとは逆の意味になります。

上で定義したように、 P _{r が}P _{i を}超えることは決してないので、RL は常に正になります。しかし、リターンロスは歴史的に負の数として表現されており、この慣例は今でも文献に広く見られます。^{[1]厳密に言えば、RL に負の符号が付いている場合は、}反射電力と入射電力の比が暗示されています。

${\displaystyle RL'(\mathrm {dB} )=10\log _{10}{P_{\mathrm {r} } \over P_{\mathrm {i} }}}$

ここで、RL' (dB) はRL (dB)の負の値です。

実際には、RL に割り当てられた符号はほとんど重要ではありません。伝送線路の長さに沿って複数の不連続点がある場合、総リターンロスは各不連続点によって発生する RL の合計となり、すべての RL に同じ符号が与えられていれば、エラーやあいまいさは発生しません。どの規則が使用される場合でも、P _{r が}P _{i を}超えることは決してないことが常に理解されます。

金属導体システムでは、導体を伝わる信号の反射が不連続点またはインピーダンス不整合で発生することがあります。反射波V _rの振幅と入射波V _iの振幅の比は反射係数 と呼ばれます。 ${\displaystyle \ガンマ}$

${\displaystyle {\mathit {\Gamma }}={V_{\mathrm {r} } \over V_{\mathrm {i} }}}$

リターンロスは反射係数の大きさの負数で、単位はdBです。電力は電圧の2乗に比例するため、リターンロスは次のように表されます。

${\displaystyle RL(\mathrm {dB} )=-20\log _{10}\left|{\mathit {\Gamma }}\right|}$

ここで、縦棒は大きさを示します。したがって、大きな正のリターンロスは、反射電力が入射電力に比べて小さいことを示し、伝送線路と負荷間のインピーダンス整合が良好であることを示します。

入射電力と反射電力が「絶対」デシベル単位（例えばdBm）で表されている場合、dB単位のリターンロスは入射電力P _i（絶対dBm単位）と反射電力P _r（同じく絶対dBm単位）の差として計算できます。

${\displaystyle RL(\mathrm {dB} )=P_{\mathrm {i} }(\mathrm {dBm} )-P_{\mathrm {r} }(\mathrm {dBm} )\,}$

光学（特に光ファイバー）において、屈折率の不連続部分、特にファイバー端面などの空気とガラスの界面で発生する損失。これらの界面では、光信号の一部が反射してソースに戻ります。この反射現象は、「フレネル反射損失」または単に「フレネル損失」とも呼ばれます。

光ファイバー伝送システムでは、レーザーを使用して光ファイバー経由で信号を送信しますが、光リターン ロス (ORL) が低いと、レーザーが正しく送信できなくなる可能性があります。波長分割多重化の使用が増えるにつれて、光ネットワークの特性評価において ORL の測定がますます重要になっています。これらのシステムでは、ORL に対する許容度が低いレーザーが使用され、レーザーのすぐ近くにある要素がネットワークに導入されます。

${\displaystyle {\text{ORL}}(\mathrm {dB} )=10\log _{10}{P_{\mathrm {i} } \over P_{\mathrm {r} }}}$

ここで、は反射電力、は入射電力または入力電力です。 ${\displaystyle \scriptstyle P_{\mathrm {r} }}$${\displaystyle \scriptstyle P_{\mathrm {i} }}$

• ハイブリッドバランス
• ミスマッチ損失
• 信号反射
• 時間領域反射計
  • 光時間領域反射計

注記

文献