Reflexión de la señal

En telecomunicaciones , la reflexión de la señal ocurre cuando una señal se transmite a través de un medio de transmisión (como un cable de cobre o una fibra óptica ) y parte de ella se refleja hacia la fuente en lugar de llegar al destino. Esta reflexión es causada por imperfecciones o variaciones físicas en el cable (como cambios abruptos en su geometría) que generan desajustes de impedancia . ^{[ 1 ]} Estos desajustes perturban la señal y provocan que parte de ella rebote. En sistemas de radiofrecuencia (RF), esto se mide típicamente utilizando la relación de onda estacionaria de voltaje (VSWR), con un dispositivo llamado puente VSWR. La cantidad de energía reflejada depende del grado de desajuste de impedancia y se describe matemáticamente mediante el coeficiente de reflexión . ^{[ 2 ]}

Dado que los principios son los mismos, este concepto resulta quizás más fácil de comprender al considerar una fibra óptica. Las imperfecciones en el vidrio crean espejos que reflejan la luz a lo largo de la fibra. ^{[ 3 ]}

Las discontinuidades de impedancia provocan atenuación , distorsión por atenuación , ondas estacionarias , oscilaciones y otros efectos, ya que una parte de la señal transmitida se refleja de vuelta al dispositivo transmisor en lugar de continuar hacia el receptor , de forma similar a un eco . Este efecto se agrava si varias discontinuidades provocan que porciones adicionales de la señal restante se reflejen de vuelta al transmisor. Este es un problema fundamental del método de conexión en cadena de componentes electrónicos. ^{[ 4 ]}

Cuando una reflexión que regresa choca con otra discontinuidad, parte de la señal rebota en la dirección original, creando múltiples efectos de eco. Estos ecos directos llegan al receptor en intervalos diferentes, lo que dificulta que este detecte con precisión los valores de datos en la señal. Los efectos pueden asemejarse a los de la fluctuación de fase (jitter) .

Dado que los daños en el cable pueden provocar reflexiones, se puede utilizar un reflectómetro eléctrico en el dominio del tiempo (ETDR; para cables eléctricos) o un reflectómetro óptico en el dominio del tiempo (OTDR; para cables ópticos) para localizar la parte dañada del cable. Estos instrumentos funcionan enviando una señal pulsada corta al cable y midiendo el tiempo que tarda la reflexión en regresar. Sin embargo, si solo se desean las magnitudes de reflexión y no se requieren ubicaciones exactas de fallas, los puentes VSWR realizan una función similar, aunque menos precisa, para cables de RF .

La combinación de los efectos de la atenuación de la señal y las discontinuidades de impedancia en un enlace de comunicaciones se denomina pérdida de inserción . El correcto funcionamiento de la red depende de una impedancia característica constante en todos los cables y conectores, sin discontinuidades de impedancia en todo el sistema de cableado. Cuando no es posible lograr una adaptación de impedancia suficiente, los supresores o canceladores de eco , o ambos, pueden mitigar estos problemas.

El método del diagrama de Bergeron , válido tanto para modelos lineales como no lineales, evalúa los efectos de la reflexión en una línea eléctrica.

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