Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Мера отражательной способности волны. Отражения волн.
Measure of wave reflectivity
reflections of waves
В физике и электротехнике коэффициент отражения — это параметр, описывающий, какая часть волны отражается от несоответствия импеданса в среде передачи. Он равен отношению амплитуды отраженной волны к амплитуде падающей волны, при этом каждая из них выражается в виде фазора. Например, он используется в оптике для расчета количества света, отражающегося от поверхности с другим показателем преломления, такой как стеклянная поверхность, или в электрической линии передачи для расчета того, какая часть электромагнитной волны отражается от несоответствия импеданса. Коэффициент отражения тесно связан с коэффициентом прохождения. Отражательная способность системы также иногда называется коэффициентом отражения. Различные области науки и техники имеют различные применения этого термина.
In physics and electrical engineering the reflection coefficient is a parameter that describes how much of a wave is reflected by an impedance discontinuity in the transmission medium. It is equal to the ratio of the amplitude of the reflected wave to the incident wave, with each expressed as phasors. For example, it is used in optics to calculate the amount of light that is reflected from a surface with a different index of refraction, such as a glass surface, or in an electrical transmission line to calculate how much of the electromagnetic wave is reflected by an impedance discontinuity. The reflection coefficient is closely related to the transmission coefficient. The reflectance of a system is also sometimes called a reflection coefficient. Different specialties have different applications for the term.
Отношение к импедансу нагрузки
Коэффициент отражения определяется импедансом нагрузки на конце линии передачи, а также характеристическим импедансом линии. Импеданс нагрузки, завершающий линию с характеристическим импедансом , будет иметь коэффициент отражения .
The reflection coefficient is determined by the load impedance at the end of the transmission line, as well as the characteristic impedance of the line. A load impedance of terminating a line with a characteristic impedance of will have a reflection coefficient of
Это коэффициент на нагрузке. Коэффициент отражения также можно измерить в других точках на линии. Модуль коэффициента отражения в линии передачи без потерь постоянен вдоль линии (как и мощности в прямой и отраженной волнах). Однако его фаза будет сдвинута на величину, зависящую от электрического расстояния от нагрузки. Если коэффициент измеряется в точке в метрах от нагрузки, то электрическое расстояние от нагрузки равно радиан, а коэффициент в этой точке будет равен .
This is the coefficient at the load. The reflection coefficient can also be measured at other points on the line. The magnitude of the reflection coefficient in a lossless transmission line is constant along the line (as are the powers in the forward and reflected waves). However its phase will be shifted by an amount dependent on the electrical distance from the load. If the coefficient is measured at a point meters from the load, so the electrical distance from the load is radians, the coefficient at that point will be
Обратите внимание, что фаза коэффициента отражения изменяется вдвое больше, чем фазовая длина присоединенной линии передачи. Это означает, что необходимо учитывать не только фазовую задержку отраженной волны, но и фазовый сдвиг, который изначально был приложен к прямой волне, при этом коэффициент отражения является отношением этих сдвигов. Коэффициент отражения, измеренный таким образом, , соответствует импедансу, который, как правило, отличается от импеданса на дальнем конце линии передачи. Комплексный коэффициент отражения (в области, соответствующей пассивным нагрузкам) может быть графически представлен с использованием диаграммы Смита. Диаграмма Смита является полярным графиком , поэтому модуль дается непосредственно расстоянием точки от центра (при этом краю диаграммы Смита соответствует ). Его изменение вдоль линии передачи также описывается вращением вокруг центра диаграммы. Используя шкалы на диаграмме Смита, можно напрямую определить результирующий импеданс (нормализованный к ). До появления современных электронных вычислительных машин диаграмма Смита была особенно полезна как своего рода аналоговый компьютер для этой цели.
Note that the phase of the reflection coefficient is changed by twice the phase length of the attached transmission line. That is to take into account not only the phase delay of the reflected wave, but the phase shift that had first been applied to the forward wave, with the reflection coefficient being the quotient of these. The reflection coefficient so measured, , corresponds to an impedance which is generally dissimilar to present at the far side of the transmission line. The complex reflection coefficient (in the region , corresponding to passive loads) may be displayed graphically using a Smith chart. The Smith chart is a polar plot of , therefore the magnitude of is given directly by the distance of a point to the center (with the edge of the Smith chart corresponding to ). Its evolution along a transmission line is likewise described by a rotation of around the chart's center. Using the scales on a Smith chart, the resulting impedance (normalized to ) can directly be read. Before the advent of modern electronic computers, the Smith chart was of particular use as a sort of analog computer for this purpose.
Сейсмология
Коэффициент отражения используется при испытаниях фидера для оценки надежности среды.
Reflection coefficient is used in feeder testing for reliability of medium.
Оптика и микроволновые печи
В оптике и электромагнетизме в целом коэффициент отражения может относиться как к коэффициенту отражения амплитуды, описанному здесь, так и к отражательной способности, в зависимости от контекста. Обычно отражательную способность обозначают заглавной буквой R, а коэффициент отражения амплитуды – строчной буквой r. Эти взаимосвязанные понятия описываются уравнениями Френеля в классической оптике.
In optics and electromagnetics in general, reflection coefficient can refer to either the amplitude reflection coefficient described here, or the reflectance, depending on context. Typically, the reflectance is represented by a capital R, while the amplitude reflection coefficient is represented by a lower case r. These related concepts are covered by Fresnel equations in classical optics.
Акустика
Акустики используют коэффициенты отражения для понимания влияния различных материалов на акустическую обстановку.
Acousticians use reflection coefficients to understand the effect of different materials on their acoustic environments.