Insertion Loss & Return Loss

本文详细解析了高速信号连接器中Insertion Loss和Return Loss的概念及其计算方法,阐述了它们与工作频率的关系,强调了在信号传输过程中的重要性。

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转载自https://blog.youkuaiyun.com/xianrudu/article/details/17176511

Insertion Loss 和 Return Loss 用来描述高速信号经过一个连接器(connector, component, device, or transmission line...)时的behavior,具体地说就是signal power的loss,都与工作频率有关系。

Insertion Loss :指信号在线路中 insert 了一个 connector  后传输到下一级时的 loss,他们最好对信号不要产生影响,所以Insertion Loss应该越小越好。

Return Loss:signal 经过connector时会有一部分reflect回来,这个参数指的是return的loss。我们希望他反射回来的越小越好,也就是回来的损耗越大越好,所以Return Loss 也就越大越好。可以用于衡量impedance match程度。

一般这两个参数都以decibel (dB)形式 表示,Insertion Loss (dB) = 10*log(Pi/Po), Return Loss (dB) =10*log(Pi/Pr), 这里 Pi 指incident or input 信号的power, Po 指connector接收到或其能output 的信号Power, Pr 指reflect 回来的信号power. 如果用电压(Voltage)来计算的话,前面的系数从10 变为 20. 由于一般Po<Pi, Pr<Pi, 所以两个参数的结果都是positive。Insertion Loss 越小越好,如果为0dB, 说明信号没有损耗地全部通过了。Return Loss越大越好,如果为0dB说明信号没有损耗地全部反射回来了。

但也有些地方会把这些参数的分子分母互换,这样结果就会变成negative。然而从loss 的角度来说,分子还是应该用来描述 inter-connect 之前的信号,也就是incident signal。如果不管positive或者negative的结果,我们看absolute value就可以了,也就是Insertion Loss 绝对值越小越好,Return Loss 绝对值越大越好。

RF中还会看到另一个重要参数 Isolation, 它衡量对无关信号的隔离程度,或者对其的 attention 的程度,这里就不好说是loss了。比如有用信号或感兴趣的信号功率为 10 dBm, 不感兴趣的信号功率为 -40dBm,那么Isolation就是为50dB。所以这个参数也是越大越好,越大信号隔离度越好,这在高频时很重要。
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作者:xianrudu 
来源:优快云 
原文:https://blog.youkuaiyun.com/xianrudu/article/details/17176511 
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### 功率分配器校准信号源的方法 功率分配器是一种常见的射频微波元件,其主要作用是将输入信号分成多个相等或不相等的输出信号[^3]。为了确保信号源输出的功率水平准确可靠,在实际应用中通常需要对其进行校准。以下是关于如何利用功率分配器来校准信号源的一些技术和方法。 #### 使用功率计进行校准 完成对功率计的校准之后,应将其测量频率设置为信号源的工作频率。按照标准操作流程,连接传感器并替代被测器件的位置,随后测量功率电平。如果发现功率计读数与信号源所指示的电平之间存在偏差,则可以通过调节信号源的幅度偏置功能来进行补偿,从而使两者数值一致[^1]。这种调整能够保证在特定频率下的输出功率达到预期目标,并且一旦某频率上的幅度得到修正后,信号源会在同一频率的不同幅度条件下继续维持准确性。 #### 插入损耗法 对于一分二功率分配器而言,定义了一个重要的参数&mdash;&mdash;插入损耗(Li),它表示当一定量的功率进入输入端口时,在某个指定输出端口处所能检测到的实际功率减少了多少分贝(dB)[^4]。具体来说就是通过比较未加装任何设备前后的输出功率变化情况来计算得出该值。例如我们可以采用如下公式: \[ L_i = 10 \cdot \log_{10}(\frac{P_1}{P_2}) \] 这里 \( P_1 \) 表示输入总功率而\( P_2\) 则代表其中一个分支路径中的获得的有效功率大小 。这样我们就可以依据理论设计值同实测数据之间的差距进一步优化我们的系统配置直至满足需求为止 。 另外值得注意的一点在于很多现代类型的信号发生装置本身已经具备了自动化处理机制 ,它们能够在内部自行实施类似的更正动作 并且还会考虑到外部环境因素的影响 如温度漂移效应等因素 对最终呈现出来的成果加以适当程度上的改进 提升整个系统的稳定性和可靠性性能表现 。 ```python import math def calculate_insertion_loss(P_in, P_out): &quot;&quot;&quot; Calculate insertion loss in decibels (dB). Parameters: P_in (float): Input power in watts. P_out (float): Output power at one port in watts. Returns: float: Insertion loss in dB. &quot;&quot;&quot; return 10 * math.log10(P_in / P_out) # Example usage input_power = 1.0 # Watt output_power = 0.5 # Watt measured on one output of the divider insertion_loss_db = calculate_insertion_loss(input_power, output_power) print(f&quot;Insertion Loss: {insertion_loss_db:.2f} dB&quot;) ``` 此脚本展示了如何基于给定条件评估简单的双通道功分网络模型实例当中可能产生的典型插损状况 。 ---
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