Muy bien amigos aquí está, otra pregunta de la línea de transmisión que me ha estado molestando. Entiendo el caso donde hay un cambio abrupto en la impedancia a lo largo de una línea de transmisión que conduce a la reflexión de la porción (o incluso la totalidad) de la señal.
Ahora, lo que me molesta por un tiempo es el caso en que tenemos una línea de transmisión cuya impedancia varía de manera predecible a lo largo de su longitud. Supongamos que tenemos un rastro de PCB cuya impedancia característica depende de su ancho según la física. Ahora suponga que este ancho aumenta linealmente a medida que la señal viaja sobre él, lo que conduce a un cambio continuamente lineal en su impedancia. ¡Espero que esa señal se refleje también en este caso, pero continuamente! Pero lo que no puedo imaginar es cómo se vería la reflexión en este caso en el extremo transmisor y cómo se vería la señal en el extremo receptor. Además de esto, ¿cómo se puede mitigar este tipo de desajuste de impedancia? Supongo que obtener la terminación correcta del receptor sería complicado en este caso. hmmmmmmm ...
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Lo que estás preguntando se llama un cono de línea de transmisión .
En general, no existe una solución analítica para describir las reflexiones. El enlace en la respuesta de Chris L (si sigue el artículo de Klopfenstein) da algunos ejemplos de formas cónicas específicas donde se ha encontrado algo cercano a una respuesta analítica.
La forma básica de estudiarlo es imaginar la división del cono continuo en varios segmentos, cada uno con un valor Z 0 ligeramente diferente . Se calculan las reflexiones en cada discontinuidad y cómo se suman para dar las características generales de reflexión y transmisión.
Luego divide el cono en pasos cada vez más finos (con discontinuidades cada vez más pequeñas en Z 0 ) hasta que tenga una aproximación lo suficientemente buena al cono continuo. Podría intentar calcular los resultados a mano, pero es mucho más fácil obtener un programa de computadora para hacerlo. Afortunadamente, este tipo de programa es bastante fácil de encontrar, se llama un programa de simulación de elementos finitos .
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Tenga en cuenta que la reducción gradual es muy efectiva y reduce drásticamente la magnitud total de la reflexión. Como se muestra en la cita de scld , la magnitud total de la reflexión de un cono es mucho menor que la magnitud total de la reflexión de una discontinuidad abrupta.
En este ejemplo, el coeficiente de reflexión puede diseñarse fácilmente para ser <1% a la frecuencia de interés.
Para una explicación de sentido común, es útil pensar en recubrimientos antirreflectantes que se usan en óptica. En óptica, las reflexiones son causadas por un abrupto "desajuste de impedancia" entre dos materiales con índices de refracción no coincidentes. Un revestimiento antirreflectante reduce significativamente la magnitud de la reflexión, y la forma en que funciona es que consiste en varias capas de índice de refracción que aumenta gradualmente, que juntas forman una aproximación escalonada de un cono continuo.
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