Хорошо, ребята, вот еще один вопрос, который беспокоит меня. Я понимаю случай, когда происходит резкое изменение импеданса вдоль линии передачи, которое приводит к отражению части (или даже всего) сигнала.
Теперь, что меня беспокоит на некоторое время, так это случай, когда у нас есть линия передачи, сопротивление которой изменяется предсказуемым образом по всей ее длине. Предположим, что у нас есть трасса печатной платы, характеристический импеданс которой зависит от ее ширины согласно физике. Теперь предположим, что эта ширина линейно увеличивается по мере прохождения по ней сигнала, что приводит к непрерывно линейному изменению его полного сопротивления. Я ожидаю, что сигнал будет отражаться и в этом случае, но постоянно! Но я не могу представить, как будет выглядеть отражение в этом случае на передающей стороне и как будет выглядеть сигнал на приемной стороне. Помимо этого, как можно смягчить этот тип несоответствия импеданса, я полагаю, что получение правильного завершения приемника было бы сложно в этом случае. Hmmmmmmm ...
источник
То, о чем вы спрашиваете, называется конусностью линии передачи .
В общем, нет аналитического решения для описания отражений. Ссылка в ответе Криса Л. (если вы перейдете к статье Клопфенштейна) дает некоторые примеры конкретных конусообразных форм, где было найдено что-то близкое к аналитическому ответу.
Основной способ его изучения состоит в том, чтобы представить, как разбить непрерывный конус на несколько сегментов, каждый из которых имеет немного другое значение Z 0 . Вы рассчитываете отражения на каждом разрыве и как они складываются, чтобы дать общие характеристики отражения и передачи.
Затем вы разбиваете конус на более мелкие ступени (с меньшими и меньшими разрывами в Z 0 ), пока не получите достаточно хорошее приближение к непрерывному конусу. Вы можете попытаться вычислить результаты вручную, но гораздо проще просто заставить компьютер сделать это. К счастью, такую программу довольно легко найти - она называется программой моделирования конечных элементов .
источник
Обратите внимание, что сужение очень эффективно и значительно уменьшает общую величину отражения. Как показано в цитировании scld , общая величина отражения от конуса намного меньше, чем общая величина отражения от резкого разрыва.
В этом примере коэффициент отражения можно легко рассчитать так, чтобы он составлял <1% на интересующей частоте.
Для объяснения здравого смысла полезно подумать об антибликовых покрытиях, которые используются в оптике. В оптике отражения вызваны резким «рассогласованием импеданса» между двумя материалами с несовпадающими показателями преломления. Антибликовое покрытие значительно уменьшает величину отражения, и способ его работы состоит в том, что оно состоит из нескольких слоев с постепенно увеличивающимся показателем преломления, которые вместе образуют ступенчатое приближение непрерывной конусности.
источник