Ich versuche, die physikalische Bedeutung von Einfügungsdämpfung und Rückflussdämpfung bei einem Transformator, insbesondere HF-Transformatoren, zu verstehen.
Die Werte werden oft als Gütezahlen in Datenblättern angegeben, aber ich habe Schwierigkeiten zu verstehen, wie sich diese Werte auf den Betrieb eines Transformators auswirken.
Ich habe an anderer Stelle in den Foren andere Fragen zu diesen Konzepten gesehen, aber sie scheinen eher den Umgang mit ihnen in Schaltkreisen und Komponenten als ihre Bedeutungen und Auswirkungen zu diskutieren.
Die Wikipedia-Artikel dazu sind für mich etwas verwirrend. Könnte bitte jemand erklären, vielleicht mit einem mathematischen Beispiel, wie das alles funktioniert?
Ich gebe ein Beispiel dafür, was ich sehe:
Für einen bestimmten HF-Transformator beträgt die Einfügungsdämpfung bei 10 MHz 0,5 dB und die Rückflussdämpfung bei 10 MHz 25 dB bei Impedanzen von 50 Ohm. Nehmen wir an, ich gebe eine Sinuswelle mit 1 V und 10 MHz ein. Was passiert?
Wie wirkt sich das auf das Signal an der Sekundärwicklung aus? Wenn die Wicklungen 1: 1 sind, sind diese Verluste gleich, wenn ich das Signal von der Sekundärseite zur Primärseite leite? Ändert dies, wie die Impedanz über die Wicklungen transformiert wird? Was ist, wenn die Wicklungsimpedanzen nicht gleich sind? Vielen Dank!
Für einen bestimmten HF-Transformator beträgt die Einfügungsdämpfung bei 10 MHz 0,5 dB und die Rückflussdämpfung bei 10 MHz 25 dB bei Impedanzen von 50 Ohm. Nehmen wir an, ich gebe eine Sinuswelle mit 1 V und 10 MHz ein. Was passiert?
Die Rückflussdämpfung gibt an, wie viel des Eingangssignals reflektiert wird. Die Rückflussdämpfung ist das Verhältnis zwischen der reflektierten Leistung und der Eingangsleistung:
Wenn das Eingangssignal 0 dBm beträgt und eine Rückflussdämpfung von 25 dB vorliegt, erzeugt die Komponente eine reflektierte Welle von -25 dBm zurück zum Generator.
In Ihrem Beispiel nehme ich an, dass Sie ein 1-V-RMS-Signal meinen (im Gegensatz zu 1-V-Amplitude oder 1-V-Spitze-Spitze). Das sind +13 dBm. Bei einer Rückflussdämpfung von 25 dBm hat die reflektierte Welle eine Leistung von -12 dBm oder eine Effektivwertamplitude von 56 mV.
Die Einfügungsdämpfung gibt an, wie viel Leistung in dem Signal verloren geht, das durch die Komponente geht. Einfügungsdämpfung ist das Verhältnis zwischen Ausgangsleistung und Eingangsleistung:
Wenn das Eingangssignal 0 dBm beträgt und eine Einfügungsdämpfung von 0,5 dB vorliegt, beträgt das übertragene Signal (in Richtung der Endlast) -0,5 dBm. In Ihrem Beispiel ergibt +13 dBm - 0,5 dB eine Leistung von +12,5 dBm oder eine Effektivwertamplitude von 943 mV.
Wenn die Wicklungen 1: 1 sind, sind diese Verluste gleich, wenn ich das Signal von der Sekundärseite zur Primärseite leite?
In einer idealen Welt, ja. Das liegt am Reziprozitätssatz . In der realen Welt kann es aufgrund von Unterschieden zwischen den Anschlüssen auf jeder Seite usw. zu geringfügigen Abweichungen in den gemessenen Eigenschaften kommen.
Wenn diese Eigenschaft für Ihre Anwendung wichtig ist, können Sie nach einem Transformator mit den Spezifikationen "Reverse Return Loss" und "Reverse Insertion Loss" suchen. Wenn der Anbieter S-Parameter-Eigenschaften des Teils anbietet, können Sie sich die Eigenschaften S 12 (Rückübertragung) und S 22 (Rückreflexion) ansehen. Wenn sie mit S 21 und S 11 identisch sind , dann ist Ihr Gerät symmetrisch.
Ändert dies, wie die Impedanz über die Wicklungen transformiert wird?
Bei einem Windungsverhältnis von 1:1 findet keine Impedanzwandlung statt.
Was ist, wenn die Wicklungsimpedanzen nicht gleich sind?
Wenn die Dinge richtig gemacht werden, hängt die Impedanz, die Sie beim Betrachten der Primärseite sehen, mehr davon ab, wie die Sekundärseite belastet ist, als von den Eigenschaften des Transformators selbst. Wenn Sie Impedanzen transformieren möchten, wählen Sie das Windungsverhältnis so, dass beispielsweise eine 75-Ohm-Last von der Sekundärseite angetrieben werden kann, während die Primärlast für den Generator wie eine 50-Ohm-Last aussieht.
Wenn ich das richtig verstehe, ist Insertion die Effizienz von einer Wicklung zur nächsten und Return der reflektierte Teil des ursprünglichen Signals?
Einfügedämpfung ist die Verlustleistung vom Eingang zum Ausgang. Es gilt für viele Arten von HF-Geräten, nicht nur für Transformatoren.
Wenn Sie Verlust sagen, meinen Sie das Verhältnis zwischen Input und Output, nicht die Differenz, richtig?
Ja, ein Verhältnis in Watt ist ein Unterschied in dBm.
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Das Photon
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