Yansıma (elektronik)

Elektronikte radyo frekans devrelerinde ölçülen bir büyüklük

Duran dalga kavramı periyodik hareketin söz konusu olduğu çeşitli sistemlerde kullanılabilirse de en önemli kullanım alanı elektronikteki yüksek frekans devreleridir. Çünkü yüksek frekansta dalga boyları devrelerin fiziksel boyutlarıyla karşılaştırılabilir büyüklüktedir.

Her elektronik devrenin karakteristik bir empedansı vardır. Aynı şekilde elektronik devrenin beslediği yükün de karakteristik bir giriş empedansı vardır. Bu iki empedansın eşit olması ideal durumdur. Ancak uygulamada bu durum sağlanamaz. Bir elektronik devre ile bu devrenin beslediği yük arasında empedans uyumsuzluğunun oluşu enerjinin bir bölümünün yükten yansıması anlamına gelir. Bu durum hem üretecin çıkış katlarının güvenliğini riske atar, hem de sistemin verimini düşürür. En büyük empedans uyumsuzluğu açık ve kısa devrelerdir. Açık devrede empedans sonsuz, kısa devrede ise 0'dır.

Yansıma katsayısı

Gerilim yansıma katsayısı Γ şu şekilde tanımlanır:

${\displaystyle \Gamma ={\frac {V_{y}}{V_{g}}}}$

ya da

${\displaystyle V_{y}=\Gamma \cdot V_{g}}$

Burada V_g giden, V_y ise yansıyan gerilimdir. Her iki gerilimin de reaktif bileşenleri olabilir.

Γ = 0 ise yansıyan yoktur ve devre ideal devredir.

Γ = 1 ise devre açık devredir

Γ = -1 ise devre kısa devredir.

Uygulamada Γ 0 ile 1 arasında bir değere sahiptir.Hesaplarda yansıma katsayısının mutlak değeri alınır.

Yansıma kaybı

Yansıma kaybı (RL) yansıma katsayısının desibel cinsinden değeridir. Yansıma gerilim yansıması olduğu için desibel hesabındaki katsayı 10 yerine 20, kayıp söz konusu olduğu için işaret te – dir. Yani,

${\displaystyle RL=-20\cdot \log(\Gamma )}$

Şayet yansıma kaybı biliniyorsa yansıma katsayısı

${\displaystyle \Gamma =10^{\frac {-RL}{20}}}$

Duran dalga oranı

Devredeki en büyük gerilim giden ve yansıyan gerilimlerin toplamıdır.

${\displaystyle V_{B}=V_{g}+V_{y}=V_{g}\cdot (1+\Gamma )}$

Devredeki en küçük gerilim ise bu iki gerilimin farkı, yani

${\displaystyle V_{K}=V_{g}-V_{y}=V_{g}\cdot (1-\Gamma )}$

V_B / V_K oranına gerilim duran dalga oranı denilir. (İng. VSWR)

${\displaystyle VSWR={\frac {1+\Gamma }{1-\Gamma }}}$

Örnek

Şayet gerilim yansıma katsayısı 0,2 ise

${\displaystyle RL=-20\cdot \log(\Gamma )=-20\cdot \log(0.2)=13,98{\mbox{ dB}}}$

${\displaystyle VSWR={\frac {1+\Gamma }{1-\Gamma }}={\frac {1,2}{0,8}}=1,5}$

Kaynaklar

Ayrıca bakınız

• Desibel
• Empedans