A+醫(yī)學(xué)百科 >> 反射計

反射計(reflectometer)，測量傳輸系統(tǒng)中反射波與入射波的場強之比的儀器。早期的反射計僅限于測量兩者的幅值之比。其構(gòu)造與分光光度計類同。光源與檢測器位于儀器同側(cè)，以光源輻射照射固體試樣架上的樣品時，產(chǎn)生光反射作用，反射光便投射到光電檢測元件上，可獲得固體樣品前表面的反射光譜。用于測量紙張、陶瓷、裝飾材料以及粉末試樣等多種樣品。

目錄 1 幅值反射計 2 矢量電壓表 3 六端口反射計 4 時域反射計

幅值反射計

利用定向耦合器分別拾取正比于反射波和入射波的功率，經(jīng)檢波后送至比值計或其他指示器而得出反射系數(shù)幅值的裝置（圖1）。如能保持入射波的幅值恒定不變，則僅需一個定向耦合器就能檢取反射波幅度值。反射計的系統(tǒng)誤差主要與定向耦合器的定向性、信號源和檢波器等的匹配情況有關(guān)。在圖1的a、b、c各處接入調(diào)配元件，就能構(gòu)成調(diào)配式反射計，可用于精密測量。采用掃頻源、寬帶定向耦合器和檢波器可組成掃頻反射計，能快速測量反射系數(shù)的頻率特性，但不能調(diào)配，精度較差。

矢量電壓表

能同時測出兩路相干信號之幅值比和相位差的儀器，又稱復(fù)數(shù)比值計。用作反射計時，可測得復(fù)數(shù)反射系數(shù)。

六端口反射計

只需通過功率測量來確定復(fù)數(shù)反射系數(shù)的一種裝置（圖2）。待測的反射系數(shù)Γ_L與四個端口功率計讀數(shù)間的關(guān)系式為

式中12個實系數(shù)S_i、c_i、β_i(i＝3、4、5、6)是取決于六端口網(wǎng)絡(luò)散射參數(shù)和各功率計探頭反射系數(shù)的系統(tǒng)函數(shù)，可用四個反射系數(shù)不同的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載定標(biāo)。六端口反射計的誤差主要取決于功率測量。有關(guān)對六端口反射計測量的幾何解釋認(rèn)為:每兩個端口的功率比值對應(yīng)了Γ復(fù)平面上的一個反射系數(shù)軌跡圓，因此待測反射系數(shù)值取決于三個對某指定端口功率測量值取比值的軌跡圓之交點。六端口反射計的性能取決于這三個圓的圓心位置，其設(shè)計原則是使三個圓心分別位于等邊三角形的頂點。

從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來看，測量線和調(diào)配式反射計都是三端口網(wǎng)絡(luò)，只能測量反射系數(shù)的模；雙定向耦合器式反射計是四端口網(wǎng)絡(luò)，能分別測量入射波和反射波的幅值;若在反射計的測試端口附加一探針構(gòu)成五端口網(wǎng)絡(luò)，就能同時測量反射系數(shù)的相角，但不能判別其正負(fù)；六端口反射計則能測定復(fù)數(shù)反射系數(shù)。在六端口基礎(chǔ)上發(fā)展起來的八端口、十端口網(wǎng)絡(luò)，還具有測量網(wǎng)絡(luò)反射系數(shù)和傳輸系數(shù)的功能。

時域反射計

利用階躍或脈沖信號在傳輸系統(tǒng)中的反射，來顯示并測量各阻抗不連續(xù)點的位置和特性的儀器(圖3)。階躍電壓沿傳輸線以一定速度向被測系統(tǒng)傳輸。當(dāng)被測系統(tǒng)與傳輸線匹配時，示波器只顯示入射階躍電壓波形;若被測網(wǎng)絡(luò)有失配點，則顯示入射與反射電壓波形的疊加。因此，由顯示的波形特征可以判斷失配點的位置、性質(zhì)(容性、感性或電阻)和量值。時域反射計的主要技術(shù)指標(biāo)有（反射電壓的）幅度分辨力和（反射點的）距離分辨力。前者主要與顯示噪聲有關(guān)；后者與系統(tǒng)上升時間τ 和高頻損耗有關(guān)。例如，某取樣示波器上限頻率為18吉赫，且τ為20皮秒的系統(tǒng)，可分辨空氣同軸線中相距3毫米左右的兩個不連續(xù)點。時域反射計與電子計算機配合，并使用離散傅里葉變換技術(shù)，可將時域波形參數(shù)變換至頻域，從而得出網(wǎng)絡(luò)的復(fù)數(shù)反射系數(shù)和傳輸系數(shù)，該系統(tǒng)稱為時域自動網(wǎng)絡(luò)分析儀。

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