Nopeuskerroin

Termillä nopeuskerroin viitataan signaalin hidastumaan väliaineessa, jonka dielektrinen vakio $\epsilon _{r}\,$ poikkeaa havaittavasti tyhjön arvosta 1.

Ei-teknisorientoitunutkin radioamatööri törmää nopeuskertoimeen tyypillisesti koaksiaalikaapeleissa, joiden nopeuskerroin tulee ottaa huomioon esimerkiksi 1/4-aallonpituuden mittaisen vaiheistuskaapelin tekemisessä. Esimerkiksi 1/4 aallonpituutta on 2 metrin alueella 50 cm. Jos käytämme RG-213 kaapelia, jonka nopeuskerroin on 0,66, on 1/4 aallonpituutta 2 metrillä tässä kaapelissa 50 cm * 0,66 = 0,33 cm. Taulukossa alempana on mainittu muutamien yleisten kaapelityyppien nopeuskertoimia.

Nopeuskerroin ja dielektrinen vakio suhtautuvat toisiinsa:

$\nu ={\frac {1}{\sqrt {\epsilon _{r}}}}$

$\epsilon _{r}={\frac {1}{\nu ^{2}}}$

Tyhjölle ja radiomielessä sen kanssa identtiselle kuivalle ilmalle nopeuskertoimet ovat kutakuinkin 1.0, muille aineille ne ovat hieman erilaisia:

Aine		$\epsilon _{r}\,$		nopeuskerroin		$\tan \delta \,$ "häviökerroin"		Huomioita
Tyhjö		1.0		1.00		0
Ilma, kuiva, 1 bar		1.0		1.00		0
				0.86				Ecoflex 10, 15
				0.84				Aircom+
				0.83				Aircell 7
PTFE, Teflon®		2.1		0.69		0.0001
Polypropyleeni (kiinteä)		2.2		0.67		0.0003
Polyetyleeni (kiinteä)		2.3		0.66		0.0001		RG-8, -58, -174, -213, -214
Polystyreeni		2.5		0.63		0.0002
Sulatettu kvartsi		3		0.58		0.0001
FR-4		4.8±0.2		0.46±0.02		0.008		VHF ja alle
FR-4		4.8±0.2		0.46±0.02		0.02-0.03		UHF ja yli
Safiiri		9		0.33		0.0003
Magnesiumoksidi		9		0.33		0.0004
Alumiinioksidi (alumina)		9		0.33		0.0006
Titaanidioksidi (rutiili)		50		0.14		0.002
Puhdas vesihöyry(?)		50		0.14		0.1

FR-4 on mukana yleisenä rakentelumateriaalina, mutta sen ominaisuudet vaihtelevat erittäin runsaasti epoksin määrän suhteessa lasikuidun määrään ja myös taajuusriippuvasti. Pieniä rakenteita voinee FR-4:sta tehdä jopa 2.4 GHz:lle, sen yläpuolella pitää katsoa jotain parempaa, kuten Teflon®

---

Viitteitä:

• http://www.eccosorb.com/Dielectric_Chart.pdf
• http://www.eagleware.com/pdf/apps/2015_DesigningVCOonFR4.pdf
• http://www.planetanalog.com/showArticle.jhtml?articleID=17300003&pgno=2