Nopeuskerroin
Termillä nopeuskerroin viitataan signaalin hidastumaan väliaineessa, jonka dielektrinen vakio 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:
Tyhjölle ja radiomielessä sen kanssa identtiselle kuivalle ilmalle nopeuskertoimet ovat kutakuinkin 1.0, muille aineille ne ovat hieman erilaisia.
Huomioitavaa on myös, että "vaahdotettu polyetyleeni" poikkeaa eristeenä huomattavasti "kiinteän" aineen RF ominaisuuksista. Siksi kaapeleille on syytä käyttää valmistajan ilmoittamia tietoja, eikä vain arvata!
Aine nopeuskerroin
"häviökerroin"Huomioita Tyhjö 1.0 1.00 0 Ilma, kuiva, 1 bar 1.0 1.00 0 Mannerjäätikkö 1.0 ??? 1.00 Vertaa alempana tislatusta vedestä muodostuneeseen jäähän Tuore lumi pakkasella 1.20 Vertaa alempana tislatusta vedestä muodostuneeseen jäähän Tiivistynyt lumi pakkasella 1.50 Vertaa alempana tislatusta vedestä muodostuneeseen jäähän 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 PE, vaahdotettu 0.86 Ecoflex 10, 15 PE, vaahdotettu 0.84 Aircom+ PE, onteloitu 0.83 Aircell 7 Nylon&TM; 2.4 0.65 0.0083 Polystyreeni 2.5 0.63 0.0002 Rexolite 1422 2.52 0.63 0.0005 Monivuotinen merijää 3.0 0.58 Suolaisella valtamerellä Ikiroutainen maa 3.0 0.58 Jää, tislattu vesi 3.2@3GHz
4.15@1MHz0.0009@3GHz
0.12@1MHzVertaa yllä mannerjäätikköjää.. Sulatettu kvartsi 3 0.58 0.0001 Rogers Corp. TMM3 3.27±0.032 0.55 0.0020 Lämpöstabiili mikroaaltolaminaatti Boorilasi 4.3 0.48 0.0047 Merijää 4.0 0.50 Suolaisella valtamerellä Rogers Corp. TMM4 4.50±0.045 0.47 0.0020 Lämpöstabiili mikroaaltolaminaatti 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 Rogers Corp TMM6 6.00±0.080 0.41 0.0023 Lämpöstabiili mikroaaltolaminaatti Soodalasi 6.0 0.02 Natronlasi, "ikkunalasi" 6.5 Safiiri 9 0.33 0.0003 Magnesiumoksidi 9 0.33 0.0004 Alumiinioksidi (alumina) 9 0.33 0.0006 Rogers Corp. TMM10 9.20±0.230 0.33 0.0022 Lämpöstabiili mikroaaltolaminaatti Rogers Corp. TMM10i 9.80±0.245 0.32 0.0020 Lämpöstabiili mikroaaltolaminaatti Titaanidioksidi (rutiili) 50 0.14 0.002 Puhdas vesihöyry 50 0.14 0.1 Valtamerivesi 75-82 (?) Tislattu vesi 77 0.157 arvo vaihtelee lähteittäin Suolaton vesi 80-85 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®
Mannerjäätikköjäälle annetaan parissa viitteessä todellakin arvoksi 1.0, mutta totuus on jossain tislatusta vedestä muodostuneen jään ja pakkautuneen lumen välimaastossa.
Lumen on sekoitus ilman (1.0), puhtaan jään (3.2) ja puhtaan veden (~ 80) arvoista, sekä mahdollisista epäpuhtauksista.
Viitteitä:
- http://www.rogerscorporation.com/
- http://www.eccosorb.com/file/384/dielectric-chart.pdf
- http://www.eagleware.com/pdf/apps/2015_DesigningVCOonFR4.pdf
- http://www.planetanalog.com/showArticle.jhtml?articleID=17300003&pgno=2
- http://www.ok1rr.com/view.php?cisloclanku=2006030501
- http://www.rfcafe.com/references/electrical/dielectric_constants_strengths.htm
- http://www.microwaves101.com/encyclopedia/Miscdielectrics.cfm