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.

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		$\epsilon _{r}\,$		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
Rogers Corp. TMM3		3.27­­±0.032		0.55		0.0020		Lämpöstabiili mikroaaltolaminaatti
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
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

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.rogerscorporation.com/
• 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