Nopeuskerroin

Termillä nopeuskerroin viitataan signaalin hidastumaan väliaineessa, jonka dielektrinen vakio $\varepsilon _{r}\,$ 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 {\varepsilon _{r}}}}

\varepsilon _{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 $\varepsilon _{r}\,$ nopeuskerroin $\tan \delta \,$
"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@1MHz 0.0009@3GHz
0.12@1MHz Vertaa 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 $\varepsilon _{r}$ arvoksi 1.0, mutta totuus on jossain tislatusta vedestä muodostuneen jään ja pakkautuneen lumen välimaastossa.

Lumen $\varepsilon _{r}$ on sekoitus ilman (1.0), puhtaan jään (3.2) ja puhtaan veden (~ 80) arvoista, sekä mahdollisista epäpuhtauksista.

Viitteitä:

Nopeuskerroin

Navigointivalikko

Haku