Aallonpituus

Aallonpituus on se matka, jonka aaltoliike etenee yhden jaksonsa aikana. Aallonpituutta kuvataan kreikkalaisella kirjaimella lambda: $\lambda \,$.

Radioaallon pituus tyhjössä (tai ilmassa)

Koska radioaalto etenee tyhjössä valon nopeudella, eli noin 300000 km/s, voidaan radioaallon pituus laskea siten jakamalla valon nopeus taajuudella:

$\lambda ={\frac {c}{f}}={\frac {300000\,{\rm {[km/s]}}}{f\,{\rm {[s^{-1}]}}}}={\frac {300000000\,{\rm {[m/s]}}}{f\,{\rm {[Hz]}}}}$

Joka muuntuu edelleen käytännölliseen muotoon:

$\lambda \,{\rm {[m]}}={\frac {300}{f\,{\rm {[MHz]}}}}$

Radioaallon pituus metreissä on siis 300 jaettuna taajuudella Megahertseissä. (Tämä antaa oikean tuloksen kolmella merkitsevällä numerolla tarkasteltuna, suurempaan tarkkuuteen pyrittäessä (ei tarpeen radioamatöörikäytössä) pitää valonnopeudelle käyttää sen oikeaa arvoa.)

Radioaallon pituus tiheämmässä väliaineessa

Kun väliaineen dielektrinen vakio $\epsilon _{r}\,$ eroaa havaittavasti ykkösestä (kuten esim. kiinteä polyeteenieriste RG-213 kaapelissa), tulee tarpeeseen tehdä korjaus valonnopeuteen:

$c'={\frac {c}{\sqrt {\epsilon _{r}}}}$

Sijoittamalla aallonpituuden yhtälöön:

$\lambda ={\frac {c}{f{\sqrt {\epsilon _{r}}}}}$

Termiä:

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

sanotaan nopeuskertoimeksi ja se on sellaisena yleensä mainittu esimerkiksi kaapelien ominaisuuksien luetteloissa.

Esimerkki

Taajuuden 3699 kHz aallonpituus voidaan laskea:

$3699\ {\rm {kHz}}\ =\ 3.699\ {\rm {MHz}}\quad \Longrightarrow \quad \lambda ={\frac {300}{3.699}}\approx 81.1\,{\rm {m}}$

Otetaan kiinteää polyeteeniä eristeenä käyttävä RG-213 kaapeli ja halutaan tehdä siitä neljännesaallonpituuden mittainen viivelinja 144.300 MHz:lle, kuinka pitkä tuo on ?

Nopeuskerroin polyeteenille on 0.66 ($\epsilon _{r}=2.3\,$), jolloin:

$\lambda =0.66\cdot {\frac {300\,{\rm {[Mm/s]}}}{144.300\,{\rm {[MHz]}}}}=1.372\,{\rm {[m]}}$

jonka neljännes on: 0.343 metriä