 |
| Click στη φωτό για μεγέθυνση |
Όταν υπολογίζουμε το μήκος κύματος στον αέρα, χρησιμοποιούμε την ταχύτητα του φωτός (c≈300.000 km/s). Όταν όμως το ηλεκτρομαγνητικό κύμα ταξιδεύει μέσα σε ένα ομοαξονικό καλώδιο, επιβραδύνεται λόγω του διηλεκτρικού υλικού που περιβάλλει τον κεντρικό αγωγό.
Αυτή η επιβράδυνση εκφράζεται από τον Συντελεστή Ταχύτητας (Velocity Factor - VF).
1. Τι είναι ο Συντελεστής
Ταχύτητας (VF);
Ο
συντελεστής ταχύτητας είναι ένας αριθμός από 0,60 έως 0,90 (ανάλογα με το υλικό
του καλωδίου) και μας δείχνει ποιο ποσοστό της ταχύτητας του φωτός πιάνει το
σήμα μέσα στο συγκεκριμένο καλώδιο.
Συμπαγές
Πολυαιθυλένιο (Solid PE - π.χ. κλασικό RG-58, RG-213): VF ≈ 0,66 (66% της
ταχύτητας του φωτός)
Αφρώδες
Πολυαιθυλένιο (Foam PE - π.χ. LMR-400, RG-213 Foam): VF ≈ 0,83−0,85 (83−85%)
Teflon (PTFE): VF ≈ 0,70
2. Ο Τύπος Υπολογισμού
Ηλεκτρικού Μήκους
Για
να υπολογίσουμε το φυσικό μήκος (L) που πρέπει να κόψουμε ένα καλώδιο ώστε να
αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο ηλεκτρικό μήκος κύματος, εφαρμόζουμε τον τύπο:
Lκαλωδίου = λαέρα
× VF
3. Πρακτικό Παράδειγμα:
Κατασκευή Προσαρμογέα λ/4 (Quarter-Wave Stub)
Θέλουμε
να κατασκευάσουμε έναν προσαρμογέα σύνθετης αντίστασης (εμπέδησης) τετάρτου
κύματος (λ/4) για τη συχνότητα των 145.000 MHz χρησιμοποιώντας καλώδιο
RG-58 (VF=0.66).
Υπολογισμός
ολόκληρου μήκους κύματος στον αέρα (λ):
λ =
300 : 145 ≈ 2,069 m
Υπολογισμός
λ/4 στον αέρα:
Lαέρα
= 2,069 / 4 = 0,517 m
=
51,7 cm
Εφαρμογή
Συντελεστή Ταχύτητας (VF=0.66):
Lκαλωδίου = 51,7 cm × 0,66 = 34,1 cm
Συμπέρασμα: Αν κόβαμε το καλώδιο στα 51,7 cm (χωρίς VF), ο προσαρμογέας μας θα συντονιζόταν σε πολύ χαμηλότερη συχνότητα! Το σωστό φυσικό μήκος κοπής είναι 34,1 cm.
4. Συνοπτικός Πίνακας VF
Δημοφιλών Καλωδίων
|
Τύπος
Καλωδίου |
Διηλεκτρικό
Υλικό |
Συντελεστής
Ταχύτητας (VF) |
|
RG-58
/ RG-213 |
Solid
PE |
0,66 |
|
RG-59 |
Solid
PE |
0,66 |
|
RG-8X
(Foam) |
Foam
PE |
0,78
– 0,80 |
|
LMR-200
/ LMR-400 |
Gas-injected
Foam PE |
0,85 |
|
Aircell
7 / Ecoflex 7 |
Hybrid
Foam |
0,83
– 0,86 |
Συμπέρασμα
Πριν κόψουμε οποιοδήποτε ομοαξονικό καλώδιο για κατασκευή phasing harness, stub ή
μετασχηματιστή λ/4, συμβουλευόμαστε πάντα το datasheet του κατασκευαστή για τον
ακριβή συντελεστή ταχύτητας (VF).