Коэффициент скорости ( VF ) [1] также называется скоростью распространения волны или скоростью распространения ( VoP или), [2] из среды передачи представляет собой отношение скорости , при которой волновой фронт (электромагнитный сигнал, в радио сигнала, световой импульс в оптическом волокне или изменение электрического напряжения на медную проволоке ) проходит через среды до скорости света в вакууме. Для оптических сигналов коэффициент скорости обратно пропорционален показателю преломления .
Например, скорость радиосигналов в вакууме - это скорость света , поэтому коэффициент скорости радиоволны в вакууме равен единице или 100%. В электрических кабелях коэффициент скорости в основном зависит от изоляционного материала (см. Таблицу ниже).
Использование терминов скорость распространения и скорость распространения волны для обозначения соотношения скоростей ограничено компьютерными сетями и кабельной промышленностью. В общем научном и инженерном контексте эти термины следует понимать как означающие истинную скорость или скорость в единицах расстояния за время [3], в то время как коэффициент скорости используется для отношения.
Типичные факторы скорости
Фактор скорости - важная характеристика средств связи, таких как кабели категории 5 и линии радиопередачи . Кабель статического давления обычно имеет VF от 0,42 до 0,72 (от 42% до 72% скорости света в вакууме), а вертикальный кабель около 0,70. VF 0,70 соответствует скорости приблизительно 210 000 000 м / с или 4,76 нс на метр.
VF (%) | Кабель | Физический уровень Ethernet |
---|---|---|
74–79 | Витая пара Cat-7 | |
77 | РГ-8 / У | Минимум для 10BASE5 [4] |
67 | Оптоволокно | Минимум для 10BASE-FL , [5] 100BASE-FX , ... |
65 | РГ-58А / У | Минимум для 10BASE2 [6] |
65 | Витая пара Cat-6A | 10GBASE-T |
64 | Витая пара Cat-5e | 100BASE-TX , 1000BASE-T |
58,5 | Витая пара Cat-3 | Минимум для 10BASE-T [7] |
Некоторые типичные коэффициенты скорости для кабелей радиосвязи, приведенные в справочниках и текстах, приведены в следующей таблице: [8] [9]
VF (%) | Линия передачи |
---|---|
95–99 | Линия «Лестница» с открытой проводкой |
93 | HJ8-50B 3-дюймовый коаксиальный кабель Heliax (воздушный диэлектрик) [10] |
86 | Коаксиальный кабель RG-8 Belden 7810A (вспененный полиэтилен высокой плотности с газовой инжекцией ) [11] |
83 | Коаксиальный кабель RG-6 Belden 1189A, коаксиальный кабель RG-11 Belden 1523A |
82 | Коаксиальный кабель RG-8X Belden 9258 (вспененный полиэтиленовый диэлектрик) |
80 | Belden 9085 с двумя выводами |
77 | РГ-8 / У дженерик (вспененный полиэтилен) |
66 | Двухрядная экранированная витая пара Belden 8723 (полипропиленовый изолятор) [12] |
66 | RG-213 CXP213 (твердый полиэтиленовый диэлектрик) |
Расчет коэффициента скорости
Электрическая волна
В. Ф. равна обратного от квадратного корня из диэлектрической проницаемости ( относительная диэлектрическая проницаемость ), или же , материала, через который проходит сигнал:
в обычном случае, когда относительная проницаемость ,, равно 1. В самом общем случае:
который включает необычные магнитопроводящие материалы, такие как феррит .
Коэффициент скорости для линии передачи без потерь определяется как:
где - распределенная индуктивность (в генри на единицу длины),- емкость между двумя проводниками (в фарадах на единицу длины), и это скорость света в вакууме.
Оптическая волна
VF равна обратной величине показателя преломления среды, обычно оптического волокна .
Смотрите также
- Коаксиальный кабель
- Задержка распространения
- Скорость сигнала
- Скорость электричества
- Скорость звука
- Уравнения телеграфа
Рекомендации
- ^ Gottlieb, IM, Практические Радиочастотные методы проектирования питания , TAB Books, 1993, ISBN 0-8306-4129-7 , с.251 ( 'фактор скорости')
- ^ Скорость распространения , General Cable Australia Pty Ltd, извлечено 13 февраля 2010 г.
- ^ "скорость распространения" в Walker, PMB, Chambers Science and Technology Dictionary, Edinburgh, 1991, ISBN 1-85296-150-3
- ^ IEEE 802.3 пункт 8.4.1.3
- ^ IEEE 802.3, пункт 15.3.1.3
- ^ IEEE 802.3 пункт 10.5.1.3
- ^ IEEE 802.3 пункт 14.4.2.4
- ^ Х. Уорд Сильвер, N0AX, изд. (2011). «Глава 22: Данные о компонентах и ссылки». Справочник ARRL по радиосвязи (88-е изд.). ARRL . п. 22,48. ISBN 978-0-87259-096-0.
- ^ Кайзер, Кеннет Л. (2005). Линии передачи, согласование и перекрестные помехи . CRC Press. С. 2–24. ISBN 9780849363627.
- ^ https://www.commscope.com/catalog/cables/pdf/part/1464/HJ8-50B.pdf
- ^ https://catalog.belden.com/techdata/EN/7810A_techdata.pd
- ^ «Многожильный кабель 8723 - экранированная витая пара» (PDF) . Belden.com . Проверено 6 июля 2017 .