Фактор скорости - Velocity factor

В коэффициент скорости (VF),^[1] также называемый скорость распространения волны или же скорость распространения (VoP или же ${ displaystyle v _ { mathrm {P}}}$),^[2] из среда передачи - отношение скорости, с которой волновой фронт (электромагнитного сигнала, радио сигнал, световой импульс в оптоволокно или изменение электрического напряжения на медная проволока ) проходит через среду со скоростью света в вакууме. Для оптических сигналов коэффициент скорости является обратной величиной показатель преломления.

Скорость радиосигналов в вакуум, например, 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 означает, что соотношение скоростей ограничено компьютерная сеть и кабельная промышленность. В общем научном и инженерном контексте эти термины следует понимать как означающие истинную скорость или скорость в единицах расстояния за время,^[3] пока коэффициент скорости используется для отношения.

Типичные факторы скорости

Фактор скорости - важная характеристика средств коммуникации, таких как кабели категории 5 и радио линии передачи. Кабель для передачи данных обычно имеет VF от 0,42 до 0,72 (от 42% до 72% скорости света в вакууме) и вертикальный кабель около 0,70. VF 0,70 соответствует скорости приблизительно 210 000 000 РС или 4,76 нс за метр.

Минимальные коэффициенты скорости для сетевых кабелей

VF (%)	Кабель	Физический уровень Ethernet
74–79	Кот-7 витая пара
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	Кот-6А витая пара	10GBASE-T
64	Кот-5e витая пара	100BASE-TX, 1000BASE-T
58.5	Кот-3 витая пара	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 дюйма Heliax коаксиальный кабель (воздушный диэлектрик)[10]
86	RG-8 Belden 7810A коаксиальный кабель (пенополиэтилен высокой плотности с газовым впрыском)[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 двойной свинец
77	РГ-8 / У дженерик (вспененный полиэтилен)
66	Belden 8723 сдвоенная экранированная витая пара многожильных (полипропиленовый изолятор)[12]
66	RG-213 CXP213 (твердый полиэтиленовый диэлектрик)

Расчет коэффициента скорости

Электрическая волна

VF равно взаимный из квадратный корень из диэлектрическая постоянная (относительная диэлектрическая проницаемость ), ${ displaystyle kappa}$ или же ${ displaystyle epsilon _ { mathrm {r}}}$, материала, через который проходит сигнал:

${ displaystyle mathrm {VF} = { frac {1} { sqrt { kappa}}} }$

в обычном случае, когда относительная проницаемость, ${ displaystyle mu _ { mathrm {r}}}$, равно 1. В самом общем случае:

${ displaystyle mathrm {VF} = { frac {1} { sqrt { mu _ { mathrm {r}} epsilon _ { mathrm {r}}}}} }$

который включает необычные магнитопроводящие материалы, такие как феррит.

Коэффициент скорости для без потерь линия передачи дан кем-то:

${ displaystyle mathrm {VF} = { frac {1} {c _ { mathrm {0}} { sqrt {L'C '}}}} }$

куда ${ displaystyle L '}$ распределяется индуктивность (в Генри на единицу длины), ${ displaystyle C '}$ это емкость между двумя проводниками (в фарады на единицу длины), и ${ displaystyle c _ { mathrm {0}}}$ это скорость света в вакууме.

Оптическая волна

VF равно обратной величине показатель преломления ${ displaystyle {n}}$ среды, обычно оптоволокно.

${ Displaystyle mathrm {VF} = { frac {1} {п}} }$

Смотрите также

Рекомендации