El factor de velocidad ( VF ), [1] también llamado velocidad de propagación de onda o velocidad de propagación ( VoP o), [2] de un medio de transmisión es la relación de la velocidad a la que pasa un frente de onda (de una señal electromagnética, una señal de radio , un pulso de luz en una fibra óptica o un cambio del voltaje eléctrico en un cable de cobre ) el medio, a la velocidad de la luz en el vacío. Para las señales ópticas, el factor de velocidad es el recíproco del índice de refracción .
La velocidad de las señales de radio en el vacío , por ejemplo, es la velocidad de la luz , por lo que el factor de velocidad de una onda de radio en el vacío es la unidad o 100%. En los cables eléctricos, el factor de velocidad depende principalmente del material aislante (ver tabla a continuación).
El uso de los términos velocidad de propagación y velocidad de propagación de la onda para indicar una relación de velocidades se limita a las industrias de redes de computadoras y cables. En un contexto de ciencia e ingeniería general, estos términos se entenderían como una velocidad real o velocidad en unidades de distancia por tiempo, [3] mientras que el factor de velocidad se usa para la relación.
Factores de velocidad típicos
El factor de velocidad es una característica importante de los medios de comunicación, como los cables de categoría 5 y las líneas de transmisión de radio . El cable de datos plenum tiene típicamente un VF entre 0,42 y 0,72 (42% a 72% de la velocidad de la luz en el vacío) y el cable ascendente alrededor de 0,70. Un VF de 0,70 corresponde a una velocidad de aproximadamente 210.000.000 m / so 4,76 ns por metro.
VF (%) | Cable | Capa física de Ethernet |
---|---|---|
74–79 | Par trenzado Cat-7 | |
77 | RG-8 / U | Mínimo para 10BASE5 [4] |
67 | Fibra óptica | Mínimo para 10BASE-FL , [5] 100BASE-FX , ... |
sesenta y cinco | RG-58A / U | Mínimo para 10BASE2 [6] |
sesenta y cinco | Par trenzado Cat-6A | 10GBASE-T |
64 | Par trenzado Cat-5e | 100BASE-TX , 1000BASE-T |
58,5 | Par trenzado Cat-3 | Mínimo para 10BASE-T [7] |
En la siguiente tabla se dan algunos factores de velocidad típicos para cables de comunicaciones por radio proporcionados en manuales y textos: [8] [9]
VF (%) | Línea de transmisión |
---|---|
95–99 | Línea de "escalera" de alambre abierto |
93 | HJ8-50B Cable coaxial Heliax de 3 pulgadas (dieléctrico de aire) [10] |
86 | Cable coaxial RG-8 Belden 7810A (polietileno de alta densidad de espuma inyectada con gas) [11] |
83 | Cable coaxial RG-6 Belden 1189A, cable coaxial RG-11 Belden 1523A |
82 | Cable coaxial RG-8X Belden 9258 (dieléctrico de polietileno espumado) |
80 | Belden 9085 de dos conductores |
77 | RG-8 / U genérico (polietileno espumado) |
66 | Belden 8723 de par trenzado con blindaje doble trenzado (aislante de polipropileno) [12] |
66 | RG-213 CXP213 (dieléctrico de polietileno sólido) |
Calcular el factor de velocidad
Onda electrica
VF es igual al recíproco de la raíz cuadrada de la constante dieléctrica ( permitividad relativa ), o , del material por el que pasa la señal:
en el caso habitual donde la permeabilidad relativa ,, es 1. En el caso más general:
que incluye materiales conductores magnéticos inusuales, como la ferrita .
El factor de velocidad para una línea de transmisión sin pérdidas viene dado por:
dónde es la inductancia distribuida (en henries por unidad de longitud),es la capacitancia entre los dos conductores (en faradios por unidad de longitud), y es la velocidad de la luz en el vacío.
Onda óptica
VF es igual al recíproco del índice de refracción del medio, generalmente fibra óptica .
Ver también
- Cable coaxial
- Retardo de propagación
- Velocidad de la señal
- Velocidad de la electricidad
- Velocidad del sonido
- Ecuaciones del telegrafista
Referencias
- ^ Gottlieb, IM, Técnicas prácticas de diseño de potencia de RF , TAB Books, 1993, ISBN 0-8306-4129-7 , p.251 ('factor de velocidad')
- ^ Velocidad de propagación , General Cable Australia Pty Ltd, consultado el 13 de febrero de 2010
- ^ "velocidad de propagación" en Walker, PMB, Chambers Science and Technology Dictionary, Edimburgo, 1991, ISBN 1-85296-150-3
- ^ IEEE 802.3 Cláusula 8.4.1.3
- ^ IEEE 802.3 Cláusula 15.3.1.3
- ^ IEEE 802.3 Cláusula 10.5.1.3
- ^ IEEE 802.3 Cláusula 14.4.2.4
- ^ H. Ward Silver, N0AX, ed. (2011). "Capítulo 22: Datos de componentes y referencias". El manual de ARRL para comunicaciones por radio (88ª ed.). ARRL . pag. 22,48. ISBN 978-0-87259-096-0.
- ^ Kaiser, Kenneth L. (2005). Líneas de transmisión, correspondencia y diafonía . Prensa CRC. págs. 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
- ^ "8723 multiconductor - cable de par trenzado blindado" (PDF) . Belden.com . Consultado el 6 de julio de 2017 .