Критической длиной кабеля или любого отрезка электрической цепи является отрезок, равный четверти длины волны электрического сигнала, протекающему по кабелю.
Длина волны зависит от частоты сигнала. Чем выше частота сигнал, тем меньше длина волны.
Для определения длины волны электрического сигнала необходимо скорость света разделить на частоту.
В таблице приведены значения длин волн и их четвертей в зависимости от частоты сигнала (за диэлектрик провода в расчетах принимается вакуум).
20 Hz L=15000км ¼L =3750км
60 Hz L=5000км ¼L =1250км
20 kHz L=15км ¼L =3.75км
1 MHz L=300м ¼L =75м
6 МHz L=50м ¼L =12.5м
25 МHz L=12м ¼L =3м
100 МHz L=3.3м ¼L =0.82м
750 МHz L=0.4м ¼L =10см
1 GHz L=0.3м ¼L =7.5см
3 GHz L=5.71cм ¼L =1.42см
Длина кабеля, равная половине или четверти длины волны сигнала, становится важной при расчетах параметров высокочастотных кабелей и радио антенн.
При частотах сигнала менее 1МГц можно особо не беспокоится о конструктивных особенностях кабелей.
Если же кабель, и вовсе, работает в аудио диапазоне (20Гц – 20кГц), то таким параметром, как импеданс можно просто пренебречь.
Когда длина кабеля больше четверти длины волны сигнала, то импеданс приобретает важность. Вариации импеданса кабеля вызывают отражение сигнала и возврат части его энергии обратно в сторону источника. В результате до приемника доходит не весь сигнал, что может привести к потерям данных и ухудшения качества сети.
Обратные потери / return loss измеряются в децибелах: чем меньше это значение, тем меньше обратных потерь, и тем лучше сеть. Обратные потери есть всегда, когда кабель (например, коаксиал RG-6 или витая пара Cat5e) работает в мегагерцовом диапазоне частот.
Audio/Video Cable Installer's Guide by S. Lampen©️
p.43
