Frequenz-Wellenlängen-Umrechnung
Frequenz und Wellenlänge mit Geschwindigkeitsfaktor
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Quick Answer
Wavelength (λ) = Velocity / Frequency. In a vacuum, velocity is the speed of light (c). In a cable or PCB, waves travel slower, requiring a Velocity Factor (VF) between 0.5 and 0.9.
Frequenz-zu-Wellenlaenge-Rechner
Konvertieren Sie zwischen Frequenz und Wellenlaenge fuer elektromagnetische Wellen.
Formel
Wellenlaenge = c / f
Verwandte Werkzeuge
- Reaktanzrechner
- Leiterbahnimpedanz-Rechner
Design Notes
Never assume signals travel at the speed of light over a PCB or through a coaxial cable. For example, standard FR4 PCB material has a VF of roughly 0.45 to 0.55 depending on the trace geometry. This means a 1 GHz signal, which has a 30 cm wavelength in air, will only have a ~15 cm wavelength on your PCB. If you are designing quarter-wave matching stubs or length-matching high speed lines, using the correct velocity factor is critical.
Common Mistakes
- 1
Using c (300,000 km/s) for calculations inside coax cables. RG-58 coax typically has a VF of 0.66, meaning the wave is 34% slower.
- 2
Confusing Hz with MHz/GHz resulting in calculation errors off by millions. Always use base SI units or keep track of the scientific notation.
- 3
Ignoring the effect of dielectric loading. Exposing a trace to air vs encapsulating it in conformal coating changes the local velocity factor.
Engineering Handbox
1. Convert Frequency: 2.4 GHz = 2,400,000,000 Hz 2. Base Wavelength (Air): λ = c / f = 299,792,458 / 2.4e9 = 12.49 cm 3. Apply Velocity Factor: 12.49 cm × 0.66 = 8.24 cm
Knowledge Base
Was ist die Wellenlängenformel?
λ = c / f. In einem Medium mit Geschwindigkeitsfaktor VF: λ = (c × VF) / f. Beispiel: 2,4 GHz im Freiraum: λ = 12,5 cm.
Was ist der Geschwindigkeitsfaktor?
Das Verhältnis der Ausbreitungsgeschwindigkeit im Medium zur Lichtgeschwindigkeit. FR4-PCB ≈ 0,45–0,55, RG-58 Koax = 0,66. VF = 1/√εr.
Welche Wellenlänge hat WLAN (2,4 GHz)?
Freiraum: 12,5 cm. Auf PCB (VF ≈ 0,5): ~6,25 cm. Eine Viertelwellenantenne für 2,4 GHz ist ca. 3,1 cm.
Warum ist die Wellenlänge in der Elektronik wichtig?
Wenn Schaltungsabmessungen λ/10 erreichen, dominieren Welleneffekte: Reflexionen, Impedanzanpassung und Übertragungsleitungseffekte werden kritisch.
Wie berechne ich die Antennenlänge?
Halbwellendipol: L = λ/2 = c/(2f). Viertelwellen-Monopol: L = λ/4 = c/(4f). Geschwindigkeitsfaktor des Materials berücksichtigen.
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