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公式

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結果

伝搬遅延
505.4
ナノ秒
遅延(マイクロ秒) 0.5054 µs
信号速度(m/s) 197,863,022

伝搬遅延とは?

伝搬遅延(プロパゲーションディレイ)とは、信号が銅線ケーブルや光ファイバー、あるいは自由空間といった物理媒体を通って、ある地点から別の地点へ伝わるのにかかる時間のことです。この遅延は、信号が進む距離と、その媒体内を信号がどれだけ速く移動するかによって決まります。後者は「速度係数(VF:Velocity Factor)」として表され、光速に対する割合(0〜1の値)で示されます。

距離dにわたってケーブルを送信側から受信側へ伝わる信号パルス
伝搬遅延とは、信号が媒体の長さを伝わるのにかかる時間です。

このツールの使い方

距離をメートル単位で入力し、使用する媒体の速度係数を指定してください。代表的な速度係数の目安は、ソリッドポリエチレン同軸ケーブル(RG-6)で約0.66、フォーム誘電体で0.95〜0.99、ツイストペア銅線で約0.66〜0.70、真空または自由空間で1.0です。計算結果として、遅延時間をナノ秒・マイクロ秒で表示するほか、実際の信号速度も算出します。

計算式の解説

遅延時間は、距離を実際の信号速度で割った値になります。式で表すと $$t = \frac{\text{Distance (m)}}{\text{Velocity Factor} \times c}$$ となり、ここで \(c\) は光速(299,792,458 m/s)です。速度係数が小さいほど信号の伝搬は遅くなり、同じ距離でも遅延が大きくなります。

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光速cと、ケーブル内の減速した信号速度VF×cの比較
速度係数(VF)は、信号が媒体中を真空中の光に比べてどれだけ遅く進むかを表します。

計算例

VF = 0.66 のケーブルを100m伝わる場合:信号速度 = \(0.66 \times 299{,}792{,}458 \approx 197{,}863{,}022 \text{ m/s}\) となります。遅延 = \(100 \div 197{,}863{,}022 \approx 5.054 \times 10^{-7}\) 秒 ≈ 505.4ナノ秒(0.5054µs)です。

よくある質問

速度係数とは何ですか? 媒体内を伝わる信号の速度を、真空中の光速で割った比率のことで、常に0から1の間の値になります。

なぜ VF = 1 で信号が最速になるのですか? 速度係数が1ということは、真空中と同じく信号が光速で伝わることを意味します。これが理論上もっとも遅延の少ない状態です。

ネットワークにおいて遅延は重要ですか? はい。伝搬遅延はレイテンシ(遅延)の一因となり、タイミング制御やクロック分配、長距離リンクの設計において非常に重要な要素です。

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