การจางหายของคลื่นวิทยุ

                       การลดทอนขนาดหรือแอมปลิจูดของสัญญาณคลื่นวิทยุที่สายอากาศรับได้     มีรูปแบบ อยู่   2  ชนิด    คือ

  1. การจางหายแบบคงที่    หมายถึง    สัญญาณคลื่นทั้งหมดจางหายไปในขนาดที่คงที่ในทุกความถี่
  2. การจางหายแบบเฉพาะ    หมายถึง    ในเวลาเดียวกัน ความถี่ค่าหนึ่งสัญญาณถูกลดทอน แต่ในอีกค่าหนึ่งสัญญาณถูกเพิ่ม (ทางแอมปลิจูด )

อธิบายแต่ละแบบได้ดังนี้    


1. การจางหายแบบคงที่

                     เมื่อคลื่นถูกส่งผ่านชั้นไอโอโนสเฟียร์ จะถูกลดทอนเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของฟลั๊กซ์แม่เหล็กภายในชั้นนี้   มีผลให้ระดับแอมปลิจูดของสัญญาณลดลงในปริมาณที่ค่อนข้างแน่นอน    เราสามารถแก้ปัญหาการจางหายของสัญญาณลักษณะนี้โดยใช้วงจรควบคุมอัตราขยายอัตโนมัติ    (   Automatic Gain Control : AGC   )    ในเครื่องรับเพื่อชดเชยระดับแอมปลิจูดที่สูญเสียไป

2. การจางหายแบบเฉพาะ

                        คลื่นวิทยุที่เดินทางถึงด้านรับ(ในแบบคลื่นฟ้า) พบว่า   มีเส้นทางไปถึงมากกว่าสองทางขึ้นไป (ผ่านชั้นไอโอโนสเฟียร์)    เรียกลักษณะนี้ว่าการเดินทางแบบมัลติพาธ (Multi path)    ดังรูปที่   1  (a)

Fade_Out

รูปที่  1     แสดงการเดินทางแบบมัลติพาธของคลื่นวิทยุ

                  ผลรวมของความเข้มสนามที่สายอากาศรับ  เป็นการรวมทางเฟสของคลื่นแต่ละเส้นทาง  และเนื่องจากชั้นไอโอโนสเฟียร์มีการเปลี่ยนในปริมาณไอโอไนซ์อยู่ตลอดเวลา   สิ่งนี้เองที่เป็นส่วนทำให้เกิดความแตกต่างด้านระยะทางของเส้นทางที่  1   และที่  2  ทำให้เกิดผลเปลี่ยนค่าความเข้มสนามทั้งหมดที่เครื่องรับได้  
                ยกตัวอย่างเช่น  กรณีที่เส้นทางที่    2   มีขนาดระยะทางมากกว่าเส้นทางที่    1    อยู่    1    ความยาวคลื่น ทำให้ค่าความเข้มสนามของคลื่นแต่ละเส้นทางมีลักษณะเสริมกัน  (in phase)   และผลรวมทั้งหมดที่สายอากาศรับคิดจากผลบวกของค่าความเข้มสนาม    
                  แต่กรณีที่ชั้นไอโอโนสเฟียร์เกิดการแปรปรวนในการไอโอไนซ์ขึ้น  ทำให้ส่วนแตกต่างของระยะทางในเส้นทางที่    2 กับเส้นทางที่    1     มีค่าครึ่งความยาวคลื่น  แล้วทำให้ความเข้มสนามของคลื่นหักล้างกัน  (in antiphase)  และผลรวมที่ด้านรับ คิดจากผลลบของค่าความเข้มสนาม  
                    การที่เฟสมีค่าแตกต่างกันในความเข้มสนามของคลื่นทั้งสองมีส่วนสัมพันธ์กับความถี่ของคลื่นด้วย
                    กล่าวคือ   ผลรวมของความเข้มสนามที่ด้านรับจะ มีค่าเปลี่ยนไป เมื่อความถี่ของคลื่นเปลี่ยนไปด้วย อย่างเช่น   ในบางความถี่คลื่นถูกลดทอนไป แต่ในอีกความถี่คลื่นถูกเสริมให้มากขึ้น เห็นได้ชัดในระบบ    DSB (Double - sideband amplitude - modulated system)   ที่ความถี่บางค่าของคลื่นพาหะ   (carrier)  ถูกลดทอนลงทำให้เกิดการสูญเสียสัญญาณอย่างมาก

    วิธีแก้ไขปัญหาการจางหายแบบเฉพาะนี้ไม่สามารถนำวงจร   AGC  มาช่วยได้เรามีอยู่หลายวิธีที่ใช้แก้จุดเสียนี้   ได้แก่

  1. ใช้ค่าความถี่ให้ใกล้เคียงกับค่า   MUF
  2. ใช้สายอากาศด้านส่งที่มีการแพร่กระจ่ายคลื่นได้เพียงหนึ่งวิธีเท่านี้
  3. ใช้ระบบ   SSB (Single - sideband )อ  หรือ   FM (Frequency - modulated system)   แทนระบบ   DSB
  4. ใช้อุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่า   Lincompex

                    นอกจากนี้ผลของการจางหายแบบนี้   ยังเกิดขึ้นกับระบบที่มีคลื่นดินและคลื่นฟ้าได้   ซึ่งเวลากลางวันระดับชั้น   D   ในไอโอโนเฟียร์สามารถดูดกลืนคลื่นที่ส่งขึ้นมาโดยใช้สายอากาศสำหรับความถี่ย่าน   MF   แต่เวลากลางคืนชั้น   D   หายไป     ทำให้คลื่นที่ส่งขึ้นไปถูกสะท้อนกลับมารบกวนกับคลี่นดิน   ดังแสดงในรูป   1   (b)     พบว่าบริเวณที่คลี่นฟ้าและคลื่นดินเจอกันในเวลากลางคืนเกิดการจางหายอย่างรวดเร็ว   แสดงให้เห็นถึงการแพร่กระจายคลื่นย่าน   MF   ในเวลากลางวันให้ผลดีกว่าเวลากลางคืนมาก   และอาจแก้ปัญหาโดยใช้สายอากาศส่งที่มีอัตราขยายค่ามากที่สุดในการส่งคลื่นดินและส่งคลื่นฟ้า ด้วยกำลังต่ำที่สุด    
                    ส่วนรูป   1   ( C )   แสดงการเดินทางแบบมัลติพาธของคลื่นย่าน   VHF   พลังงานที่มาถึงสายอากาศรับ   มีจากทิศทางตรงและการสะท้อนจากวัตถุขนาดใหญ่   เช่น   ยอดเขา   หรือบอลลูน   เครื่องบิน   ก็เป็นไปไ ด ้ ซึ่งถ้าวัตถุนี้ไม่อยู่กับที่   ทำให้ความแตกต่างทางเฟสเกิดขึ้นได้   (อย่างเร็วมาก)   มีผลการจางหายอย่างรวดเร็วขึ้น


back to Chapter12 Goto Index next to chapter14

1