บทที่ 4 สายอากาศ
สายอากาศสามารถแบ่งออกได้ 2 ประเภท คือ
- สายอากาศที่แพร่กระจายคลื่นที่ขึ้นอยู่กับรูปร่างและรูปทรงของสายอากาศ
- สายอากาศที่ถ่ายทอดพลังงานขึ้นอยู่กับวงจรแมทช์ (Match) อิมพีแดนช์
สายอากาศโดยทั่วไปจะติดตั้งไว้ในที่สูง เช่นบนหลังคาตึก บนเสา
และมีสายต่อจากเครื่องรับส่งวิทยุไปยังสายอากาศ เราเรียกว่า สายนำสัญญาณ (Transmission Line)
สายนำสัญญาณ
ทำที่เชื่อมโยงระหว่างวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้สัญญทาณที่มีความถี่สูงเดินผ่านตัวนำ
เส้นตัวนำธรรมดาไม่เหมาะสมที่จะนำมาใช้เป็นสายนำสัญญาณเพราะคุณสมบัติบางประการของสาย
จะแปรเปลี่ยนไปจากเดิม เช่น จะลัดวงจรที่ความถี่ต่ำ แต่ความถี่สูงจะไม่ลัดวงจร ทำให้สัญญาณคลื่นวิทยุ
เดินทางไปในสายนำสัญญาณเกิดการสะท้อนกลับ
ชนิดของสายนำสัญญาณ
ในเครื่องรับส่งวิทยุเรานิยมใช้สายนำสัญญาณอยู่ 2 ประเภท คือ
- แบบตัวนำสองเส้นขนาน (Parallel Two-wire Line) สายแบบนี้จะใช้ในการส่งกำลังไฟฟ้า
ในด้านโทรศัพท์และโทรเลข สายนำสัญญาณแบบสองเส้นขนานนั้นมีข้อเสียตรงที่ไม่มีชิลด์
(Shield)ทำให้มีการสูญเสียเนื่องจากการกระจายคลื่นและถูกรบกวนจากภายนอกได้ง่าย
- แบบโคแอกเชียล (Coaxial Line) ซึ่งเป็นสายนำสัญญาณที่นิยมใช้ในงานเครื่องส่งมาก
สายชนิดนี้ประกอบไปด้วยตัวนำอยู่ภายในและมีชิลด์หุ้ม โดยทั้งตัวนำและชิลด์มีแกนร่วมกัน
รูปภาพที่ 1
วงจรเสมือนของสายนำสัญญาณ
สายนำสัญญาณนั้นในด้านการส่งและรับคลื่นวิทยุเราสามารถมองสายนำสัญญาณอยู่ในรูปของวงจรสมมูลไฟฟ้า
(Equivalent Circuit) ซึ่งประกอบด้วยวงจร L และ C
(รูปภาพที่ 2)
สายนำสัญญาณทุกชนิดจะมีค่าอิมพีแดนช์ประจำตัว (Characteristic Impedance)ของสายนำสัญญาณขึ้นอยู่
กับขนาดของสายและลักษณะของสายนำสัญญาณ เช่นแบบทวินหลีด (Twin Lead) ซึ่งเป็นสายแบบสมดุล
เราสามารถหาอิมพีแดนช์ได้จากสูตร
รูปภาพที่ 3
z0 =
อิมพีแดนซ์ประจำตัวสายมีหน่วยเป็นโอห์ม
d =
ระยะห่างของสายตัวนำ 2 เส้น
r =
รัศมีของสายมีหน่วยเดียวกับ d
เมื่อเราคำนวณจะได้อิมพีเด้นซ์ 300 โอห์ม
บทความโดย
HS3AVU จ. อุบลราชธานี
Web site โดย
HS1XSJ กทม