การแพร่กระจายคลื่นวิทยุ หน่วยที่ 3 การแพร่กระจายคลื่นวิทยุ

การแพร่กระจายคลื่นวิทยุ

โครงสร้างของคลื่นวิทยุ

คุณสมบัติของคลื่น คุณสมบัติพื้นฐานของคลื่น 4 ประการ คือ 1. การสะท้อนกลับ (Reflection) 2. การหักเห (Refraction) 3. การแพร่กระจายคลื่น (Diffraction) 4. การแทรกสอดของคลื่น (Interference)

1. การสะท้อนกลับ (Reflection)

มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน

2. การหักเห (Refraction)

การหักเห : คลื่นวิทยุเดินทางจากตัวกลางหนึ่ง ไปยังอีกตัวกลางหนึ่งที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าไม่เหมือนกัน โดยที่มุมตกกระทบ ณ ตัวกลางที่สองไม่เป็นมุมฉาก พลังงานคลื่นส่วนหนึ่งจะสะท้อนกลับเข้าไปยังตัวกลางที่หนึ่ง โดยมี มุมตกเท่ากับมุมสะท้อน

การหักเหของคลื่น

3. การแพร่กระจายคลื่น (Diffraction)

การแพร่กระจายหรือการเบี่ยงเบน

4. การแทรกสอดของคลื่น (Interference)

เกิดจากแหล่งกำเนิดแหล่งเดียว แต่เดินทางต่างกัน เนื่องจาก การสะท้อนที่พื้นผิว

หัวข้อ 3.1 ชั้นบรรยากาศ 3.2 การแพร่กระจายคลื่นแบบต่าง ๆ 3.2.1 Free space Propagation 3.2.2 Reflection Propagation 3.2.3 Diffraction Propagation 3.2.4 Ionosphere Reflection Propagation 3.2.5 Tropospheric Propagation

ชั้นบรรยากาศ แบ่งตามความหนาแน่นของก๊าซ 1.โทรโปสสเฟียร์ 0-10 กม. 2.ไอโซโนสเฟียร์ 10-50 กม. 3.ไอโอโนสเฟียร์ 80-600 กม. 4. เอกโซเฟียร์ สูงเกิน 600 กม.

การแพร่กระจายคลื่นวิทยุ

ประเภทของคลื่นวิทยุ แบ่งตามลักษณะการเดินทาง 1. คลื่นดิน 2. คลื่นอวกาศ 3. คลื่นฟ้า

สิ่งที่ต้องคำนึงถึง การลดทอนสัญญาณ จะต้องน้อยที่สุด

ประเภทของคลื่นวิทยุ

องค์ประกอบของคลื่นวิทยุ

DIRECT WAVE GROUND REFLECTED WAVE SURFACE    WAVE

1. คลื่นดิน (Ground wave) หรือ คลื่นผิวดิน (Surface wave)

คลื่นผิวดิน คลื่นวิทยุค่อย ๆ จางหาย สายอากาศส่ง สายอากาศรับ

ความถี่ที่เหมาะสมสำหรับคลื่นดิน ย่านความถี่ LF : Low Frequency MF : Medium Frequency

ระบบสื่อสารโดยใช้คลื่นดิน -วิทยุกระจายเสียงระบบ AM -ระบบนำร่องเรือมหาสมุทร

2. คลื่นอวกาศ (Space wave) หรือคลื่นตรง (Direct wave)

คลื่นอวกาศหรือคลื่นตรง

ระบบสื่อสารโดยใช้คลื่นอวกาศ -วิทยุโทรทัศน์ระบบ VHF - วิทยุโทรทัศน์ระบบ UHF

การแพร่กระจาย คลื่นความถี่ VHF และ UHF

อุปสรรค VHF, UHF 1. ภูมิประเทศ 2. ความโค้งของ ผิวโลก

คลื่นฟ้า (Sky wave)

การแพร่กระจายคลื่นแบบ Refraction Wave

คลื่นฟ้า (Sky wave) IONOSPHERE SKY WAVES GROUND WAVES

ชั้นบรรยากาศ

ชั้นไอโอโนสเฟียร์ ความสูง เหนือผิวโลก ความสูง เหนือผิวโลก 50-400 กิโลเมตร

ชั้นบรรยากาศในการสื่อสาร โดยใช้คลื่นฟ้า ชั้นไอโอโนสเฟียร์ (Ionosphere) ความสูง ชั้น D 50-90 กม. ชั้น E 90-130 กม.

ความสูง ชั้น F1 สูง 200-220 กม. ชั้น F2 สูง 250-500 กม. โดยระดับการแตกตัวของอิออนในแต่ละชั้นจะแตกต่างกัน

ขีดจำกัดการสื่อสาร โดยใช้คลื่นฟ้า -ได้ผลดีเฉพาะย่านความถี่ HF เท่านั้น คือความถี่ไม่เกิน 30 MHz

ระบบสื่อสารโดยใช้คลื่นฟ้า ย่านความถี่ HF ย่านความถี่ MF ในเวลากลางคืน

ความสูงจริงและความสูงเสมือน

ระยะสกิป (Skip Distance)

การสื่อสารแบบหลายฮอป (Multiple-Hobp)

การส่งคลื่นวิทยุแบบโทรโปสแกตเตอร์ (Troposcatter หรือ Tropospheric scatter )

การสื่อสารดาวเทียม

ระยะสายตา (Line of Sight : LOS)

การสื่อสารในระยะสายตา (Line of Sight) เครื่องส่ง เครื่องรับ โลก

สูตร d=4.12(HT+HR)-----(!) คำนวณ Line of Sight : LOS สูตร d=4.12(HT+HR)-----(!) d= 4.12 (ความสูงเสาส่ง + ความสูงเสารับ) ขอบคุณ