1. ไมโครเวฟ
นำเสนอ
อ.ปิยวรรณ รัตนภำนุศร
สมำชิก
1.มนัสชยำ เชื้อบำง
2.ศวิตำ จิระวรสุข
ม.4/4

2. ลักษณะการทางาน
คลื่นไมโครเวฟมีความถี่อยู่ในช่วง 108 – 1012 เฮิรตซ์ มีประโยชน์ในกิจการหลาย
อย่าง คลื่นนี้จะไม่สะท้อนกลับในบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์ แต่จะทะลุออกนอกโลกไปเลย ใน
การส่งคลื่นไมโครเวฟ ไปเป็นระยะทางไกล ๆ จึงต้องมีสถานีถ่ายทอดเป็นระยะ ทั้งนีเ้ พราะคลื่น
ไมโครเวฟเดินทางเป็นเส้นตรงและไปได้ไกลสุด เพียงประมาณ 80 กิโลเมตรบนผิวโลกเท่านั้น
เนื่องจากความโค้งของผิวโลก อย่างไรก็ตามเราสามารถส่งคลื่นไมโครเวฟไปยังดาวเทียมที่โคจร
รอบโลกเพื่อสะท้อนคลื่นกลับมายังสถานีรับที่อยู่ห่างไกลออกไปได้ นอกจากนี้ คลื่นไมโครเวฟยัง
สะท้อนจากผิวโลหะได้ดี ซึ่งได้มีการนาเอาสมบัติข้อนีไปใช้ประโยชน์ในการตรวจหาอากาศยาน
้
ที่เรียกว่า เรดาร์

3. การสร้างคลื่นไมโครเวฟ
เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลเข้าสู่ขั้วลบของแมกนีตรอน ก็จะปล่อยอนุภาคไฟฟ้า
หรืออิเล็กตรอนออกมา อิเล็กตรอนจะวิ่งเข้าหาทรงกระบอกกลวงซึ่งภายในเซาะเป็น
ร่องยาวไว้ ทรงกระบอกนี้ล้อมอยู่รอบขั้วลบ และทาหน้าที่เป็นขั้วบวก ขณะเดียวกัน
สนามแม่เหล็กจากขั้วแม่เหล็ก ประกอบกับลักษณะช่องว่างเป็นร่องยาวจะส่งผลให้เกิด
แรงผลักดันอิเล็กตรอนให้วิ่งเป็นวงกลมรอบขั้วลบ เกิดสภาพเหมือนกับมีกระแสไฟฟ้า
ไหลกลับไปกลับมาอย่างรวดเร็ว ซึ่งผลที่ได้ก็คือจะเกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เส้นที่มี
ลักษณะเป็นคลื่น) ที่มีอัตราการเปลี่ยนแปลงกลับไปกลับมาเท่ากันจากนั้นก้านส่งคลื่น
ก็จะส่งคลื่นเข้าสู่ท่อนาคลื่นต่อไป (ทิศทางตามลูกศร)
เนื่องจากความถี่ไมโครเวฟสามารถนาไปใช้งานได้กว้างขวาง แต่ในบทความ
ต่อไปนี้จะกล่าวถึงการนาไปใช้กับวิทยุสื่อสาร

4. การใช้งานวิทยุไมโครเวฟแบ่งการใช้งานได้ดังนี้
1.ระบบเชื่อมต่อสัญญาณในระดับสายตา ใช้ในงานสื่อสารโทรคมนาคมระหว่างจุดหนึ่ง
ไปอีกจุดหนึ่ง อย่างเช่น การโทรศัพท์ทางไกล ใช้การส่งผ่านสัญญาณโทรศัพท์จากจุดหนึ่ง ไปยัง
สถานีทวนสัญญาณจากจุดหนึ่งและส่งผ่านสัญญาณไปเรื่อยๆ จนถึงปลายทาง และในการส่ง
โทรทัศน์ก็จะทาการส่งสัญญาณโทรทัศน์จากห้องส่งไปยังเครื่องส่งไมโครเวฟ ส่งไปทางสายอากาศ
และแพร่กระจากคลื่นของโทรทัศน์ของสถานีนั้นๆ ระยะห่างของสถานีสัญญาณจะเป็นดังนี้ ถ้า
ความถี่สูงระยะห่างก็จะน้อยแต่ถ้า ความถี่ของคลืนไมโครเวฟต่าระยะห่างของสถานีทวนสัญญาณก็
่
จะมาก

5. 2.ระบบเหนือขอบฟ้ำ ซึ่งเป็นระบบสื่อสารไมโครเวฟที่ใช้ชั้นบรรยากาศห่อหุ้มโลก ชั้นโทรโพส
เฟียร์ ช่วยในการสะท้อนและหักเหคลื่นความถี่ไมโครเวฟ ให้ไปถึงปลายทาง ให้ได้ระยะทาง
มากขึ้น การใช้ในรูปแบบนี้ไม่ค่อยนิยมเท่าไรหรอกจะใช้เฉพาะในกรณีที่จาเป็นเท่านั้น เช่น ใน
เขตที่ไม่สามารถตั้งสถานีทวนสัญญาณได้ เป็นประการฉะนี้ เนื่องจากการใช้งานรูปแบบนี้
สามารถทาได้ในระยะทางที่ไกลมาก ดังนั้นในการส่งคลื่นจึงทาให้คลื่นมีการ กระจัดกระจายได้
ดังนั้นจึงจาเป็นต้องใช้เครื่องส่งทีมีกาลังส่งที่สูงและสายอากาศที่รับต้องมีอัตราการขยาย
่
สัญญาณที่สูง เช่นเดียวกัน

6. 3.ระบบดาวเทียม เป็นการใช้สถานีทวนสัญญาณลอยอยู่เหนือพื้นโลกกว่า 30,000 กิโลเมตร
โดยการใช้ดาวเทียมทาหน้าที่เป็นสถานีทวนสัญญาณการใช้ระบบนี้สามารถทาการสื่อสารได้
ไกลมากๆ ได้ ซึ่งเป็นระบบที่นยมใช้ระบบหนึ่งในปัจจุบน นิยมใช้มาก
ิ ั
4.ระบบเรดาร์ ระบบนี้จะเป็นการใช้ไมโครเวฟ ในการตรวจจับวัตถุต่างโดยการส่งคลื่น
ไมโครเวฟออกไป ในมุมแคบ แล้วไปกระทบวัตถุที่อยู่ไกลออกไป และจากนั้นคลื่นก็จะ
สะท้อนกลับมาแล้วนาสัญญาณที่ได้รับเทียบกับสัญญาณเดิม แล้วเราค่อยนาไปแปรค่าเป็น
ข้อมูลต่างๆ อีกที
5.ระบบเตาไมโครเวฟ ระบบนี้เป็นการส่งคลื่นไมโครเวฟ ที่มีกาลังสูงส่งในพื้นที่แคบๆ ที่ทา
ด้วยโลหะ คลื่นไมโครเวฟนี้ก็จะสะท้อนโลหะนั้นทาให้มีคลื่นไมโครเวฟ กระจัดกระจายอยู่
พื้นที่นนสามารถ นาไปใช้ในการทาอาหารได้
ั้

7. ลักษณะของคลื่นไมโครเวฟ
เช่นเดียวกับลักษณะทั่วไปของคลืน คลื่นวิทยุไมโครเวฟจะมีลักษณะดังต่อไปนี้
่
1.เดินทางเป็นเส้นตรง
2.สามารถหักเหได้ (Refract)
3.สามารถสะท้อนได้ (Reflect)
4.สามารถแตกกระจายได้ (Diffract)
5.สามารถถูกลดทอนเนื่องจากฝน (Attenuate)
6.สามารถถูกลดทอนเนื่องจากชั้นบรรยากาศ

8. ข้อดีในการใช้วิทยุไมโครเวฟในการสื่อสาร
1.คุณสมบัติการกระจายคลื่นไมโครเวฟคงที่
2.ทิศทางของสายอากาศเป็นแนวพุ่งตรงไปในทิศทางที่ต้องการ
3.อัตราขยายสัญญาณของสายอากาศสูง
4.สามารถทาให้อัตราส่วนของสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนดีขึ้น คือมีสัญญาณรบกวนเกิดขึ้นน้อย
5.สามารถส่งคลื่นได้ในย่านกว้างเพราะคลื่นมีความถี่สูงมาก
6.เครือข่ายมีความน่าเชื่อถือสูงในการใช้งาน
7.ปลอดภัยจากการเกิดภัยธรรมชาติ เช่น น้าท่วม แผ่นดินไหว
8.การรบกวนที่เกิดจากมนุษย์ทาขึ้นมีน้อย เช่น อุบัติเหตุ การก่อสร้าง ไฟไหม้
8.การก่อสร้างทาได้ง่าย และเร็ว
9.สิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างน้อย ใช้ค่าใช้จ่ายน้อยแต่คุณภาพสูง

9. ข้อเสีย
ต้องไม่มีสิ่งใดมากีดขวางเส้นสายตาของทั้งเครื่องรับและเครื่องส่ง
สัญญาณถูกรบกวนหรือแทรกแซงได้ง่าย
ถูกดักจับสัญญาณได้ง่าย
คลื่นไมโครเวฟไม่สามารถผ่านสิ่งกีดขวางได้และแม้ว่าจะปรับทิศทางการส่งได้อย่างเที่ยงตรงที่จาน
ส่งสัญญาณแล้วก็ตาม สัญญาณไมโครเวฟอาจเกิดการหักเหในระหว่างทาง สัญญาณบางส่วนทีเ่ กิด
การหักเหอาจเดินทางมาถึงจานรับสัญญาณช้ากว่าปกติและอาจเกิดการลบล้างกับสัญญาณปกติทาให้
สัญญาณในช้วงนั้นถูกลบล้างไป ลักษณะเช่นนีเ้ รียกว่า "multipath fading"ซึ่งมีสภาพ
ภูมิอากาศและความถี่ของสัญญาณเป็นองค์ประกอบหลัก

10. คาถาม
1. คลื่นไมโครเวฟมีความถี่อยู่ในช่วงคลื่นความถี่กี่เฮิรตซ์
2. ระบบเชื่อมต่อสัญญาณในระดับสายตา ใช้ในงานสื่อสารโทรคมนาคมระหว่างจุด
หนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง เช่นอะไรบ้างจงยกตัวอย่าง
3. ระบบเหนือขอบฟ้า ซึ่งเป็นระบบสื่อสารไมโครเวฟที่ใช้ชั้นบรรยากาศใด
4. ระบบดาวเทียม เป็นการใช้สถานีทวนสัญญาณลอยอยู่เหนือพื้นโลกกี่กิโลเมตร
5.จงยกตัวอย่างข้อดีและข้อเสียของคลื่นไมโครเวฟมาอย่างละ 2 ข้อ

11. เฉลย
1. 108 – 1012 เฮิรตซ์
2. การโทรศัพท์ทางไกล
3. ชั้นโทรโพสเฟียร์
4. 30,000 กิโลเมตร
5. ข้อดี - ทิศทางของสายอากาศเป็นแนวพุ่งตรงไปในทิศทางที่ต้องการ
- อัตราขยายสัญญาณของสายอากาศสูง
ข้อเสีย - ต้องไม่มีสิ่งใดมากีดขวางเส้นสายตาของทั้งเครื่องรับและเครื่องส่ง
- ถูกดักจับสัญญาณได้ง่าย

12. อ้างอิง
https://docs.google.com/document/e
dit?id=1HGvPlLfOsAwcQXMNNESa9N7
KjZfzJU1HZyzr1xts5hE&hl=en&pli=1