2. เรื่อง หน้า
สารบัญ 1. ไมโครเวฟ 3
2. กำรค้นพบ 4
3
4
3. ช่วงควำมถี่คลื่น 5 5
4. ลักษณะคลื่น 6 6
5. กำรใช้งำนวิทยุไมโครเวฟ 7 7-9
6.ข้อดีในกำรใช้วิทยุสื่อสำรไมโครเวฟ 10 10
7. กำรสื่อสำรไมโครเวฟ 11 11
8. สถำนีทวนสัญญำณ 12 12-14
9. เวฟไกด์ 15 15-16
10. สำยอำกำศแบบฮอร์น 17 17
11. คำถำม 18 18
12. เฉลย 19 19-24
4. ในปี ค.ศ.1940 ของสองนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษ คือ จอห์น แรนดอลล์ และ เอช เอ บู๊ต
ได้ประดิษฐ์อุปกรณ์ที่เรียกกันว่า "แม็กนีตรอน" ใช้ผลิตพลังงานไมโครเวฟ ซึ่งเป็นการแผ่รังสี
คลื่นสั้นรูปแบบหนึ่ง โดยจุดประสงค์ครั้งแรกคือ ใช้ในการปรับปรุงระบบเรดาร์ที่ใช้ใน
สงครามโลกครั้งที่ 2เปอร์ซี่ เลอ บารอน สเปนเซอร์ เป็นนักฟิสิกส์ที่ทางานให้กับ
บริษัท เรทีออน ผู้ผลิตอุปกรณ์เรดาร์ เขาพบว่า เมื่อเขาใช้เครื่องแม็กนีตรอน รังสีที่ได้ให้ความ
ร้อนออกมาด้วย เขาจึงหาวิธีที่จะนาเอาความร้อนนี้มาใช้ ในไม่ช้าเขาก็ใช้แม็กนีตรอนละลาย
ช็อกโกเล็ตและทาข้าวโพดคั่วของเขาไมโครเวฟทาให้โมเลกุลของอาหารเกิดการสั่นสะเทือน
ดังนั้นอาหารจึงร้อนขึ้นและขบวนการนี้เกิดขึ้นเร็วมาก คลื่นนี้ไม่ทาให้สิ่งที่ทาจากกระดาษ
กระเบื้องเคลือบ หรือแก้วร้อนขึ้น การใช้ไมโครเวฟในการปรุงอาหารนอกจากจะสะดวก ใช้
เวลาสั้นลงแล้วยังประหยัดพลังงานอีกด้วยใน ค.ศ.1945 เริ่มมีการผลิตเตาไมโครเวฟ
ออกจาหน่ายแต่ยังมีขนาดใหญ่ไม่เหมาะกับการใช้ในครัวทั่วไป
7. น.8
กำรใช้งำนวิทยุไมโครเวฟ
ในกำรใช้งำนคลื่นไมโครเวฟนั้นก็จะแบ่งกำรใช้งำนได้ดังนี้
ระบบเชื่อมต่อสัญญำณในระดับสำยตำ ใช้ในงำนสื่อสำรโทรคมนำคม
ระหว่ำงจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง อย่ำงเช่น กำรโทรศัพท์ทำงไกล ใช้กำร
ส่งผ่ำนสัญญำณโทรศัพท์จำกจุดหนึ่ง ไปยังสถำนีทวนสัญญำณจำกจุด
หนึ่งและส่งผ่ำนสัญญำณไปเรื่อยๆ จนถึงปลำยทำง และในกำรส่ง
โทรทัศน์ก็จะทำกำรส่งสัญญำณโทรทัศน์จำกห้องส่งไปยังเครื่องส่ง
ไมโครเวฟ ส่งไปทำงสำยอำกำศ และแพร่กระจำกคลื่นของโทรทัศน์
ของสถำนีนั้นๆ ระยะห่ำงของสถำนีสัญญำณจะเป็นดังนี้ ถ้ำควำมถี่สูง
ระยะห่ำงก็จะน้อยแต่ถ้ำ ควำมถี่ของคลื่นไมโครเวฟต่ำระยะห่ำงของ
สถำนีทวนสัญญำณก็จะมำก
8. ระบบเหนือขอบฟ้ำ ซึ่งเป็นระบบสื่อสำรไมโครเวฟที่ใช้
ชั้นบรรยำกำศห่อหุ้มโลก ชั้นโทรโพสเฟียร์ ช่วยในกำร
สะท้อนและหักเหคลื่นควำมถี่ไมโครเวฟ ให้ไปถึง
ปลำยทำง ให้ได้ระยะทำงมำกขึ้น กำรใช้ในรูปแบบนี้ไม่
ค่อยนิยมเท่ำไรหรอกจะใช้เฉพำะในกรณีที่จำเป็นเท่ำนั้น
เช่น ในเขตที่ไม่สำมำรถตั้งสถำนีทวนสัญญำณได้ เป็น
ประกำรฉะนี้ เนื่องจำกกำรใช้งำนรูปแบบนี้สำมำรถทำได้
ในระยะทำงที่ไกลมำก ดังนั้นในกำรส่งคลื่นจึงทำให้คลื่นมี
กำร กระจัดกระจำยได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้เครื่องส่งที่
มีกำลังส่งทีสูงและสำยอำกำศที่รับต้องมีอัตรำกำรขยำย
่
สัญญำณที่สง เช่นเดียวกัน
ู น.9
9. ระบบดาวเทียม เป็นการใช้สถานีทวนสัญญาณลอยอยู่เหนือพื้น
โลกกว่า 30,000 กิโลเมตร โดยการใช้ดาวเทียมทาหน้าที่เป็นสถานี
ทวนสัญญาณการใช้ระบบนี้สามารถทาการสื่อสารได้ไกลมากๆ ได้
ซึ่งเป็นระบบที่นิยมใช้ระบบหนึ่งในปัจจุบัน นิยมใช้มาก
ระบบเรดาร์ ระบบนี้จะเป็นการใช้ไมโครเวฟ ในการตรวจจับวัตถุ
ต่างโดยการส่งคลื่นไมโครเวฟออกไป ในมุมแคบ แล้วไปกระทบ
วัตถุที่อยู่ไกลออกไป และจากนั้นคลื่นก็จะสะท้อนกลับมาแล้วนา
สัญญาณที่ได้รับเทียบกับสัญญาณเดิม แล้วเราค่อยนาไปแปรค่า
เป็นข้อมูลต่างๆ อีกที
ระบบเตาไมโครเวฟ ระบบนี้เป็นการส่งคลื่นไมโครเวฟ ที่มีกาลัง
สูงส่งในพื้นที่แคบๆ ที่ทาด้วยโลหะ คลื่นไมโครเวฟนี้ก็จะสะท้อน
โลหะนั้นทาให้มีคลื่นไมโครเวฟ กระจัดกระจายอยู่พื้นที่นั้นสามารถ
นาไปใช้ในการทาอาหารได้
10. ข้อดีในการใช้วิทยุไมโครเวฟในการสื่อสาร
คุณสมบัติการกระจายคลื่นไมโครเวฟคงที่
ทิศทางของสายอากาศเป็นแนวพุ่งตรงไปในทิศทางที่ต้องการ
อัตราขยายสัญญาณของสายอากาศสูง
สามารถทาให้อัตราส่วนของสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนดีขึ้น คือมีสัญญาณ
รบกวนเกิดขึ้นน้อย
สามารถส่งคลื่นได้ในย่านกว้างเพราะคลื่นมีความถี่สูงมาก
เครือข่ายมีความน่าเชื่อถือสูงในการใช้งาน
ปลอดภัยจากการเกิดภัยธรรมชาติ เช่น น้าท่วม แผ่นดินไหว
การรบกวนที่เกิดจากมนุษย์ทาขึ้นมีน้อย เช่น อุบัติเหตุ การก่อสร้าง ไฟไหม้
การก่อสร้างทาได้ง่าย และเร็ว
สิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างน้อย ใช้ค่าใช้จ่ายน้อยแต่คุณภาพสูง
11. การสื่อสารไมโครเวฟ
สถานีรับส่งสัญญาณไมโครเวฟที่ Wrights Hill เมือง Wellington ประเทศนิวซีแลนด์
โครงสร้างของParabolicReflector
การสื่อสารไมโครเวฟ วิธีที่นยมใช้กนมากก็คือการสือสารในระดับสายตา ใช้ในการสื่อสารข้อมูล
ิ ั ่
ข่าวสารในปริมาณมากๆ เส้นทางในการสื่อสารนีจะประมาณ 50-80 กิโลเมตร และไม่มีสิ่งกีดขวาง แต่ถา
้ ้
ต้องการสื่อสารในระยะไกลกว่านี้ จะต้องมีสถานีทวนสัญญาณเพือ ให้รับสัญญาณและทาการขยายแล้ว
่
ส่งสัญญาณต่อไป จนถึงปลายทางได้
12. น.13
สถำนีทวนสัญญำณไมโครเวฟ
สถำนีทวนสัญญำณไมโครเวฟ ใช้ในกำรสื่อสำรไมโครเวฟในระดับ
สำยตำ เนื่องจำกกำรสื่อสำรในรูปแบบนี้มีผลต่อส่วนโค้งของโลก ดังนั้น
ในกำรสื่อสำรไมโครเวฟนี้จะต้องมีสถำนีทวนสัญญำณในระยะทุกๆ 50-
80 กม. ซึ่งสถำนีทวนสัญญำณจะทำกำรถ่ำยทอด สัญญำณจำกสถำนีต้น
ทำงทำกำรรับสัญญำณมำและทำกำรขยำยสัญญำณ ให้แรงขึ้นแล้วก็ทำ
กำรส่งสัญญำณต่อไปจนถึงปลำยทำง
สถำนีทวนสัญญำณข่ำวสำรข้อมูล จะทำกำรเปลี่ยนแปลงควำมถี่ที่รบเข้ำ
ั
มำให้เหลือเพียงควำมถี่
13. สถานีทวนสัญญาณความถี่ IF สถานีทวนสัญญาณรูปแบบนีจะทาการ ้
เปลี่ยนความถี่ที่รับเข้ามาให้เป็นความถี่ IF ก่อนแล้วจึงทาการขยาย
สัญญาณให้แรงขึ้นอีกที จากนั้นก็ค่อยทาการผสมกับคลื่นไมโครเวฟ
ความถี่ใหม่ แล้วจึงทาการส่งออกไป ข้อดีของสถานีทวนสัญญาณรูปแบบ
นี้คือ อัตราส่วนของสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนดีขึ้น ระดับความแรงของ
สัญญาณข้อมูลข่าวสารคงที่ ข้อเสียของสถานีทวนสัญญาณรูปแบบคือ ไม่
สามารถดึงสัญญาณข้อมูลข่าวสารมาใช้ได้และไม่สามารถแทรกสัญญาณ
ข้อมูลใหม่เข้าไปได้
น.14
14. สถานีทวนสัญญาณความถี่ RF สถานีทวนสัญญาณรูปแบบนี้ จะทาการ
เปลียนความถี่ RF เดิมไปเป็นความถี่ RF ใหม่ โดยตรงก่อนแล้วค่อยทา
่
การส่งออกไป ข้อดีของสถานีทวนสัญญาณรูปแบบคือ มีอัตราส่วนของ
สัญญาณต่อสัญญาณรบกวนดีมาก สัญญาณข้อมูลข่าวสารมีความคงที่
ข้อเสียของสถานีทวนสัญญาณรูปแบบนี้คือ มีราคาแพงมาก และยังไม่
สามารถดึงสัญญาณข้อมูลข่าวสารมาใช้ได้ และยังไม่สามารถนา
สัญญาณข้อมูลใหม่แทรกเข้าไปได้ และยังมีความยุ่งยากในการออกแบบ
วงจรอีกด้วย
15. เวฟไกด์
เวฟไกด์ (Waveguide) หรือว่าท่อนาคลื่น นี้ เป็นสายส่งสัญญาณชนิดหนึ่ง-ที่ใช้ใน การ
ส่งคลื่นไมโครเวฟ โดยทั่วไปจะมีลักษณะเป็นท่อกลม หรือท่อเหลี่ยม แล้วแต่จะทามาและก็จะ
ทามาจากทองแดงหรืออะลูมิเนียม ด้านในฉาบด้วยเงินเพื่อให้เป็นตัวนาที่ดี สาเหตุที่สายนา
สัญญาณต้องทาเป็นท่อนี้ก็เพราะว่า คลื่นไมโครเวฟมีความถี่สูงมากจะเดินทางได้ดีที่บริเวณผิว
ของตัวนาถ้าหากใช้สายนาสัญญาณทั่วไปจะทาให้เกิดการสูญเสียงพลังงานไปได้ จึงต้องทา
เป็นท่อเพื่อป้องกันการสูญเสียพลังงานจากผิวของสายสัญญาณ ความถี่ต่าสุดที่สามารถใช้งาน
ได้กับเวฟไกด์เรียกว่า ความถี่คัตออฟ ซึ่งถ้าความถี่สูงกว่าความถี่ คัตออฟ จะสามารถเดินทาง
ไปบนเวฟไกด์ได้ ส่วนความถี่ที่ต่ากว่านี้จะไม่สามารถเดินทางบนเวฟไกด์ได้ ในการเดินทางของ
คลื่นไมโครเวฟในเวฟไกด์นั้น จะเดินทางโดยการสะท้อนผนังท่อ และเดินทางไปตามความยาว
ของท่อนาคลื่น และความถี่ที่สูงก็สามารถเดินทางได้ไกลกว่าความถี่ที่ต่า
น.16
16. รูปแบบในการเกิดคลื่นในเวฟไกด์ ก็จะมีอยู่ 2 รูปแบบด้วยกัน คือ
รูปแบบสนามไฟฟ้าตัดขวาง ซึ่งเป็นรูปแบบที่ไม่มีส่วนประกอบของ
สนามไฟฟ้าในทิศทางการแพร่กระจายคลื่น โดยสนามไฟฟ้าจะตั้งฉากกับทิศ
ทางการแพร่กระจายของคลืน ่
รูปแบบสนามแม่เหล็กตัดขวาง เป็นรูปแบบที่ไม่มีส่วนประกอบของ
สนามแม่เหล็กในทิศทางการแพร่กระจายคลื่น โดยสนามแม่เหล็กจะตั้งฉาก
กับทิศทางการแพร่กระจายของคลื่นเสมอ
17. สำยอำกำศแบบฮอร์น
สำยอำกำศแบบฮอร์นนี้ เป็นสำยอำกำศที่นิยมใช้กันมำกที่สดเพรำะมี
ุ
กำลังกำรขยำยสูงประกอบด้วยท่อนำคลื่นตอนปลำยเปิดกว้ำงออก
มำกกว่ำปกติ กำรที่จะทำให้อัตรำกำรขยำยสูงนั้น ทำโดยกำรเพิ่มจำน
สะท้อนคลื่นแบบพำรำโบลำ(Parabola) เข้ำไปด้วย ในกำรใช้
สำยอำกำศแบบฮอร์นนี้ต้องใช้ร่วมกับจำนสะท้อนคลื่นแบบพำลำโบลำ ที่
เรียกว่ำ ตัวสะท้อนคลื่นพำลำโบลิก และตำแหน่งของฮอร์น ต้องวำงใน
ตำแหน่งโฟกัสของตัวสะท้อนคลื่น เพรำะเป็นตำแหน่งรวมคลื่นทั้งหมด
18. 1. ไมโครเวฟเป็นคลื่นความถี่อะไร ? เฉลย
2. เวฟไกด์ เรียกอีกอย่างว่าอะไร ? เฉลย
3. สายอากาศแบบฮอร์นสะท้อนคลื่นแบบไหน ? เฉลย
4. เวฟไกด์มีกี่รูปแบบและแบบอะไรบ้าง ? เฉลย
5. การสื่อสารไมโครเวฟ Wrights Hill ที่เมืองอะไรและประเทศ
อะไร ? เฉลย
6. จงบอกข้อดีในการใช้วิทยุสื่อสารมา 2 ข้อ ? เฉลย
24. จงบอกข้อดีในการใช้วิทยุสื่อสาร
มา 2 ตอบอคุ?สมบัติกำรกระจำยคลื่นไมโครเวฟคงที่
ข้ ณ ไปหน้ำคำถำม
ทิศทำงของสำยอำกำศเป็นแนวพุ่งตรงไปในทิศทำงที่ต้องกำร
อัตรำขยำยสัญญำณของสำยอำกำศสูง
สำมำรถทำให้อัตรำส่วนของสัญญำณต่อสัญญำณรบกวนดีขึ้น คือมีสัญญำณรบกวน
เกิดขึ้นน้อย
สำมำรถส่งคลื่นได้ในย่ำนกว้ำงเพรำะคลื่นมีควำมถี่สูงมำก
เครือข่ำยมีควำมน่ำเชื่อถือสูงในกำรใช้งำน
ปลอดภัยจำกกำรเกิดภัยธรรมชำติ เช่น น้ำท่วม แผ่นดินไหว
กำรรบกวนที่เกิดจำกมนุษย์ทำขึ้นมีน้อย เช่น อุบัติเหตุ กำรก่อสร้ำง ไฟไหม้
กำรก่อสร้ำงทำได้ง่ำย และเร็ว
สิ้นเปลืองค่ำใช้จ่ำยในกำรก่อสร้ำงน้อย ใช้ค่ำใช้จ่ำยน้อยแต่คุณภำพสูง
