ก า ร จ า ง ห า ย ข อ ง ค ลื่ น วิ ท ยุ !!

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)

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

ใช้ค่าความถี่ให้ใกล้เคียงกับค่า MUF
ใช้สายอากาศด้านส่งที่มีการแพร่กระจ่ายคลื่นได้เพียงหนึ่งวิธีเท่านี้
ใช้ระบบ SSB (Single - sideband )อ หรือ FM (Frequency - modulated system) แทนระบบ DSB
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 ก็เป็นไปได้้ ซึ่งถ้าวัตถุนี้ไม่อยู่กับที่ ทำให้ความแตกต่างทางเฟสเกิดขึ้นได้ (อย่างเร็วมาก) มีผลการจางหายอย่างรวดเร็วขึ้น

>