ในบทก่อนหน้านี้ เราได้กล่าวถึงรูปแบบการแผ่รังสีไปแล้ว เพื่อให้สามารถวิเคราะห์การแผ่รังสีของเสาอากาศได้ดียิ่งขึ้น จำเป็นต้องมีจุดอ้างอิง ซึ่งการแผ่รังสีของเสาอากาศแบบไอโซโทรปิกนั้นตอบโจทย์นี้ได้
คำนิยาม
การแผ่รังสีแบบไอโซโทรปิก หมายถึง การแผ่รังสีจากแหล่งกำเนิดจุดที่กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในทุกทิศทาง โดยมีความเข้มเท่ากันไม่ว่าทิศทางการวัดจะเป็นอย่างไร การปรับปรุงรูปแบบการแผ่รังสีของเสาอากาศจะถูกประเมินโดยใช้การแผ่รังสีแบบไอโซโทรปิกเป็นตัวอ้างอิงเสมอ หากการแผ่รังสีเท่ากันในทุกทิศทาง จะเรียกว่าการแผ่รังสีแบบไอโซโทรปิก
• แหล่งกำเนิดจุดเป็นตัวอย่างหนึ่งของตัวแผ่รังสีแบบไอโซโทรปิก อย่างไรก็ตาม การแผ่รังสีแบบไอโซโทรปิกนั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ เพราะเสาอากาศทุกชนิดจะแผ่พลังงานออกมาโดยมีทิศทางบางอย่าง
• การแผ่รังสีแบบไอโซโทรปิกนั้นโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับการแผ่รังสีแบบรอบทิศทาง
•เมื่อมองในแบบสามมิติ จะเห็นเป็นลวดลายคล้ายโดนัท เมื่อมองในแบบสองมิติ จะเห็นเป็นลวดลายคล้ายเลขแปด
ภาพด้านบนแสดงรูปแบบการแผ่รังสีของตัวแผ่รังสีแบบไอโซโทรปิก (หรือแบบรอบทิศทาง) ภาพที่ 1 แสดงรูปแบบรูปทรงโดนัทในแบบ 3 มิติ ขณะที่ภาพที่ 2 แสดงรูปแบบรูปทรงเลขแปดในแบบ 2 มิติ
ได้รับ
ตัวแผ่รังสีแบบไอโซโทรปิกมีอัตราขยายเท่ากับ 1 หมายความว่าปัจจัยการขยายมีค่าเป็น 1 ในทุกทิศทาง เมื่อแสดงในหน่วยเดซิเบล (dB) จะเรียกว่าอัตราขยาย 0 dB (การสูญเสียเป็นศูนย์)
กำลังการแผ่รังสีไอโซโทรปิกเทียบเท่า (EIRP)
ตามนิยามมาตรฐาน ปริมาณพลังงานที่แผ่กระจายออกมาจากเสาอากาศแบบไอโซโทรปิก เพื่อให้ได้ความหนาแน่นของพลังงานสูงสุดที่สังเกตได้ในทิศทางที่มีอัตราขยายของเสาอากาศสูงสุด เรียกว่า กำลังแผ่รังสีไอโซโทรปิกเทียบเท่า (Equivalent Isotropically Radiated Power)
เมื่อพลังงานที่แผ่รังสีออกมาจากเสาอากาศกระจุกตัวอยู่ด้านใดด้านหนึ่งหรือในทิศทางใดทิศทางหนึ่งโดยเฉพาะ และการแผ่รังสีในทิศทางนั้นเทียบเท่ากับกำลังการแผ่รังสีแบบไอโซโทรปิกของเสาอากาศ การแผ่รังสีนี้เรียกว่า EIRP (Electronic Radiated Power Oriented Power)
ได้รับ
แม้ว่าการแผ่รังสีแบบไอโซโทรปิกจะเป็นเพียงอุดมคติ แต่ก็แสดงถึงการแผ่รังสีที่ดีที่สุดเท่าที่เสาอากาศจะทำได้ เสาอากาศดังกล่าวมีอัตราขยาย 3 dBi โดยที่ 3 dB หมายถึงปัจจัย 2 และ “i” หมายถึงตัวคูณเทียบกับสภาวะไอโซโทรปิก
หากรังสีถูกโฟกัสภายในมุมที่กำหนด ค่า EIRP จะเพิ่มขึ้นตามอัตราขยายของเสาอากาศ อัตราขยายของเสาอากาศจะดีที่สุดเมื่อรังสีถูกโฟกัสไปในทิศทางเดียว
กำลังส่งรังสีที่มีประสิทธิภาพ (ERP)
หากคำนวณกำลังส่งโดยอ้างอิงจากเสาอากาศไดโพลครึ่งคลื่นแทนที่จะเป็นเสาอากาศไอโซโทรปิก จะเรียกว่า กำลังส่งที่มีประสิทธิภาพ (Effective Radiated Power หรือ ERP)
ERP(dBW)=EIRP(dBW)−2.15 dBi
หากทราบค่า EIRP แล้ว สามารถคำนวณค่า ERP ได้โดยใช้สูตรที่ระบุไว้ข้างต้น
หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเสาอากาศ โปรดไปที่:
วันที่เผยแพร่: 17 เมษายน 2569
