เสาอากาศไมโครเวฟแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (และในทางกลับกัน) โดยใช้โครงสร้างที่ออกแบบอย่างแม่นยำ การทำงานของเสาอากาศขึ้นอยู่กับหลักการสำคัญสามประการ ได้แก่
1. การแปลงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
โหมดการส่ง:
สัญญาณ RF จากเครื่องส่งสัญญาณจะเดินทางผ่านขั้วต่อเสาอากาศ (เช่น SMA, N-type) ไปยังจุดรับข้อมูล ตัวนำไฟฟ้าของเสาอากาศ (ฮอร์น/ไดโพล) จะทำหน้าที่กำหนดทิศทางของคลื่นให้เป็นลำแสง
โหมดรับ:
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในเสาอากาศ แล้วแปลงกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้าสำหรับเครื่องรับ
2. การควบคุมทิศทางและการแผ่รังสี
การกำหนดทิศทางของเสาอากาศจะวัดค่าโฟกัสของลำแสง เสาอากาศที่มีการกำหนดทิศทางสูง (เช่น ฮอร์น) จะรวมพลังงานไว้ในกลีบแคบๆ ซึ่งควบคุมโดย:
การกำหนดทิศทาง (dBi) ≈ 10 log₁₀(4πA/λ²)
โดยที่ A = พื้นที่ช่องรับแสง, λ = ความยาวคลื่น
ผลิตภัณฑ์เสาอากาศไมโครเวฟ เช่น จานพาราโบลา มีความสามารถในการส่งทิศทางได้มากกว่า 30 dBi สำหรับลิงก์ดาวเทียม
3. องค์ประกอบหลักและบทบาทขององค์ประกอบเหล่านี้
| ส่วนประกอบ | การทำงาน | ตัวอย่าง |
|---|---|---|
| ธาตุแผ่รังสี | แปลงพลังงานไฟฟ้า-EM | แพทช์ ไดโพล สล็อต |
| เครือข่ายฟีด | คลื่นนำทางที่มีการสูญเสียน้อยที่สุด | ท่อนำคลื่น สายไมโครสตริป |
| ส่วนประกอบแบบพาสซีฟ | เพิ่มความสมบูรณ์ของสัญญาณ | เฟสชิฟเตอร์, โพลาไรเซอร์ |
| ตัวเชื่อมต่อ | อินเทอร์เฟซกับสายส่ง | 2.92 มม. (40GHz), 7/16 (กำลังสูง) |
4. การออกแบบเฉพาะความถี่
< 6 GHz: เสาอากาศไมโครสตริปครองตลาดในด้านขนาดที่กะทัดรัด
> 18 GHz: ฮอร์นเวฟไกด์ให้ประสิทธิภาพการสูญเสียต่ำที่ยอดเยี่ยม
ปัจจัยที่สำคัญ: การจับคู่ค่าอิมพีแดนซ์ที่ขั้วต่อเสาอากาศช่วยป้องกันการสะท้อน (VSWR <1.5)
การประยุกต์ใช้ในโลกแห่งความเป็นจริง:
5G Massive MIMO: อาร์เรย์ไมโครสตริปพร้อมส่วนประกอบแบบพาสซีฟสำหรับการบังคับทิศทางลำแสง
ระบบเรดาร์: เสาอากาศที่มีทิศทางแม่นยำสูงช่วยให้ติดตามเป้าหมายได้แม่นยำ
การสื่อสารผ่านดาวเทียม: แผ่นสะท้อนแสงพาราโบลาให้ประสิทธิภาพการรับแสง 99%
สรุป: เสาอากาศไมโครเวฟอาศัยการสั่นพ้องแม่เหล็กไฟฟ้า ชนิดของขั้วต่อเสาอากาศที่แม่นยำ และทิศทางของเสาอากาศที่เหมาะสมที่สุดในการส่งสัญญาณ/รับสัญญาณ ผลิตภัณฑ์เสาอากาศไมโครเวฟขั้นสูงผสานรวมส่วนประกอบแบบพาสซีฟเพื่อลดการสูญเสียสัญญาณและเพิ่มระยะสัญญาณให้สูงสุด
หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเสาอากาศ โปรดไปที่:
เวลาโพสต์: 15 ส.ค. 2568
