เสาอากาศเป็นอุปกรณ์สื่อสารที่พบเห็นได้ทั่วไปในชีวิตประจำวันของเรา อย่างไรก็ตาม คนส่วนใหญ่ไม่เข้าใจหลักการทำงานของมันอย่างแท้จริง อาจรู้เพียงว่ามันใช้สำหรับส่งและรับสัญญาณเท่านั้น
อนึ่ง นับตั้งแต่ที่นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียชื่อปอปอฟประดิษฐ์เสาอากาศได้สำเร็จในปี 1894 อุปกรณ์ชนิดนี้ก็มีประวัติความเป็นมายาวนานถึง 124 ปีแล้ว
ในปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็นการทำงานและชีวิตประจำวันของคนทั่วไป หรือการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของนักวิทยาศาสตร์ เราไม่อาจขาดการมีส่วนร่วมอย่างเงียบๆ ของเสาอากาศได้
เสาอากาศเป็น "สายไฟ" ชนิดใดกันแน่ และเหตุใดจึงเปลี่ยนแปลงชีวิตของเราไปอย่างมากมายเช่นนี้?
อันที่จริง เหตุผลที่เสาอากาศมีประสิทธิภาพสูงนั้นเป็นเพราะคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีประสิทธิภาพสูง และเหตุผลสำคัญที่ทำให้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีประสิทธิภาพสูงก็คือ มันเป็น "แรงลึกลับ" เพียงอย่างเดียวที่สามารถแพร่กระจายได้โดยไม่ต้องอาศัยตัวกลางใดๆ แม้ในสุญญากาศ มันก็สามารถเดินทางได้อย่างอิสระและมาถึงในทันที
แผนภาพการแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
เพื่อใช้ประโยชน์จาก "พลังลึกลับ" นี้อย่างเต็มที่ คุณจำเป็นต้องมีเสาอากาศ กล่าวโดยง่าย เสาอากาศคือ "ตัวแปลง" — มันแปลงคลื่นนำทางที่แพร่กระจายไปตามสายส่งให้กลายเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แพร่กระจายในพื้นที่ว่าง หรือทำการแปลงในทางกลับกัน
หน้าที่ของเสาอากาศ
คลื่นนำทางคืออะไร? กล่าวโดยง่าย คลื่นนำทางคือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เดินทางไปตามสายไฟ เสาอากาศแปลงระหว่างคลื่นนำทางและคลื่นเชิงพื้นที่ได้อย่างไร?
ดูภาพด้านล่างนี้:
หลักฟิสิกส์พื้นฐานบอกเราว่า เมื่อลวดตัวนำคู่ขนานสองเส้นมีกระแสไฟฟ้าสลับไหลผ่าน จะเกิดการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้น
เมื่อสายไฟทั้งสองอยู่ใกล้กันมาก การแผ่รังสีจะอ่อนมาก (แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าในทิศทางตรงกันข้ามจะหักล้างกันเกือบหมด)
เมื่อแยกสายไฟทั้งสองออกจากกัน การแผ่รังสีจะเพิ่มขึ้น (แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าในทิศทางเดียวกันก็จะมีทิศทางเดียวกันด้วย)
เมื่อความยาวของลวดเพิ่มขึ้นเป็นหนึ่งในสี่ของความยาวคลื่น จะสามารถทำให้เกิดปรากฏการณ์การแผ่รังสีที่ค่อนข้างแรงได้!
ที่ใดมีสนามไฟฟ้า ที่นั่นก็มีสนามแม่เหล็ก ที่ใดมีสนามแม่เหล็ก ที่นั่นก็มีสนามไฟฟ้า วัฏจักรนี้ดำเนินต่อไป ส่งผลให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
แผนภาพแสดงอยู่ด้านล่างนี้:
การเปลี่ยนแปลงทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าในลวดตัวนำทำให้เกิดสนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงไป
ลวดตรงสองเส้นที่สร้างสนามไฟฟ้าเรียกว่าไดโพล
โดยปกติแล้ว แขนทั้งสองข้างจะมีความยาวเท่ากัน จึงเรียกว่าไดโพลสมมาตร
ไดโพลที่มีความยาวดังที่แสดงด้านล่าง เรียกว่า ไดโพลสมมาตรครึ่งคลื่น
เสาอากาศไดโพลสมมาตรครึ่งคลื่น
การนำปลายทั้งสองของลวดมาต่อกัน จะทำให้ลวดนั้นกลายเป็นเสาอากาศไดโพลแบบพับสมมาตรครึ่งคลื่น
เสาอากาศไดโพลพับสมมาตรครึ่งคลื่น
เสาอากาศไดโพลสมมาตรเป็นเสาอากาศแบบคลาสสิกและใช้งานกันอย่างแพร่หลายที่สุด ที่จริงแล้ว ส่วนประกอบที่แผ่รังสีไม่ใช่เสาอากาศที่สมบูรณ์ ส่วนประกอบที่แผ่รังสีเป็นส่วนประกอบหลักของเสาอากาศ และรูปร่างของมันจะแตกต่างกันไปตามการออกแบบของเสาอากาศ และก็มีเสาอากาศหลายประเภทเหลือเกิน... มากมายเหลือเกิน...
ในฉบับต่อไป เราจะนำเสนอข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับเสาอากาศประเภทต่างๆ และคุณลักษณะของเสาอากาศเหล่านั้นอย่างละเอียดมากขึ้น
หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเสาอากาศ โปรดไปที่:
วันที่โพสต์: 28 พฤศจิกายน 2025
