หลัก

หลักการทำงานและข้อดีของเสาอากาศแบบลอการิทึมคาบ

เสาอากาศแบบล็อกคาบ (log-periodic antenna) เป็นเสาอากาศแบบแบนด์กว้างที่มีหลักการทำงานโดยอาศัยการสั่นพ้องและโครงสร้างแบบล็อกคาบ บทความนี้จะแนะนำเสาอากาศแบบล็อกคาบในสามแง่มุม ได้แก่ ประวัติ หลักการทำงาน และข้อดีของเสาอากาศแบบล็อกคาบ

ประวัติของเสาอากาศแบบล็อกคาบ

เสาอากาศแบบล็อกคาบ (log-periodic antenna) เป็นเสาอากาศแบนด์กว้างที่ออกแบบตามโครงสร้างแบบล็อกคาบ ประวัติความเป็นมาของเสาอากาศแบบล็อกคาบย้อนกลับไปถึงช่วงทศวรรษ 1950

เสาอากาศแบบล็อกคาบ (log-periodic antenna) ถูกประดิษฐ์ขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2500 โดยวิศวกรชาวอเมริกัน ดไวต์ อิสเบลล์ และเรย์มอนด์ ดูฮาเมล ขณะทำการวิจัยที่เบลล์แล็บส์ พวกเขาได้ออกแบบเสาอากาศบรอดแบนด์ที่สามารถครอบคลุมหลายย่านความถี่ โครงสร้างเสาอากาศนี้ใช้รูปทรงเรขาคณิตแบบล็อกคาบ ซึ่งทำให้มีลักษณะการแผ่รังสีที่คล้ายคลึงกันตลอดช่วงความถี่ทั้งหมด

ในทศวรรษต่อๆ มา เสาอากาศแบบล็อกคาบถูกใช้และศึกษาอย่างกว้างขวาง เสาอากาศเหล่านี้ถูกนำไปใช้งานในด้านต่างๆ เช่น การสื่อสารไร้สาย การรับสัญญาณโทรทัศน์และวิทยุ ระบบเรดาร์ การวัดสัญญาณวิทยุ และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เสาอากาศแบบล็อกคาบมีแบนด์กว้าง จึงสามารถครอบคลุมหลายย่านความถี่ ลดความจำเป็นในการสลับความถี่และการเปลี่ยนเสาอากาศ และเพิ่มความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพของระบบ

หลักการทำงานของเสาอากาศแบบล็อกคาบ (log-periodic) อาศัยโครงสร้างพิเศษของมัน ประกอบด้วยแผ่นโลหะเรียงสลับกัน โดยแต่ละแผ่นมีความยาวและระยะห่างเพิ่มขึ้นตามคาบลอการิทึม โครงสร้างนี้ทำให้เสาอากาศเกิดความแตกต่างของเฟสที่ความถี่ต่างๆ ส่งผลให้มีการแผ่คลื่นความถี่กว้าง

เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าขึ้น วิธีการออกแบบและการผลิตเสาอากาศแบบล็อกคาบก็ได้รับการพัฒนาให้ดีขึ้น เสาอากาศแบบล็อกคาบสมัยใหม่ใช้วัสดุและกระบวนการผลิตขั้นสูงเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของเสาอากาศ

หลักการทำงานสามารถอธิบายสั้นๆ ได้ดังนี้

1. หลักการเรโซแนนซ์: การออกแบบเสาอากาศแบบล็อกคาบ (log-periodic) ยึดหลักหลักการเรโซแนนซ์ ที่ความถี่เฉพาะ โครงสร้างของเสาอากาศจะเกิดเป็นวงรีเรโซแนนซ์ ทำให้เสาอากาศสามารถรับและแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยการออกแบบความยาวและระยะห่างของแผ่นโลหะอย่างแม่นยำ เสาอากาศแบบล็อกคาบจึงสามารถทำงานได้ในช่วงความถี่เรโซแนนซ์หลายช่วง

2. ความต่างเฟส: อัตราส่วนล็อกต่อคาบของความยาวและระยะห่างของชิ้นส่วนโลหะของเสาอากาศแบบล็อกต่อคาบทำให้ชิ้นส่วนโลหะแต่ละชิ้นเกิดความต่างเฟสที่ความถี่ต่างกัน ความต่างเฟสนี้นำไปสู่พฤติกรรมการสั่นพ้องของเสาอากาศที่ความถี่ต่างกัน ทำให้สามารถทำงานบนแบนด์กว้างได้ ชิ้นส่วนโลหะที่สั้นกว่าจะทำหน้าที่ที่ความถี่สูง ในขณะที่ชิ้นส่วนโลหะที่ยาวกว่าจะทำหน้าที่ที่ความถี่ต่ำ

3. การสแกนลำแสง: โครงสร้างของเสาอากาศแบบล็อกคาบทำให้มีลักษณะการแผ่รังสีที่แตกต่างกันที่ความถี่ต่างๆ เมื่อความถี่เปลี่ยนแปลง ทิศทางการแผ่รังสีและความกว้างของลำแสงของเสาอากาศก็จะเปลี่ยนแปลงไปด้วย ซึ่งหมายความว่าเสาอากาศแบบล็อกคาบสามารถสแกนและปรับลำแสงได้ในช่วงความถี่กว้าง

ข้อดีของเสาอากาศแบบล็อกคาบ

1. ลักษณะเฉพาะของแบนด์วิดท์กว้าง: เสาอากาศแบบล็อกคาบ (Log-periodic) เป็นเสาอากาศแบบแบนด์วิดท์กว้างที่สามารถครอบคลุมหลายย่านความถี่ โครงสร้างแบบล็อกคาบทำให้เสาอากาศมีลักษณะการแผ่รังสีที่ใกล้เคียงกันตลอดช่วงความถี่ทั้งหมด ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนหรือเปลี่ยนเสาอากาศใหม่ ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพของระบบ

2. อัตราขยายและประสิทธิภาพการแผ่รังสีสูง: เสาอากาศแบบล็อกคาบมักจะมีอัตราขยายและประสิทธิภาพการแผ่รังสีสูง โครงสร้างช่วยให้เกิดการสั่นพ้องในช่วงความถี่หลายช่วง ทำให้มีความสามารถในการแผ่รังสีและการรับสัญญาณได้สูง

3. การควบคุมทิศทาง: เสาอากาศแบบล็อกคาบ (Log-periodic) มักมีทิศทาง กล่าวคือ มีความสามารถในการแผ่รังสีหรือรับสัญญาณได้แรงกว่าในบางทิศทาง ซึ่งทำให้เสาอากาศแบบล็อกคาบเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการทิศทางการแผ่รังสีเฉพาะ เช่น การสื่อสาร เรดาร์ เป็นต้น

4. ลดความซับซ้อนในการออกแบบระบบ: เนื่องจากเสาอากาศแบบ log-periodic สามารถครอบคลุมช่วงความถี่ได้กว้าง การออกแบบระบบจึงง่ายขึ้นและลดจำนวนเสาอากาศลง ซึ่งช่วยลดต้นทุน ลดความซับซ้อน และเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบ

5. ประสิทธิภาพการป้องกันสัญญาณรบกวน: เสาอากาศแบบล็อกคาบมีประสิทธิภาพการป้องกันสัญญาณรบกวนที่ดีในย่านความถี่กว้าง โครงสร้างช่วยให้เสาอากาศสามารถกรองสัญญาณความถี่ที่ไม่ต้องการได้ดีขึ้น และเพิ่มความต้านทานสัญญาณรบกวนของระบบ

กล่าวโดยสรุป ด้วยการออกแบบความยาวและระยะห่างของแผ่นโลหะอย่างแม่นยำ เสาอากาศแบบลอการิทึมคาบจึงสามารถทำงานได้ในช่วงความถี่เรโซแนนซ์หลายช่วง พร้อมด้วยคุณสมบัติแบนด์กว้าง อัตราขยายและประสิทธิภาพการแผ่รังสีสูง การควบคุมทิศทาง การออกแบบระบบที่เรียบง่าย และข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพการป้องกันการรบกวน สิ่งนี้ทำให้เสาอากาศแบบคาบลอการิทึมคาบถูกใช้อย่างแพร่หลายในการสื่อสารไร้สาย เรดาร์ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และสาขาอื่นๆ

แนะนำผลิตภัณฑ์ชุดเสาอากาศแบบบันทึกเป็นระยะ:

RM-ลป.032-9,0.3-2GHz

RM-ลป.032-8,0.3-2GHz

RM-LPA042-6,0.4-2GHz

RM-LPA0033-6,0.03-3GHz

E-mail:info@rf-miso.com

โทรศัพท์:0086-028-82695327

เว็บไซต์:www.rf-miso.com


เวลาโพสต์: 28 ธันวาคม 2566

รับข้อมูลผลิตภัณฑ์