เสาอากาศแบบลอการิทมิกเป็นเสาอากาศแบบแถบความถี่กว้างที่มีหลักการทำงาน basé อยู่บนการสั่นพ้องและโครงสร้างแบบลอการิทมิก บทความนี้จะแนะนำเสาอากาศแบบลอการิทมิกในสามแง่มุม ได้แก่ ประวัติความเป็นมา หลักการทำงาน และข้อดีของเสาอากาศแบบลอการิทมิก
ประวัติความเป็นมาของเสาอากาศแบบลอการิทึมเป็นช่วง
เสาอากาศแบบลอการิทมิกเป็นเสาอากาศแบบย่านความถี่กว้าง ซึ่งออกแบบโดยใช้โครงสร้างแบบลอการิทมิก ประวัติความเป็นมาของเสาอากาศแบบลอการิทมิกนั้นย้อนกลับไปถึงช่วงทศวรรษ 1950
เสาอากาศแบบลอการิทมิกเชิงคาบ (Log-periodic antenna) ถูกคิดค้นขึ้นครั้งแรกในปี 1957 โดยวิศวกรชาวอเมริกัน ดไวต์ อิสเบลล์ และเรย์มอนด์ ดูฮาเมล ขณะทำการวิจัยที่ห้องปฏิบัติการเบลล์ พวกเขาได้ออกแบบเสาอากาศแบบบรอดแบนด์ที่สามารถครอบคลุมย่านความถี่หลายย่าน เสาอากาศโครงสร้างนี้ใช้รูปทรงเรขาคณิตแบบลอการิทมิกเชิงคาบ ซึ่งทำให้มีลักษณะการแผ่รังสีที่คล้ายคลึงกันตลอดช่วงความถี่ทั้งหมด
ในช่วงหลายทศวรรษต่อมา เสาอากาศแบบลอการิทมิก-เพริโอไดก์ได้รับการใช้งานและศึกษาอย่างกว้างขวาง มีการใช้งานในด้านต่างๆ เช่น การสื่อสารไร้สาย การรับสัญญาณโทรทัศน์และวิทยุ ระบบเรดาร์ การวัดคลื่นวิทยุ และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ คุณลักษณะแบบแถบความถี่กว้างของเสาอากาศแบบลอการิทมิก-เพริโอไดก์ทำให้สามารถครอบคลุมแถบความถี่ได้หลายแถบ ลดความจำเป็นในการสลับความถี่และการเปลี่ยนเสาอากาศ และเพิ่มความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพของระบบ
หลักการทำงานของเสาอากาศแบบลอการิทึมคาบนั้นขึ้นอยู่กับโครงสร้างพิเศษของมัน โดยประกอบด้วยแผ่นโลหะสลับกันเป็นชุด แต่ละแผ่นมีความยาวและระยะห่างเพิ่มขึ้นตามคาบลอการิทึม โครงสร้างนี้ทำให้เสาอากาศสร้างความแตกต่างของเฟสที่ความถี่ต่างๆ จึงสามารถแผ่รังสีได้ในช่วงความถี่กว้าง
เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาไปเรื่อย ๆ วิธีการออกแบบและการผลิตเสาอากาศแบบลอการิทมิกก็ได้รับการปรับปรุง เสาอากาศแบบลอการิทมิกสมัยใหม่ใช้วัสดุและกระบวนการผลิตที่ทันสมัยเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของเสาอากาศ
หลักการทำงานของมันสามารถอธิบายโดยย่อได้ดังนี้
1. หลักการเรโซแนนซ์: การออกแบบเสาอากาศแบบลอการิทมิกเป็นคาบนั้นอาศัยหลักการเรโซแนนซ์ ที่ความถี่เฉพาะค่าหนึ่ง โครงสร้างของเสาอากาศจะเกิดเป็นวงเรโซแนนซ์ ทำให้เสาอากาศสามารถรับและแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยการออกแบบความยาวและระยะห่างของแผ่นโลหะอย่างแม่นยำ เสาอากาศแบบลอการิทมิกเป็นคาบจึงสามารถทำงานได้ในช่วงความถี่เรโซแนนซ์หลายช่วง
2. ความแตกต่างของเฟส: อัตราส่วนแบบลอการิทึมของความยาวและระยะห่างของชิ้นโลหะในเสาอากาศแบบลอการิทึมทำให้แต่ละชิ้นโลหะสร้างความแตกต่างของเฟสที่ความถี่ต่างกัน ความแตกต่างของเฟสนี้ทำให้เสาอากาศมีพฤติกรรมแบบเรโซแนนซ์ที่ความถี่ต่างๆ ซึ่งช่วยให้สามารถใช้งานได้ในช่วงความถี่กว้าง ชิ้นโลหะที่สั้นกว่าจะทำงานที่ความถี่สูงกว่า ในขณะที่ชิ้นโลหะที่ยาวกว่าจะทำงานที่ความถี่ต่ำกว่า
3. การสแกนลำแสง: โครงสร้างของเสาอากาศแบบลอการิทมิก-คาบ ทำให้มีลักษณะการแผ่รังสีที่แตกต่างกันในความถี่ต่างๆ เมื่อความถี่เปลี่ยนไป ทิศทางการแผ่รังสีและความกว้างของลำแสงของเสาอากาศก็จะเปลี่ยนไปด้วย ซึ่งหมายความว่าเสาอากาศแบบลอการิทมิก-คาบ สามารถสแกนและปรับลำแสงได้ในช่วงความถี่กว้าง
ข้อดีของเสาอากาศแบบลอการิทึมเป็นช่วง
1. คุณสมบัติแบบบรอดแบนด์: เสาอากาศแบบลอการิทมิก-คาบ (Log-periodic antenna) เป็นเสาอากาศแบบบรอดแบนด์ที่สามารถครอบคลุมย่านความถี่ได้หลายย่าน โครงสร้างแบบลอการิทมิก-คาบทำให้เสาอากาศมีลักษณะการแผ่รังสีที่คล้ายคลึงกันตลอดช่วงความถี่ทั้งหมด ช่วยลดความจำเป็นในการสลับความถี่หรือเปลี่ยนเสาอากาศ ทำให้ระบบมีความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพมากขึ้น
2. อัตราขยายสูงและประสิทธิภาพการแผ่รังสี: เสาอากาศแบบลอการิทมิกพีริออดิกมักมีอัตราขยายสูงและประสิทธิภาพการแผ่รังสีสูง โครงสร้างของมันช่วยให้เกิดการสั่นพ้องในช่วงความถี่หลายช่วง ทำให้มีศักยภาพในการแผ่รังสีและรับสัญญาณที่แข็งแกร่ง
3. การควบคุมทิศทาง: เสาอากาศแบบลอการิทมิกมักมีทิศทาง กล่าวคือ มีความสามารถในการแผ่รังสีหรือรับสัญญาณที่แรงกว่าในบางทิศทาง ทำให้เสาอากาศแบบลอการิทมิกเหมาะสำหรับงานที่ต้องการทิศทางการแผ่รังสีที่เฉพาะเจาะจง เช่น การสื่อสาร เรดาร์ เป็นต้น
4. ลดความซับซ้อนของการออกแบบระบบ: เนื่องจากเสาอากาศแบบลอการิทมิก-พีริโอดิกสามารถครอบคลุมช่วงความถี่กว้าง การออกแบบระบบจึงสามารถลดความซับซ้อนและลดจำนวนเสาอากาศได้ ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนระบบ ลดความซับซ้อน และเพิ่มความน่าเชื่อถือ
5. ประสิทธิภาพในการต้านทานสัญญาณรบกวน: เสาอากาศแบบลอการิทมิก-พีริโอไดนามิกมีประสิทธิภาพในการต้านทานสัญญาณรบกวนที่ดีในย่านความถี่กว้าง โครงสร้างของเสาอากาศช่วยให้สามารถกรองสัญญาณความถี่ที่ไม่ต้องการได้ดีขึ้น และเพิ่มความต้านทานต่อสัญญาณรบกวนของระบบ
กล่าวโดยสรุป ด้วยการออกแบบความยาวและระยะห่างของแผ่นโลหะอย่างแม่นยำ เสาอากาศแบบลอการิทึมเป็นช่วงๆ สามารถทำงานได้ในช่วงความถี่เรโซแนนซ์หลายช่วง มีคุณสมบัติแบบย่านความถี่กว้าง อัตราขยายและประสิทธิภาพการแผ่รังสีสูง การควบคุมทิศทาง การออกแบบระบบที่ง่ายขึ้น และประสิทธิภาพในการต้านทานการรบกวน ทำให้เสาอากาศแบบลอการิทึมเป็นช่วงๆ ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในด้านการสื่อสารไร้สาย เรดาร์ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และสาขาอื่นๆ
แนะนำผลิตภัณฑ์เสาอากาศแบบลอการิทึมเป็นระยะ (Log Periodic Antenna Series):
วันที่โพสต์: 28 ธันวาคม 2023

