ข้อดีและข้อเสียของวิทยุระบบ SSB (Single-sideband modulation)

ข้อดีและข้อเสียของวิทยุระบบ SSB (Single-sideband modulation)

รูปสเปกตรัมความถี่ของสัญญาณ SSB

สมมุติว่าเราป้อนสัญญาณเสียงความถี่ 3 KHz เข้าไปผสมกับคลื่นพาห์ความถี่ 15 MHz ความถี่ ผลรวมจะเท่ากับ 15,003 KHz ความถี่เราเรียกว่า ไซด์แบนด์ด้านสูง หรือ Upper Sideband ;USB เพราะความถี่สูงกว่าคลื่นพาห์ ส่วนความถี่ผลต่าง ซึ่งจะเท่ากับ 14,997 KHz สัญญาณนี้เราจะเรียกว่า ไซด์แบนด์ด้านต่ำ Lower Sideband ;LSB เพราะความถี่ต่ำกว่าคลื่นพาห์

สัญญาณทั้งสอง Sideband นั้นจะมีข้อมูลข่าวสารเหมือนกัน การส่งสัญญาณเราจะส่งเพียง Sideband เดียวเท่านั้น อีก Sideband หนึ่งจะถูกลดทอนไป

ข้อดีของการส่งวิทยุแบบ SSB

• สามารถ ทำให้ Bandwidth ลดลงได้ครึ่งหนึ่ง ซึ่งจะเป็นผลดีในการรับเพราะว่าสัญญาณเสียงรบกวนในภาคขยายความถี่ปานกลาง หรือ IF จะแปรผันตาม Bandwidth ดังนั้นเมื่อลด Bandwidth ลงได้ ครึ่งหนึ่ง เสียงรบกวนก็จะลดลงครึ่งหนึ่งเหมือนกัน ทำให้สามารถเพิ่มอัตราการขยายของภาคนี้ได้อีก ซึ่งก็แสดงว่าระบบ SSB สามารถรับสัญญาณที่อ่อนกว่าระบบ AM ธรรมดาได้
• สามารถ ส่งสัญญาณได้จำนวนช่องมากกว่า ระบบ AM ในแต่ละย่านความถี่ เพราะ Bandwidth แคบกว่า ตัวอย่างเช่น วิทยุ CB ในระบบ AM ใช้ได้ 40 ช่องแต่ถ้านำมาใช้ในระบบ SSB จะสามารถใช้ได้ถึง 80 ช่อง โดยใช้ช่วงความถี่เท่าเดิม
• ใช้พลังงานในการส่งน้อยกว่าระบบ AM ทำให้เครื่องมีขนาดเล็กกะทัดรัดและทนทานกว่า

ข้อเสียของการส่งวิทยุแบบ SSB

• ตัวเครื่องมีราคาสูง เพราะต้องเพิ่มความยุ่งยากของวงจรทั้งในภาครับและภาคส่ง
• ต้องการความเทียงตรงสูง การปรับเครื่องรับก็จะต้องมีความยุ่งยากมากขึ้น การปรับที่พอเหมาะจะทำให้เสียงออกมาเป็นธรรมชาติมากที่สุด
• Bandwidth แคบทำให้การตอบสนองความถี่ได้แคบลง จึงจำกัดการใช้งานระบบ SSB ให้อยู่ในเฉพาะการสื่อสารเท่านั้น ไม่สามารถ นำไปใช้กับการกระจายเสียง เพราะให้เสียงที่มีคุณภาพค่อนข้างต่ำ (ต่ำกว่าระบบ AM)
• การมอดูเลตและการดีมอดูเลต ยากกว่าระบบ AM

http://www.hs8jyx.com/html/ssb_radio.html

POWER SUPPLY แหล่งพลังงานสำหรับวิทยุ

POWER SUPPLY แหล่งพลังงานสำหรับวิทยุ

Power Supply เป็นแหล่งพลังงานของวิทยุสื่อสาร ที่จะขาดเสียมิได้ และถ้ามันมีความสำคัญ อย่างน้อย ๆ นักวิทยุก็ควรจะรู้เรื่องเกียวกับ อุปกรณ์ชิ้นนี้บ้าง และบทความชิ้นนี้ขออธิบายแบบเข้าใจง่าย จะได้น่าอ่านมากขึ้นนะครับ เรามาเริ่มกันเลยดีกว่า ก่อนอื่นจะขอพูดถึง Power Supply ที่ใช้แบบหม้อแปลงธรรมดาก่อน

เมื่อเราเสียบปลักไฟของ Power Supply กระแสไฟ ใหลผ่าน ฟิวส์ และสวิช มายัง อุปกรณ์ชิ้นแรก ที่เราจะศึกษา คือ

หม้อแปลงไฟฟ้า หรือ TRANSFORMERS

อุปกรณ์ ชิ้นนี้ ทำหน้าที่เปลี่ยนระดับแรงดันของไฟฟ้ากระแสสลับ หรือไฟ AC (ไฟที่ออกจากตัวหม้อแปลง ยังไม่ใช่ไฟกระแสตรง) คำว่าไฟฟ้ากระแสสลับ หรือ Alternating-Current ก็หมายถึง ไฟที่ไม่มีขั้วที่แน่นอน เดียวเป็นบวก เดียวเป็นลบ หม้อแปลงบางตัวก็จะเปลี่ยนไฟ ให้สูงขึ้น บางตัวก็แปลงให้ต่ำลง แล้วแต่การออกแบบ สำหรับ ตัวอย่างที่จะในรูป หม้อแปลงตัวนี้จะ แปลงไฟลง มีหลายระดับ มี 6,9,12 โวลต์

หม้อแปลง ใน Power Supply ของ Diamond รุ่น GS-300S หม้อแปลงจะมีขนาดใหญ่กว่าตัวอย่างแรกหลายเท่าตัว สามารถจ่ายกระแสได้สูงกว่า

เมื่อ เราได้ ไฟกระแสสลับแรงดันต่ำ ๆ ไกล้เคียงกับแรงดันที่เราจะใช้กับวิทยุสื่อสารแล้ว จะนำมาใช้เลยไม่ได้ เราต้องแปลงให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรงก่อน โดยใช้อุปกรณ์ชิ้นต่อไป คือ

ไดโอด (DIODE)

ไดโอดมีหลายรูปแบบ ทั้งแบบแยกเป็นตัวเดียว ๆ และ รวมเป็นชุด หรือ ไดโอด BRIDGE (4 ตัว)

ตัวอย่างไดโอดจริงใน Power Supply ของ Diamond รุ่น GS-300S

การนำหม้อแปลงกับไดโอดมาต่อใช้งาน สามารถต่อได้หลายแบบ ดังนี้

• HALF-WAVE RECTIFIER เป็นวิธีการแต่แบบที่ประหยัดอุปกรณ์ที่สุด คือใช้ ไดโอดแค่ 1 ตัว

ได โอด มีคุณสมบัติก็คือ ยอมให้กระแสไฟฟ้า ใหลผ่านได้ในทิศทางเดียว ดังรูปตัวอย่าง ไฟซึกบวกจะใหลผ่านไดโอดไปได้ แรงดันที่ได้จะมีค่าเท่ากับ 0.45 X E rms ของแรงดันไฟกระแสลลับ เช่น ถ้าไฟกระแสสลับเข้ามา 12 โวลต์ แรงดันที่ออกจากไดโอดจะเท่ากับ 12 X 0.45 = 5.4 โวลต์

• Epeak คือแรงดันสูงสุดที่ยอดแหลม ๆ ของรูปคลื่น สามารถวัดด้วยสโคป
• EAV คือแรงดันเฉลี่ยที่วัดด้วย มิเตอร์เข็ม

วงจร HALF-WAVE RECTIFIER ยังสามารถนำมาใช้ในวงจรหรีไฟแบบง่าย ๆ ได้ ดังรูป

การ RECTIFIER แบบนี้เป็นการทำงานแค่ครึ่งเดียว พลังงานอีกครึ่งหนึ่ง ก็เสียไปเปล่า ๆ เราจึง แก้โดยการ RECTIFIER แบบเต็มคลื่น หรือ

• FULL-WAVE RECTIFIER

จาก รูป จะเห็นได้ว่า เราได้เพิ่มไดโอดเข้าไปอีก 1 ตัว คือ DA และ DB ทำงานกันคนละซึก การ RECTIFIER แบบนี้ต้องใช้หม้อแปลงที่มี CENTER-TAP ดังหม้อแปลงในรูปตัวอย่าง เขาจะเขียนว่า 12 - 0 - 12 ตัวเลข 0 หมายถึง CENTER-TAP ส่วน 12 ทั้งสองข้าง จะมีไฟ 12 โวลต์เมื่อเทียบกับ 0 และไฟ 12 โวลต์ทั้งสองข้างนี้จะมี เฟสที่ต่างกัน 180 องศา คือถ้าเส้นแรกเป็นไฟบวก อีกเส้้นจะเป็นไฟลบ

รูป คลื่นที่ออกมาก็จะสลับกัน ระหว่าง A และ B แรงดันที่ได้จึงเป็นสองเท่าของการ RECTIFIER แบบ HALF-WAVE คือ 0.9 X E rms ของแรงดันไฟกระแสลลับ เช่น ถ้าไฟกระแสสลับเข้ามา 12 โวลต์ แรงดันที่ออกจากไดโอดจะเท่ากับ 12 X 0.9 = 10.8 โวลต์ ส่วนแรงดันกระเพื่อมหรือ Ripple จะเป็น 2 เท่าเช่นกัน คือ ถ้าเราใช้ไฟฟ้าความถี่ 50 Hz ค่า Ripple จะเท่ากับ 100 Hz

การ RECTIFIER แบบ HALF-WAVE ต้องใช้หม้อแปลง แบบ CENTER-TAP ถ้าเราไม่มีละ เราจะทำยังไง ? ...มีคนคิดไว้ให้เราเรียบร้อยแล้วครับ คือเปลี่ยนไปใช้แบบ FULL-WAVE BRIDGE RECTIFIER

• FULL-WAVE BRIDGE RECTIFIER

สำหรับวงจรที่ต้องการไฟ บวก ลบ กราวด์ ใช้หม้อแปลงแบบ CENTER-TAP โดย CENTER-TAP จะเป็น กราว์ด

วงจร แบบ BRIDGE RECTIFIER จะใช้ไดโอดมากหน่อย คือใช้ 4 ตัว DA, DB, DC และ DD จะสลับกันทำงานที่ละ 1 คู่ โดย DA จะคู่กับ DC และ DB จะคู่กับ DD

วงจร ตัวอย่าง เมื่อรูปคลื่นไฟฟ้าที่ด้านบนของหม้อแปลงเป็นขั้วบวก ตรงจุดนี้มี DA และ DD ต่ออยู่ ไฟบวกนี้จะสามารถผ่าน DA ไปได้ โดยเหมือนกับ จัมสายตรง ๆ แต่ไม่สามารถใหลผ่าน DD ไปได้ ถ้าจะให้ละเอียดไปอีกนิด เขาจะเรียกว่า reverse-biases แต่จะยังไม่กล่าวในตอนนี้ และเมื่อด้านบนเป็นบวก ขั้วสายด้านด้านล่างก็ต้องเป็นลบ ไฟลบก็ผ่าน DC ไปได้เช่นกัน

แรง ดันไฟที่ได้เท่ากับ 0.9 X E rms ของแรงดันไฟกระแสลลับ เช่น ถ้าไฟกระแสสลับเข้ามา 12 โวลต์ แรงดันที่ออกจากไดโอดจะเท่ากับ 12 X 0.9 = 10.8 โวลต์ เช่นเดียวกับแบบ FULL-WAVE RECTIFIER

ตอน นี้ เราได้ไฟ กระแสตรง หรือว่า ไฟ DC มาแล้ว แต่ว่าไฟที่ได้นี้ ยังไม่เรียบ ยังมี Ripple อยู่ ถ้าเรานำมาต่อกับวิทยุ จะมีเสียง บื่อ ๆๆๆ ออกทางลำโพง แน่นอนครับเราไม่ต้องการให้เป็นแบบนั้น เราเลยต้องผ่านวงจร FILTERS โดยใช้ Capacitor เป็นพระเอกในส่วนนี้

ตัวอย่าง จริงใน Power Supply ของ Diamond รุ่น GS-300S ใช้ Capacitor ค่า 3300 uF 35 โวลต์ จำนวน 10 ตัวขนานกัน เหตุผลที่ต้องต่อขนานกันมากขนาดนี้ ก็เพราะว่า ถ้าวงจรมีค่าี Capacitor มากก็จะทำให้ไฟเรียบขึ้น สามารถจ่ายกระแสได้สูง ๆ

รูปคลื่น ของสัญญาณที่ยังไม่ผ่านวงจร FILTERS (รูป 1) และรูปคลื่นที่ผ่านการ FILTERS แล้ว (รูป 2)

กรณีวงจร FILTERS ต่อกับโหลดที่ ดึงกระแสสูง รูปคลื่นจะไม่เรียบ

สังเกต ได้ว่าไฟที่ออกจากวงจร FILTERS อย่างเดียว ยังไม่มีคุณสมบัติที่ดีพอ ไม่สามารถควบคุมแรงดัน ให้คงที่ได้ เมื่อโหลดดึงกระแสสูงขึ้นแรงดันก็จะตกลง และมีกระแสที่กระเพื่อม ( ripple) มากขึ้น เราจึงต้องมีวงจรควบคุมแรงดัน เข้ามาใช้งาน

วงจร Regulator

วงจร Regulator แบบง่าย ๆ ที่สุดคือการใช้ ZENER DIODES คำว่า ZENER เป็นชื่อของ นักวิทยาศาสตร์ ที่ชื่อว่า Dr. Clarence Zener

การ ใช้ ZENER DIODES นั้นมีข้อดีคือสามารถทำได้ง่าย แต่ีข้อเสียก็คือ จ่ายกระแสได้ต่ำ ถ้าโหลดสูงมาก ZENER DIODES ก็พัง ถ้าต้องการกระแสที่สูงขึ้นมาอีก ก็จะใช้แบบ IC ตัวอย่าง IC ดังรูป

เนื่องจาก IC จ่ายกระแสได้น้อย (แต่มีวงจรป้องกันต่าง ๆ อยู่ในตัว) เราจึงใช้ Power Transistor เป็นตัวขยายกระแสอีกที

สำหรับ วิทยุสื่อสารแล้ว คงจะต้องใช้วงจร Regulator ที่สามารถจ่ายกระแสออกมาได้มากกว่านี้ อาจจะใช้ Power Transistor หรือ Power Mosfet

ตัวอย่าง จริงใน Power Supply ของ Diamond รุ่น GS-300S ใช้ Power Transistor เบอร์ 2SC3281 จำนวน 4 ตัว สังเกตว่าจะมี ไดโอดตัวเล็ก ๆ ถูกยึดติดกับ แผ่นระบายความร้อน ไกล้ ๆ Power Transistor เพื่อเป็นตัวเซนเซอร์ความร้อน ถ้าความร้อนถึงระดับ จงจรจะสั่งให้พัดลมในเครื่องทำงาน

นอก จากนี้วงจร Power supply สำหรับวิทยุสื่อสารที่ดี ยังต้องมีวงจร ป้องกัน ความเสียหายจากแรงดันสูงเกินกว่าปรกติ ในกรณีที่ Power Transistor เกิดลัดวงจร เนื่องจากจ่ายกระแสเกิน หรือลัดวงจร

จาก จรตัวอย่าง ถ้า Power Transistor ลัดวงจร แรงดันไฟออกมาจะสูงกว่า 20 โวลต์ ถ้าไม่มีวงจรป้องกัน วิทยุพังแน่ ๆ ครับ ดังนั้นการเลือกชื้อ Power Supply ควรคำนึงถึงจุดนี้ด้วย

http://www.hs8jyx.com

ช่างซ่อมจำเป็น ซ่อม UPS ของ APC ES500

ช่างซ่อมจำเป็น ซ่อม UPS ของ APC ES500

หลายท่านอาจจะใช้ UPS รุ่นนี้ ถ้าเจออาการเสียแบบเดียวกับ ก็สามารถซ่อมเองได้เลย อาการที่ว่าก็คือ ปุ่มปิดปิด มีปัญหา สังเกตดู มันจะแข็ง ๆ กดเท่าไรก็ไม่ยอมเปิด

ขั้น ตอนการซ่อมก็ง่าย ๆ คือขันน๊อตด้านล่าง แล้วค่อย ๆ ดึงฝาล่างขึ้น (อย่างดึงฝาบนนะครับ เดียวมันจะประกอบกลับยาก) ก็จะเห็นวงจรภายในดังรูป จากนั้นค่อย ๆ ยกแผ่นวงจรขึ้นมา

เรา ก็จะเห็น สวิช ปิดเปิด (ในวงกลม) สวิชตัวนี้จะเสียบ่อยมาก สำหรับเครื่องรุ่นนี้ ก่อนที่จะถอดสวิชตัวนี้ออกมา ให้เราถอดสาย แบตเตอรี่ออกก่อน เพื่อความปลอดภัย จากนั้นก็ลงมือถอดสวิช แล้วก็เปลี่ยนตัวใหม่ได้เลย

http://www.hs8jyx.com

สภาพอากาศต่อการแพร่กระจายคลื่นย่าน VHF

สภาพอากาศต่อการแพร่กระจายคลื่นย่าน VHF

ผลของสภาพอากาศต่อการแพร่กระจายคลื่น เป็นอีกศาสตร์หนึ่งที่ดูเหมือนจะลึกลับเอาการ สำหรับนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่ ทำไมบางครั้งยิ่งดึกยิ่งรับสัญญาณได้ดียิ่งขึ้น ? ทำไมตอนก่อนพระอาทิตย์ขึ้นสัญญาณที่รับได้มีการเปลี่ยนแปลงไปมาอย่างรวดเร็ว ? ทำไมเดือนนั้นเดือนนี้จึงรับสัญญาณทางไกลได้ดี ขณะที่บางเดือนรับสัญญาณได้แย่ลง ?

รูปแสดงความสำพันธ์ระหว่างความชื้นของอากาศและความแรงของสัญญาณที่รับได้

จากรูปจะแสดงให้เห็นว่า ถ้าความชื้นของสายอากาศในเส้นทางผ่าน ระหว่าง เครื่องรับและเครื่องส่ง มีค่าน้อยลงสัญญาณที่ได้จะแรงขึ้น ถ้าวันที่ฝนตก สัญญาณที่ได้จะลดลง

รูปแสดงความสำพันธ์ระหว่างความสูงของเมฆและความแรงของสัญญาณที่รับได้

จากรูปจะแสดงให้เห็นว่า ถ้าระดับความสูงของเมฆสูงขึ้น สัญญาณจะค่อย ๆ เพิ่มขึ้นอย่าง ช้า ๆ ซึ่งจะขัดแย้งกับความเชื่อที่ว่า ถ้าเมฆอยู่ต่ำจะทำหน้าที่เหมือนท่อนำคลื่น ทำให้สัญญาณไปได้ไกล และแรงขึ้น ผลการทดลองนี้จะสอดคล้องกับรูปแรก คือในตอนที่ฝนตกเมฆจะลอยลงมาต่ำ

รูปแสดงความสำพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและความแรงของสัญญาณที่รับได้

จากรูปจะแสดงให้เห็นว่า ถ้าอุณหภูมิในช่วงเส้นทางผ่านของสัญญาณลดลง สัญญาณจะแรงขึ้น ซึ่งสอดคล้องกับความเชื่อเดิมที่ว่า สัญญาณจะแรงขึ้นในหน้าหนาวและ ในวันที่ท้องฟ้าแจ่มใส

อ่านต่อได้ที่นี่ครับ

สายอากาศแบบ collinear คืออะไรกัน

สายอากาศแบบ collinear คืออะไรกัน

สายอากาศ collinear (หรือ co-linear) พูดกันแบบง่าย ๆ ก็คือการนำเอาสายอากาศตั้งแต่สองตัวขึ้นไปมาต่อขนานกัน เพื่อให้ได้อัตราการขยายที่สูงขึ้น โดยสายอากาศจะถูกจัดเรียงกันในแนวดิ่ง (mounted vertically) การ collinear สามารถทำได้สองแบบคือ การ collinear แบบ อนุกรม (Series fed collinear) แบบที่สองคือการ collinear แบบขนาน (Parallel fed collinear)หรืออาจจะเรียกว่าการ Stack กัน

ตัวอย่างการ collinear แบบ อนุกรม (Series fed collinear) นำสายอากาศ 5/8 Lamda มาต่ออนุกรมกัน 2 ชั้น เลยเรียกว่า สายอากาศ 5/8 2 ชั้น

ตัวอย่าง การ collinear แบบขนาน (Parallel fed collinear) หรืออาจจะเรียกว่าการ Stack กัน รูปตัวอย่าง นำสายอากาศ ไดโพล จำนวนสองต้นมาขนานกัน เลยเรียกว่า ไดโพล 2 Stack

ตัวอย่าง การ collinear แบบ อนุกรม (Series fed collinear)

• รูป a แสดงกระแสบนสายตัวนำความยาว 2 Lamda
• รูป b เป็นการจัดเฟสของสัญญาณเสียใหม่ ให้มีเฟสตรงกัน สัญญาณที่ได้จะเสริมกัน
• รูป c เป็นการนำ stub มาใช้ในการจัดเฟส

อ่านต่อได้ที่นี่ครับ

จะใช้บูมเป็นอะไรดีสำหรับสายอากาศยากิ

จะใช้บูมเป็นอะไรดีสำหรับสายอากาศยากิ

ในย่านความถี่ VHF การสร้างสายอากาศยากิจะมีปัญหากว่าในย่านความถี่ HF ก็ตรงที่บูม (แกนกลางของสายอากาศยากิ) และอุปกรณ์ที่ยึดจับ ทั้งหลายจะเริ่มใหญ่ขึ้น เมื่อเทียบกับความยาวคลื่น ของความถี่ใช้งาน ดังนั้นสิ่งเหล่านี้จึงมีผลต่อการทำงานของสายอากาศยากิ

แสดงการยึดอิเลเมนต์ของสายอากาศยากิเข้ากับบูม

คำ ถามที่มักจะได้รับยการถามถึงอยู่เสอม ๆ คือ ควรจะใช้บูมเป็นไม้หรือเป็นโลหะดี ถ้าไม้น่าจะดีกว่าเพราะเป็นฉนวน ซึ่งไม่น่าจะมีผลต่อการทำงานของสายอากาศ แต่จากผลการทดลองของกลุ่มวิศวกรของสำนักงานมาตราฐานแห่งชาติ (NBS) ของ สหรัฐ ฯ พบว่าการใช้ไม้นั้นทำให้คุณสมบัติของสายอากาศไม่แน่นอน และยังเปลี่ยนแปลงไปตามสภาพบรรยากาศ ทั้งนั้เพราะไม้ เป็นวัสดุที่เก็บความชื้นและหดตัวได้ง่าย แม้จะทาวัสดุเคลือบผิวไม้แล้วก็ยังไม่ดีเท่าที่ควร

แต่ เมื่อทดลองใช้บูมโลหะแล้วพบว่าคุณสมบัติแน่นอนและสอดคล้องกับการทดลองที่ไม่ ใช้บูมเลย (คือให้อีลีเมนต์ลอยอยู่ กลางอากาศ มีแต่อากาศเท่านั้นที่อยู่ระหว่างอิลีเมนต์ ) แต่ว่าจะต้องเพิ่มความยาวของอิลีเมนต์ขึ้นเล็กน้อย เป็นการชดเชยกับการใช้บูมเป็นโลหะ ทีไปทำให้ตัวมันเสมือนสั้นลง ดังนั้นเขาจึงแนะนำให้ใช้บูมเป็นโลหะดีกว่าไม้

ความ ยาวของอิลีเมนต์ที่จะต้องเพิ่มขึ้นนี้ ขึ้นอยู่กับว่า อิลิเมนต์ยึดกับบูมอย่างไร (ดังรูป) รูป ก. จะต้องเพิ่มความยาวของอิลีเมนต์ประมาณ 0.7 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของตัวบูม แต่ถ้าติดเข้ากับด้านบนของตัวบูมโดยตรง เหมือนรูป ข. จะต้องเพิ่มความยาวขึ้นอีกประมาณ 0.06 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของบูม แต่ถ้าติดลอย ๆ โดยมีฉนวนคั่น ดังรูป ค. ก็ไม่ต้องเพิ่มความยาวแต่อย่างได

http://www.hs8jyx.com

สายอากาศ Quad 2E ของ AA1EX

สายอากาศ Quad 2E ของ AA1EX

สายอากาศแบบ Loop เป็นสายอากาศ มีลักษณะเป็น วง มีหลายรูปร่าง เช่น สามเหลื่ยม (Triangle) แบบสีเหลื่ยม (Quad) และแบบวงกลม (Cercular) ซึ่งแบบสามเหลี่ยมจะมี gain น้อยที่สุด ไกล้เคียงกับ dipole แบบวงกลมจะมี gain มากที่สุดแต่สร้างยาก และแบบวงกลม มีgain น้อยกว่าแบบวงกลมนิดหน่อยแต่สร้างง่ายกว่ามาก สามารถดูตารางแสดงอัตราการขยายของสายอากาศแบบ Loop ดังนี้

สำหรับ สายอากาศที่จะนำมาเสนอนี้ เป็นของ Chester S.Bowles (AA1EX) นักวิทยุสมัครเล่นรุ่นคุณปู่ ท่านได้ Call Sign มาตั้งแต่ปี 1967 (พ.ศ.2510) สายอากาศ Quad Loop ชุดนี้มี 2 อีเลเมนต์ คือ Driven และ Reflector ตัวอิเลเมนต์ใช้ลวดเบอร์ 18 โดยที่ Driven ยาวด้านละ 52.4 cm. และ Reflector ยาวด้านละ 55 cm.

โครง สร้างสามารถทำได้ง่าย ๆ โดยใช้ท่อ PVC ขั้นแรกให้ทำขึ้นเป็นตัว T ก่อนโดยใช้ท่อ PVC ขนาด 3/4 นิ้ว ให้แนวตั้งของตัว T ยาวประมาณ 1 เมตร อันนี้จะยาวกว่าก็ได้ ไม่มีผลอะไร ส่วนแขนทั้งสองข้างกางออกไปไม่น้อยกว่า 25 cm. เพราะเราต้องจัดให้ อิเลเมนต์ทั้งสองห่างกันประมาณ 38 - 40.5 cm.

ที่ แขนของตัว T ให้เจาะรูเตรียมสอดแท่งไม้กลม ๆ ที่จะใช้เป็นตัวยึดให้ลวดเกาะด้านละ 2 ท่อน (อาจจะดัดแปลงใช้ฉนวนอย่างอื่นก็ได้) พยายามให้ไม้ทั้งสองอันนี้ไกล้กัน และตั้งฉากมากที่สุด เพื่อให้รูปร่างของสี่เหลี่ยมจัตุรัสเพื้ยนน้อยที่สุด

สำหรับ Reflector นั้นอาจจะทำได้ง่ายหน่ิอยพอจัดรูปร่างเข้าที่ก็ให้บัดกรีลวดทองแดงเข้าด้วย กัน อย่าลืมว่าความยาวรอบวงต้องเท่ากับ 220 cm (55 X 4 ด้าน)

ต่อ มาก็เป็นส่วนของ Driven อาจจะยุ่งยากกว่าเล็กน้อย เพราะตรงจุดปลายสายลวดทั้งสองต้องต่อด้วยชุด Matching ซึ่งประกอบด้วย สตับ ซึ่งทำมาจากสายทวินลีด (Twin Lead) และทริมเมอร์ ค่า 6-50 pF อีก 1 ตัว

การเตรียมสายนำสัญญาณ RG-58 ต่อเข้ากับ ทริมเมอร์เพื่อต่อเข้ากับสตับ

การทำ สตับให้ตัดสายทวินลีดยาวประมาณ 15 cm. ปอกปลายสายด้านหนึ่ง บัดกรีสายเข้าด้วยกัน วัดจากด้านที่บัดกรีเข้ามา 9 cm. กรีดและปอกสาย ได้สายเปลือยประมาณ 5 cm. จากนั้นบัดกรีปลายสายทั้งสองเข้ากับปลายทั้งสองของ Driven

จาก นั้นก็จัดสายให้เรียบร้อย แล้วทำการวัดค่า SWR ที่ความถี่กลาง คือ 145.000 MHz ปรับจูนทริมเมอร์ ให้ได้ค่า SWR ต่ำที่สุด ถ้า SWR ได้สูงกว่า 1.5 :1 อาจจะต้องขยับจุดบัดกรีช่วยด้วย ปรกติแล้วจะได้ SWR ตลอดย่านความถี่ 144-146 MHz ประมาณ 1.2 :1

สำหรับ ข้อมูลทางเทคนิคของสายอากาศต้นนี้ทาง AA1EX ไม่ได้บอกมา มีแต่บันทึกว่า "Useing less then 1/2 watts, I was easy able to work repeaters 60-70 miles away whith full quieting"

หรือ ก็คือ ด้วยกำลังส่งไม่ถึงครึ่งวัตต์สามารถยิงไปเตะรีพีตเตอร์ที่ห่างออกไป 60-70 ไมล์ (92-112 กิโลเมตร) ได้สบายโดยไม่มีเสียงรบกวนเลย

http://www.hs8jyx.com

วงจรกรองความถี่ สำหรับวิทยุ (Filter Circuit)

วงจรกรองความถี่ สำหรับวิทยุ (Filter Circuit)

วงจรกรองความถี่ประกอบขึ้นด้วย R (resistor) L (inductors) และ C (capacitors) โดยเอาคุณสมบัติประจำตัวของอุปกรณ์แต่ละชนิด คือ L จะยอมให้ความถี่ต่ำผ่านได้ง่าย ความถี่สูงผ่านยาก C ความถี่ต่ำผ่านยาก ความถี่สูงผ่านง่าย ส่วน R จะมีต้านทานทุกความถี่ให้มีระดับสัญญาณลดลง

L (inductors) หรือว่า ขดลวด

C (capacitors) หรือว่า ตัวเก็บประจุ

R (resistor) หรือว่า ตัวต้านทาน แต่ในวงจรกรองสัญญาณนี้อาจจะเป็นความต้านทานของ ขดลวดก็ได้

วงจรกรอง ความถี่ จะมีทั้งแบบ passive และ active วงจรแบบ active นั้นจะมีวงจรขยายสัญญาณอยู่ภายใน มักจะใช้กันที่ความถี่ต่ำ ๆ เช่น ในวงจรเครื่องขยายเสียง

ชนิดของวงจรกรองความถี่มี 4 แบบคือ

• low pass filter (ความถี่ต่ำกว่าผ่านได้) บางครั้งอาจจะเรียกว่าวงจร high-cut filter สำหรับ ความถี่วิทยุ และ treble cut filter สำหรับวงจรขยายเสียง

วงจร low pass filter มีลักษณะการต่อคือ ใช้ L อนุกรมกับวงจร และ C ขนานกับวงจร คุณสมบัติของวงจรก็คือ เมื่อเราป้อนความถี่ ต่ำเข้าวงจร L จะมีค่า XL ต่ำ C จะมีค่า XC สูง ทำให้ความถี่ ต่ำผ่าน L ได้สะดวก ระดับสัญญาณ Output จึงผ่านได้มาก แต่เมื่อความถี่สูงกว่าจุดที่กำหนด ค่า XL จะมากขึ้น ค่า XC จะลดลง ทำให้ความถี่ ผ่านขดลวดได้ลดลง บางส่วนที่ผ่านไปได้ก็จะถูก C ดึงลงกราวด์ ระดับสัญญาณ Output จึงผ่านได้น้อยมาก

วงจร low pass filter ยังสามารถแบ่งออกเป็น 2 แบบคือ

• T Type low pass filter การใช้ L หรือ C เพียงตัวเดียว ไม่สามารถกำจัดสัญญาณความถี่สูงได้หมด ตรงจุด Cut Off ทำให้ความถี่สูงผ่านไปได้ เราจึงแก้ปัญหาโดยการเพิ่ม L เข้าไปในวงจรอีกชุด เมื่อต่อแล้ว ลักษณะวงจรคล้าย ตัว T เราจึงเรียกว่า วงจรกรองความถี่ต่ำผ่าน แบบที การกรองความถี่ ถ้าต้องการประสิืทธิภาพ เราอาจจะใช้วงจรนี้หลายชุด

• Pi Type low pass filter วงจรนี้จะใช้ C 2 ตัวและ L 1 ตัว ต่อกันดังรูป รูปร่างคล้ายตัว Pi (พาย) เราก็เรียกกันว่า วงจรกรองความถี่ต่ำผ่าน แบบพาย วงจรแบบนี้จะนิยมใช้ในภาคจ่ายไฟ และวงจร Regulator

ตัวอย่าง วงจร low pass filter ในย่าน วิทยุ FM 88 -108 MHz สามารถทนกำลังส่งได้ 800 วัตต์ ใช้ขดลวดเบอร์ 8 Awg และใช้ C แบบ Metal clad silver teflon caps

วงจร low pass filter ที่กล่าวมาข้างต้น จะนำมาใช้ในวิทยุรับส่ง เมื่อ ไม่ต้องการให้สัญญาณความถี่ harmonic (ความถี่ harmonic จะสูงกว่าความถี่ที่ใช้งาน เป็นเท่าตัว เช่น 2 เ่ท่า 3 เท่า เป็นต้น) จากเครื่องส่งของเราไปรบกวนระบบอื่น ๆ

---

• high pass filter (ความถี่สูงกว่าผ่านได้) บางครั้งอาจจะเรียกว่าวงจร Low-cut filter สำหรับ ความถี่วิทยุ และ bass-cut filte สำหรับวงจรขยายเสียง

วงจร นี้จะยอมให้ความถี่ที่สูงกว่ากำหนดผ่านไปได้ ส่วนควาถี่ที่ต่ำกว่าจะโดนจับลง กราวด์ จากรูปจะเห็นว่า C ต่ออนุกรมกับวงจร ส่วน L ต่อขนานกับวงจร เมื่อป้อนความถี่ต่ำกว่าเข้ามา C จะมีค่า XC สูง ทำให้สัญญาณผ่านไปได้น้อย ส่วน L จะมีค่า XL น้อย ทำให้สัญญาณที่ผ่านมาจาก C ลงกราวด์ได้หมด แต่เมื่อความถี่สูงขึ้น C จะมีค่า XC ลดลง สัญญาณจะผ่านได้มากขึ้น ส่วน L จะมีค่า XL มากขึ้น สัญญาณก็จะลงกราวด์น้อยลง สัญญาณที่ออกไปยัง Output ก็มากขึ้น จนถึงระดับความแรงของสัญญาณประมาณ 70.7 % ของความแรงสูงสุด ระดับนี้เองที่เราเรียกว่า ช่วงความถี่ Cut off เมื่อความถี่สูงกว่า ความถี่ นี้ C จะยอมให้สัญญาณผ่านได้สะดวกและค่า XL จะต้านสัญญาณไม่ให้ลงกราวด์ ความถี่จึงผ่านไปที่จุด Output ได้ทั้งหมด

วงจรกรองความถี่สูงผ่าน ก็มี 2 แบบเช่นกัน

วงจรกรองความถี่สูงผ่านแบบที

วงจรกรองความถี่สูงผ่านแบบพาย

ตัวอย่าง วงจร high pass filter ตัดความถี่ย่าน วิทยุ AM ออกไป สามารถทนกำลังส่งได้ 200 วัตต์ ใช้ C แบบ high voltage NPO ceramic capacitors

วงจร high pass filter ที่กล่าวมาข้างต้น จะนำมาใช้ในวิทยุรับส่ง เมื่อ ไม่ต้องการให้สัญญาณจากสถานีส่ง ที่มีความถี่ต่ำกว่า เข้ามารบกวน เช่น ที่บ้านผมอยู่ไกล้สถานีส่งวิทยุ AM ผมใช้วิทยุ ย่าน HF อยู่ คลื่นวิทยุ AM เข้ามารบกวนมาก ผมเลยใช้วงจร high pass filter กำจัดสัญญาณ AM ทิ้งไป

---

• band pass filter (ช่วงความที่กำหนดผ่านได้)

วงจรกรองความถี่แบบ band pass filter จะยอมให้ความถี่เฉพาะช่วงที่กำหนดให้ผ่านได้ควาถี่นอกจากนี้จะโดนตัดลงกราวด์ เราสามารถสร้างวงจร band pass filter โดยการใช้วงจร Resonance

• ในรูปวงจรด้านซ้าย เราจะใช้วงจร วงจรเรโซแนนท์แบบอนุกรม คุณสมบัติของวงจรนี้คือ ความต้านทานต่ำที่ความถี่เรโซแนนท์ ทำให้สัญาณผ่านไปได้ง่าย แต่สำหรับความถี่อื่น ๆ ทั้งสูงกว่าและต่ำกว่าจะใหลผ่านได้ยาก
• ในรูปวงจรด้านขวา เราจะใช้ วงจรเรโซแนนท์แบบขนาน ต่อสัญญาณลงกราวด์ คุณสมบัติของวงจรนี้คือ ความต้านทานสูงที่ความถี่เรโซแนนท์ ความถี่อื่น ๆ จะถูกดึงลงกราวด์ (เพราะมีความต้านทานต่ำ) ส่วนความถี่เรโซแนนท์ จะผ่านไปได้ (ไม่ถูกดึงลงกราวด์ เพราะความต้านทานสูง)

ตัวอย่าง band pass filter ย่านความถี่ 144 MHz +/- 7 MHz ทนกำลังส่งได้ 100 วัตต ์

วงจร band pass filte ที่กล่าวมาข้างต้น จะนำมาใช้ในวิทยุรับส่ง เช่น เราใช้ความถี่ วิทยุสมัครเล่น 145 MHz แต่เราโดนสัญญาณรบกวนจาก สถานีวิทยุ ต่าง ๆ (ที่ใช้ความถี่อื่น) เราจำเป็นต้องใช้ตัว band pass filte ให้รับเอาเฉพาะความถี่เฉพาะที่ต้องการจริง ๆ

---

• band stop (หรือ notch) filter (ช่วงความที่กำหนดผ่านไม่ได้)

วงจรกรองความถี่แบบ band stop filter จะยอมให้ความถี่อื่น ๆ ผ่านไปได้สะดวก แต่สำหรับความถี่ Resonance (ความถี่ที่จะกำจัด) จะโดนดึงลงกราวด์

• ในรูปวงจรด้านซ้าย เราจะใช้วงจร วงจรเรโซแนนท์แบบอนุกรมต่อลงกราวด์ คุณสมบัติของวงจรนี้คือ ความต้านทานต่ำที่ความถี่เรโซแนนท์ ทำให้สัญาณผ่านลงกราวด์ได้ง่ายจึงไม่มีสัญญาณออกทาง Output แต่สำหรับความถี่อื่น ๆ ทั้งสูงกว่าและต่ำกว่าวงจรจะมีความต้านทานสูง สัญญาณจะไม่ถูกดึงลงกราวด์ สามารถผ่านวงจรนี้ไปได้อย่างสบาย
• ในรูปวงจรด้านขวา เราจะใช้ วงจรเรโซแนนท์แบบขนาน แต่มาต่ออนุกรมกับวงจร คุณสมบัติของวงจรนี้คือ ความต้านทานสูงที่ความถี่เรโซแนนท์ สัญญาณจึงไม่สามารถผ่านไปได้ แต่พอความถี่อื่น ๆ จะมีความต้านทานต่ำ สัญาณสามารถผ่านไปได้

ตัวอย่าง band stop filter ใช้กับ ระบบทีวีรวม สำหรับ ป้องกันความถี่บางช่องของทีวีออกไปเลย สามารถเลือกช่องได้

http://www.hs8jyx.com/