คลื่นความถี่่วิทยุ

RAคDลIื่นOคFวRาEมQถUี่วEิทNยCYุ Aj Ronnarong

ความถ่ี (Frequency) ความถ่ี คอื ปริมาณทบ่ี ่งบอกจาํ นวนคร้ังทเี่ หตุการณ์เกดิ ขนึ้ ในเวลาหนึ่ง การวดั ความถี่ สามารถทาํ ได้โดยกาํ หนดช่วงเวลาคงทคี่ ่าหน่ึง แสดงคลนื่ รูป ไซน์ ความถต่ี ่างๆ คลน่ื ด้านล่างมคี วามถสี่ ูงกว่าคลน่ื ด้านบน Aj Ronnarong

ในระบบหน่วย SI หน่วยวดั ความถคี่ อื เฮิรตซ์ (Hertz) ซ่ึงมาจาก ชื่อของนักฟิ สิกส์ชาวเยอรมนั ช่ือ Heinrich Rudolf Hertz เหตุการณ์ทม่ี คี วามถห่ี น่ึงเฮิรตซ์ หมายถงึ เหตุการณ์ทเ่ี กดิ ขนึ้ หน่ึง คร้ังทุก หนึ่งวนิ าที หน่วยอน่ื ๆ ที่นิยมใช้กบั ความถไ่ี ด้แก่ รอบต่อ วนิ าทีหรือ รอบต่อนาที (rpm) (revolutions per minute)อตั ราการ เต้นของหัวใจใช้หน่วยวดั เป็ นจาํ นวนคร้ังต่อนาที Aj Ronnarong

ความถขี่ องคลน่ื สําหรับคลนื่ เสียง คลน่ื แม่เหลก็ ไฟฟ้ า (เช่นคลนื่ วทิ ยุหรือแสง สัญญาณไฟฟ้ า หรือคลน่ื อน่ื ๆ ความถใ่ี นหน่วย เฮิรตซ์ของคลน่ื น้ันคอื จาํ นวนรอบทคี่ ลน่ื น้ัน ซํ้ารอยเดมิ ในหน่ึงวนิ าที สําหรับคลน่ื เสียงความถค่ี อื ปริมาณทบ่ี ่งบอก ความทุ้มแหลมความถขี่ องคลน่ื มคี วามสัมพนั ธ์กบั ความยาวคลน่ื กล่าวคอื ความถ่ี f มคี ่าเท่ากบั ความเร็ว v ของคลน่ื หารด้วยความยาวคลนื่ λ (lambda) v f ความถขี่ องคลนื่ สัญญาณ เฮิรตซ์ v ความเร็วของคลนื่ สัญญาณ เมตร/วนิ าที f= λ λ ความยาวคลน่ื เมตร หมายเหตุ คลนื่ แม่เหลก็ ไฟฟ้ าเดนิ ทางผ่านสุญญากาศด้วยความเร็วเท่ากบั ความเร็ว ของแสง คอื เมอื่ กล่าวถงึ ความยาวคลน่ื โดยมไิ ด้กล่าวถงึ ตัวกลางที่เคลอื่ น ทผี่ ่านไป ซึ่งจะหมายถงึ คลนื่ มคี วามเร็วเท่ากบั 3 x 108 เมตร/วนิ าที Aj Ronnarong

หน่วยของความถ่ี เฮิรตซ์ (hertz ย่อว่า Hz) คอื ค่าของค่าความถโี่ ดย 1 Hz คอื ความถ่ี ทเ่ี ท่ากบั 1 คร้ัง ต่อวนิ าที (1/s) หรือ 1Hz = 1 / S 1,000 เฮิรตซ์ เท่ากบั 1 Kilohertz (KHz.) 1,000,000 เฮิรตซ์ เท่ากบั 1 Megahertz (MHz.) 1,000,000,000 เฮิรตซ์ เท่ากบั 1 Gigahertz (GHz.) 1,000,000,000,000 เฮิรตซ์ เท่ากบั 1 Terahertz (THz.) Aj Ronnarong

พหคุ ณู เอสไอสาํ หรบั หนว่ ยเฮริ ตซ์ (Hz) พหคุ ณู ยอ่ ย พหคุ ณู ใหญ่ สญั ลกั ษณ์ คา่ ชอื่ คา่ สญั ลกั ษณ์ ชอ่ื 10–1 Hz 10–2 Hz dHz เดซเิ ฮริ ตซ์ 101 Hz daHz เดคาเฮริ ตซ์ 10–3 Hz 10–6 Hz cHz เซนตเิ ฮริ ตซ์ 102 Hz hHz เฮกโตเฮริ ตซ์ 10–9 Hz 10–12 Hz mHz มลิ ลเิ ฮริ ตซ์ 103 Hz kHz กโิ ลเฮริ ตซ์ 10–15 Hz µHz ไมโครเฮริ ตซ์ 106 Hz MHz เมกะเฮริ ตซ์ 10–18 Hz nHz นาโนเฮริ ตซ์ 109 Hz GHz จกิ ะเฮริ ตซ์ pHz เทระเฮริ ตซ์ 10–21 Hz fHz พโิ กเฮริ ตซ์ 1012 THz เพตะเฮริ ตซ์ aHz Hz เอกซะเฮริ ตซ์ 10–24 Hz zHz เซตตะเฮริ ตซ์ yHz เฟมโตเฮริ ตซ์ 1015 PHz ยอตตะเฮริ ตซ์ Hz อตั โตเฮริ ตซ์ 1018 EHz Hz เซปโตเฮริ ตซ์ 1021 ZHz Hz ยอกโตเฮริ ตซ์ 1024 YHz Hz หนว่ ยทนี่ ยิ มใชแ้ สดงดว้ ยตวั หนงั สอื สแี ดง Aj Ronnarong

Exam1 ความถท่ี ใ่ี ช้สําหรับวทิ ยโุ ทรเลข ( Radio Telegraph) มคี วามถี่ f = vประมาณ 30 kHz ดงั น้ันความยาวคลน่ื จะ ค่าเท่าไร ? จากสูตร λ หาความยาวคลน่ื คอื λv v = 3 x 108 เมตร/วนิ าที f = 30 KHz λ= f λ= 3 x 108 เมตร/วนิ าที = 3 x 108 เมตร/วนิ าที 30 x 103 วนิ าที 3 x 104 วนิ าที = 1 x 104 เมตร = 10,000 เมตร หรือ 10 กโิ ลเมตร Aj Ronnarong

Exam2 ความถที่ ใ่ี ช้สําหรับวทิ ยุ VHF ( Very-high frequency) มคี วามถ่ี 30 MHz ดงั น้ันความยาวคลนื่ จะมคี ่าเท่าไร ? หาความยาวคลน่ื คอื λv v = 3 x 108 เมตร/วนิ าที f = 30 MHz λ= f λ= 3 x 108 เมตร/วนิ าที = 3 x 108 เมตร/วนิ าที 30 x 106 วนิ าที 3 x 107 วนิ าที = 1 x 101 เมตร = 10 เมตร Aj Ronnarong

Exam3 ความยาวคลน่ื มคี ่าเท่ากบั 10 เซนตเิ มตร จะมคี วามถเ่ี ท่าไร ? หาความถคี่ ลนื่ คอื f f= v v = 3 x 108 เมตร/วนิ าที λ λ = 10 เซนติเมตร λ = 10 เซนติเมตร = 0.1 เมตร = 1 x 10-1 f= 3 x 108 เมตร/วินาที = 3x109 Hz 1 x 10-1 เมตร = 3 GHz Aj Ronnarong

Exam4 ความยาวคลนื่ มคี ่าเท่ากบั 1 มลิ ลเิ มตร จะมคี วามถเ่ี ท่าไร ? หาความถค่ี ลน่ื คอื f f v= v = 3 x 108 เมตร/วนิ าที λ λ = 1 มลิ ลเิ มตร λ = 1 มิลลเิ มตร = 0.01 เมตร = 1 x 10-2 f= 3 x 108 เมตร/วนิ าที = 3 x 1011 Hz 1 x 10-3 เมตร = 300 GHz Aj Ronnarong

การแบ่งย่านความถี่ การแบ่งย่านความถซ่ี ่ึงเป็ นไปตามมาตรฐานข้อตกลงระหว่างประเทศ ซ่ึง กาํ หนดโดย ITU ( International Telecommunication Union) อกั ษรย่อ ช่ือย่านความถ่ี ย่านความถ่ี ELF EXTREMELY LOW FREQUENCY 30-300 Hz VF VOICE FREQUENCY 300-3000 Hz VLF VERY LOW FREQUENCY 3-30 KHz LF LOW FREQUENCY 30-300 KHz MF MEDIUM FREQUENCY 300-3000 KHz HF HIGH FREQUENCY 3-30 MHz VHF VERY HIGH FREQUENCY 30-300 MHz UHF ULTRA HIGH FREQUENCY 300-3000 MHz SHF SUPER HIGH FREQUENCY 3-30 GHz EHF EXTREMELY HIGH FREQEUNCY 30-300 AGjHRzonnarong

Exam5 ความถที่ ใ่ี ช้สําหรับวทิ ยุ สมคั รเล่นVHF มคี วามถ่ี 144-146 MHz ดงั น้ัน เสาอากาศควรจะมคี วามยาวเท่าไร ? ทค่ี วามถ่ี 144-146 MHz เรานําค่าความถก่ี ลาง คอื 145 MHz มาใช้งาน หาความยาวคลนื่ คอื λ v v = 3 x 108 เมตร/วนิ าที f = 145 MHz λ= f λ = 3 x 108 เมตร/วนิ าที 3 x 108 เมตร/วินาที 145 x 106 วนิ าที = 145 x 106 วินาที = 0.02068 x 102 เมตร = 2.068 เมตร Aj Ronnarong

สายอากาศโฟลเดด็ ไดโพล 4 สแตก ความถ่ี 144-146 Mhz Aj Ronnarong

คุณลกั ษณะและประโยชน์ของคลนื่ ความถี่ ELF และ VF เป็ นคลนื่ แม่เหลก็ ไฟฟ้ าทม่ี คี วามถต่ี า่ํ มาก เป็ นย่านความถข่ี อง สัญญาณทเ่ี กดิ ขนึ้ จากเครื่องดนตรี เสียงของสัตว์ หรือเสียงของมนุษย์บางส่วน VLF และ LF เป็ นคลน่ื แม่เหลก็ ไฟฟ้ าทมี่ คี วามถตี่ าํ่ ใช้สําหรับวทิ ยุโทรเลข (Radio Telegraph) แต่เนื่องจากความยาวคลนื่ มมี าก สายอากาศจงึ ต้องมี ความยาวมาก ซ่ึงปัจจุบันใช้สําหรับงานพเิ ศษโดยเฉพาะ HF เป็ นย่านความถขี่ องคลน่ื ทใี่ ช้ในการส่งกระจายเสียง ระบบ AM VHF และ UHF เป็ นย่านความถขี่ องคลืน่ ทม่ี คี วามถสี่ ูงมาก มคี ณุ สมบตั ิคล้าย คลนื่ แสงมาก คลนื่ ในย่านความถน่ี ้ีจะเดนิ ทางเป็ นแนวเส้นตรง ทาํ ให้การติดต่อ สื่อสารในย่านความถนี่ ้ี เครื่องรับและเครื่องส่งจะต้องอย่ใู นแนวเส้นตรงทมี่ อง เห็นซึ่งกนั และกนั ได้ โดยไม่มสี ่ิงกดี ขวาง ซึ่งลกั ษณะการสื่อสารดงั กล่าวมชี ่ือ เรียกเฉพาะว่า “ การส่ือสารในแนวสายตา” ( Line Of Sight Communication) ซ่ึงย่านความถดี่ งั กล่าวจะใช้สําหรับการส่งโทรทศั น์ และวิทยสุ ่ือสารเคลอ่ื นท่ี Aj Ronnarong

SHF และ EHF เป็ นคลนื่ แม่เหลก็ ไฟฟ้ าทมี่ คี วามถ่ี สูงกว่า 3 GHz ทมี่ ชี ่ือ เรียกว่าไมโครเวฟ ( Microwave) ปกตใิ ช้สําหรับงานเรดาร์ ( Radar)การศึกษา ทางด้านดาราศาสตร์ Aj Ronnarong

การแบ่งช้ันบรรยากาศของโลก 1. โทรโปสเฟี ยร์ (Troposphere) 2. สตราโตสเฟี ยร์ (Stratosphere) 3. เมโซสเฟี ยร์ (Mesosphere) 4. เทอร์โมสเฟี ยร์ (Thermosphere) หรือ ไอออโนสเฟี ยร์ (Ionosphere) 5. เอกโซสเฟี ยร์ (Exosphere) Aj Ronnarong

การแบ่งช้ันบรรยากาศของโลก 1. โทรโปสเฟี ยร์ (Troposphere) เป็ นช้ันบรรยากาศช้ันล่างสุดทอี่ ยู่ สูงจากผวิ โลกขนึ้ ไป10-12 กโิ ลเมตร เป็ นช้ันทมี่ บี รรยากาศความหนาแน่น มากทส่ี ุด และใกล้ผวิ โลกมากทส่ี ุด ในช้ันนีจ้ ะเกดิ ปรากฏการณ์ทส่ี ําคญั ได้แก่ เมฆ ฝน หิมะ พายุ 2. สตราโตสเฟี ยร์ (Stratosphere) ช้ันนีม้ รี ะดบั ความสูงขนึ้ ไป จนถงึ 50 กโิ ลเมตร มอี ุณหภูมปิ ระมาณ 10-20oC ซ่ึงเหตุผลกค็ อื มกี าร ดูดกลนื รังสีอุลตราไวโอเลต (UV) และรังสีอนิ ฟราเรด (IR) โดยโอโซน (O3) โดยปริมาณโอโซนในช้ันนีม้ ีความสําคญั ต่อสิ่งมชี ีวติ เพราะช่วยกรอง แสง UV ทเี่ ป็ นอนั ตรายจาก ดวงอาทติ ย์ได้ถงึ 99% Aj Ronnarong

3. เมโซสเฟี ยร์ (Mesosphere) เป็ นช่วงบรรยากาศทอ่ี ยู่สูงจากพนื้ ดนิ ในช่วง 50-90 กโิ ลเมตร เป็ นช้ันทม่ี โี อโซนน้อยมาก อณุ หภูมจิ ะลดลง ตามลาํ ดบั เมอื่ เคลอ่ื นทสี่ ูงขนึ้ 4. เทอร์โมสเฟี ยร์ (Thermosphere) หรือ ไอออโนสเฟี ยร์ (Ionosphere) คอื ช้ันทอี่ ยู่ระหว่างความสูง 90 - 800 กโิ ลเมตร ในช้ันนีป้ ฏกิ ริ ิยาทางเคมี ของแสงทาํ ให้ก๊าซต่างๆ ในช้ันนีแ้ ตกตวั เป็ นไอออน บางคร้ังเราเรียกช้ัน บรรยากาศทเ่ี ตม็ ไปด้วยประจุไฟฟ้ านีว้ ่า “ไอโอโนสเฟี ยร์”(Ionosphere) มีประโยชน์ในการสะท้อนคลนื่ วทิ ยุ สําหรับการส่ือสารโทรคมนาคม 5. เอกโซสเฟี ยร์ (Exosphere) เป็ นช้ันสุญญากาศ Aj Ronnarong