หน่วยที่ 2

หน่วยที่ 2 คุณสมบตั ขิ องคลน่ื วทิ ยุสาระการเรียนรู้ 2.1 คุณสมบตั ิของคล่ืนวทิ ยุ 2.2 คุณสมบตั ิของช้นั บรรยากาศ 2.3 คล่ืนและการแพร่กระจายผลการเรียนรู้ทคี่ าดหวงัจุดประสงค์ปลายทาง มีความรู้ความเขา้ ใจเก่ียวกบั คุณสมบตั ิของ คล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้ าและคลื่นวทิ ยุจุดประสงค์นาทาง 1. อธิบายคุณสมบตั ิของคล่ืนวทิ ยไุ ด้ 2. อธิบายคุณสมบตั ิของช้นั บรรยากาศได้ 3. บอกลกั ษณะการแพร่กระจายของคลื่นได้

- 21 -บทนา คล่ืนวิทยุสามารถเดินทางผ่านตวั กลาง เช่น อากาศ ของเหลว ของแข็ง และสูญญากาศได้คลื่นวิทยุมีคุณสมบตั ิบางอย่างคล้ายกบั คล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้ า คือ คุณสมบตั ิในการสะท้อนกลับ(Reflection) การหกั เห (Refraction) และการเบ่ียงเบน (Diffraction)2.1 คุณสมบตั ิของคลน่ื วทิ ยุ คุณสมบตั ิคลื่นวทิ ยทุ ่ีตอ้ งใหค้ วามสาคญั หลกั ๆ มีอยู่ 3 อยา่ งคือ 2.1.1 การสะท้อนกลบั (Reflection) การสะทอ้ นกลบั ของคล่ืนวทิ ยุ หมายถึง การท่ีคล่ืนเดินทางไปตกกระทบท่ีพ้ืนผวิ ของวตั ถุหรือตวั กลางแลว้ มีการเปลี่ยนทิศการเดินทางของคล่ืนโดยทนั ทีทนั ใด โดยคล่ืนจะสะทอ้ นจากผวิของตวั กลาง แบบเดียวกบั คลื่นแสงที่สะทอ้ นจากกระจกเงา ตวั กลางแตล่ ะชนิดมีผลทาใหป้ ระสิทธิ-ภาพในการสะทอ้ นตา่ งกนั ตวั กลางท่ีเป็นวตั ถุขนาดกวา้ งใหญ่ มีผวิ หนา้ เรียบและเป็นตวั นาไฟฟ้ าที่ดี เช่น ทองแดง จะมีการสะทอ้ นกลบั ของคลื่นวทิ ยไุ ดด้ ีมาก ดงั รูป 2.1คลื่นเสน้ ตกกระทบ หนา้ คล่ืนเสน้ ตรงสิ่งกีดขวางทาให้ (คลื่นตกกระทบ)เกิดหนา้ คลื่นเสน้ ตรง หนา้ คลื่นเสน้ ตรง (คล่ืนสะทอ้ น) สิ่งกีดขวางรูปที่ 2.1 ลกั ษณะการสะทอ้ นกลบั ของคลื่นวทิ ยุ 2.1.2 การหักเห (Refraction) การหกั เหของคลื่นวทิ ยุ หมายถึง การที่คลื่นวทิ ยเุ ดินทางผา่ นวตั ถุหรือตวั กลางท่ีมีคุณสมบตั ิทางไฟฟ้ าตา่ งกนั จากตวั กลางหน่ึงไปยงั อีกตวั กลางหน่ึง เมื่อคลื่นวทิ ยตุ กกระทบบนผวิ ระหวา่ งตวั กลางท้งั สอง (ท่ีมีค่าความหนาแน่นตา่ งกนั ) จะเกิดการหกั เหเพราะการหกั เหจะเกิดข้ึนเฉพาะผวิรอยต่อระหวา่ งตวั กลางท้งั สอง เท่าน้นั

- 22 - คล่ืนส่วนหน่ึงจะสะทอ้ นกลบั ข้ึนไป เรียกวา่ คลื่นสะทอ้ น และคลื่นส่วนหน่ึงเจาะทะลุผา่ นตวั กลางลงไป เรียกวา่ คลื่นหกั เห เช่น การฉายแสงไฟลงไปบนผวิ น้า แสงจะผา่ นจากตวั กลางหน่ึงคืออากาศ ไปยงั ตวั อีกตวั กลางหน่ึง คือน้า ซ่ึงตวั กลางท้งั สองน้ีมีค่าความหนาแน่นต่างกนั เมื่อลาแสงตกกระทบบนผวิ น้า ซ่ึงกค็ ือผวิ รอยต่อของอากาศและน้าจะเกิดการสะทอ้ นและการหกั เหข้ึนพร้อมกนั โดยแสงส่วนหน่ึงสะทอ้ นกลบั ข้ึนมา และแสงอีกส่วนเจาะทะลุลงไปในน้า ส่วนของแสงท่ีทะลุลงไปในน้าคือ ส่วนของการหกั เห ดงั รูปที่ 2.2มมุ ตกกระทบ คลื่นตกกระทบ คล่ืนสะทอ้ น อากาศ มุมสะทอ้ น น้า คล่ืนหกั เห รูปท่ี 2.2 ลกั ษณะการสะทอ้ นกลบั และการหกั เหของแสง ตวั กลางท่ีมีคุณสมบตั ิทางไฟฟ้ าต่างกนั จะทาใหค้ วามเร็วของคล่ืนวทิ ยุ เดินทางผา่ นไม่เท่ากนั เช่น คล่ืนวทิ ยเุ ดินทางในอากาศไดเ้ ร็วกวา่ เดินทางในน้าบริสุทธ์ิประมาณ 9 เทา่ เพราะอากาศมีความหนาแน่นนอ้ ยกวา่ น้า คล่ืนจะเคล่ือนท่ีไดช้ า้ ลง เมื่อเคลื่อนท่ีไปสู่ตวั กลางท่ีมีความหนาแน่นมากกวา่ ดงั รูปที่ 2.3 ฉะน้นั เมื่อคลื่นวทิ ยุเดินทางจากอากาศไปยงั น้า เม่ือหนา้ คล่ืนไปตกกระทบบนผวิ ระหวา่ งตวั กลางท้งั สอง ส่วนของหนา้ คล่ืนที่สัมผสั กบั ผวิ น้าความเร็วจะลดลงทาให้คล่ืนเดินทางชา้ ลง ขณะท่ีอีกส่วนหน่ึงของหนา้ คลื่นท่ียงั อยใู่ นอากาศจะเดินทางเร็วกวา่

- 23 -ทิศทางการเดินทางของคล่ืนตกกระทบอากาศ A1 น้า d1 d2 ทิศทางการหกั เหของคลื่น รูปที่ 2.3 ลกั ษณะการหกั เหของคล่ืนวทิ ยุ การสื่อสารที่อาศยั การหกั เหของคล่ืนวทิ ยกุ ็คือ การสื่อสารในยา่ นความถี่สูง (HF) ซ่ึงจะอาศยั ช้นั บรรยากาศ (Ionosphere) โดยคล่ืนวทิ ยจุ ะหกั เหไปเร่ือย ๆ จากช้นั บรรยากาศและกลบั มายงัพ้นื โลก 2.1.3 การเบย่ี งเบน (Diffraction) การเบี่ยงเบนของคลื่นวทิ ยุ เกิดข้ึนจากการท่ีคล่ืนวทิ ยไุ มส่ ามารถเดินทางผา่ นมุมหรือขอบของตวั กลางที่ทึบไปได้ จึงมีคลื่นบางส่วนเกิดการเบ่ียงเบนออกทางดา้ นขา้ งของตวั กลางที่ทึบน้นัแทน เช่น ในกรณีท่ีส่งคล่ืนวทิ ยคุ วามถี่สูงผา่ นภูเขา โดยคล่ืนวทิ ยจุ ะเดินทางเป็นเส้นตรง ในแนวเส้นสายตา (Line of sight) ทาใหค้ ล่ืนไม่สามารถเดินทางทะลุผา่ นภเู ขาไปได้ เกิดการเบ่ียง เบนออกทางดา้ นขา้ งภูเขา การเบี่ยงเบนน้ีทาใหพ้ ้นื ท่ีบางส่วนที่อยดู่ า้ นหลงั เขาสามารถรับคล่ืนไดแ้ ตไ่ มค่ ่อยดีนกั เรียกวา่ เขตเบี่ยงเบน (Diffraction Zone) และพ้นื ที่บางส่วนที่ไมส่ ามารถติดต่อ สื่อสารกนั ได้เรียกวา่ เขตเงา (Shadow Zone) คลื่นความถ่ีต่า หรือ คล่ืนยาว (Longer radio waves) จะเกิดการเบ่ียงเบนไดม้ ากกวา่ คลื่นความถี่สูงหรือ คล่ืนส้นั (Short radio waves) ดงั รูปท่ี 2.4

- 24 - เขตเบี่ยงเบน เขตเงาทิศทางการเดินทางของคล่ืน เขตเบ่ียงเบน (ก) คล่ืนส้นั เขตเบี่ยงเบน เขตเงาทิศทางการเดินทางของคล่ืน เขตเบ่ียงเบน (ข) คล่ืนยาวรูปท่ี 2.4 เขตการเบี่ยงเบนของคลื่นวทิ ยุ คล่ืนส้นั และคลื่นยาว จากรูปท่ี 2.4 ก. แสดงการเดินทางของคลื่นส้ัน (Short radio waves) หรือคล่ืนความถี่สูง จะมีการเบี่ยงเบนของคลื่นวทิ ยไุ ดน้ อ้ ย จึงมีบริเวณดา้ นหลงั ของภูเขาท่ีคล่ืนวทิ ยไุ ม่สามารถเดินผา่ น ไปไดท้ ี่เรียกวา่ เขตเงา อยมู่ าก และรูปท่ี 2.4 ข. คลื่นยาว (Longer radio waves) หรือคลื่นความถ่ีต่าจะมีการเบี่ยงเบนของคลื่นวทิ ยไุ ดม้ ากกวา่ จึงมีพ้นื ท่ีบริเวณเขตเงานอ้ ย

- 25 - จึงสรุปไดว้ า่ คลื่นเสียงจะเกิดการเบ่ียงเบนไดม้ ากกวา่ คลื่นวทิ ยุ และคล่ืนวทิ ยจุ ะเกิดการเบ่ียง เบนไดม้ ากกวา่ คล่ืนแสง (เพราะคล่ืนเสียงมีความถี่ต่ากวา่ คลื่นวทิ ยุ และคล่ืนวทิ ยมุ ีความถี่ต่ากวา่ คลื่นแสง) ทาใหบ้ างพ้ืนที่ของบริเวณดา้ นหลงั ภูเขารับคล่ืนวทิ ยไุ ด้2.2 คุณสมบตั ิของช้ันบรรยากาศ ส่ิงที่มีอิทธิพลตอ่ การแพร่กระจายของคล่ืนวทิ ยมุ ากกค็ ือ ช้นั บรรยากาศ ซ่ึงสามารถแบง่ ได้หลายช้นั ตามคุณสมบตั ิความสามารถท่ีจะเป็นตวั นา เม่ือมีการแพร่รังสีอลั ตราไวโอเลตจากดวงอาทิตยท์ าใหก้ า๊ ซในบรรยากาศท่ีห่อหุม้ โลก แตกตวั เป็นไอออน หรือที่เรียกวา่ เกิดการไอโอไนซ์(Ionizing) ทาใหช้ ้นั บรรยากาศมีคุณสมบตั ิ สะทอ้ นคลื่นวทิ ยไุ ด้ นอกจากน้นั ความสูงของช้นับรรยากาศแต่ละช้นั จะเปลี่ยนแปลงไดต้ ลอดเวลา ข้ึนอยกู่ บั ความหนาแน่นหรือความเขม้ ของการไอโอไนซ์ อุณหภูมิ ความช้ืน และแรงกดดนั ฯลฯ ช้นั บรรยากาศท่ีห่อหุม้ โลก แบง่ ออกเป็ น 3 ช้นั ดงั รูปที่ 2.5 คือ 1. ช้ันโทรโพสเฟี ยร์ (Troposphere) ช้นั น้ีจะมีระยะสูงจากพ้นื ผวิ โลกประมาณ 0-15 กิโลเมตร เพราะบรรยากาศท่ีเบาบางทาให้มีสภาพบรรยากาศที่เปล่ียนแปลงตลอดเวลาท้งั ทาง อุณหภูมิ ความช้ืน และความดนั ฯลฯ ช้นั น้ีไม่ค่อยมีผลต่อการกระจายคล่ืนวทิ ยุ 2. ช้ันสตาร์โทสเฟี ยร์ (Startosphere) ช้นั น้ีจะอยสู่ ูงข้ึนไปจากช้นั โทรโพสเฟี ยร์ มีระยะจากพ้นื โลกประมาณ 15-50 กิโลเมตร ช้นัน้ีสภาพอุณหภูมิจะไมเ่ ปล่ียนแปลง 3. ช้ันไอโอโนสเฟี ยร์ (Ionosphere) ช้นั น้ีจะอยสู่ ูงข้ึนไปจากช้นั สตาร์โทสเฟี ยร์ มีระยะจากพ้ืนผวิ โลกประมาณ 50-500กิโลเมตร ช้นั น้ีสามารถแบง่ เป็นช้นั ยอ่ ย ๆ ไดอ้ ีก 4 ช้นั เพราะอากาศจะเตม็ ไปดว้ ยไอออน (ION) จึงมีผลต่อการรับส่งวทิ ยมุ าก มีคุณสมบตั ิในการสะทอ้ นหรือการดูดกลืนคล่ืนวทิ ยตุ า่ ง ๆ กนั ดงั น้ี ช้ัน D (D-Layer) จะสูงจากพ้ืนโลกประมาณ 50–90 กิโลเมตร ช้นั น้ีจะเกิดเฉพาะเวลากลางวนั เทา่ น้นั เพราะช้นั น้ีอยหู่ ่างจากดว้ ยอาทิตย์ ปริมาณไอออนมีนอ้ ย ปริมาณความเขม้ ของไอออน จะเปลี่ยนแปลงไปตามความห่างของดวงอาทิตย์ ช้นั น้ี มีคุณสมบตั ิในการสะทอ้ นคล่ืน วทิ ยยุ า่ นความถ่ีสูง ดูดกลืนคลื่น วทิ ยยุ า่ นความถ่ีต่า และไมค่ ่อยมีการหกั เหคลื่นวทิ ยุ

- 26 - ช้ัน E (E-Layer) จะสูงจากพ้นื โลกประมาณ 90–130 กิโลเมตร ช้นั น้ีใชป้ ระโยชน์ในการรับส่งวทิ ยรุ ะยะไกล ๆ เพราะความหนาแน่นของอากาศนอ้ ย จะมีผลในการสะทอ้ นกลบั ของคลื่นวทิ ยสุ ู่ผวิ โลกได้แตใ่ นกรณีที่ช่วงความหนาแน่นของไอออนมาก เช่น ตอนบ่าย ๆ ช้นั น้ีกจ็ ะดูดกลืนคลื่นวทิ ยไุ ดบ้ า้ ง ช้ัน F1 (F1-Layer) จะสูงจากพ้นื โลกประมาณ 130–250 กิโลเมตร ช้นั น้ีใชป้ ระโยชน์ในการรับส่งวทิ ยุระยะไกล มีการดูดกลืนคล่ืนวทิ ยุเลก็ นอ้ ย ในตอนบา่ ยจะมีไอออนมากระยะห่างจากดวงอาทิตย์ จะมีการเปลี่ยน-แปลงบา้ งข้ึนอยกู่ บั จุดดบั ในดวงอาทิตย์ ฤดู และเวลาในแตล่ ะวนั ช้ัน F2 (F2-Layer) จะสูงจากพ้ืนโลกประมาณ 140–400 กิโลเมตร ความสูงน้ีข้ึนอยกู่ บั ฤดู ถา้ ฤดูหนาวจะสูงประมาณ 140–300 กิโลเมตร และฤดูร้อนจะสูงประมาณ 250-400 กิโลเมตร ช้นั น้ีจะมีการเปลี่ยนแปลงของไอออนมากเพราะอยใู่ กลด้ วงอาทิตยม์ ากที่สุด ในตอนกลางคืน ช้นั F1 และF2 จะรวมกนั เหลือเพียงช้นั เดียว คือช้นั F มีความสูงประมาณ 300 กิโลเมตร ใชป้ ระโยชนม์ ากท่ีสุดในการส่ือสารดว้ ยคลื่นวทิ ยรุ ะยะไกล (HF)ไอโอโนสเฟี ยร์ F2 50 - 500 กม.สตาร์โทสเฟี ยร์ F1 E 15 – 50 กม. O 0 - 15 กม.โทรโพสเฟี ยร์ โลก รูปที่ 2.5 ลกั ษณะช้นั บรรยากาศ2.3 คลนื่ และการแพร่กระจาย คลื่นวทิ ยเุ ป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ า ท่ีมีการแพร่กระจายออกจากสายอากาศ ไปยงั ช้นับรรยากาศ มีการแพร่กระจายไดห้ ลายทิศทาง เม่ือเดินทางจากสถานีส่งออกไปไกล ๆ กาลงั จะลดลง

- 27 -ไปเร่ือย ๆ จนหมดไป การแพร่กระจายคลื่นวทิ ยสุ ามารถแบ่งไดต้ ามลกั ษณะของการเดินทางของคล่ืนได้ 3 ประเภท คือ 2.3.1. คลนื่ ดิน (Ground Wave) คล่ืนดิน (Ground Wave) หรือเรียกวา่ คล่ืนผวิ (Surface Wave) จะแพร่กระจายไปตามระดบัพ้นื ผวิ โลก เกิดข้ึนเฉพาะความถ่ีในยา่ น VLF, LF และ MF เมื่อระยะทางเพ่ิมข้ึน ความแรงของสัญญาณจะลดลงเพราะจะถูกลดทอนลงดว้ ยคา่ ความตา้ นทาน (Resistivity) ของพ้นื ดิน ถา้ ภูมิประเทศใดพ้ืนดินมีความนา (Conductivity) สูง คือ พ้นื ดินที่มีความชุ่มช้ืนหรือที่เป็นน้าการแพร่กระจาย คล่ืนจะไปไดไ้ กล และถา้ ภูมิประเทศใดพ้ืนดินมีความนาต่า คือ พ้นื ดินท่ีมีความแหง้ แลง้ หรือภมู ิประเทศเป็นป่ าเขา การแพร่กระจายคลื่นจะไปไดไ้ ม่ไกล การแพร่กระจายคล่ืนแบบน้ี ได้ แก่ วทิ ยกุ ระจายเสียงในระบบ AM (Amplitude Modulation) หรือยา่ น MW (Medium Wave) และการกระจายเสียงในระบบคล่ืนยาว LW (Long Wave) คลื่นดินยงั แบ่งออก ไดเ้ ป็น 3 แบบ คือ คลื่นผวิ (Surface Wave) คล่ืนตรง (Direct Wave)และคลื่นสะทอ้ นพ้นื ดิน (Ground Reflected Wave)แนวพ้ืนผิว คลื่นตรง คล่ืนสะทอ้ นพ้ืนดิน โลก รูปที่ 2.6 ลกั ษณะการแพร่กระจายคล่ืนของคล่ืนดิน สามารถสรุปความสาคญั จากลกั ษณะการกระจายคลื่นของคล่ืนดินได้ ดงั น้ี คือ ที่ความถ่ีต่าระหวา่ ง 10 kHz. – 250 kHz. คล่ืนจะเดินทางไดร้ ะยะทางไกลประมาณ 1,600 กม. ที่ความถี่ระหวา่ ง250 kHz. – 3 MHz. คล่ืนเดินทางไดร้ ะยะทางไกลประมาณ 400 - 900 เมตร และที่ความถ่ีสูงข้ึนระหวา่ ง 3 MHz. – 30 MHz. คลื่นเดินทางไดร้ ะยะทางนอ้ ยลง จนถึงประมาณ 120 กม.

- 28 - 2.3.2 คลนื่ ฟ้ า (Sky Wave) คลื่นฟ้ า (Sky Wave) หรือเรียกวา่ คลื่นไอโอโนสเฟี ยริค (Ionospheric Wave) จะเกิดข้ึนเฉพาะความถ่ีในแถบคลื่น HF เทา่ น้นั ลกั ษณะการแพร่กระจายคลื่นแบบน้ีจะเดินทางเป็นเส้นตรงไปถึงช้นั บรรยากาศ ช้นั ไอโอโนสเฟี ยร์ แลว้ สะทอ้ นกลบั ลงมายงั พ้นื ดินอีกคร้ัง ดงั รูปท่ี 2.7 การสะทอ้ นน้ีทาใหไ้ ดร้ ะยะทางไกลกวา่ คลื่นดิน จึงสามารถใชใ้ นกิจการติดต่อสื่อสารระหวา่ งประเทศได้ ระยะทางในการรับจะไกลหรือใกลจ้ ะข้ึนอยกู่ บั การเลือกมุมยงิ จากสายอากาศของเครื่อง ส่งข้ึนไปหาช้นั บรรยากาศไอโอโนสเฟี ยร์ ท่ีเหมาะสมและเลือกตาบลท่ีจะรับใหต้ รงกบัจุดตกพอดี ขอ้ เสียท่ีสาคญั ของการแพร่กระจายคล่ืนแบบน้ี คือ ถา้ จุดตกของคลื่นวทิ ยทุ ่ีสะทอ้ นลงมาเลยเขตพ้นื ท่ีใด เขตพ้นื ท่ีน้นั จะไมส่ ามารถรับคลื่นวทิ ยไุ ด้ การแพร่กระจายคล่ืนแบบน้ี จะใชง้ านเก่ียวกบั ระบบวทิ ยโุ ทรศพั ท์ และวทิ ยโุ ทรเลขสาหรับระยะทางไกล ๆ เช่น ภายในประเทศ ระหวา่ งประเทศ และระบบวทิ ยกุ ระจายเสียงคลื่นส้ันSW (Short Wave) เช่น คลื่นท่ีรับจากต่างประเทศ ไอโอโนสเฟี ยร์ คลื่นฟ้ าคล่ืนดิน คล่ืนดิน โลก รูปทภาี่ 2พ.71ลกั ษณะการแพร่กระจายของคล่ืนฟ้ าหรือคลื่นไอโอโนสเฟี ยร์ 2.3.3. คลน่ื ตรง (Directed Wave) คล่ืนตรง (Directed Wave) หรือเรียกวา่ คลื่นอวกาศ (Space Wave) มีลกั ษณะการแพร่กระจายคลื่นออกไปเป็ นแนวเส้นตรง คลา้ ยกบั การแพร่กระจายของแสง ซ่ึงเป็นแนวของเส้นระดบั สายตา (Line of Sight) สาหรับการแพร่กระจายในระดบั พ้นื ผวิ โลก ถา้ มีส่ิงกีดขวาง เช่น ส่วนโคง้ ของโลก ภูเขา หรือส่ิงปลูกสร้าง คล่ืนจะไม่สามารถเดินทางผา่ นไปได้ ทาใหม้ ีระยะทางการส่ือสารบนพ้นื ผวิ โลกไดป้ ระมาณ 80 - 100 กิโลเมตร เท่าน้นั ถา้ ตอ้ งการใหไ้ ดร้ ะยะทางการส่ือสาร

- 29 -ท่ีไกลกวา่ น้ี กส็ ามารถทาไดโ้ ดยยกใหส้ ายอากาศสูงข้ึนมาก ๆ หรือต้งั สถานีบนยอดเขาใชส้ ถานีถ่ายทอดสัญญาณหรือทวนสัญญาณ (Relay or Repeater Station) หรือใชด้ าวเทียมเป็ นตวั ถ่ายทอดสญั ญาณ ดงั รูปที่ 2.8 การแพร่กระจายแบบคล่ืนตรงจะใชใ้ นยา่ นความถี่ VHF และ UHF สาหรับวทิ ยเุ อฟเอม็โทรทศั น์ ส่วนความถี่ยา่ น SHF และ สาหรับการสื่อสารกบั ดาวเทียมหรือกบั ยานอวกาศ รูปท่ี 2.8 ลกั ษณะการแพร่กระจายคลื่นของคล่ืนตรงเราสามารถจะคานวณระยะทางระดบั สายตาได้ ดงั น้ี D  4.12 H1  H 2  กาหนดให้ D = ระยะทางการสื่อสารระดบั สายตา หน่วยเป็น กิโลเมตร H1 = ความสูงของเสาอากาศเคร่ืองส่ง หน่วยเป็น เมตร H2 = ความสูงของเสาอากาศเคร่ืองรับ หน่วยเป็น เมตรตวั อยา่ ง 2.1 เสาอากาศเครื่องส่งวทิ ยสุ ูง 60 เมตร และเสาอากาศของเคร่ืองรับวทิ ยสุ ูง 30 เมตร จะตอ้ งต้งั เสาระยะห่างไม่เกินเทา่ ไร จึงจะยงั คงรับสัญญาณกนั ได้วธิ ีทา สูตร D  4.12( H1  H2 ) แทนค่า D  4.12( 60m  30m) ตอ้ งต้งั เสาระยะห่างไม่เกิน = 54.48 กิโลเมตร

- 30 -บทสรุป การสะทอ้ นกลบั ของคลื่นวทิ ยุ คือ การที่คล่ืนเดินทางไปตกกระทบท่ีพ้นื ผวิ ของวตั ถุหรือตวักลางแลว้ มีการเปล่ียนทิศการเดินทางของคล่ืนโดยทนั ทีทนั ใด การหกั เหของคลื่นวทิ ยุ หมายถึง การท่ีคล่ืนวทิ ยเุ ดินทางผา่ นวตั ถุหรือตวั กลางท่ีมีคุณสมบตั ิทางไฟฟ้ าต่างกนั จากตวั กลางหน่ึง ไปยงั อีกตวั กลางหน่ึง การหกั เหจะเกิดข้ึนเฉพาะผวิ รอยต่อระหวา่ งตวั กลางท้งั สอง เทา่ น้นั คล่ืนที่สะทอ้ นกลบั ข้ึนไป เรียกวา่ คล่ืนสะทอ้ น และคล่ืนท่ีเจาะทะลุผา่ นตวั กลางลงไป เรียกวา่ คล่ืนหกั เห การเบ่ียงเบนของคลื่นวทิ ยุ เกิดข้ึนจากการท่ีคลื่นวทิ ยไุ ม่สามารถเดินทางผา่ นมุมหรือขอบของตวั กลางท่ีทึบไปได้ จึงมีคลื่นบางส่วนเกิดการเบ่ียงเบนออกทางดา้ นขา้ งของตวั กลางท่ีทึบน้นัแทน ช้นั บรรยากาศท่ีมีผลต่อระบบการสื่อสารคือ ช้นั ไอโอโนสเฟี ยร์ มีคุณสมบตั ิในการสะทอ้ นและดูดกลืนคล่ืนวทิ ยไุ ดด้ ี การแพร่กระจายคลื่นวทิ ยุ สามารถแบ่งไดต้ ามลกั ษณะของการเดินทางของคลื่น ได้ 3ประเภทคือ คล่ืนดิน คลื่นฟ้ า และคล่ืนตรง คลื่นดินแบ่งไดเ้ ป็น 3 แบบ คือ คลื่นผวิ คล่ืนตรง และคล่ืนสะทอ้ นพ้ืนดิน

- 31 -1. Conductivity ศัพท์สาคญั ในหน่วยที่ 22. Direct Wave3. Diffraction ค่าความนาของพ้นื ดิน4. Diffraction Zone คล่ืนตรง5. Ground Wave การเบี่ยงเบน6. Ground Reflected Wave เขตเบ่ียงเบน7. Ionosphere คล่ืนดิน8. Ionospheric Wave คล่ืนสะทอ้ นพ้นื ดิน9. Line of Sight ช้นั ไอโอโนสเฟี ยร์10. Longer Radio Waves คล่ืนไอโอโนสเฟี ยริค11. Resistivity เส้นระดบั สายตา12. Relay Station คลื่นยาว13. Repeater Station คา่ ความตา้ นทานของพ้ืนดิน14. Reflection สถานีถ่ายทอดสญั ญาณ15. Refraction สถานีทวนสัญญาณ16. Short Radio Waves การสะทอ้ นกลบั17. Shadow Zone การหกั เห18. Short Wave คลื่นส้ัน19. Sky Wave เขตเงา20. Startosphere คลื่นส้นั21. Surface Wave คล่ืนฟ้ า22. Troposphere ช้นั สตาร์โทสเฟี ยร์ คลื่นผวิ ช้นั โทรโพสเฟี ยร์

- 32 - บรรณานุกรมชิงชยั วรรณรักษ.์ แผนการสอนแยกย่อยแบบพศิ ดาร. หนองคาย :ประพนั ธ์ พิพฒั นสุข และวลิ าวลั ย์ โฉมเฉลา. ทฤษฎีเครื่องรับวิทยุ AM-FM. กรุงเทพ ฯ : สานกั พมิ พ์ ศนู ยส์ ่งเสริมอาชีวะ.พนั ธ์ศกั ด์ิ พุฒิมานิตพงศ.์ ทฤษฎเี ครื่องรับวทิ ยุ. กรุงเทพ ฯ : สานกั พิมพ์ ศูนยส์ ่งเสริมอาชีวะ.พนั ธ์ศกั ด์ิ พุฒิมานิตพงศ.์ ทฤษฎเี คร่ืองรับวิทย.ุ กรุงเทพ ฯ : สานกั พมิ พ์ ศนู ยส์ ่งเสริมวชิ าการ.พนั คา ช่อวงศ.์ เครื่องส่งวทิ ยแุ ละสายอากาศ. กรุงเทพ ฯ : สานกั พิมพ์ ศนู ยส์ ่งเสริมอาชีวะ.น.ท. วโิ รจน์ แกว้ จนั ทร์. ทฤษฎเี คร่ืองส่งวทิ ย.ุ บริษทั สกายบุก๊ ส์ จากดั .ร.ต.อ. สุชาติ กงั วารจิตต.์ เครื่องรับส่งวทิ ยุและระบบวทิ ยุส่ือสาร. กรุงเทพ ฯ : ซีเอด็ ยเู คชน่ั , 2532.GEORGE KENNEDY. ELECTRONIC COMMUNICATION SYSTEM. THIRD EDITION : McGRAW-HILL. 1984.WILLIAM SCHWEBER. ELECTRONIC COMMUNICATION SYSTEM. A CompleteCourse Fourth Edition :Prentice Hall. 2002.

- 33 - แบบฝึ กหดั หน่วยท่ี 2ตอนท่ี 1 จงเติมคาในช่องวา่ งและตอบคาถามในขอ้ ต่อไปน้ีใหม้ ีความถูกตอ้ งสมบรู ณ์มากที่สุด1. การสะทอ้ นกลบั คือ....................................................................................................................... ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................2. พ้ืนท่ีบางส่วนที่ไม่สามารถติดต่อส่ือสารกนั ไดเ้ รียกวา่ ..................................................................3. คล่ืนชนิดใดเมื่อเกิดการเบี่ยงเบนแลว้ ทาใหเ้ กิดบริเวณเขตเงานอ้ ย.................................................4. การแพร่กระจายคล่ืนวทิ ยแุ บง่ ตามลกั ษณะของการเดินทางของคล่ืนไดก้ ี่ประเภท อะไรบา้ ง ...............ประเภท .......................................................................................................................... ........................................................................................................................................................5. ถา้ ตอ้ งการใหค้ ลื่นตรงเดินทางไดร้ ะยะไกล ๆ พน้ จากสิ่งกีดขวาง เช่น ส่วนโคง้ ของโลก หรือ ภูเขา ทาไดโ้ ดย...…………………………………………………………………………………. ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................ตอนท่ี 2 จงแสดงวธิ ีคานวณหาค่าตอ่ ไปน้ี1. เสาอากาศเครื่องส่งสูง 80 เมตร และเสาอากาศเครื่องรับสูง 30 เมตร จะตอ้ งต้งั เสาระยะห่าง ไม่เกินเท่าไร จึงจะยงั คงรับสญั ญาณกนั ได้

- 34 - แบบประเมนิ ผลหน่วยท่ี 2จงทาเคร่ืองหมาย  ลงในคาตอบที่ถูกตอ้ งท่ีสุด1. การที่คลื่นวทิ ยเุ ดินทางไปตกกระทบที่พ้ืนผวิ ของวตั ถุแลว้ มีการเปลี่ยนทิศการเดินทางของคลื่นโดยทนั ทีทนั ใด คือคุณสมบตั ิใดก. การหกั เห ข. การสะทอ้ นกลบัค. การเบ่ียงเบน ง. การดูดกลืน2. คล่ืนส่วนหน่ึงที่เจาะทะลุผา่ นตวั กลางลงไป เรียกวา่ คลื่นอะไรก. คล่ืนตรง ข. คลื่นสะทอ้ นกลบัค. คลื่นตกกระทบ ง. คล่ืนหกั เห3. ช้นั บรรยากาศช้นั ใดท่ีมีผลต่อระบบการสื่อสารวทิ ยมุ ากที่สุดก. ช้นั โทรโพสเฟี ยร์ ข. ช้นั สตาร์โทสเฟี ยร์ค. ช้นั ไอโอโนสเฟี ยร์ ง. ช้นั D-Layer4. คลื่นความถี่ระยะไกล (HF) นิยมส่งในช้นั บรรยากาศใดก. ช้นั D ข. ช้นั Eค. ช้นั F1 ง. ช้นั F25. คล่ืนดินจะใชต้ ิดต่อสื่อสารเฉพาะความถ่ียา่ นใดก. VLF ข. HFค. VHF ง. UHF6. ลกั ษณะภูมิประเทศแบบใดที่คล่ืนดินสามารถเดินทางไดด้ ีก. ทุกสภาพภูมิประเทศ ข. สภาพภมู ิประเทศแหง้ แลง้ค. สภาพภูมิประเทศเป็นภเู ขา ง. สภาพชุ่มช้ืนและเป็นน้า7. ขอ้ ใดต่อไปน้ี ไม่ใช่ คุณสมบตั ิของคลื่นวทิ ยุก. คล่ืนวทิ ยยุ งิ่ เดินทางไกล ยงิ่ มีพลงั งานมากข้ึนข. สามารถสะทอ้ นได้ เมื่อตกกระทบผวิ ตวั นาไฟฟ้ าค. สามารถเบ่ียงเบนได้ เมื่อเดินทางผา่ นมุมหรือขอบของวตั ถุท่ีขวางก้นัง. สามารถกระจดั กระจายได้ เมื่อตกกระทบตวั กลางที่เป็ นกลุ่มกอ้ น

- 35 -8. วทิ ยกุ ระจายเสียงระบบ FM จะใชก้ ารแพร่กระจายคล่ืนวทิ ยแุ บบใดก. คลื่นดิน ข. คล่ืนตรงค. คลื่นผวิ ง. คลื่นฟ้ า9. การส่ือสารบนพ้นื ผวิ โลกแบบคลื่นตรงจะไดร้ ะยะทางประมาณเทา่ ไรก. 50 กิโลเมตร ข. 80 กิโลเมตรค. 250 กิโลเมตร ง. 500 กิโลเมตร10. ถา้ เสาอากาศของเคร่ืองส่งสูง 100 เมตร และเสาอากาศของเครื่องรับวทิ ยสุ ูง 20 เมตรจะไดร้ ะยะทางในการรับสัญญาณเทา่ ไรก. 20 กิโลเมตร ข. 40 กิโลเมตรค. 60 กิโลเมตร ง. 80 กิโลเมตร