อ่าน 6 นาที
การป้อนเสาอากาศ
เครื่องส่ง หรือ เครื่องรับ วิทยุเชื่อมต่อกับ เสาอากาศ ซึ่งส่งหรือรับคลื่นวิทยุ [ 1 ] ระบบ ป้อน สัญญาณเสาอากาศ หรือ ตัวป้อนสัญญาณเสาอากาศ คือ สายเคเบิล หรือ ตัวนำ และอุปกรณ์อื่นๆ...
การป้อนเสาอากาศ
| ส่วนหนึ่งของชุดบทความเกี่ยวกับ |
| เสาอากาศ |
|---|
เครื่องส่งหรือเครื่องรับวิทยุเชื่อมต่อกับเสาอากาศซึ่งส่งหรือรับคลื่นวิทยุ[ 1 ] ระบบป้อนสัญญาณเสาอากาศหรือตัวป้อนสัญญาณเสาอากาศคือสายเคเบิลหรือตัวนำและอุปกรณ์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง ซึ่งเชื่อมต่อเครื่องส่งหรือเครื่องรับกับเสาอากาศและทำให้ทั้งสองอุปกรณ์เข้ากันได้[ 2 ] [ 3 ] ในเครื่องส่งวิทยุ เครื่องส่งสัญญาณจะสร้างกระแสสลับที่มีความถี่วิทยุและระบบป้อนสัญญาณจะป้อนกระแสไปยังเสาอากาศ ซึ่งจะแปลงพลังงานในกระแสเป็นคลื่นวิทยุ ในเครื่องรับวิทยุ คลื่นวิทยุที่เข้ามาจะกระตุ้นกระแสสลับขนาดเล็กในเสาอากาศ และระบบป้อนสัญญาณจะส่งกระแสนี้ไปยังเครื่องรับ ซึ่งจะประมวลผลสัญญาณ
เพื่อถ่ายโอนกระแสความถี่วิทยุ อย่างมีประสิทธิภาพ สายป้อนที่เชื่อมต่อเครื่องส่งหรือเครื่องรับกับเสาอากาศจะต้องเป็นสายเคเบิลชนิดพิเศษที่เรียกว่าสายส่งในความถี่ไมโครเวฟมักใช้ท่อนำคลื่น ซึ่งเป็นท่อโลหะกลวงที่นำคลื่นวิทยุ ใน เสาอากาศพาราโบลา (จาน)โดยทั่วไปแล้ว การป้อนจะรวมถึงเสาอากาศป้อน ( ฮอร์นป้อน )ซึ่งส่งหรือรับคลื่นวิทยุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครื่องส่งสัญญาณ ระบบป้อนเป็นส่วนประกอบที่สำคัญซึ่งจับคู่ความต้านทานของเสาอากาศ สายป้อน และเครื่องส่งสัญญาณ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ ระบบป้อนอาจรวมถึงวงจรที่เรียกว่า หน่วยปรับจูนเสาอากาศหรือเครือข่ายจับคู่ระหว่างเสาอากาศและสายป้อน และสายป้อนและเครื่องส่งสัญญาณ[ 4 ] บนเสาอากาศจุดป้อนคือจุดบนองค์ประกอบเสาอากาศที่ขับเคลื่อนซึ่งสายป้อนเชื่อมต่ออยู่
ส่วนประกอบ
ในเครื่องส่งสัญญาณ การป้อนสัญญาณเสาอากาศถือเป็นส่วนประกอบทั้งหมดระหว่างเครื่องขยายสัญญาณขั้นสุดท้ายของเครื่องส่งสัญญาณและจุดป้อนสัญญาณของเสาอากาศ[ 4 ]ในเครื่องรับสัญญาณ หมายถึงส่วนประกอบทั้งหมดระหว่างเสาอากาศและขั้วต่ออินพุตของเครื่องรับสัญญาณ ในบางกรณี เช่น จานพาราโบลา ยังกำหนดให้รวมถึงเสาอากาศป้อนสัญญาณหรือฮอร์นป้อนสัญญาณด้วย
ในวิทยุบางรุ่น เสาอากาศจะติดอยู่กับเครื่องส่งหรือเครื่องรับโดยตรง เช่นเสาอากาศแบบแส้ที่ติดตั้งบน วิทยุ สื่อสารและวิทยุ FM แบบพกพา เสาอากาศไดโพลแบบปลอกของเราเตอร์ไร้สายและ เสาอากาศ PIFAภายในโทรศัพท์มือถือ ในกรณีนี้ ระบบป้อนสัญญาณจะประกอบด้วย วงจร จับคู่ความต้านทาน (ถ้าจำเป็น) ระหว่างเสาอากาศและเครื่องส่งหรือเครื่องรับ ซึ่งจะจับคู่ความต้านทานของเสาอากาศกับวิทยุ[ 4 ]
ในกรณีอื่นๆ เสาอากาศจะตั้งอยู่แยกต่างหากจากเครื่องส่งหรือเครื่องรับ เช่นเสาอากาศโทรทัศน์ กระจายเสียง และจานดาวเทียมที่ติดตั้งบนหลังคาบ้านพักอาศัยเสาอากาศภาคส่วนบนเสาเซลล์ของสถานีฐานโทรศัพท์มือ ถือ เสาอากาศเรดาร์หมุนที่สนามบิน และเสาอากาศของสถานีวิทยุและโทรทัศน์[ 4 ]ในกรณีนี้ เสาอากาศจะเชื่อมต่อกับเครื่องส่งหรือเครื่องรับด้วยสายเคเบิลที่เรียกว่าฟีดไลน์เพื่อให้สามารถส่ง กระแส ความถี่วิทยุ (RF) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ฟีดไลน์จึงทำจากสายเคเบิลชนิดพิเศษที่เรียกว่าสายส่งข้อดีของสายส่งคือมีอิมพีแดนซ์ลักษณะ เฉพาะที่สม่ำเสมอ เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงอิมพีแดนซ์อย่างกะทันหันซึ่งทำให้พลังงานวิทยุสะท้อนกลับไปตามสาย ประเภทหลักของสายส่ง ได้แก่ สายคู่ขนาน (สายนำคู่ ) สายโคแอกเซียลและสำหรับไมโครเวฟคือท่อ นำคลื่น
สายป้อน
ในเสาอากาศ วิทยุ สายป้อน ( feedline ) หรือfeederคือสายเคเบิลหรือสายส่ง อื่นๆ ที่เชื่อมต่อเสาอากาศกับเครื่องส่งหรือเครื่องรับวิทยุ[ 5 ]ในเสาอากาศส่งสัญญาณ สายป้อนจะป้อนกระแสความถี่วิทยุ (RF) จากเครื่องส่งไปยังเสาอากาศ ซึ่งพลังงานในกระแสจะถูกแผ่รังสีออกมาเป็นคลื่นวิทยุในเสาอากาศรับสัญญาณ สายป้อนจะถ่ายโอนแรงดันไฟฟ้า RF ขนาดเล็กที่เหนี่ยวนำในเสาอากาศโดยคลื่นวิทยุไปยังเครื่องรับ เพื่อให้สามารถส่งกระแส RFได้อย่างมีประสิทธิภาพ สายป้อนจึงทำจากสายเคเบิลชนิดพิเศษที่เรียกว่าสายส่งประเภทของสายป้อนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด ได้แก่ สาย โคแอกเซียลสายคู่ สายบันไดและที่ความถี่ไมโครเวฟ คือ ท่อนำคลื่น
โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเสาอากาศส่งสัญญาณ สายป้อนเป็นส่วนประกอบที่สำคัญมากซึ่งต้องได้รับการปรับแต่งเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้องกับเสาอากาศและเครื่องส่งสัญญาณ สายส่งแต่ละประเภทมีอิมพีแดนซ์ลักษณะ เฉพาะ ซึ่งต้องตรงกับอิมพีแดนซ์ของเสาอากาศและเครื่องส่งสัญญาณ เพื่อส่งพลังงานไปยังเสาอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากอิมพีแดนซ์เหล่านี้ไม่ตรงกัน อาจทำให้เกิดสภาวะที่เรียกว่าคลื่นนิ่งบนสายป้อน ซึ่งพลังงาน RF จะสะท้อนกลับไปยังเครื่องส่งสัญญาณ ทำให้สูญเสียพลังงานและอาจทำให้เครื่องส่งสัญญาณร้อนเกินไป การปรับแต่งนี้ทำได้ด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่าตัวปรับจูนเสาอากาศในเครื่องส่งสัญญาณ และบางครั้งก็ใช้เครือข่ายจับคู่ที่เสาอากาศ ระดับความไม่ตรงกันระหว่างสายป้อนและเสาอากาศจะวัดได้ด้วยเครื่องมือที่เรียกว่าเครื่องวัด SWR (เครื่องวัดอัตราส่วนคลื่นนิ่ง) ซึ่งวัดอัตราส่วนคลื่นนิ่ง (SWR) บนสาย
ลักษณะการเดินสายไฟของสายป้อนสัญญาณทั่วไปบางประเภท ประเภท สายเคเบิล ค่าความต้านทานที่ระบุ( Ω ) ปัจจัยความเร็ว (% c ) สายโคแอกซ์วิทยุ 50 66 (ของแข็ง) 80 (โฟม) วิดีโอโคแอกซ์ 75 สายริบบิ้น คู่ 300 82 เส้นหน้าต่าง 450 95–99 สายบันไดสายเปิด 500–600
สายไฟคู่
แหล่งที่มา: [ 6 ]
สายคู่ (Twin lead) ใช้สำหรับเชื่อมต่อวิทยุ FMและเครื่องรับโทรทัศน์กับเสาอากาศ แม้ว่าในปัจจุบันสายโคแอกเชียลจะเข้ามาแทนที่ในแอปพลิเคชันหลังแล้ว และยังใช้เป็นสายป้อนสัญญาณสำหรับเครื่องส่งสัญญาณกำลังต่ำ เช่น เครื่องส่งสัญญาณ วิทยุสมัครเล่นสายคู่ประกอบด้วยตัวนำ ลวดสองเส้น ที่วิ่งขนานกันโดยมีระยะห่างคงที่อย่างแม่นยำ หุ้มด้วย วัสดุ ฉนวนโพลีเอทิลีน ในลักษณะแบนคล้ายริบบิ้น ระยะห่างระหว่างลวดทั้งสองเส้นนั้นเล็กเมื่อเทียบกับความยาวคลื่นของสัญญาณ RFที่ส่งผ่านลวดกระแส RF ในลวดเส้นหนึ่งมีขนาด เท่ากัน และมีทิศทาง ตรงกันข้ามกับกระแส RF ในลวดอีกเส้นหนึ่ง ดังนั้น ในบริเวณที่ห่างไกลจากสายส่ง คลื่นวิทยุที่แผ่ออกมาจากลวดเส้นหนึ่งจะมี เฟสตรงกันข้ามและจะหักล้างกับคลื่นที่แผ่ออกมาจากลวดอีกเส้นหนึ่ง
ด้วยเหตุผลเดียวกันนี้ สายคู่จึงทนทานต่อสัญญาณรบกวนทางวิทยุและการแทรกแซงความถี่วิทยุ (RFI) ได้ดี ตราบใดที่สายทั้งสองอยู่ห่างจากวัตถุโลหะขนาดใหญ่หรือสายไฟขนานอื่นๆ ในระยะเท่ากัน คลื่นวิทยุภายนอกที่ไม่ต้องการจะเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้าที่มีขนาดเท่ากันและทิศทางเดียวกัน (เฟสตรงกัน) บนสายทั้งสอง เนื่องจากตราบใดที่อินพุตของตัวรับสัญญาณมีความสมดุล มันจะตอบสนองต่อกระแสไฟฟ้าแบบดิฟเฟอเรนเชียล (ตรงข้าม) เท่านั้น กระแสไฟฟ้าจากสัญญาณรบกวนจึงถูกหักล้างไป
สายคู่มักถูกเรียกว่าเป็น " สายสมดุล " อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องพิจารณาอย่างรอบคอบ: สายเคเบิลทุกประเภท ไม่ว่าจะเป็นสายคู่ขนานหรือสายโคแอกเซียล สามารถนำกระแสไฟฟ้าสมดุลได้ และทุกประเภทก็สามารถนำกระแสไฟฟ้าไม่สมดุลได้เช่นกัน ซึ่งจะก่อให้เกิดการแผ่รังสี ด้วยเหตุนี้ สายป้อนทุกประเภทจึงต้องได้รับการดูแลเพื่อให้ "สมดุล" และอาจกลายเป็น "ไม่สมดุล" ได้หากละเลย สายทั้งหมดควรป้อนด้วยกระแสไฟฟ้าสมดุลและเชื่อมต่อผ่านบาลัน แบบกระแส (หรือ "ตัวแยกสาย") ในหลายจุดตลอดสาย เพื่อกำจัดสัญญาณรบกวนที่เข้ามาในรูปแบบของกระแสไฟฟ้าไม่สมดุล
สายเคเบิลโคแอกเซียล

สายโคแอกเซียลเป็นสายส่งสัญญาณที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดชนิดหนึ่ง สำหรับความถี่ต่ำกว่า ช่วง ไมโครเวฟ ( SHF ) ประกอบด้วยตัวนำตรงกลางที่เป็นลวด และตัวนำ "ฉนวน" ที่เป็นโลหะถักหรือแข็ง ซึ่งมักเป็นทองแดงหรืออลูมิเนียมหุ้มอยู่ ตัวนำตรงกลางถูกแยกออกจากฉนวนภายนอกด้วยวัสดุไดอิเล็กทริกซึ่งมักเป็นโฟมพลาสติก เพื่อรักษาระยะห่างระหว่างตัวนำทั้งสองให้คงที่ ฉนวนถูกหุ้มด้วยปลอกพลาสติกด้านนอก ใน สาย โคแอกเซียลแบบแข็งซึ่งใช้สำหรับการส่งสัญญาณกำลังสูง เช่นเครื่องส่งสัญญาณโทรทัศน์ฉนวนจะเป็นท่อโลหะแข็งหรือยืดหยุ่นที่บรรจุก๊าซอัด เช่นไนโตรเจนและตัวนำภายในจะถูกยึดไว้ตรงกลางด้วยตัวเว้นระยะพลาสติกเป็นระยะๆ
สายโคแอกซ์ถูกเรียกว่า " สายไม่สมดุล " เนื่องจากตัวนำหุ้มฉนวนมักต่อลงดินทาง ไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม กระแสไฟฟ้าที่ไหลไปตามตัวนำตรงกลางจะสมดุลกับกระแสไฟฟ้าที่ไหลไปตามพื้นผิวด้านในของฉนวน มีเพียงกระแสไฟฟ้าที่ไหลอยู่บนพื้นผิวด้านนอกของฉนวนโคแอกซ์เท่านั้นที่ไม่สมดุล หากสามารถกั้นกระแสไฟฟ้านั้นได้ สายโคแอกซ์ก็จะกลายเป็น "สายสมดุล" ข้อดีอย่างมากของสายโคแอกซ์คือ ตัวนำหุ้มฉนวนจะแยกกระแสไฟฟ้าภายในสายออกจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก หากกระแสไฟฟ้าที่ไหลอยู่บนพื้นผิวด้านนอกถูกกั้น สายโคแอกซ์จะไม่ได้รับผลกระทบจากวัตถุโลหะที่อยู่ใกล้เคียงและทนต่อการรบกวนได้
ท่อนำคลื่น

ท่อนำคลื่น (Waveguide) ใช้ใน ความถี่ ไมโครเวฟ ( SHF ) ซึ่งสายส่งประเภทอื่น ๆ มีการสูญเสียพลังงานสูงเกินไป ท่อนำคลื่นเป็นตัวนำหรือท่อโลหะกลวง อาจมีหน้าตัดเป็นวงกลมหรือสี่เหลี่ยม ท่อนำคลื่นมักถูกอัดด้วยก๊าซไนโตรเจนเพื่อป้องกันความชื้น สัญญาณ RF เดินทางผ่านท่อในลักษณะเดียวกับที่เสียงเดินทางในท่อ ผนังโลหะป้องกันการแผ่พลังงานออกไปภายนอกและยังป้องกันการรบกวนเข้าสู่ท่อนำคลื่นด้วย เนื่องจากต้นทุนและการบำรุงรักษาของท่อนำคลื่น เสาอากาศไมโครเวฟจึงมักมีภาคเอาต์พุตของเครื่องส่งสัญญาณหรือส่วนหน้า RFของเครื่องรับอยู่ที่เสาอากาศ และสัญญาณจะถูกส่งไปยังหรือจากส่วนที่เหลือของเครื่องส่งหรือเครื่องรับที่ความถี่ต่ำกว่าโดยใช้สายโคแอกเซียล ท่อนำคลื่นถือเป็นสายส่งแบบไม่ สมดุล
การจับคู่ความต้านทาน
โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเสาอากาศส่งสัญญาณ สายป้อนเสาอากาศเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่ต้องปรับให้ทำงานได้อย่างเข้ากันได้กับเสาอากาศและตัวส่งสัญญาณ[ 4 ]ขั้วเอาต์พุตของตัวส่งสัญญาณ สายส่งและเสาอากาศแต่ละตัวมีอิมพีแดนซ์ลักษณะ เฉพาะ ซึ่งเป็นอัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าต่อกระแสไฟฟ้าที่ขั้วของอุปกรณ์ เพื่อถ่ายโอนพลังงานสูงสุดระหว่างตัวส่งสัญญาณและเสาอากาศ ตัวส่งสัญญาณและสายป้อนต้องมีอิมพีแดนซ์ที่ตรงกับเสาอากาศ[ 2 ]ซึ่งหมายความว่าตัวส่งสัญญาณและเสาอากาศต้องมีความต้านทาน เท่ากัน และรีแอกแทนซ์ เท่ากันแต่ตรงข้ามกัน สายป้อนต้องมีอิมพีแดนซ์ที่ตรงกับตัวส่งสัญญาณด้วย[ 7 ]หากตรงตามเงื่อนไขนี้ เสาอากาศจะดูดซับพลังงานทั้งหมดที่จ่ายโดยสายป้อน หากอิมพีแดนซ์ที่ปลายทั้งสองข้างของสายไม่ตรงกัน จะทำให้เกิดสภาวะที่เรียกว่า " คลื่นนิ่ง " ( VSWR สูง ) บนสายป้อน ซึ่งพลังงาน RF บางส่วนไม่ได้ถูกแผ่รังสีโดยเสาอากาศ แต่สะท้อนกลับไปยังตัวส่งสัญญาณ ทำให้สูญเสียพลังงานและอาจทำให้ตัวส่งสัญญาณร้อนเกินไป เครื่องส่งสัญญาณส่วนใหญ่มีอิมพีแดนซ์เอาต์พุตมาตรฐานที่ 50 โอห์มออกแบบมาเพื่อใช้กับสายเคเบิลโคแอกเชียล 50 โอห์ม
เครื่องส่งสัญญาณจะจับคู่กับสายป้อนโดยอุปกรณ์ที่เรียกว่าตัวปรับเสาอากาศหน่วยปรับเสาอากาศหรือเครือข่ายจับคู่ซึ่งอาจเป็นวงจรในเครื่องส่งสัญญาณ หรืออุปกรณ์แยกต่างหากที่เชื่อมต่อระหว่างเครื่องส่งสัญญาณและสายป้อน[ 4 ] [ 2 ]อาจมีเครือข่ายจับคู่อีกอันหนึ่งระหว่างเสาอากาศและสายป้อน เพื่อจับคู่สายป้อนกับเสาอากาศ[ 7 ] ในอุปกรณ์ไร้สายสำหรับผู้บริโภคที่ทำงานที่ความถี่คงที่ เครือข่ายจับคู่จะไม่สามารถปรับได้และถูกห่อหุ้มไว้ในตัวเครื่อง ในเครื่องส่งสัญญาณขนาดใหญ่ เช่นสถานีกระจายเสียงและเครื่องส่งสัญญาณที่อาจทำงานที่ความถี่ต่างกัน เช่น สถานีคลื่นสั้น ตัวปรับเสาอากาศสามารถปรับได้ การเปลี่ยนแปลงความถี่ของเครื่องส่งสัญญาณหรือการปรับแต่งขั้นตอนเอาต์พุตของเครื่องส่งสัญญาณหรือเสาอากาศโดยทั่วไปจะเปลี่ยนอิมพีแดนซ์ ดังนั้นหลังจากดำเนินการใดๆ กับเครื่องส่งสัญญาณหรือเสาอากาศแล้ว จะต้องตรวจสอบ SWR และปรับเครือข่ายจับคู่ ในการปรับวงจรจับคู่ความต้านทาน เครื่องมือที่ง่ายที่สุดในการวัดระดับความไม่ตรงกันระหว่างสายป้อนและเสาอากาศคือเครื่องวัด SWR (เครื่องวัดอัตราส่วนคลื่นนิ่ง) ซึ่งจะแสดงอัตราส่วนคลื่นนิ่ง (SWR) บนสาย: อัตราส่วนของแรงดันหรือกระแสสูงสุดและต่ำสุดที่อยู่ติดกันบนสาย อัตราส่วน 1:1 แสดงถึงการจับคู่ความต้านทาน หมายความว่าโหลดมีความต้านทานโดยสมบูรณ์ ดังนั้นพลังงานทั้งหมดจึงถูกดูดซับและไม่มีพลังงานสะท้อนกลับ อัตราส่วนที่สูงกว่าแสดงถึงความไม่ตรงกันและพลังงานสะท้อนกลับ วงจรจับคู่ความต้านทานจะถูกปรับจนกว่าค่า SWR จะต่ำกว่าขีดจำกัดที่ยอมรับได้ เครื่องมือขั้นสูงอื่นๆ ได้แก่สะพานวัดความต้านทานและเครื่อง วิเคราะห์เสาอากาศ
เนื่องจากในเครื่องส่งสัญญาณที่มีการจับคู่ความต้านทาน ความต้านทานแหล่งกำเนิดของเครื่องส่งสัญญาณจะเท่ากับความต้านทานของสายป้อนและความต้านทานโหลดของเสาอากาศ และทั้งสองอยู่ในอนุกรมบนสายป้อนและใช้พลังงานเท่ากัน ดังนั้นพลังงานสูงสุดที่สามารถส่งไปยังเสาอากาศได้คือ 50% ของกำลังเอาต์พุตของเครื่องส่งสัญญาณ อีก 50% จะถูกกระจายไปเป็นความร้อนโดยความต้านทานในภาคเอาต์พุตของเครื่องส่งสัญญาณ (สายป้อนที่จับคู่แล้วจะกระจายพลังงานเล็กน้อยผ่านความต้านทานเล็กน้อย แต่ความต้านทานที่ปรากฏ ส่วนใหญ่ เป็นเพียงแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นในการเอาชนะความต้านทานเชิงเหนี่ยวนำและเชิงคาปาซิทีฟของสายป้อน ซึ่งโดยตัวมันเองแล้วไม่ก่อให้เกิดการสูญเสียใดๆ)
ในเครื่องรับวิทยุ ความไม่ตรงกันของอิมพีแดนซ์กับเสาอากาศทำให้พลังงานสัญญาณจากเสาอากาศที่ส่งไปยังเครื่องรับลดลงเช่นกัน ซึ่งสูงสุดไม่เกิน 50% ของพลังงานสัญญาณที่รับได้ และพลังงานที่ส่งไปยังเครื่องรับจะน้อยลงมากเมื่อสายส่งไม่ตรงกันและค่า SWR สูง อย่างไรก็ตาม การสูญเสียที่ความถี่ต่ำกว่า 10-20 MHz ไม่ใช่ปัญหาใหญ่ เพราะ ระดับ สัญญาณรบกวนจากความร้อนในเครื่องรับนั้นต่ำกว่าสัญญาณรบกวนในบรรยากาศที่ฝังอยู่ในสัญญาณอยู่แล้ว ดังนั้นสัญญาณอ่อนจากเสาอากาศจึงสามารถขยายในเครื่องรับเพื่อชดเชยพลังงานที่สูญเสียไปจากความไม่ตรงกันได้โดยไม่ทำให้สัญญาณรบกวนปนเปื้อนอย่างเห็นได้ชัด ที่ความถี่สูงกว่า 20 MHz สัญญาณรบกวนในบรรยากาศจะแผ่กระจายออกไปในอวกาศอย่างอิสระ ดังนั้นจึงมีระดับต่ำพอในสัญญาณที่ได้รับจนใกล้เคียงกับระดับสัญญาณรบกวนภายในของเครื่องรับเอง ที่ ความถี่ VHFและUHFการขยายสัญญาณจะทำให้อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน ลดลง และการจับคู่อิมพีแดนซ์ของสัญญาณที่ได้รับจึงเป็นเรื่องสำคัญสำหรับการรับสัญญาณที่อ่อนมาก
อาหารสมดุลและอาหารไม่สมดุล
สายส่งและส่วนประกอบที่ต่อพ่วงสามารถจำแนกได้เป็นแบบสมดุล ซึ่งทั้งสองด้านของสายมีอิมพีแดนซ์ต่อกราวด์เท่ากัน เช่นเสาอากาศไดโพลและสายลวดขนานหรือแบบไม่สมดุล ซึ่งด้านหนึ่งของสายต่อกับกราวด์เช่นเสาอากาศโมโนโพลและสายโคแอกเชียล [ 8 ] ใน การเชื่อมต่อส่วนประกอบแบบสมดุลและไม่สมดุลจะใช้อุปกรณ์สองพอร์ต ที่เรียกว่า บาลัน บาลันเป็น หม้อแปลงที่เชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบสายส่งแบบสมดุลและไม่สมดุล ตัวอย่างเช่น ในการป้อนเสาอากาศไดโพลจากสายป้อนแบบไม่สมดุลเช่น สายโคแอกเชียล สายป้อนจะเชื่อมต่อกับเสาอากาศผ่านบาลันหากไม่มีบาลัน ส่วนที่ไม่สมดุลของกระแสจะไหลอยู่ด้านนอกของฉนวนสายโคแอกเชียล ทำให้พื้นผิวด้านนอกของฉนวนทำหน้าที่เป็นเสาอากาศ[ 9 ]
ส่วนประกอบอาหารอื่นๆ

ระบบจ่ายไฟที่ซับซ้อนกว่าอาจมีส่วนประกอบอื่นๆ นอกเหนือจากสายส่งและวงจรจับคู่สัญญาณ:
เสาอากาศรับสัญญาณที่มีสายส่งยาวอาจมีเครื่องขยายสัญญาณอยู่ที่เสาอากาศ เรียกว่าเครื่องขยายสัญญาณรบกวนต่ำ (LNA) ซึ่งทำหน้าที่เพิ่มกำลังของสัญญาณวิทยุที่อ่อนเพื่อชดเชยการลดทอนในสายส่ง
ที่ ความถี่ ไมโครเวฟสายส่งแบบธรรมดาจะมีการสูญเสียพลังงานสูง ดังนั้นเพื่อลดการสูญเสีย ไมโครเวฟจึงต้องส่งผ่านท่อนำคลื่นซึ่งเป็นท่อโลหะกลวงที่นำคลื่นวิทยุ เนื่องจากต้นทุนสูงและต้องบำรุงรักษามาก จึงหลีกเลี่ยงการใช้ท่อนำคลื่นที่มีความยาวมาก และเสาอากาศแบบพาราโบลาที่ใช้ในความถี่ไมโครเวฟมักจะมีส่วนหน้า RFของตัวรับ หรือบางส่วนของตัวส่ง อยู่ที่เสาอากาศ ตัวอย่างเช่น ในจานรับสัญญาณดาวเทียมส่วนรับสัญญาณบนจานที่รวบรวมไมโครเวฟจะเชื่อมต่อกับวงจรที่เรียกว่าตัวแปลงความถี่ต่ำแบบลดสัญญาณรบกวน (LNB หรือ LNC) ซึ่งแปลงความถี่ไมโครเวฟสูงให้เป็นความถี่กลางที่ ต่ำกว่า เพื่อให้สามารถส่งเข้าไปในอาคารได้โดยใช้สายเคเบิลโคแอกเชียลที่มีราคาถูกกว่า
เสา อากาศเรดาร์และ เสา อากาศสื่อสารผ่านดาวเทียมอาจรองรับคลื่นวิทยุที่มีความถี่และโพลาไรเซชันหลายแบบ และอาจใช้เป็นทั้งเสาอากาศส่งและรับสัญญาณ ดังนั้นระบบป้อนสัญญาณจึงรองรับสัญญาณวิทยุที่เดินทางในทั้งสองทิศทาง ด้วยเหตุนี้ เสาอากาศเหล่านี้จึงมักมีระบบป้อนสัญญาณที่ซับซ้อนกว่า ซึ่งรวมถึงส่วนประกอบเฉพาะทาง เช่น
- ตัวเชื่อมต่อแบบทิศทางเดียว (directional couplers ) ซึ่งแยกคลื่นวิทยุที่เคลื่อนที่ในทิศทางเดียวออกไป แต่ไม่แยกในอีกทิศทางหนึ่ง เพื่อแยกสัญญาณที่รับได้ออกจากสัญญาณที่ส่งออกไป
- อุปกรณ์โพลาไรเซอร์ ที่ยอมให้ คลื่นวิทยุที่มีโพลาไรเซชันเดียวผ่านไปได้
- ทรานสดิวเซอร์แบบออร์โธโหมดซึ่งรวมหรือแยกสัญญาณวิทยุที่มีโพลาไรเซชัน ต่างกัน
- อุปกรณ์แยกความถี่ (diplexer)ที่รวมหรือแยกความถี่สองความถี่ที่แตกต่างกัน
- อุปกรณ์เปลี่ยนเฟสซึ่งทำหน้าที่เปลี่ยนแปลงเฟสของคลื่นวิทยุ
- สวิตช์นำคลื่น
- ข้อต่อหมุนของท่อนำคลื่น
เสาอากาศแบบอาร์เรย์หรือชุดเสาอากาศประกอบด้วยเสาอากาศหลายตัวที่เชื่อมต่อกับเครื่องส่งหรือเครื่องรับเพียงเครื่องเดียว ซึ่งทำงานร่วมกันเพื่อส่งหรือรับคลื่นวิทยุ ระบบป้อนสัญญาณของเสาอากาศแบบอาร์เรย์นั้นซับซ้อนกว่าเสาอากาศเดี่ยวอย่างเห็นได้ชัด เครือข่ายป้อนสัญญาณต้องแบ่งกำลังส่งของเครื่องส่งอย่างเท่าเทียมกันระหว่างเสาอากาศ เพื่อให้เกิดคลื่นระนาบ เสาอากาศแต่ละตัว(องค์ประกอบ)ของอาร์เรย์ส่งสัญญาณต้องได้รับกระแสไฟฟ้าที่มี ความสัมพันธ์ของ เฟส ที่เฉพาะเจาะจง ในทำนองเดียวกันกับอาร์เรย์รับสัญญาณ กระแสไฟฟ้าจากแต่ละองค์ประกอบอาจต้องมีการเปลี่ยนเฟสเพื่อให้รวมกันในเฟสเดียวกันที่เครื่องรับ ซึ่งอาจต้องใช้เครือข่ายเปลี่ยนเฟสที่แต่ละองค์ประกอบ ใน เสาอากาศ แบบอาร์เรย์เฟสซึ่งเป็นเสาอากาศแบบอาร์เรย์ชนิดหนึ่งที่สามารถควบคุมทิศทางของลำแสงได้ด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ แต่ละองค์ประกอบของเสาอากาศจะได้รับกระแสไฟฟ้าผ่านตัวเปลี่ยนเฟสแบบโปรแกรมได้ ซึ่งควบคุมโดยคอมพิวเตอร์
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การป้อนเสาอากาศ
เครื่องส่ง หรือ เครื่องรับ วิทยุเชื่อมต่อกับ เสาอากาศ ซึ่งส่งหรือรับคลื่นวิทยุ [ 1 ] ระบบ ป้อน สัญญาณเสาอากาศ หรือ ตัวป้อนสัญญาณเสาอากาศ คือ สายเคเบิล หรือ ตัวนำ และอุปกรณ์อื่นๆ...
ส่วนประกอบ
ในเครื่องส่งสัญญาณ การป้อนสัญญาณเสาอากาศถือเป็นส่วนประกอบทั้งหมดระหว่างเครื่องขยายสัญญาณขั้นสุดท้ายของเครื่องส่งสัญญาณและจุดป้อนสัญญาณของเสาอากาศ [ 4 ] ในเครื่องรับสัญญาณ หมายถึงส่วนประกอบทั้งหมดระหว่างเสาอากาศและขั้วต่ออินพุตของเครื่องรับสัญญาณ ในบางกรณี...
สายป้อน
ใน เสาอากาศ วิทยุ สาย ป้อน ( feedline ) หรือ feeder คือสายเคเบิลหรือ สายส่ง อื่นๆ ที่เชื่อมต่อเสาอากาศกับ เครื่องส่ง หรือ เครื่องรับ วิทยุ [ 5 ] ในเสาอากาศส่งสัญญาณ สายป้อนจะป้อน กระแส ความถี่วิทยุ (RF) จากเครื่องส่งไปยังเสาอากาศ...
สายเคเบิลโคแอกเซียล
สายโคแอกเซียลเป็นสายส่งสัญญาณที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดชนิดหนึ่ง สำหรับความถี่ต่ำกว่า ช่วง ไมโครเวฟ ( SHF ) ประกอบด้วยตัวนำตรงกลางที่เป็นลวด และตัวนำ "ฉนวน" ที่เป็นโลหะถักหรือแข็ง ซึ่งมักเป็น ทองแดง หรือ อลูมิเนียม หุ้มอยู่...