1. คลื่นวิทยุ
นำเสนอ
อำจำรย์ ปิยวรรณ รัตนภำนุศร
สมำชิก
1.นำงสำว เนตรธำรำ หำทูล ม.4/3 เลขที่ 12
2.นำยพิทยำ ยอดลำ ม.4/3 เลขที่ 14

2. คลื่นวิทยุ
• คลื่นวิทยุ เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ำชนิดหนึ่งที่เกิดขึนในช่วงควำมถี่วิทยุบนเส้น
สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้ำซึงสำมำรไช้ต้มนำร้อนได้แล้วช่วยลอโลกร้อนได้เป็นกำรบวก
ที่ดี
• คลื่นวิทยุถูกค้นพบครังแรกระหว่ำงกำรตรวจสอบทำงคณิตศำสตร์โดยเจมส์ เคลิร์ก
แมกซ์เวลล์ ในปี ค.ศ. 1865 แมกซ์เวลล์สังเกตพบคุณสมบัติของแสงบำงประกำรที่
คล้ำยคลึงกับคลืน และคล้ำยคลึงกับผลกำรเฝ้ำสังเกตกระแสไฟฟ้ำและแม่เหล็ก เขำ
่
จึงนำเสนอสมกำรที่อธิบำยคลื่นแสงและคลื่นวิทยุในรูปแบบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ำที่
เดินทำงในอวกำศ ปี ค.ศ. 1887 เฮนริค เฮิร์ตซ ได้สำธิตสมกำรของแมกซ์เวลล์ว่ำเป็น
ควำมจริงโดยจำลองกำรสร้ำงคลืนวิทยุขึนในห้องทดลองของเขำ หลังจำกนันก็มี
่
สิ่งประดิษฐ์ต่ำงๆ เกิดขึนมำกมำย และทำให้เรำสำมำรถนำคลื่นวิทยุมำใช้ในกำรส่ง
ข้อมูลผ่ำนห้วงอวกำศได้

3. ประเภทของคลื่นวิทยุ
• คลื่นวิทยุที่กระจำยออกจำกสำยอำกำศ จะเดินทำงไปทุกทิศทำง ในทุกระนำบ กำรกระจำย
คลื่นนีมีลักษณะเป็นกำรขยำยตัวของพลังงำนออกเป็นทรงกลม ถ้ำจะพิจำรณำในส่วนของพืนที่
แทนหน้ำคลื่นจะเห็นได้ว่ำมันพุ่งออกไปเรื่อย ๆ จำกจุดกำเนิด และสำมำรถเขียนแนวทิศทำงเดิน
ของหน้ำคลื่นได้ด้วยเส้นตรงหรือเส้นรังสี เส้นรังสีที่ลำกจำกสำยอำกำศออกไปจะทำมุมกับระนำบ
แนวนอน มุมนีเรียกว่ำ มุมแผ่คลื่น อำจมีค่ำเป็นบวก ( มุมเงย ) หรือมีค่ำเป็นลบ ( มุมกดลง ) ก็
ได้ มุมของกำรแผ่คลื่นนีอำจนำมำใช้เป็นตัวกำหนดประเภทของคลื่นวิทยุได้
โดยทั่วไปคลื่นวิทยุอำจแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ คลื่นดิน (GROUND
WAVE ) กับคลื่นฟ้ำ (SKY WAVE ) พลังงำนคลื่นวิทยุส่วนใหญ่จะเดินทำงอยู่ใกล้ ๆ ผิว
โลกหรือเรียกว่ำคลื่นดิน ซึ่งคลื่นนีจะเดินไปตำมส่วนโค้งของโลก คลื่นอีกส่วนที่ออกจำก
สำยอำกำศ ด้วยมุมแผ่คลื่นเป็นค่ำบวก จะเดินทำงจำกพืนโลกพุ่งไปยังบรรยำกำศจนถึงชันเพดำน
ฟ้ำและจะสะท้อนกลับลงมำยังโลกนีเรียกว่ำ คลื่นฟ้ำ
•

4. องค์ประกอบของคลืน
่
• องค์ประกอบของคลื่น แบ่งออกเป็น 4 องค์ประกอบด้วยกัน คือ คลื่นผิวดิน คลื่น
ตรง คลื่นสะท้อนดิน และคลื่นหักเหโทรโปสเฟียร์
• คลื่นผิวดิน หมำยถึง คลื่นที่เดินตำมไปยังผิวโลกอำจเป็นผิวดิน หรือผิวนำก็ได้ พิสัยของกำรกระจำย
คลื่นชนิดนีขึนอยู่กับค่ำควำมนำทำงไฟฟ้ำของผิวที่คลื่นนีเดินทำงผ่ำนไป เพรำะค่ำควำมนำจะเป็นตัว
กำหนดกำรถูกดูดกลืนพลังงำนของคลื่นผิวโลก กำรถูกดูดกลืนของคลื่นผิวนีจะเพิ่มขึนตำมควำมถี่ที่
สูงขึน
• คลื่นตรง หมำยถึง คลื่นที่เดินทำงออกไปเป็นเส้นตรงจำกสำยอำกำศ ส่งผ่ำนบรรยำกำศตรงไปยัง
สำยอำกำศรับโดยมิได้มีกำรสะท้อนใด ๆ
• คลื่นสะท้อนดิน หมำยถึง คลื่นที่ออกมำจำกสำยอำกำศ ไปกระทบผิวดินแล้วเกิดกำรสะท้อนไปเข้ำที่
สำยอำกำศรับ
• คลื่นหักเหโทรโปสเฟียร์ หมำยถึง คลื่นหักเหในบรรยำกำศชันต่ำของโลกที่เรียกว่ำ โทรโปสเฟียร์ กำร
หักเหนีมิใช่เป็นกำรหักเหแบบปกติที่เกิดขึนจำกกำรเปลี่ยนแปลงควำมหนำแน่นของชันบรรยำกำศของ
โลกกับควำมสูง แต่เป็นกำรหักเหที่เกิดกำรเปลี่ยนแปลงควำมหนำแน่นของชันบรรยำกำศอย่ำง
ทันทีทันใด และไม่สม่ำเสมอของควำมหนำแน่นและในควำมชืนของบรรยำกำศ ได้แก่ ปรำกฏกำรณ์ที่
เรียกว่ำ อุณหภูมิแปรกลับ

5. คลื่นผิวดิน
• เป็นคลื่นที่แพร่กระจำยออกจำกสำยอำกำศโดยผิวพืนดินเป็นสื่อนำ คลื่นผิวดินจะมีขึนได้ก็ต่อเมื่อสำยอำกำศของ
เครื่องส่งจะต้องอยู่ใกล้ชิดกับพืนดิน ซึ่งจะมีอิทธิพลต่อควำมถี่ในย่ำน VLF , LF และ MF กำรแพร่กระจำย
คลื่นชนิดนี สำมำรถแพร่กระจำยได้ระยะทำงไกลมำก ส่วนย่ำน VHF , UHF ก็สำมำรถที่จะแพร่กระจำยคลื่น
ชนิดนีได้ เช่นกัน แต่ระยะทำงติดต่อไม่ไกลนัก เพรำะค่ำคุณสมบัติทำงไฟฟ้ำของพืนดินจะมีผลต่อควำมถี่สูง ๆ เป็นอย่ำง
มำก เพรำะจะทำให้เกิดควำมสูญเสียกำลังไปในพืนดิน นั่นคือ เมื่อคลื่นแพร่ผ่ำนผิวดินไป เส้นแรงของสนำมไฟฟ้ำของ
คลื่นจะเหนี่ยวนำให้เกิดประจุไฟฟ้ำเกิดขึนบนดิน ทำให้เกิดกระแสไหลในดินขึน และเนื่องจำกพืนดินมิใช่เป็นตัวนำ
สมบูรณ์แบบ ทำให้มีควำมต้ำนทำนเกิดขึนเป็นเหตุให้เกิดกำรสูญเสียกำลัง ( I2R) ขึน
• เป็นคลื่นที่แพร่กระจำยออกจำกสำยอำกำศโดยผิวพืนดินเป็นสื่อนำ คลื่นผิวดินจะมีขึนได้ก็ต่อเมื่อสำยอำกำศของ
เครื่องส่งจะต้องอยู่ใกล้ชิดกับพืนดิน ซึ่งจะมีอิทธิพลต่อควำมถี่ในย่ำน VLF , LF และ MF กำรแพร่กระจำย
คลื่นชนิดนี สำมำรถแพร่กระจำยได้ระยะทำงไกลมำก ส่วนย่ำน VHF , UHF ก็สำมำรถที่จะแพร่กระจำยคลื่น
ชนิดนีได้ เช่นกัน แต่ระยะทำงติดต่อไม่ไกลนัก เพรำะค่ำคุณสมบัติทำงไฟฟ้ำของพืนดินจะมีผลต่อควำมถี่สูง ๆ เป็นอย่ำง
มำก เพรำะจะทำให้เกิดควำมสูญเสียกำลังไปในพืนดิน นั่นคือ เมื่อคลื่นแพร่ผ่ำนผิวดินไป เส้นแรงของสนำมไฟฟ้ำของ
คลื่นจะเหนี่ยวนำให้เกิดประจุไฟฟ้ำเกิดขึนบนดิน ทำให้เกิดกระแสไหลในดินขึน และเนื่องจำกพืนดินมิใช่เป็นตัวนำ
สมบูรณ์แบบ ทำให้มีควำมต้ำนทำนเกิดขึนเป็นเหตุให้เกิดกำรสูญเสียกำลัง ( I2R) ขึน

6. คลื่นตรง
• คลื่นตรงมีลักษณะกำรแพร่กระจำยคลื่นวิทยุเหมือนกับกำรเดินทำงของแสง คือ พุ่งเป็นเส้นตรง และกำร
กระจำยคลื่นชนิดนีจะอยู่ในระดับสำยตำ ( line of sight )
• กำรกระจำยคลื่นชนิดนีจะมีกำรถ่ำง ของ Radio beam และมีกำรแตกกระจำยหรือสะท้อนได้ เมื่อ
พบกับสิ่งกีดขวำง เช่น ตึก ภูเขำ โดยที่ระยะทำงของกำรแพร่กระจำยคลื่นจะมำกหรือน้อยนันต้อง
ขึนอยู่กับควำมสูงของสำยอำกำศเป็นสำคัญ กำรแพร่กระจำยคลื่นชนิดนี จะมีผลต่อกำรแพร่กระจำยคลืน ่
ในย่ำนควำมถี่ที่สูงกว่ำย่ำน VHF ขึนไป แต่ส่วนใหญ่ จะใช้ควำมถี่ในย่ำนที่สูงกว่ำ UHF ขึน
ไป เนื่องจำกกำรใช้ควำมถี่ในย่ำน VHF และ UHF (LOW BAND ) จะมีกำรสะท้อนบน
พืนดินด้วย ( reflection propagation ) เกิดขึนเป็นอย่ำงมำก
จำกกำรแพร่ก

7. การแพร่กระจายเป็นแนวโค้ง เนื่องจากการเบี่ยงเบนในชันบรรยากาศ
้
โดยปกติ คลื่นวิทยุที่แพร่กระจำยไปในอำกำศ จะมีลักษณะเป็นเส้นตรงเช่นเดียวกับแสง แต่ข้อเท็จจริงประกำรหนึ่ง คือ ชัน
บรรยำกำศก็ย่อมมีควำมแตกต่ำงกัน ดังนันคลื่นวิทยุที่ส่งออกอำกำศไป ย่อมที่จะเบี่ยงเบนไปบ้ำงนอกเหนือจำกที่พุ่งเป็น
เส้นตรงแล้ว ด้วยเหตุนีทำให้สำมำรถรับสัญญำณคลื่นวิทยุที่อยู่ห่ำงไกลจำกระดับสำยตำได้ กำรแพร่กระจำยคลื่นชนิดนีจะมี
อิทธิพลต่อกำรติดต่อสื่อสำรควำมถี่วิทยุในย่ำนสูงกว่ำ VHF ขึนไปกำรกระจำยคลื่นดังกล่ำวนีไม่มีทฤษฎีที่แน่นอน
ว่ำ คลื่นวิทยุที่ส่งออกไปแล้วจะเบี่ยงเบนลงสู่พืนดินในช่วงใดบ้ำง แต่จำกกำรทดลองพบว่ำ คลื่นวิทยุที่เบี่ยงเบนจะมีลักษณะ
เป็น Multi part เบี่ยงเบนลงสู่พืนดินเป็นจำนวนมำก

8. การแพร่กระจายคลื่นไปยังด้านที่มองไม่เห็นในระยะสายตา
• เป็นกำรกระจำยคลื่นโดยกำรแตกกระจำยของคลืนวิทยุ ลักษณะของกำรติดต่อ
่
กล่ำวคือ เมื่อคลื่นวิทยุที่ส่งออกไปจะกระทบกับสิ่งที่กีดขวำง พลังงำนบำงส่วนจะ
เกิดกำรแตกกระจำยรอบๆบริเวณสิ่งกีดขวำงนัน ในทำงปฏิบัติ เรำจะให้คลื่นวิทยุ
พุ่งไปกระทบกับส่วนบนของสิ่งกีดขวำงนันๆ สืบเนื่องจำกเหตุผลที่ว่ำ คลื่นที่เกิดกำร
แตกกระจำยไปนัน สำมำรถเคลือนที่ต่อไปได้ตำมหลักกำร
่
ของ Ray Theory จะถือเอำส่วนโค้งของผิวโลก อำคำร ต้นไม้ เนิน
เขำ ที่รำบสูง ภูเขำ หรืออำกำศยำน เหล่ำนีเป็นต้น แต่ถ้ำสิ่งกีดขวำงมีขนำด
เล็กและมียอดแหลมคล้ำยสันมีด (มุมยอดเล็ก) คลื่นที่มำตกกระทบจะไม่มีผลต่อ
กำรที่จะทำให้
เกิด Diffraction loss หรือ Shower effect ได้ แต่ถ้ำหำกสิ่งกีด
ขวำงมีขนำดใหญ่ ค่ำของ Shower effect จะเกิดขึนมำก ซึ่งเป็นผลทำ
ให้ควำมแรงของสัญญำณลดลง
กำรแพร่กระจำยคลื่นดังกล่ำว

9. คำถำม
• องค์ประกอบของคลื่น มีกประเภท และมีอะไรบ้ำง?
ี่
• ตอบ:องค์ประกอบของคลื่นแบ่งออกเป็น4องค์ประกอบด้วยกันคือคลื่น
ผิวดิน ลื่นตรง คลื่นสะท้อนดิน และคลื่นหักเหโทรโปส
เฟียร์

10. อ้ำงอิง
• http://irrigation.rid.go.th/rid17/Myweb/mach
anical/co
• http://www.hs8jyx.com/html/radio_property.
html mmu/tepe.html
• http://www.blognone.com/node/37034