วันอังคารที่ 7 กรกฎาคม พ.ศ. 2563

มุมยิงของสายอากาศในแนวระดับ


โดย จิตรยุทธ จุณณะภาต (HS0DJU)

เคยสังเกตไหมว่า บางครั้งเราใช้สายอากาศหน้าตาเหมือนๆ กัน (ที่จริง คล้ายกัน จะถูกต้องกว่า) สองต้นหรือมากกว่า แต่กลับรับ/ส่งสัญญาณกับคู่สถานีได้ต่างกัน บางครั้งก็ต่างกันนิดหน่อย (เช่น 1 S meter) บางทีก็ต่างกันมาก (เช่น 2 S meter ขึ้นไป)

ประสิทธิภาพของสายอากาศ

คำว่า "ประสิทธิภาพ" (Efficiency) ในทางวิศวกรรมคือควาสามารถในการแปลงรูปพลังงาน (บางทีก็เกี่ยว หรือไม่เกี่ยวกับการใช้งาน เพราะลักษณะการใช้งานมีหลากหลายมาก) ปกติแล้วสายอากาศทั่วไปมีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานสูง ถ้าเป็น half-wave dipole อาจจะเกือบ 100% มีเพียงส่วนเล็กน้อยกลายเป็นความร้อน ถ้าเทียบกับหลอดไฟไส้ที่มีประสิทธิภาพเพียง 5% (เป็นแสงที่ตามองเห็น)  มอเตอร์ไฟฟ้าราวๆ 75% หม้อแปลงไฟฟ้า 98% ที่ก็ถือว่าสูงมากๆ แล้วเชียวยังแพ้สายอากาศของเรา (ลำโพงเสียงแบบกรวยกระดาษมีประสิทธิภาพประมาณ 3-5%  โซล่าเซลล์ประมาณ 15-18%  มีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานต่ำมาก)

ด้งนั้นกำลังส่ง เช่น 10 วัตต์จากเครื่องส่งวิทยุ อาจจะมีส่วนหนึ่ง (เช่น 1-5%) สะท้อนกลับเนื่องจาก อิมพิแดนซ์ของสายอากาศไม่เท่ากับ 50 โอห์ม (ไม่เท่ากับความต้านทานจำเพาะของสายนำสัญญาณที่ป้อนสายอากาศนั้น) แต่ที่เหลือ 9.5 - 9.9 วัตต์ มันจะถูกสายอากาศแปลงเป็นพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกือบทั้งหมด

ทำไมสายกาศที่ดูคล้ายกัน รับ-ส่งได้ต่างกัน

สมมติว่าในที่นี้ เราสนใจสายอากาศแบบรอบตัว และ มีลักษณะทางกายภาพคล้ายๆกัน  เช่น สายอากาศยางสองต้น ที่ยาวใกล้เคียงกันแต่ไม่เท่ากัน  หรือ สายอากาศแบบชักที่ยาวใกล้เคียงกันแต่ไม่เท่ากัน  ในมุมยกจากมุมระนาบหนึ่งๆ สายอากาศแต่ละต้นจะส่งพลังงานจำนวน 9.5 - 9.9 วัตต์ นี้ไปในทิศทางรอบตัวเท่าๆ กัน ดูภาพที่ 1 ซึ่งเป็นผังการกระจายคลื่นในแนวรอบตัว (Azimuth) ของสายอากาศหนึ่ง

ภาพที่ 1 ผังการกระจายคลื่นในแนวรอบตัว
(Azimuth) สายอากาศแบบรอบตัว จะแพร่
พลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดเท่าๆ กัน
ไปรอบๆ ตัวมัน ในมุมจากแนวระนาบหนึ่งๆ
เช่นในภาพนี้ อาจจะเป็นแพทเทิร์นที่
มุมยก 10 องศา จากแนวระนาบ ก็ได้


ทีนี้ เวลาที่เราบอกอัตราขยายหรือเกน (Gain) ของสายอากาศ (ถ้าเขาไม่โกหกเรานะ) เขาจะบอกค่าสูงสุดที่ทิศใดทิศหนึ่ง รอบๆ ตัวของสายอากาศนั้น จะเป็นมุมยกสูง-ต่ำอะไร ทิศตะวันออก-ตก-เหนือ-ใต้ ไหนไม่สนใจ (แล้วก็มักจะไม่บอกเราด้วยสิว่ามันมุมไหน) ตัวอย่าง: สายอากาศที่มีเกนเท่ากัน ต้นหนึ่งอาจจะส่ง-รับคลื่นได้ดีในทุกทิศทางที่มุมยก 15 องศาจากแนวระดับ แต่อีกต้นหนึ่งอาจจะส่ง-รับคลื่นได้ดีในทุกทิศทางเช่นกันแต่ที่มุมยก 7 องศาจากแนวระดับก็ได้

คราวนี้มาลองดู การกระจายคลื่นในแนวระดับ (Elevation Pattern) ในภาพที่ 2 (ก) และ (ข)

ภาพที่ 2 ผังการกระจายคลื่นในแนวระดับ
(Elevation) สายอากาศที่เป็นแบบรอบตัว
เหมือนกัน มีเกนสูงสุดเท่ากัน แต่อยู่
คนละมุมยกจากแนวระนาบกัน
สายอากาศ (ก) มีเกนสูงสุดในมุมขึ้นฟ้า
สายอากาศ (ข) มีเกนสูงสุดในมุม 20 องศา


จากภาพที่ 2 จะเห็นว่า สายอากาศ (ก) มีเกนสูงสุดในมุมขึ้นฟ้า ในขณะที่สายอากาศ (ข) มีเกนสูงสุดในมุมที่ยกจากแนวระนาบประมาณ 20 องศา ถ้าเราใช้งานสายอากาศสองต้นนี้ ติดต่อกับสถานีที่อยู่ในมุมยกประมาณ 15 องศา (เส้นสีน้ำเงินในภาพ) จะเห็นว่าเกนของสายอากาศสองต้นนี้จะเป็น a และ b ตามลำดับ ซึ่งต่างกันมาก (อาจจะ 12-20 dB ได้)

โดยทั่วไป 1 S meter ที่ต่างกัน คือ 6dB หรือ 4 เท่าตัว สายอากาศสองต้นในภาพที่ 2 (ก) และ (ข) อาจจะให้ผลการรับต่างกัน 2-4 S meter ได้คือต้น (ข) จะให้ผลดีกว่า ซึ่งไม่ได้เกิดจาก "ประสิทธิภาพ" ของสายอากาศต้น (ก) ไม่ดี แต่เป็นเพราะมุมยิงจากแนวระดับที่ต่างกันนั่นเอง

สรุป
1. เกนของสายอากาศที่บอกไว้ เป็นเกนสูงสุดในทิศทางหนึ่งๆ เท่านั้น มันอาจจะไม่ได้อยู่ในทิศที่เราต้องการใช้งานก็ได้
2. สายอากาศที่มีลักษณะใกล้เคียงกัน ขนาดใกล้เคียงกัน แต่อาจจะได้รับการออกแบบให้มีมุมยิงจากแนวระนาบต่างกัน ทำให้ผลการใช้งานต่างกันได้
3. ผลการใช้งานที่ต่างกัน อาจจะไม่ได้หมายถึง "ประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน" ที่ต่างกัน แต่เป็นเพราะทิศทางที่สายอากาศแพร่กระจายคลื่นต่างกัน

แล้วพบกันในบทความต่อไปนะครับ สำหรับวันนี้
QRU 73 de HS0DJU (จิตรยุทธ จุณณะภาต)

วันอาทิตย์ที่ 28 มิถุนายน พ.ศ. 2563

กิจกรรมและประชุมประจำเดือน มิถุนายน 2563


หลังจากที่เราจำเป็นต้องหยุดการประชุมและทำกิจกรรมของชมรมเป็นเวลาหลายเดือนเนื่องจากสถานการณ์ของโรคระบาด Covid-19
จนถึงเดือนนี้สถานการณ์คลี่คลายลง เราจึงมีโอกาสทำกิจกรรมเหมือนเช่นเดิมเมื่อวันที่ 20 มิถุนายนที่ผ่านมา และครั้งนี้ก็มีสิ่งน่าสนใจให้เพื่อนๆ ได้มาร่วมสนุกกันเหมือนเช่นเคยไม่ว่าจะเป็น

- การทดลองสายอากาศสำหรับวิทยุคลื่นสั้น (ความถี่ Broadcast จากสถานีที่อยู่ทั่วโลก)
- การแก้ไขสายอากาศ Log Periodic ย่านความถี่รับ 130-400 MHz เพื่อการรับสัญญาณจากดาวต่างๆ (Radio Astronomy)
- สร้างสายอากาศแบบ Yagi-Uda

เพื่อนๆ มารวมตัวกันตั้งแต่เช้า
เราระวังเรื่องสุขภาพในช่วง
สถานการณ์ โควิด-19 นี้ด้วย

พระเอกของเราเดือนนี้คือเครื่องวิทยุ
ที่รับความถี่คลื่นสั้น ซึ่งบางเครื่อง
รับความถี่ในย่านวิทยุสมัครเล่นได้ด้วย
 
เอาสายอากาศแบบ Magnetic Loop มา
ต่อเข้ากับเครื่องรับ ทดลองรับคลื่น
 
ทดลองรับคลื่นดูหน่อยดีกว่า
 
เราสามารถใช้เครื่องรับ AM แต่ถุก 'Beat' ด้วย
ความถี่ใกล้เคียงกับ IF ของเครื่องรับ ทำให้สามารถ
รับสัญญาณจากเครื่องส่ง CW ได้
 
เราช่วยกันดัดแปลงสายอากาศ
Log Periodic กัน
 
ถึง VSWR จะกระโดกกระเดกไปหน่อย
แต่ก็ถือว่าพอยอมรับได้สำหรับการรับล่ะน่า
 
ช่วยกันประกอบคอมพิวเตอร์
ที่จะ upload ข้อมูลจากการรับ
สัญญาณจากดวงดาวต่างๆ
ขึ้น server
 
อีกทีมงานกำลังสร้างสายอากาศ
แบบ Yagi-Uda เตรียมไปติดตั้ง
ที่ จ.นครราชสีมา
 
ทำไป จูนกันไป สนุกไปอีกแบบ
 
ถือว่าเป็นการทำกิจกรรมหลังจากหยุดไปนานหลายเดือน ยังทุลักทุเลบ้างไปตามประสา แต่เพื่อนๆ ก็ได้ความรู้และสนุกด้วยกันเช่นเคย ไนเดือนหน้า หวังว่าจะได้พบกับเพื่อนๆ เช่นเคยครับ 
 
 


วันจันทร์ที่ 15 มิถุนายน พ.ศ. 2563

สายอากาศแบบ Traveling Wave คืออะไร

สายอากาศแบบ Traveling Wave คืออะไร
โดย จิตรยุทธ จุณณะภาต (HS0DJU)

อุปกรณ์อย่างหนึ่งที่สำคัญมากในระบบสื่อสารด้วยความถี่วิทยุก็คือสายอากาศ ซึ่งทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไปมา ระหว่างพลังงานไฟฟ้าและพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แล้วแต่ว่าจะเป็นสายอากาศสำหรับส่งหรือสำหรับรับนั่นเอง

ส่วนใหญ่แล้วสายอากาศที่พวกเราคุ้นเคยและใช้กันส่วนมากจะเป็นสายอากาศที่เรียกว่าแบบเรโซแนนซ์ (Resonance Antenna) ไม่ว่าจะเป็นสายอากาศแบบ ไดโพล สลิมจิม ยากิ-อูดะ สายอากาศชัก สายอากาศยาง ควอด เลซี่-เอช เหล่านี้ล้วนเป็นสายอากาศแบบเรโซแนนซ์ทั้งสิ้น

สายอากาศแบบเรโซแนนซ์ (Resonance Antenna)

สายอากาศแบบนี้มักมีขนาดสั้นเมื่อเทียบกับความยาวคลื่นที่เราใช้งานมันอยู่ เมื่อเราป้อนสัญญาณให้มัน ศักดาไฟฟ้าที่จุดป้อนจะบังคับให้ประจุไฟฟ้า (อิเล็กตรอน) เคลื่อนที่ไปยังปลายสายอากาศอีกด้านหนึ่ง แต่ด้วยความสั้นของมัน (ไม่เกิน 1λ) และปลายอีกด้านหนึ่งไม่มีอะไรต่อเอาไว้ อิเล็กตรอนที่ถูกบังคับให้วิ่งไปเจอกับปลายทางที่ว่างเปล่าก็จะเดินทางสะท้อนกลับมา ทำให้เกิดภาวะเรโซแนนซ์ คือในทางวงจรไฟฟ้าแล้วเหมือนเป็นการอนุกรมกันระหว่างความเหนี่ยวนำไฟฟ้า (L) และความจุไฟฟ้า (C) และ Radiation Resistance (Rrad) ของสายอากาศนั่นเอง ดูภาพที่ 1 และ 2
ภาพที่ 1 สายอากาศไดโพล เป็น
ตัวอย่างที่ดีของสายอากาศแบบ
เรโซแนนซ์ ความยาวของตัวนำ
และการกางออกจากกันของตัวนำ
ทำให้เกิดความเหนี่ยวนำ
และความจุไฟฟ้าระหว่างกัน

ภาพที่ 2 วงจรสมมูลของสายอากาศไดโพล
ที่ความถี่เหมาะสม ขนาดของรีแอคแตนซ์
จากความเหนี่ยวนำ (XL) และจากความจุ
ไฟฟ้า (XC) ของตัวนำที่ใช้ทำสายอากาศ
จะเท่ากันแต่เครื่องหมายตรงกันข้ามกัน
นั่นคือเกิดสภาวะเรโซแนนซ์

จากภาพที่ 2 จะเห็นว่าเมื่อสายอากาศทำงานที่ตวามถี่เหมาะสม รีแอคแตนซ์จากความเหนี่ยวนำ (XL = jωL = j2πfL) และจากความจุไฟฟ้า (XC1/jωC = -j/ωC = -j/2πfC) ของตัวนำที่ใช้ทำสายอากาศจะมีขนาดเท่ากัน (คือ 2πfL มีค่าเท่ากับ 1/2πfC) แต่เพราะเครื่องหมายมันตรงกันข้ามกันจึงหักล้างกันไป (นี่ล่ะที่เรียกว่า เรโซแนนซ์) เหลือแต่ Rrad  ทำให้เมื่อมองเข้ามาที่จุดป้อนจะเหลือแต่ความต้านทานการแพร่กระจายคลื่นหรือ Radiation Resistance (Rrad) เท่านั้น (ซึ่ง Rrad สำหรับสายอากาศไดโพลก็คือประมาณ 73 โอห์ม และโฟลเด็ดไดโพลจะเป็นประมาณ 4 เท่าของ 73 โอห์ม เมื่อตัวนำมีขนาดเล็ก-บางมาก ถ้าตัวนำที่ใช้ทำสายอากาศอ้วนขึ้น ค่านี้จะลดลงกว่า 73 โอห์ม)

สายอากาศแบบคลื่นเดินทาง (Traveling Wave Antenna)

ก่อนอื่นเรามาดูกันที่ชื่อของสายอากาศชนิดนี้กันเสียก่อน โดย traveling หมายถึงเดินทาง และ wave หมายถึงคลื่น รวมความแล้วก็หมายถึงสายอากาศที่มีคลื่นเดินทางอยู่ในตัวของมันโดยที่ไม่เกิดการสะท้อนกลับหรือเกิดก็น้อยมาก (ที่จริงเราบังคับได้ เราอาจจะอยากให้มันสะท้อนหรือไม่ มากน้อยอย่างไรก็ได้) และในทางไฟฟ้าแล้วสายอากาศนี้จะไม่เรโซแนนซ์ (คือ XL และ XC จะไม่หักล้างกันหมดไป) ดูภาพที่ 3

ภาพที่ 3 สายอากาศแบบคลื่นเดินทาง
หรือ Traveling Wave Antenna จะยาว
หลายความยาวคลื่น (λ) คลื่นจะเดินทาง
บนตัวนำไปจนสุดปลายของสายอากาศ
ถ้าเราต่อไว้ด้วยความต้านทานที่ถูกต้อง
เราจะควบคุมการสะท้อนกลับของคลื่นได้
(ให้สะท้อน มากน้อย หรือไม่สะท้อนก็ได้)

จากภาพจะเห็นว่า สายอากาศ (ส่วนสีน้ำเงิน) ยาวมาก อาจจะหลายความยาวคลื่น (λ) ทำให้คลื่นเดินทางไปตามสายอากาศ ระหว่างเดินทางไปก็มีขนาดลดลงบ้าง (loss) มีการสะท้อนจากพื้นดินบ้าง โดยที่คลื่นที่เดินทางในดินและบนเส้นลวดโลหะที่ทำสายอากาศก็เร็วไม่เท่ากัน (ในดิน ช้ากว่า) และถ้าเราใส่ความต้านทาน (Terminating Resistance, R ในภาพที่ 3) ไดัถูกต้อง ก็จะไม่มีคลื่นสะท้อนกลับมาจากปลายสายอากาศ (โดยทั่วไป คือประมาณ 400-600 โอห์ม)

คุณสมบัติของสายอากาศแบบ Traveling Wave

จากที่กล่าวมาจะเห็นว่าสายอากาศแบบนี้มีลักษณะพิเศษ 2-3 อย่างที่ชัดเจนคือ
  1. ใหญ่ ยาว เพราะมันต้องยาวหลายความยาวคลื่น (λ) ลองจินตนาการว่าถ้าเราใช้ความถี่ 14MHz ที่มีความยาวคลื่นประมาณ 20 เมตร เราอาจจะต้องมีสายกาศยาวสัก 80 เมตรเพื่อเป็น 4λ
  2. อิมพิแดนซ์ที่จุดป้อน มีค่าสูง การต่อตรงๆ เข้ากับสายนำสัญญาณที่มีอิมพีแดนซ์จำเพาะ 50 หรือ 75 โอห์มจะทำให้เกิดการสะท้อนกลับมาก มีค่า VSWR ในสายนำสัญญาณสูง จึงต้องมีวงจรจูน (Tune) เพื่อปรับอิมพิแดนซ์เสียก่อน
  3. เนื่องจากไม่ใช่สายอากาศแบบเรโซแนนซ์ อิมพิแดนซ์ที่จุดป้อนจะมี Reactance ปนอยู่ด้วยมาก
เมื่อพวกเราเห็นสามข้อด้านบนนี้แล้วก็ไม่แน่ใจว่าจะเป็นข้อดีของสายอากาศแบบนี้ไหม (บอกให้เลยก็ได้ว่า น่าจะเป็นข้อไม่ดีมากกว่า) เพราะดูว่าท่าทางใช้งานยาก ทั้งใหญ่ ทั้งยาว แถมยังต้องมีวงจรปรับอิมพีแดนซ์ให้พอดีกับสายนำสัญญาณที่จะนำมาต่อเข้าด้วยกันอีก แล้วทำไมน่าสนใจล่ะ ก็เพราะ
  1. เนื่องจากเป็นสายอากาศแบบไม่เรโซแนนซ์ ทำให้มีแบนด์วิดธ์ (bandwidth) กว้าง สามารถทำงานด้านในช่วงความถี่ที่กว้าง
  2. ด้วยความ ใหญ่ ยาว และมีพื้นดินเป็นตัวช่วย (เรามักติดตั้งสายอากาศนี้ไว้สูงจากพื้นดิน 1 - 5 เมตรเท่านั้น) ทำให้มีทิศทางดีมาก (ดูภาพที่ 4) การมีทิศทางดีมากหมายถึงการมีเกนสูงขึ้นในทางใดทางหนึ่ง และแย่มากในทิศอื่น นั่นคือเราสามารถ "ไม่รับ" สัญญาณที่มาจากทิศทางที่เราไม่ต้องการได้ด้วย
ภาพที่ 4 สายอากาศแบบ Traveling Wave
มีทิศทางดีมาก สามารถตัดการรบกวน
จากทิศทางอื่นได้ดี

ตัวอย่างสายอากาศแบบ Traveling Wave

เล่าให้ฟังมาเป็นนาน เพื่อนๆ อาจจะสงสัยว่าตกลงแล้วมีคนใช้สายอากาศชนิดนี้จริงๆ อยู่หรือไม่ คำตอบก็คือแน่นอนว่า มีสิครับ สายอากาศแบบนี้ที่เป็นที่รู้จักกันก็เช่น
  1. Beverage Antenna (สายอากาศแบบ เบเวอเรจ) มักใช้ "รับ" เป็นหลัก (ภาพที่ 5(a))
  2. Rhombic Antenna (สายอากาศแบบ รอมบิค) นี่เรียกได้ว่าเป็น King of Antenna เลยก็ได้ เพราะทั้งใหญ่โตมโหฬาร มีเกนสูงมาก (ระดับ 15-18 dB) และมีมุมยิงคลื่น (Elevation) ต่ำมากแม้ในย่านความถี่ HF (ภาพที่ 5(b))
ภาพที่ 5 ตัวอย่างสายอากาศแบบ Traveling Wave
ที่ใช้กันมากคือ Beverage และ Rhombic Antenna


สรุป
  1. สายอากาศแบบ Traveling Wave เป็นสายอากาศที่มีขนาดยาวมาก และไม่เรโซแนนซ์
  2. เนื่องจากไม่จำเป็นต้องเรโซแนนซ์ทำให้มีแบนด์วิดธ์กว้าง
  3. และด้วยความใหญ่ของมัน จึงสามารถจัดการออกแบบรูปร่างให้มีทิศทางที่ดี (ตามมาด้วยเกนที่ดี) ได้
  4. แต่อิมพิแดนซ์ของสายอากาศนี้จะสูง จึงต้องมีการจูนก่อนการต่อเชื่อมเข้าสายนำสัญญาณแบบ 50 หรือ 75 โอห์ม
  5. สายอากาศชนิดนี้ บางแบบก็เหมาะกับการรับเท่านั้น ไม่ได้เหมาะกับการส่งด้วย
เป็นอย่างไรบ้างครับ บทความในตอนนี้ถือเป็นการแนะนำสายอากาศชนิดใหม่ให้เพื่อนรู้จัก คราวต่อไปถ้ามีโอกาสก็จะมาดูว่าเราจะทดลองสร้างสายอากาศนี้ได้อย่างไร หรือต้องมีวงจรอะไรในการปรับจูนสายอากาศชนิดนี้ให้ใช้งานได้จริง แล้วพบกันใหม่ในบทความต่อไปนะครับ

73 de HS0DJU (จิตรยุทธ จ.)

วันอาทิตย์ที่ 24 พฤษภาคม พ.ศ. 2563

บีคอน (Beacon) คืออะไร


โดย จิตรยุทธ จุณณะภาต (HS0DJU)

นักวิทยุสมัครเล่นมีกิจกรรมหลากหลายที่ทำ เราเล่น หาความรู้ทางวิทยาศาสตร์และการสื่อสารในหลายรูปแบบ ไม่เพียงแต่การติดต่อระหว่างสถานีเท่านั้น แต่นักวิทยุสมัครเล่นยังสร้างระบบต่างๆ ขยายออกไป เช่น APRS ที่สามารถบอกจำแหน่งและข้อมูลอื่นๆ ของสถานีไปยังสถานีอื่นได้ หรือระบบดิจิตอลต่างๆ ก็เช่นกัน

ย้อนกลับไปก่อนหน้านั้น เรายังมีระบบหนึ่งที่มีประโยชน์มากในการบอกสภาพการแพร่กระจายคลื่นในย่านความถี่ต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งย่าน HF โดยการให้สถานีที่อยู่ในพื้นที่ต่างๆ ผลัดกันออกอากาศในความถี่ต่างๆ กัน เพื่อให้นักวิทยุที่อยู่ในพื้นที่อื่นทั่วโลกสามารถทดลองรับสัญญาณนั้น เราเรียกว่า บีคอน (Beacon)

บีคอนคืออะไร

ที่จริงแล้วสำหรับคำโดยทั่วไป บีคอน คือ ระบบส่งสัญญาณอัตโนมัติ ด้วยเหตุผลบางอย่าง ในกรณีที่กำลังพูดถึงนี้ เป็นการส่งเพื่อให้เราพอประเมินได้ว่า Propagation ทิศไหน ดี เลวแค่ไหน

ในโลกนี้ เรามีสถานีวิทยุสมัครเล่น "ใจดี" ทำหน้าที่ส่งสัญญาณบีคอนให้กระจายไปในโลกนี้ในความถี่เหล่านี้
14.100 MHz
18.110 MHz
21.150 MHz
24.930 MHz
28.200 MHz
โดยวนกันไป เราสามารถดูว่าในขณะนี้ (Real time) สถานีไหนกำลังออกอากาศได้ที่เว็บเพจนี้ http://www.ncdxf.org/beacon/
จะรู้เลยว่า สถานีไหน กำลังส่ง Beacon เป็นรหัสมอร์ส ชื่อสถานีตัวเองอยู่ ดูภาพที่ 1

ภาพที่ 1 เราารู้ได้ว่าในขณะหนึ่งๆ
สถานี Beacon ใดกำลังออกอากาศด้วย
สัญญาณเรียกขานของตัวเองเป็นรหัสมอร์ส

ในภาพที่ 1 สถานี VR2B ที่ฮ่องกง กำลังออกอากาศ สัญญาณเรียกขานของตัวเอง ที่14.100MHz เป็นรหัสมอร์ส ความเร็ว 22 WPM  และในเวลาเดียวกัน สถานี RR9O ทีเซอร์เบียก็ออกอากาศ สัญญาณเรียกขานตัวเอง ที่ 18.110 MHz แบบนี้เรื่อยไป
หลังจากนั้น 10 วินาที ก็จะเปลี่ยนเป็นตามภาพที่ 2

ภาพที่ 2 แต่ละสถานีจะเปลี่ยนไป
ออกอากาศที่ความถี่อื่น จนครบทุกความถี่

จะเห็นตามภาพที่ 2 ว่า สถานี 4S7B ที่ศรีลังกา ก็จะออกอากาศ ที่ 14.100MHz  สถานีVR2B ก็ไปออกอากาศสัญญาณเรียกขานของตัวเองที่ 18.110 MHz  ส่วนสถานีที่ประเทศ เซอร์เบีย RR9O ก็ไปออกอากาศที่ความถี่ 21.150 MHz

นั่นคือ ในเวลาหนึ่งๆ จะมีสถานีบีค่อนพวกนี้ ออกอากาศ 5 ความถี่ แล้วหมุนวนกันไป   ทำงาน synchronize กัน ไม่เบียดกัน ไม่ทับกัน ไม่แย่งกัน
ลองฟังสถานี VR2B (ฮ่องกง)

วิดิโอ 1 สัญญาณบีคอนจาก
สถานึ VR2B ที่ฮ่องกงจังหวะที่
ออกอากาศที่ความถี่ 14.100 MHz

มีเสียง ดา ดา ดา ตามมาด้วย

เราจะสังเกตว่า หลังสัญญาณเรียกขาน จะมีเสียง dah ยาวๆ ตามมาอีก 3 ที มันคืออะไร?
สัญญาณเรียกขาน จะถูกส่งมาในโหมด CW กำลังส่ง 100 วัตต์ จากนั้น
  • เสียง dah แรกส่งด้วยกำลังส่ง 10 วัตต์
  • เสียง dah ที่สองส่งด้วยกำลังส่ง 1 วัตต์
  • เสียง dah ที่สามส่งด้วยกำลังส่ง 0.1 วัตต์
ทำให้เรา ที่ฟังอยู่พอรู้ว่าเรารับคนที่ใช้กำลังส่งเท่าใดจากสถานีนั้น ได้เป็นอย่างไรนั่นเอง
คราวนี้ ถ้าเพื่อนๆ มีเวลาว่าง อยากจะรู้ว่าการเดินทางของคลื่นดีหรือไม่ ก็ลองเปิดเครื่องและรับสัญญาณจากสถานีบีคอนที่ความถี่ต่างๆ ที่เขาออกอากาศดูนะครับ

วันเสาร์ที่ 16 พฤษภาคม พ.ศ. 2563

WARC bands คืออะไร


โดย จิตรยุทธ จุณณะภาต (HS0DJU)

เพื่อนนักวิทยุสมัครเล่นที่เป็นนักวิทยุสมัครเล่นขั้นต้นมักจะคุ้นเคยกับย่านความถี่เดียวคือที่เรียกว่าย่าน 2 เมตร (144-147MHz) บางท่านอาจจะเคยได้ยินว่ายังมีย่านความถี่อื่นที่นักวิทยุสมัครเล่นในประเทศอื่นในโลกนี้สามารถใช้ได้ แต่ในประเทศไทยใช้ไม่ได้ และดูว่าย่านความถี่เรานั้นค่อนข้างไกลตัว แต่ความเป็นจริงแล้วความถี่เหล่านั้นไม่ได้ไกลตัวพวกเราเลย ไม่ว่าท่านเป็นนักวิทยุสมัครเล่นขั้นไหนก็ตาม ท่านสามารถใช้ความถี่เหล่านั้นได้ที่คลับสเตชั่นขั้นกลางขึ้นไป ภายใต้การควบคุมของพนักงานวิทยุสมัครเล่นขั้นกลางขึ้นไป (ชมรม The DXER ก็เป็นคลับสเตชั่นขั้นกลางด้วย)

ย้อนกลับมาที่ย่านความถี่ต่างๆ นอกเหนือไปจาก 2 เมตร เมื่อท่านเป็นนักวิทยุสมัครเล่นขั้นกลางขึ้นไปหรือใช้งานที่คลับสเตชั่นขั้นกลางขึ้นไป จะสามารถใช้งานได้อีกมากโดยเฉพาะในย่านความถี่ HF คือความถี่ 1.8, 3.6, 7, 10, 14, 21, 24, 28 MHz หรือถ้าพูดเป็นความยาวคลื่นก็คือ 160, 80, 40, 30, 20, 15, 12, 17, 10 เมตร ตามลำดับ เห็นไหมครับว่ามีความถี่อีกเยอะมากให้เราได้เล่น

ทีนี้กิจกรรมของนักวิทยุสมัครเล่นหนึ่งก็คือการแข่งขัน เมื่อมีการแข่งขันวิทยุสมัครเล่นในย่านความถี่ HF นักวิทยุก็จะใช้ความถี่ทั้งหมด (ถ้าไม่กำหนดเป็นอย่างอื่น) ในโหมดที่กติกากำหนดไว้ ในการแข่งขัน ความถี่ก็จะคึกคัดโกลาหลขึ้นมาในบัดดล

คราวนี้คนที่ไม่ได้แข่งกับเขาด้วยล่ะ ทำอย่างไร

บางครั้งเพื่อนๆ ที่อยากติดต่อธรรมดา ไม่ได้แข่งขันก็อยากมีช่วงความถี่ในการใช้งานบ้าง ประกอบกับบางช่วงความถี่เช่น 10, 18, 24 MHz หรือความยาวคลื่น 30, 17, 12 เมตรมีช่วงความถี่ที่แคบมาก คือราว 100KHz จึงเป็นที่ตกลงกันเป็นสัญญาสุภาพชน ว่าจะไม่ใช้ช่วงความถี่เหล่านี้ในการแข่งขัน และเราเรียกมันว่า WARC (World Administrative Radio Conference) band  ดังนั้นทุกคราวที่มีการแข่งขัน แล้วมีนักวิทยุที่ไม่ได้ร่วมแข่งขันแต่อยากใช้งานความถี่ ก็อาจจะพากันอพยพไปที่ย่านความถี่ WARC bands เหล่านี้เป็นเรื่องปกติ

ส่วนที่จะมี "เจ้าถิ่น" "เจ้าบ้าน" เจ้าของความถี่อยู่ตรงนั้นตรงนี้ ในสากลแล้วเขาไม่มี ไม่ทำกันครับ ทุกคนมีสิทธิใช้ความถี่ตามสิทธิของตัว ยกเว้นการประกาศ "ขอร้อง" เป็นคราวๆ ไปว่า ภัยพิบัตินี้ขอใช้ความถี่ตรงนี้นะ หรือความถี่นี้เป็น Beacon นะ เป็นต้น

แล้วพบกันใหม่ในบทความหน้านะครับ สำหรับวันนี้
QRU และ 73 ครับ

วันศุกร์ที่ 1 พฤษภาคม พ.ศ. 2563

DSTAR Alliance Net เราจะไม่พรากจากกัน


โดย นรภัทร พัชรพรพรรณ (E24YVI)

ก่อนจะเข้าเนื้อหา ขอประชาสัมพันธ์ก่อนนะครับ DSTAR NET Alliance เชิญชวนให้เพื่อนนักวิทยุสมัครเล่นทุกท่านมาทดลองทำหน้าที่ Net Operator อาสากันได้ในทุกวันเสาร์ เวลา 19.30-20.30 นะครับ สามารถแจ้งเข้ามาได้เลยไม่ต้องเขินอาย ผมมีตัวอย่างของน้องภูมิ (E24VRK) ที่ได้ทำหน้าที่ Net Operator อาสามาให้ชมด้วย เชิญชมวิดิโอด้าานล่างนี้ได้เลยครับ

บันทึก DSTAR net
กับชมรม The DXER

สวัสดีเพื่อนๆ นักวิทยุสมัครเล่นทุกท่านที่สนใจหรือกำลังเริ่มสนใจ Digital Mode โดยเฉพาะระบบ DSTAR (ใครสงสัยว่า DSTAR คืออะไร สามารถเข้าไปปูพื้นฐานก่อนได้ที่ https://e20ae.blogspot.com/2018/08/dstar.html และ
https://www.youtube.com/watch?v=iIrrGo_bRaY ครับ

การใช้งานระบบ DSTAR ในช่วงที่ผ่านมามีความนิยมมากขึ้น แน่นอนครับว่าเครื่องไม้เครื่องมืออุปกรณ์ รวมถึงความรู้ในการใช้งานระบบ DSTAR ก็มีมากมายหลากหลายขึ้น รวมถึงทางชมรม The DXER ได้ทดลองสร้าง Reflector ขึ้นมาทดสอบทดลองกับเพื่อนๆ หลังจากที่ลองผิดลองถูกอยู่นานจนระบบเริ่มทำงานได้ดี ทางชมรมจึงมีความคิดว่าเราน่าจะมีการทำ NET บนระบบ DSTAR กันดีกว่า เรื่องก็เริ่มจากนี้ครับ

ชมรม The DXER ริเริ่มให้มี Net
ทางระบบ DSTAR
เป็นชมรมแรกในประเทศไทย


ตั้งแต่เริ่มแรกเราทำ NET ในแบบ Traffic Net (หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งได้ว่า Information Net) คือนอกจากทดสอบสัญญาณกันแล้วยังมีการถามสารทุกข์สุกดิบ สภาพดินฟ้าอากาศกันด้วย (ล่าสุดมีถามราคาทุเรียนหน้าสวน จังหวัดระยองและจันทบุรีกันแล้ว)  ก็มีเพื่อนๆ นักวิทยุสมัครเล่นจำนวนมากเชื่อมโยง Hot Spot ส่วนตัวมาที่ Reflector REF911 module C (หรือเรียกสั้นๆ ว่า REF911C กับอีกชื่อที่เราอาจจะคุ้นเคยคือ XLX911 module C ย่อว่า XLX911C)

ผู้ดูแลระบบของ Reflector หลายๆ ตัว
จัดการเชื่อมโยงเข้าหากัน ทำให้ติดต่อ net ได้สะดวก


เมื่อเวลาผ่านไป ก็มีหลายชมรมที่ได้ทดสอบทดลองสร้าง Reflector มาให้สมาชิกมาทดสอบทดลองกัน และด้วยความสามารถของ Reflector ที่สร้างขึ้นมานั้นสามารถเชื่อมโยงกันได้ ผู้ดูแลระบบของหลายชมรมจึงปรึกษากันว่าเราจะทดลอง Link หรือเชื่อมโยง Reflector เข้าหากัน ที่ Module C ในทุกวันเสาร์ เวลาประมาณ 19.30 – 20.30 ซึ่งเป็นเวลาที่ทางชมรม The DXER ทำ NET เป็นประจำ ทำให้สมาชิกที่ใช้งานใน Reflector ที่เชื่อมโยงกันได้ยินถึงกันหมด และหลังเวลาดังกล่าว เราจะ Un-Link หรือยกเลิกการเชื่อมโยงกันแล้วกลับไปใช้งานแยกกันได้ตามปกติ ซึ่งทำให้สมาชิกไม่ต้องย้าย reflector ไปมาเพื่อความสะดวก

เราทำการเชื่อมโยงโมดูล C ของ
หลาย Reflector เข้าด้วยกัน
ในช่วงเวลาการทดสอบ net


แต่จากการทดสอบทดลองมาระยะเวลาหนึ่ง กลุ่มผู้ดูแลก็มีข้อสังเกตว่าบางครั้งการ Link และ Un-Link ทำได้ไม่สมบูรณ์ ก็คิดกันต่อไปว่า เรามาลอง Link Reflector ทั้งหมดไว้ตลอดเวลาเสียเลยเพื่อทดลองว่าจะยังเกิดปัญหาหรือไม่ ซึ่งถ้าใช้งานได้ดี ต่อไปเวลาที่จะมี Reflector ใหม่ๆ เชื่อมโยงเข้ามาก็ใช้มาตรฐานนี้ คือตกลงว่าให้มาเชื่อมกันที่ Module L ได้เลย (การตกลงมาตรฐานแบบนี้ปกติเราจะเรียกว่าเป็นมาตรฐานแบบ De Facto (มีความหมายทำนองว่า "โดยพฤตินัย") คือกลุ่มพันธมิตรตกลงกันเอง วิธีการแบบนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่แต่อย่างใด ถ้านึกไม่ออกให้นึกถึงคำว่า ไวไฟ (Wi-Fi) ครับจะเป็นลักษณะเดียวกัน (สนใจอ่านต่อได้ที่ https://en.wikipedia.org/wiki/De_facto)

เมื่อเราใช้โมดูล L เราจะเชื่อมโยง
Reflector พันธมิตรทั้งหมดไว้
ด้วยกันได้ตลอดเวลา โดยไม่รบกวน
โมดูลอื่นๆ


ก่อนออกทะเลไปไกล เดี๋ยวจะกลับบ้านไม่ทันช่วงเคอร์ฟิวในช่วง Covid-19 แล้วจะยุ่งไปกันใหญ่ ก็มาต่อดีกว่านะครับ

ทีมผู้ดูแลระบบจึงเริ่มทำการ Link Module L เข้าด้วยกัน แต่ก็ทราบดีว่าต้องใช้เวลาประชาสัมพันธ์การเปลี่ยนแปลงนี้ก่อน ไม่อย่างนั้นเพื่อนที่เคยเข้ามาที่โมดูล C แล้วพบคนอื่นๆ มากมายจะตกใจว่าหายไปไหนกันหมด จึงตัดสินใจกันว่าชมรม The DXER จะเปลี่ยนการทำ NET ไปที่โมดูล L ในวันที่ 9 พฤษภาคม 2563 คือเปลี่ยนจาก REF911C หรือ XLX911C ไปเป็น REF911L หรือ XLX911L เป็นต้นไปครับ และเพื่อนๆ ที่ใช้ Reflector (ณ วันนี้ คือ REF822/ REF823/ REF567/ REF191)  ก็สามารถ ใช้บริการ Reflector เดิมของตนเองและต่อไปที่ Module L ของ Reflector ที่เกาะอยู่ได้เช่นเดียวกัน

และเนื่องจากที่ Module L จะเชื่อมโยงกันกันตลอดเวลาจะสามารถทำให้เพื่อนๆ อยากที่จะมีการทดสอบทดลองสัญญาณกันข้าม Reflector ก็จะทำได้ตลอดเวลาที่ Module L เลย หรือต่อไปโมดูล L นี้อาจจะเป็น "ช่องเรียกขาน" ของนักวิทยุไทย DSTAR ก็ได้นะครับ ใครจะรู้

แถมท้ายเล็กน้อยในการปรับเปลี่ยนการเชื่อมโยงจาก module C เป็น module L  (ในภาพจะใช้ Reflector REF911 นะครับ) ด้วยช่องทางต่างๆ

เปลี่ยนแปลงการเขื่อมโยงบน HOT Spot
Pi-Star ผ่านเว็บบราวเซอร์

เปลี่ยนแปลงการเขื่อมโยงบน HOT Spot
Pi-Star ด้วย ircDDB remote


เปลี่ยนแปลงการเขื่อมโยง
บนโปรแกรม Blue DV


หากมีข้อสงสัยหรือคำถาม เพื่อนๆ สามารถสอบถามเข้ามาได้ทีชมรม The DXER ผ่านช่องทาง ต่างๆ ดังนี้:
VHF FM: 144.9375 MHz
DSTAR : REF911C
Facebook: www.facebook.com/e20ae
Line Open Chat: "E20AE ชมรมวิทยุสมัครเล่น The Dxer" (https://line.me/ti/g2/Hn1ZeIgfpGQZX26b4-1l4Q)
Email: clubstation.e20ae@gmail.com

ขอบคุณที่ติดตามและให้การสนับสนุนชมรมมาโดยตลอดครับ
73 ครับ

วันเสาร์ที่ 18 เมษายน พ.ศ. 2563

ทำไมเราเรียกมอร์สว่า CW

 
โดย จิตรยุทธ จุณณะภาต (HS0DJU)

นักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่อาจจะไม่เคยได้ยินคำว่า CW ด้วยซ้ำไป แต่ถ้าพูดถึงคำว่า รหัสมอร์ส เชื่อว่าแทบทุกคนน่าจะรู้จัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่สนใจจะสอบเลื่อนขั้น เป็นนักวิทยุสมัครเล่นขั้นกลางขึ้นไป โดย CW เป็นโหมดการออกอากาศหนึ่ง (เหมือน AM, FM, SSB, RTTY ซึ่งเป็นตัวอย่างของโหมดอื่นๆ) และย่อมาจากคำว่า Continuous Wave และมักใช้แทนโหมดการติดต่อด้วยรหัส Morse นั่นเอง

แต่ทำไม ถึงเรียกว่า Continuous Wave ที่แปลว่าคลื่นต่อเนื่องล่ะ ในเมื่อรหัสมอร์สมีเสียงสั้นบ้างยาวบ้าง แล้วก็มีการหยุดระหว่างเสียง ยังไงๆ มันก็ไม่ต่อเนื่อง แล้วมันมี Wave ที่ไม่ Continuous หรือไม่ต่อเนื่องจริงๆ ด้วยหรือเปล่า? ยิ่งคิดยิ่งมึน

คำตอบแบบรวบรัดเอาไว้ก่อนคือ "มี" ครับ

เราลืมเรื่องเสียงรหัสมอร์สที่ส่งๆ หยุดๆ ไว้ก่อนสักครู่นะครับ มาดูเฉพาะตอนที่เครื่องส่งทำงานส่งคลื่นออกมาก่อน ซึ่งเครื่องส่งในสมัยโบราณนั้นไม่ได้ต่อเนื่องสวยงาม คือไม่ต่อเนื่อง โดยคลื่นที่ว่าไม่ต่อเนื่องคือ ไม่ continuous คงมีหลายแบบ แต่หนึ่งในนั้นเรียกว่า "Damped wave" คือวิธีการสร้างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในยุคแรกๆ ที่ใช้ spark gap (เหมือนหัวเทียนรถ) ดูภาพที่ 1 ด้วยวงจรที่แสนเรียบง่ายใน ภาพที่ 2 (อย่าลืมว่าตอนนั้นยังไม่มีแม้แต่หลอดสุญญากาศนะครับ)

ภาพที่ 1 เครื่องกำเนิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ความถี่สูงแบบ Spark Gap เวลาทำงาน
ก็จะมีไฟกระโดดระหว่างช่องว่างด้วย


ภาพที่ 2 วงจรไฟฟ้าของเครื่องส่ง
คลื่นวิทยุแบบ Spark Gap


คลื่นที่ได้จากเครื่องส่งแบบ Spark Gap จะแรงในจังหวะแรก แล้ว decay คือลดความแรงลงแบบ exponential ดูภาพที่ 3

ภาพที่ 3 คลื่นที่มีขนาดไม่คงที่
ค่อยๆ ลดลงแบบนี้เรียกว่า
Damped Wave
ซึ่งถือว่า "ไม่ต่อเนื่อง"

ปัจจุบันก็มีนักวิทยุสมัครเล่น สร้างเจ้าเครื่องทำนองนี้เล่นอยู่ แต่ก็คงไม่ได้พยายามไปออกอากาศจริงๆ มากนักเพราะความถี่แปลกปลอม (ที่เรียกว่า Spurious Emission) เยอะมาก ดูวิดิโอ 1

วิดิโอ 1 เครื่องส่งสัญญาณวิทยุแบบ Spark Gap
(ข้อความที่เคาะ: VVV SPARK GAP
TRANSMITTER TEST FOR YOU
TU BE 73 <SK> )

ในเครื่องส่งวิทยุสมัยใหม่ ที่ใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และวงจรแบบแอกทีฟ มาช่วย (เช่น หลอดสุญญากาศ, ทรานซิสเตอร์ เป็นต้น) ลักษณะรูปคลื่นจะไม่ decay อย่างในภาพที่ 3 แล้ว แต่สวยงามตามภาพที่ 4 จึงเรียกว่า Continuous Wave หรือ CW

ภาพที่ 4 คลื่นจากเครื่องส่งวิทยุ
สมัยใหม่ มีขนาดคงที่ดีตลอดเวลา
ที่เครื่องส่งทำงาน เราจึงเรียกคลื่นนี้ว่า
Continuous Wave หรือ CW นั่นเอง

จะเห็นว่าคลื่นในภาพที่ 4 ไม่ใช่ Damped Wave (หรือ Decayed Wave) แล้ว
แต่โดยทั่วไป ในปัจจุบันนี้ ถ้าเราพูดถึงโหมด CW ก็จะหมายถึงการส่งๆ หยุดๆ คลื่น ออกไปเป็นรหัสมอร์ส นั่นเอง
หวังว่าพอจะไขข้อข้องใจของเพื่อนๆ ได้อีกขั้นหนึ่งนะครับ

สำหรับวันนี้ สวัสดีและพบกันใหม่ในเรื่องดีๆ ต่อไปครับ
73 de HS0DJU (จิตรยุทธ จุณณะภาต)