ในบทความคราวที่แล้วเราได้พูดกันไปแล้วว่าถ้าเรามีโหลดหรือสายอากาศที่มีอิมพีแดนซ์แมตช์กับสายนำสัญญาณและสายนำสัญญาณนั้นมีการสูญเสียต่ำ (หรือว่าอาจจะไม่ต่ำเท่าไรแต่สายนำสัญญาณนั้นมีขนาดสั้นมาก) ก็จะทำให้กำลังคลื่นวิทยุที่เราส่งจากเครื่องส่งไปยังใส่อากาศถ่ายเทไปได้เกือบทั้งหมด อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติเรามักใช้สายนำสัญญาณที่ค่อนข้างยาวนั่นคือมีการสูญเสียอยู่บ้าง และเมื่อต่อสายอากาศเข้ากับสายนำสัญญาณและวัดค่า VSWR ที่ด้านเครื่องส่งก็จะเห็นว่ามีค่า VSWR อยู่ในระดับหนึ่ง คำถามที่สำคัญตอนนี้มีอยู่สองคำถามก็คือ
- จริงๆ แล้วเกิดอะไรขึ้นกับค่าของ VSWR ที่ด้าน (ตัว) สายอากาศ และ
- การสูญเสียโดยรวมจะเป็นเท่าไร หรือกำลังของคลื่นที่จะส่งออกไปทางสายอากาศจะเป็นเท่าไร
ค่า VSWR ที่แท้จริงที่สายอากาศ
ในความเป็นจริงเมื่อเราต่อสายอากาศเข้ากับปลายด้านหนึ่งของสายนำสัญญาณแล้วลากสายนำสัญญาณที่มีความยาวลงมาจนถึงเครื่องส่งวิทยุและทำการวัดค่า VSWR ที่ปลายสายนำสัญญาณด้านนั้น เราอาจจะเห็นตัวเลขเป็น 1.8 : 1 (ดูภาพที่ 1) ตัวเลขนี้อาจจะดู "พอใช้ได้" แต่สมมุติว่าใช้นำสัญญาณที่ยาวนั้นมีการสูญเสียภายในตัวเอง 5dB เราจะเห็นว่ากำลังของคลื่นที่ส่งออกไปจากเครื่องส่งกว่าจะไปถึงปลายอีกด้านบริเวณสายอากาศก็ลดลงไป 5dB และคลื่นที่สะท้อนกลับมานี้ กว่าจะเดินทางมาถึงเครื่องส่งก็ลดขนาดลงไปอีก 5dB (คือเกิดการสูญเสียกำลัง 10dB ในการเดินทางหนึ่งรอบ) ค่า VSWR ที่วัดได้ทางด้านเครื่องส่งจะต่ำกว่าความเป็นจริง
ภาพที่ 1 ในสายนำสัญญาณที่มีการสูญเสีย จะวัดค่า VSWR ได้ต่ำกว่าปกติ
เนื่องจากคลื่นที่สะท้อนกลับมามีกำลังน้อยลงไปเนื่องจากการสูญเสียนั่นเอง
ถ้าเราดูในกราฟ ภาพที่ 2 จะเห็นว่าสำหรับการสูญเสียในสายนำสัญญาณ 5dB แล้ว (คิดการเดินทางด้านเดียว ไม่ต้องไป-กลับ) ถ้าค่า VSWR ที่วัดได้ด้านเครื่องส่งเป็น 1.8 : 1 ค่า VSWR ที่แท้จริงด้านสายอากาศจะเป็น 20 : 1 เลยทีเดียว
ภาพที่ 2 ค่า VSWR ที่แท้จริงที่ปลายด้านสายอากาศ เมื่อวัดค่าที่
ปลายด้านเครื่องส่งได้อีกค่าหนึ่ง ที่สายนำสัญญาณที่มีการสูญเสียต่างๆ
ปลายด้านเครื่องส่งได้อีกค่าหนึ่ง ที่สายนำสัญญาณที่มีการสูญเสียต่างๆ
การสูญเสียกำลังที่แท้จริง
เราเคยรู้มาใน บทความที่แล้ว ว่าถ้าเราต่อโหลดที่มีค่า VSWR สูงเข้ากับสายนำสัญญาณที่มีการสูญเสียในตัวมากยิ่งจะทำให้การสูญเสียรวมเพิ่มขึ้นไปอีก ในกรณีนี้ก็เช่นเดียวกัน ถ้าเราดูภาพที่ 3 (ดูบทความที่แล้วประกอบด้วยจะดี) จะเห็นว่าค่า VSWR = 20 ในสายนำสัญญาณที่มีการสูญเสีย 5dB จะทำให้มีการสูญเสียเป็นพิเศษเพิ่มขึ้นอีก 6.8dB ทำให้การสูญเสียรวมกลายเป็น 11.8 dB นั่นแปลว่ากำลังคลื่นวิทยุที่ถูกส่งออกไปที่สายอากาศจะเหลือน้อยกว่า 1 ใน 10 เสียอีก (เรียกว่า ถ้าเครื่องส่งมีกำลัง 10 วัตต์ กำลังจริงๆ ที่ออกไปถึงสายอากาศก็เหลือเพียงไม่ถึง 1 วัตต์เท่านั้นเอง
ภาพที่ 3 ของบทความที่แล้ว (ยกมาไว้ที่นี้เลย) จะเห็นว่ามีการสูญเสีย
"พิเศษ" เพิ่มขึ้นเนื่องจากการไม่แมทช์ (VSWR สูงกว่า 1:1)
ดังนั้นจะเห็นได้ว่าในการออกแบบ ติดตั้ง ปรับแต่งสายอากาศ ก็ควรจะทำให้มีค่า VSWR ของสายอากาศเองไม่สูงมากนัก อย่างในตัวอย่างนี้มีค่าอยู่ระดับ 20 : 1 คงไม่ไหวจริงๆ และทำให้เกิดการสูญเสียมากมายในสายนำสัญญาณ และทำให้กำลังงานคลื่นที่ส่งและแพร่กระจายออกจากสายอากาศลดน้อยถอยลงไปอีกครับ
73 de HS0DJU / KG5BEJ (จิตรยุทธ จุณณะภาต)
