สื่อการเรียนการสอนการจำลองผลตอบสนองทางความถี่เพื่อเสริมทักษะการเรียนรู้ในการออกแบบวงจรกรองผ่านแถบความถี่ สำหรับ การประยุกต์ใช้งานระบบสื่อสารไร้สาย 5G

บทคัดย่อ

ปัจจุบันระบบการสื่อสารไร้สาย 5G เป็นส่วนหนึ่งของการเรียนการสอนที่สำคัญ โดยงานวิจัยนี้มุ่งเน้นพัฒนาผู้เรียนโดยการพัฒนาสื่อการเรียนรู้เพื่อให้ผู้เรียนสามารถเข้าใจเกี่ยวกับการวิเคราะห์อัลกอริทึมสำหรับการออกแบบวงจรกรองผ่านแถบความถี่ และกระบวนการในการออกแบบวงจรกรองผ่านแถบความถี่ สำหรับการประยุกต์ใช้งานในระบบสื่อสารไร้สาย 5G ซึ่งงานวิจัย นี้ประกอบด้วย งาน 2 ส่วน ส่วนที่ 1 คือ การสร้างสื่อ GUI ด้วยโปรแกรม MATLAB โดยมีรายละเอียดของโปรแกรมในการวิเคราะห์การหาค่าอุปกรณ์แบบ passive การวิเคราะห์ผลตอบสนองของวงจรกรองความถี่ เพื่อให้ผู้เรียนเข้าใจถึงตัวแปรและองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องในการค้นหาค่าตัวแปรที่เหมาะสมในการประยุกต์ใช้งานเพื่อออกแบบอุปกรณ์แบบ lump-element โดยผลตอบสนองที่ได้จากโปรแกรมที่สร้างขึ้นมีความสอดคล้องกับการเทียบผลการจำลองทั้งแบบวงจรที่มีโครงสร้างแบบ Pi-Model วงจรแบบ T-Model และวิธีของ K-Inverter และมีผลการประเมินการใช้งานโปรแกรมจำลอง GUI อยู่ในระดับดีมาก ส่วนที่ 2 คือ การออกแบบและสร้างวงจรต้นแบบจากทฤษฎีพื้นฐาน ซึ่งวงจรต้นแบบเป็นวงจรกรองผ่านแถบความถี่ 4 แถบความถี่ (Quad-band bandpass filter) ที่รองรับกับการสื่อสารไร้สายตามมาตรฐานของย่านความถี่ DCS/WLAN/WiMAX/5G ที่ความถี่ 1.80, 2.45, 3.50, 4.90 GHz ซึ่งมีสัดส่วนแบนวิดท์ (Fractional bandwidth) เท่ากับ 7.29%, 4.08%, 5.71%, 4.08% ตามลำดับ ซึ่งขนาดวงจรมีขนาดเท่ากับ 0.12 x 0.20 และมีผลการจำลองเทียบกับผลการวัดชิ้นงานจริงที่สอดคล้องกัน โดยสื่อการเรียนการสอนเป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญทำให้ผู้เรียนเกิดการสนใจและกระตุ้นการเรียนรู้ในชั้นเรียน เพิ่มขึ้น และสามารถนำองค์ความรู้ต่อยอดสำหรับการออกแบบวงจรกรองผ่านแถบความถี่ที่ซับซ้อนได้ ตามลำดับ

คำสำคัญ

ระดับความพร้อมของโครงการ