การพัฒนาสายอากาศแบ่งส่วนที่มีสัญญาณแทรกสอดระหว่างลำคลื่นต่ำ

บทคัดย่อ

ในปัจจุบันการสื่อสารแบบไร้สายและโทรศัพท์เคลื่อนที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วเนื่องจากความต้องการในการรับและส่งข้อมูลความเร็วสูงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง สำหรับการสื่อสารแบบไร้สาย และโทรศัพท์เคลื่อนที่นั้นมีการใช้งานกันทั่วๆไป เช่น ระบบเซลลูลาร์ การสื่อสารผ่านดาวเทียมและเครือข่ายไร้สาย เครือข่ายไร้สายเป็นระบบที่เชื่อมโยงอุปกรณ์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไป โดยใช้การสื่อสารแบบไร้สายภายในพื้นที่เดียวกันทั้งแบบส่วนตัวและแบบสาธารณะ อย่างเช่นบ้าน สำนักงาน และมหาวิทยาลัย เครือข่ายไร้สายได้มีการกำหนดมาตรฐานเพื่อให้อุปกรณ์ต่างๆที่ใช้ในเครือข่ายไร้สายมีการผลิตและพัฒนาไปในทางเดียวกันคือ มาตรฐานเครือข่ายไร้สาย IEEE 802.11 ซึ่งคลื่นความถี่ที่ใช้ในการกระจายสัญญาณนั้นจะใช้ย่านความถี่ 2.4 กิกะเฮิรตช์และ 5 กิกะเฮิรตช์ เครือข่ายไร้สายนั้นมีข้อดีหลายอย่างเช่นสามารถรองรับอุปกรณ์จำนวนมาก ง่ายในการติดตั้งเครือข่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปรียบเทียบกับการวางสายเคเบิล เครือข่ายไร้สายสามารถครอบคลุมพื้นที่ได้อย่างเหมาะสมประมาณ 100 เมตรและสามารถส่งข้อมูลความเร็วได้ประมาณ 54 ถึง 300 เมกะบิตต่อวินาที อย่างไรก็ตามเครือข่ายไร้สายก็มีข้อจำกัดในบางสภาพแวดล้อมที่มีสิ่งกีดขวางมากมาย ปัญหาที่เกิดจากการส่งข้อมูลไม่สำเร็จซึ่งจะทำให้ระบบมีค่าวิสัยสามารถต่ำ จากการสำรวจปริทรรศน์วรรณกรรมที่ผ่านมาพบว่ายังไม่มีงานวิจัยใดที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้งานสำหรับโนดแบบ 4 เซกเตอร์นี้ได้เนื่องจากมีค่าความกว้างลำครึ่งกำลังไม่ใช่ 90 องศา และมีอัตราส่วนหน้าต่อหลังที่ต่ำ ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงได้ออกแบบสายอากาศสำหรับโนดแบบ 4 เซกเตอร์ โดยสายอากาศจะถูกออกแบบให้ทำงานในย่านความถี่ 2.4 กิกะเฮิรตช์ มีค่าความกว้างลำครึ่งกำลังเท่ากับ 90 องศาและมีอัตราส่วนหน้าต่อหลังที่สูง โดยจำลองแบบด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ HFSS และทดสอบสายอากาศโดยใช้เครื่องวิเคราะห์โครงข่าย ซึ่งงานวิจัยนี้มุ่งหวังว่าจะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพให้กับระบบเครือข่ายไร้สายและสามารถนำไปประยกต์ได้

คำสำคัญ