การทำสายเฟสชิ่งไลน์ ของสายอากาศโพลเด็ดไดโพล
{ ศุกร์ ๒๒ มิถุนายน ๒๕๕๕ }

การเอาสายนำสัญญาณมาต่อเข้ากับสายอากาศ จะทำให้มีผลต่อความต้านทานในสองลักษณะคือ

 (๑)  ถ้าเราตัดสายนำสัญญาณ (ที่มีความต้านทาน 50 ถึง 100 โอหม์) ให้ได้ความยาวลงแลมด้าของความยาวคลื่น เช่น 1 แลมด้า , 2 แลมด้า ลักษณะนี้จะทำให้ความต้านทานที่ต้นสายกับความต้านทานที่ปลายสายไม่เปลี่ยนแปลง
(ด้วยเหตุนี้แหล่ะที่เค้าบอกว่าควรตัดสายนำสัญญาณให้ลงแลมด้า)




 (๒)  ถ้าเราตัดสายนำสัญญาณให้ความยาวเป็นเศษส่วนเลขคี่ของแลมด้า เช่น 1/4 แลมด้า , 3/4 แลมด้า , 5/4 แลมด้า , 7/4 แลมด้า ลักษณะแบบนี้จะทำให้ความต้านทานที่ปลายสายเพิ่มขึ้นหรือลดลงก็ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้านทานสายอากาศ และความต้านทานสายนำสัญญาณที่เอามาต่อ

ค่าทั้งหมดที่เราต้องทราบมีด้วยกันสามค่าคือ ความต้านทานต้นสาย, ความต้านทานสายนำสัญญาณ, และความต้านทานปลายสาย ทั้งสามค่านี้เรารู้เพียงสองค่าก็ได้ ส่วนอีกหนึ่งค่าที่เหลือก็จะสามารถใช้สมการเหล่านี้คำนวณออกมา



อันนี้ความต้านทานปลายสาย จะลดลง (เป็นไปตามสมการ)



อันนี้ความต้านทานปลายสาย จะเพิ่มขึ้น (เป็นไปตามสมการ)


โดยสรุปคือ การนำเอาสายนำสัญญาณที่ตัดลงความยาวเป็นเศษส่วนเลขคี่ของแลมด้ามาใช้งาน
@ ถ้าความต้านทานต้นสายมีค่ามากกว่าความต้านทานของสายนำสัญญาณ ค่าความต้านทานที่ปลายสายจะมีค่าลดลง
@ ถ้าความต้านทานต้นสายมีค่าน้อยกว่าความต้านทานของสายนำสัญญาณ ค่าความต้านทานที่ปลายสายจะมีค่าเพิ่มขึ้น


ทีนี้เรามาดูกันว่าความต้านทานของปลายสายเฟสชิ่งที่จะต่อเข้ากับสายนำสัญญาณเข้าเครื่องวิทยุ มันเป็น 50 โอห์มได้อย่างไร

สายอากาศโฟลเด็ดไดโพล


ปกติสายอากาศโฟลเด็ดไดโพลถ้าลอยอยู่ในอากาศ มันจะมีความต้านทานที่ขั้วประมาณ 300 โอห์ม (ภาพA) ครั้นเมื่อเราเอามาวางลงบนบูมและวางใกล้ๆ เสากลาง จะทำให้ความต้านทานลดลงมาเหลือประมาณ 100 - 120 โอห์ม (ภาพB) (ขึ้นอยู่กับขนาดท่อและระยะห่างต่างๆ) ถ้าจะเอาตัวเลขที่สวยงาม ก็ควรจะเป็น 112.5 โอห์ม (ก็บอกแล้วงัยว่าประมาณเอา) 

ทีนี้ถ้าเราเอาโฟลเด็ดไดโพลอันเดียว(ห่วงเดียว) มาต่อเข้ากับเครื่องวิทยุสื่อสารซึ่งมันมีความต้านทาน ณ จุดต่อสายอากาศเป็น 50 โอห์ม จะทำให้เกิดความไม่แมตช์กัน เพราะสายอากาศ 112.5 โอหม์ แต่ความต้านทานเครื่อง 50 โอห์ม ถ้าเราขืนต่อเข้าไปก็จะทำให้ค่า SWR สูงมากจนเป็นผลเสียต่อเครื่องวิทยุ ดังนั้นก่อนที่จะต่อสายอากาศเข้ากับเครื่องวิทยุ เราต้องทำการปรับค่าความต้านทานของสายอากาศให้ลดลงเป็น 50 โอห์มเสียก่อน ซึ่งมันก็มีหลายวิธี แต่ผมขอใช้วิธีการเอาสายนำสัญญาณมาลดความต้านทานก็แล้วกัน (จะได้เข้ากับหัวข้อที่ตั้งขึ้นมา)



จากภาพจะเห็นว่าเราเอาสายนำสัญญาณ 75 โอห์ม ที่มีความยาว 3/4 แลมด้า มาต่อจากสายอากาศ 112.5 โอห์ม ทำให้ความต้านทานปลายสายเป็น 50 โอห์ม ซึ่งเท่ากับความต้านทานของเครื่องวิทยุ จากนั้นก็เอาสายนำสัญญาณ 50 โอห์มต่อไปเข้าเครื่องวิทยุสื่อสารใช้งานต่อไป

ทีนี้ถ้าเราจะเอาโฟลเด็ดไดโพลสองอันมาสแต็กกัน ซึ่งการสแต็กกันก็คล้ายกับเราเอาสายอากาศสองอันมาขนานกัน ซึ่งการขนานกันจะทำให้ความต้านทานลดลงไปครึ่งหนึ่ง (ตามหลักการของวงจรขนาน) แต่เนื่องจากเราต้องมีระยะห่างระหว่างห่วงแต่ละห่วงเพื่อให้เกิดเกนขยาย เราจำเป็นต้องเอาสายนำสัญญาณมาต่อจากห่วงโฟลเด็ดไดโพลแต่ล่ะอันก่อน แล้วจึงเอาปลายสายนำสัญญาณนั้นมาขนานกัน...

ฉะนั้นเราจะต้องปรับระยะห่างต่าง ๆ ของห่วงโฟลเด็ดไดโพลที่ติดตั้งบนบูมและเสากลางให้ได้ความต้านทานเป็น 100 โอห์มเสียก่อน แล้วนำเอาสายนำสัญญาณ 50 โอห์ม หรือ 75 โอห์มก็ได้ ตัดให้ความยาวลงแลมด้าพอดี เอามาต่อจากปลายห่วง (ซึ่งการตัดสายที่ความยาวลงแลมด้านี้จะทำให้ความต้านทานต้นสายกับปลายสายเท่ากัน คือยังคงเป็น 100 โอห์ม) จากนั้นเราก็เอาปลายสายนำสัญญาณทั้งสองเส้นมาต่อขนานกัน ก็จะได้ความต้านทานรวมเป็น 50 โอห์มพอดี

และเพื่อความสะดวกในการนำไปติดตั้งใช้งานเราก็เอาสายนำสัญญาณ 50 โอห์มอีกเส้นหนึ่งที่ตัดความยาวลงแลมด้ามาต่อจากจุดที่เราทำการขนานกัน แล้วเข้าหัว PL259 ไว้ที่ปลายสายเพื่อสำหรับต่อสายนำสัญญาณที่เราลากไปจากเครื่องวิทยุอีกทอดหนึ่ง

เปรียบเทียบกับของน้ากิมใช้ (HS7WFK) ที่โพสในเวบบอร์ด hamsiam




ที่จุดต่อสายเฟสชิ่งทั้งสามเข้าด้วยกัน


ภาพของน้ากิมใช้ในเวบบอร์ด

ภาพของน้ากิมใช้ในเวบบอร์ด

ภาพของน้ากิมใช้ในเวบบอร์ด


ส่วนการแมตชิ่งสายอากาศโฟลเด็ดไดโพล 4 สแต็ก... ดูจากภาพนี้เลยครับ
ซึ่งเป็นสูตรที่น้ากิมใช้ (HS7WFK) ใช้ทำสายอากาศ... ลองเอาเครื่องคิดเลขมากดยกกำลังสอง คูณๆ หารๆ กันดูว่าสุดท้ายเหลือ 50 โอห์ม จริงหรือป่าว (สังเกตค่าตัวเลขสีแดงๆ ในภาพ)

     

ทั้งสองภาพนี้ เป็นสูตรของน้ากิมใช้ (HS7WFK) ที่โพสอยู่ในเวบบอร์ด hamsiam ครับ


 แถมโฟลเด็ดไดโพล 8 สแต็ก ความถี่ 144-146 MHz ให้ลองคำนวณความต้านทานเล่นๆ ครับ 
(ผมใช้สายเฟสชิ่ง 75 โอห์มทั้งหมด ยกเว้นสายต่อเข้าเครื่อง)

 

ผมลองบวกความยาวสายเฟสชิ่งของ 8 สแต็ก ก็ปาข้าไป 25 เมตรกว่าๆ... 

น้ากิมใช้แกเลยบอกไว้ก่อนล่วงหน้าว่า "ไม่ต้องถามสูตร 16 สแต็กเลย"

ผมลองประมาณความยาวสายเฟสชิ่งของ 16 สแต็กดู ไม่น่าจะต่ำกว่า 60 เมตร... แล้วแบบนี้ใช้ยากิไม่ดีกว่าเหรอ??




 อันนี้เป็นไอเดียของเพื่อนสมาชิกในเวบบอร์ด hamsiam ครับ 
คือเพื่อนสมาชิกเค้ามีสายอากาศโฟลเด็ดไดโพล 4 สแต็กอยู่สองชุด แล้วคิดจะนำมาหันหลังชนกันแล้วแมตช์ให้เป็น 8 สแต็ก
(นั่นแสดงว่าที่ปลายสายของเจ้าโฟลเด็ดไดโพล 4 สแต็กเดิมมีความต้านทานเป็น 50 โอห์มอยู่แล้ว ดังนั้นก่อนที่จะนำสองชุดมาสแต็กกัน เราจะต้องปรับความต้านทานจาก 50 โอห์มให้ขึ้นไปเป็น 100 โอห์มก่อน แล้วจึงนำมาขนานกันเหลือเป็น 50 โอห์มตามเดิม)





 อันนี้เป็นสายอากาศโฟลเด็ดไดโพล 6 สเต็ก ความถี่ 144 MHz 
คือปกติแล้วไม่ค่อยจะมีใครทำกัน นอกจากน้ากิมใช้ แหล่ะครับ

 



 อันนี้เป็นการแมตช์สายอากาศยากิ 7 อี 4 เบย์ 
แมตช์แบบ สองเบย์บน-สองเบย์ล่าง  ใช้สายนำสัญญาณ 50 โอห์มทุกเส้น

 อันนี้เป็นสายอากาศโฟลเด็ดไดโพล 2 สเต็ก ความถี่ 78 MHz 



 อันนี้เป็นสายอากาศโฟลเด็ดไดโพล 6 สเต็ก ความถี่ 245 MHz 
คือปกติแล้วไม่ค่อยจะมีใครทำกัน นอกจากน้ากิมใช้ แหล่ะครับ






 อันนี้เป็นสายอากาศโฟลเด็ดไดโพล 8 สแต็ก ความถี่ 245 MHz 
(ใช้สายเฟสชิ่ง 50 โอห์มทั้งหมด)