การศึกษาเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับผลกระทบของการเลี้ยวเบน ที่มีต่อสมรรถนะของระบบสายอากาศ ชนิดจานสะท้อนเดี่ยวรูปพาราโบลิก

Abstract

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาผลกระทบเนื่องจากปรากฏการณ์การเลี้ยวเบนที่ขอบของจานสะท้อนที่มีต่อสมรรถนะของระบบสายอากาศชนิดจานสะท้อนเดี่ยวรูปพาราโบลีก เช่น แบบรูปการแผ่พลังงานย่านสนามไกล โพลาไรเซชันร่วม โพลาไรเซชันไขว้ อัตราขยาย และประสิทธิภาพต่าง ๆ และศึกษาผลการเปลี่ยนค่าปัจจัยของระบบสายอากาศที่มีต่อผลกระทบของการเลี้ยวเบนที่ขอบนี้ โดยใช้ทฤษฎีการเลี้ยวเบนเชิงเรขาคณิตและแนวความคิดเกี่ยวกับสเปกตรัมคลื่นระนาบ มาวิเคราะห์ จากผลการวิจัยพบว่า ผลกระทบจากปรากฏการณ์เลี้ยวเบนทีขอบของจานสะท้อนทำให้เกิดระลอกขึ้นบนการกระจายความเข้มของสนามไฟฟ้าบนระนาบหน้าจานทั้งขนาดและเฟส ซึ่งส่งผลให้เกิดการผิดเพี้ยนทางขนาดและตำแหน่งของจุดศูนย์ที่ตำแหน่งเชิงมุมไกล ๆ บนแบบรูปการแผ่พลังงานย่านสนามไกล ส่วนที่ตำแหน่งเชิงมุมใกล้ ๆ นั้นมีการผิดเพี้ยนทางขนาดและตำแหน่งของจุดศูนย์ไม่มากนัก โดยการผิดเพี้ยนดังกล่าวเกิดขึ้นทั้งบนแบบรูปอัตราขยายในแนวโพลาไรเซชัน ร่วมและโพลาไรเซชันไขว้ นอกจากนี้ยังทำให้อัตราขยายในแนวแกนของสายอากาศ ประสิทธิภาพช่องเปิด และประสิทธิ- ภาพของลายอากาศลดลงด้วย ผลของการเปลี่ยนค่าปัจจัยของระบบลายอากาศมีผลต่อผลกระทบจากปรากฏการณ์เลี้ยวเบนทีกล่าวไว้ข้างต้น โดยจากการวิจัยพบว่า เมื่อขนาดทางไฟฟ้าและระดับความเรียวที่ขอบของระบบสายอากาศชนิดจานสะท้อนเดี่ยวรูปพาราโบลิกทั้งแบบสมมาตรและไม่สมมาตรเพิ่มขึ้น ผลกระทบของการเลี้ยวเบนที่เกิดขึ้นมีแนวโน้มลดลง เช่น ขนาดระลอกที่เกิดขึ้นบนการกระจายความเข้มของสนามไฟฟ้าทั้งขนาดและเฟสลดลง การผิดเพี้ยนทางขนาดและตำแหน่งของจุดศูนย์บนแบบรูปการแผ่พลังงานย่านสนามไกลเกิดขึ้นที่ตำแหนงเชิงมุมไกลขึ้น และการลดลงของอัตราขยายในแนวแกนของสาย อากาศ ประสิทธิภาพช่องเปิด และประสิทธิภาพของสายอากาศมีแนวโน้มที่ลดลง ส่วนการเปลี่ยนคาอัตราส่วนของระยะ โฟกัสกับขนาดสายอากาศของระบบสายอากาศชนิดจานสะท้อนเดี่ยวรูปพาราโบลิกแบบสมมาตรนั้น เมื่อค่าอัตราส่วนระยะโฟกัสกับขนาดสายอากาศมีค่าลดลงทำให้ผลกระทบของการเลี้ยวเบนมีแนวโน้มลดลงเช่นเดียวกัน และในกรณีระบบสายอากาศชนิดจานสะท้อนเดี่ยวรูปพาราโบลิกแบบไม่สมมาตรได้เปลี่ยนมุมเล็งของสายอากาศป้อนกำลังคลื่นพบว่า การลดลงของประสิทธิภาพช่องเปิดและอัตราขยายในแนวแกนของสายอากาศมีแนวโน้มลดลงเมื่อมุมเล็งของสายอากาศป้อนกำลัง คลี่น ⍦ มากขึ้น ส่วนการลดลงของประสิทธิภาพของสายอากาศนั้นมีลักษณะเป็นรูประฆังควํ่า โดยมีการลดลงมากที่สุดอยู่ที่มุมเล็งของสายอากาศป้อนกำลังคลื่น ⍦ ค่าหนึ่ง