การออกแบบสายอากาศยากิ-อุดะสำหรับการควบคุมการจราจรทางอากาศ

Abstract

สายอากาศสื่อสารก็เป็นอุปกรณ์สำคัญมากสำหรับการควบคุมการจราจรทางอากาศ ย่านความถี่ที่ใช้งานในด้านการเดินอากาศอยู่ในช่วง 118-137 MHz. เนื่องจากย่านความถี่ที่ใช้งานและความต้องการแบบรูปการแผ่พลังงานของสายอากาศที่ครอบคลุมพื้นที่ควบคุมเป็นตัวกำหนด จึงให้เลือกสายอากาศยากิ-อุดะ สำหรับงานวิจัยนี้ แบบรูปการณ์แผ่พลังงานของสายอากาศของแต่ละสถานีต้องเหมาะสมกับพื้นที่การควบคุม โดยแบบรูปการแผ่พลังงานของสายอากาศจะถูกกำหนดจากลักษณะทางภูมิศาสตร์และเส้นทางการบินในเขต ควบคุมพื้นที่ ขั้นเริ่มต้นของการออกแบบสายอากาศจะประมาณค่าปัจจัยของสายอากาศเริ่มต้น แต้ววิเคราะห์ ด้วยระเบียบวิธีโมเมนต์ ผลของแบบรูปการแผ่พลังงานของสายอากาศที่ได้จากการวิเคราะห์ถูกเปรียบเทียบ กับแบบรูปการแผ่พลังงานของสายอากาศที่กำหนดจากพื้นที่ควบคุม ถ้าหากว่าผลที่ไต้ไม่เหมาะสมก็จะเปลี่ยน ค่าปัจจัยต่าง ๆ เช่น ความยาว ระยะห่าง และจำนวนขององค์ประกอบแล้ววิเคราะห์ใหม่จนกระทั่งได้แบบรูป การแผ่พลังงานที่ต้องการจะเห็นได้วิธีการนี้เป็นวิธีที่ง่ายและสะดวกที่สุดในการออกแบบ สำหรับการวิเคราะห์ ในงานวิจัยนี้ใช้ระเบียบวิธีโมเมนต์แบบจับจุดคู่ ให้กระจายกระแสบนองค์ประกอบทุกตัวเป็นฟังก์ชันฐานแบบ entire domain และใช้ dirac delta เป็นฟังก์ชันทดสอบ สำหรับวัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ก็เพื่อพัฒนาและปรับปรุงสายอากาศที่ใช้ในการควบคุมการจราจร ทางอากาศ ระหว่างสถานีภาคพื้นดินและอากาศยาน ซึ่งจะทำให้ลดการสูญเสียกำลังส่งในส่วนที่ไม่ได้ควบคุม และลดปัญหาการแทรกสอดช่องสัญญาณร่วม (co-channel interference) ภายในพื้นที่การควบคุมเดียวกัน ผลการวัดแบบรูปการแผ่พลังงานของสายอากาศในระยะสนามไกลไต้ถูกเปรียบเทียบกับการออกแบบ ปรากฎว่ามีความแตกต่างกันเล็กน้อย โดยลำคลื่นหลักที่ได้จากการวัดจะมีขนาดเล็กกว่าการออกแบบ เมื่อนำ ผลของแบบรูปการแผ่พลังงานที่ได้จากการวัดเปรียบเทียบกับแบบรูปการแผ่พลังงานที่กำหนดของพื้นที่จริง ปรากฎว่ามีความแตกต่างกันเล็กน้อยแต่สามารถยอมรับได้ เพราะสามารถครอบคลุมเต้นทางการบินตลอด พื้นที่การควบคุม