สายอากาศ Half wave ชนิดพกพา

บทความนี้มาจาก 100 วัตต์ ฉบับที่ 35 ปี พ.ศ. 2537

 

ใช้ลายพริ้นแทนคอยล์ ไม่ต้องมีกราวนด์เพลน สร้างง่ายเสร็จได้ในชั่วโมงเดียว และราคาถูกมาก

ผมไม่แน่ใจว่าจะเรียก สายอากาศที่จะแนะนำต่อไปนี้เป็น "ต้น" หรือเป็น "เส้น" หรือเป็น "ขยุ้ม" ดีเพราะคุณเควิน เจมส์ G6VNT ผู้เป็นต้นคิดท่านทำมาสำหรับการม้วนเก็บโดยเฉพาะ คือตามลักษณะนามของสายอากาศก็ควรเรียกด้วยคำว่าต้น แต่รูปร่างมันในยามใช้งานดูคล้ายสายไฟจึงน่าเรียกว่าเส้น และเวลาเก็บหรือพกพามันสามารถม้วนติดตัวไปเป็นขยุ้ม ... แต่ก็ช่างเถอะเอาเป็นว่ามันสร้างง่าย พกพาง่าย และใช้งานได้ดี ราคาไม่เกิน 50 บาท คุณจ่ายแค่นี้กับเวลาอีกไม่ถึงชั่วโมง คุณก็จะได้สายอากาศที่ซุกไว้ตรงหนก็ได้ เวลาฉุกเฉินก็เพียงแค่แขวนขึ้นไปบนยอดไม้ชายคา ช่วยในการรับส่งดีกว่าสายอากาศที่ติดอยู่กับเครื่องมาก

โดยหลักการ ทั่วไปของสายอากาศแบบ 1/2 หรือ 5/8 lambda จะประกอบด้วยส่วนที่ใช้ในการแพร่คลื่น (Radiate) กับส่วนที่ทำหน้าที่เป็นตัว Matching เพราะการป้อนสัญญาณเข้าที่ปลายล่างของตัวนำ หรือที่เรียกเป็นภาษาวิชาการว่า End Feed นั้น ณ จุดปลายล่างจะมีอิมพีแดนซ์สูงมากหลายพันโอห์มในขณะที่เครื่องส่งเรามีอิมพีแดนซ์ 50 โอห์ม หรือใกล้เคียงที่สุด ของจริงที่คุณพบเห็นเสมอก็คือสายอากาศที่ศัพท์วิชาการเรียกว่า สายอากาศแบบ Telescopic ที่บ้านเราเรียกว่าเสาชักนั่นเอง ส่วนที่เป็นขดลวดกลม ๆ ซึ่งได้รับการห่อหุ้มไว้อยู่ระหว่างตัวเสาที่ยืดหดได้ กับขั้ว BNC นั่นละคือชุด Matching

วงจรชุด Matching

 

จากวงจรจะเห็นได้ว่าตัวปรับอิมพีแดนซ์คือ จำนวนของคอยล์ จุดที่แท็ปสายอากาศออกมาและค่าของ C1 ซึ่งถ้าจัดให้เหมาะสมมันจะช่วยให้เครื่องส่ง กับสายอากาศทำงานร่วมกันได้

ด้วยหลักการที่ว่า คอยล์ ก็คือโลหะใด ๆ ที่เอามาขดเป็นวง ๆ หน่วยวัดค่าของคอยล์ เราเรียกเป็นเฮนรี่ (Henry) เขียนย่อด้วยตัว H ซึ่งค่า 1H นี่ใหญ่โตมาก คอยล์ที่เราใช้งานกันจึงมักจะเห็นเป็นส่วนย่อยของเฮนรี่ เช่น mH หรือ uH เจ้าคอยล์นี่ละสร้างความยุ่งยากให้เราเสมอในการสร้าง ไม่ว่าในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ และในการสร้างสายอากาศ เพราะขนาด จำนวนขดลวด ระยะห่างระหว่างขด และเบอร์ของลวดที่เอามาพันเป็นคอยล์ นั้นตัวใดตัวหนึ่งแปรไป ค่าของมันก็ผิดไปด้วย เรื่องนี้ คุณเควิน เจมส์ ก็บ่นอยู่เหมือนกัน ในที่สุดเลยใช้แผ่นพริ้นมากัดเป็นลายขดจนได้ค่าของคอยล์ที่เหมาะสม ออกมาเป็นแบบที่ใช้งานได้ และนำออกเผยแพร่ในนิตยสาร Practical Wireless ฉบับเดือนสิงหาคมปีนี้ (ปี 1994)

สายพริ้นและการประกอบจะเห็นว่าด้าน บนมีสายไฟสั้น ๆ Jump อยู่เส้นหนึ่ง ตอนบนสุดก็ต่อด้วยส่วนที่ทำหน้าที่แพร่กระจายคลื่น ซึ่งตามเนื้อความเขาแนะนำให้ใช้ลวดพันคอยล์ยาว 105 เซนติเมตร (แต่ไม่ได้บอกว่าใช้ลวดเบอร์อะไร) ขูดฉนวนตรงส่วนที่ต้องบัดกรี แล้วบัดกรีเข้ากับแผ่นพริ้น ส่วนล่างก็ติดตั้ง C1 ซึ่งเป็น ทริมเมอร์ (trimmer capacitor) 10pF ขนาดเล็ก (ควรใช้แบบตัวถังเป็นเซรามิกจะทนกำลังส่งสูง ๆ ได้ดีกว่าตัวถังพลาสติก)

ทริมเมอร์ (trimmer capacitor)

และต่อสายนำสัญญาณโดยการบัดกรีส่วนที่เป็น สายถัก (สายชีลด์) และสายในตามรูป

ลายพริ้นและการประกอบวงจร สายอากาศ

 

ในการปรับแต่ง ควรใช้เชือกหรือเอ็น ที่เป็นฉนวนผูกปลายบนของส่วนกระจายคลื่น ชักขึ้นไปแขวนไว้ที่สูง อย่างน้อยให้ส่วนล่างเหนือพื้นดินไม่ต่ำกว่า 2 เมตร หรือ 1 Lambda การปรับค่า SWR ก็ปรับที่จุดเดียวคือ trimmer capacitor

คุณเควิน เจมส์ เธอคุยว่าตัวต้นแบบนั้นใช้สายเอ็นผูกปลายหนึ่งกับลวด อีกปลายหนึ่งติดกับปากคีบ เอาไปหนีบแขวนกับโคมไฟกลางห้อง ก็ปรับ SWR ได้ 1:1 คือไม่กระดิกเลย และผมขอเพิ่มเติมว่าหากไม่ลงอาจจะต้องปรับความยาวของสายลวดช่วยด้วย เพราะลวดที่เขาใช้กับที่เราใช้อาจจะมีอะไรที่แตกต่างกัน อ้อ... สายอากาศต้นนี้ไม่ต้องมีกราวนด์เพลนเลยครับ การสร้างและการใช้งานสะดวกมาก

ใน ใจผมคิดว่าเราใช้สายไฟเส้นเดียวที่ใช้งานอิเล็กทรอนิกส์ขนาด 0.5 สแควร์มิล มาเป็นตัวกระจายคลื่น แทนการใช้ลวดพันคอยล์ซึ่งแข็ง และหากม้วนเก็บเวลาคลี่ออกมาใช้งานจะยืดให้ตรงยาก มันจะงอไปงอมาและควรติดห่วงพลาสติกที่ปลายบนไว้ด้วย จะได้แขวนง่าย ส่วนสายนำสัญญาณก็คงใช้ RG58 เพื่อความสะดวกในการพกพา


 

 

 

HS8JYX ตั้งอยู่บ้านเลขที่ 99/31 ถ.เจริญสุข ต.ปากน้ำ อ.เมือง จ.กระบี่ 81000