ຕົວຢ່າງຄຳຖາມສົນທະນາກ່ຽວກັບໄມໂຄເວຟ
ໄມໂຄເວຟແມ່ນສ່ວນໜຶ່ງຂອງຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມຍາວຄື້ນຕັ້ງແຕ່ 1 ມມ ຫາ 1 ແມັດ. ຄື້ນເຫຼົ່ານີ້ມັກຖືກນຳໃຊ້ໃນເຕັກໂນໂລຊີທີ່ທັນສະໄໝຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ການສື່ສານໄຮ້ສາຍ, ເຣດາ, ດາລາສາດ ແລະ ເຄື່ອງໃຊ້ໃນຄົວເຮືອນເຊັ່ນ: ເຕົາໄມໂຄເວຟ. ເນື່ອງຈາກຄວາມສຳຄັນຂອງການນຳໃຊ້ໄມໂຄເວຟ, ມັນເປັນສິ່ງສຳຄັນສຳລັບນັກສຶກສາ, ໂດຍສະເພາະຜູ້ທີ່ຮຽນວິຊາຟີຊິກ ຫຼື ວິສະວະກຳ, ທີ່ຈະເຂົ້າໃຈພື້ນຖານຂອງໄມໂຄເວຟ, ລວມທັງວິທີການແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບພວກມັນ. ບົດຄວາມນີ້ຈະປຶກສາຫາລືບັນຫາຕົວຢ່າງຫຼາຍຢ່າງ ແລະ ປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບໄມໂຄເວຟ.
ຄຳຖາມທີ 1: ຄວາມຍາວຄື່ນ ແລະ ຄວາມຖີ່
ຄຳຖາມ:
ໃຫ້ໄມໂຄເວຟມີຄວາມຖີ່ 10 GHz. ຈົ່ງຄິດໄລ່ຄວາມຍາວຄື້ນຂອງໄມໂຄເວຟ. (ໃຊ້ຄວາມໄວແສງ c = 3 x 10^8 m/s)
ເປບບາຮາຊານ:
ກ່ອນອື່ນໝົດ, ພວກເຮົາຈື່ຈຳຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງຄວາມຍາວຄື້ນ (λ), ຄວາມຖີ່ (f), ແລະ ຄວາມໄວຂອງແສງ (c):
\[ c = \lambda \cdot f \]
ພວກເຮົາສາມາດ ຫຼື ເຮັດຊ້ຳສູດນີ້ເພື່ອຊອກຫາຄວາມຍາວຄື້ນ (λ):
\[ \lambda = \frac{c}{f} \]
ເມື່ອໃຫ້ຄວາມຖີ່ (f) = 10 GHz = 10 x 10^9 Hz, ແລະຄວາມໄວແສງ (c) = 3 x 10^8 m/s, ພວກເຮົາຈຶ່ງເອົາຄ່າສອງຄ່ານີ້ໃສ່ໃນສູດ:
\[ \lambda = \frac{3 \ຄູນ 10^8 \, \text{m/s}}{10 \ຄູນ 10^9 \, \text{Hz}} \]
\[ \lambda = 0.03 \, \text{m} \]
ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມຍາວຄື້ນຂອງໄມໂຄເວຟແມ່ນ 0,03 ແມັດ ຫຼື 3 ຊມ.
ຄຳຖາມທີ 2: ພະລັງງານສົ່ງ ແລະ ໄລຍະທາງ
ຄຳຖາມ:
ເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານໄມໂຄເວຟປ່ອຍພະລັງງານ 50 ວັດ. ຈົ່ງຄິດໄລ່ຄວາມເຂັ້ມຂອງໄມໂຄເວຟທີ່ໄລຍະຫ່າງ 2 ແມັດຈາກແຫຼ່ງສົ່ງ, ໂດຍສົມມຸດວ່າການແຜ່ກະຈາຍແບບໄອໂຊໂທຣປິກ.
ເປບບາຮາຊານ:
ເພື່ອຄິດໄລ່ຄວາມເຂັ້ມ, ພວກເຮົາໃຊ້ສົມຜົນພະລັງງານຕໍ່ໜ່ວຍພື້ນທີ່:
\[ I = \frac{P}{A} \]
P ແມ່ນພະລັງງານ (50 W) ແລະ A ແມ່ນພື້ນທີ່ຜິວຂອງຮູບຊົງກົມທີ່ມີລັດສະໝີ 2 ແມັດ:
\[ A = 4 \pi r^2 \]
ໃສ່ຄ່າ r = 2 ແມັດໃສ່ສູດພື້ນທີ່:
\[ A = 4 \pi (2 \, \text{m})^2 \]
\[ A = 16 \pi \, \text{m}^2 \]
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ໃຫ້ຄິດໄລ່ຄວາມເຂັ້ມຂອງ:
\[ I = \frac{50 \, \text{W}}{16 \pi \, \text{m}^2} \]
ກຳລັງຄິດໄລ່ຄ່າຕົວເລກ:
\[ 1 \approx \frac{50}{50.265} \]
\[ I \ປະມານ 0.995 \, \text{W/m}^2 \]
ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມເຂັ້ມຂອງໄມໂຄເວຟທີ່ໄລຍະຫ່າງ 2 ແມັດຈາກແຫຼ່ງສົ່ງສັນຍານແມ່ນປະມານ 0.995 W/m².
ຄຳຖາມທີ 3: ຜົນກະທົບຂອງ Doppler ໃນໄມໂຄເວຟ
ຄຳຖາມ:
ຍານພາຫະນະທີ່ເຄື່ອນທີ່ດ້ວຍຄວາມໄວ 108 ກມ/ຊມ (30 ແມັດ/ວິນາທີ) ຈະເຂົ້າໃກ້ເຣດາທີ່ສົ່ງຄື້ນໄມໂຄຣເວຟດ້ວຍຄວາມຖີ່ 5 GHz. ຄິດໄລ່ຄວາມຖີ່ທີ່ເຣດາໄດ້ຮັບຖ້າຄວາມໄວຂອງຄື້ນໄມໂຄຣເວຟແມ່ນຄວາມໄວແສງ.
ເປບບາຮາຊານ:
ໃຊ້ຜົນກະທົບຂອງ Doppler ສຳລັບຄວາມຖີ່ທີ່ໄດ້ຮັບ (f'):
\[ f' = f \left(\frac{c + v}{c}\right) \]
ຢູ່ໃສ:
- f' = ຄວາມຖີ່ທີ່ໄດ້ຮັບ
- f = ຄວາມຖີ່ຂອງແຫຼ່ງທີ່ມາ = 5 GHz = 5 x 10^9 Hz
- c = ຄວາມໄວແສງ = 3 x 10^8 ແມັດ/ວິນາທີ
-v = ຄວາມໄວຂອງຍານພາຫະນະ = 30 ແມັດ/ວິນາທີ
ແທນຄ່າຕ່າງໆເຂົ້າໃນສູດ:
\[ f' = 5 \ຄູນ 10^9 \left(\frac{3 \ຄູນ 10^8 + 30}{3 \ຄູນ 10^8}\right) \]
\[ f' \ປະມານ 5 \ຄູນ 10^9 \ຊ້າຍ (1 + \frac{30}{3 \ຄູນ 10^8}\ຂວາ) \]
\[ f' \ປະມານ 5 \ຄູນ 10^9 \ຊ້າຍ (1 + 1 \ຄູນ 10^{-7}\ຂວາ) \]
\[ f' \ປະມານ 5 \ຄູນ 10^9 \ຄູນ 1.0000001 \]
\[ f' \ປະມານ 5.0000005 \ຄູນ 10^9 \]
\[ f' \ປະມານ 5.0000005 \, \text{GHz} \]
ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມຖີ່ທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍ radar ແມ່ນປະມານ 5.0000005 GHz.
ຄຳຖາມທີ 4: ການດູດຊຶມພະລັງງານໂດຍວັດສະດຸ
ຄຳຖາມ:
ວັດສະດຸສະເພາະໃດໜຶ່ງດູດຊຶມພະລັງງານໄມໂຄເວຟ 2 W ເມື່ອຄວາມເຂັ້ມຂອງຄື້ນຕົກกระทบແມ່ນ 10 W/m². ຄິດໄລ່ພື້ນທີ່ຜິວຂອງວັດສະດຸ.
ເປບບາຮາຊານ:
ໃຊ້ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງພະລັງງານການດູດຊຶມ ແລະ ພື້ນທີ່ຜິວໜ້າ ແລະ ຄວາມເຂັ້ມ:
\[ P = I \cdot A \]
ແທນຄ່າທີ່ຮູ້ຈັກ:
\[ 2 \, \text{W} = 10 \, \text{W/m}^2 \cdot A \]
ການແກ້ຕົວສຳລັບ A:
\[ A = \frac{2 \, \text{W}}{10 \, \text{W/m}^2} \]
\[ A = 0.2 \, \text{m}^2 \]
ດັ່ງນັ້ນ, ພື້ນທີ່ຜິວຂອງວັດສະດຸແມ່ນ 0,2 m².
ຄຳຖາມທີ 5: ຮູບແບບການສະທ້ອນ ແລະ ການແຊກແຊງ
ຄຳຖາມ:
ເສົາອາກາດໄມໂຄເວຟສອງອັນປ່ອຍຄື້ນທີ່ມີຄວາມຍາວຄື່ນ 6 ຊມ ໄປໃນທິດທາງດຽວກັນ. ຖ້າໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງເສົາອາກາດແມ່ນ 12 ຊມ, ການແຊກແຊງທີ່ສ້າງສັນເກີດຂຶ້ນກ່ອນໃນຈຸດໃດ?
ເປບບາຮາຊານ:
ການແຊກແຊງແບບສ້າງສັນເກີດຂຶ້ນເມື່ອຄວາມແຕກຕ່າງຂອງເສັ້ນທາງລະຫວ່າງສອງແຫຼ່ງທີ່ມາແມ່ນ k = ±nλ (n ເປັນຈຳນວນເຕັມທີ່ບໍ່ແມ່ນສູນລວມທັງ 0). ເປັນຄັ້ງທຳອິດທີ່ການແຊກແຊງແບບສ້າງສັນ (n=1):
\[ d = n \lambda/2 \]
ເນື່ອງຈາກໄລຍະຫ່າງຂອງເສົາອາກາດແມ່ນ 12 ຊມ ແລະ ຄວາມຍາວຄື້ນແມ່ນ 6 ຊມ, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງເສັ້ນທາງສຳລັບການແຊກແຊງທີ່ສ້າງສັນຄັ້ງທຳອິດຈຶ່ງເກີດຂຶ້ນທີ່:
\[ d = n (\lambda/2) \]
ດັ່ງນັ້ນ:
\[ 12 = 1 \ຄູນ (6/2) \]
ສະນັ້ນໄລຍະທາງທີ່ຕັ້ງຢູ່ແມ່ນ:
\[ 12 = 1 \ຄູນ 3 \]
ເນື່ອງຈາກສົມຜົນນີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບການສ້າງຮູບແບບການແຊກແຊງໃນສິ່ງທີ່ເປັນທົ່ວໄປ, ຫຼັງຈາກນັ້ນຈາກການສົມມຸດຕິຖານພວກເຮົາອອກແບບໃນເສັ້ນກາງຂອງໄລຍະຫ່າງຈາກແຫຼ່ງທີ່ມາ ຫຼື ເສັ້ນທາງໂດຍອີງໃສ່ເສັ້ນທາງທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນທາງ, ຄືຕຳແໜ່ງຂົ້ວຄົງທີ່ຂອງເສັ້ນຕິດຕາມທີ່ບໍ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຮູບແບບຕຳແໜ່ງຄົງທີ່ທີ່ສົມມຸດຕິຖານ.
-
ນີ້ແມ່ນຕົວຢ່າງຂອງບັນຫາໄມໂຄເວຟ ແລະ ວິທີການແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານັ້ນ. ໂດຍການເຂົ້າໃຈ ແລະ ຄຸ້ນເຄີຍກັບການແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານີ້, ຫວັງວ່າມັນຈະງ່າຍຂຶ້ນສຳລັບທ່ານທີ່ຈະເຂົ້າໃຈ ແລະ ນຳໃຊ້ແນວຄວາມຄິດຂອງໄມໂຄເວຟໃນຂົງເຂດວິທະຍາສາດ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີຕ່າງໆ.
