อัตราการขยาย Gain ของสายอากาศ และวิธีการคิด

• อยากทราบผลของการนำสายอากาศทิศทางมาสแต็กกัน จะทำให้อัตราการขยายของสายอากาศเพิ่มขึ้นหรือไม่
• ใช้ครับ เพิ่มขึ้นแน่ ๆ
• ถ้า Gain อยู่ในอัตรา Lose ปกติที่ทำกันทั่วไป
• ถ้าคร่าว ๆ ก็ไม่มีปัญหา ถ้า 2 ตัว มันก็เพิ่มขึ้นอีก 3 dB สมมุติว่า สายอากาศ 1 ต้น มีอัตราการขยายเท่ากันนำมาสแต็กกัน มันก็เหมือนกับเรามีไฟฉาย 2 ดวง แสงสว่าง มันก็เพิ่มขึ้น 2 เท่า 2 เท่านั้นก็คือ 3 dB (ดูรูปที่ 1)

รูปที่ 1 เมื่อนำสายอากาศมาขนานกัน (Stacking) จะได้อัตราการขยายเป็น 1 เท่าคือ 3 dB

• ทำไม 10.5 dB + 10.5 dB จึงไม่ได้เท่ากับ 21 dB
• เพราะมันเป็น dB สมมุติว่า 10 dB เราต้องเข้าใจก่อนว่ามันคืออะไร การคิดอัตราการขยายต้องคิดแบบ Logarithm ไม่ใช่แบบ Linear ล็อกกับลิเนียมันต่างกันอย่างนี้ สมมุติว่า มี 10 วัตต์ มันดัง 1 หน่วย ถ้าเรามี 20 วัตต์ มันจะดังเท่าไร ? ถ้าเป็นลิเนียร์ 10 วัตต์ดัง 1 หน่วย 20 วัตต์ ดัง 2 หน่วย 30 วัตต์ดัง 3 หน่วบ แต่ถ้าเป็นแบบล็อก 10 วัตต์ดัง 1 หน่วย 20 วัตต์ดัง แค่ 1.3 หน่วย โดยธรรมชาติหูคนเราเป็นแบบนี้จริง ๆ เพราะถ้าหูเราเกิดเป็นลิเนียร์ สมมุติว่าเสียงมอเตอร์ไซค์บิดคันเร่ง แค่นี้หูเรารับได้แค่นี้ บิดคันเร่งขึ้น 2 เท่า ถ้าหูเรารับได้ความดัง 2 เท่า หูเราก็แตกพอดี ธรรมชาติทำให้หูเรามีความไวน้อยลง เมื่อมีเสียงดังมาก ๆ และจะไวมากขึ้นเมื่อมีเสียงเบา ๆ Gain ของสายอา่กาศก็เหมือนกัน เราอาศัยความรู้สึกเป็นตัววัด ระบบการวัดจึงเป็นแบบล็อก

ภาพที่ 2 เปรียบเทียบค่าแบบลิเนีย และแบบล็อก

ตารางแสดงการเพิ่มขึ้นทั้งแบบลิเนีย และแบบล็อกจากการ นำสายอากาศที่มีอัตราการขยาย 3 dB เท่ากันมาขนานกัน หลาย ๆ ต้น

มันเป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติ เราพบว่า สายอากาศที่มี Gain 10 dB นั้นมันจะมีการขยาย เป็น 100 เท่า (ของสายอากาศ ฮาล์ฟเวฟไดโพล) ถ้าเรามี 1 ตัว มันจะขยาย 100 เท่า ถ้าเรามี 2 ตัวมาต่อกัน มันจะขยาย 200 เท่า แต่ 200 เท่าไม่ใช่ 20 dB จะเป็น 10+ 3 dB คือ 13 dB เท่านั้น

จำนวนเท่าตัวนั้นมันเป็นแบบ ลิเนียร์ มีกี่ตัวก็ขยายเป็นเท่านั้น ๆ เท่า แต่ตัวเลข บอก dB มันเป็นแบบล็อก เพิ่มขึ้นอีก 3 dB ก็คือได้อีกเท่าตัว เพราัะเจ้าตัว dB นี้มันสัมพันธ์กันด้วยล็อก มาดูสูตรคำนวณกัน

สมมุติว่าเรามีเทียน 1 เล่ม มันสว่างเท่านี้ ถ้าเราเพิ่มเทียนเป็น 100 เล่ม อยากรู้ว่ามันสว่างขึ้น กี่ dB เราก็แทนค่าให้ 1 เล่น เป็น W2 และ 100 เล่มเป็น W1

การที่เรามีเทียน 100 เล่ม มีอัตราการขยายเป็น 100 เท่า คำนวณเป็น dB แล้วได้ 20 dB