สารบัญ
 อภิธานศัพท์ (Glossary)
 บทคัดย่อ(ไทย อังกฤษ)
 บทนำ
ชนิดของสายส่งสัญญาณ
 การลดทอนและการรบกวนภายในสาย
 จดหมายเหตุ
 บรรณานุกรม
บทสารานุกรมอื่น ๆ
โทรคมนาคม: นิยามและความหมาย
ประวัติการสื่อสาร
โทรคมนาคมโลก ๑ - โทรเลขและโทรศัพท์
ประวัติการสื่อสาร
โทรคมนาคมโลก ๒ - คลื่นวิทยุและการสื่อสารไร้สาย
ประวัติการสื่อสาร
โทรคมนาคมโลก ๓ - การ
สื่อสารด้วยแสงและการสื่อสารข้อมูลผ่านดาวเทียม
ประวัติการสื่อสาร
โทรคมนาคมโลก ๔-การสื่อสารข้อมูลและเครือข่าย
อินเทอร์เน็ต
ประวัติศาสตร์การสื่อสารไทย: ยุคอดีต
ประวัติศาสตร์การสื่อสาร
โทรคมนาคมไทย: วิวัฒนาการโทรเลขและโทรพิมพ์
ประวัติศาสตร์การสื่อสาร
โทรคมนาคมไทย: องค์การโทรศัพท์แห่งประเทศไทยกับกิจการโทรคมนาคม
ประวัติศาสตร์การสื่อสาร
โทรคมนาคมไทย: ยุคเครือข่าย
อินเทอร์เน็ต
พื้นฐานร่วมเทคโนโลยี
โทรคมนาคมกับการสื่อสาร
มวลชน
พื้นฐานกฎหมายเกี่ยวกับการประกอบกิจการโทรคมนาคม
ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าด้านสื่อสาร
วิทยาการการทดสอบทางโทรคมนาคม

วิทยาการวางแผนและการสร้างแผนที่นำทางเทคโนโลยี
โทรคมนาคม

เศรษฐศาสตร์โทรคมนาคม

โซ่คุณค่าของอุตสาหกรรมการสื่อสารโทรคมนาคม
พื้นฐานดัชนีวรรณกรรมสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าสื่อสารและ
แขนงที่เกี่ยวข้อง
วิวัฒนาการวิทยุโทรศัพท์ โทรศัพท์เคลื่อนที่และมาตรฐานโทรคมนาคมที่เกี่ยวข้อง
สมาคมวิชาการไฟฟ้า/อิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์ โทรคมนาคมและสารสนเทศกับกิจกรรมวิชาการ
ชมรมไฟฟ้าสื่อสาร สมาคมสถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและความถี่วิทยุเพื่อการสื่อสาร
การบริหารจัดการทรัพยากรการสื่อสารวิทยุเบื้องต้น
รหัสมอร์สเพื่อการสื่อสาร
กล้ำสัญญาณพื้นฐานเพื่อ
การสื่อสาร
พื้นฐานเทคโนโลยีรหัสควบคุมความผิดพลาดสำหรับการ
สื่อสาร
พื้นฐานการแผ่สเปกตรัมสำหรับการสื่อสาร
หลักการของซีดีเอ็มเอ
หลักการเทียบจังหวะสัญญาณโทรคมนาคม
หลักการของปริมาณการใช้งานวงจรสื่อสารและหมายเลขโทรคมนาคม
โครงข่ายการสื่อสารข้อมูลความเร็วสูงเอสดีเอช
พื้นฐานคุณภาพการบริการในเครือข่ายการสื่อสาร
เครือข่ายเฉพาะที่
เทคโนโลยีเอทีเอ็ม 
อินเทอร์เน็ตโพรโทคอล
เวอร์ชัน ๖
โครงข่ายโทรคมนาคมยุคหน้า
 พื้นฐานสายส่งสัญญาณสำหรับการสื่อสาร
 วิทยาการโทรศัพท์พื้นฐานและโครงข่าย
 เทคโนโลยีชุมสายโทรศัพท์พื้นฐาน
หลักการของระบบตรวจสอบคู่สายโทรศัพท์พื้นฐาน
พื้นฐานระบบเทเลกซ์
หลักการทำงานเบื้องต้นของเครื่องโทรสาร
เทคโนโลยีสื่อสารผ่านสายความเร็วสูง: ดีเอสแอล
การสื่อสารผ่านสายไฟฟ้า
โทรเลขเชิงแสง
พื้นฐานการสื่อสารเชิงแสง
พื้นฐานระบบสื่อสารด้วยเส้นใยนำแสง
พื้นฐานระบบเส้นใยนำแสงสู่บ้าน
ระบบสื่อสัญญาณแสงหลายช่องแบบ DWDM
พื้นฐานสายอากาศวิทยุเพื่อการสื่อสาร
สายอากาศฉลาด
เทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายระยะใกล้
ระบบการระบุด้วยคลื่นวิทยุหรืออาร์เอฟไอดี
วิทยาการเครือข่ายไร้สายแบบไวไฟ
วิทยุสมัครเล่น
วิทยาการเครือข่ายตรวจวัดสัญญาณแบบไร้สาย
อัลตราไวด์แบนด์สำหรับการสื่อสารไร้สาย
ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ ๔๗๐ เมกกะเฮิรตซ์
การสื่อสารเหนือพื้นน้ำ
เครือข่ายเคเบิลใต้น้ำและ
การเชื่อมต่อในประเทศไทย
การแพร่ภาพโทรทัศน์พื้นฐาน
การพัฒนาเทคโนโลยี
เครือข่ายโทรทัศน์ไทยทีวีสี ช่อง
เทเลเท็กซ์
การสื่อสารบรอดแบนด์
การสื่อสารบรอดแบนด์ความเร็วสูงผ่านสายไฟฟ้า
เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย
พื้นฐานโครงข่ายการสื่อสารร่วมระบบดิจิทัล
เทคโนโลยีเครือข่ายส่วนตัวแบบเสมือน
เครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อโรงเรียนไทย
เทคโนโลยีการสื่อสารสำหรับระบบควบคุมการจำหน่ายไฟฟ้า
พื้นฐานระบบสื่อสารสำหรับการจ่ายไฟฟ้า
วิทยาการการสื่อสารข้อมูลจราจรผ่านคลื่นวิทยุกระจายเสียงเอฟเอ็ม
พื้นฐานระบบการสื่อสารเพื่อการบริหารทรัพยากรน้ำ
ระบบโทรมาตรเพื่อการ
ชลประทาน
ระบบการสื่อสารเพื่อการเตือนภัยสึนามิ
ระบบการสื่อสารเพื่อการแจ้งภัยและความปลอดภัยทางทะเล
ของโลก
พื้นฐานการสื่อสารกับหอเตือนภัย
เครือข่ายโทรคมนาคมเพื่อโครงการการพัฒนาภูเก็ต
ระบบสื่อสารกองทัพไทย
พื้นฐานการสื่อสารผ่าน
ดาวเทียม
ประวัติและพัฒนาการของดาวเทียมสื่อสาร
วิทยาการดาวเทียมธีออส
ดาวเทียมไทพัฒ
ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรประเทศไทย
การรังวัดด้วยดาวเทียมจีพีเอสเพื่อการสำรวจทางการแผนที่
ระบบสำรวจข้อมูลทางสมุทรศาสตร์และสภาพ
แวดล้อมทางทะเลโดยใช้เทคโนโลยีทุ่นลอยสื่อสารผ่านดาวเทียม

   พื้นฐานสายส่งสัญญาณสำหรับการสื่อสาร
   (Principle of Transmission Lines for Communications)

   ศักดินันท์ จันทรโชติ
   และกองบรรณาธิการ
 

  ๑. อภิธานศัพท์ (Glossary)

 
 
  สายส่งสัญญาณ (Transmission Lines)

        
วัสดุตัวกลาง หรือโครงสร้างที่ถูกออกแบบเพื่อเป็นเส้นทางสำหรับนำสัญญาณ จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง เช่น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นเสียงและ
        
สัญญาณทางไฟฟ้า เป็นต้น     

  สัญญาณไฟฟ้า (Electrical Signal)

         สัญญาณที่สร้างขึ้นโดยการเคลื่อนที่ ของอิเล็กตรอนและอาศัยตัวนำในการเคลื่อนที่ เช่น สัญญาณขนาดความต่างศักย์ ระดับบวกลบ ๑๕ โวลท์ (+
         15 Volt) ตามมาตรฐานสำหรับสายนำสัญญาณอาร์เอสสองสามสอง(RS-232) เป็นต้น

  คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Wave)

         พลังงานในรูปแบบคลื่นตามขวางที่เกิดจากการเหนี่ยวนำระหว่างสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก โดยมีทิศทางการเคลื่อนที่ตามแนวตั้งฉากกัน และ
         สามารถเคลื่อนที่ผ่านอากาศได้ มีช่วงความถี่สื่อสารต่าง ๆ เช่น ช่วงความถี่ ๓๐๐–๓,๐๐๐ กิโลเฮิรตซ์(kHz)สำหรับสัญญาณวิทยุเอเอ็ม (Amplitude
         Modulation: AM) ช่วงความถี่ ๓๐-๓๐๐ เมกะเฮิรตซ์ (MHz) สำหรับสัญญาณโทรทัศน์ย่านความถี่สูงมาก(Very High Frequency: VHF) เป็นต้น


  ครอสทอร์ก (Crosstalk)

        
สัญญาณส่งที่ออกจากวงจร หรือช่องสัญญาณหนึ่ง แล้วเกิดการรบกวนวงจร หรือช่องสัญญาณอื่น ซึ่งส่งผลต่อความจุของช่องสัญญาณ และการ
         ผิดเพี้ยนของสัญญาณในระบบ ทำให้ระบบมีประสิทธิภาพที่ลดลง

 
  ๒. บทคัดย่อ up
         ระบบการสื่อสารมีความจำเป็นในการถ่ายโอนข้อมูลรูปแบบสัญญาณต่างๆ เพื่อให้สัญญาณเคลื่อนที่จากที่หนึ่งไปยังที่อื่นๆ ได้ เช่น การส่งสัญญาณระหว่างสายอากาศไปยังเครื่องขยายสัญญาณ หรือการติดต่อสื่อสารระหว่างประเทศที่ห่างไกลกันโดยผ่านเส้นใยนำแสงเป็นต้น สายส่งสัญญาณมีหลากหลายชนิดเช่น สายคู่ขนานช่องเปิด สายคู่ขนานช่องปิด สายตีเกลียวคู่ สายคู่หุ้มด้วยฉนวน สายแกนร่วมและเส้นใยนำแสง เป็นต้น การเลือกใช้สายส่งสัญญาณจะขึ้นกับคุณสมบัติที่ต้องการต่างๆ เช่น ความกว้างของแถบความถี่สัญญาณที่ใช้ ระยะทางที่ใช้สายส่ง งบประมาณและสภาพแวดล้อมของจุดติดตั้ง รวมถึงคุณสมบัติเฉพาะของสาย เช่นการลดทอนภายในสาย ลักษณะเฉพาะของอิมพีแดนซ์ของสาย การเหนี่ยวนำข้ามช่องสัญญาณ หรือครอสทอล์กและการสะท้อนภายในสาย เป็นต้น ทั้งนี้เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดเหมาะสมกับการใช้งานประเภทต่างๆ
  Abstract   up
         Significantly, transmission lines play an important role in a wide range of communications. They are used for carrying information from one place to others. There are various types of transmission lines such as two-wire open air, two-wire ribbon, twisted pair, coaxial cable, and optical fiber types. Those are applied for various purposes of communications. Generally, application criterion based on characteristics of the transmission lines are considered on their application bandwidth, transmission distance, installation budget, and physical environment. For example, an ADSL technology uses twisted pair transmission line, LAN technology bases on coaxial cable, and long-distance communication such as SONET technology relies on the optical fiber.
  ๓. บทนำ up  

           การสื่อสารระหว่างบุคคล หรือระหว่างอุปกรณ์ทางระบบโทรคมนาคมนั้น การรับส่งข้อมูลจากผู้ส่งไปยังผู้รับจะมีตัวกลางเป็นสื่อเพื่อนำข่าวสารที่ทำให้ต้นทางและปลายทางสามารถติดต่อสื่อสารกันได้คือ”ช่องสัญญาณสื่อสาร”โดยสัญญาณที่ส่งผ่านช่องทางสื่อสารนี้อยู่ในรูปแบบของพลังงานต่าง ๆ เช่น พลังงานไฟฟ้า พลังงานแสง พลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นต้น โดยทั่วไประบบโทรคมนาคมนั้นมีการใช้งานสายส่งสัญญาณสำหรับการถ่ายโอนพลังงานจากตัวกำเนิดไปยังตัวใช้พลังงานเช่น สัญญาณเสียงจากห้องจัดรายการวิทยุส่งสัญญาณผ่านสายส่งสัญญาณไปยังเครื่องส่งและเครื่องขยายสัญญาณวิทยุ เพื่อขยายสัญญาณและส่งผ่านสายส่งสัญญาณไปยังสายอากาศที่ควบคุมสัญญาณ ดังแสดงในรูปที่ ๓.๑



 
                                                                            
 
รูปที่ ๓.๑ ตัวอย่างการส่งสัญญาณผ่านสายส่ง
 


  ๔. ชนิดของสายส่งสัญญาณ
   up

        รูปแบบพื้นฐานของสายส่งสัญญาณชนิดโลหะตัวนำ แบ่งออกเป็นแบบสายคู่ (Two wire) แกนร่วม(coaxial) ไมโครสตริป (micro strip) และแบบเส้นหรือสตริปไลด์ (strip line) นอกจากนี้ยังมีสายส่งที่ไม่ได้ทำจากโลหะ เช่น เส้นใยนำแสง (Optical fiber) เป็นต้น

         ๔.๑ สายส่งประเภทคู่ 

         ประกอบด้วยสายคู่ขนานช่องเปิด (Two wire open air) สายคู่ขนานช่องปิด(Two wire ribbon or twin lead) สายตีเกลียวคู่ (Twisted pair) และสายคู่หุ้มด้วยฉนวน (Shielded pair lines) ซึ่งสายแต่ละชนิดมีคุณลักษณะเฉพาะที่ต่างกัน ดังนี้

                ก) สายคู่ขนานช่องเปิด สายส่งสัญญาณสายคู่ขนานช่องเปิดนั้นประกอบไปด้วย คู่สายทองแดงวางห่างเป็นช่องว่าง แล้วยึดด้วยฉนวนตัวกั้น (Insulated Spacers) เป็นช่วงๆ เพื่อให้สายทั้งสองแยกออกจากกัน ตลอดความยาวของสาย แสดงดังรูปที่ ๔.๑ สายชนิดนี้โดยทั่วไปนำมาใช้เป็นสายส่งกำลังไฟฟ้า โทรศัพท์ โทรเลข รวมทั้งนำมาใช้เชื่อมต่อระหว่างเครื่องส่งสัญญาณกับสายอากาศ หรือระหว่างสายอากาศกับเครื่องรับสัญญาณ คุณลักษณะของสายส่งสัญญาณชนิดนี้ คือ มีโครงสร้างพื้นฐานที่ไม่ซับซ้อน และราคาถูก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากไม่มีฉนวนหุ้มจึงเกิดการสูญเสียพลังงานการแพร่กระจายคลื่นมากและง่ายต่อการถูกรบกวนจากสัญญาณรบกวน(Noise)
 



 
                                                                            
 
รูปที่ ๔.๑ โครงสร้างสายคู่ขนานช่องเปิด
 

                ข) สายคู่ขนานช่องปิด (Two-wire ribbon) หรือ ทวินลีด (Twin lead) ประกอบด้วย สายคู่ขนานที่ฝังไปตามฉนวนยาวแบนในรูปแบบเดียวกันตลอดความยาวสาย แสดงใน รูปที่ ๔.๒ โดยทั่วไปฉนวนหุ้มทำด้วยพลาสติกสังเคราะห์ โดยมีอิมพิแดนซ์ หรือค่าความต้านทานลักษณะเฉพาะ(Characteristic impedance) ของสาย ๓๐๐ โอห์ม (Ohms) สายชนิดนี้โดยทั่วไปนำมาใช้สำหรับเชื่อมต่อระหว่างสายอากาศและเครื่องรับโทรทัศน์    ซึ่งมีคุณลักษณะโดยพื้นฐานคล้ายกับสายคู่ขนานชนิดเปิด แต่มีค่าการสูญเสียพลังงานการแพร่กระจายคลื่นน้อยกว่า [๑]
 



 
                                                                            
 
รูปที่ ๔.๒ ตัวอย่างสายคู่ขนานช่องปิดหรือทวินลีด
 

                  ค) สายตีเกลียวคู่ (Twisted Pair) มีส่วนประกอบคือ สายที่ห่อหุ้มด้วยยางสังเคราะห์สองเส้นตีเกลียวกันตลอดความยาวสายโดยไม่มีการเว้นช่องว่าง ดังแสดงในรูปที่ ๔.๓ อันส่งผลให้สายสามารถดัดงอ ได้สะดวกแต่อาจเกิดการสูญเสียพลังงาน ของสายที่ความถี่สูงในตัวหุ้มที่ทำจากยางสังเคราะห์ ซึ่งการสูญเสียนี้มีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อสายมีความชื้น ดังนั้น สายตีเกลียวคู่จึงถูกห่อหุ้มอีกชั้นหนึ่ง เพื่อปกป้องความชื้น ส่วนการใช้งานที่ความถี่ต่ำนั้นจะคล้ายกับสายส่งกำลังทั่วไป
 



 
                                                                                              
 
รูปที่ ๔.๓ ลักษณะของสายตีเกลียวคู่
 

                     ง) สายคู่หุ้มด้วยฉนวน (Shielded pairs) ประกอบด้วยสายตัวนำสัญญาณสองเส้น คู่ขนานกันและหุ้มด้วยฉนวนกั้น นอกจากนี้แล้วยังมีเส้นโลหะถักเพื่อเป็นเกราะป้องกันสัญญาณรบกวนของสัญญาณและเพิ่มความแข็งแรง ของสายนำสัญญาณ ส่วนด้านนอกสุดเป็นฉนวนห่อหุ้มบางๆ โดยทั่วไปใช้ยางสังเคราะห์ เพื่อป้องกันสายสัญญาณจากความชื้น ดังรูปที่ ๔.๔

                     จากคุณลักษณะดังกล่าวนั้นสายคู่หุ้มด้วยฉนวนสามารถลดการสูญเสียจากการแพร่กระจายคลื่นและสัญญาณรบกวนได้ แต่อาจจะเกิดการสูญเสียเนื่องจากฉนวนมากกว่าสายชนิดอื่น [๒]

 



 
                                                                                                
 
รูปที่ ๔.๔ ส่วนประกอบสายคู่หุ้มด้วยฉนวน
 

           ๔.๒ สายแกนร่วมหรือสายโคแอกเซียล (Coaxial Cable)

           สามารถแบ่งย่อยได้เป็น สายแกนร่วมชนิดแข็ง และสายแกนร่วมชนิดอ่อน โดยที่ตัวนำภายในของสายแกนร่วมทั้งสองชนิดทำหน้าที่นำพาพลังงานในรูปแบบคลื่นวิทยุและส่วนตัวนำภายนอกนั้นทำหน้าที่ป้องกันพลังงานดังกล่าวไม่ให้เกิดการแผ่กระจายสู่ภายนอก โดยสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กถูกจำกัดให้อยู่ระหว่างตัวนำภายนอกและตัวนำภายใน นอกจากตัวนำภายนอกทำหน้าที่ดังที่ได้กล่าวมาแล้วยังสามารถป้องกันสัญญาณรบกวนจากแหล่งภายนอกได้ด้วย

                 ก) โคแอกเซียลชนิดแข็ง สายชนิดแข็งหรือสายแบบมีแกนกลาง ดังแสดงในรูปที่ ๔.๕ ประกอบด้วย ตัวนำภายในที่มีระยะห่างที่แน่นอนจากตัวนำภายนอก โดยใช้ตัวเว้นระยะ (Spaces) วางเป็นช่วงๆ อย่างสม่ำเสมอตลอดความยาวสาย ซึ่งตัวเว้นระยะนี้ทำจากวัสดุที่ให้คุณภาพการห่อหุ้มที่ดีและมีการสูญเสียต่ำที่ความถี่สูง สำหรับภายในสายชนิดนี้ได้ บรรจุแก๊สอาทิ ฮีเลียม (Helium: He) อาร์กอน (Argon: Ar) หรือไนโตรเจน (Nitrogen: N) เข้าไปในสายเพื่อทำให้เกิด ความดันและรักษาความดันภายใน โดยแก๊สดังกล่าวคุณสมบัติทำให้เกิดประโยชน์คือ ทำให้ทราบทันทีเมื่อมีการรั่วไหลของสัญญาณอันเนื่องมาจากส่วนห่อหุ้มรั่วไหลเพราะความดันแก๊ซมีค่าลดลง นอกจากนั้นแก๊ซยังสามารถรักษาสภาพภายในช่องว่างและไม่ก่อให้เกิดความชื้น อันเนื่องจากความชื้นมีผลต่อค่าต่างๆ ในสาย

 



 
                                                                                              
 
รูปที่ ๔.๕ โครงสร้างสายแกนร่วมชนิดแข็ง
 

                  ข) สายโคแอกเซียลอย่างอ่อน สายอย่างอ่อน ดังแสดงในรูปที่ ๔.๖ อันประกอบไปด้วย ตัวนำภายในและตัวนำภายนอก โดยทั้งสองส่วนถูกแยกออกจากกันด้วยของแข็งที่สามารถยืดหยุ่นได้ โดยทั่วไปเป็นพลาสติกสังเคราะห์ที่มีลักษณะเหมือนกันตลอดความยาวของสาย โดยตัวนำภายนอกจะใช้โลหะถัก เพื่อรักษาสภาพความแข็งแรงของสาย

                  สำหรับพลาสติกสังเคราะห์นั้น มีคุณสมบัติ คือ สามารถยึดหยุ่นได้ และทนต่อการเกิดผลกระทบ จากสสารที่กัดกร่อนได้ เช่น แก๊สโซลีน น้ำมัน และน้ำเค็มๆ เป็นต้น ด้วยเหตุผลเหล่านี้จึงทำให้สายโคแอกเชียลอย่างอ่อน จึงเป็นที่นิยมใช้สำหรับงานทั่วๆ ไป และเหมาะสำหรับใช้ในย่านความถี่ไมโครเวฟ (Microwave) [๓]



 
                                                                                              
 
รูปที่ ๔.๖ ตัวอย่างสายแกนร่วมชนิดอ่อน
 

           .๓ เส้นใยนำแสง

         นำมาใช้เป็นสื่อกลางสำหรับการเชื่อมต่อระบบการสื่อสารทางไกลทั่วโลก เช่น การประยุกต์ใช้งานใต้พื้นน้ำทะเล นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการสื่อสาร ที่ต้องการอัตราความเร็วสูงทั่วไป ช่วงความถี่คลื่นของเส้นใยนำแสง สามารถวัดในหน่วยเทอร์ราเฮิรตซ์หรือล้านล้านเฮิรตซ์ (Terahertz: 10
12 Hertz)  เส้นใยนำแสงดังแสดงในรูป ๔.๗ ทำมาจากสารประกอบซิลิกา (Silica) ที่มีความบริสุทธิ์หรือพลาสติก โครงสร้างของสายประกอบด้วยส่วนที่อยู่ชั้นข้างในเรียกว่า “แกนภายในหรือคอร์” (Core) ซึ่งเป็นส่วนที่แสงเดินทางผ่าน ส่วนคอร์นั้นถูกล้อมรอบด้วยชั้นภายนอกอีกชั้นเรียกว่า “แกนภายนอกหรือแคดดิ้ง” (Cladding) ซึ่งทำหน้าที่จำกัดแสงให้อยู่ภายในคอร์ โดยชั้นเหล่านี้ถูกปกป้องด้วย เปลือกแข็งหรือชั้นหุ้มบางๆ ขนาดของสายถูกกำหนดตามแต่ละประเทศ หรือระหว่างประเทศเช่น ๖๒.๕/๑๒๕ (ประเทศสหรัฐอเมริกา) หมายเลขแรกคือเส้นผ่านศูนย์กลางของคอร์ และตัวเลขที่สองคือ เส้นผ่านศูนย์กลางของแคดดิ้งในหน่วย ไมโครเมตร [๑]



 
                                                                                               
 
รูปที่ ๔.๗ โครงสร้างเส้นใยนำแสง
 

          . ไมโครสตริปหรือสายอากาศแบบขนาน (Micro strip)

          เป็นสายส่งสัญญาณชนิดแผ่นเรียบ ดังแสดงในรูปที่ ๔.๘ ซึ่งประกอบด้วยฉนวนตัวนำโดยมีแผ่นกราวด์อยู่ด้านหนึ่งของแผ่นฉนวน ส่วนอีกด้านเป็นแผ่นนำสัญญาณสำหรับคุณสมบัติของไมโครสตริปนั้นคือมีการเข้าถึงพื้นผิวง่ายทำให้สะดวกต่อการเชื่อมต่อสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานและไม่ใช้พลังงานบนทุกๆ จุดในโครงสร้างได้ สำหรับการประยุกต์ใช้งานนั้นสามารถใช้ในการสื่อสารแบบไร้สายเช่น โทรศัพท์เคลื่อนที่ รถบังคับวิทยุ และโทรทัศน์ รวมถึงการสื่อสารในระยะไกลอย่างเช่นดาวเทียมอีกด้วย



        
                                                         
 
รูปที่ ๔.๘ ตัวอย่างไมโครสตริปหรือสายอากาศแบบขนาน
 

           .๕ สตริปไลน์ (Strip line)

           รูปแบบหนึ่งของสายส่งสัญญาณชนิดแผ่นสตริปไลน์ ดังแสดง ในรูปที่ ๔.๙ ซึ่งประกอบด้วยสามตัวนำที่มีลักษณะแผ่นประกบสายนำสัญญานด้วยแผ่นกราวด์คู่ขนาน โดยมีแผ่นนำสัญญาณตรงกลางถูกประกบระหว่างกลางด้วยแผ่นกราวด์ทั้งสองและถูกยึดไว้ในตำแหน่งกลางด้วยวัสดุฉนวน สตริปไลน์โดยทั่วไปเป็นโครงสร้างที่สมมาตร ไม่มีการสูญเสียอันเกิดจากการแผ่กระจายคลื่น ดังนั้นจึงเป็นโครงสร้างในอุดมคติ สำหรับวงจรที่ไม่ใช้ไฟฟ้าดำเนินการ (Passive Device) เช่น ตัวกรองสัญญาณ ตัวแบ่งสัญญาณ และตัวรวมสัญญาณ เป็นต้น



 
                                                                            
 
รูปที่ ๔.๙ ตัวอย่างสตริปไลน์
 


 

  ๕. การลดทอนและการรบกวนภายในสาย    up

      ในเครือข่ายการสื่อสารทางไกล การเดินทางของสัญญาณผ่านสายส่งสัญญาณจะพบกับปัญหาสัญญาณรบกวน (Noise) เพิ่มเข้ามาให้การระบบสื่อสาร โดยที่ระดับสัญญาณจะมีค่าต่ำมากอาจทำให้อุปกรณ์เครือข่ายไม่สามารถอ่านค่าได้ถูกต้อง ดังนั้นการส่งสัญญาณในระยะไกลต้องมีกำลังในการส่งมากพอ โดยการพิจารณาตัวแปรสำคัญประกอบด้วยคือ ค่าการลดทอนแปรผันตาม ความถี่ ความต้านทานของสาย การไม่เข้ากันของอิมพีแดนซ์ (Impedance) ครอสทอล์ก(Cross talk) สำหรับการลดทอนที่ความถี่สูงนั้น มีค่ามากกว่าที่ความถี่ต่ำ ซึ่งส่งผลให้รูปสัญญาณผิดเพี้ยน (Distortion) ดังแสดงในรูปที่ ๕.๑ นอกจากนี้ การผิดเพี้ยนของรูปสัญญาณนั้นอาจเกิดจากความถี่แต่ละความถี่มีการเคลื่อนที่ในสายส่งด้วยอัตราเร็วไม่เท่ากันด้วย
 



 
                                                                                             
 
รูปที่ ๕.๑ ตัวอย่างการผิดเพี้ยนของรูปสัญญาณ(Distortion)
 

         ก) ความต้านทานของสาย ค่าความต้านทานของสายจะแปรผันตามความต้านทานเฉพาะ (Resistivity) หรือสภาพความต้านทานของวัสดุ ความยาวและพื้นที่หน้าตัด ความต้านทานนั้นเพิ่มขึ้นตามความยาวแต่ลดลงตามความหนา ลักษณะการลดทอนของสัญญาณประเภทนี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อมีความยาวมากขึ้น ดังแสดงในรูปที่ ๕.
 



 
 
รูปที่ ๕.๒ ตัวอย่างรูปแบบการลดทอนของสัญญาณ
 

) การเข้ากันของอิมพีแดนซ์ ลักษณะเฉพาะของอิมพีแดนซ์ (Characteristic impedance) เป็นตัวแปรสำคัญสำหรับการถ่ายโอนกำลังสูงสุดไปยังปลายสายจากสัญญาณ ขาเข้าหรือสัญญาณอินพุต (Input) ถึงสัญญาณขาออกหรือสัญญาณเอาพุต (Output) เมื่ออิมพีแดนซ์ของอินพุตเท่ากัน กับด้านเอาพุตหรือเรียกว่าอิมพีแดนซ์แมชชิ่ง (impedance matching) นอกจากอิมพีแดนซ์ที่อินพุตและเอาพุทต้องเท่ากันแล้วจำเป็นต้องใช้สายส่งสัญญาณอย่างเหมาะสมด้วย คือ ต่อเข้ากับสายส่งที่มีความต้านทานลักษณะเฉพาะที่เท่ากัน กับและเอาพุทต้องเท่ากันแล้ว แต่ถ้ามีความต้านทานที่ต่างกันกำลังอาจจะสะท้อนกลับเข้ามาสู่แหล่งจ่ายดังตัวอย่างรูปที่ ๕.๓ ซึ่งอาจก่อให้เกิดความเสียหายได้ ตัวอย่างการใช้สายสัญญาณที่เหมาะสม เช่น ค่าความต้านทานลักษณะเฉพาะของสายโคแอกเชียล “10Base2” เป็น ๕๐ โอห์ม ควรเชื่อมต่อเข้ากับปลายสาย (อุปกรณ์ฝั่งรับ) ขนาด ๕๐ โอห์ม ด้วย
 



 
                                                                            
 
รูปที่ ๕.๓ ตัวอย่างการสะท้อนของสัญญาณ
 

  ค) ครอสทอล์ก การรวมกันของสัญญาณที่เชื่อมต่อระหว่างคู่สายที่อยู่ใกล้กัน ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อสายหนึ่งดูดซับสัญญาณระหว่างคู่สายที่อยู่ใกล้กัน โดยสามารถวัดค่า ครอสทอล์กได้ โดยใส่สัญญาณเข้าไปในคู่สาย หลังจากนั้นวัดค่าความแรงเคลื่อนไฟฟ้า ของสัญญาณอีกคู่สายหนึ่ง โดยมีหน่วยวัดสัญญาณเป็นเดซิเบล ครอสทอล์กแบ่งออกได้เป็นสองรูปแบบ คือ ครอสทอล์กแบบขอบเขตใกล้ (Near end crosstalk: NEXT) และครอสทอล์กแบบขอบเขตไกล (Far end crosstalk: FEXT) โดยที่ NEXT วัดค่าครอสทอล์กด้านเดียวกับด้านส่งสัญญาณส่วน FEXT นั้นจะวัดค่าครอสทอล์กจากปลายทางของสัญญาณหรือด้านเดียวกับด้านรับสัญญาณ

              มาตรฐานของสมาคมอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ และสมาคมอุตสาหกรรมสื่อสารโทรคมนาคม (Electronic Industries Association: EIA or Telecommunication Industries Association: TIA) ของประเทศสหรัฐอเมริกา ได้กำหนดการจำกัดครอสทอล์ก ระหว่างคู่สาย โดยการพันสายแบบตีเกลียวต่อความยาวในหน่วยฟุตสามารถช่วยลด ครอสทอล์กลงได้เช่น สายแลนชนิด CAT3 หรือ CAT5 UTP (Unshielded Twisted Pair) ได้ทำการควบคุมของจำนวนการตีเกลียวต่อฟุตของสาย และการเว้นห่างระหว่างคู่สายที่อยู่ใกล้กัน เพื่อลดการแพร่กระจายคลื่นของสัญญาณรบกวนและ ครอสทอล์กในกรณีของสายชนิด “Enhanced CAT 5” และ “CAT 6” ที่สามารถรักษาระดับครอสทอร์คให้ต่ำลงมาได้มากกว่าเดิม เหตุเพราะว่า มีอัตราการตีเกลียวสายมีมากขึ้น[]


  ๖. จดหมายเหตุ (Milestone)
   up

             เหตุการณ์สำคัญของสายส่งสัญญาณสำหรับการสื่อสารชนิดต่างๆ ถูกรวบรวมและแสดงดังตารางที่ ๖.๑

                 ตารางที่ ๖.๑ เหตุการณ์สำคัญของสายส่งสัญญาณสำหรับการสื่อสารชนิดต่าง ๆ
 

ปี ..
 (
..)

ลำดับเหตุการณ์สำคัญ


๒๓๘๒
(1839)


สายคู่ขนานช่องเปิด (Two wire open air) ถูกใช้ในการส่งสัญญาณ โทรเลขคู่สายแรกของโลก ระหว่างสถานีรถไฟลอนดอน-เพดดิงทอนกับสถานีรถไฟ ดรายทอนตะวันตก ในประเทศอังกฤษ เป็นระยะทาง ๒๑ กิโลเมตร ภายใต้การควบคุมของ วิลเลียม โฟธ์เธอร์กิลล์ คุก(William Fothergill Cooke) และ คาร์เลส เวทสโทน(Charles Wheatstone)

๒๔๗๑
(1928)

 

สายสื่อสัญญาณชนิดแกนร่วม (Coaxial) เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายในประเทศอังกฤษ
เมื่อ ซี.เอส.เฟรน์คลิน(C.S. Franklin) นำสายชนิดนี้มาใช้ร่วมกับสายอากาศ

๒๕๑๖
(1973)

ระบบเส้นใยนำแสง(Fiber optic)ได้นำมาใช้ในเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรกในประเทศเยอรมัน
ด้วยการส่งข้อมูล ความเร็ว ๒ เมกะบิตต่อวินาที ในระยะทาง ๒๑ กิโลเมตร


  ๗. บรรณานุกรม
   up

[๑] Anu A. Gokhale, Introduction to Telecommunications. Thomson, 2nd Edition, 2005.

[๒] Frank R. Dungan, Electronic Communication System. Cengage Delmar Learning, 3rd Edition, 1998.

[๓] Roger L. Freeman, Fundamentals of Telecommunications. Wiley-Interscience, 1999.