การวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของเรนไฮต์เพื่อทำนายการลดทอน ของสัญญาณย่านความถี่เคยูเนื่องจากฝนในประเทศไทย

Abstract

ในย่านความถี่มากกว่า 10 GHz รวมทั้งความถี่เคยู (Ku-Band 14/11 GHz) ฝนเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้เกิดการลดทอนของสัญญาณในระบบสื่อสารผ่านดาวเทียม สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศแห่งสหประชาชาติ (ITU) จึงได้จัดทำแบบจำลองมาตรฐานการ ลดทอนของสัญญาณเนื่องจากฝนในย่านความถี่ที่มากกว่า 10 GHz โดนแบบจำลองดังกล่าวเป็นฟังก์ชันของระดับความสูงของฝนโดยมีค่า ที่ขึ้นกับเส้นรุ้งของโลก ปัจจุบันพบว่าแบบจำลองของ ITU-R เมื่อนำมาใช้คำนวณในเขตมรสุมรวมทั้งประเทศไทย จะให้ข้อผิดพลาดในการคำนวณเมื่อเปรียบเทียบกับการวัดการลดทอนโดยตรง เพราะลักษณะของฝนในเขตมรสุมมีการเปลี่ยนแปลงระดับความสูงของฝนค่อนข้างมาก ในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ จึงได้ศึกษาระดับความสูงของฝน โดยทำการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของระดับความสูงที่ 0 °C ไอโซเทอม ซึ่งมีความสัมพันธ์กับความชิ้น อุณหภูมิ ฯลฯ ในภูมิภาคต่างๆของประเทศไทย โดยใช้สถิติข้อมูลสถิติอย่างน้อย 4 ปีจากกรมอุตุนิยมวิทยา แล้วหาค่าสถิติความสูงของฝนโดยวิธีเชิงประสบการณ์ปรากฏว่าแบบจำลองที่เหมาะสมกับประเทศไทย คือ hR = 4607 + 18.765φ2 - 0.152φ2 - 0.039φ3 เมตร ในที่นี้ φ คือ ตำแหน่งของเส้นรุ้ง hR คือ ความสูงของฝนจากระดับน้ำทะเล เมื่อนำไปแทนค่าระดับความสูงของฝนในแบบจำลองของ ITU แล้วจะสามารถทำนายการลดทอนของสัญญาณเนื่องจากฝนได้อย่างแม่นยำกว่าแบบจำลองของ ITU-R ในอัตราร้อยละ 5.23 .โดยมีค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานประมาณ 0.26