การออกแบบและจำลองสายอากาศยากิ-อูดะแถวลำดับแบบสลับลำคลื่น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่าย LoRa
คำสำคัญ:
เครือข่าย LoRa, สายอากาศยากิ-อูดะ, สายอากาศแถวลำดับแบบสลับลำคลื่นบทคัดย่อ
“LoRa คือ เครือข่ายสื่อสารแบบกว้างที่ใช้พลังงานต่ำ หรือเรียกว่า เครือข่าย LPWAN (Low power wide area network)” ซึ่งมีความสำคัญกับเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตในทุกสิ่ง ส่งข้อมูลด้วยอัตราข้อมูลต่ำ และใช้พลังงานต่ำในการส่งสัญญาณระยะทางไกล ในพื้นที่ที่สัญญาณอินเทอร์เน็ต หรือเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ไม่ครอบคลุม ดังนั้นการขยายพื้นที่ครอบคลุมโดยการเพิ่มอัตราขยายของสายอากาศจึงมีความสำคัญ งานวิจัยนี้ได้เสนอการออกแบบและจำลองสายอากาศยากิ-อูดะแถวลำดับแบบสลับลำคลื่นที่ความถี่ 920 MHz เพื่อเพิ่มอัตราขยายสายอากาศให้มากขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับสายอากาศ LoRa แบบทั่วไป หลักการออกแบบ และจำลองสายอากาศได้อธิบายไว้เป็นขั้นตอนตามหลักการในทางปฏิบัติ ผลคือ เมื่อเพิ่มจำนวนอิลิเมนท์ของสายอากาศยากิ-อูดะ และจัดรูปแบบสายอากาศยากิ-อูดะแบบแถวลำดับทำให้ได้อัตราขยายสายอากาศเพิ่มขึ้น และได้ระยะทางการส่งสัญญาณที่ไกลมากขึ้นบนเครือข่าย LoRa ในขณะเดียวกันการปรับทิศทางของลำคลื่นสามารถทำได้โดยการปรับเฟสของสัญญาณ
เอกสารอ้างอิง
Balanis, C.A. 2005. Antenna Theory Analysis and Design. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey.
Dao, H.N., Krairiksh, M. and Le, D.T. 2016. A design of Switched-Beam Yagi-Uda antenna for wireless sensor networks, pp. 393-396. In 2016 International Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC). Radio Electronics Association of Vietnam (REV) and the IEEE Communications Society (IEEE ComSoc), Bangkok, Thailand.
Khutsoane, O., Isong, B. and Abu-Mahfouz, A.M. 2017. IoT devices and applications based on LoRa/LoRaWAN, pp. 6107-6112. In IECON 2017 - 43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. IEEE, Beijing, China.
Lui, H., Hui, H. and Leong, M.S. 2009. A note on the Mutual-Coupling problems in transmitting and receiving antenna arrays. IEEE Antennas and Propagation Magazine 51(5): 171-176.
Mushtaq, A., Gupta, S.H. and Rajawat, A. 2020. Design and performance analysis of LoRa LPWAN antenna for IoT applications, pp. 1153-1156. In 2020 7th International Conference on Signal Processing and Integrated Networks (SPIN). IEEE, Noida, India.
Naeini, M.R. and Fakharzadeh, M. 2017. A 28 GHz Beam-Switching Yagi-Uda array using Rotman lens for 5G wireless communications, pp. 2617-2618. In 2017 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation & USNC/URSI National Radio Science Meeting. San Diego, CA.
Pham, C., Ferrero, F., Diop, M., Lizzi, L., Dieng, O. and Thiare. 2017. Low-cost antenna technology for LPWAN IoT in rural applications, pp. 1-6. In 2017 7th IEEE International Workshop on Advances in Sensors and Interfaces (IWASI). Vieste, Italy.
Pongnarin, S. 2009. Performance enhancement of GPRS systems for the mobile client using switched beam antennas. Degree of Master of Engineering in Telecommunication Engineering, Suranaree University of Technology. (in Thai)
Ramadan, A.A. and Gabriel, M.R. 2009. High-Gain Yagi-Uda antennas for Millimeter-Wave Switched-Beam systems. IEEE Transactions on Antennas and Propagation 57(11): 3672-3676.
Rehfuess, U. and Ivanov, K. 2000. Estimating the gains of adaptive antenna systems for GPRS and EDGE data services in GSM networks, pp. 3026-332. In 2000 52nd Vehicular Technology Conference (VTC). IEEE, Tokyo, Japan.
Ron, D., Lee, C., Lee, K., Choi, H. and Lee, J. 2020. Performance analysis and optimization of downlink transmission in LoRaWAN class B mode. IEEE Internet of Things Journal 7(8): 7836-7847.
Seye, M.R., Ngom, B., Gueye, B. and Diallo, M. 2018. A Study of LoRa coverage: Range evaluation and channel attenuation model, pp. 1-4. In 2018 1st International Conference on Smart Cities and Communities (SCCIC). IEEE, Ouagadougou, Burkina Faso.
Silva, J.M., Roy, S. and Fortier, P. 2003. The impact on the capacity of a GSM/GPRS system using space-time processing techniques, pp. 977-980. In Electrical and Computer Engineering, 2003. (CCECE 2003). IEEE, Montreal, Quebec, Canada.
Takano, T., Saegusa, K. and Hosono, H. 2013. A Large-Scale phased array antenna its applications and key technologies, pp. 1-6. In 2013 International Conference on Microwave and Photonics (ICMAP). IEEE, Dhanbad, India.
Thiele, G.A. 1969. Analysis of Yagi-Uda-Type antennas. IEEE Transactions on Antennas and Propagation 17(1): 24-31.
Toma, R. and Gemein, O.G. 2018. LoRa network for cities private and complete secured by design, pp. 1-5. In 2018 Global Internet of Things Summit (GIoTS). IEEE, Bilbao, Spain.
Zhou, Q., Zheng, K., Hou, L., Xing, J. and Xu, R. 2019. Design and implementation of open LoRa for IoT. IEEE Access 7: 100649-100657.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2022 วารสารวิจัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารวิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรง ซึ่งกองบรรณาธิการวารสารไม่จำเป็น ต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใดๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิจัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย ถือเป็นลิขสิทธ์ของวารสารวิจัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อการกระทำการใดๆจะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักษ์อักษรจากวารสาร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัยก่อนเท่านั้น
