Development of parameters high frequency transmission line simulation program with matlab/simulink

Abstract

มีวัตถุประสงค์ 1) เพื่อพัฒนาโปรแกรมจาลองค่าพารามิเตอร์สายส่งความถี่สูงโดยใช้ Matlab/Simulink 2) เพื่อหาประสิทธิภาพโปรแกรมจาลองค่าพารามิเตอร์สายส่งความถี่สูงโดยใช้ Matlab/ Simulink และ 3) เพื่อเปรียบเทียบผลการคานวณจากโปรแกรมที่พัฒนาขึ้นกับผลจากการคิดคานวณ ค่าพารามิเตอร์สายส่งความถี่สูงที่นามาพัฒนาเป็นโปรแกรมนั้น แบ่งตามประเภทของสายส่งในอากาศซึ่งขึ้นอยู่กับความถี่และการใช้งาน ได้แก่ สายส่งสัญญาณแบบสองสาย สายส่งสัญญาณแบบระนาบคู่ และสายส่งสัญญาณแบบโคแอกซ์ ส่วนประกอบของโปรแกรม แบ่งเป็น 3 หน้าจอ ได้แก่ หน้าจอหลัก หน้าจอแสดงโปรแกรมหลัก และหน้าจอคานวณค่าพารามิเตอร์ การตรวจสอบหาคุณภาพและประสิทธิภาพของระบบโดยผู้เชี่ยวชาญจานวน 5 ท่านที่มีความเชี่ยวชาญเฉพาะทาง เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย ได้แก่ แบบประเมินการตรวจสอบคุณภาพ แบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนที่ 1 การทดสอบโปรแกรม และส่วนที่ 2 การทดสอบระบบ สถิติที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูล ได้แก่ ค่าเฉลี่ย ค่าร้อยละ และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ผลการวิจัยพบว่า 1. ผลการพัฒนาโปรแกรมจาลองค่าพารามิเตอร์สายส่งความถี่สูงโดยใช้ Matlab/Simulink มีโครงสร้างของการออกแบบโปรแกรม แบ่งการทางานออกเป็น 3 ส่วนหลัก ๆ ได้แก่ ส่วนการคานวณโปรแกรมสายส่งสัญญาณสองสาย ส่วนการคานวณโปรแกรมสายส่งสัญญาณระนาบคู่ และส่วนการคานวณโปรแกรมสายส่งสัญญาณโคแอกซ์ ซึ่งในการคานวณโปรแกรมแต่ละส่วนมีหลักการทางานของโปรแกรม ซึ่งการคานวณโปรแกรมแต่ละส่วนมีหลักการทางานของโปรแกรม แบ่งออกเป็น กาหนดเงื่อนไขของขอบเขตของสายส่ง คานวณค่าความจุ คานวณค่าความนา คานวณค่าความเหนี่ยวนา คานวณค่าความต้านทาน และคานวณค่าอิมพีแดนซ์ ซึ่งการคานวณทุกส่วนสามารถแสดงผลการคานวณ เลือกการคานวณสายส่งสัญญาณแบบต่าง ๆ ซึ่งโปรแกรมที่คณะผู้วิจัยทาการพัฒนานี้ แบ่งสายส่งสัญญาณตามประเภทการใช้งานและความถี่ จานวน 3 สายส่งสัญญาณ ได้แก่ สายส่งสัญญาณแบบสองสาย สายส่งสัญญาณแบบระนาบคู่ และสายส่งสัญญาณแบบโคแอกซ์ 2. ผลการหาประสิทธิภาพโปรแกรมจาลองค่าพารามิเตอร์สายส่งความถี่สูงโดยใช้ Matlab/ Simulink แบ่งออกเป็น 2 ส่วน พบว่า ส่วนที่ 1 ผลการทดสอบความถูกต้องทางด้านภาษาคาสั่งและความสามารถในการทางาน ส่วนย่อยทั้ง 5 กระบวนการทางาน มีความถูกต้อง ไม่มีข้อผิดพลาดในกระบวนการ ซึ่งกระบวนการทางานแต่ละกระบวนการทางานมีความเชื่อมโยงกันตามที่ได้ออกแบบไว้ โดยภาพรวมการพัฒนาระบบสามารถทางานได้ไม่เกิดข้อผิดพลาด และเมื่อทาการประเมินการยอมรับระบบ พบว่าโปรแกรมที่พัฒนาขึ้นสามารถนาไปใช้เป็นเครื่องมือวิจัยได้ เมื่อพิจารณาเป็นรายด้านพบว่า ด้านการออกแบบ เรื่องมาตรฐานการออกแบบ คุณภาพการออกแบบ และโครงสร้างที่ออกแบบไม่ซับซ้อนเป็นที่ยอมรับ ข จากผู้เชี่ยวชาญ คิดเป็นเปอร์เซ็นต์อยู่ระหว่าง 80% - 83% ด้านกระบวนการทางานเรื่องการเรียงลาดับกระบวนการทางาน การเข้าใจในภาษาที่ใช้ในการทางานเป็นที่ยอมรับจากผู้เชี่ยวชาญ คิดเป็นเปอร์เซ็นต์อยู่ระหว่าง 84% - 80% และด้านหน้าที่การทางานเรื่องวิธีการทางานในแต่ละการทางาน ความสอดคล้องกับความต้องการของผู้ใช้งานเป็นที่ยอมรับจากผู้เชี่ยวชาญ คิดเป็นเปอร์เซ็นต์อยู่ระหว่าง 89% - 79% และส่วนที่ 2 การหาประสิทธิภาพการทางานของโปรแกรมจาลองค่าพารามิเตอร์สายส่งความถี่สูงโดยใช้ Matlab/Simulink ที่พัฒนาขึ้น พบว่า โปรแกรมจาลองที่พัฒนาขึ้นมีประสิทธิภาพการทางานอยู่ในระดับมาก (𝑥̅=4.04,𝑆.𝐷.=0.36) 3. ผลการเปรียบเทียบระหว่างผลการคานวณจากโปรแกรมที่พัฒนาขึ้นกับผลจากการคิดคานวณ มีผลการคานวณที่ตรงกัน จึงแสดงให้เห็นว่า โปรแกรมที่พัฒนาขึ้นสามารถนาไปใช้แทนการคานวณด้วยมือได้อย่างมีประสิทธิภาพ