หลักสูตรการใช้เครื่องวิทยุคมนาคม

1. หลักสูตรการใช้เครื่องวิทยุคมนาคมหลักสูตรการใช้เครื่องวิทยุคมนาคม VHF/FM ระบบ Digital ย่านความถี่ Marine Band ศูนย์สื่อสาร สำนักความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อมทางน้ำ

2. กรมเจ้าท่า>เว็บไซต์หน่วยงานในสังกัด>ศูนย์ต่างๆ>ศูนย์สื่อสาร(สปว.)กรมเจ้าท่า>เว็บไซต์หน่วยงานในสังกัด>ศูนย์ต่างๆ>ศูนย์สื่อสาร(สปว.)

3. ศูนย์สื่อสาร สำนักความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อมทางน้ำ

4. หัวข้อหลักการบรรยาย 1. ความรู้เกี่ยวกับการสื่อสาร โดยคลื่นวิทยุ 2. คลื่นความถี่วิทยุ 3. การสื่อสารโดยอาศัยความถี่วิทยุ Ronnarong

5. 1. ความรู้เกี่ยวกับการสื่อสาร โดยคลื่นวิทยุ Ronnarong

6. วิธีการในการติดต่อสื่อสารวิธีการในการติดต่อสื่อสาร การใช้เสียง เช่นเสียงพูด เสียงตะโกน เสียงตีเกราะเคาะไม้ การใช้ทัศนสัญญาณ เช่น ควันไฟ กระจกสะท้อนแสง การใช้ตัวหนังสือ เช่นพลนำสาร ม้าเร็ว นกพิราบนำสาร Ronnarong

7. ความหมายของคำว่า โทรคมนาคม โทรคมนาคม มาจากคำว่า โทร + คมนาคม “โทร” หมายความว่า ไกล กับ “คมนาคม” หมายถึง การติดต่อสื่อสาร ดังนั้น โทรคมนาคมคือ การติดต่อสื่อสารระยะไกล หรือการรับส่งข่าวสารทางไกลๆ นั่นเอง คำว่า โทรคมนาคม ตามข้อบังคับวิทยุของสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU) ได้ให้ความหมายว่า “การส่งหรือการรับเครื่องหมายสัญญาณ ตัวหนังสือภาพและเสียง หรือการอื่นใด ซึ่งสามารถให้เข้าใจความหมายได้โดยทางสาย ทางวิทยุ หรือทางระบบแม่เหล็กไฟฟ้าอื่น ๆ จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งที่อยู่ห่างไกลกันโดยกรรมวิธีทางวิศวกรรมสื่อสาร Ronnarong

8. ข่าวสารแบ่งเป็นประเภทใหญ่ ๆ ได้ 3 ประเภท เสียง (คำพูด เสียงดนตรี เช่น วิทยุ โทรศัพท์) ตัวหนังสือ ( ตัวเลข เครื่องหมาย เช่น โทรเลข เทเล็กซ์) ภาพ ( ภาพนิ่ง ภาพเคลื่อนไหว เช่น โทรทัศน์ ) ข่าวสารทั้ง 3 ประเภทนี้ จะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า และถูกส่งไปตามจุดที่ต้องการ ดังนั้นเพื่อที่จะส่งข่าวสารไปยังปลายทางไกล ๆ จะต้องอาศัยเทคนิคชนิดหนึ่ง คือการผสมคลื่น (Modulate) ลงบนคลื่นพาหะความถี่สูง แล้วส่งไปยังปลายทาง และเมื่อถึงปลายทางแล้วข่าวสารนั้นก็จะถูก ดีโมดูเลท (Demodulate)เป็นการแปลงเป็นข่าวสารให้คนทั่วไปเข้าใจ Ronnarong

9. ระบบ AM ในระบบนี้ สัญญาณการควบคุมจะถูกส่งไปกับคลื่นวิทยุ โดยการ บังคับให้แอมพลิจูดของคลื่นวิทยุเปลี่ยนแปลงไป คลื่น AM จะส่งได้ไกลกว่าโดย ไม่ต้องมีสถานีถ่ายทอดระหว่างทาง เนื่องจากคลื่นสามารถสะท้อนกลับลงมายัง พื้นโลกได้จากบรรยากาศชั้น ไอโอโนสเฟียร์ Ronnarong

10. ระบบ FM ในระบบนี้ สัญญาณการควบคุมจะถูกส่งไปโดยการเปลี่ยนแปลง ความถี่ของคลื่นวิทยุ ที่จะกล่าวถึงต่อไปนี้สามารถจัดการกับสัญญาณรบกวนได้ดีกว่า ระบบ AM    Ronnarong

11. เครื่องวิทยุคมนาคม มี 3 แบบ ดังนี้ 1. เครื่องวิทยุคมนาคมแบบแร่บังคับความถี่ 2. เครื่องวิทยุคมนาคมแบบสังเคราะห์ความถี่ 3. เครื่องวิทยุคมนาคมแบบโปรแกรมความถี่ Synthesizer แปลว่า เครื่องสังเคราะห์ เมื่อนำมาใช้กับวิทยุสื่อสารก็จะหมายถึงการสังเคราะห์ความถี่วิทยุ คือเครื่องวิทยุสื่อสาร ที่สามารถเปลี่ยนแปลงความถี่ได้หลายความถี่จากตัวเครื่องเอง คือนำเอาแรงดันไฟฟ้ามาควบคุมการผลิตความถี่ของภาค ออสซิเลเตอร์ ให้ได้ความถี่ตามที่ต้องการ Ronnarong

12. ปัจจุบันเครื่องวิทยุสื่อสารแบบสังเคราะห์ความถี่ปัจจุบันเครื่องวิทยุสื่อสารแบบสังเคราะห์ความถี่ แบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ คือ แบบสังเคราะห์ความถี่ประเภทที่ 1 ปรับเปลี่ยนความถี่ได้เองจากปุ่มกดหน้าเครื่อง แบบสังเคราะห์ความถี่ประเภทที่ 2 ต้องโปรแกรมช่องความถี่ผ่านคอมพิวเตอร์ ทำให้ผู้ใช้ไม่สามารถปรับเปลี่ยนความถี่ได้เอง Ronnarong

13. แผนความถี่วิทยุสำหรับกิจการเคลื่อนที่ทางทะเลแผนความถี่วิทยุสำหรับกิจการเคลื่อนที่ทางทะเล ย่านความถี่วิทยุ 156.000 – 162.050 MHz 156.525 Digital Selective Calling for Distress ( DSC) 156.650 ch 13 156.700 ch 14 156.800 ch 16 Distress Safety and Callling • ชนิดมือถือ กำลังวัตต์ไม่เกิน 5 วัตต์ • ชนิดเคลื่อนที่ กำลังวัตต์ไม่เกิน 25 วัตต์ • ชนิดประจำที่ กำลังวัตต์ไม่เกิน 45 วัตต์ Ronnarong

14. 2. คลื่นความถี่วิทยุ RADIO FREQUENCY Ronnarong

15. ความถี่ (Frequency) ความถี่ คือปริมาณที่บ่งบอกจำนวนครั้งที่เหตุการณ์เกิดขึ้นในเวลาหนึ่ง การวัดความถี่สามารถทำได้โดยกำหนดช่วงเวลาคงที่ค่าหนึ่ง แสดงคลื่นรูป ไซน์ ความถี่ต่างๆ คลื่นด้านล่างมีความถี่สูงกว่าคลื่นด้านบน Ronnarong

16. ในระบบหน่วย SIหน่วยวัดความถี่คือ เฮิรตซ์ (Hertz)ซึ่งมาจาก ชื่อของนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ HeinrichRudolf Hertz เหตุการณ์ที่มีความถี่หนึ่งเฮิรตซ์ หมายถึงเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นหนึ่ง ครั้งทุก หนึ่งวินาที หน่วยอื่นๆ ที่นิยมใช้กับความถี่ได้แก่ รอบต่อ วินาทีหรือ รอบต่อนาที (rpm) (revolutions per minute)อัตราการ เต้นของหัวใจใช้หน่วยวัดเป็นจำนวนครั้งต่อนาที Ronnarong

17. v f = λ ความถี่ของคลื่น สำหรับคลื่นเสียง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่นคลื่นวิทยุหรือแสง สัญญาณไฟฟ้า หรือคลื่นอื่นๆ ความถี่ในหน่วย เฮิรตซ์ของคลื่นนั้นคือจำนวนรอบที่คลื่นนั้น ซ้ำรอยเดิมในหนึ่งวินาที สำหรับคลื่นเสียงความถี่คือ ปริมาณที่บ่งบอก ความทุ้มแหลมความถี่ของคลื่น มีความสัมพันธ์กับความยาวคลื่น กล่าวคือ ความถี่ f มีค่าเท่ากับความเร็ว vของคลื่น หารด้วยความยาวคลื่น λ (lambda)  fความถี่ของคลื่นสัญญาณเฮิรตซ์ v ความเร็วของคลื่นสัญญาณ เมตร/วินาที λ ความยาวคลื่น เมตร หมายเหตุ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเดินทางผ่านสุญญากาศด้วยความเร็วเท่ากับ ความเร็ว ของแสง คือเมื่อกล่าวถึงความยาวคลื่นโดยมิได้กล่าวถึงตัวกลางที่เคลื่อน ที่ผ่านไป ซึ่งจะหมายถึงคลื่นมีความเร็วเท่ากับ 3 x 108เมตร/วินาที Ronnarong

18. หน่วยของความถี่ เฮิรตซ์ (hertz ย่อว่า Hz) คือค่าของค่าความถี่โดย 1 Hz คือความถี่ ที่เท่ากับ 1 ครั้ง ต่อวินาที (1/s) หรือ1Hz = 1 / S 1,000 เฮิรตซ์ เท่ากับ 1 Kilohertz (KHz.) 1,000,000 เฮิรตซ์ เท่ากับ 1 Megahertz (MHz.) 1,000,000,000 เฮิรตซ์ เท่ากับ 1 Gigahertz (GHz.) 1,000,000,000,000 เฮิรตซ์ เท่ากับ 1 Terahertz (THz.) Ronnarong

19. Ronnarong

20. v v f = λ = f λ Exam1 ความถี่ที่ใช้สำหรับวิทยุโทรเลข ( Radio Telegraph) มีความถี่ ประมาณ 30 kHz ดังนั้นความยาวคลื่นจะ ค่าเท่าไร ? จากสูตร หาความยาวคลื่นคือ λ v = 3 x 108เมตร/วินาที f= 30 KHz 3 x 108 เมตร/วินาที 3 x 108 เมตร/วินาที = λ = 3 x 104 วินาที 30 x 103 วินาที = 1 x 104 เมตร = 10,000 เมตร หรือ 10 กิโลเมตร Ronnarong

21. v λ = f Exam2 ความถี่ที่ใช้สำหรับวิทยุ VHF ( Very-high frequency) มีความถี่ 30 MHz ดังนั้นความยาวคลื่นจะมีค่าเท่าไร ? หาความยาวคลื่นคือ λ v = 3 x 108เมตร/วินาที f= 30 MHz 3 x 108 เมตร/วินาที 3 x 108 เมตร/วินาที = λ = 3 x 107 วินาที 30 x 106 วินาที = 1 x 101 เมตร = 10 เมตร Ronnarong

22. v = Exam3 ความยาวคลื่นมีค่าเท่ากับ 10 เซนติเมตร จะมีความถี่เท่าไร ? f หาความถี่คลื่น คือ f v = 3 x 108เมตร/วินาที λ = 10 เซนติเมตร λ λ = 10 เซนติเมตร = 0.1 เมตร = 1 x 10-1 3 x 108 เมตร/วินาที f = = 3x109 Hz 1 x 10-1 เมตร = 3 GHz Ronnarong

23. v = Exam4 ความยาวคลื่นมีค่าเท่ากับ 1มิลลิเมตร จะมีความถี่เท่าไร ? f หาความถี่คลื่น คือ f v = 3 x 108เมตร/วินาที λ = 1 มิลลิเมตร λ λ = 1 มิลลิเมตร = 0.001 เมตร = 1 x 10-3 3 x 108 เมตร/วินาที f = = 3 x 1011 Hz 1 x 10-3 เมตร = 300 GHz Ronnarong

24. การแบ่งย่านความถี่ การแบ่งย่านความถี่ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานข้อตกลงระหว่างประเทศ ซึ่ง กำหนดโดย ITU (International Telecommunication Union)

25. v λ = f Exam5 ความถี่ที่ใช้สำหรับวิทยุ สมัครเล่นVHFมีความถี่ 144-146 MHz ดังนั้น เสาอากาศควรจะมีความยาวเท่าไร ? ที่ความถี่ 144-146 MHz เรานำค่าความถี่กลาง คือ 145 MHz มาใช้งาน หาความยาวคลื่นคือ λ v = 3 x 108เมตร/วินาที f= 145 MHz 3 x 108 เมตร/วินาที 3 x 108 เมตร/วินาที = λ = 145 x 106 วินาที 145 x 106 วินาที = 0.02068 x 102 เมตร = 2.068 เมตร Ronnarong

26. สายอากาศโฟลเด็ดไดโพล 4 สแตก ความถี่ 144-146 Mhz Ronnarong

27. คุณลักษณะและประโยชน์ของคลื่นความถี่คุณลักษณะและประโยชน์ของคลื่นความถี่ ELF และ VF เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ต่ำมาก เป็นย่านความถี่ของ สัญญาณที่เกิดขึ้นจากเครื่องดนตรี เสียงของสัตว์ หรือเสียงของมนุษย์บางส่วน VLF และ LF เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ต่ำ ใช้สำหรับวิทยุโทรเลข (Radio Telegraph) แต่เนื่องจากความยาวคลื่นมีมาก สายอากาศจึงต้องมี ความยาวมาก ซึ่งปัจจุบันใช้สำหรับงานพิเศษโดยเฉพาะ HF เป็นย่านความถี่ของคลื่นที่ใช้ในการส่งกระจายเสียง ระบบ AM VHF และ UHF เป็นย่านความถี่ของคลื่นที่มีความถี่สูงมาก มีคุณสมบัติคล้าย คลื่นแสงมาก คลื่นในย่านความถี่นี้จะเดินทางเป็นแนวเส้นตรง ทำให้การติดต่อ สื่อสารในย่านความถี่นี้ เครื่องรับและเครื่องส่งจะต้องอยู่ในแนวเส้นตรงที่มอง เห็นซึ่งกันและกันได้ โดยไม่มีสิ่งกีดขวาง ซึ่งลักษณะการสื่อสารดังกล่าวมีชื่อ เรียกเฉพาะว่า “ การสื่อสารในแนวสายตา” ( Line Of Sight Communication) ซึ่งย่านความถี่ดังกล่าวจะใช้สำหรับการส่งโทรทัศน์ และวิทยุสื่อสารเคลื่อนที่ Ronnarong

28. SHF และ EHF เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ สูงกว่า 3 GHz ที่มีชื่อ เรียกว่าไมโครเวฟ ( Microwave) ปกติใช้สำหรับงานเรดาร์ ( Radar)การศึกษา ทางด้านดาราศาสตร์ Ronnarong

29. การแบ่งชั้นบรรยากาศของโลกการแบ่งชั้นบรรยากาศของโลก 1. โทรโปสเฟียร์ (Troposphere) 2. สตราโตสเฟียร์ (Stratosphere) 3. เมโซสเฟียร์ (Mesosphere) 4. เทอร์โมสเฟียร์ (Thermosphere) หรือ ไอออโนสเฟียร์ (Ionosphere) 5. เอกโซสเฟียร์ (Exosphere) Ronnarong

30. การแบ่งชั้นบรรยากาศของโลกการแบ่งชั้นบรรยากาศของโลก 1. โทรโปสเฟียร์ (Troposphere) เป็นชั้นบรรยากาศชั้นล่างสุดที่อยู่สูงจากผิวโลกขึ้นไป10-12 กิโลเมตร เป็นชั้นที่มีบรรยากาศความหนาแน่นมากที่สุด และใกล้ผิวโลกมากที่สุด ในชั้นนี้จะเกิด ปรากฏการณ์ที่สำคัญ ได้แก่ เมฆ ฝน หิมะ พายุ 2. สตราโตสเฟียร์ (Stratosphere)ชั้นนี้มีระดับความสูงขึ้นไปจนถึง 50 กิโลเมตร มีอุณหภูมิประมาณ 10-20oC ซึ่งเหตุผลก็คือมีการ ดูดกลืนรังสีอุลตราไวโอเลต (UV) และรังสีอินฟราเรด (IR) โดยโอโซน (O3) โดยปริมาณโอโซนในชั้นนี้มีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตเพราะช่วยกรองแสง UV ที่เป็นอันตรายจาก ดวงอาทิตย์ได้ถึง 99% Ronnarong

31. 3. เมโซสเฟียร์ (Mesosphere) เป็นช่วงบรรยากาศที่อยู่สูงจากพื้นดินในช่วง 50-90 กิโลเมตร เป็นชั้นที่มีโอโซนน้อยมากอุณหภูมิจะลดลงตามลำดับเมื่อเคลื่อนที่สูงขึ้น 4. เทอร์โมสเฟียร์ (Thermosphere) หรือ ไอออโนสเฟียร์ (Ionosphere) คือชั้นที่อยู่ระหว่างความสูง 90 - 800 กิโลเมตร ในชั้นนี้ปฏิกิริยาทางเคมี ของแสงทำให้ก๊าซต่างๆ ในชั้นนี้แตกตัวเป็นไอออน บางครั้งเราเรียกชั้นบรรยากาศที่เต็มไปด้วยประจุไฟฟ้านี้ว่า “ไอโอโนสเฟียร์”(Ionosphere) มีประโยชน์ในการสะท้อนคลื่นวิทยุ สำหรับการสื่อสารโทรคมนาคม 5. เอกโซสเฟียร์ (Exosphere) เป็นชั้นสุญญากาศ Ronnarong

32. 3. การสื่อสาร โดยอาศัยความถี่วิทยุ Ronnarong

33. ประเภทของคลื่นวิทยุ คลื่นวิทยุที่กระจายออกจากสายอากาศจะเดินทางไปทุกทิศทาง ในแนวระนาบ การกระจายคลื่นนี้มีลักษณะเป็นการขยายตัวของพลังงาน ออกเป็นทรงกลม อาจมีค่าเป็นบวก(มุมเงย) หรือมีค่าเป็นลบ (มุมกดลง) มุมของการแผ่คลื่นนี้อาจ นำมาใช้เป็นตัวกำหนดประเภทของคลื่นวิทยุได้ Ronnarong

34. คลื่นวิทยุแบ่งออกเป็น 2 ประเภท 1. คลื่นดิน (GROUND WAVE )     2. คลื่นฟ้า (SKY WAVE ) พลังงานคลื่นวิทยุส่วนใหญ่จะเดินทางอยู่ใกล้ ๆ ผิวโลกหรือเรียกว่า คลื่นดิน ซึ่งคลื่นนี้จะเดินทางไปตามส่วนโค้งของโลก คลื่นอีกส่วนที่ออกจากสายอากาศ ด้วยมุมแผ่คลื่นเป็นค่าบวก (มุมเงย) จะเดินทางจากพื้นโลก พุ่งไปยังบรรยากาศจนถึงชั้นเพดานฟ้า และจะสะท้อนกลับลงมายังโลกนี้เรียกว่า คลื่นฟ้า Ronnarong

35. 1. คลื่นดิน (Ground Wave) เป็นคลื่นวิทยุที่เดินทางอยู่ใกล้ ๆ กับผิวโลกหรือเดินทาง ไปตามส่วนโค้งของโลก แบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ 1.1 คลื่นผิวดิน (Surface Wave) เป็นคลื่นที่แพร่กระจายไปตามส่วนโค้งของผิวพื้น โลก คลื่นวิทยุก็จะถูกสิ่งต่าง ๆ เหล่านี้บนพื้นโลก ดูดกลืนไป การดูดกลืนจะมาก หรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับ ความถี่ ของคลื่นวิทยุ คลื่นวิทยุที่มี ความถี่ต่ำ เช่น ในย่านความถี่ VLF LF หรือ MF จะแพร่กระจายไปได้ไกล มากกว่าคลื่นวิทยุ ความถี่สูง เช่น VHF หรือ UHF 1.2 คลื่นตรง (Direct Wave) เป็นคลื่นที่แพร่กระจายจากสายอากาศของเครื่องส่ง ตรงไปสู่สายอากาศของเครื่องรับ ผ่านทางอากาศโดยไม่สะท้อนกับสิ่งใดเลย การแพร่กระจายแบบนี้ระยะทางจะถูกจำกัดด้วยความโค้งของผิวโลก ทำให้ สามารถแพร่กระจายคลื่นได้เป็นเส้นตรง ในแนวเส้นสายตา (Line of Sight) จะมีผลต่อการแพร่กระจายคลื่นในย่านความถี่ที่สูงกว่าย่านความถี่ VHF ขึ้นไป Ronnarong

36. 1.3 คลื่นดินสะท้อน (Ground Reflected Wave) เป็นคลื่นที่แพร่กระจายจากสาย อากาศของเครื่องส่ง แล้วมีมุมตกกระทบไปยังพื้นดิน หรือทะเลและสะท้อน กลับมายังสายอากาศของเครื่องรับ 2. คลื่นฟ้า (Sky Wave) คือคลื่นที่แพร่กระจายไปยังชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ แล้วสะท้อนกลับลงมายังพื้นโลก ชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์นี้ประกอบด้วย ชั้นบรรยากาศ หลายชั้นที่มีการแตกตัวของไอออนของก๊าซที่มีปริมาณที่แตกต่างกันทำให้ระยะทางในการแพร่กระจายคลื่นแตกต่างกันด้วย การแพร่กระจายคลื่นแบบนี้จะมีอิทธิพลต่อการแพร่กระจายคลื่น ในย่านความถี่ HF เป็นหลัก Ronnarong

37. ชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ ชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ เป็นชั้นบรรยากาศที่เกี่ยวข้องกับการแพร่กระจายคลื่น ในย่านความถี่ HF มากที่สุด สิ่งน่าสนใจเกี่ยวกับบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ คือความ สามารถหักเหคลื่นวิทยุให้สะท้อนกลับมาที่โลก เป็นการเพิ่มระยะทางส่งได้มากขึ้น ซึ่งในชั้นบรรยากาศอื่นไม่มีคุณสมบัตินี้อยู่ นิยมใช้งานกันในย่านความถี่ HF ลงไป ถ้าสูงกว่านี้อย่างย่าน VHF ไม่สามารถส่งโดยวิธีนี้ได้เพราะจะทะลุชั้นไอโอโนสเฟียร์ ออกไป และการติดต่อสื่อสารทางด้านวิทยุ ในเวลากลางคืนจะติดต่อได้ไกลกว่าเวลากลางวัน Ronnarong

38. Thank You!!! Ronnarong