ความรู้เบื้องต้นระบบสื่อสารวิทยุ

1. ความรู้เบื้องต้นระบบสื่อสารวิทยุความรู้เบื้องต้นระบบสื่อสารวิทยุ • ระบบวิทยุสื่อสาร แบ่งออกเป็น 2 ระบบ • วิทยุสื่อสารระบบ HF/SSB SINGLE SIDEBAND • ย่านความถี่ HF (High Frequency) 3-30 MHz • เหมาะกับการสื่อสารในระยะทางไกล 80-100 กม. ไม่เหมาะกับการติดต่อระยะใกล้ • วิทยุสื่อสารระบบ VHF/FM • ย่านความถี่ VHF (Very High Frequency) 30-300 MHz • เหมาะกับการสื่อสารในระยะใกล้ 60-80 กม.

2. การแบ่งย่านความถี่คลื่นวิทยุการแบ่งย่านความถี่คลื่นวิทยุ

3. ความถี่วิทยุของกรมชลประทานย่าน VHF มี 8 ความถี่ • 1. ความถี่ 138.275 MHz • 2. ความถี่ 139.000 MHz (ใช้ส่ง Data ระบบโทรมาตร) • 3. ความถี่ 139.050 MHz (ใช้ทุกสำนักชลประทาน) • 4. ความถี่ 139.100 MHz • 5. ความถี่ 139.150 MHz • 6. ความถี่ 139.200 MHz • 7. ความถี่ 141.000 MHz (ใช้ส่ง Data ระบบโทรมาตร) • 8. ความถี่ 141.050 MHz

4. ความถี่วิทยุของกรมชลประทานย่าน SSB มี13 ความถี่ 1. 4810 KHz (ไม่ได้ใช้แล้ว, มีนโยบายว่าจะคืนให้ กทช) 2. 5020 KHz 3. 5820 KHz 4. 5830 KHz 5. 7640 KHz 6. 7630 KHz 7. 7855 KHz 8. 7999 KHz 9. 9203 KHz (ไม่ได้ใช้แล้ว, มีนโยบายว่าจะคืนให้ กทช) 10. 9332 KHz 11. 9170KHz 12. 9086 KHz 12. 9257 KHz *(กทช. สำนักงานคณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ)

8. การแพร่กระจายคลื่นวิทยุการแพร่กระจายคลื่นวิทยุ

9. การแพร่กระจายคลื่นวิทยุคลื่นฟ้า(SKY WAVE) • ชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ คือ เพดานไฟฟ้าที่ห่อหุ้มโลก • ชั้นบรรยากาศโทรโปสเฟียร์ คือ บรรยากาศที่ห่อหุ้มโลก

10. การแพร่กระจายคลื่นวิทยุคลื่นตรงและคลื่นสะท้อนการแพร่กระจายคลื่นวิทยุคลื่นตรงและคลื่นสะท้อน

12. ตัวอย่างโจทย์หาระยะทางไกลสุด(Line of Sight) • ให้ความสูงเสา(h1) = 16 เมตรให้ความสูงเสา(h2) = 9 เมตรจงหาระยะทางไกลสุดที่สามารถติดต่อสื่อสารได้ วิธีทำ จากสมการ D= D1+D2 = 4.12(16 + 9) = 28.84 กิโลเมตร ตอบ ระยะทางไกลสุดที่สามารถส่งไปได้เท่ากับ 28.84 กิโลเมตร (*10 ฟุต = 3 เมตร) (150 ฟุต = 45 เมตร)

13. การบดบังจากสิ่งแวดล้อมการบดบังจากสิ่งแวดล้อม

14. การบดบังจากสิ่งกีดขวางการบดบังจากสิ่งกีดขวาง

15. การบดบังจากอาคารสูง

18. ผลดีผลเสีย - สามารถสื่อสารได้ไกลขึ้น - ค่าใช้จ่ายมากขึ้น - ติดตั้งยาก

20. ข้อกำหนดพื้นฐานเสาวิทยุ1.ไฟสีแดง 1 ดวงไม่กระพริบ ที่ความสูงเสา 45 เมตร2.หากเกิน 45 เมตร ต้องติดไฟ 600 วัตต์สีแดงทุกระยะ 45 เมตรแบบกระพริบ3.เสาสีขาวสลับแดงโดยบนสุดและล่างสุดเป็นสีแดง4.เสาทำจากเหล็กชุบ Hot-Dip Galvanized กันสนิม5.ความต้านทานดินวัดได้ไม่เกิน 5 โอห์ม

21. คลื่นแพร่กระจายเป็นลักษณะจุดและขีด ผู้รับต้องทราบความหมาย รหัสในการติดต่อตัวอย่าง เช่น รหัสมอร์ส ปัจจุบันกรมชลประทานไม่ได้ใช้งาน

22. ดีกว่าแบบ C.W. ตรงที่โอกาสผิดพลาดในการรับสัญญาณน้อยกว่าเนื่องจากได้ผสมความถี่เสียงเข้ามาด้วย

23. การผสมคลื่น(Modulation)คือ การผสมสัญญาณความถี่เสียงเข้ากับสัญญาณความถี่คลื่นพาห์ ซึ่งมี 2 แบบด้วยกัน 1.แบบ AM (Amplitude Modulation) ขนาดของคลื่นพาห์เปลี่ยนแปลงไปตามขนาดของสัญญาณเสียง 2.แบบ FM (Frequency Modulation) ความถี่ของคลื่นพาห์เปลี่ยนแปลงไปตามขนาดของสัญญาณเสียง

26. องค์ประกอบของเครื่องส่งวิทยุระบบ AM 1.ไมโครโฟน(Microphone)เปลี่ยนพลังงานเสียงให้เป็นพลังงานไฟฟ้า 2.ภาคขยายความถี่เสียง (AF Amplifier)ขยายสัญญาณทางไฟฟ้าของความถี่เสียงให้แรงขึ้น 3.ภาคกำเนินความถี่วิทยุ(RF Oscillator)สร้างความถี่วิทยุหรือคลื่นพาห์ 4.ภาคผสมคลื่น (Modulator)ผสมสัญญาณความถี่เสียงเข้ากับสัญญาณความถี่วิทยุหรือคลื่นพาห์ 5.ภาคขยายกำลังคลื่นวิทยุ (RF Power Amplifier)ขยายสัญญาณความถี่วิทยุให้แรงตามต้องการ ก่อนส่งออกอากาศ 6.สายอากาศ (Antenna)เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าจากเครื่องส่งวิทยุให้เป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อแพร่กระจายไปในอากาศ

28. องค์ประกอบของเครื่องส่งวิทยุระบบ FM คล้ายกับระบบ AM แต่แตกต่างกันคือ หลักการผสมคลื่นเป็นแบบ FM โดยเพิ่มภาคคูณความถี่(Frequency Multiplier) เข้ามาเพื่อให้ง่ายต่อการผสมคลื่นที่มีความถี่สูง ข้อดีข้อเสียของระบบ A.M. และ F.M.

29. เครื่องรับวิทยุ แบ่งออกเป็น 3 แบบ 1.วิทยุแร่ (ปัจจุบันไม่ใช้แล้ว) 2.วิทยุแบบ Tuned Radio Frequency (T.R.F) 3.วิทยุแบบซูเปอร์เฮทเทอโรดายน์ (Superheterodyne Receive)

30. องค์ประกอบของเครื่องรับวิทยุแบบ T.R.F. 1.สายอากาศ ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพลังงานไฟฟ้า 2.ภาคขยายความถี่วิทยุ ทำหน้าที่ขยายสัญญาณวิทยุที่เข้ามาให้มีความแรงขึ้น 3.ภาคดีเทกเตอร์(Detector) ทำหน้าที่แยกสัญญาณความถี่เสียงออกจากสัญญาณวิทยุ หรือคลื่นพาห์ 4.ภาคขยายกำลังความถี่เสียง ขยายสัญญาณความถี่เสียงให้แรงพอจะส่งไปยังลำโพง 5.ลำโพง เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานเสียง

31. หลักการของเครื่องรับวิทยุแบบซูเปอร์เฮทเทอโรดายน์เมื่อมีความถี่เข้ามาเครื่องรับจะทำการเปลี่ยนความถี่ที่รับมาให้เป็นความถี่กลาง (IF) แล้วนำเอาความถี่ไปใช้งานต่อไป

32. องค์ประกอบของเครื่องรับวิทยุแบบซูเปอร์เฮทเทอร์โรดายน์องค์ประกอบของเครื่องรับวิทยุแบบซูเปอร์เฮทเทอร์โรดายน์ 1.สายอากาศ ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพลังงานไฟฟ้า 2.ภาคขยายความถี่วิทยุ ทำหน้าที่ขยายสัญญาณวิทยุที่เข้ามาให้มีความแรงขึ้น 3.ภาคคอนเวอร์เตอร์ ประกอบด้วยภาคออสซิเลเตอร์ และ มิกเซอร์ โดยภาคออสซิเลเตอร์จะทำหน้าที่สร้างความถี่ป้อนให้ภาคมิกเซอร์ ส่วนภาคมิกเซอร์ จะทำหน้าที่ผสมความถี่ที่รับมาเข้ากับสัญญาณออสซิเลเตอร์ให้ได้ความถี่กลาง 4.ภาคขยายความถี่ปานกลาง(IF Amplifier) ทำหน้าที่ขยายสัญญาณให้แรงขึ้นเพื่อเพิ่มความไวในการรับให้สูงขึ้น 5.ภาคดีเทกเตอร์(Detector) ทำหน้าที่แยกสัญญาณความถี่เสียงออกจากสัญญาณวิทยุ หรือคลื่นพาห์ 6.ภาคขยายกำลังความถี่เสียง ขยายสัญญาณความถี่เสียงให้แรงพอจะส่งไปยังลำโพง 7.ลำโพง เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานเสียง

35. คุณสมบัติของเครื่องรับ-ส่งวิทยุคุณสมบัติของเครื่องรับ-ส่งวิทยุ 1.ความไวในการรับ(Sensitivity) คือ ความสามารถในการรับสัญญาณอ่อน ๆ ได้ 2.ความสามารถในการแยกสถานี(Selectivity) คือ ความสามารถในการแยกสัญญาณที่ต้องการรับออกจากสัญญาณอื่นที่มีความถี่ใกล้เคียง 3.ความชัดเจนของเสียง(Fidelity) คือ ความสามารถทำให้เสียงที่ได้รับฟังมีความชัดเจนเหมือนกับต้นทาง 4.ความมีเสถียรภาพทางความถี่(Stability) คือ ความสามารถในการทำให้เครื่องรับวิทยุหรือความถี่ส่งวิทยุมีค่าคงที่ได้ 5.การแพร่คลื่นแปลกปลอม (Spurious Emission) คือ การแพร่คลื่นที่ไม่จำเป็นออกไปทำให้เกิดการรบกวนกับความถี่อื่น ๆ 6.อัตราส่วนระหว่างสัญญาณที่ต้องการกับสัญญาณรบกวน(Signal to Noise Ratio) คือค่าที่ใช้บอกว่าระบบมีการรับสัญญาณได้ดีเพียงใดเมื่อเทียบกับสัญญาณรบกวน ปกติให้มีค่าไม่เกิน 1.5:1

36. สายอากาศ สายอากาศมี 2 ประเภท 1.สายอากาศแบบรอบตัว (Omnidirectional Antenna) มีลักษณะการแพร่กระจายคลื่นออกไปใกล้เคียงกันในทุกทิศทาง 2.สายอากาศแบบทิศทาง(Directional Antenna) มีลักษณะการแพร่กระจายคลื่นออกไปได้ดีในทิศทางที่กำหนด

38. สายอากาศไดโพล

40. สายอากาศ Yagi

41. ความถี่และความยาวคลื่นความถี่และความยาวคลื่น คลื่นวิทยุแพร่กระจายจากสายอากาศด้วยความเร็วประมาณเท่ากับความเร็วแสง คือ 300 ล้านเมตรต่อวินาที ซึ่งทำให้ได้สมการหาความยาวคลื่นได้ดังนี้ =300,000,000 เมตร/วินาที f( ความถี่คลื่น) รอบ/วินาที (Lamda)= ความยาวคลื่นหน่วยเป็นเมตร

42. สายนำสัญญาณ ในระบบการรับส่งสัญญาณวิทยุนั้น สายนำสัญญาณ (transmission line) ก็มีความสำคัญไม่น้อยไปกว่า สายอากาศเลย การเลือกใช้สายนำสัญญาณให้เหมาะสมกับงาน ก็สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการรับส่งสัญญาณได้มาก สานนำสัญญาณสามารถส่งผ่านกำลังของคลื่นวิทยุ จากเครื่องส่งไปยังสายอากาศ และนำสัญญาณที่รับได้จากสายอากาศ กลับมาที่เครื่องรับวิทยุ ดังนั้น สายอากาศจึงเป็นตัวกลางในการเชื่อมต่อเครื่องรับ - ส่งวิทยุ