กองทพั บก คมู่ ือราชการสนาม ว่าดว้ ย เทคนิคการใช้วิทยสุ นาม (รส.๒๔-๑๘) ____________ พ.ศ.๒๕๖๔
คำนำ 1. ความมุง่ หมาย คู่มือน้ีเป็นแนวทางสำหรับเจ้าหน้าที่ซึ่งทำการใช้งานติดตั้ง และบำรุงรักษาระบบการติดต่อ ส่อื สารทางวิทยุ 2. ขอบเขต 2.1 คมู่ อื นีป้ ระกอบดว้ ยเรอ่ื งทว่ั ไปของระบบในการติดต่อสือ่ สารประเภทวิทยุ, หลักพื้นฐานการ สอ่ื สารประเภทวิทยุ, แหล่งจ่ายไฟ, การแพร่กระจายคล่ืน, ระบบสายอากาศ, ปจั จยั ควบคุมความเชื่อถือ ได้ของการส่ือสารประเภทวิทยุ, เทคนิคการปฏิบัติงานของพนักงานวิทยุ, การปฏิบัติของพนักงานวิทยุ ใต้สภาพผิดปกติ, การแบ่งมอบและการกำหนดความถี่, การก่อกวน, การปฏิบัติการซ่อมบำรุง, การทำลายอปุ กรณ์ และยุทโธปกรณ์ 2.2 คู่มือน้ีมี 2 ผนวก คอื ผนวก ก ระบบการกำหนดอเิ ลก็ ทรอนิกสร์ ่วม ผนวก ข ข้อพิจารณาทางเทคนคิ และทางยทุ ธวธิ ใี นการส่ือสารดว้ ยวิทยุสนาม 2.3 ผใู้ ชค้ มู่ อื น้ีแล้ว ควรใหข้ ้อเสนอแนะเพื่อเปล่ียนแปลง หรือข้อคดิ เหน็ เพอ่ื ปรบั ปรงุ แก้ไขคูม่ ือ นี้ให้ดีข้ึน ข้อคิดเห็นเหล่าน้ันควรจะระบุหน้า, ข้อ, บรรทัด, กับเนื้อความเดิม ซ่ึงเสนอแนะให้ เปล่ียนแปลงไว้ด้วย ข้อคิดเห็นแต่ละข้อ ควรจะเสนอเหตุผลประกอบข้อพิจารณา เพื่อให้เข้าใจถูกต้อง และประมวลความไดส้ มบูรณ์ และควรสง่ โดยตรงไปยงั โรงเรียนทหารสือ่ สาร กรมการทหารสอ่ื สาร 3. ระบบการสอื่ สารประเภทวทิ ยุ การสื่อสารประเภทวิทยุใช้งานสำหรับหน่วยทางยุทธวิธี ซ่ึงเป็นวิทยุในระบบ FM, AM ที่มีการ ใช้งานอย่างแพร่หลาย เพราะมีคุณสมบัติในการใช้งาน และติดต้ังได้อย่างรวดเร็ว ทันต่อสถานการณ์ ทางยุทธวิธีท่ีกำลังดำเนินอยู่ มีการปฏิบัติงานเป็นข่ายเพ่ือลดการคับค่ังในการใช้งาน อีกทั้งยังสามารถ ทำเป็นสถานีสนธิวิทยุ/สาย เพื่อเชื่อมต่อระบบวิทยุเข้ากับระบบทางสายให้ครอบคลุมพ้ืนที่ในการ ปฏิบตั ิงาน
4. ความรบั ผิดชอบในการสือ่ สาร ผู้บังคับบัญชา รับผิดชอบในการติดต้ัง, ปฏิบัติตาม และบำรุงรักษาระบบการสื่อสาร ภายใน หน่วยของตน นอกจากน้ัน ยังรับผิดชอบในการติดตั้ง และดำรงรักษาสายการติดต่อสื่อสารจาก กองบัญชาการของตน ไปยังหน่วยรอง และไปยังหน่วยท่ีอยู่ทางขวา เว้นไว้แต่จะได้รับคำสั่งเป็นอย่าง อน่ื หนว่ ยสนบั สนนุ รบั ผดิ ชอบในการวาง และดำรงรกั ษาการสื่อสารให้กบั หน่วยรบั การสนบั สนุน วสว.กศ.รร.ส.สส.
สารบญั เรื่อง หนา้ บทที่ 1 การสือ่ สารประเภทวิทยุ 1-1 1-1 1. กล่าวทั่วไป 1-1 2. ขีดความสามารถและขดี จากดั 1-2 3. การใชท้ างยทุ ธวธิ ี 2-1 บทที่ 2 หลักพ้ืนฐานการส่อื สารประเภทวทิ ยุ 2-1 ตอนท่ี 1 ส่วนประกอบในการส่งและการรบั วทิ ยุ 2-1 1. เครื่องวทิ ยุ 2-1 2. เครอื่ งสง่ วิทยุ 2-2 3. เครอ่ื งสง่ คลื่นเสมอ 2-3 4. เคร่อื งสง่ วทิ ยโุ ทรศัพท์ 2-3 5. สายอากาศ 2-4 6. เครื่องรับวทิ ยุ 2-5 ตอนท่ี 2 คลน่ื วทิ ยุ 2-5 1. กลา่ วทั่วไป 2-6 2. ความยาวคล่นื (WAVE LENGTH) 2-6 3. ความถี่ (FREQUENCY) 2-7 4. แถบความถี่ (FREQUENCY BAND) 2-8 5. คุณลกั ษณะของแถบความถ่ี (CHARACTERISTIC OF FREQUENCY BAND) 2-8 ตอนที่ 3 วธิ กี ารสง่ (METHODS OF TRANSMISSION) 2-8 1. กลา่ วทัว่ ไป 2-9 2. การปรุงคลนื่ (MODDULATION) 2-9 3. การปรงุ คลน่ื ทางช่วงสูง (AMPLITUDE MODULATION) 2-10 4. การปรุงคลนื่ ทางความถ่ี (FREQUENCY MODULATION) 2-12 5. แถบข้างเดียว (Single Side Band)
6. วทิ ยโุ ทรเลข (CONTINUOUS WAVE: CW) 2-13 7. วิทยุโทรศัพท์ (Telephone) 2-14 8. วทิ ยโุ ทรพิมพ์ (Teletype) 2-14 ตอนท่ี 4 กรรมวิธีของสญั ญาณดิจิทัล 2-17 1. การแปลงขอ้ มลู แอนะลอ็ กให้เปน็ สัญญาณดิจิทัล 2-17 2. การแปลงข้อมลู ดิจทิ ลั เป็นสญั ญาณแอนะลอ็ ก 2-19 3. การผสมสญั ญาณแบบดิจทิ ลั 2-21 บทท่ี 3 แหลง่ กาเนดิ ไฟฟ้า 3-1 1. กลา่ วทั่วไป 3-1 2. แหล่งกาลังไฟฟา้ พาณชิ ย์ 3-1 3. เคร่ืองเปลี่ยนกาลังทางไฟฟ้า (POWER CONVERTERS) 3-1 4. หมอ้ ไฟฟา้ ประเภท 1 (DRY BATTERRY) 3-2 5. หม้อไฟฟา้ ประเภท 2 แบบ (LEAD STORAGE BATTERRY) 3-3 6. เครอื่ งกาเนดิ ไฟฟา้ ขับดว้ ยเคร่อื งยนต์ (ENGINE DRIVEN GENERATOR UNITS) 3-3 7. โซล่าเซลล์ 3-3 บทท่ี 4 การแพรก่ ระจายคลืน่ วทิ ยุ 4-1 1. บรรยากาศ (SPHERE) 4-1 2. การแพร่กระจายในบรรยากาศ 4-2 3. การแพรก่ ระจายของคลื่นพน้ื ดิน 4-2 4. บรรยากาศไอโอโน (IONOSPHERE) 4-3 5. คณุ ลักษณะของบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ 4-4 6. การเปล่ียนแปลงของบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ 4-5 7. การแพร่กระจายคลน่ื ฟา้ 4-6 8. การจางหาย (FADING) 4-8 9. ผลของความถต่ี อ่ การแพรก่ ระจายคลืน่ 4-9
บทท่ี 5 สายอากาศ 5-1 ตอนที่ 1 กล่าวนา 5-1 1. กลา่ วทว่ั ไป 5-1 2. หนา้ ที่ของสายอากาศ 5-1 3. ผลเพมิ่ ของสายอากาศ (ANTENNA GAIN) 5-1 4. การแผ่รงั สี 5-2 5. รปู แบบการแผร่ งั สขี องสายอากาศ 5-3 6. ขว้ั ไฟฟ้า 5-4 7. ความต้องการข้วั ไฟฟา้ สาหรบั ความถต่ี า่ ง ๆ 5-5 8. ประโยชน์ของขวั้ ไฟฟา้ ทางดงิ่ 5-6 9. ประโยชน์ของขว้ั ไฟฟ้าทางระดับ 5-6 10. สายอากาศรบั 5-7 11. การบง่ ทิศ 5-7 ตอนท่ี 2 สมรรถนะของสายอากาศ 5-8 1. กล่าวทวั่ ไป 5-8 2. สายอากาศต่อดนิ 5-8 3. ชนิดของพ้ืนดิน 5-9 4. สายดนิ เทยี ม 5-9 5. ฉากดิน 5-10 ตอนท่ี 3 แบบของสายอากาศ 5-11 1. กล่าวทว่ั ไป 5-11 2. สายอากาศเฮริ ตซ์ 5-13 3. สายอากาศแบบมาโคนี 5-15 4. แบบแอล-กลบั (INVERTED-L ANTENNA) 5-15 5. สายอากาศพ้ืนดนิ เทยี ม (GROUND PLANE ANTENNA) 5-16 6. สายอากาศแส้ 5-17 7. สายอากาศหุ่น (DUMMY ANTENNA) 5-18
8. สายอากาศ NVIS 5-19 ตอนท่ี 4 สายอากาศแสวงเคร่อื ง 5-30 1. สายอากาศฉกุ เฉินหรอื เรง่ ด่วน 5-30 2. การซ่อมสายอากาศแส้ 5-31 3. การซ่อมสายอากาศเสน้ ลวด 5-31 4. การซ่อมอุปกรณย์ ดึ สายอากาศ 5-32 5. สายอากาศดิง่ 5-33 6. สายอากาศดิ่งครึง่ คลน่ื ป้อนตรงกลาง (CENTER-FED HALF-WAVE ANTENNA) 5-34 7. สายอากาศคร่ึงคล่นื ป้อนตรงปลาย 5-37 8. สายอากาศบังคบั ทิศแสวงเคร่ือง 5-37 9. สายอากาศแสวงเครอื่ งแบบ Ground Plane 5-37 ก. หาความยาวของสายอากาศ และสายดิน 5-38 ข. จัดเตรยี มอุปกรณ์ที่ใช้ทาสายอากาศแสวงเครอื่ ง 5-39 ค. จดั ทาสายอากาศ 5-39 ง. จดั ทาสายนาสญั ญาณ 5-40 จ. นาสายอากาศแขวนยกสูงข้นึ จากพน้ื ดินให้มากทส่ี ุด 5-41 บทที่ 6 ปัจจัยควบคมุ ความเชอ่ื ถือไดข้ องการสื่อสารประเภทวิทยุ 6-1 ตอนท่ี 1 การเลอื กทีต่ ้ัง 6-1 1. ความต้องการทางเทคนิค 6-1 2. ความต้องการทางยทุ ธวธิ ี 6-3 3. ข้อพจิ ารณาในทางปฏิบตั ิ 6-3 4. ข้อพิจารณาสดุ ท้าย 6-4 ตอนท่ี 2 ปัจจยั ทเี่ ช่อื ถือไดท้ างดา้ นเคร่ืองส่ง 6-4 1. ความถ่ี 6-4 2. กาลังออกอากาศ 6-4 3. สายอากาศ 6-4
4. ขีดความสามารถของพนกั งาน 6-5 ตอนท่ี 3 ปจั จยั ต่าง ๆ ทเี่ กี่ยวกับความเชือ่ ถอื ได้ในเสน้ ทางสง่ คล่ืน 6-5 6-5 1. ความนา และความสูงของภูมิประเทศทอ่ี ยรู่ ะหว่างกลาง 6-5 2. ระยะทางระหว่างสถานท่ี 6-5 3. ปัจจัยระยะกระโดดข้าม (SKIP ZONE) 6-6 ตอนที่ 4 ปจั จัยทางความเชื่อถอื ไดข้ องเครือ่ งรับ 6-6 1. ความไว และการเลือกเฟ้นของเครื่องรบั (Sensitivity and Selectivity) 6-6 2. สายอากาศรบั 6-6 3. การรบกวนจากแหลง่ ธรรมชาติ 6-7 4. การรบกวนจากส่ิงท่ีมนุษยส์ ร้างขน้ึ 6-7 5. การรบกวนกันเอง (MULTUAL INTERFERENCE) 6-8 6. ขีดความสามารถของพนกั งานเครอื่ งรบั 7-1 บทที่ 7 เทคนคิ การปฏบิ ตั งิ านทางวทิ ยุ 7-1 ตอนที่ 1 คานา 7-1 1. กลา่ วทวั่ ไป 7-1 2. คาแนะนาในการปฏิบัติงาน 7-1 3. ขอ้ เตือนใจในการปฏบิ ตั งิ านสาหรบั พนักงาน 7-3 ตอนท่ี 2 คาแนะนาปฏิบตั ิงานโดยทั่วไป 7-3 1. กลา่ วทวั่ ไป 7-3 2. ขั้นต่าง ๆ ในการใช้เคร่ืองของชดุ วทิ ยุ 7-5 ตอนท่ี 3 ระเบียบปฏบิ ตั วิ ทิ ยุโทรเลข 7-5 1. กลา่ วทัว่ ไป 7-5 2. ประมวลเลขสัญญาณมอร์สสากล 7-6 3. คายอ่ ตามระเบยี บการ 7-8 4. สญั ญาณปฏบิ ตั กิ าร 7-8 ตอนที่ 4 ระเบียบปฏิบตั ิวิทยโุ ทรศัพท์
1. กล่าวท่ัวไป 7-8 2. การออกเสยี งตวั อักษรและตัวเลข 7-9 3. คาพดู ตามระเบยี บการ 7-10 ตอนท่ี 5 ระเบียบปฏบิ ตั ขิ องวิทยุโทรพิมพ์ 7-14 1. กลา่ วทั่วไป 7-14 2. การทางานของเครอื่ ง 7-14 3. เครื่องหมายวรรคตอน 7-15 ตอนที่ 6 นามเรยี กขานทางยุทธวิธี 7-16 1. ความมงุ่ หมายของการเรียกขาน 7-16 2. การใช้นามเรียกขาน 7-17 3. นามเรียกขานของขา่ ยและการเรียกรวม 7-17 4. นามเรียกขานสารอง 7-17 5. การกาหนดเรยี กนามเรยี กขาน 7-17 ตอนที่ 7 การรับรองฝ่าย 7-18 ตอนที่ 8 ข่ายวิทยุ 7-18 1. กล่าวทว่ั ไป 7-18 2. การควบคมุ ข่าย 7-20 3. แบบของข่ายวิทยุ 7-20 4. พนั ธกิจของ สบข. 7-20 5. การปรบั ต้ังความถ่ีของข่าย (การเขา้ ข่าย) 7-21 ตอนที่ 9 รปจ. ของสถานี 7-22 1. กล่าวทัว่ ไป 7-22 2. การเตรยี มขา่ ว 7-22 3. หนา้ ท่ีของพนักงาน 7-22 4. บญั ชีขา่ วของพนักงาน (OPERATORS NUMBER SHEET) 7-23 5. ประวัติสถานี (STATION LOG) 7-27 ตอนที่ 10 การรักษาความปลอดภยั ในการสือ่ สาร 7-28
1. กลา่ วทวั่ ไป 7-28 2. ความรับผิดชอบ 7-28 3. การรักษาความปลอดภัยทางวตั ถุ 7-29 4. การรกั ษาความปลอดภัยทางการสง่ ข่าว 7-30 ตอนท่ี 11 การปฏบิ ตั กิ ารควบคมุ ระยะไกล 7-31 1. การใชง้ าน 7-31 2. การสนธวิ ทิ ย–ุ สาย (Radio Wire Integrate: RWI) 7-32 3. ระบบ Interconnect 7-33 บทที่ 8 การปฏบิ ัตงิ านทางวิทยภุ ายใต้สภาพผดิ ปกติ 8-1 ตอนท่ี 1 กล่าวนา 8-1 1. กลา่ วทว่ั ไป 8-1 2. เจ้าหน้าท่แี ละเครอื่ งมอื 8-1 ตอนที่ 2 การส่ือสารทางวทิ ยุในปา่ ทบึ 8-1 1. กล่าวทว่ั ไป 8-1 2. การสือ่ สารระยะไกล 8-2 3. การส่อื สารแบบเส้นสายตา (Line of Sight) 8-2 4. การติดตงั้ 8-2 5. การปฏิบตั ิงาน 8-3 6. การบารุงรักษา 8-3 ตอนที่ 3 การสื่อสารทางวทิ ยใุ นพื้นทีเ่ ปน็ ภเู ขา 8-3 1. ขดี จากัด 8-3 2. การตดิ ตั้ง 8-3 บทท่ี 9 การแบง่ มอบและการกาหนดความถว่ี ิทยุ 9-1 (RADIO FREQUENCY ALLOCATION AND ASSIGNMENT) 9-1 9-1 ตอนท่ี 1 การควบคมุ ความถีป่ ฏบิ ัตงิ านของวิทยุ 1. การรบกวน
2. การใชค้ ล่ืนความถ่ี 9-1 3. สภาพทางยุทธวธิ ี 9-1 ตอนท่ี 2 การกาหนดความถ่วี ทิ ยุ 9-2 1. ระเบยี บปฏิบตั ิทว่ั ไป 9-2 2. ข้อพจิ ารณาเบอ้ื งต้น 9-2 3. การแยกแถบความถ่ี 9-3 4. แนวทางปฏบิ ัตโิ ดยทว่ั ไปสาหรบั การกาหนดความถีใ่ นขั้นตน้ 9-4 บทท่ี 10 การก่อกวน 10-1 ตอนท่ี 1 กล่าวนา 10-1 1. กลา่ วทัว่ ไป 10-1 2. แบบมูลฐานของการก่อกวนทางวทิ ยุ 10-1 3. ความแตกต่างระหว่างสญั ญาณรบกวนตา่ ง ๆ 10-1 4. ความแตกตา่ งระหวา่ งการก่อกวน และการรบกวนโดยบงั เอญิ 10-2 5. การพสิ ูจน์ทราบสัญญาณกอ่ กวน 10-3 6. สัญญาณกอ่ กวนแบบคลืน่ เสมอ (CW. JAMMING SIGNALS) 10-3 7. สัญญาณกอ่ กวนประเภทปรงุ คลน่ื 10-3 ตอนท่ี 2 มาตรการป้องกนั การก่อกวน 10-5 1. มาตรการทีค่ วรระมดั ระวงั 10-5 2. มาตรการการแก้ไข 10-6 ตอนท่ี 3 การปฏิบัติในระหวา่ งถกู ก่อกวน 10-7 1. กล่าวท่วั ไป 10-7 2. ระเบียบปฏิบตั ขิ องสถานี 10-7 3. ความเรว็ ของการส่ง 10-8 4. การคงใช้เครื่องปฏิบตั งิ านต่อไป 10-8 5. เทคนิคของการควบคุมเครือ่ งรับ 10-8 ตอนที่ 4 การรายงานการก่อกวน 10-9 1. ความสาคญั ของการรายงาน 10-9
2. การรายงานขนั้ ตน้ 10-9 3. การรายงานละเอยี ด 10-9 ตอนท่ี 5 รายการตรวจสอบการกอ่ กวน 10-10 1. ผู้บงั คับบัญชาและฝา่ ยอานวยการ 10-10 2. นายทหารสือ่ สารและฝ่ายการสอ่ื สาร 10-10 3. พนักงานวทิ ยุ 10-10 บทท่ี 11 การปฏบิ ตั กิ ารซอ่ มบารุง 11-1 ตอนท่ี 1 กล่าวนา 11-1 1. กลา่ วทั่วไป 11-1 2. ประเภทการซ่อมบารุง 11-1 ตอนที่ 2 การปรนนบิ ตั ิบารงุ 11-2 1. กลา่ วท่ัวไป 11-2 2. ความรับผดิ ชอบ 11-2 3. การปฏิบตั ิการปรนนิบัตบิ ารุง 11-2 4. อันตรายจากการถูกกระแสไฟฟา้ และขอ้ ควรระวงั เพอ่ื ความปลอดภัย 11-3 ตอนที่ 3 การบารุงรักษาของพนักงานวทิ ยุ 11-3 1. การฝกึ ซ่อมบารงุ 11-3 2. ขนั้ ตอนการบารุงรักษาของพนักงานวิทยุ 11-4 3. การบารงุ รักษาก่อนการใช้งาน 11-4 4. การบารุงรกั ษาระหว่างปฏิบัติงาน 11-6 5. การบารุงรกั ษาภายหลังการใช้งาน 11-7 ตอนท่ี 4 การซ่อมบารุงระดับหน่วย 11-7 1. กลา่ วท่วั ไป 11-7 2. การตรวจด้วยสายตา 11-8 3. การตรวจสอบสมรรถนะของเครือ่ ง 11-8 - การตรวจสอบและซ่อมบารุงชุดวทิ ยุ AN/PRC-77 11-9
- การตรวจสอบและซอ่ มบารุงชดุ วทิ ยุ ชุดวทิ ยุ PRC-624 11-12 - การตรวจสอบและซอ่ มบารุงชดุ วิทยุ ชุดวทิ ยุ PRC-710 11-15 - การตรวจสอบและซ่อมบารงุ ชุดวิทยุ รุน่ สะพายหลงั ตระกูล CNR-900 11-18 - การตรวจสอบและซอ่ มบารงุ ชดุ วิทยตุ ิดตง้ั ยานยนต์ และประจาทขี่ องวิทยตุ ระกูล CNR-900 11-20 - การปรนนบิ ตั ิบารุงโดยผูใ้ ช้งานชุดวทิ ยุในตระกลู CNR-900T 11-23 - การตรวจสอบและซอ่ มบารุงชุดวิทยตุ ระกลู HF-2000 11-30 - สัญญาณเตือนใน VRC-2100/VRC-2100M 11-30 - การตรวจสอบและซอ่ มบารงุ ชดุ วิทยุตระกูล HF-6000 11-33 4. เครอื่ งมือตรวจวัดทางอิเลก็ ทรอนิกส์ 11-39 5. ระเบียบปฏิบตั ิในการค้นหาข้อขดั ข้อง 11-40 6. การวเิ คราะห์เพื่อการแก้ไข 11-41 บทที่ 12 การทาลายอุปกรณ์วทิ ยุ 12-1 1. กล่าวท่ัวไป 12-1 2. ลาดบั ความเร่งดว่ นในการทาลาย 12-1 3. แผนการทาลาย 12-1 4. วธิ ีการทาลาย 12-2 บทที่ 13 ยทุ โธปกรณ์ประเภทวทิ ยุ 13-1 ตอนที่ 1 ยทุ โธปกรณว์ ทิ ยรุ ะบบ AM 13-1 1. ชุดวิทยุ PRC/VRC-610 13-1 2. ชุดวทิ ยุ AN/GRC-106 (*) 13-3 3. ชุดวทิ ยุ AN/GRC-122(*), 142(*) 13-5 4. ชดุ วทิ ยุ PRC-1099 13-7 5. ชดุ วทิ ยุ PRC-2000, GRC-2000, RT-2000 13-9 6. ชดุ วิทยุ RACAL SYNCAL TRA.931X/Y 13-11 7. ชดุ วิทยุ RT-7000 13-12
8. ชุดวิทยตุ ระกูล HF-2000 13-14 9. ชดุ วทิ ยตุ ระกลู HF-6000 13-19 ตอนที่ 2 ยุทโธปกรณว์ ิทยุระบบ FM 13-27 1. ชดุ วิทยุ PNR-500 13-27 2. ชุดวิทยุ PRC-624 13-30 3. ชดุ วทิ ยุ PRC-710G 13-33 4. ชดุ วิทยุ PRC-710MB 13-39 5. ชุดวิทยุ AN/PRC-77, AN/VRC-64 และ AN/GRC-160 13-44 6. ชดุ วิทยุ AN/VRC-12, 43-49 13-50 7. ชดุ วิทยุ Racal UK/VRQ301 VHF/FM (RT-351) 13-55 8. ชดุ วทิ ยใุ นยา่ น VHF/FM CNR-900 13-56 9. ชุดวิทยุ VHF/FM CNR-900T 13-61 10. ชดุ วิทยุ SINCGARS 13-66 ตอนท่ี 3 ชดุ วิทยุระบบดิจทิ ัล 13-72 1. ชุดวทิ ยใุ นตระกลู E-LynXTM MCTR-7200HH และ MCTR-7200HH-VS50 13-72 2. ชุดวิทยตุ ระกูล HF-8000 13-75 ตอนท่ี 4 ชุดสายอากาศและอปุ กรณช์ ่วย 13-77 1. สายอากาศ RC-292 13-77 2. สายอากาศ OE-254 13-81 3. เคร่ืองควบคุมระยะไกล AN/GRA-39 13-85 4. ชุดสายอากาศ DOUBLET AN/GRA-50 13-88 5. เครื่องควบคมุ ระยะไกล AN/GRA-6 13-92 6. ชุดสายอากาศ AT-1743 13-94 7. ชดุ สายอากาศ HTDA AT-8125P 13-97 ผนวก ก ระบบการกาหนดแบบอเิ ลก็ ทรอนกิ สร์ ่วม ก-1 1. ตวั แสดงเครอ่ื งอปุ กรณ์ ก-1
2. ตวั แสดงส่วนประกอบ ก-1 ผนวก ข ข้อพจิ ารณาทางเทคนคิ และทางยุทธวิธีในการสือ่ สารด้วยวทิ ยุสนาม ข-1 1. กลา่ วท่ัวไป ข-1 2. รศั มกี ารทางาน ข-1 3. ย่านความถ่ี ข-1 4. วธิ ีการสือ่ สาร ข-2 5. การตดิ ต้งั ข-2 6. ขดี ความสามารถของการส่ือสารระหว่างกัน ข-2
1-1 บทท่ี 1 การส่อื สารประเภทวทิ ยุ 1. กลา่ วท่ัวไป ก. วิทยุเป็นมัชฌิมหลักของการสื่อสารในหน่วยทางยุทธวิธี ส่วนมากใช้เพื่อการบังคับ บัญชาควบคุมการยิง แลกเปล่ียนข่าวสาร งานธุรการ และการติดต่อระหว่างหน่วยต่าง ๆ นอกจากน้ันยังใช้เพื่อการสื่อสารระหว่างเครื่องบินในขณะบิน และระหว่างเครื่องบินกับหน่วยทาง พื้นดนิ ข. การสื่อสารทางวิทยุเหมาะที่จะใช้ในสถานการณ์ท่ีเปลยี่ นแปลงอย่างรวดเร็วการส่อื สาร กับหนว่ ยเคลอื่ นทเี่ ร็ว เชน่ เรือ เครือ่ งบนิ และรถถังนั้นจะมคี วามยุ่งยากอยา่ งมากถา้ ไมม่ วี ิทยใุ ช้ ค. วิทยเุ ป็นส่ิงสำคัญในการส่ือสารไปเหนือพน้ื นำ้ อนั กวา้ งขวาง เหนอื แผ่นดนิ ทข่ี า้ ศกึ ยดึ อยู่ และเหนือภมู ปิ ระเทศซึ่งไม่อาจสรา้ งทางสายไดส้ ะดวกหรอื ไม่เหมาะสมท่ีจะสร้างทางสาย 2. ขดี ความสามารถและขดี จำกัด ก. ขดี ความสามารถ 1) อุปกรณ์ส่ือสารประเภทวิทยุตามปกติแล้วอาจจะติดตั้งได้รวดเร็วกว่าอุปกรณ์ส่ือสาร ทางสาย ฉะน้ัน วิทยุจึงมีที่ใช้อย่างกว้างขวาง เป็นมัชฌิมหลักในการส่ือสารระหว่างข้ันแรกของ การรบ และในสถานการณ์ทางยทุ ธวิธีซึง่ เคลอื่ นทีเ่ รว็ 2) เมือ่ ตดิ ตง้ั บนรถแลว้ เคร่ืองวิทยุก็พรอ้ มที่จะใช้งานได้ และไมต่ ้องมีการตดิ ตัง้ ใหมอ่ ีก 3) วิทยุอาจเคลื่อนที่ได้ จึงอาจจะใช้กับหน่วยเคล่ือนที่ไปในอากาศ, หน่วยสะเทินน้ำ สะเทนิ บก, หนว่ ยยานยนต์ และหน่วยเดินเทา้ 4) วทิ ยุอาจจะใช้ปฏิบตั ิการได้หลายลักษณะ เชน่ เป็นคำพูด, วทิ ยโุ ทรศัพท์, วิทยุโทรเลข, วทิ ยโุ ทรพมิ พ์, มกี ารส่งข้อมลู เป็นข้อความ, รปู ภาพ และวิดโี อ 5) สิ่งกีดขวางตามธรรมชาติ ดงระเบิด และภูมิประเทศที่ข้าศึกยึดครองอยู่ หรือที่ถูก ขา้ ศกึ ยงิ ไมอ่ าจจำกัดวิทยุได้เหมอื นอย่างมชั ฌมิ การส่อื สารอนื่ ๆ ในการส่อื สารทางวทิ ยุ เว้นแต่การ ใช้เคร่ืองควบคุมระยะไกลแล้วจะไม่ต้องการใช้สายโทรศัพท์ระหว่างตำบลซ่ึงเป็นที่เริ่มต้นให้ข่าว และตำบลท่ีจะต้องส่งข่าวเลย เพราะวา่ ได้ใชค้ ลน่ื แม่เหลก็ ไฟฟา้ ในอากาศเป็นตวั เชื่อมโยงถงึ กนั อยู่ 6) การใช้เครือ่ งบังคบั ระยะไกล พนกั งานวทิ ยอุ าจจะอยู่ไกลออกไปจากเครือ่ งท่ตี นใชง้ าน กไ็ ด้ เช่นนจี้ ะทำใหม้ คี วามปลอดภยั แก่พนักงานวิทยุ และทบ่ี งั คับการท่ีสถานีวิทยุนัน้ ประจำอยู่ 7) สามารถระบุตำแหนง่ เคร่อื งวิทยดุ ้วยสัญญาณดาวเทียม (GPS)
1-2 8) วทิ ยใุ นปัจจุบันมีระบบเข้ารหัส และความถ่กี ้าวกระโดด เพอ่ื เพ่มิ ความปลอดภัยในการ ตดิ ต่อสือ่ สาร ข. ขดี จำกัด 1) วิทยุน้ันอาจจะชำรุดเสียหายได้ง่าย ถูกรบกวนจากสภาพของบรรยากาศ และ ถกู รบกวนจากเครอื่ งอเิ ล็กทรอนกิ สอ์ น่ื ๆ ได้ นอกจากนัน้ ยังอาจถกู ก่อกวนไดโ้ ดยง่าย 2) เพื่อให้สามารถปฏิบัติการด้วยกันได้ วทิ ยุจะต้องมคี วามถ่ีร่วมกัน หรืออย่างน้อยท่ีสุด เหล่ือมกันบ้าง ท้ังจะต้องส่งและรับสัญญาณในแบบเดียวกัน และจะต้องอยู่ภายในรัศมี การปฏิบัติงาน 3) วิทยุเป็นมัชฌิมการสื่อสารที่ปลอดภัยน้อยที่สุด และจะต้องถือว่ามีการดักรับอยู่ ทุกคร้ังที่เคร่ืองส่งทำงาน เพยี งแตท่ ราบว่าวิทยทุ ำงานอยู่ก็ถอื ว่าขา้ ศึกได้ข่าวสารไปแล้ว การทขี่ า้ ศึก วเิ คราะหจ์ ำนวนสถานวี ทิ ยทุ ี่ปฏบิ ัติงาน จำนวนข่าวที่รับสง่ หรือที่ต้งั ของสถานวี ทิ ยุได้ กม็ คี า่ ต่อการ ขา่ วกรอง 3. การใช้ทางยุทธวธิ ี ขอบเขตท่ีจะใช้วิทยุในการรบนั้นขึ้นอยู่กับความตอ้ งการ การรักษาความลบั และการจู่โจม โดยช่ังน้ำหนักเทียบกับความเร่งด่วนในการสื่อสารทางวิทยุ เมื่อการจู่โจมเป็นสิ่งสำคัญ การปฏิบัติ ทางวิทยุกต็ ้องจำกดั ในข้นั ต้นกบั หน่วยที่ได้มกี ารปะทะกับขา้ ศึกแลว้ ในบางกรณีอาจใหม้ ีการลวง
2-1 บทท่ี 2 หลกั พนื้ ฐานการส่ือสารประเภทวทิ ยุ ตอนที่ 1 ส่วนประกอบในการส่งและการรบั วทิ ยุ 1. เครอ่ื งวิทยุ รปู ที่ 2-1 แสดงชดุ วิทยหุ ลัก ชุดวิทยุประกอบด้วยส่วนประกอบท่ีสำคัญ (รูปท่ี 2-1) คือ เคร่ืองส่งซ่ึงเปน็ ส่วนที่ทำให้เกิด พลังงานความถ่ีวิทยุ แหล่งกำลังไฟฟ้า คันเคาะ ปากพูด หรือเครอ่ื งโทรพิมพ์ ซ่ึงเป็นส่วนท่ีควบคุม คล่ืนพลงั งาน สายอากาศสง่ เป็นส่วนที่ใชแ้ พรร่ ังสคี ล่นื วทิ ยุ สายอากาศรบั เป็นส่วนท่ีดักรับคล่นื วิทยุ ที่แพร่รังสีออกมา แหล่งกำเนิดไฟฟ้าเครื่องรับ ใช้ในการเปลี่ยนคล่ืนความถ่ีวิทยุท่ีดักรับให้เป็น พลังงานทน่ี ำไปใชไ้ ด้ (USABLE ENERGY) ตามปกตแิ ล้วไดแ้ กพ่ ลังงานความถีเ่ สียง และลำโพง หฟู งั หรอื เครอื่ งโทรพมิ พจ์ ะทำใหพ้ ลงั งานท่ีได้น้ีออกมาเปน็ สิง่ ท่เี ข้าใจกนั ได้เมอ่ื ชดุ วทิ ยทุ ั้งสองไม่เกินรศั มี การทำงานของเคร่ืองแล้วสามารถทำการส่ือสารสองทาง (TWO WAY COMMUNICATION) ด้วย การใช้คล่นื แม่เหล็กไฟฟา้ ไดเ้ สมอ 2. เครอ่ื งส่งวทิ ยุ เครื่องส่งวิทยุแบบง่าย ๆ (รูปที่ 2-2) ประกอบด้วยแหล่งจ่ายกำลัง และ OSCILLATOR หน่ึงเครื่องแหล่งจ่ายกำลัง อาจเป็นหม้อไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า แหล่งกำลังไฟฟ้าสลับ รวมทั้ง เครือ่ งเรียงกระแส และเครือ่ งกรองกระแสไฟฟา้ หรือกำลังท่ีเกิดจากมอื หมนุ (ROTATING POWER
2-2 SOURCE) ให้เป็นกระแสตรงด้วยภาค OSCILLATOR ซ่ึงทำให้เกิดกระแสสลับความถี่ วิทยุนั้นต้อง ประกอบด้วย วงจรปรับตั้ง (TUNED CIRCUIT) เพ่ือใช้ปรับตั้งเครื่องส่งให้ได้ความถ่ีใช้งานตาม ต้องการ เคร่ืองส่งต้องมีเคร่ืองมื อสำหรับควบคุมพ ลังงานความถี่วิทยุที่จะส่งออกไป คันเคาะโทรเลขเป็นเคร่ืองมือแบบง่าย ๆ ที่มีลักษณะเป็นกลไกไฟฟ้า (สวิตช์) แบบหน่ึงใช้ควบคุม การไหลของกระแสไฟฟ้า เมื่อใช้คันเคาะ ภาค OSCILLATOR ก็จะกด-ปล่อยปิด หรือเปิดทำให้ เปลีย่ นแปลงชว่ งเวลาของพลงั งานความถวี่ ิทยุให้เปน็ รูปของ จุด (.) และขดี (-) รูปท่ี 2-2 แผนผงั ของเครื่องสง่ วิทยแุ บบง่าย ๆ 3. เครอื่ งส่งคล่ืนเสมอ เมื่อ OSCILLATOR (OSC) ทำความถ่ีวิทยุข้ึนมาซึ่งปกติแล้วไม่ว่าความถี่คงที่ และแรงพอ ทจี่ ะให้ความเชอ่ื ถือได้ ในการส่งระยะไกลหรือไม่ก็ตามจะมภี าคขยายเพื่อขยายความถ่ีวิทยุต่อจาก ภาค OSC อีกภาคหนึ่ง (รูปที่ 2-3) เพ่ือทำให้เกิดกำลังออกอากาศคงที่ และแรงข้ึน แต่ถ้าต้องการ เพียงประมวลเลขสัญญาณเท่าน้นั เครอ่ื งสง่ ดงั ท่กี ล่าวมาแลว้ นีก้ ็ใช้ได้ผลอยา่ งสมบรู ณ์แลว้ รูปที่ 2-3 แผนผงั ของเคร่ืองวิทยคุ ลนื่ เสมอมภี าคเครือ่ งกำเนดิ ความถี่ และเคร่อื งขยาย
2-3 4. เคร่ืองสง่ วิทยโุ ทรศัพท์ เม่ือต้องการจะส่งข่าวเป็นคำพูด จำเป็นต้องใช้เครื่องมืออย่างใดอย่างหน่ึงควบคุมให้กำลัง ออกอากาศของเครื่องส่งวิทยุเป็นไปตามความถี่ของคำพูด (หรือความถ่ีเสียง) ภาคท่ีใช้ใน การควบคุมภาคปรงุ คลื่น ซึ่งจะทำการเปลยี่ นแปลงกำลังออกอากาศของเครื่องสง่ วิทยุใหเ้ ปน็ ไปตาม ความถ่ีของคำพูดกรรมวิธีเช่นน้ีเรียกว่า การปรุงคลื่น และคลื่นความถี่วิทยุท่ีเกิดขึ้นจากกรรมวิธีน้ี เรียกว่า คลื่นที่ปรุงแล้ว (MODULATED WAVE) เม่ือสัญญาณท่ีปรุงคล่ืนทำให้ช่วงสูงของคล่ืนวิทยุ เปลี่ยนแปลง เรียกวิธีการน้ีว่า การปรุงคลื่นทางช่วงสูง (AMPLITUDE MODULATION) และเมื่อ สัญญาณท่ีปรุงคล่ืนแล้วทำให้ความถ่ีวิทยุเปล่ียนแปลงเรียกวิธีน้ีว่า การปรุงคลื่นทางความถ่ี (FREQUENCY MODULATION) รูปท่ี 2-4 ไดเ้ พ่ิมภาคปรุงคล่ืน (MODULATION) และปากพูดเข้าไปใน เครอื่ งส่งวทิ ยุโทรเลข จงึ ทำใหก้ ลายเป็นเครื่องสง่ วิทยุโทรศัพท์ปรงุ คล่ืนทางช่วงสูง รูปท่ี 2-4 แผนผังของเครื่องส่งวทิ ยโุ ทรศพั ท์ 5. สายอากาศ หลังจากท่ีเครื่องส่งวิทยุทำสัญญาณความถ่ีวิทยุ และขยายสัญญาณให้แรงขึ้นแล้วต้องมี เคร่ืองมือแผ่รังสีพลังงานความถี่วิทยุไปในอากาศ และในขณะเดียวกันก็ต้องมีเคร่ืองมือดักรับ สัญญาณทางเคร่ืองรับ เคร่ืองมือท่ีใช้ทำหน้าท่ีนี้คือ สายอากาศ โดยสายอากาศส่ง จะส่งพลังงาน ของสัญญาณออกไปในอากาศแผ่รังสีพลังงานออกไปเป็นรูปคล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้า และถูกดักรับด้วย สายอากาศรับ เม่ือเครื่องวิทยุปรับต้ังความถ่ีตรงกับความถ่ีเคร่ืองส่งแล้วก็จะรับสัญญาณ และได้ ข่าวสารซึง่ เขา้ ใจกนั ได้
2-4 6. เครอื่ งรบั วิทยุ ก. ภาคเครื่องตัดคลื่น (DETECTOR) สัญญาณความถ่ีวิทยุซ่ึงสามารถรับได้ด้วยเครื่องนั้น โดยท่ัวไปแล้วแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือสัญญาณความถ่ีวิทยุท่ีปรุงคลื่นแล้ว (MODULATED RF SIGNAL) ซึ่งได้นำคำพูด เสียงดนตรีหรือพลังงานความถี่เสียงอื่น ๆ ไปด้วย และอีกชนิดหน่ึงคือ สัญญาณคล่ืนเสมอ (CW) ซ่ึงพลังงานความถ่ีวิทยุที่พุ่งออกมาพร้อมนำข่าวไปโดยใช้ประมวลเลข สัญญาณ จุด (.) , ขีด (-) กรรมวิธีซ่ึงข่าวท่ีสัญญาณความถี่วิทยุนำไปน้ันถูกลอดออกมาเรียกว่า การตัดคล่ืน (DETECTOR) วงจรท่ีใช้บรรลุผลอันน้ีเรียกว่า DETECTOR (รูปท่ี 2-5) ซึ่งจะตัดเอา เฉพาะข่าวทเี่ ข้ามาเทา่ นนั้ เครอื่ งรบั วิทยจุ ะตอ้ งมีวิธีในการปรับตัง้ และการเลอื กเฟน้ (SELECTING) เฉพาะสัญญาณความถี่วิทยุท่ีต้องการเท่าน้ัน เหตุท่ีจำเป็นต้องมีการเลือกเฟ้นก็เพื่อมิให้มีการตัด สัญญาณความถ่ีวทิ ยุหลาย ๆ ความถี่ที่แตกต่างกันในช่วงเวลาเดียวกัน สว่ นหนงึ่ ของเคร่ืองดักคล่ืน ซ่งึ ใช้ปรับต้งั สญั ญาณทตี่ ้องการเรียกว่า วงจรปรบั ตงั้ (TUNED CIRCUIT) ในเครื่องรบั วิทยุ FM นั้น เราเรียกเครอ่ื งตัดคลืน่ ว่า เครอ่ื งจำแนกคล่ืน (DISCRIMINATOR) รูปที่ 2-5 ภาคเคร่ืองตัดคลน่ื (DETECTOR) ข. ภาคเครือ่ งขยายความถวี่ ทิ ยุ (RF AMPLIFIER) เนื่องจากความถสี่ ัญญาณวทิ ยอุ อกมาแรง (STRENGTH) หรอื ช่วงสูงดว้ ยอตั ราเร็วมาก ภายหลังท่อี อกมาจากสายอากาศส่งแล้ว และเพราะว่ามี ความถี่วิทยุหลายความถีร่ วมกนั อยู่อยา่ งหนาแน่นในความถวี่ ิทยุ จึงไม่อาจจะใชเ้ ฉพาะภาคเคร่ืองรับ คลื่นเทา่ นน้ั จำเป็นตอ้ งเพิ่มภาคเคร่ืองขยายความถว่ี ิทยุ (รูปท่ี 2-6) เขา้ ในเครื่องรบั เพ่ือให้มคี วามไว (SENSITIVITY ความสามารถที่จะรับสัญญาณอ่อน ๆ ได้) และมีการเลือกเฟ้น (ความสามารถท่ีจะ แยกสัญญาณความถี่วทิ ยุ และความถ่ีเสียงออกจากกันได้) เคร่ืองขยายความถี่วิทยุจะมวี งจรปรบั ต้ัง หนึ่งวงจร หรือมากกวา่ นน้ั เพ่อื ให้สญั ญาณความถี่วิทยทุ ี่ต้องการน้นั (ความถ่ีทถี่ ูกปรบั ตั้ง) ไดร้ ับการ ขยายมากกวา่ สัญญาณความถ่อี ื่น รูปที่ 2-6 ภาคเครอ่ื งขยายความถว่ี ิทยุ (RF AMPLIFIER)
2-5 ค. ภาคเครื่องขยายความถ่ีเสียง (AF AMPLIFIER) กำลังออกอากาศของภาคตัดคล่ืน (DETECTOR) ทงั้ ทม่ี ีหรอื ไม่มภี าคขยายความถี่ วิทยนุ ัน้ ตามปกติมีกำลังออ่ นมากทจ่ี ะนำไปใช้งานได้ จึงต้องเพ่ิมภาคขยายความถ่ีเสียงขึ้นอีกหน่ึงภาคหรือหลายภาค (รูปท่ี 2-7) เพ่ือทำให้กำลังความถี่ เสยี งแรงขนึ้ ถึงระดับทห่ี ูฟงั ลำโพง หรือเครื่องโทรพมิ พ์ทำงานได้ รูปท่ี 2-7 แผนผงั ของเครอื่ งรบั วิทยุทีส่ มบูรณ์ ตอนที่ 2 คลน่ื วิทยุ (RADIO WAVE) 1. กลา่ วทว่ั ไป คล่ืนวิทยุเคล่ือนไปมาตามผิวโลก และแผ่รังสีคล่ืนข้ึนไปบนท้องฟ้าทำมุมกับผิวโลกเป็นมุม ต่าง ๆ กัน (รูปท่ี 2-8) คล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้ผ่านอากาศไปด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วแสง ประมาณ 186,000 ไมล์ (300,000 กิโลเมตร) ตอ่ วินาที รปู ท่ี 2-8 การแพร่รงั สีคลนื่ วิทยุจากสายอากาศแบบตง้ั (VERTICAL ANTENNA)
2-6 2. ความยาวคลนื่ (WAVE LENGTH) ความยาวคล่ืนวิทยุลูกหน่ึง คือ ระยะทางเคลื่อนทีข่ องคล่ืนในช่วงระยะเวลาหนึ่งจนกระทั่ง ครบหนง่ึ รอบ แต่ละรอบจะมีการสลับคล่ืนกัน (รูปที่ 2-9) คือ หนึ่งความยาวคลื่น ซึง่ วัดได้เป็นเมตร สองคร้ัง ความยาวคลื่นนี้อาจวดั จากจุดเร่ิมต้นของคล่นื ลูกตอ่ ไป หรอื วัดจากยอดคล่ืนลูกหนึ่งไปยัง ยอดคล่นื ลกู ต่อไปกไ็ ด้ ทงั้ สองกรณนี จ้ี ะได้ระยะเทา่ กนั รปู ท่ี 2-9 ความยาวคลน่ื ของคลื่นวิทยุ 3. ความถี่ (FREQUENCY) ก. ความถี่ของคลื่นวิทยุ คือ จำนวนของคลื่นครบรอบที่เกิดข้ึนในหนึ่งวินาที คล่ืนใดท่ีใช้ เวลาครบรอบนานกวา่ คล่ืนนั้นมีความยาวคล่ืนยาวกว่าและมีความถ่ตี ำ่ กวา่ คลื่นที่ใชเ้ วลาครบรอบ น้อยกว่าคล่ืนนั้นมีความยาวคลื่นส้ันกว่าและมีความถี่สูงกว่า (รูปท่ี 2-10) เปรียบเทียบความยาว คลื่นของคล่ืน 2 MHz กับคล่นื 10 MHz รูปท่ี 2-10 การเปรียบเทียบคลืน่ สองคล่นื ทมี่ คี วามแตกตา่ งกนั ข. เน่ืองจากความถี่ของคลื่นวิทยุน้ันมีค่าสูงมาก ดังน้ันก็จะวัดเป็น kHz หรือ MHz ตอ่ วินาที โดย 1 kHz เทา่ กับ 1000 Hz ตอ่ วินาที และ 1 MHz เท่ากบั 1,000,000 Hz ตอ่ วนิ าที
2-7 ค. เพอื่ ใหบ้ ังเกดิ ผลในทางปฏิบัติถอื ว่าความเร็วของคลืน่ วทิ ยมุ คี ่าคงท่ีโดยไม่ต้องคำนึงถึง ความถ่ีจริงช่วงสูงของคล่ืนท่ีส่งออกไป ดังนั้นสามารถหาความยาวคลื่นได้ ถ้าทราบความถี่ โดยหา ความเรว็ ด้วยความถ่ี ความยาวคล่ืน (เป็นเมตร) = 300,000,000 (เมตรต่อวนิ าที) (ในอากาศอิสระ) ความถี่ (Hz ต่อวินาที) = 300,000 ความถี่ (kHz) = 300 ความถี่ (MHz) ง. การหาความถ่ีเมือ่ ทราบความยาวคล่ืนใหห้ ารความเร็วดว้ ยความยาวคลน่ื ความถี่ (Hz ต่อวินาที) = 300,000,000 ความยาวคลน่ื (เมตร) ความถ่ี (kHz) = 300,000 ความยาวคลื่น (เมตร) ความถี่ (MHz) = 300 ความยาวคลน่ื (เมตร) 4. แถบความถ่ี (FREQUENCY BAND) ชุดวิทยุทางยุทธวิธีส่วนมากมักใช้ปฏิบัติงานในย่านความถ่ี (FREQUENCY SPECTRUM) ต้ังแต่ 1.5 MHz ถึง 400 MHz ความถ่ีวิทยุจะแบ่งออกเป็นกลุ่ม หรือแถบความถ่ี เพื่อสะดวกใน การศึกษา และเปน็ หลกั ฐานอา้ งองิ (REFFERENCE) แถบความถ่ขี องวทิ ยุได้แสดงตามตารางต่อไปน้ี แถบ ความถ่ี ความถต่ี ำ่ มาก (VLF) 3-30 kHz ความถต่ี ่ำ (LF) 30-300 kHz ความถี่ปานกลาง (MF) 300-3000 kHz ความถส่ี งู (HF) 3-30 MHz ความถี่สงู มาก (VHF) 30-300 MHz ความถส่ี ูงอัลตรา (UHF) 300-3000 MHz ความถส่ี ูงซูเปอร์ (SHF) 3-30 GHz ความถี่สงู สดุ (EHF) 30-300 GHz
2-8 5. คุณลักษณะของแถบความถ่ี (CHARACTERISTIC OF FREQUENCY BAND) ข้อมูลตามตารางนี้ แสดงถึงคุณลักษณะการส่งแถบความถี่แต่ละแถบโดยประมาณในภาพ การปฏิบัติงานตามปกติ คุณลักษณะที่แน่นอนนั้นขึ้นอยู่กับสภาพของมัชฌิมในการแพร่กระจาย คลืน่ (PROPAGATION MEDIA) กำลังออกอากาศเครอ่ื งส่ง และปัจจัยอื่น ๆ อีกหลายอย่าง ระยะ แถบ คลื่นพ้ืนดิน คล่ืนฟา้ กำลังทต่ี อ้ งการ ไมล์ กิโลเมตร ไมล์ กโิ ลเมตร (KW.) LF 0-1000 0-1609 500-8000 ก. 835-12872 เกินกว่า 50 MF 0-100 0-161 100-1500 161-2415 ข. 5-50 HF 0-50 0-83 100-8000 161-12872 0.5-5 VHF 0-30 0-48 ก. 50-150 ก. 835-241 0.5 หรือน้อยกว่า UHF 0-50 0-83 - - 0.5 หรือนอ้ ยกวา่ ก. การสะท้อนกระจายช้ันโทรโพสเฟียร์ หรือการสะท้อนกระจายไอโอโนสเฟียร์ระยะไกล ขนาดนี้ ข. การสะท้อนกระจายช้ันโทรโพสเฟียร์ หรือการสะท้อนกระจายไอโอโนสเฟียร์ต้องการ กำลงั ขนาดน้ี ตอนท่ี 3 วธิ กี ารส่ง (METHODS OF TRANSMISSION) 1. กล่าวท่ัวไป ก. เครือ่ งสื่อสารประเภทวทิ ยุในหน่วยระดับรอง ๆ นั้น ตามปกติใช้ส่งข่าวด้วยคำพูด หรือ ประมวลเลขสญั ญาณ (TELEGRAPHIC CODE) ข. ความรู้สึกท่ีเกิดขึ้นต่อระบบประสาทของมนุษย์ เมื่อเยื่อหูได้รับการส่ันสะเทือนต่อ ความถี่เสียง (คำพูดหรือประมวลเลขสัญญาณ) เรียกว่าเสียง พลังงานเสียงนี้เคลื่อนที่ไปในอากาศ ดว้ ยความเร็วประมาณ 1,100 ฟุตต่อวนิ าที ค. ถึงแม้ว่าเราจะเปลี่ยนเสียงให้เป็นพลังงานไฟฟ้าความถ่ีเสียงได้ แต่ในทางปฏิบัติไม่อาจ ส่งผ่านไปในบรรยากาศรอบโลกได้ด้วยการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ตัวอย่าง เช่น ส่งเสียงสัญญาณ 20 ไซเกลิ ใหไ้ ดผ้ ลต้องใช้สายอากาศยาวเกอื บ 5,000 ไมล์
2-9 ง. ขอ้ จำกดั ท่ีกลา่ วมานี้จะหมดไป ถ้าไดใ้ ช้พลังงานไฟฟ้าเป็นความถ่ีวิทยุเป็นพาหะของข่าว คือ จะสามารถครอบคลุมระยะทางได้ไกลมาก สายอากาศท่ีมีประสิทธิผลสำหรับความถี่น้ันก็มี ความยาวท่ีเหมาะ ในทางการปฏิบัติการสูญเสียกำลังของสายอากาศอยู่ในระดับพอควร ท้ังใช้ได้ หลายชอ่ งการส่อื สารซง่ึ แตล่ ะช่องสัญญาณนำสญั ญาณไปได้ และมกี ารเลอื กเฟ้นสัญญาณไปด้วย 2. การปรุงคลน่ื (MODULATION) ก. เน่ืองจากคลื่นพาห์ (รูปท่ี 2-11) ไม่สามารถนำเอาสัญญาณไปเองได้ จึงต้องทำให้ สัญญาณใหม่ของคล่ืนเสียงสัญญาณซ้อนทับไปกับคลื่นพาห์ กรรมวิธีนี้เรียกว่า การปรุงคลื่น ซ่ึงได้รับการดัดแปลง และปรับปรุงรูปคล่ืนพาห์ทางความถี่ หรือทางช่วงสูง วิธีการปรุงคล่ืนทาง ความถี่ และทางช่วงสงู ไดน้ ำมาใช้ในระบบการสอื่ สารประเภทวิทยุทางทหาร ข. เม่ือสัญญาณความถ่ีเสียงซ้อนทับไปบนความถ่ีวิทยุซ่ึงเป็นพาหะจะทำให้เกิดสัญญาณ ความถ่ีวิทยุความถ่ีเพ่ิมมากขึ้น ความถี่ท่ีเพ่ิมขึ้นคือ ความถ่ีผลบวก และผลต่างของความถี่เสียงกับ ความถี่วิทยุ ตัวอย่าง เช่น สมมุติว่า ความถ่ีของคล่ืนพาห์เท่ากับ 1000 kHz ถูกปรับปรุงเข้ากับ ความถี่ 1 kHz จะเกิดความถว่ี ทิ ยเุ พิ่มขนึ้ 2 ความถ่ี คอื ความถี่ 1001 kHz (ผลบวกของ 1000 kHz กับ 1 kHz) และความถ่ี 999 kHz (ผลต่างของ 1000 kHz กบั 1 kHz) ถา้ นำความถเ่ี สียงเชงิ ซ้อนมา ปรุงคลื่นแทนการใช้เสียงอย่างเดียวจะเกิดความถ่ีใหม่ 2 ความถี่ ตามความถี่เสียงแต่ละความถี่ขั้น น้นั ความถที่ ีเ่ กดิ ขนึ้ ใหมท่ ั้งหมดนเ้ี รียกว่า แถบข้าง (SIDE BAND) 3. การปรงุ คลนื่ ทางช่วงสูง (AMPLITUDE MODULATION) การปรุงคล่ืนทางช่วงสูงหมายถึง การแปรเปลี่ยนกำลังออกอากาศคลื่นวิทยุของเคร่ืองส่ง ไปตามอัตราการแปรเปลี่ยนของความถเ่ี สียง (AUDIO RATE) หรืออีกนัยหนึ่งก็คือ พลังงานความถ่ี ของวิทยเุ พ่ิมขึ้น และลดลงตามความถีเ่ สียง กล่าวอย่างงา่ ย ๆ การปรงุ คล่นื ทางช่วงสูงกค็ ือกรรมวิธี ในการแปรเปลี่ยนกำลังออกของเครื่องสง่ (รูปท่ี 2-11) ก. เมือ่ ความถ่วี ิทยทุ ีเ่ ปน็ พาหะถกู ปรงุ คลนื่ เขา้ กบั สญั ญาณเสียงจะเกดิ SIDE BAND ความถ่ี เพิ่มขึ้น 2 ความถี่คือความถี่ สูงกว่า (UPPER FREQ) อันเกิดจากผลบวกของความถี่คล่ืนพาห์กับ เสียง และความถี่ต่ำกว่า (LOWER FREQ) ซ่ึงเกิดจากผลต่างความถี่ของคล่ืนพาห์กับเสียง ความถี่ สูงกวา่ ความถ่คี ลน่ื พาห์ คือความถ่ขี า้ งสูง (UPPER SIDE FREQ) และความถ่ตี ำ่ กวา่ ความถคี่ ลื่นพาห์ คอื ความถ่ีข้างต่ำ (LOWER SIDE FREQ) ข. เม่ือสัญญาณซึ่งจะนำไปปรุงคลื่น (MODULATION SIGNAL) เป็นเสียงเชิงซ้อนคำพูด ส่วนประกอบของความถ่ีแต่ละความถี่ของสัญญาณปรุงคลื่นทำให้เกิดเป็นความถี่ข้างสูง (UPPER SIDE FREQ) และความถี่ข้างต่ำ (LOWER SIDE FREQ) ขึ้น ความถี่ข้างเหล่าน้ีคงอยู่ในแถบของ
2-10 ความถ่ีแถบหนึ่งซ่ึงเรียกว่า แถบข้าง (SIDEBAND) แถบข้างซ่ึงประกอบด้วยผลบวกของความถ่ี คลื่นพาห์กับความถปี่ รงุ คล่นื เรยี กวา่ แถบข้างสงู (UPPER SIDEBAND) และแถบข้างท่ีประกอบดว้ ย ผลตา่ งของความถี่คล่ืนพาห์กับความถ่ปี รุงคลนื่ เรียกวา่ แถบข้างตำ่ (LOWER SIDEBAND) ค. ช่วงความถ่ีซ่ึงมีคล่ืนพาห์ และแถบข้างอยู่ด้วยน้ันเรียกว่าช่องการสื่อสาร (CHANNEL) ในการปรุงคลื่นทางช่วงสูง, ความกว้างของช่องการสื่อสาร ความกว้างแถบ (BANDWIDTH) มีค่า เปน็ สองเทา่ ของค่าสงู สุดของความถปี่ รงุ คลนื่ เชน่ ถ้าปรุงคล่นื พาห์ 5,000 kHz เข้ากบั แถบความถมี่ ี ความกว้างต้ังแต่ 200 ถึง 5,000 Hz (0.2 ถึง 5 kHz) จะได้แถบข้างสูงมีค่าตั้งแต่ 5,002 ถึง 5,005 kHz และแถบความถี่ข้างต่ำมีค่าตั้งแต่ 4,999.8 ถึง 4,995 kHz ฉะนั้นความกว้างแถบก็มีค่าเท่ากับ 10 kHz ซึง่ เท่ากับสองเท่าของความถ่ีปรงุ คลน่ื สูงสดุ (5 kHz) ง. ข่าวท่ีร่วมอยู่ในสัญญาณปรุงคลื่นทางช่วงสูงจะอยู่ที่แถบข้างทั้งสองแถบ ช่วงสูงของ สญั ญาณ และเปล่ยี นแปลงไปตามความแรงของสญั ญาณปรุงคลื่น จ. การปรุงคล่ืนทางช่วงสูงตามปกตใิ ช้ในเคร่ืองส่งวทิ ยโุ ทรศัพท์ซง่ึ ใชค้ วามถ่ีปานกลางและ ความถ่ีสงู ภายในยา่ นความถี่ 4. การปรงุ คลนื่ ความถ่ี (FREQUENCY MODULATION) การปรุงคล่ืนทางความถี่คอื การเปลี่ยนแปลงความถี่ (รปู ท่ี 2-11) ของคลืน่ พาห์ ก. ในการปรุงคลื่นทางความถ่ีนั้น ความถ่ีคลื่นพาห์จะเปล่ียนแปลงความถี่เดิมไปชั่วขณะ โดยเป็นปฏิภาคกับช่วงสูงของสัญญาณซ่ึงจะนำมาปรุงคล่ืน (MODULATION SIGNAL) ในขณะที่ สัญญาณซึ่งจะนำมาปรุงคล่ืนสูงข้ึน ความถี่ท่ีเปลี่ยนไปชั่วขณะจะสูงข้ึน และขณะที่สัญญาณซึ่งจะ นำมาปรุงคลน่ื ตำ่ ลงความถีท่ ีเ่ กิดขึ้นก็จะต่ำลงด้วย ข. คลนื่ วทิ ยุ FM นั้น ช่วงสงู ของสัญญาณซง่ึ นำมาปรุงคล่ืนเปน็ ตวั กำหนดว่าความถช่ี ัว่ ขณะ น้ันเปลี่ยนแปลงไปจากจุดศูนย์กลางหรือความถ่ีเดิมมากเพียงใด ดังนั้น จะให้ความถ่ีช่ัวขณะ เบ่ียงเบนไปจากความถีค่ ลื่นพาห์มากเพียงใดก็ได้ โดยการเปลยี่ นช่วงสงู สญั ญาณทจ่ี ะนำมาปรงุ คลื่น ความถเ่ี บ่ียงเบน (DEVIATION FREQ) ไปนนั้ อาจมีคา่ สูงเป็นร้อย ๆ kHz โดยที่ความถีป่ รุงคล่ืนมคี ่า เพียง 2-3 kHz ก็ได้ คู่แถบข้างท่ีเกิดข้ึนจากการปรุงคลื่นทางความถ่ีมีได้ไม่จำกัด ต่างกับการปรุง คลื่นทางช่วงสูงมีค่าเท่ากับผลบวก และผลต่างของความถ่ีสูงสุดซึ่งจะนำมาปรุงคล่ืนกับความถี่ คลื่นพาห์เทา่ น้ัน ค. แถบขา้ งคู่แรกเกิดจากผลบวก และผลต่างของคล่ืนพาห์ กับความถี่ ซ่งึ นำมาปรุงคลื่นคู่ ต่อ ๆ ไปเกิดจากผลบวก และผลลบของคล่ืนพาห์ กับความถ่ีซึ่งนำมาปรุงคลื่นทบทวี (MULTIPLE OF MODULATING FREQ) ตัวอย่าง เช่น ความถ่ีคล่ืนพาห์ 1 MHz ปรุงคล่ืนกับความถ่ีเสียง 10 KHz จะได้คู่ของแถบข้างซง่ึ มีความกว้างเท่ากันหลายคู่ 990 kHz กับ 1010 kHz, 980 kHz กับ
2-11 1020 kHz, 970 kHz กับ 1030 kHz และต่อไปเรื่อย ๆ ด้วยเหตุน้ีการปรุงคล่ืนทางความถ่ีจึงคลุม ความกว้างของแถบมากกวา่ การปรงุ คลืน่ ทางช่วงสงู ง. จากการแสดงข้างบนน้แี สดงว่าคล่นื FM น้ันประกอบด้วยความถ่ีก่งึ กลางหรือคล่นื พาห์ และแถบข้างทง้ั สองขา้ งซง่ึ เป็นคู่ ๆ อีกจำนวนหนึง่ ขณะท่มี ีการปรงุ คล่ืนเม่ือช่วงสูงของสญั ญาณทจ่ี ะ นำมาปรุงคลื่นสูงขึ้นกำลังจากความถ่ีกึ่งกลาง (CENTER FREQ) จะถูกดึงมาเพิ่มเข้าไปยังแถบทาง ข้างทง้ั สองมากขน้ึ จ. สัญญาณ FM ท่ีออกจากสายอากาศส่งจะมีช่วงสูงคงท่ีแต่ความถี่เปล่ียนแปลงไปตาม สัญญาณท่ีนำมาปรุงคลื่น ในขณะที่สัญญาณเคลื่อนที่ไประหว่างสายอากาศส่ง และสายอากาศรับ จะรบั เอาเสียงรบกวนจากธรรมชาติ และจากมนุษย์ทำขึ้นเขา้ ไว้ด้วย และทำให้ช่วงสูงของสัญญาณ เปล่ียนแปลงไป ชว่ งสูงของสญั ญาณท่ีเปลี่ยนแปลงไปอย่างไม่พงึ ปรารถนาน้ีจะถกู ขยายให้สงู ข้ึนอีก เมื่อผ่านไปยงั ภาคต่าง ๆ ของเคร่ืองรบั จนถึงภาคเครอ่ื งกำจดั คลน่ื (LIMITER STAGE) ฉ. เคร่ืองกำจัดคลื่น จะตัดความถ่ีสูงของสัญญาณท่ีเปล่ียนแปลงไปจากเดิมออก และส่ง สัญญาณ FM เข้าไปยังเคร่ืองจำแนกคลื่น ซึ่งภาคน้ีมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของคล่ืนความถี่ วทิ ยุ สัญญาณปรงุ คล่ืนซงึ่ มีชว่ งสูงคงที่นผ้ี ่านกรรมวธิ ขี องวงจรจำแนกคล่ืน วงจรที่เปลี่ยนสญั ญาณท่ี มีความถี่เปลี่ยนแปลงให้เป็นเครื่องสัญญาณเสียงท่ีมีช่วงสูงของศักย์ไฟฟ้าเปล่ียนแปลง เช่น หูฟัง ลำโพง และโทรพิมพ์ ช. ตามปกติแล้วการปรุงคลื่นทางความถ่ี FM มักใช้ในเคร่ืองส่งวิทยุโทรศัพท์ โดยทำงาน อย่ใู นแถบความถส่ี งู มาก (HF) และแถบความถ่สี งู กว่าข้ึนไป (HIGHER FREQ BANDS) รปู ท่ี 2-11 (รูปคลน่ื )
2-12 5. แถบขา้ งเดียว (Single Side Band) ก. สัญญาณแถบข้างเดียว (SSB) จะมีแถบข้างเพียงหน่ึงในสองของแถบความถ่ีของ สัญญาณที่ปรุงคลื่นทางช่วงสูง (รูปที่ 2-12) แสดงถึงทฤษฎีการแจกแจงกำลัง (THEORETICAL DISTRIBUTION OF POWER) ในสัญญาณ AM (รูปท่ี 2-13) แสดงถึงเคร่ืองส่งแถบข้างเดียวที่มี กำลังเท่าเดิมแต่สามารถกรองแถบความถี่เพียงข้างเดียวกำจัดคล่ืนพาห์ (SUPPRESS CARRIER) และนำกำลังของแถบข้างที่ถูกกรองกับกำลังของคลื่นพาห์ท่ีกำจัดออกไปน้ันมาเพ่ิมกำลังส่งให้กับ แถบขา้ งท่ีเหลืออยู่ ข. เนื่องจากสัญญาณ SSB น้ันผลติ ขึ้นโดยการผสมความถ่ี จึงทำใหเ้ กิดผลบวก และผลตา่ ง ขึ้นท้ังแถบความถี่ข้างสูง และข้างต่ำประกอบด้วยข่าวท่ีได้นำมาปรุงคลื่นเหมือนกัน การเลือกส่ง แถบขา้ งใดขึ้นอยู่กบั ลักษณะของเคร่อื งกรองแถบขา้ งเดียวทน่ี ำมาใช้ ดงั นั้นการสง่ แถบขา้ งเดียวจึง กนิ ทขี่ องย่านความถ่นี อ้ ยกว่าการปรุงคล่นื AM รูปท่ี 2-12 การกระจายกำลงั ในสญั ญาณทป่ี รุงคลน่ื ทางชว่ งสูง รูปท่ี 2-13 การส่งแบบแถบขา้ งเดียว
2-13 6. วิทยุโทรเลข (CONTINUOUS WAVE: CW) ก. ข่าววิทยุโทรเลขสามารถส่งไปได้ด้วยการปรุงคลื่นพาห์ และหยุดส่งด้วยไกไฟฟ้า หรือ คันเคาะตัวเลข และตัวอักษรแต่ละตัวในวงถูกกำหนดข้ึนโดยการประกอบห้วงไฟฟ้า (PULSE) ส้ัน และยาวเป็นหมู่ ๆ ตามประมวลเลขสัญญาณ เช่น พนักงานวิทยุต้องการส่งตัวอักษร A ในรูป ประมวลเลขสญั ญาณกจ็ ะกดคนั เคาะใช้เวลาเพยี งเศษส่วนของวินาที และปล่อยคนั เคาะในหว้ งเวลา เท่าเดิม แล้วจึงกดคันเคาะอีกห้วงในเวลานานเป็น 3 เท่า ของการกดครั้งแรก วิธีการส่งข่าวเช่นนี้ เรียกว่า การส่งวทิ ยุโทรเลขหรอื คลนื่ เสมอ (CW) ซ่ึงไดแ้ สดงรูปของคลื่น (WAVE FORM) ไว้ในรูปที่ 2-14 ข. ข่าววิทยุโทรเลขอาจส่งไปได้ด้วยคล่ืนปรุงเสียง (TONE MODULATED WAVE) ในการ ส่งวิทยุด้วยคล่ืนปรุงเสียงน้ันคล่ืนพาห์จะถูกปรุงเสียงที่ความถ่ีคงที่ซึ่งมีความถี่ระหว่าง 500 ถึง 1000 Hz ต่อวินาที เนื่องจากการปล่อยคลื่นปรุงเสียง (TONE EMISSION) น้ัน ได้ยา่ นกว้างจึงอาจ ใช้ต่อต้านการก่อกวน (ทางอิเล็กทรอนิกส์) บางแบบได้ แต่เนื่องจากสัญญาณมีย่านกว้าง จึงทำให้ วิทยุหาทิศ (RADIO DIRECTION FINDER) หาเป้าหมายง่าย เคร่ืองส่งที่ปรุงคลื่นรัศมีการทำงาน นอ้ ยกว่าเครื่องส่งคลน่ื เสมอ (CW) ในเมื่อมกี ำลังออกเท่ากัน ค. การส่งวทิ ยุโทรเลขดว้ ยมือนนั้ จำกดั ด้วยความสามารถในการใชม้ อื รบั –สง่ ข่าว ตามปกติ แล้วใช้ในหน่วยระดับต่ำของกองทัพบก ซ่ึงมีปริมาณข่าวจำนวนน้อย การส่งวิทยุโทรเลขอาจใช้ สำหรบั สถานีตำบลท่ีต้งั ซ่ึงอยู่โดดเด่ียว หรอื อย่หู า่ งไกลไดถ้ ้ามชั ฌมิ อื่นไม่มี 1) การสื่อสารด้วยวิทยุโทรเลขสามารถใช้ได้เสมอ ในขณะท่ีการสื่อสารด้วยแบบอ่ืน ๆ ใชไ้ มไ่ ด้ผลเนือ่ งจากสภาพบรรยากาศ หรือการรบกวน 2) เคร่ืองส่งวิทยุโทรเลขมีรัศมีการทำการไกลกว่าเครื่องส่งวิทยุโทรศัพท์ ในเม่ือมีกำลัง ออกอากาศเทา่ กนั ทงั้ น้เี พราะกำลงั ออกอากาศของสัญญาณแรงขน้ึ เมอื่ ความกว้างแถบนอ้ ยลง 3) ในแถบความถี่ท่ีกำหนดมาให้นั้น สามารถส่งวิทยุโทรเลขได้มากกว่าสถานีวิทยุ โทรศพั ทโ์ ดยไม่รบกวนซึง่ กนั และกัน รปู ที่ 2-14 สญั ญาณวทิ ยโุ ทรเลข
2-14 7. วิทยโุ ทรศัพท์ (Telephone) ก. ปากพูดของวิทยุโทรศัพท์จะเปล่ียนแปลงเสียง หรือคล่ืนเสียงให้เป็นห้วงคลื่นไฟฟ้า อ่อน ๆ ห้วงคล่ืนไฟฟ้าเหล่านี้จะถูกทำให้แรงข้นึ โดยผา่ นเครอื่ งขยายความถ่ีเสียงติดต่อกันหลาย ๆ ภาค แล้วผ่านเข้าไปในเครื่องปรุงคล่ืน เครื่องปรุงคลื่นจะปล่อยให้กำลังงานคลื่นเสียงเท่าที่จำเป็น ปรุงเข้ากับคลื่นวิทยใุ นวงจรขยายความถ่ีวิทยุที่เคร่ืองรับวทิ ยุ ความถ่ีวทิ ยุที่ปรุงคล่นื แล้วจะถูกแยก คลื่น โดยยอมให้แต่เฉพาะองค์ประกอบความถ่ีเสียงของสัญญาณที่เข้ามาเท่าน้นั ท่ีจะเกิดเป็นเสียง ขึ้นในลำโพง หรอื หูฟงั ข. วิทยุโทรศัพท์ใช้ในการส่ือสารอย่างกว้างขวางในหน่วยรบท่ีเคล่ือนที่ด้วยความเร็วสูง ซ่งึ จำเป็นต้องส่งข่าวดว้ ยความเรว็ วทิ ยโุ ทรศพั ท์ในการตดิ ตอ่ ระหว่างบุคคลเมอ่ื ไมม่ ขี ้อจำกดั เกี่ยวกับ การรกั ษาความปลอดภยั ในการสอ่ื สาร รูปที่ 2-15 ตวั อยา่ งคลน่ื เสียง 8. วทิ ยโุ ทรพิมพ์ (Teletype) ก. การส่งวิทยุโทรพิมพ์น้ันกระทำได้ในระยะทางไกล ๆ จนถึงนับพันไมล์ มักใช้ในหน่วย ระดับสูง ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงสถานการณ์ทางยุทธวิธีอย่างรวดเร็ว โดยท่ีเวลาในการติดตั้งเครื่อง สื่อสารประเภทสายไม่อำนวยให้ และในพื้นท่ีซ่ึงมีปริมาณข่าวสารมาก และวงจรวิทยุก็มีความ เชือ่ ถือได้ วทิ ยุโทรพิมพ์ที่ใช้มีประโยชน์อย่างมากในทซี่ ่ึงไม่สามารถวางสายไดง้ ่าย ๆ เชน่ พ้นื ทที่ ถ่ี ูก แบ่งแยกดว้ ยพ้นื น้ำกวา้ งใหญ่ หรอื ป่าทบึ ข. เครอ่ื งส่งวิทยุโทรพิมพ์ประกอบด้วยแป้นอักษรท่ีใช้ส่ง (TRANSMITTING KEYBOARD) และกลไกท่ีใช้รับ และพิมพ์ (RECEIVING AND PRINTING MACHANISM) เมื่อทำการกดแป้น
2-15 ตัวอักษร (KEY) จะเป็นการปลดกลไกส่ง โดยส่งห้วงคลื่นไฟฟ้าติดต่อกัน (A SERIES OF ELECTRICAL IMPULSES) เข้าไปในช่องสื่อสารทางวิทยุไปยังเครื่องรับ เคร่ืองรับจะเปล่ียนห้วง ไฟฟ้าให้เปน็ การทำงานทางกลไกเคร่อื งพมิ พ์ (PRINTER) จะเลือก และพมิ พเ์ ฉพาะตวั อักษรตามหว้ ง คล่ืนไฟฟ้าท่ีรับมาเท่าน้ัน แป้นอักษรแต่ละตัวจะลงเฉพาะห้วงไฟฟ้า ซึ่งกำหนดไว้ต่าง ๆ กัน (รูปท่ี 2-15) ข่าวอาจพิมพ์บนหน้ากระดาษ (PAGE FORM) หรือบนแถบ (TAPE) ก็ได้ แป้นตัวอักษรจะ ประกอบดว้ ยตัวอกั ษรพยัญชนะ และเครื่องหมายวรรคตอน (รูปท่ี 2-16) กลไกตา่ ง ๆ จะทำให้เกิด การทำงานต่าง ๆ คือ กลับแคร่ (CARRIAGE RETURN) เลื่อนบรรทัด (LINE SHIFT) เล่ือนอักษร (LETTER SHIFT) เลอ่ื นตัวเลข (FIGURE SHIFT) และเวน้ วรรค (SPACE) ค. ประมวลสัญญาณพิเศษ (SPECIAL SIGNALING CODE) ท่ีใช้ในการส่งโทรพิมพ์นั้น ตัวอักษร หรือสัญญาณแต่ละตัวน้ันจะมีระยะเวลาสม่ำเสมอกัน (UNIFORM LENGTH) และมี 5 ห้วงเวลา (ENTERVALS OF TIME) หน่วยของสัญญาณแต่ละหน่วยจะมีความยาวเท่ากันมีชื่อ เรียกวา่ หว้ งหมาย (ไฟฟา้ ) (MARKING IMPULSE) หรือ หว้ งวา่ ง (ไฟฟ้า) (SPACING IMPULSE) ใน วงจรห้วงหมาย (ไฟฟ้า) จะปรากฏในขณะที่มีกระแสไหลในวงจร และแม่เหล็กเลือกอักษร (SELECTOR MAGNETS) ซึ่งอยู่ในเคร่ืองพิมพ์ของเคร่ืองรับจะทำงาน ห้วงว่าง (ไฟฟ้า) ปรากฏเมื่อ วงจรอยู่ในสภาพวงจรเปิดซ่ึงแม่เหล็กเลือกอักษรในเครื่องพิมพ์ของเคร่ืองรับจะไม่ทำงาน การเอา ห้วงหมาย และห้วงว่างมารวมกันโดยไม่มีแบบต่าง ๆ กันน้ันทำให้เกิดเป็นตัวอักษร, ตัวเลข การ ทำงานตามหน้าท่ี (FUNCTIONS) ต่างกนั ง. สัญญาณโทรพิมพ์ซึ่งใช้กันโดยทั่ว ๆ ไป น้ันทำได้โดยการตัดต่อ KEY เครื่องส่งวิทยุให้ แพร่รังสี ณ ความถหี่ น่งึ ในขณะทเ่ี ป็นหว้ งหมาย และในขณะที่เปน็ หว้ งว่างความถ่ีจะเปล่ยี นแปลงไป จากเดิมเล็กน้อย การทำงานเช่นนี้ใช้การปรุงคลื่นทางความถ่ีเรียกว่า การตัดเล่ือนความถ่ี (FREQ SHIFT KEYING) (FSK) (M ลด) เครื่องรับวิทยุจะเปลี่ยนความถ่ีท้ังสองซึ่งอยู่ห่างกัน 850 Hz กลับ เขา้ เป็นหว้ งไฟฟ้าของโทรพิมพ์ และหว้ งไฟฟา้ เหล่านี้จะทำให้เครอื่ งรับโทรพิมพ์ทำงาน การกดแป้น อกั ษรทางเครื่องสง่ โทรพิมพ์จะทำใหท้ างเครื่องรับตีพมิ พอ์ กั ษรตวั ท่ตี รงกันด้วย จ. ในปัจจุบัน วิทยุโทรพิมพ์มีการใช้งาน และพัฒนารูปแบบของการทำงาน โดยเคร่ือง คอมพวิ เตอรเ์ ชื่อมต่อกับวิทยุเพือ่ รบั -ส่งขอ้ มลู
2-16 รปู ท่ี 2-16 กระดาษโทรพมิ พ์
2-17 ตอนท่ี 4 กรรมวิธขี องสญั ญาณดจิ ทิ ลั 1. การแปลงขอ้ มลู แอนะล็อกให้เปน็ สัญญาณดจิ ทิ ลั (Analog Data To Digital Signal) กระบวนการแปลงแอนะล็อกให้เป็นสัญญาณดิจิทัล เรียกว่า โค้ดเดอร์ (Coder) และ กระบวนการแปลงสัญญาณดิจิทัลให้เป็นข้อมูลเดิม เรียกว่า ดีโค้ดเดอร์ (Decoder) และอุปกรณ์ที่ ทำหน้าท่ีโค้ดเดอร์ และดีโค้ดเดอร์ เรียกว่า โคเด็ก (CODEC) การแปลงข้อมูลแอนะล็อกให้เป็น สัญญาณดจิ ทิ ัล มวี ิธกี ารดังน้ีคือ ก. Pulse Amplitude Modulation (PAM) 1) ทำการสุ่มตัวอย่าง (Sampling) สัญญาณแอนะล็อกตามช่วงเวลาที่เท่ากัน เพื่อให้ได้ สัญญาณท่ีขาดจากกันเป็นช่วง ๆ เรียกว่า Pulse โดยท่ีความสูงของแต่ละ Pulse เท่ากับความสูง (Amplitude) ของสัญญาณเดมิ 2) การสุ่มตัวอย่างในที่นี้ หมายถึง การวัดความสูงขอ งสัญ ญ าณ แอนะล็อก 3) นำตัวอย่างท่ีได้ท่ีมีลักษณะเป็น Pulse ที่ไม่ต่อเนื่อง มาสร้างเป็นสัญญาณดิจิทัล แลว้ ทำการส่งสัญญาณนีไ้ ปตามส่ือกลางดิจิทลั 4) ผู้รับปลายทางจะนำ Pulse ซ่ึงเป็นสัญญาณที่ไม่ต่อเนื่อง มาแปลงเป็นสัญญาณ แอนะลอ็ กท่ีตอ่ เนื่อง 5) วิธี PAM นี้ ไม่นิยมนำไปประยุกต์งานโดยตรง แต่จะใช้เป็นพื้นฐานในการพัฒนา วิธกี ารแปลงสัญญาณแอนะลอ็ กเป็นสญั ญาณดิจทิ ัลวธิ อี ่นื รปู ที่ 2-17 รปู การมอดสัญญาณ PAM
2-18 ข. Pulse Code Modulation (PCM) เทคนคิ การแปลงสัญญาณแอนะล็อกเปน็ สัญญาณดิจทิ ัลโดยวิธี PCM แบ่งออกเป็น 4 ขั้นตอน คือ ข้ันตอนท่ี 1 ทำการสร้าง Pulse โดยวิธี PAM ข้ันตอนที่ 2 Quantized เป็นการกำหนดค่าความสูงของ Pulse ซึ่งระดับความสูง ของ Pulse ข้ึนอยกู่ ับจำนวนบติ ของขอ้ มลู ทน่ี ำมาเข้ารหสั ตัวอย่าง: ถ้าใช้การเข้ารหัสเลขฐานสองจำนวน 8 บิต เพื่อแทน 1 อักขระ โดยบิตแรกเป็น Sign Bit ดงั นัน้ ความสูงของ Pulse จะมคี า่ อยู่ในช่วง -127 ถึง +127 ข้ันตอนที่ 3 Binary Encoding เป็นการแปลง Pulse ใหอ้ ยใู่ นรูป Binary Digit ข้ันตอนที่ 4 Digital/Digital Encoding เป็นการแปลง Binary Digit ให้อยู่ในสัญญาณ ดิจิทัล รูปท่ี 2-18 รปู การมอดดเู ลตสญั ญาณ PCM รูปที่ 2-19 รปู สัญญาณ PCM, PAM, PDM และPPM
2-19 2. การแปลงข้อมูลดจิ ิทัลเปน็ สญั ญาณแอนะลอ็ ก (Digital Data to Analog Signals) อุปกรณ์ที่นำมาใช้ในการแปลงข้อมูลดิจิทัลเป็นสัญญาณแอนะล็อก และแปลงสัญญาณ แอนะล็อกกลับมาเป็นข้อมูลดิจทิ ัลเรียกว่า โมเด็ม (Modulator/Demodulator) เช่น อินเทอร์เน็ต บ้านทั่วไปที่เชื่อมต่อด้วยการ dial-up โมเด็มต้นทางจะทำการแปลงข้อมูลคอมพิวเตอร์ (ดิจิทัล) มาเป็นสัญญาณแอนะล็อกเพื่อส่งขอ้ มลู ผา่ นระบบสอื่ สารโทรศพั ท์จากนน้ั เมอื่ สง่ ถึงปลายทางโมเดม็ ปลายทางจะทำการแปลงสัญญาณแอนะล็อกกลับมาเป็นข้อมูลดิจิทัลเพ่ือส่งให้กับคอมพิวเตอร์ ใช้งานต่อไป โดยปกติสัญญาณโทรศัพท์ซ่ึงเป็นช่องสัญญาณเสียง เมื่อถูกนำมาใช้ในการส่งข้อมูล ดิจิทัลจำเป็นต้องมีการแปลงสัญญาณให้อยู่ในรูปแบบท่ีเหมาะสม เรียกว่าการมอดูเลตด้วยการใช้ สัญญาณพาหะ เพื่อส่งผ่านเข้าไปในช่องสัญญาณ และยังสามารถทำให้อัตราในการส่งข้อมูลสูงขึ้น ด้วย เช่น สัญญาณโทรศัพท์มีแบนด์วิดท์เพียง 4 kHz แต่สามารถส่งข้อมูลได้ที่ความเร็ว 56 Kbps สำหรับเทคนิคการมอดูเลตสัญญาณดิจิทัล ซึ่งมีคุณสมบัติของสัญญาณท่ีมีระดับแรงดัน แน่นอน ดังน้ัน สัญญาณพาหะจะถูกเปลี่ยนไปตามแอมพลิจูด ความถ่ี หรือเฟส ซึ่งในการมอดูเลตจะ ประกอบด้วยวธิ ตี ่าง ๆ ดงั น้ี ก. วิธี ASK (Amplitude-Shift Keying) เป็นการ Modulate เชิงเลขทางแอมพลิจูด ความถ่ีของสัญญาณคล่ืนพาห์ (Carrier Wave) จะคงท่ีเม่ือค่าสัญญาณ Digital เป็น 1 Carrier Wave จะสูงขึ้นกว่าปกติ และเม่ือค่าบิตเป็น 0 Carrier Wave จะตกลงกว่าปกติ แต่วิธกี ารนี้จะไม่ ค่อยไดร้ บั ความนยิ ม เนอ่ื งจากวา่ ถูกรบกวนจากสญั ญาณอ่นื ไดง้ ่าย รูปท่ี 2-20 รปู สัญญาณ Amplitude-Shift Keying
2-20 ข. วธิ ี FSK (Frequency-Shift Keying) เป็นการ Modulate เชิงเลขทางความถ่ีขนาดของ คลื่นพาห์ (Carrier Wave) จะไม่เปล่ียน แต่ความถี่ของคล่ืนจะเปลี่ยนแทน เมื่อ บิตมีค่าเป็น 1 ความถจี่ ะสูงกว่าปกติ และเมอ่ื บติ มคี า่ เป็น 0 ความถขี่ องคล่นื จะตำ่ กวา่ ปกติ รูปท่ี 2-21 รปู สญั ญาณ Frequency -Shift Keying ค. วธิ ี PSK (Phase-Shift Keying) เป็นการ Modulate เชิงเลขทางเฟสค่าของขนาด และ ความถ่ีของคลื่นพาห์จะไม่มีการเปล่ียนแปลง แต่เฟสของสัญญาณจะเป็นตัวเปลี่ยนแปลง เม่ือ สภาวะของบิตเป็น 0 หรือเป็น 1 เฟสของคล่ืนจะเปล่ียน (Shift) ไป 180 องศาด้วยวิธีน้ี จะมี สัญญาณรบกวนเกิดข้ึนน้อยที่สุด ทำให้ได้สัญญาณที่มีคุณภาพดีที่สุด แต่ว่าวงจรในการทำงานจะ ซบั ซ้อนกวา่ และราคาอปุ กรณ์แพงกว่าปกติดว้ ย รปู ท่ี 2-22 รปู สญั ญาณ Phase -Shift Keying
2-21 3. การผสมสญั ญาณแบบดิจทิ ัล ก. Binary Phase Shift Keying เป็นการผสมสัญญาณแบบดิจิทัลที่ง่ายที่สุด โดยที่ สัญญาณท่ผี สมแบบน้ี จะมขี นาดของคลน่ื พาหะคงที่ แตเ่ ฟสของคล่ืนพาหะสามารถเป็นได้ 2 คา่ ทม่ี ี เฟสต่างกัน 180 องศาแทนข้อมูลที่เป็น 0 และ 1 การผสมแบบนี้มีข้อดีคือสามารถทนทานต่อการ รบกวนอันเนือ่ งมาจากสัญญาณรบกวนได้มากกว่าการผสมสญั ญาณดจิ ทิ ลั แบบอื่น แต่มขี อ้ เสียได้แก่ ความสิ้นเปลืองแถบความถ่มี าก Binary 1 = 0 องศา : Binary 0 = 180 องศา รูปที่ 2-23 คล่ืนของสญั ญาณทีม่ ี การผสมแบบ BPSK ข. QPSK หรือ Quadrature Phase Shift Keying สามารถที่จะส่งสัญญาณที่มีขนาด เท่ากัน แต่มเี ฟสแตกต่างกันได้ 4 ค่า โดยสามารถแทนที่ขอ้ มลู ดิจิทัลได้ 4 อยา่ ง คอื 00 01 10 11 ซง่ึ จะมกี ารส่งข้อมูลพรอ้ มกันคร้ังละ 2 bit ในวงจรผสมสญั ญาณ IQ Modulator จะมสี องสญั ญาณ คือ I และ Q ซงึ่ จะต้องป้อนเข้าวงจรผสมสัญญาณพรอ้ มกนั ซึ่งสามารถแสดงให้เห็นได้โดยการรวม เวกเตอร์ Q และ I เข้าด้วยกัน สัญญาณท่ีได้เป็นผลลัพธ์จะมาจากผลรวมของเวกเตอร์ I และ Q ข้อมูลของสัญญาณ QPSK นั้นสามารถส่งได้โดยการส่งเฟสต่าง ๆ ของสัญญาณ คือ 45, 125, 225 และ 315 องศา ดว้ ยขนาดแรงดนั คา่ เดยี ว และมีสองข้ัวคอื บวก และลบ
2-22 รปู ท่ี 2-24 คลื่นของสญั ญาณทม่ี ี การผสมแบบ QPSK ค. การมอดูเลตแบบ QAM เป็นการเปลี่ยนคุณสมบัติของสัญญาณพาห์คลื่นไซน์ตามบิต ข้อมูล 2 คุณลักษณะคือ ค่าขนาดแรงดัน และมุมเฟสสามารถเลือกเง่ือนไขการเปล่ียนค่าขนาด แรงดัน และมุมเฟสตามลักษณะของ QAM เช่น 8-QAM สามารถเลือกค่าขนาด และมุมได้หลาย แบบเช่นมี 1 ค่าขนาดแรงดัน และ 8 มุมเฟส หรือมี 2 ค่าขนาดแรงดัน และ 4 มุมเฟสได้เช่นกัน ซ่ึงค่าขนาด และมุมเลื่อนท่ีถูกเลือกใช้สำหรับ QAM สามารถแสดงได้ในกราฟ Constellation diagram โดยรัศมีของพิกัดของแต่ละจุดจากจุดศูนย์กลางของ Constellation diagram แสดงถึง ขนาดของสัญญาณพาห์ และมุมของพิกัดแต่ละจุดเป็นมุมเลื่อนของสัญญาณพาห์นั่นเอง ตัวอย่าง ของ Constellation diagram ของ 8-QAM และ 16-QAM แสดงในรูปที่ 2-23 สำหรับเทคนิคการ สร้างสัญญาณ QAM ทำได้ดังแสดงในรูปท่ี 2-24 โดยทางภาคส่งจะทำการสร้างสัญญาณ QAM หนึ่งชุดที่เป็นตัวแทนข้อมูล 2 บิตจึงมีส่วนของการแปลง serial-to-parallel มาช่วยเพื่อทำให้ สามารถสง่ สัญญาณ 2 บติ (X และ Y) ไปบนสญั ญาณพาห์ท่ีความถี่เดยี วกันโดยเอาสัญญาณบติ ที่ 1 (X) คูณกบั สญั ญาณพาห์ท่เี ป็นสญั ญาณ cosine ส่วนบติ ท่ี 2 (Y) จะถูกคูณกบั สัญญาณพาห์ cosine ท่ีเลื่อนไป 90 องศาน่ันคือสัญญาณพาห์ sine น่ันเองจากน้ันสัญญาณของท้ังสองบิตจะถูกรวมเพื่อ ส่งออกไปพร้อมกันเป็นสัญญาณ QAM ส่วนที่ภาครับจะนำสัญญาณ QAM ท่ีได้รับมาทำการถอด สัญญาณบิต X และบิต Y ทีละบิตแล้วจึงจัดเรียงลำดับบิตข้อมูลส่งออกไป (Parallel-to-Serial) โดยการถอดบิตขอ้ มูลบติ X สามารถทำได้ด้วยการนำสัญญาณ QAM คูณกับสัญญาณพาห์ cosine อย่างไรก็ดีเมื่อสัญญาณเดินทางผ่านช่องนำสัญญาณ สัญญาณอาจมีการเล่ือนตัว ทำให้สัญญาณ QAM ที่ได้รับอาจเลื่อนไปจากที่ภาคส่งส่งออกมาดังน้ันจึงต้องมีการ Sync สัญญาณพาห์ cosine ของภาครับให้ตรงกับภาคส่งโดยปรับเล่ือนให้สัญญาณพาห์ตรงกับสัญญาณ QAM ด้วย phase shifter จากนั้นกรองสัญญาณด้วย LPF เพ่ือกำจัดสัญญาณรบกวนสุดท้ายจะต้องมีการตัดสินใจว่า สัญญาณที่ได้รับควรเป็นข้อมูล ‘0’ หรือ ‘1’ ซ่ึงทำได้โดยใช้ Decision Maker สุดท้ายจะได้ สญั ญาณบติ X กลบั ออกมาที่ภาครบั สว่ นข้นั ตอนในการถอดข้อมลู บิต Y ทำได้เชน่ เดียวกัน
2-23 รปู ท่ี 2-25 แสดง Constellation Diagram ของการมอดเู ลตแบบ QAM รปู ท่ี 2-26 Block diagram แสดงเทคนิคการมอดเู ลชัน และดีมอดเู ลชันสญั ญาณแบบ 4-QAM ง. การมอดูเลตแบบ 16QAM คือการผสมสัญญาณท่ีมีการผสมทางเฟส และขนาดพร้อม กัน โดยสามารถผสมสัญญาณได้ครั้งละ 4 bit ทำให้เกิดการเปล่ียนแปลงขนาด และเฟสของคลื่น พาหะได้ทงั้ หมด 16 แบบ ดงั แสดงในรูปที 2-27 โดยแตล่ ะตำแหนง่ เรยี กวา่ Symbol และ เมื่อเรยี ง ตัวกันดังในภาพจะดูเหมือนกลุ่มดาว ดังน้ัน ไดอะแกรมท่ีแสดงนี้ เรียกอีกอย่างว่าเป็น Constellation รปู ท่ี 2-27 แสดง Constellation Diagram ของการมอดูเลตแบบ 16QAM
3-1 บทที่3 แหล่งกำลังไฟฟา้ 1. กล่าวทว่ั ไป กำลังไฟฟ้าท่ีต้องการใช้งานในเคร่ืองวิทยุ อาจได้มาจากแหล่งต่าง ๆ กัน เช่น จาก กำลังไฟฟ้าพาณิชย์ (COMMERCIAL POWER) หม้อไฟฟ้าประเภทท่ี 1 หม้อไฟฟ้าประเภทท่ี 2 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขับด้วยเคร่ืองยนต์ (ENGINE DRIVEN GENERATOR) และเครื่องเรียงกระแส (RECTIFIER) แหล่งกำลังไฟแต่ละแบบมีท้ังข้อดี และข้อจำกัดโดยเฉพาะของมัน แหล่งไฟฟ้าดังที่ กลา่ วมาแล้วอาจนำมาจำแนกใชง้ านแตล่ ำพัง หรือนำมาใช้งานรว่ มกันได้ ทัง้ นีข้ นึ้ อยู่กับงานทท่ี ำ 2. แหล่งกำลงั ไฟฟ้าพาณชิ ย์ ไฟฟ้ากระแสสลับ และกระแสตรงท่ีมีศักย์ค่าต่าง ๆ กัน อาจได้จากแหล่งกำลังไฟฟ้า พาณิชย์ และใช้เป็นแหล่งกำลังไฟฟ้าหลัก แหล่งกำลังไฟฟ้ากระแสสลับค่ามาตรฐาน 220 โวลต์ ซ่งึ มีความมุ่งหมายใช้งานทางดา้ นอตุ สาหกรรม แหล่งไฟฟ้ากระแสตรงนั้นมศี ักยต์ ้ังแต่ 12-24 โวลต์ แหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้าของเครื่องวิทยุ (POWER SUPPLY) ท่ีได้รับการออกแบบให้ใช้กับไฟฟ้า กระแสสลับต้องไม่นำไปต่อเข้ากับแหล่งไฟฟ้ากระแสตรง มิฉะนั้นจะทำให้หม้อแปลงกำลังไฟฟ้า (POWER TRANSFORMER) ชำรุด ในทำนองเดียวกันเครอื่ งมอื ทอี่ อกแบบสำหรบั ใชก้ บั แหลง่ กำเนดิ ไฟฟ้ากระแสตรงโดยเฉพาะกต็ อ้ งไมน่ ำไปใชก้ ำลังไฟฟา้ กระแสสลับด้วย 3. เครือ่ งเปลีย่ นกำลังไฟฟา้ (POWER CONVERTERS) เนื่องจากไฟฟ้าพาณิชย์เปล่ียนแปลงไปอย่างมากในส่วนต่าง ๆ ของโลก และเครื่องสื่อสาร แตล่ ะแบบตอ้ งใชก้ ำลงั ไฟฟ้าโดยเฉพาะของตัวมนั เอง จงึ เปน็ การจำเปน็ ทีจ่ ะต้องทำการเปลีย่ นกำลัง ไฟให้ใช้งานได้อยู่เสมอ ๆ อาจมีความต้องการเปล่ียนไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรง หรือ กระแสตรงเปน็ กระแสสลบั อาจมีความจำเป็นตอ้ งทำไฟ 60 ไซเกลิ จากแหลง่ กำลงั ไฟฟ้า 25 ไซเกลิ เพิ่มศักย์ไฟฟ้าหรือลดศักย์ไฟฟ้าลง หรือเปลี่ยนกำลังไฟมุมเด่ียวเป็นกำลังไฟฟ้าหลายมุม (MULTI PHASE) เคร่ืองกำเนิ ด ไฟ ฟ้ า (DYNAMOTOR) เครื่องเป ล่ียน ไฟ ฟ้ าชนิ ด ห มุ น (ROTARY CONVERTER) เคร่ืองยน ต์ กำเนิ ด ไฟ ฟ้ า (MOTOR GENERATOR) ห รือ ห ม้ อแ ป ลงไฟ ฟ้ า (TRANSFORMER) อาจถูกนำมาใช้เพียงอย่างเดียว หรือผสมกันก็ได้ ท้ังน้ีเพื่อให้การเปล่ียนแปลง กำลงั ไฟฟา้ บังเกิดผลตามตอ้ งการและจำนวนของกำลงั ไฟฟา้ ที่เครอ่ื งนน้ั จะทำได้
3-2 ก. หม้อแปลงไฟฟ้า เครื่องมือท่ีใช้ในระบบการส่ือสารส่วนมากมักจะออกแบบให้ใช้กับ แหล่งไฟฟ้า 220 โวลต์ 50-60 รอบต่อวินาที อย่างไรก็ตามในพื้นที่หลาย ๆ แห่งกำลังไฟฟ้าที่มี ศักย์ไฟฟ้าที่ไม่เหมาะกับเครื่องมือสื่อสาร ดังน้ันจึงต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้า เพื่อเพ่ิม หรือลด ศักย์ไฟฟา้ กระแสสลบั ท่จี ะจ่ายใหเ้ ครือ่ งมอื ส่อื สารเพอ่ื ให้ไดค้ ่าตามตอ้ งการ ข. เครื่องสัน่ ทำไฟฟ้าใช้เป็นเครื่องจ่ายกำลงั ไฟฟ้าติดยานยนต์ โดยทำหน้าท่ีเปล่ียนกระแส ไฟตรง ศักย์ต่ำ ๆ เช่น หม้อไฟฟ้าประเกท 2 ขนาด 6, 12 หรือ 24 โวลต์ ให้เป็นกระแสสลับซึ่ง สามารถจะเรยี งกระแส (RECTIFIED) ให้เป็นกระแสตรงที่มีศักย์สูงข้ึนตามความต้องการของเคร่ือง วิทยุ เครื่องสั่นทำไฟฟ้าจะเปล่ียนศักย์ไฟฟ้ากระแสตรงท่ีมีค่าต่ำ ๆ ให้เป็นศักย์ไฟฟ้ากระเพื่อม (PULSATING VOLTAGE) ซ่ึงสามารถทำให้มีค่าศักย์สูงขึ้นไปได้โดยใช้หม้อแปลงไฟฟ้าศักย์เพ่ิม (STEPUP TRANSFORMER) ขึน้ เปน็ พิเศษ ค. DYNAMOTORS เป็นเครื่องกลหมุน (ROTARING MACHINES) ใช้เปลี่ยนศักย์ไฟฟ้า กระแสตรงที่มีค่า ๆ หนึ่ง (6, 12 หรือ 24 โวลต์) เป็นศักย์ไฟฟ้ากระแสตรงท่ีมีค่าอีกค่าหน่ึง (จำนวนร้อยโวลต์ หรอื มากกว่า) ง. เคร่ืองเปล่ียนไฟฟ้าชนิดหมุน (ROTARY CONVERTER) เคร่ืองเปลี่ยนไฟฟ้าหมุนเป็น เคร่ืองกลที่ทำงานพร้อมจังหวะใช้เปล่ียนไฟฟ้ากระแสสลับท่ีมีศักย์ และความถ่ีค่าหนึ่งเป็นไฟฟ้า กระแสสลับท่ีมีศักย์ และความถี่อีกค่าหนึ่ง เครื่องเปล่ียนไฟฟ้าชนิดมือหมุนยังอาจใช้เป็นเปล่ียน ไฟฟ้ากระแสสลับเป็นกระเสตรง หรือกระแสตรงเป็นกระแสสลับก็ได้ เคร่ืองกลท่ีใช้เปล่ียนไฟฟ้า กระแสตรงเป็นกระแสสลบั เรียกวา่ เคร่ืองแปลงพลงั งานไฟฟา้ (INVERTED CONVERTER) จ. เครื่องยนต์กำเนิดไฟฟ้า (MOTOR GENERATOR) หน้าที่ของเครื่องยนต์ไฟฟ้ากำเนิด ไฟฟ้าเหมอื นกับหน้าที่ของเครื่องไฟฟา้ ชนิดหมุน 4. หมอ้ ไฟฟ้าประเภท 1 (DRY BATTERY) หม้อไฟฟ้าประเภท 1 ได้รบั การปรบั ปรุงเป็นพิเศษสำหรับใช้กับเครื่องที่ใชก้ ำลงั ไฟฟ้าต่ำ ๆ ซึ่งมีความต้องการให้หอบห้ิวไปได้ โดยปกติใช้เป็นแหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้าของโทรศัพท์สนาม, เคร่ืองรับ-ส่งวิทยุวงจรแจ้งเตือนของเคร่ืองจ่ายกำลังไฟฟ้า (POWER ALARM CIRCUIT) และแสง สัญญาณฉุกเฉิน (EMERGENCY SIGNAL LIGHT) และเครื่องตรวจวัดท่ีหอบหิ้วได้ (PORTABLE TEST EQUIPMENT) หม้อไฟประเกทที่สร้างขึ้นใหม่มีขนาด รูปร่างต่าง ๆ กัน มีความจุ (CAPACITIES) และศกั ยห์ ลายขนาด เพอื่ ให้เหมาะสมในการใช้งาน ไดอ้ ยา่ งกวา้ งขวาง
3-3 5. หมอ้ ไฟฟ้าประเภท 2 แบบ ตะกั่ว (LEAD STORAGE BATTERIES) หม้อไฟฟ้าประเกท 2 แบบตะก่ัว เป็นแหล่งกระแสไฟฟ้ากระแสตรงท่ีกะทัดรัด เพ่ือใช้งาน ในชุมสายโทรศัพท์ใช้ในทางยุทธวธิ ี และเครื่องรับ–ส่งวทิ ยุอีกหลายแบบ ใช้ในระบบไฟจุดหัวเทียน (IGNITION SYSTEM) ของยานยนต์ นอกจากนี้ยังใช้เป็นกำลังไฟฟ้าหลักเพ่ือเร่ิมเดิน (CRANK) เครอื่ งยนต์เบนซนิ และเคร่อื งยนต์ดเี ซลของชุดเครอ่ื งกำเนิดไฟฟา้ ทม่ี ขี นาดถึง 50 กิโลวตั ต์ 6. เครอื่ งกำเนิดไฟฟ้าขับด้วยเครอื่ งยนต์ (ENGINE DRIVEN GENERATOR UNITS) เค ร่ื อ ง ย น ต์ ก ำ เนิ ด ไฟ ฟ้ า ก ร ะ แ ส ต ร ง ขั บ ด้ ว ย เค ร่ื อ ง ย น ต์ มี ค ว า ม ส า ม า ร ถ จ่ า ย ก ำ ลั ง (OUTPUT CAPACITIES) 0.4 ถึง 15 กิโลวัตต์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับขับด้วยเครื่องยนต์ สามารถจ่ายกำลังไฟต้ังแต่ 0.3 ถึง 1,000 กิโลวัตต์ นอกจากนีย้ ังมีเคร่อื งกำเนิดไฟฟ้าท่ีสร้างข้ึนเพ่ือ ความมุง่ หมายพิเศษ คือทำให้ไฟออกทั้งกระแสไฟฟา้ กระแสสลบั และกระแสตรงอีกดว้ ย 7. โซล่าเซลล์ โซล่าเซลล์ หรือเซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell) เป็นผลงานของ แชปปิน (Chapin) ฟูลเลอร์ (Fuller) และเพียร์สัน (Pearson) ผู้คิดค้นเทคโนโลยีการสร้างรอยต่อ P-N ของผลึก ซิลิคอน จนเกิดเป็นอุปกรณ์ที่สามารถเปล่ียนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ โดยโซล่า เซลล์ชุดแรกสร้างข้ึนในปี 1954 เดิมทีใช้เปล่ียนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าในด้าน อวกาศดาวเทียมเท่านั้น จากน้ันก็ค่อย ๆ พัฒนาระบบตอ่ ยอดใหม้ ีประสทิ ธภิ าพสูงขึ้น นำมาใช้งาน ไดห้ ลากหลายมากข้ึน โดยใช้ต้นทุนในการผลิตที่ต่ำลง สำหรับประเทศไทยมีการใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์มานานแล้ว ทว่าในแง่ของ การเปล่ยี นพลังงานแสงอาทติ ย์เปน็ พลงั งานไฟฟ้า หรือการใช้โซลา่ เซลล์ เพิ่งจะเริ่มในปี 2519 หรือ ประมาณ 22 ปี หลังจากโซล่าเซลล์แผ่นแรกถูกสร้างขึ้น โดยมีหน่วยงานกระทรวงสาธารณสุข และ มูลนิธิแพทย์อาสาฯ เป็นผู้ดูแล และเร่ิมเป็นรูปธรรมมากข้ึนในช่วงท้ายของแผนพัฒนาฯ ฉบับท่ี 6 (2530-2534) โดยมีกรมพัฒนา และส่งเสริมพลังงาน กรมโยธาธิการ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค และ การไฟฟ้าฝ่ายผลติ แหง่ ประเทศไทยเปน็ ผดู้ ูแลหลัก จากการที่โซล่าเซลล์เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงาน ไฟฟ้าได้ ประโยชน์หลัก ๆ เลยเป็นการใช้พลังงานจากแหล่งท่ีไม่มีวันหมด อีกทั้งยังเป็นพลังงาน สะอาด ปราศจากมลพิษ สามารถนำมาใช้ทดแทนการใช้เช้ือเพลิงฟอสซิลได้ นอกเหนือจากน้ียัง นำไปใช้งานได้หลากหลาย ผลิตไฟฟ้าได้ทุกขนาดต้ังแต่เล็กจนถึงใหญ่ และช่วยให้การผลิตไฟฟ้าใช้ เองเป็นเร่ืองง่าย เพราะผลติ ท่ีไหนก็ใช้ทีน่ ่ันได้เลย ไมต่ ้องคำนึงถึงการนำส่ง
3-4 รปู การใชพ้ ลังงานแสงอาทติ ย์ทางทหาร การเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าจะต้องประกอบด้วยอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น แผงโซล่าเซลล์ เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (INVERTER) ตู้กระแสสลับ มิเตอร์วัดกระแสสลับ และ หมอ้ แปลงไฟฟา้ โดยกระบวนการไฟฟ้าจะเกิดขึ้นเมื่อ “แสงอาทิตย์” ซ่ึงเป็นคล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้า และ มีพลังงานมากระทบกับ “แผงโซล่าเซลล์” ซึ่งเป็นสารก่ึงตัวนำ จนเกิดเป็นการถ่ายทอดพลังงาน ทำให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงข้ึน หลังจากนั้นก็เคล่ือนท่ีต่อไปยังเครื่องแปลง กระแสไฟฟ้าเพ่ือทำให้กลายเป็นกระแสสลับ เสร็จแล้วก็ส่งต่อไปสู่มิเตอร์วัดกระแสไฟฟ้า และ หมอ้ แปลงไฟฟา้ เพอ่ื เพ่ิมแรงดัน และสง่ ใชง้ านตอ่ ไป ในการนำมาใช้ทางทหารเพื่อลดภาระในการปฏิบัติงานของพนักงานท่ีต้องออกไปปฏิบัติ หน้าท่ี ท่ีใช้ระยะเวลานาน ๆ เกินความจุของแบตเตอรีท่ ี่จะต้องพกพาไปจำนวนมาก จึงใช้พลังงาน แบตเตอรจ่ี ากโซล่าเซลลเ์ ขา้ มาทดแทน โดยการประจุใหม่สามารถนำกลบั มาใช้ได้หลายครงั้ ระหว่าง ออกปฏิบตั ิงาน แต่อย่างไรก็ตาม หากในการปฏิบัติงานมีสภาพอากาศที่ไม่เออ้ื อำนวยต่อการประจุ เช่น ฝนตก อาจต้องมกี ารเตรยี มแบตเตอรส่ี ำรองประเภทอ่นื ๆ เพ่อื ให้การปฏิบัตงิ านไมห่ ยุดชะงกั
4-1 บทที่ 4 การแพร่กระจายคลื่นวทิ ยุ 1. บรรยากาศ (SPHERE) การแพร่กระจายคล่ืนเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติ และธรรมชาติของบรรยากาศในแนวทางท่ี คล่ืนวิทยุจะเดินทางผ่านไป เร่ิมตั้งแต่สายอากาศส่ง ไปจนถึงสายอากาศรับ บรรยากาศน้ันไม่ สม่ำเสมอแต่จะเปลี่ยนแปลงไปตามความสูง ตำบลที่ตั้งของภูมิศาสตร์ เวลากลางวัน หรือกลางคืน ฤดกู าล และปี ความรใู้ นเรือ่ งส่วนประกอบ และคุณสมบตั ิของบรรยากาศชว่ ยในการหาผลลพั ธจ์ าก ปญั หาที่เกดิ ข้นึ ในการทำแผนหาเสน้ ทางในการสือ่ สารทางวิทยุ ในการคาดคะเนความเชอ่ื ถือไดข้ อง การสื่อสารนนั้ ๆ ก. บรรยากาศโทรโพสเฟียร์ คือ ส่วนประกอบของบรรยากาศโลกซ่ึงเร่ิมจากผิวโลกขึ้นไป จนถึงความสูงจากพ้ืนโลกประมาณ 6 ½ ไมล์ (10 กิโลเมตร) ภายในบรรยากาศแบบโทรโพสเฟียร์ น้ี การโคง้ ของคลืน่ วทิ ยุ การหักเหจะเป็นเหตใุ ห้เสน้ ขอบฟ้าวทิ ยสุ งู กว่าเส้นขอบฟ้าสายตา การหักเห ในบรรยากาศโทรโพสเฟียร์ (การสะท้อนกลับเน่ืองจากการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันของ คุณลักษณะของอากาศในบรรยากาศช้ันต่ำ ๆ ) เป็นผลให้รับสัญญาณวิทยุได้ ณ ระยะทางซ่ึงไกล กวา่ เสน้ ขอบฟ้า ข. บรรยากาศสแตรโทสเฟียร์ คือ ส่วนของบรรยากาศโลกซึ่งอยู่ระหว่างบรรยากาศ โทร โพสเฟียร์ กับ บรรยากาศ ไอโอโนสเฟียร์ มีความสูงจากพ้ืนโลกต้ังแต่ 6 ไมล์ ถึง 30 ไมล์ (10-48 กม.) อณุ หภูมขิ องบรรยากาศช้นั น้ีเกือบจะคงที่ ค. บรรยากาศ ไอโอโนสเฟียร์ คือส่วนของบรรยากาศของโลกเหนือระดับต่ำที่สุดซ่ึงเกิด การแตกตัวเป็นไอออน (การแตกตัวของอณูอากาศของโลกเป็นประจุบวก และประจุลบ หรือ ไอออน) ของกา๊ ซซ่ึงมคี วามกดตำ่ ซงึ่ กระทบกระเทือนตอ่ การส่งคล่ืนวทิ ยุ บรรยากาศไอโอโนสเฟยี ร์ นี้ อยรู่ ะหว่างความสูงต้ังแต่ 30-650 ไมล์ เหนือพ้ืนโลก บรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ประกอบด้วยช้ัน ต่าง ๆ หลายช้ัน เน่ืองจากการแตกตัวไอออนนั้นปรากฏขึ้น ณ ระดับความสูงและมีความเข้มของ ไอออนตา่ ง ๆ กนั
4-2 รปู ท่ี 4-1 องคป์ ระกอบของคลนื่ วิทยุ 2. การแพร่กระจายในบรรยากาศ มีเส้นทางหลักอยู่ 2 เส้นทาง ซึ่งคล่ืนวิทยุเคล่ือนท่ีจากเคร่ืองส่งไปยังเคร่ืองรับ เส้นทาง หนึ่งก็คือคลื่นพื้นดิน (รูปท่ี 4-1) ซ่ึงคลื่นเดินทางตรงจากเครื่องส่งไปยังเคร่ืองรับ เส้นทางหนึ่งคือ คลื่นฟ้า (รูปท่ี 4-1) ซ่ึงคลื่นวิทยุเดินทางข้ึนไปบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์แล้วโค้งลงมา หรือหักเห กลับมายังโลก การส่งวิทยุทางไกลส่วนใหญ่แล้วกระทำได้โดยทางคล่ืนฟ้า การส่งวิทยุระยะใกล้ส่ง ด้วยย่านความถ่ี UHF ทั้งหมด และย่านความถ่ี VHF กระทำได้โดยใช้คล่ืนพ้ืนดิน แบบการส่งคล่ืน บางแบบใชส้ องเสน้ ทางผสมกนั ก. การแพร่กระจายคลื่นพ้ืนดิน ย่อมจะได้รับความกระทบกระเทือนจากคุณลักษณะทาง ไฟฟา้ ของพนื้ ดนิ โดยการหกั เหกระจาย (DIFFRACTION) หรือทางโคง้ ของคล่ืนรอบสว่ นโคง้ ของโลก ลักษณะอย่างนเี้ ปลยี่ นแปลงไปทต่ี า่ ง ๆ แตม่ ลี กั ษณะที่ถอื วา่ คงท่อี ยบู่ ้างตามเวลา และฤดูกาล ข. การแพร่กระจายคลื่นฟ้า เปล่ียนแปลงเนื่องจากการเปล่ียนแปลงของบรรยากาศไอโอ โนสเฟียร์อยเู่ สมอมีผลต่อการหักเหของคลน่ื วทิ ยอุ ยา่ งแน่นอน 3. การแพร่กระจายของคลื่นพ้ืนดนิ การแพร่กระจายของคลื่นพ้ืนดิน หมายถึง แบบของการส่งคลื่นวิทยุที่มิได้ใช้ประโยชน์จาก การหกั เหของคล่นื ทเี่ กิดขึน้ ในบรรยากาศไอโอโนสเฟยี ร์ ความเขม้ ของสนามแมเ่ หล็กไฟฟ้าของคลื่น พื้นดินขึ้นอยู่กับกำลังของเคร่ืองส่ง, คุณลักษณะของสายอากาศส่ง, ความถ่ีของคลื่นวิทยุ และการ หักเหกระจายของคล่ืนตามส่วนโค้งของโลก คุณลักษณะทางไฟฟ้าของภูมิประเทศในท้องถิ่น ธรรมชาติของเส้นทางการส่งคลื่น และสภาพอากาศท้องถ่ิน องค์ประกอบต่าง ๆ ของคล่ืนพ้ืนดินมี ดงั นี้
4-3 ก. คล่นื ตรง (DIRECT WAVE) คอื องค์ประกอบของคลืน่ ท้ังหมดซ่งึ เดนิ ทางจากสายอากาศ ส่งตรงไปยังสายอากาศรับ (รูปที่ 4-2) องค์ประกอบนี้จำกัดเพียงระยะเส้นสายตาระหว่าง สายอากาศส่งกับสายอากาศรับ บวกกับระยะท่ีเพิ่มข้ึนเพียงเล็กน้อย เนื่องจากการหักเหของ บรรยากาศ และการหักเหกระจายของคล่ืนตามส่วนโค้งของโลก ระยะนี้อาจจะขยายไปได้โดยการ เพ่ิมความสงู ของสายอากาศส่งหรือสายอากาศรบั ข้ึน (หรือทง้ั คู่) ข. คลื่นสะท้อนจากดิน (GROUND REFLECTED WAVE) คือส่วนของคลื่นซึ่งแพร่รังสี ออกไปถึงสายอากาศรับอยู่บนหรือใกลก้ บั พื้นดินแลว้ คลนื่ ตรง และคลนื่ สะท้อนจากพืน้ ดนิ มกั จะลบ ล้างซึง่ กันและกัน ค. คลื่นผิวดิน (SURFACE WAVE) คือองค์ประกอบของคล่ืนพ้ืนดินที่เป็นผลจากความนำ ไฟฟ้าของพน้ื โลกซงึ่ เคลื่อนท่ไี ปตามส่วนโค้งของโลก (รปู ที่ 4-2) รปู ท่ี 4-2 เส้นทางทเี่ ป็นไปได้สำหรบั คลน่ื พืน้ ดนิ 4. ชนั้ บรรยากาศไอโอโนสเฟยี ร์ (IONOSPHERE) ช้ันบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ท่ีมองเห็นได้ชัดมีอยู่ 4 ชั้น ตามความสูง และความเข้มที่ เพิ่มข้ึน ชั้นเหล่าน้ันคือ D, E, F1 และ F2 การแยกช้ันต่าง ๆ ได้แสดงเปรียบเทียบไว้ดังรูปท่ี 4-3 อาจจะเหน็ ไดต้ ามรูปว่า ช้ันบรรยากาศทั้ง 4 นั้น เกดิ ขึ้นในตอนกลางวนั ในเมือ่ รังสีของอาทิตย์ส่อง ตรงลงมายังบรรยากาศ ส่วนในตอนกลางคืนชั้น F1 และ F2 จะรวมกันเป็น F ส่วนชั้น D และ E จะจางหายไป จำนวนจริง ๆ ของช้ันความสูงของแต่ละชั้นเหนือพื้นโลก และความเข้มสัมพัทธ์ (RELATIVE OF INTENSITY) ของการแตกตวั เปน็ ไอออนในแต่ละช้นั เหล่าน้นั จะเปลย่ี นแปลงไปจาก ชว่ั โมงถงึ ชั่วโมง, จากวันถงึ วนั , จากเดือนถงึ เดอื น, จากฤดกู าลถงึ ฤดูกาล และจากปถี ึงปี ก. ชั้น D จะปรากฏในเวลากลางวัน และมีผลเพียงเล็กน้อยในการทำให้ทางเดินของคลื่น ความถ่ีสูงโค้งไป ผลส่วนใหญ่ของชั้น D ก็คือการลดถอย หรือการลดความเข้มของคล่ืนความถ่ีสูง เมื่อเส้นทางการส่งคล่นื นน้ั อยู่ในบรเิ วณท่ีไดร้ บั แสงอาทติ ย์
4-4 ข. ชั้น E ใช้ในตอนกลางวันสำหรับส่งคล่ืนความถ่ีสูงไปได้ระยะทางไกลปานกลาง (น้อย กว่า1,500 ไมล์) (2,400 กม.) ความเข้มของช้ันน้ีจะลดลงในตอนกลางคืน และไม่เกิดประโยชน์ใน การส่งคลืน่ วทิ ยุ ค. ชั้น F จะอยู่ในระยะสูงถึง 240 ไมล์ (380 กม.) เหนือผิวโลก และมีการแตกตัวเป็น ไอออนทงั้ กลางวนั และกลางคืน ชั้นไอโอโนสเฟียร์ท่แี บง่ เขตในเวลากลางคืนชน้ั F อยา่ งแน่ชัดอยู่ 2 ชั้น ในเวลากลางวันจะอยู่ ณ ความสูงประมาณ 170 ไมล์ (260 กม.) และมีประโยชน์สำหรับการ ส่ือสารทางวิทยุระยะไกล ๆ (เกินกวา่ 1,500 ไมล์) (2,400 กม.) ง. ชัน้ F1 และ ช้นั F2 ในระหว่างเวลากลางวนั ชนั้ F จะแตกตวั เปน็ 2 ชนั้ คือ ชนั้ F1 และ ช้ัน F2 จะเกิดประโยชน์มากที่สุดกว่าช้ันใด ๆ ในการส่ือสารทางวิทยุระยะไกล ถึงแม้ว่าความมาก น้อยของการแตกตัวเป็นไอออนจะแตกต่างกันอย่างมากระหว่างวันหนึ่งถึงอีกวันหนึ่ง โดย เปรยี บเทียบกบั ชน้ั อืน่ แล้วกต็ าม รปู ที่ 4-3 การกระจายชัน้ ตา่ ง ๆ โดยประมาณของบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ 5. คุณลักษณะของชัน้ บรรยากาศไอโอโนสเฟยี ร์ ก. ความถี่วิกฤติ ระยะของการส่งวิทยุระยะไกลน้ันกำหนดได้จากความหนาแน่นของการ แตกตัวเป็นไอออนในชั้นบรรยากาศแต่ละชั้นเป็นประการแรก ความถ่สี ูงขึน้ ก็ย่ิงทำใหเ้ กิดการหักเห กลับมายังโลกได้ ช้ันบรรยากาศท่ีสูง ๆ ข้ึนไป (ช้ัน E และชั้น F) จะหักเหคล่ืนวิทยุความถ่ีสูง ๆ
4-5 กลับมายังพ้ืนโลกเพราะว่า ณ ชั้นบรรยากาศดังกล่าวมีการแตกตัวเป็นไอออนสูงมากที่สุด ชั้นบรรยากาศ D ซึ่งมีการแตกตัวเป็นไอออนน้อยที่สุด จะไม่หักเหความถี่สูงเกิน 500 kHz โดยประมาณ ฉะน้ัน ณ เวลาท่ีกำหนดเวลาใดเวลาหนงึ่ ณ ชั้นบรรยากาศช้นั ใดชนั้ หน่ึงจะมขี ีดจำกัด ของความถี่ด้านสูงค่าหนึ่ง ซึ่งเม่ือคล่ืนข้ึนไปในแนวดิ่งแล้วหักเหกลับลงมายังโลกได้ ความถ่ีจำกัด อันน้ีเรียกว่า ความถ่ีวิกฤติ คล่ืนท่ีส่งขึ้นไปในแนวด่ิงด้วยความถ่ีสูงกว่าความถ่ีวิกฤติน้ี จะทะลุผ่าน ช้ันบรรยากาศน้ันไปยังอวกาศ คลื่นทั้งหลายท่ีส่งตรงข้ึนไปยังช้ันบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ โดยมี ความถ่ตี ่ำกวา่ ความถ่วี กิ ฤตแิ ล้วจะหักเหกลบั มายงั โลก ข. มุมวิกฤติ คลื่นวิทยุที่ใช้ในการส่ือสารโดยปกติจะพุ่งตรงไปยังชั้นบรรยากาศไอโอโนส เฟียร์เป็นมุมเอียงบ้างซ่ึงเรียกว่าเป็นมุมตก (ANGLE OF INCIDENCE) คลื่นวิทยุที่มีความถ่ีสูงกว่า ความถี่วิกฤติจะกลับมายังโลกได้ถา้ แพรก่ ระจายออกไปด้วยมุมทต่ี ่ำกวา่ มุมวิกฤติ ณ มุมวิกฤติ และ มุมซึ่งโตกว่ามุมวิกฤติคล่ืนจะทะลุผ่านช้ันบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ ถ้าความถ่ีของคลื่นน้ันสูงกว่า ความถ่ีมุมวิกฤติเมื่อมุมน้ันเล็กลงจนถึงมุมหนึ่งที่คล่ืนโค้งกลับมาสู่โลกด้วยการหักเห ระยะทาง ระหวา่ งสายอากาศ และจุดซ่งึ คลน่ื ตกลงมาสู่โลกเปน็ ครงั้ แรกเรียกว่า ระยะกระโดด (รูปที่ 4-4) 6. การเปลี่ยนแปลงของช้ันบรรยากาศไอโอโนสเฟยี ร์ การเคลื่อนตัวของโลกรอบดวงอาทิตย์ และการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ ของดวงอาทิตย์ ทำให้ เกิดการเปล่ียนแปลงของช้ันบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์แบ่งออกเป็นประเภทใหญ่ ๆ ได้ 2 ประเภท คือ การเปล่ียนปกติซ่ึงสามารถทำนายได้กับการเปล่ียนแปลงไม่ปกติ ซ่ึงเป็นผลจากอาการอัน ผดิ ปกติของดวงอาทิตย์ ก. การเปลยี่ นแปลงปกติ อาจแบ่งออกไดเ้ ปน็ 4 ชนิด คือ การเปลี่ยนแปลงประจำวันหรือ รอบวนั ซ่ึงเกิดจากการหมุนรอบตัวเองของโลก การเปลยี่ นแปลงตามฤดูกาล ซึ่งเกิดจากการเคล่ือน ตัวข้ึนเหนือ และลงใต้ของดวงอาทิตย์ การเปล่ียนแปลงรอบ 27 วัน ซ่ึงเกิดจากการหมุนรอบแกน ของดวงอาทิตย์ และการเปลี่ยนแปลงรอบ 11 ปี ซง่ึ เปน็ หว้ งเวลาโดยเฉลย่ี ระหวา่ ง ซึ่งปรากฏการณ์ จุดดบั ในดวงอาทติ ย์เปล่ียนจากมากท่ีสุดไปนอ้ ยทส่ี ุด และกลับมามากท่สี ุดอกี ข. การเปลี่ยนแปลงไม่ปกติ การเปลี่ยนแปลงในช้ันบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ในชั่วขณะไม่ อาจทำนายได้ มผี ลอย่างมากตอ่ การแพรก่ ระจายคลนื่ วิทยุ ผลบางประการเหล่านไ้ี ด้แก่ 1) การผดิ ปกตใิ นชนั้ E เปน็ ครงั้ คราว (SPORADICE) เม่อื อากาศเกดิ การแตกตวั เปน็ ไอออน อยา่ งมากมาย บรรยากาศชน้ั E จะปิดกล้นั การหกั เหจากบรรยากาศชนั้ เหนอื กวา่ โดยสิ้นเชงิ และผล อนั นี้เกิดขึน้ ได้ทง้ั เวลากลางวัน และกลางคืน 2) การรบกวนต่อชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์อย่างฉับพลัน (SUDDEN IONOSPERIC DISTURBANCE) (SID) จะเกิดในขณะเดียวกับท่ีมีการพุพุ่งข้ึนอย่างแรงของดวงอาทิตย์ และ
4-6 ก่อให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออนอย่างผิดปกติในบรรยากาศชั้น D ผลอันน้ีจะทำให้เกิดการดูดซึม พลังงานวิทยุความถ่ีสูงกว่า 1 MHz ท้ังหมด ลักษณะอันน้ีจะเกิดขึ้นโดยไม่มีการเตือนล่วงหน้าใน ระหวา่ งเวลากลางวัน และอาจจะคงอยู่นานตง้ั แต่ 2-3 นาที ถึงหลาย ๆ ช่วั โมง เม่อื เกิดการรบกวน ตอ่ ชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟยี ร์อย่างฉับพลนั ขึน้ เครือ่ งรับทุกเครือ่ งจะเป็นเสมือนเครอื่ งเสยี 3) การเกิดพายุช้ันบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ (IONOSPHERE STROMS) พายนุ ้ีเกิดขึ้นนาน ตงั้ แต่หลายชั่วโมงจนถงึ หลายวนั และโดยปกติแล้วจะแผก่ วา้ งไปท่วั โลก ในห้วงเวลาทีเ่ กิดพายนุ ้ีการ สง่ คล่ืนฟ้าซึง่ มีความถ่ีสูงประมาณ 1.5 MHz ขึ้นไปสัญญาณจะมีความเขม้ ตำ่ และขึ้นกับอาการชนิด หนง่ึ คอื แรงขึน้ และจางหายอย่างรวดเร็วซึง่ มีชือ่ เรยี กว่า การจางหายวูบวาบ (PLUTIER FADING) 7. การแพร่กระจายคลื่นฟ้า ก.เส้นทางการส่งคล่ืนฟ้า การแพร่กระจายคล่ืนฟ้าหมายถึงการส่งคล่ืนวิทยุแบบต่าง ๆ ซ่ึงข้ึนกับชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์เพ่ือทำให้เกิดเส้นทางของสัญญาณระหว่างเครื่องส่ง และ เครื่องรับ เส้นทางคลื่นวิทยุท่ีเป็นไปได้บางเส้นทางจากเคร่ืองส่งไปยังเครื่องรับโดยการใช้ชั้น บรรยากาศไอโอโนสเฟยี ร์น้ัน แสดงไวใ้ นรปู ท่ี 4-4 รูปท่ี 4-4 เสน้ ทางการส่งคลนื่ ฟ้า ข. เขตกระโดด (SKIP ZONE) มีพ้ืนท่ีหนึ่งเรียกว่าเขตกระโดด ซ่ึงจะไม่มีสัญญาณท่ีเป็น ประโยชน์สามารถรับได้จากเคร่ืองส่งที่กำลังทำการส่งอยู่ด้วยความถ่ีท่ีกำหนดให้อันหน่ึง พ้ืนท่ีน้ี ขีดขั้นด้วยเส้นขอบนอกสุดของการแพร่กระจายคลื่นพื้นดินท่ีเป็นประโยชน์ และจุดที่ใกล้ สายอากาศรับมากท่ีสุดที่สามารถรับสัญญาณที่กลับลงมาโดยคล่ืนฟ้าได้คือ ระยะกระโดด (SKIP DISTANCE) เขตกระโดด และความสมั พันธข์ องเขตกระโดดกับคลน่ื ดนิ นั้น แสดงไว้ในรูปที่ 4-5 เมอ่ื
Search
Read the Text Version
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- 117
- 118
- 119
- 120
- 121
- 122
- 123
- 124
- 125
- 126
- 127
- 128
- 129
- 130
- 131
- 132
- 133
- 134
- 135
- 136
- 137
- 138
- 139
- 140
- 141
- 142
- 143
- 144
- 145
- 146
- 147
- 148
- 149
- 150
- 151
- 152
- 153
- 154
- 155
- 156
- 157
- 158
- 159
- 160
- 161
- 162
- 163
- 164
- 165
- 166
- 167
- 168
- 169
- 170
- 171
- 172
- 173
- 174
- 175
- 176
- 177
- 178
- 179
- 180
- 181
- 182
- 183
- 184
- 185
- 186
- 187
- 188
- 189
- 190
- 191
- 192
- 193
- 194
- 195
- 196
- 197
- 198
- 199
- 200
- 201
- 202
- 203
- 204
- 205
- 206
- 207
- 208
- 209
- 210
- 211
- 212
- 213
- 214
- 215
- 216
- 217
- 218
- 219
- 220
- 221
- 222
- 223
- 224
- 225
- 226
- 227
- 228
- 229
- 230
- 231
- 232
- 233
- 234
- 235
- 236
- 237
- 238
- 239
- 240
- 241
- 242
- 243
- 244
- 245
- 246
- 247
- 248
- 249
- 250
- 251
- 252
- 253
- 254
- 255
- 256
- 257
- 258
- 259
- 260
- 261
- 262
- 263
- 264
- 265
- 266
- 267
- 268
- 269
- 270
- 271
- 272
- 273
- 274
- 275
- 276
- 277
- 278
- 279
- 280
- 281
- 282
- 283
- 284
- 285
- 286
- 287
- 288
- 289
- 290
- 291
- 292
- 293
- 294
- 295
- 296
- 297
- 298
- 299
- 300
- 301
- 302
- 303
- 304
- 305
- 306
- 307
- 308
- 309
- 310
- 311
- 312
- 313