วิชา หลักการวิทยุเบื้องต้น

โรงเรยี นทหารม้า วิชา หลกั การวิทยเุ บ้ืองต้น รหัสวชิ า ๐๑๐๒๒๗๐๕๐๒ หลกั สตู ร ช่างซอ่ มบารุงวิทยปุ ระจาหน่วย แผนกวิชาส่อื สาร กศ.รร.ม.ศม. ปรชั ญา รร.ม.ศม. “ฝกึ อบรมวชิ าการทหาร วิทยาการทันสมัย ธารงไว้ซง่ึ คณุ ธรรม”

ปรัชญา ทหารม้าเป็นทหารเหล่าหนึ่งในกองทัพบก ท่ีใช้ม้าหรือสิ่งกาเนิดความเร็วอื่น ๆ เป็นพาหนะ เป็นเหล่าท่ีมีความสาคัญ และจาเป็นเหล่าหนึ่ง สาหรับกองทหารขนาดใหญ่ เช่นเดียวกับเหล่าทหารอื่น ๆ โดยมีคุณลักษณะ ที่มีความคล่องแคล่ว รวดเร็วในการเคล่ือนท่ี อานาจการยิงรุนแรง และอานาจในการทาลายและข่มขวัญ อันเปน็ คณุ ลักษณะทสี่ าคัญและจาเป็นของเหล่า โรงเรียนทหารม้า ศูนยก์ ารทหารม้า มีปรัชญาดังน้ี “ฝกึ อบรมวิชาการทหาร วิทยาการทันสมัย ธารงไว้ซงึ่ คุณธรรม” ปณธิ าน “ โรงเรียนทหารม้า ศูนยก์ ารทหารม้า มงุ่ พัฒนาการฝกึ ศึกษา วิชาการ และงานวิจัยเพื่อให้กาลังพลเป็นผู้มีความรู้ ทางวิชาการของเหล่า รวมทั้งเทคโนโลยีที่ทันสมัย ผลิตผู้นาทางทหารที่ดีมีคุณธรรม มีความรับผิดชอบ และ สามารถนาความรูไ้ ปใชใ้ นการปฏิบตั หิ น้าที่ไดอ้ ยา่ งมีประสทิ ธิภาพ ” วสิ ัยทัศน์ “ มคี วามเปน็ เลศิ ในการจัดการเรียนการสอน การบริการการศึกษา และงานวิจัยผลิตกาลังพลของเหล่าทหารม้า เพือ่ เป็นกาลังหลักของกองทัพบก ” อตั ลกั ษณ์ “เขม้ แขง็ มวี นิ ยั ใฝค่ วามรู้ เชิดชูคุณธรรม น้อมนาพระราชดารัส ปฏิบัติตามนโยบาย” เอกลกั ษณ์ “โรงเรียนทหารม้า มุ่งศึกษา องค์ความรู้ บูรณาการการรบทหารม้า ร่วมพัฒนาชาติ เพ่ิมอานาจกาลังรบของ กองทพั บก” พันธกิจ ๑. พัฒนาคุณภาพครู อาจารย์ และบุคลากรทางการศกึ ษา ๒. จดั การฝกึ ศกึ ษาใหก้ ับกาลังพลเหลา่ ทหารม้า และเหลา่ อ่นื ๆ ตามนโยบายของกองทัพบก ๓. ผลิตนายทหารชัน้ ประทวนของเหล่าทหารม้า ตามทไี่ ด้รบั มอบหมาย ๔. วิจัยและพัฒนาระบบการศกึ ษา ๕. ปกครองบงั คบั บญั ชากาลงั พลของหนว่ ย และผเู้ ข้ารบั การศึกษาหลกั สตู รตา่ งๆ ๖. พัฒนาส่อื การเรยี นการสอน เอกสาร ตาราของโรงเรยี นทหารม้า ๗. ทานบุ ารุงศิลปวัฒนธรรม วตั ถปุ ระสงค์ ๑. เพ่ือพฒั นาครู อาจารย์ และบคุ ลากรทางการศึกษา ให้มีความรู้ความสามารถในการถ่ายทอดความรู้ ให้กับ ผ้เู ขา้ รบั การศกึ ษาได้อย่างมปี ระสทิ ธภิ าพ ๒. เพอื่ พัฒนาระบบการศกึ ษา และจัดการเรียนการสอนผ่านส่ืออเิ ล็กทรอนกิ ส์ ให้มีคุณภาพอยา่ งตอ่ เนอื่ ง ๓. เพ่ือดาเนินการฝึกศึกษา ให้กับนายทหารช้ันประทวน ที่โรงเรียนทหารม้าผลิต และกาลังพลที่เข้ารับการศึกษา

ใหม้ คี วามรู้ความสามารถตามท่ีหนว่ ย และกองทัพบกต้องการ ๔. เพ่อื พฒั นาระบบการบริหาร และการจัดการทรัพยากรสนบั สนุนการเรียนรู้ ใหเ้ กิดประโยชนส์ งู สดุ ๕. เพือ่ พฒั นาปรับปรงุ สอื การเรยี นการสอน เอกสาร ตารา ให้มคี วามทนั สมัยในการฝึกศึกษาอยา่ งตอ่ เนอื่ ง ๖. เพื่อพัฒนา วิจัย และให้บริการทางวิชาการ ประสานความร่วมมือ สร้างเครือข่ายทางวิชาการ กบั สถาบนั การศกึ ษา หน่วยงานอน่ื ๆ รวมท้งั การทานุบารงุ ศิลปวัฒธรรม

สารบญั หน้า บทท่ี 1 22 1. การแพร่กระจายคลื่นวทิ ยกุ ารแพร่กระจายคล่ืนวทิ ยุ 33 2. แนะนาเครื่องส่งแบบ AM 47 3. แหล่งจ่ายกาลงั งานไฟฟ้า 61 4. การขยายดว้ ยหลอดสูญญากาศ 74 5. เคร่ืองออสซิเลชนั่ ทีใ่ ชห้ ลอดสูญญากาศ 76 6. วเิ คราะห์วงจรภาค LOW POWER RF 78 7. การคน้ หาขอ้ ขดั ขอ้ งภาค LOW POWER RF 86 8. วเิ คราะหว์ งจรภาค PA 89 9. การคน้ หาขอ้ ขดั ขอ้ งภาค PA 96 10. หลกั การปรุงคล่ืนแบบ AM 102 11. วเิ คราะหว์ งจรภาค MIC และ SPEECH AMP 104 12. วเิ คราะห์วงจรภาค MODULATOR 106 13. การคน้ หาขอ้ ขดั ขอ้ งของภาค SPEECH AMPLIFIER และ MODULATOR 107 14. การคน้ หาขอ้ ขดั ขอ้ งเคร่ืองส่งแบบ AM 128 15. แนะนาเคร่ืองรับ AM 136 16. เคร่ืองส่งแบบ FM 138 17. วเิ คราะหก์ ารทางานเครื่องส่งแบบ FM 139 18. การคน้ หาขอ้ ขดั ขอ้ งเครื่องส่งแบบ FM 153 19. เคร่ืองรบั วทิ ยุ FM 20. เคร่ืองรับ – ส่งวทิ ยุ แบบ FM …………………………………………….

บทที่ 1 หลกั การวทิ ยเุ บื้องต้น (RADIO PRINCIPLES) 1. ความสาคญั ของการส่ือสารทางวทิ ยุ ( The Principal of Radio Communication ) ในการทาสงครามแบบสมัยใหม่ ส่ิงสาคัญที่จะนาไปสู่ความสาเร็จประการหน่ึง ก็คือ ความสามารถในการเคลื่อนทอ่ี ยา่ งรวดเร็ว ( Mobility ) ซ่ึงตอ้ งใชป้ ฏิบตั ิท้งั ใหค้ วามช่วยเหลือฝ่ ายเดียวกนั และตอ่ สูก้ บั ฝ่ายขา้ ศกึ การเคลื่อนท่ีอยา่ งรวดเร็วน้นั จะเกิดข้นึ ไดก้ ็ต่อเม่ือหน่วยสนับสนุนการรบไดร้ ับการ แจง้ ข่าวสารอย่างรวดเร็วเช่นกัน การติดต่อสื่อสารระหว่างหน่วยจึงต้องมีความพร้อมสาหรับให้การ สนับสนุนหน่วยกาลงั รบ เคร่ืองมือส่ือสารหลกั ท่ีใช้ในการบญั ชาการรบ, ควบคุมการยงิ , แลกเปล่ียน ขา่ วสาร, งานธุรการ และการติดต่อระหวา่ งภายในหน่วยต่างๆ ไดแ้ ก่ วทิ ยุ ดว้ ยคุณประโยชน์นานัปการ ของการติดต่อส่ือสารทางวิทยุ จะเป็ นปัจจยั สาคญั ทาให้เกิดความอ่อนตวั เขา้ กับการเปล่ียนแปลงของ สถานการณ์ทางยทุ ธวธิ ีอยา่ งรวดเร็วและเหมาะสม วิทยยุ งั มีความจาเป็ นสาหรับการติดต่อส่ือสารเหนือพ้ืน น้าอนั กวา้ งใหญ่,บริเวณพน้ื ทท่ี ี่ถูกขา้ ศกึ ยดึ ครอง และในภูมิประเทศซ่ึงไม่สามารถใชก้ ารส่ือสารประเภท สายได้ นอกจากน้ียงั มีความจาเป็น สาหรบั ปฏบิ ตั กิ ารโจมตที างอากาศอีกดว้ ย 2. ขดี ความสามารถ และขีดจากดั ( Capability and Limitation ) 2.1 ขีดความสามารถของวิทยุ คือ การนาเอาความอ่อนตวั , ความปลอดภยั , การเคลื่อนที่ และความ เช่ือถือไดข้ องวทิ ยมุ าใชใ้ หเ้ กิดประโยชนซ์ ่ึง ไดแ้ ก่ 1) วทิ ยตุ ิดต้งั ไดร้ วดเร็วกวา่ การสื่อสารประเภทสาย 2) วทิ ยเุ มื่อติดต้งั บนยานยนต,์ เครื่องบิน หรือบนเรือคร้งั หน่ึงแลว้ ในการใชง้ านคร้ังตอ่ ไป ไม่จาเป็ นตอ้ งนาอุปกรณ์ต่างๆ มาติดต้งั ใหม่ ซ่ึงจะแตกต่างกบั การส่ือสารประเภทสายท่ีจะตอ้ งทาการ ติดต้งั ใหม่ทกุ คร้งั เมื่อมีการเคลื่อนยา้ ยหน่วย 3) วทิ ยเุ ป็นเคร่ืองมือสื่อสารทีถ่ ูกออกแบบไวใ้ ชง้ านในการเคล่ือนทีท่ ้งั ทางบก, ทางน้า และทาง อากาศ 4) วทิ ยมุ ีแบบของสญั ญาณการรบั –ส่งไดห้ ลายแบบ เช่น แบบคาพดู หรือวทิ ยโุ ทรศพั ท,์ แบบ วทิ ยโุ ทรเลข, แบบวทิ ยโุ ทรพิมพ,์ แบบภาพและแบบขอ้ มูล ในแต่ละแบบสามารถที่จะรับและส่งแบบ เขา้ รหสั ไดโ้ ดยใชอ้ ุปกรณ์เพมิ่ เติมตามทีก่ าหนด 5) เคร่ืองกีดขวางตามธรรมชาติ, สนามท่นุ ระเบดิ และพ้นื ที่ภายใตก้ ารยดึ ครอง หรือภายใตอ้ านาจ การยงิ ของขา้ ศกึ ส่ิงดงั กล่าวน้ีจะไม่เป็นอุปสรรคในการติดต่อส่ือสารทางวทิ ยุ 6) เมื่อใชเ้ ทคนิคพเิ ศษ วทิ ยสุ ามารถตดิ ต้งั ใชง้ านร่วมกบั เคร่ืองมือส่ือสารประเภทอื่นได้ เช่น การสนธิวทิ ยรุ ่วมทางสาย (Net Radio Interface), การใชง้ านจากที่ไกล (Remote Control) และการส่งต่อ ( Retransmission ) 1

2.2 ขีดจากดั ของวทิ ยุ ตอ้ งพจิ ารณาในส่ิงตอ่ ไปน้ี 1) วิทยเุ ป็ นเคร่ืองมือสื่อสารทางอิเล็กทรอนิกส์ ที่สามารถถูกตรวจคน้ ไดง้ ่ายท่ีสุด และมกั จะ ถูกรบกวนทางไฟฟ้า ท้งั โดยเจตนาและไม่เจตนาไดง้ ่ายจากฝ่ ายขา้ ศึก ดงั น้นั สภาวะภยั คุกคามในปัจจุบนั จึงจาเป็นตอ้ งมีมาตรการตอบโตก้ ารต่อตา้ นทางอิเล็กทรอนิกส์ ( ECCM ) ที่ดี รวมถึงเทคนิคการควบคุม จากท่ีไกลอีกดว้ ย 2) วทิ ยตุ อ้ งมียา่ นความถี่ครอบคลุมกนั และสามารถปรับต้งั ความถ่ีใหต้ รงกนั ได้ รับและส่งดว้ ย สญั ญาณชนิดเดียวกนั และตอ้ งอยภู่ ายในระยะการใชง้ านทสี่ ามารถตดิ ตอ่ กนั ได้ 3) วทิ ยเุ ป็นวธิ ีการติดต่อสื่อสารท่ีรกั ษาความปลอดภยั ในการส่งขา่ วไดน้ อ้ ยทส่ี ุด จึงตอ้ งพงึ ระลึก ไวเ้ สมอวา่ ทุกคร้ังท่ีทาการส่งออกอากาศ ถา้ ขา้ ศึกสามารถดกั รับฟังได้ จะนาไปวเิ คราะห์ใชป้ ระโยชนท์ าง ขา่ วกรองไดเ้ ป็นอยา่ งดี 3. ข้อพจิ ารณาการใช้วทิ ยทุ างยุทธวธิ ี ( Tactical Application ) ขอบเขตการใชว้ ิทยใุ นการปฏิบตั ิการยทุ ธข้ึนอยกู่ บั ขอ้ กาหนดในเรื่องความลบั (Secrecy) และ การจู่โจม (Surprise) ซ่ึงจะตอ้ งทาใหส้ มดุลกบั ความเร่งด่วนของการติดต่อสื่อสาร เมื่อการจู่โจมเป็ นสิ่ง สาคญั หน่วยต่างๆ จะถูกกาหนดใหอ้ ยใู่ นสถานการณ์ “งดใชว้ ิทย”ุ ต้งั แต่เริ่มแรกจนกวา่ จะปะทะขา้ ศึก จึงสามารถใชว้ ิทยไุ ด้ ในบางกรณีหน่วยเหนือสามารถใชว้ ทิ ยใุ นการลวง เพ่อื เพ่มิ ประสิทธิภาพในการ จู่โจมได้ โดยการต้งั สถานีวิทยจุ าลองข้ึน (Dummy Station) และทาการรับ–ส่งข่าวลวงในขณะที่หน่วย กาลงั เคล่ือนทเ่ี ขา้ ไปยงั พ้นื ทปี่ ฏบิ ตั ิการ ในเวลาเดียวกนั หน่วยที่กาลงั เคล่ือนที่ก็อาจจะใชว้ ิทยใุ นลกั ษณะ “เงยี บรบั ฟัง” จนกวา่ การปะทะจะเร่ิมข้ึน ในสถานการณ์ต่อมาเม่ือหน่วยสามารถยดึ ครองพ้ืนที่ส่วนหน่ึง ไดเ้ รียบรอ้ ยแลว้ ใหด้ ารงการตดิ ต่อส่ือสารทางวทิ ยตุ ่อไปตามปกตจิ นกวา่ การเขา้ ตที หี่ มายตอ่ ไปจะเร่ิมข้ึน ถา้ มีหน่วยใดหน่วยหน่ึงตอ้ งเคลื่อนยา้ ยไปยงั พ้ืนที่แห่งใหม่ หรือไดร้ ับการสับเปลี่ยนกาลงั จากอีกหน่วย หน่ึง การจดั ต้งั สถานีวทิ ยลุ วงอาจถูกกาหนดข้ึนอีก เพือ่ ให้การปฏิบตั ิการดาเนินต่อไปอยา่ งต่อเนื่องจนกวา่ การเขา้ ตจี ะเสร็จสิ้นสมบรู ณ์ โดยทว่ั ไปแลว้ ทนั ทีที่การปฏิบตั ิการเขา้ ตีเร่ิมข้ึน ขอ้ จากดั พเิ ศษเก่ียวกบั การ ใชว้ ทิ ยจุ ะถูกยกเลิก 4. แบบของการติดต่อส่ือสาร ( Mode of Communication ) 4.1 การติดตอ่ สื่อสารทางเดียว (Simplex) คือการส่งข่าวโดยไม่มีการตอบรบั เคร่ืองส่งเมื่อออกอากาศ ไปแลว้ จะส่งไปไดไ้ กลเทา่ ใด เคร่ืองรับจะรับไดห้ รือไม่ ผสู้ ่งไม่สามารถจะทราบได้ 2

4.2 การติดตอ่ สื่อสารสองทาง (Duplex) คือ การส่งข่าวโดยมีการตอบรับ คู่สถานีจะมีท้งั เครื่องส่งและ เครื่องรบั อยดู่ ว้ ยกนั มีระบบการปรุงคลื่นแบบเดียวกนั , ประเภทของสญั ญาณเหมือนกนั และขณะติดต่อใช้ ความถ่ีตรงกนั สามารถโตต้ อบในการส่งขา่ วกนั ได้ เม่ือจบขอ้ ความในการส่งข่าวตอ้ งใชค้ าว่า “ เปลี่ยน ” 4.3 การตดิ ต่อสื่อสารสวนทาง (Full Duplex) คือ การส่งขา่ วโดยมีการรับและสามารถพดู แทรกข้นึ ใน ระหวา่ งท่ีกาลงั ส่งข่าวอยู่ ( ลกั ษณะเช่นเดียวกบั การติดต่อทางโทรศพั ท์ ) คู่สถานีจะมีท้งั เครื่องรับ และ เครื่องส่งอยดู่ ว้ ยกนั และเพม่ิ เตมิ ดว้ ยเครื่องรบั ช่วยอีก 1 เครื่อง 5. ทฤษฎีและการแพร่กระจายคลื่น (Theory and Propagation) 5.1 ชุดวทิ ยุ ( The Radio Set ) 5.1.1 ส่วนประกอบพ้นื ฐาน (Basic Components) ของชุดวทิ ยุ 1 ชุด ประกอบดว้ ย ส่วนประกอบ หลกั คือเครื่องส่ง และเคร่ืองรับอยา่ งละ 1 เครื่อง ช้ินส่วนอื่นๆ ที่จาเป็ นจะจดั เป็ นส่วนประกอบชุด เช่น แหล่งจา่ ยกาลงั ไฟฟ้า,เสา/สายอากาศ และปากพดู -หูฟัง ( Handset ) เป็ นตน้ หลกั การทางานในส่วนของ เครื่องส่งประกอบดว้ ยภาค Oscillator ซ่ึงทาหนา้ ที่ผลิตความถ่ีวิทยุ (RF) ในรูปของไฟฟ้ากระแสสลบั (AC) ส่งไปยงั เสาอากาศหรือสายอากาศโดยผา่ นทางสายส่ง/สายนาสญั ญาณ (Transmission Line) เสาอากาศจะ ทาหนา้ ทเ่ี ปลี่ยนไฟฟ้ากระแสสลบั ใหเ้ ป็ นกาลงั งานแม่เหลก็ ไฟฟ้าเพอ่ื แพร่กระจายไปในอากาศ ก่อนการ ส่งออกอากาศทุกคร้ังจะมีสวทิ ซ์ควบคุมการทางานการส่งวทิ ยุ ในส่วนของเครื่องรับจะเริ่มตน้ จากเสา 3

อากาศ ซ่ึงตามปกตแิ ลว้ ชุดวทิ ยทุ ่ีใชง้ านทางยทุ ธวธิ ี จะใชเ้ สาอากาศเดียวกบั เคร่ืองส่ง เสาอากาศทาหนา้ ท่ี รับกาลงั งานคล่ืนแม่เหลก็ ไฟฟ้า และเปล่ียนเป็นความถี่วทิ ยใุ นรูปของไฟฟ้ากระแสสลบั สญั ญาณความถี่ วทิ ยุ ( RF ) จะถูกนาผา่ นสายส่ง ( Transmission Line ) ไปยงั เครื่องรับ เพอ่ื เปลี่ยนเป็ นความถี่เสียง ( AF ) และความถ่ีเสียงน้ีเองก็จะถูกเปลี่ยนใหเ้ ป็นคล่ืนเสียง โดยหูฟัง หรือลาโพง หมายเหตุ 1. ชุดวทิ ยทุ ี่ใชง้ านทางยทุ ธวธิ ี บางชุด จะติดต้งั เสาอากาศของเครื่องส่ง และเครื่องรบั แยกจากกนั ก็ได้ 2. ชุดวทิ ยทุ ี่ใชต้ ดิ ต่อส่ือสารระหวา่ ง คู่สถานี ตอ้ งมีคุณลกั ษณะทางเทคนิค คือ การ ปรุงคลื่นชนิดเดียวกนั ,ความถี่ตรงกนั , สญั ญาณ การรับ-ส่งชนิดเดียวกนั และอยใู่ นระยะติดต่อของ ชุดวทิ ยนุ ้นั ๆ ดว้ ย รูปท่ี 1 ส่วนประกอบชุดวทิ ยเุ บ้อื งตน้ 5.1.2 เคร่ืองส่งวทิ ยุ (Radio Transmitter) องคป์ ระกอบท่ีง่ายท่ีสุดของเครื่องส่งวทิ ยุ ประกอบดว้ ย ภาคจ่ายกาลงั งานไฟฟ้า (Power Supply) และภาคผลิตความถี่ (Oscillator) ภาคจ่ายกาลงั งานไฟฟ้าน้ัน อาจจะเป็นหมอ้ ไฟฟ้า (Battery), เคร่ืองกาเนิดไฟฟ้า (Generator),ไฟฟ้ากระแสสลบั พร้อมหมอ้ แปลงไฟ และไฟฟ้ากระแสตรง ส่วนภาคผลิตความถี่น้นั จะทาหนา้ ทีผ่ ลิตความถ่ีวทิ ยุ ซ่ึงจะตอ้ งมีวงจรสาหรับปรับ เคร่ืองส่งใหไ้ ดค้ วามถี่ใชง้ าน และภายในเคร่ืองส่งกจ็ ะตอ้ งมีเครื่องมือควบคุมการส่งสัญญาณความถี่วิทยุ (RF) เช่น คนั เคาะ (Key) ซ่ึงเป็นสวทิ ซ์ชนิดหน่ึงท่ีทาหนา้ ที่ควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้า ในขณะที่ กดและปล่อยคนั เคาะ จะทาให้วงจรของภาคผลิตความถี่เปิ ด และปิ ด ตามหว้ งเวลาที่เปลี่ยนแปลงไปแต่ละ คร้ังท่กี ดคนั เคาะ ผลของสญั ญาณ RF จะออกมาในรูปแบบของสญั ญาณส้นั และยาว (Dot and Dash) วธิ ีการ น้ีใชเ้ ป็นการส่งรหสั มอสสากล ( International Morse Code = IMC ) หรือเรียกอีกอยา่ งหน่ึงวา่ คลื่นเสมอ ( Continuous Wave = CW ) รูปท่ี 2 แผนภาพเคร่ืองส่งวทิ ยุ CW ธรรมดา 4

5.1.3 เครื่องส่งวทิ ยคุ ล่ืนเสมอ (Continuous Wave Transmitter) เคร่ืองส่งวทิ ยทุ าหนา้ ท่ีแพร่กระจาย กาลังงานความถ่ีวิทยุ (RF) ท่ีถูกผลิตข้ึนส่งออกไปในอากาศ องค์ประกอบของเครื่องส่งวิทยุ อาจ ประกอบดว้ ยภาคผลิตความถ่ี (Oscillator) เพยี งภาคเดียว (รูปท่ี 2) แต่เคร่ืองส่งส่วนใหญ่จะเพมิ่ ภาคขยาย สญั ญาณ RF ข้ึนอีกไดแ้ ก่ Buffer และภาค RF Amplifier ( รูปที่ 3 ) ซ่ึงภาค Buffer จะทาหน้าที่รับ สญั ญาณ RF จากภาคผลิตความถี่ (Oscillator) เพื่อทาใหส้ ัญญาณ RF น้ันคงท่ี แลว้ ส่งไปให้ภาคขยาย ความถ่ีวิทยุ (RF Amplifier) ซ่ึงจะทาหน้าที่ขยายสัญญาณ RF ให้มีความแรงมากยง่ิ ข้ึน ในการควบคุม สญั ญาณความถี่จากเคร่ืองส่งน้นั อาจใชค้ นั เคาะ (Key) เป็ นเครื่องมือในการควบคุมก็ไดด้ ูรูปท่ี 2 และ 3 ประกอบ รูปท่ี 3 แผนภาพเครื่องส่งวทิ ยุ CW เมื่อเพม่ิ ภาคขยายความถ่ีวทิ ยุ 5.1.4 เคร่ืองส่งวทิ ยโุ ทรศพั ท์ (Radiotelephone Transmitter) หรือเรียกกนั ทวั่ ไปว่าเคร่ืองส่งวิทยุ ซ่ึงใชใ้ นการส่งข่าวสารเป็ นคาพูด (Voice or Phone) กรรมวิธีในการส่งน้ันจาเป็ นตอ้ งมีวิธีการสาหรับ เปลี่ยนแปลงสญั ญาณทจี่ ะออกจากเครื่องส่ง (Output) กรรมวธิ ีดงั กล่าวน้ีสามารถกระทาได้ โดยการเพิ่ม ภาคผสมความถี่ (Modulator) และภาคเสียง (Microphone) ดูรูปที่ 4 ประกอบ เคร่ืองส่งวิทยุ หรือวิทยุ โทรศพั ท์ โดยทวั่ ไปแลว้ จะมีการปรุงคล่ืนอยู่ 2 แบบ คือ การปรุงคล่ืนแบบ AM (Amplitude Modulation) หมายถึง การผสมคลื่นวทิ ยุ และคล่ืนเสียงใหม้ ีการเปล่ียนแปลงทางยอดคลื่น และการปรุงคล่ืนแบบ FM (Frequency Modulation) หมายถึง การผสมคล่ืนวิทยแุ ละคลื่นเสียงใหม้ ีการเปลี่ยนแปลงทางความถี่ การ ปรุงคล่ืนท้งั 2 แบบ จงึ เป็นทีร่ ูจ้ กั กนั โดยทว่ั ไปวา่ ชุดวทิ ยุ AM และชุดวทิ ยุ FM รูปท่ี 4 แผนภาพเคร่ืองส่งวทิ ยุโทรศัพท์ 5.1.5 เสาอากาศ (Antenna) หรือบางคร้ังอาจจะเรียกว่า สายอากาศก็ได้ ท้งั น้ีข้ึนอยกู่ บั รูปร่าง และลกั ษณะของการใชง้ าน เสาอากาศประกอบดว้ ย เสน้ ลวด หรือแท่งโลหะ ซ่ึงใชส้ าหรับท้งั เคร่ืองส่งวิทยุ และ/หรือเคร่ืองรบั วทิ ยกุ ็ได้ เสาอากาศของเครื่องส่งวทิ ยทุ าหนา้ ที่แพร่กระจายคลื่นความถ่ีวทิ ยุ (RF) ออกไป 5

ในอากาศ ส่วนเสาอากาศของเคร่ืองรบั วทิ ยทุ าหนา้ ทีร่ บั คลื่นความถ่ีวทิ ยุ (RF) ที่แพร่กระจายอยใู่ นอากาศ เขา้ มายงั เครื่องรบั วทิ ยุ รายละเอียดเกี่ยวกบั เสาอากาศ สามารถศกึ ษาไดจ้ ากบทท่ี 2 เรื่องเสาอากาศ 5.1.6 เคร่ืองรับวิทยุ (Radio Receiver) โดยทว่ั ไปสามารถรับสญั ญาณความถ่ีวิทยุ (RF) ได้ 2 ชนิด คือ 1.) สญั ญาณความถ่ีวิทยทุ ี่ถูกปรุงแลว้ (Modulated RF) ซ่ึงจะนาพาเสียงคาพูด, ดนตรี หรือเสียง อ่ืนๆ ใหไ้ ด้ยนิ ทางหูฟัง หรือลาโพง 2.) สัญญาณความถี่วทิ ยุคล่ืนเสมอ (CW) ซ่ึงจะนาพาข่าวสารใน ลกั ษณะของสญั ญาณวทิ ยเุ พยี งอยา่ งเดียว โดยวธิ ีการเขา้ รหสั สญั ญาณ Morse Code ( Dot / Dash ) 5.1.7 ภาคแยกสญั ญาณ ( Detector ) กรรมวธิ ีในการนาขอ้ ความขา่ วสารออกจากสญั ญาณความถ่ี วทิ ยุ เรียกวา่ การแยกสญั ญาณ และในวงจรเครื่องรับวิทยุ จะเรียกว่า ภาคแยกสัญญาณ ( ดูรูปที่ 5 ) ภาค แยกสญั ญาณ (Detector) น้ีจะทาหนา้ ท่ีแยกเอาขอ้ ความข่าวสารออกจากคลื่นพาห์ แลว้ นาไปใชง้ านโดยตรง หรือนาไปเขา้ ภาคขยายอีกคร้งั กไ็ ด้ หมายเหตุ ในเครื่องรบั วทิ ยุ FM ภาคแยกสญั ญาณจะเรียกวา่ Discriminator รูปที่ 5 แผนภาพเคร่ืองรบั วทิ ยุ 5.1.8 ภาคขยายความถ่ีวทิ ยุ (Radio Frequency Amplifier) หลงั จากท่ีความถี่วิทยถุ ูกแพร่กระจาย พน้ จากเสาอากาศดว้ ยอตั ราความเร็วสูง และความแรงของสัญญาณ RF ก็จะลดลงในระยะรัศมีที่ไกล ออกไป ประกอบกบั ความถี่หลากหลายของสัญญาณ RF จานวนมากที่ปะปนอยใู่ นช้นั บรรยากาศก็จะ หนาแน่นอยใู่ นลาแสงของความถี่วิทยุ (Radio Frequency Spectrum) ดังน้ันในเคร่ืองรับวิทยุจึง จาเป็นตอ้ งมีภาคขยายสญั ญาณความถ่ีวทิ ยุ (RF Signal Amplifier) ไวส้ าหรบั ทาหนา้ ทค่ี ดั เลือกความถี่วทิ ยุ ทต่ี อ้ งการใชอ้ อกจากลาแสงความถ่ีวทิ ยุ และนาสญั ญาณ RF น้นั มาขยายใหแ้ รงข้ึน เพือ่ ส่งให้กบั ภาคแยก สญั ญาณ (Detector) ดูรูปที่ 6 ตามปกตภิ าคขยายความถี่วทิ ยุ จะใชว้ งจรท่ีสามารถปรบั ได้ เพอ่ื คดั เลือกเอา สญั ญาณท่ตี อ้ งการออกมา ส่วนประกอบของภาคขยายความถ่ีวทิ ยนุ ้ีอาจใชท้ รานซิสเตอร์, หลอดวทิ ยุ หรือวงจรสมบรู ณ์(Integrated Circuits = IC) กไ็ ด้ รูปที่ 6 แผนภาพเคร่ืองรบั วทิ ยทุ ่มี ีภาคขยายความถี่วทิ ยุ 6

5.1.9 ภาคขยายความถ่ีเสียง ( Audio Frequency Amplifier ) จากกรรมวธิ ีของภาคแยกสญั ญาณ (Detector ) ท้งั ท่ีมีภาคขยายความถี่วิทยุ ( RF Amplifier ) และ/หรือไม่มีก็ตามสัญญาณความถ่ีเสียง ( AF = Audio Frequency ) ที่ออกจากภาคแยกสัญญาณจะมีความแรงท่ีอ่อนมากในเครื่องรับวิทยุ จึง จาเป็ นตอ้ งมีภาคขยายความถ่ีเสียงไวส้ าหรับทาหน้าท่ีขยายสัญญาณความถี่เสียงใหอ้ ยใู่ นระดบั ท่ีสามารถ นาไปใชง้ านได้ โดยออกมาในลกั ษณะของเสียงทางหูฟัง/ลาโพง หรือทางโทรพิมพ/์ ขอ้ มูล ภาคขยาย ความถ่ีเสียง (AF Amplifier ) น้ีในเคร่ืองรับวทิ ยอุ าจมีมากกวา่ 1 ภาคก็ได้ รูปที่ 7 แผนภาพเคร่ืองรับวทิ ยทุ ี่สมบูรณ์ 6. คล่ืนวิทยุ (Radio Waves) 6.1 ความเร็วของการแพร่กระจาย ( Propagation Velocity ) คลื่นวทิ ยเุ ดินทางใกลพ้ ้ืนผวิ โลก และยงั แพร่กระจายสู่ทอ้ งฟ้าโดยทามุมต่างๆ กบั พ้นื ผิวโลกอีกดว้ ย ( ดูรูปท่ี 8 ) คล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่าน้ีเดิน ทางผ่านช้นั บรรยากาศ โดยใช้ความเร็วเท่ากบั การเดินทางของแสงมายงั พ้ืนโลก คือ ประมาณ 300,000 กม. ( 186,000 ไมล์ ) ต่อ วนิ าที รูปท่ี 8 การแพร่กระจายของคลื่นวทิ ยจุ ากเสาอากาศในแนวต้งั ฉาก 7

6.2 ความยาวคล่ืน (Wavelength) หมายถึง ระยะทางระหวา่ งยอดคล่ืนหน่ึงไปยงั อีกยอดคลื่นหน่ึงถดั ไป หรืออาจหมายถึงความยาวของรูปคลื่น 1 ไซเกิล ( Cycle ) คือ การบรรจบรอบหน่ึง 360 องศา ในทาง ไฟฟ้ากระแสสลบั หรือคลื่นเสียง หรือคลื่นวทิ ยุ ) ความยาวคล่ืนใชห้ น่วยวดั เป็ นเมตรเสมอ และใช้ สญั ลกั ษณ์เป็น  ( Lambda ) รูปท่ี 9 ความยาวคล่ืนของคลื่นวทิ ยุ 6.3 ความถ่ีวิทยุ (Radio Frequency) ความถี่ของคลื่นวิทยจุ ะเหมือนกบั จานวนรอบไซเกิล/วินาที รูป Cycle ของความถี่วทิ ยมุ ีการเปลี่ยนแปลงตามความถี่ ถา้ ความถี่ต่ารูป Cycle จะยาวกวา่ หมายถึง ความ ยาวคล่ืนจะยาวกว่าไปดว้ ย และถา้ ความถี่สูงรูป Cycle จะส้นั กว่า หมายถึง ความยาวคล่ืนจะส้นั กวา่ ไป ดว้ ย ( ดูรูปท่ี 10 ) รูปที่ 10 การเปรียบเทยี บคล่ืนความถี่ที่แตกตา่ งกนั หน่วยวดั ความถ่ี เรียกวา่ เฮิรทซ์ ( Hz = Hertz ) จานวน 1 Cycle/วนิ าที มีค่าเท่ากบั 1 Hz เน่ืองจากความถี่ วทิ ยมุ ีจานวน Cycle ทีส่ ูงมาก โดยทว่ั ไปจงึ มกั ถูกวดั คา่ เป็นหลายพนั เฮริทซ์ เพ่ือให้ง่ายต่อการใชค้ ่าหน่วย วดั ความถี่ สามารถเปรียบค่าความถ่ีไดด้ งั น้ี 1,000 Hz = 1 KHz ( Kilohertz ) 1,000,000 Hz หรือ 1,000 KHz = 1 MHz ( Megahertz ) 1,000,000,000 Hz หรือ 1,000 MHz = 1 GHz ( Gigahertz ) 6.4 การคานวณหาค่าความถี่ (Frequency Calculation) ค่าของความถ่ีเกิดจากความสัมพนั ธ์ระหว่าง ความเร็วของคล่ืนวทิ ยุ (Velocity of Radio Wave) และความยาวคล่ืน (Wavelength) ในส่วนของความเร็ว คลื่นวทิ ยนุ ้นั จะมีค่าคงทเ่ี สมอไม่วา่ เคร่ืองส่งวทิ ยจุ ะส่งดว้ ยความถ่ีขนาดใดก็ตาม ค่าคงท่ีน้ันมีค่าเท่ากบั ความเร็วของแสง คือ 300,000,000 เมตร/วนิ าที ( 186,000 ไมล์/วินาที ) ส่วนค่าความยาวคลื่นจะคิดเป็ น เมตร และแทนค่าดว้ ยสญั ลกั ษณ์  ( Lambda ) ดงั น้นั เมื่อตอ้ งการหาคา่ ความถ่ีและ/หรือคา่ ความยาวคลื่น (จาเป็ นตอ้ งทราบค่าอยา่ งใดอยา่ งหน่ึง เช่น เม่ือตอ้ งการหาค่าความถ่ีก็ตอ้ งทราบค่าความยาวคล่ืนและ/ หรือ เมื่อตอ้ งหาคา่ ความยาวคล่ืนกต็ อ้ งทราบค่าความถี่ ) สามารถคานวณจากสูตรดงั น้ี 8

สูตร หาความถี่ = ความเร็วคลื่นวทิ ยุ หรือ F = V ความยาวคล่ืน  สูตร หาความยาวคล่ืน = ความเร็วคลื่นวทิ ยุ หรือ  = V ความถ่ี F หรือ 1. 300,000, หรือ 2. 300,000 V 000 F F หรือ 3. 300  ( Hz )  ( KHz )  F  ( MHz ) หมายเหตุ : 1) 1. เม่ือค่า F เป็น Hz 2. เมื่อค่า F เป็น KHz 3. เม่ือคา่ F เป็น MHz 2) เมื่อตอ้ งการหาค่าความยาวคล่ืน()ใชน้ ้ิวหรือวสั ดุปิ ดช่อง  กจ็ ะทราบสูตรคานวณ 3) เม่ือตอ้ งการหาคา่ ความถี่ ( F ) ใชน้ ้ิวหรือวสั ดุปิ ดช่อง F ก็จะทราบสูตรคานวณ 6.5 ยา่ นความถี่ (Frequency Bands) จากตารางที่ 1 แสดงการแบ่งยา่ นหรือกลุ่มความถี่ ภายในลาแสง ความถี่วทิ ยุ ( Radio Frequency Spectrum ) ที่แพร่กระจายในช้นั บรรยากาศ ชุดวิทยทุ างยทุ ธวธิ ีท้งั หมดจะ ใชย้ า่ นความถ่ีต้งั แต่ 2 – 400 MHz จากลาแสงความถ่ีวทิ ยนุ ้ี ยา่ นความถี่ ความถ่ีเป็น MHz ความถี่ต่ามาก ( Very Low Frequency = VLF ) ต่ากวา่ .03 ความถ่ีต่า ( Low Frequency = LF ) .03 - .3 ความถ่ีปานกลาง ( Medium Frequency = MF ) .3 – 3.0 ความถี่สูง ( High Frequency = HF ) 3.0 – 30 ความถี่สูงมาก ( Very High Frequency = VHF ) 30 – 300 ความถ่ี Ultrahigh = UHF 300 – 3,000 ความถ่ี Super high = SHF ความถี่ Extremely high = EHF 3,000 – 30,000 30,000 – 300,00 ตารางท่ี 1 ยา่ นความถ่ีวทิ ยุ 6.6 คุณลกั ษณะของยา่ นความถ่ี (Characteristics of Frequency Bands) จากตารางที่ 2 แสดง คุณลกั ษณะ ที่แน่นอนของยา่ นความถี่แต่ละยา่ น ท้งั ระยะการติดต่อ และกาลงั ส่งที่กาหนดไวใ้ นตาราง เป็นสภาวะการใชง้ านตามปกติ (หมายถึงตอ้ งปฏิบตั ิตามข้นั ตอนการใชง้ านชุดวิทยอุ ยา่ งถูกตอ้ ง รวมท้งั การเลือกท่ีต้งั สถานีวทิ ยุ และการปรับทิศทางเสาอากาศตอ้ งถูกตอ้ งเหมาะสมดว้ ย)ระยะการติดต่อจะ เปล่ียนไปตามสภาวะของศูนยก์ ลางการแพร่กระจายคล่ืน และกาลงั ส่งของเครื่องส่ง 9

ยา่ น ระยะการตดิ ตอ่ ( Range ) กาลงั ส่งเป็นกิโลวตั ต์ ความถ่ี (Power Required KW) ( Band ) คลื่นดิน คล่ืนฟ้า LF Ground Wave Sky Wave MF HF ไมล์ / กม. ไมล์ / กม. VHF UHF 0 – 1,000 / 0 – 1,609 500 – 8,000 / 805 – 12,872 50 ข้นึ ไป 0 – 100 / 0 – 161 100 – 1,500 / 161 – 2,415 .5 – 50 0 – 50 / 0 – 83 100 – 8,000 / 161 – 12,872 .5 – 5 0 – 30 / 0 – 48 50 – 150 / 80.5 - 241 .5 หรือ นอ้ ยกวา่ 0 – 50 / 0 – 83 XXX XXX .5 หรือ นอ้ ยกวา่ ตารางที่ 2 คุณลกั ษณะและยา่ นความถ่ี 7.1 การแพร่กระจายคล่ืนวิทยุ (Radio Wave Propagation) การเดินทางของคลื่นวิทยจุ ากเคร่ืองส่งไป ยงั เคร่ืองรับมีอยู่ 2 ทางหลกั คือ ทางคล่ืนดิน (Ground Wave) และทางคล่ืนฟ้า (Sky Wave) ดูรูปท่ี 11 คล่ืน ดินจะเดินทางโดยตรงจากเคร่ืองส่งไปยงั เครื่องรบั ดงั น้นั คลื่นดินจึงใชใ้ นการส่งในระยะใกล้ และการส่ง ในยา่ นความถ่ี UHF ท้งั หมดรวมถึงยา่ น VHF ส่วนปลายดว้ ย ส่วนคลื่นฟ้าจะเดินทางข้ึนสู่ช้นั บรรยากาศ ไอโอโนสเฟียร์ ( Ionosphere ) แลว้ สะทอ้ นกลบั มายงั พ้ืนโลก ดงั น้นั คล่ืนฟ้าจึงใชใ้ นการส่งในระยะไกล เป็ นหลกั รูปที่ 11 ทางเดินหลกั ของคลื่นวทิ ยุ 7.1 การแพร่กระจายคลื่นดิน (Ground Wave Propagation) การติดต่อสื่อสารทางวทิ ยุ ซ่ึงใชก้ ารแพร่ กระจายของคล่ืนดิน จะไม่ใช้ หรืออาศยั การสะทอ้ นคลื่นจากช้นั บรรยากาศไอโอโนสเฟี ยร์ หรือ คลื่นฟ้า การแพร่กระจายของคลื่นดินเป็นผลจากลกั ษณะทางไฟฟ้าของพน้ื โลก และจากการหกั เหของคล่ืนจานวน หน่ึงตามส่วนโคง้ ของพ้ืนโลก ดงั น้นั ความแรงของคลื่นดินที่จะมีผลต่อเคร่ืองรับ จึงข้ึนอยกู่ ับกาลงั ส่ง และความถ่ีของเครื่องส่ง, รูปลกั ษณะของพ้นื โลก และการเป็ นสื่อนาตามทางเดินของทิศทางการส่ง กระจายเสียง นอกจากน้ียงั รวมถึงสภาพอากาศประจาทอ้ งถิ่นน้นั ๆ ดว้ ย องคป์ ระกอบของคลื่นดินมีดงั น้ี 10

รูปที่ 12 ทางเดินที่เป็นไปไดข้ องคลื่นดิน 1) คลื่นตรง (Direct Wave) เป็นส่วนหน่ึงของคลื่นวทิ ยุ ซ่ึงเดินทางตรงจากเสาอากาศเครื่องส่ง ไปยงั เสาอากาศเครื่องรบั ส่วนของคลื่นตรงน้ีถูกจากดั อยใู่ นระยะเสน้ แนวระดบั สายตา (Line-Of-Sight = LOS) ระหวา่ งเสาอากาศเครื่องส่งและเคร่ืองรับ และเพิ่มระยะข้ึนอีกเล็กน้อยดว้ ยผลจากการแยกและหักเห ของคลื่นในช้นั บรรยากาศบริเวณส่วนโคง้ ขอบพน้ื โลก ระยะเสน้ แนวระดบั สายตา ( LOS ) น้ีสามารถเพิ่ม ระยะใหไ้ กลข้ึนได้ โดยการเพมิ่ ความสูงของเสาอากาศเครื่องส่งและ/หรือเครื่องรบั ใหส้ ูงข้นึ 2) คลื่นดินสะทอ้ น (Ground Reflected Wave) เป็ นส่วนหน่ึงของคล่ืนวทิ ยุ ซ่ึงเดินทางมาถึงเสา อากาศเคร่ืองรบั ภายหลงั จากการถูกสะทอ้ นจากพ้นื ผวิ โลก แต่ในกรณีเม่ือส่วนของคลื่นดินสะทอ้ น และ ส่วนของคล่ืนตรงเดินทางมาถึงเสาอากาศเครื่องรับในเวลาเดียวกนั และทามุมแนวระนาบ 180 องศา ซ่ึงกนั และกนั สามารถทาใหเ้ กิดการขาดหาย (Fading) ของสญั ญาณวทิ ยไุ ด้ 3) คลื่นผวิ โลก (Surface Wave) เป็ นส่วนหน่ึงของคล่ืนดินท่ีเกาะตามผวิ โลก ซ่ึงเป็นผลท่เี กิด จากการเป็นส่ือนา และคา่ คงท่ไี ฟฟ้าสองข้วั ของพน้ื ดิน 7.2 การแพร่กระจายคลื่นฟ้า (Sky–Wave Propagation) การตดิ ตอ่ สื่อสารทางวทิ ยุ ซ่ึงใชก้ ารแพร่กระจาย ของคลื่นฟ้าน้นั จะข้ึนอยกู่ บั ช้นั บรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ (Ionosphere) ทาหนา้ ท่ีจดั สรรทางเดินสญั ญาณ ระหวา่ งเสาอากาศเคร่ืองส่ง และเคร่ืองรบั 7.2.1 โครงสร้างช้นั บรรยากาศไอโอโนสเฟี ยร์ (Ionosphere Structure) ไอโอโนสเฟี ยร์ เป็ นช้นั บรรยากาศทอี่ ยถู่ ดั จากพน้ื โลกข้นึ ไป เมื่อความสูงเพมิ่ ข้นึ ความหนาแน่นของโมเลกุลในอากาศก็จะลดลง จึงทาใหเ้ กิดความแตกต่างข้นึ ในช้นั บรรยากาศจากรูปท่ี 13 ช้นั บรรยากาศไอโอโนสเฟี ยร์จะแบ่งออกเป็ น 4 ช้นั โดยกาหนดดว้ ยตวั อกั ษร D, E, F1 และ F2 ในหว้ งเวลากลางวนั เมื่อรังสีของแสงอาทิตยส์ ่องตรงไปยงั ช้นั บรรยากาศส่วนน้ี ช้นั ท้งั 4 ของ ไอโอโนสเฟี ยร์ก็จะปรากฏเด่นชดั แตใ่ นหว้ งเวลากลางคืนช้นั F1 และ F2 จะรวมกนั เป็นช้นั เดียวกนั คอื ช้นั F ส่วนช้นั D และ E จะจางหายไป รายละเอียดของไอโอโนสเฟี ยร์ แต่ละช้นั มีดงั น้ี 1) ช้นั D ( D Layer ) เป็ นช้นั บรรยากาศที่มีอยใู่ นห้วงเวลากลางวนั ทม่ี ีแสงอาทติ ยส์ ่องสวา่ ง เทา่ น้นั และมีผลกระทบเลก็ นอ้ ยตอ่ การหกั เหของทางเดินคล่ืนวทิ ยคุ วามถี่สูง อยา่ งไรก็ตาม เม่ือทางเดิน ของคล่ืนอย่ใู นยา่ นท่ีถูกแสงอาทิตยโ์ ดยตรง ผลกระทบที่สาคญั จากช้นั บรรยากาศ D ก็คือ คล่ืนวิทยุ ความถี่สูงจะถูกทาใหอ้ ่อนกาลงั ลง ระยะความสูงของช้นั D ต้งั แต่ 48 – 88 กม. ( 30 – 55 ไมล์ ) 11

2) ช้นั E ( E Layer ) เป็ นช้นั บรรยากาศที่ใชใ้ นหว้ งเวลากลางวนั สาหรบั การส่งคล่ืนวทิ ยุ ความถ่ีสูงในช่วงระยะติดต่อปานกลาง ( น้อยกว่า 2,400 กม. ) ในห้วงเวลากลางคืนความเขม้ ของช้นั บรรยากาศ E ก็จะลดนอ้ ยลงและไร้ประโยชน์ สาหรับการส่งคล่ืนวิทยุ ระยะความสูงของช้นั E ต้งั แต่ 88 – 136 กม. ( 55 – 85 ไมล์ ) 3) ช้นั F ( F Layer ) เป็ นช้นั บรรยากาศท่ีมีอยใู่ นระยะความสูง ต้งั แต่ 136 – 400 กม. ( 85–250 ไมล์ ) เหนือพ้นื โลก และประจุไฟฟ้าของอะตอมจะถูกเปลี่ยนแปลง ( Ionized ) ตลอดเวลา ใน หว้ งเวลาของกลางวนั ช้นั บรรยากาศ F จะแบ่งยอ่ ยออกเป็ น 2 ช้นั ( F1 และF2 ) และในห้วงเวลากลางคืน จะรวมกนั เป็นช้นั เดียว ( F ) โดยเร่ิมช้นั ความสูงท่ีประมาณต้งั แต่ 260 กม. ( 170 ไมล์ ) ช้นั บรรยากาศ F น้ี จะอานวยประโยชน์ สาหรับการตดิ ต่อ สื่อสารดว้ ยวทิ ยใุ นระยะไกล ( มากกว่า 2,400 กม. ) โดยเฉพาะ อยา่ งยง่ิ ช้นั บรรยากาศ F2 จะเป็นช้นั ทีอ่ านวยประโยชน์ไดม้ ากที่สุด สาหรับการติดต่อส่ือสารดว้ ยวทิ ยใุ น ระยะไกล ถึงแมว้ ่าระดบั ประจุไฟฟ้าของอะตอมในช้นั F2 น้ีจะถูกเปล่ียนแปลง ( Ionization ) อยา่ งมาก ตลอดท้งั วนั ก็ตาม รูปท่ี 13 การแบง่ ช้นั บรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ 7.2.2 การเปลี่ยนแปลงตามปกติของไอโอโนสเฟี ยร์ ( Regular Variation of The Ionosphere ) การหมุนของโลกรอบดวงอาทิตย์ และการเปล่ียนแปลงการแผร่ งั สีความร้อนของดวงอาทิตยเ์ ป็ นอิทธิพล ที่เอ้ืออานวยใหเ้ กิดการเปลี่ยนแปลงของช้นั บรรยากาศไอโอโนสเฟี ยร์ การเปล่ียนแปลงเหล่าน้ีมีอยดู่ ว้ ยกนั 2 ประเภทใหญ่ๆ คอื ประเภทปกติ ซ่ึงเป็ นการเปล่ียนแปลงท่สี ามารถพยากรณ์ได้ และประเภทไม่ปกติ ซ่ึง เป็นการเปล่ียนแปลงอนั เกิดจากการกระทาทีผ่ ดิ ปกตขิ องดวงอาทิตย์ การเปล่ียนแปลงตามปกติทาให้เกิด สิ่งต่อไปน้ี 12

1) กลางวนั และกลางคืน ( Day & Night or Daily ) เกิดจากการหมุนรอบตวั เองของโลก 2) ฤดูกาล ( Seasonal ) เกิดจากการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ 3) วงรอบ 27 วนั ( 27 – Day ) เกิดจากการหมุนของดวงอาทิตยบ์ นแกนของตวั มนั เอง ซ่ึง ใชเ้ วลา 27 วนั 4) วงรอบ 11 ปี ( 11 – Year ) เกิดจากการเดินทางครบรอบไซเกิลของจุดดาบนดวงอาทิตย์ จากระดบั สูงสุดผา่ นระดบั ต่าสุด และกลบั สู่สูงสุดของความเขม้ ซ่ึงใชเ้ วลา 11 ปี 7.2.3 การเปลี่ยนแปลงทีไ่ ม่ปกตขิ องไอโอโนสเฟี ยร์ ( Irregular Variations of The Ionosphere ) ในการวางแผนระบบการติดต่อสื่อสาร จะตอ้ งนาสถานะปัจจุบนั ของการเปล่ียนแปลงตามปกติท้งั 4 ประการมาคาดการณ์ไวล้ ่วงหน้า นอกจากน้ียงั มีการเปลี่ยนแปลงที่ไม่ปกติ และไม่สามารถคาดการณ์ ล่วงหนา้ ได้ ซ่ึงตอ้ งนามาพจิ ารณาอีกดว้ ย การเปลี่ยนแปลงท่ไี ม่ปกติน้ีมีผลตอ่ การลดประสิทธิภาพ ทาให้ เกิดช่องวา่ งของการติดต่อสื่อสารในขณะน้ัน ซ่ึงเป็ นเร่ืองท่ีไม่สามารถควบคุมหรือชดเชยไดใ้ นเวลาน้ัน การเปล่ียนแปลงที่ไม่ปกตมิ ีดงั น้ี 1) การกระจายตวั เองของช้นั บรรยากาศ E ( Sporadic E ) เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงทาง ประจไุ ฟฟ้าของอะตอมมากเกินไป จะทาใหบ้ รรยากาศช้นั E กระจายตวั และมีผลสะทอ้ นกลบั ของคล่ืน จากช้นั ที่อย่สู ูงกว่า นอกจากน้ียงั สามารถทาให้เกิดการแพร่กระจายสญั ญาณคล่ืนไกลออกไปนบั หลาย ร้อยไมลเ์ กินกวา่ ระยะปกติ โดยไม่ไดค้ าดคิด ผลกระทบลกั ษณะเช่นน้ีสามารถเกิดข้ึนไดต้ ลอดเวลา 2) การก่อกวนฉบั พลนั ของไอโอโนสเฟี ยร์ ( Sudden Ionospheric Disturbance = SID ) การก่อกวนฉับพลันน้ีเกิดข้ึนในเวลาเดียวกันกับการพุ่งประทุโชติของแสงอาทิตย์ และทาให้การ เปลี่ยนแปลงประจุไฟฟ้าของอะตอมในช้ันบรรยากาศ D ผิดจากปกติ ผลกระทบลกั ษณะน้ี จะทาให้ ความถ่ีที่สูงกว่า 1 MHz ข้ึนไปท้งั หมดถูกดูดกลืนเขา้ ไปในช้นั บรรยากาศ D ปรากฏการณ์ดงั กล่าวน้ี สามารถเกิดข้ึนไดต้ ลอดเวลา ในหว้ งเวลากลางวนั ซ่ึงอาจเกิดข้ึนเป็ นเวลานานจาก 2 – 3 นาที จนถึงหลาย ชว่ั โมงกเ็ ป็นได้ และเมื่อเกิดข้ึนแลว้ เครื่องรบั จะรับสญั ญาณใดๆ ไม่ไดเ้ ลย 3) พายไุ อโอโนสเฟียร์ ( Ionospheric Storms ) ในระหวา่ งที่เกิดพายุ การรับคลื่นฟ้าทม่ี ี ความถี่สูงกวา่ 1.5 MHz สถานะความเขม้ ของคลื่นจะต่า และมีแนวโนม้ จะถูกลมพายพุ ดั กระโชกและจาง หายไป ( Flutter Fading ) พายไุ อโอโนสเฟี ยร์ อาจเกิดข้นึ เป็ นหว้ งเวลายาวนาน จากหลายชวั่ โมงจนถึงเป็ น วนั ๆ และตามปกติแลว้ ก็จะแผข่ ยายออกไปเป็นบริเวณกวา้ ง ทว่ั ไป 7.2.4 คุณลกั ษณะของความถ่ีในช้นั ไอโอโนสเฟียร์ ( Frequency Characteristics In Ionosphere ) ระยะทางของการส่งวทิ ยรุ ะยะไกลจะข้ึนอยกู่ บั ความหนาแน่นของการเปล่ียนแปลงทางประจุไฟฟ้าของ อะตอม ( Ionization ) ของแต่ละช้นั ในไอโอโนสเฟี ยร์เป็ นหลกั และการสะทอ้ นคล่ืนวิทยกุ ลบั มายงั พ้นื โลกทด่ี ีน้นั ตอ้ งอาศยั ความถ่ีที่สูงกวา่ และความหนาแน่นของการเปล่ียนแปลงทางประจไุ ฟฟ้าของอะตอม ทม่ี ากกวา่ อีกดว้ ย จากคุณลกั ษณะดงั กล่าวทาใหช้ ้นั บรรยากาศ E และ F เป็ นช้นั ท่ีมีการสะทอ้ นคลื่นกลบั สู่พ้นื โลกไดด้ ีกวา่ ช้นั D เพราะช้นั บรรยากาศ D มีการเปล่ียนแปลงทางประจุไฟฟ้าของอะตอม ( Ionized ) นอ้ ยที่สุด และจะไม่สะทอ้ นคล่ืนความถ่ีท่ีสูงกว่า 500 KHz รูปท่ี 14 แสดงทางเดินของการส่งคล่ืนฟ้า 13

ซ่ึงสามารถแพร่กระจายออกไปไดห้ ลายทิศทาง เพ่ือใหเ้ กิดความเขา้ ใจถึงการสะทอ้ นกลบั ของคลื่นฟ้า เกิดข้ึนไดอ้ ยา่ งไร จงึ ขอกล่าวถึงปัจจยั ที่เก่ียวขอ้ งดงั น้ี คือ “ เขตความถ่ีวิกฤต ” (The Critical Frequency) หมายถึง การกาหนดให้เป็ นเขตสะทอ้ นกลับมายงั พ้ืนโลกของคล่ืนความถี่วิทยุ ซ่ึงมีอยู่ทุกช้ันของ ไอโอโนสเฟียร์ “ มุมลาดเอียง ” ( Angle of Incidence ) หมายถึง มุมของคล่ืนความถี่วิทยทุ ี่ถูกส่งข้ึนไปยงั ช้นั ไอโอโนสเฟี ยร์ เป็ นมุมที่มากกวา่ หรือน้อยกวา่ 90 องศา, “ มุมวิกฤต ” (The Critical Angle) หมายถึง มุมของคลื่นความถี่วทิ ยทุ ่ีถูกส่งข้ึนไปเหนือกว่าความถี่วกิ ฤต และจะสะทอ้ นกลบั มายงั พ้นื โลก ถา้ คล่ืน ความถี่น้นั ทามุมลาดเอียงเลก็ กวา่ มุมท่ีแน่นอนบางมุม จากรูปท่ี 14 จะเห็นวา่ ส่วนหน่ึงของคล่ืนความถ่ีท่ี มากกว่าความถี่วิกฤต และมีมุมที่ใหญ่กว่ามุมวิกฤตคล่ืนความถ่ีวิทยเุ หล่าน้ีจะผ่านทะลุช้นั บรรยากาศ ไอโอโนสเฟี ยร์ออกไปในอวกาศไม่มีการสะทอ้ นกลับมายงั พ้ืนโลก และอีกส่วนหน่ึงท่ีอยู่ในช้ัน บรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ คล่ืนความถี่วทิ ยสุ ่วนน้ีจะถูกสะทอ้ นกลบั มายงั พน้ื โลก เพราะอยใู่ นเขตความถี่ วกิ ฤต และมีมุมลาดเอียงทีพ่ อดีไม่ใหญ่กวา่ มุมวกิ ฤต คล่ืนความถี่วทิ ยทุ ่ีสะทอ้ นกลบั มายงั พ้นื โลกเหล่าน้ี จะอานวยประโยชนใ์ หใ้ นการตดิ ต่อสื่อสาร รูปท่ี 14 ทางเดินการส่งคล่ืนฟ้า 7.2.5 ทางเดินการส่งสัญญาณคลื่น (Transmission Paths) การแพร่กระจายของคล่ืนฟ้าเกี่ยวเนื่อง กบั การส่งคล่ืนวทิ ยุ ซ่ึงตอ้ งอาศยั ช้นั บรรยากาศไอโอโนสเฟี ยร์ ในการจดั สรรทางเดินของสัญญาณคลื่น ระหวา่ งเคร่ืองส่ง และเครื่องรบั ( ดงั แสดงในรูปที่ 14 ) ระยะทางจากเสาอากาศเครื่องส่งไปยงั สถานท่ีที่ ซ่ึงคลื่นฟ้าตกกระทบพ้ืนโลกคร้ังแรก เรียกว่า “ ระยะกระโดด ” (Skip Distance) ระยะกระโดดน้ีข้ึนอยกู่ บั มุมลาดเอียง (Angle of Incidence), ความถี่ใชง้ าน, ความหนาแน่น และความสูงของช้นั ไอโอโนสเฟี ยร์ นอกจากน้ีความสูงของเสาอากาศที่มีความสัมพนั ธ์กบั ความถ่ีใชง้ านก็จะมีผลกระทบต่อมุมซ่ึงคลื่นวิทยุ ถูกส่งออกไปปะทะและเจาะช้นั บรรยากาศไอโอโนสเฟียร์แลว้ สะทอ้ นกลบั สู่พ้นื โลก สาหรับมุมลาดเอียง น้นั สามารถควบคุมได้ เพอ่ื ใหก้ ารรับสญั ญาณท่ีตอ้ งการอยใู่ นพน้ื ท่คี รอบคลุม การควบคุมมุมและ ทศิ ทาง 14

การแพร่กระจายคลื่นวทิ ยกุ ระทาได้ 2 วธิ ี คือ 1.) การทาความสูงของเสาอากาศให้ต่าลง โดยการใชเ้ ชือก ร้ังเสาอากาศ ดว้ ยวธิ ีน้ีจะมีผลในการเพ่ิมมุมการส่งคล่ืนวิทยอุ อกเป็ นบริเวณกวา้ ง และลดพ้นื ท่ีจุดบอด (Skip Zone) ไดม้ าก ทาใหส้ ญั ญาณวทิ ยอุ ยใู่ นพ้ืนที่ครอบคลุมตามตอ้ งการ และ 2.) การทาความสูงของ เสาอากาศใหส้ ูงข้ึน โดยการยกหรือข้นึ เสาอากาศใหส้ ูงข้ึน ดว้ ยวธิ ีน้ีจะมีผลในการลดมุมการส่งคลื่นวิทยุ ใหต้ ่าลง ทาใหม้ ุมตกกระทบของคล่ืนมายงั พ้นื โลกมีมากข้ึน จึงเหมาะสาหรับการติดต่อส่ือสารในระยะไกล แตอ่ ยา่ งไรกต็ ามผลเสียท่ีจะเกิดข้ึนก็คือ จะมีพ้ืนที่จุดบอด ( Skip Zone ) มาก รูปที่ 15 ทางเดินการส่งคล่ืนฟ้าในลกั ษณะมุมต่า เมื่อคล่ืนวทิ ยทุ สี่ ่งออกไปสะทอ้ นกลบั มายงั พน้ื โลก ส่วนหน่ึงของพลงั งานของคล่ืนจะถูกดูดซึม ลงดิน และส่วนหน่ึงของพลงั งานท่ีเหลือจะถูกสะทอ้ นกลบั ไปยงั ช้ันบรรยากาศไอโอโนสเฟี ยร์ และ สะทอ้ นกลับมายงั พ้ืนโลกอีกคร้ัง และ/หรืออีกหลายคร้ังก็ได้ การส่งคล่ืนวิทยุในลกั ษณะน้ีเป็ นการ สะท้อนกลับแบบสลับต่อเน่ืองระหว่างช้ันบรรยากาศไอโอโนสเฟี ยร์และพ้ืนโลก ซ่ึงเรียกกันว่า “ กา้ วกระโดด ” ( Hops ) คุณลกั ษณะของคลื่นวทิ ยกุ า้ วกระโดดสามารถทาใหร้ ะยะของการติดต่อสื่อสาร เพมิ่ ข้นึ เป็นระยะไกลมาก IONOSPHERE SINGLE-HOP TTRWAON-HSMOIPSSION TRANSMISSION RECEIVER TRANSMITTER รูปที่ 16 ทางเดินการส่งคล่ืนฟ้าแบบกา้ วกระโดด 15

8. แบบของการปรุงคลื่น และวิธีการส่ง ( Types of Modulation & Methods of Transmission ) 8.1 วตั ถุประสงคห์ ลกั ของการใชเ้ ครื่องวทิ ยใุ นการติดต่อสื่อสารก็คือ ความตอ้ งการในการส่งขา่ วสาร ในรูปของคาพูด ( Speech ),ขอ้ มูล ( Data ),วิทยโุ ทรพมิ พ์ ( RTTA ) และรหสั โทรเลข (Telegraphic Code) แต่ข่าวสารดงั กล่าวขา้ งตน้ ไม่สามารถจะทาการส่งออกไปในรูปสถานะเดิมโดยตรง จะตอ้ งถูกเปล่ียน สถานะใหเ้ ป็ นกาลงั งานไฟฟ้าความถ่ีเสียง และแพร่กระจายออกไปในช้นั บรรยากาศของโลกในรูปของ คล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้า อย่างไรก็ตามสัญญาณความถ่ีเสียงท่ีจะใช้ในการแพร่กระจายคล่ืนน้ัน มีความ จาเป็ นตอ้ งใชเ้ สาอากาศที่ยาวมาก ตวั อยา่ งเช่น สญั ญาณความถ่ีเสียง 20 Hz จาเป็ นตอ้ งใชเ้ สาอากาศที่มี ความยาวถึง 8,000 กม. ซ่ึงไม่มีความเหมาะสมต่อการใช้งาน ดงั น้ันในทางปฏิบตั ิเพื่อให้เกิดความ เหมาะสม และใชป้ ระโยชนไ์ ดด้ ี จึงใชก้ รรมวธิ ีผสมความถี่เสียงเขา้ กบั ความถี่วทิ ยุ เรียกวา่ “การปรุงคล่ืน” (Modulation) เพอื่ ให้ไดค้ วามถ่ีท่ีสูงข้ึน และความยาวของเสาอากาศก็จะลดลง การส่งข่าวสารทางวทิ ยใุ หไ้ ด้ พ้ืนที่ครอบคลุมเป็ นบริเวณกวา้ ง จาเป็ นตอ้ งใชเ้ สาอากาศที่มีประสิทธิภาพ กล่าวคือ ความยาวของเสา อากาศตอ้ งเหมาะสม ( Match ) กบั ความถี่วิทยทุ ี่ใชง้ าน ท้งั น้ี เพ่ือลดการสูญเสียกาลงั งานภายในเสา อากาศ 8.2 การปรุงคลื่น ( Modulation ) การปรุงคลื่นมีอยดู่ ว้ ยกนั 2 แบบ คอื การปรุงคลื่นทางความสูงของ คล่ืน (Amplitude Modulation = AM.) และการปรุงคล่ืนทางความถ่ี (Frequency Modulation = FM.) ท้งั เครื่องส่งแบบ AM. และ FM. จะผลิตคล่ืนพาห์ความถี่วิทยุ ( RF Carrier ) ข้ึนมาซ่ึงคล่ืนพาห์น้ี ก็คือ คลื่น ชนิดหน่ึงที่มีความสูงของคล่ืนคงที่,ความถี่คงที่ และช่วงระยะห่างคงที่ คลื่นพาห์สามารถถูกปรุง หรือ ผสมคล่ืนโดยการเปลี่ยนความสูงของคล่ืนของตวั มนั เอง, เปล่ียนความถี่ของตวั มนั เอง หรือเปล่ียนช่วง ระยะห่างของตวั มันเอง ดังน้ันคลื่นพาห์ความถี่วิทยุ ทาหน้าท่ีนาพาข่าวสาร โดยการถูกปรุงหรือผสม นน่ั เอง หรือกล่าวอีกนยั หน่ึง “การปรุงคลื่น” หมายถึง กรรมวิธีของการซอ้ นหรือทาบทบั ข่าวสาร (คาพดู สญั ญาณรหสั ) เขา้ กบั คลื่นพาห์ รูปท่ี 17 แสดงรูปลกั ษณะของคล่ืน 16

1) การปรุงคล่ืนทางความสูงของคลื่น (Amplitude Modulation = AM.) การปรุงคล่ืนแบบ AM. น้ัน เราใชส้ ัญญาณข่าวสาร สมมติว่าให้สัญญาณเสียงผสมลงบนสัญญาณพาหะเพ่ือเปลี่ยนคุณสมบตั ิทาง ความสูง ( หรือขนาด ) ของพาหะ ในรูปที่ 18 เราใชส้ ญั ญาณพาหะ ( ก ) ผสมกบั สัญญาณเสียง ( ข ) ลงในวงจรนอนลิเนียร์ ( Nonlinear ) เช่น ใชไ้ ดโอดหรือทรานซิสเตอร์ โดยใหม้ ีจุดทางานอยใู่ นบริเวณท่ี ไม่เป็ นลิเนียร์ ในอุปกรณ์แบบนอนลิเนียร์จะทาใหเ้ กิดสญั ญาณ AM. ดงั รูปที่ 18 ( ค ) ข้ึน จะสงั เกตว่า สญั ญาณพาหะซ่ึงถูกปรุงแลว้ จะมีความสูง (ขนาด) เปลี่ยนแปลงตามสญั ญาณเสียง สญั ญาณเสียงท่ีปนอยู่ ในสัญญาณ AM. จะปรากฏเป็ นกรอบคลื่น (Envelope) บน และล่าง ดังเช่นรูปที่ 19 ( ก ) เป็ น สญั ญาณเสียงที่มีความสูงขนาดหน่ึง โดยรูปที่ 19 ( ข ) คือ สญั ญาณ AM. ท่ีมีสญั ญาณเสียงในรูปที่ 19 ( ก ) ผสมอยู่ ในทางตรงขา้ มถา้ สญั ญาณเสียงมีขนาดเล็กลง ดงั รูปที่ 19 ( ค ) สญั ญาณ AM. ที่เกิดข้ึนก็จะมี กรอบ ( การเปลี่ยนแปลงทางความสูง ) เลก็ ลงดว้ ย ดงั รูปท่ี 19 ( ง ) สญั ญาณเสียง ท่เี ขา้ ไปผสม รูปท่ี 18 การปรุงคล่ืนทางความสูง โดยใชอ้ ุปกรณ์นอนลิเนียร์ สญั ญาณเสียง ทเ่ี ขา้ ไปผสม รูปท่ี 19 การใชส้ ญั ญาณเสียงที่มีขนาดมาก และนอ้ ย เพอ่ื ผสมบนคลื่นพาหะ 17

2) การปรุงคล่ืนทางความถ่ีของคล่ืน (Frequency Modulation) รูปคล่ืนของสญั ญาณ FM. เกิดจาก สญั ญาณการปรุงคล่ืน ดงั รูปท่ี 20 ( ก ) เช่น สญั ญาณเสียง ซ่ึงเป็นขา่ วสารเขา้ ไปผสมลงบนสญั ญาณพาหะ ดงั รูปที่ 20 ( ข ) สญั ญาณพาหะหลงั จากผสมแลว้ ในรูปท่ี 20 ( ค ) เป็ นสญั ญาณ FM. จะเห็นวา่ มีเวลา t0 สญั ญาณ FM. อยมู่ ี่ความถี่กลาง เมื่อสญั ญาณที่เขา้ มาผสมมีค่าทางบวกสูงสุด ความถี่ของพาหะจะเพม่ิ ข้ึน สูงสุด นนั่ คือ สญั ญาณการปรุงคลื่นถึงจดุ ยอดสุด ( สญั ญาณการปรุงคลื่นมีขนาดสูงสุดนนั่ เอง ) ทีเ่ วลา t1 รูปท่ี 20 การปรุงคล่ืนทางความถี่ 20 การปรุงคล่ืนทางความถี่ ที่เวลา t2 สญั ญาณการปรุงคลื่นลดลงเป็ นศูนย์ ความถ่ีของพาหะก็จะลดลงมาที่ความถีก่ ลางดงั เดมิ หลังจากเวลาสัญญาณการปรุงคลื่นมีค่าต่าลงต่ากว่าศูนยก์ ลายเป็ นลบ พาหะจะมีความถ่ีลดลงต่ากว่า ความถี่กลาง และเมื่อเวลาสญั ญาณการปรุงคล่ืนกลบั เป็ นศูนยอ์ ีกคร้ังหน่ึง ความถี่ของพาหะก็จะกลบั มายงั ความถี่กลางดงั เดิมเช่นกนั ในช่วงเวลา t4 ถึง t8 ก็จะชา้ แบบเดิมเรื่อยๆ ไป สรุปแลว้ ความถี่ของพาหะจะ เปล่ียนแปลงไปตามขนาดของสญั ญาณการปรุงคล่ืน และพาหะยงั คงอยทู่ ี่ความถ่ีกลาง เม่ือสัญญาณการ ปรุงคล่ืนเป็นศนู ย์ ช่วงความถ่ีท่ีพาหะเบี่ยงเบนไปจากความถี่กลาง เรียกวา่ ความถี่เบ่ียงเบน (Frequency Deviation) ตวั อยา่ งเช่น พาหะมีความถี่ 100 MHz ลดลงต่าสุดเป็ น 99.9 MHz และเพิ่มข้ึนสูงสุดเป็ น 100.1 MHz สลบั ไปมาเช่นน้ี หมายความวา่ ช่วงความถ่ีเบีย่ งเบนเท่ากบั ±0.1 MHz หรือ ±100 KHz อตั ราการเบย่ี งเบนความถี่ของสญั ญาณ FM. ข้นึ อยกู่ บั ความถ่ีของสญั ญาณทีเ่ ขา้ ผสม ตวั อยา่ งเช่น ถา้ สญั ญาณที่เขา้ ผสมเป็นโทน ( สญั ญาณเสียง ) ความถ่ี 1000 Hz อตั ราการเบ่ียงเบนความถี่ของสญั ญาณ FM.จะเทา่ กบั 1000 คร้ังตอ่ วนิ าที ถา้ สญั ญาณที่เขา้ ผสมเพมิ่ ความถี่เป็น 10 KHz โดยคงค่าความสูงเท่าเดิม ช่วงความถี่เบี่ยงเบนก็ยงั เท่าเดิม คือเท่ากบั ±100 KHz แต่อตั ราการเบ่ียงเบนจะเพิ่มเป็ น 10,000 คร้ังต่อ วนิ าที นนั่ คอื ความถ่ีของสญั ญาณทเี่ ขา้ มาผสมเป็ นตวั กาหนดอตั ราการเบยี่ งเบนความถี่ 18

สาหรับขนาดของสัญญาณการปรุงคลื่น จะเป็ นตวั กาหนดช่วงความถี่เบ่ียงเบน ตวั อย่างเช่น สญั ญาณโทนที่มีขนาดสูง จะทาให้ความถี่เบี่ยงเบนไป ±100 KHz สัญญาณโทนที่มีขนาดน้อยลง จะทา ใหค้ วามถี่เบยี่ งเบนไป ±50 KHz กล่าวโดยสรุป สญั ญาณ FM. มีคุณสมบตั ิที่สาคญั ดงั น้ี 1.) มีขนาดคงทต่ี ลอด แตค่ วามถ่ีเปลี่ยนตามสญั ญาณทเ่ี ขา้ มาผสม 2.) อตั ราการเบ่ียงเบนความถี่ของสญั ญาณพาหะมีคา่ เท่ากบั ความถ่ีของสญั ญาณทเ่ี ขา้ มาผสม 3.) ช่วงความถ่ีเบย่ี งเบน เป็ นสดั ส่วนกบั ขนาดของสญั ญาณท่ีเขา้ ผสม 8.3 วธิ ีการส่งคล่ืนวทิ ยุ ( Method of Transmission ) 1) การส่งแบบ Single Side Band ( SSB ) หมายถึง การส่งข่าวสารทางวทิ ยทุ ่ีอาศยั สัญญาณ AM. เป็ นหลกั แต่การส่งแบบ Single Side Band ( SSB ) น้ีจะใชส้ ัญญาณ AM. เพยี งดา้ นใดดา้ นหน่ึงเท่าน้นั เพราะจากขอ้ เทจ็ จริงคล่ืนสัญญาณ AM. แต่ละดา้ นสามารถนาพาข่าวสารท่ีตอ้ งการติดต่อส่ือสารไปได้ แตม่ ีขอ้ แตกตา่ งเพยี งเลก็ นอ้ ยระหวา่ งสญั ญาณเสียงทีอ่ อกทางลาโพง หรือหูฟัง กล่าวคอื ถา้ เป็ นคลื่น AM. เสียงจะชดั เจน เพราะไซเกิลของคลื่นจะครบ ถา้ เป็ นคลื่น SSB เสียงจะเพ้ียนไปเล็กน้อยแต่รับฟังได้ เพราะไซเกิลของคลื่นจะมีเพยี งคร่ึงเดียวเทา่ น้นั สญั ญาณคลื่นความถ่ี SSB แบ่งออกเป็ น ดา้ นบน (Upper Side Band = USB ) และดา้ นล่าง ( Lower Side Band = LSB ) ซ่ึงแต่ละดา้ นสามารถใชง้ านในการ ติดต่อส่ือสารได้ โดยท้งั เครื่องรับและเคร่ืองส่งตอ้ งปรับต้งั ให้ตรง Side Band กัน ตวั อย่างเช่น ถ้า เครื่องส่ง ส่งทาง USB เครื่องรับก็ตอ้ งรับทาง USB เหมือนกนั เป็ นตน้ ส่วนใหญ่ชุดวิทยทุ างทหารท่ีมี ระบบ SSB จะใชท้ าง USB รูปท่ี 21 การส่งแบบ SSB 2) การส่งแบบวทิ ยโุ ทรเลข หรือคลื่นเสมอ (Radiotelegraphy or Continuous Wave = Cw ) หมายถึง การส่งขา่ วสารดว้ ยสญั ญาณความถ่ีวทิ ยทุ ่ีมีสวิทซ์คนั เคาะ (Key) ควบคุมสญั ญาณที่แพร่กระจาย ออกไป ข่าวสารหรือขอ้ ความที่ตอ้ งการส่งจะถูกแปลเป็นสญั ญาณรหสั สากล (International Morse Code) ดงั น้นั พนกั งานวทิ ยตุ อ้ งมีความชานาญในการใชร้ หสั สากลน้ี การทางานของรหสั สากลจะเป็ นในรูปของ สญั ญาณส้นั และยาว ( Dit & Dah ) ดูรูปท่ี 21 ประกอบ การส่งข่าวสารแบบวิทยโุ ทรเลข อีกแบบหน่ึงจะ ไม่ใชค้ นั เคาะเป็ นอุปกรณ์ควบคุมความถี่วทิ ยุ แต่จะปรุงหรือผสมสญั ญาณ Tone เขา้ กบั คล่ืนพาห์วิทยทุ ี่ ระดบั อตั ราความถี่เสียงคงท่ี ( โดยปกติระหวา่ ง .5 – 1 KHz ) สญั ญาณคล่ืนพาห์จะถูกสร้างใหอ้ ยใู่ นรูป ของ Dot และ Dash ( . & - ) ซ่ึงเรียกการปรุงคล่ืนแบบน้ีว่า MCW (Modulated Continuous Wave) 19

ประโยชน์ทีไ่ ดจ้ ากสญั ญาณ Tone ทแี่ พร่กระจายออกไปจะครอบคลุมยา่ นความถี่ท่กี วา้ งกวา่ และสามารถ หลบเลี่ยงจากการถูกรบกวนได้ แต่อยา่ งไรก็ตามสัญญาณ Tone น้ีก็ง่ายต่อการถูกตรวจพบจากเครื่องคน้ หา ทิศทางวทิ ยุ รูปท่ี 22 สญั ญาณ CW ( Dit & Dah ) 3) การส่งแบบวทิ ยโุ ทรศพั ท์ ( Radiotelephony ) หมายถึง การส่งข่าวสารทางวทิ ยทุ ต่ี อ้ งอาศยั กรรมวิธีของเคร่ืองส่งในการเปลี่ยนคาพูดหรือคลื่นเสียงให้เป็ นแรงดนั ไฟฟ้า และขยายให้แรงข้ึนโดย ภาคขยายความถ่ีเสียงแลว้ จึงผ่านไปยงั ภาคปรุงความถ่ี (Modulator) เพ่อื รวมความถี่เสียงเขา้ กบั ความถี่วิทยุ และขยายสญั ญาณใหแ้ รงข้ึน เพอ่ื ส่งใหก้ บั เสาอากาศทาหนา้ ทแ่ี พร่กระจายคล่ืนไปในอากาศ เมื่อสัญญาณ ความถ่ีวทิ ยุ ( RF ) ถูกรบั โดยเสาอากาศของเคร่ืองรับที่มีความถี่ตรงกนั สญั ญาณ RF จะถูกส่งผ่านไปยงั ภาคแยกสญั ญาณ (Detector / AM. หรือ Discriminator / FM.) เพอื่ ทาการแยกความถ่ีเสียงออกจากความถี่วทิ ยุ และเฉพาะความถ่ีเสียงเท่าน้นั ทจ่ี ะถูกส่งไปยงั ลาโพงหรือหูฟัง เพอื่ ทาการเปลี่ยนสญั ญาณความถ่ีเสียงให้ เป็นคาพดู หรือคล่ืนเสียง ( ดูรูปท่ี 4 และ 7 ประกอบ ) 4) การส่งแบบวทิ ยโุ ทรพมิ พ์ (Radio Teletypewriter = RATT) เป็ นการส่งที่เหมาะสาหรับการส่ง ข่าวสารในระยะไกลมากๆ นบั เป็ นพนั ๆ ไมล์ และจะอานวยประโยชน์ให้กบั การใชง้ านในสถานการณ์ ทางยทุ ธวธิ ีทมี่ ีการเปล่ียนแปลงอยา่ งรวดเร็ว โดยเฉพาะเรื่องเวลาที่จากดั ไม่สามารถทาการติดต้งั ทางสาย ข้ึนใชง้ านได้ เครื่องโทรพมิ พป์ ระกอบดว้ ย เครื่องส่งพร้อมแผงเป็ นตวั พิมพ์ (Transmitting Keyboard) และเคร่ืองรับพร้อมเคร่ืองพมิ พ์ (Receiving and Printing Mechanism) การทางาน หมายถึง การรับ-ส่ง วิทยุโทรพิมพ์ เม่ือกดตวั พิมพท์ ่ีเคร่ืองส่งจะทาให้เกิดแรงดนั ไฟฟ้าไปกระตุน้ เครื่องส่งให้ทางาน (ซ่ึง ตวั พมิ พแ์ ต่ละตวั จะเกิดแรงดนั ไฟฟ้าที่แตกตา่ งกนั ) และส่งสญั ญาณวทิ ยอุ อกไปยงั เครื่องรับวิทยุ หลงั จาก ที่เครื่องรับวทิ ยรุ ับสญั ญาณได้ กจ็ ะแปลสญั ญาณเขา้ สู่ระบบกลศาสตร์โดยอตั โนมตั ิ จึงทาใหเ้ ครื่องพิมพ์ สามารถเลือกและพมิ พต์ วั อกั ษร, ตวั เลข หรือเคร่ืองหมายไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง จากรูปที่ 23 แสดงให้เห็นว่า ขา่ วสาร หรือขอ้ ความท่ถี ูกพมิ พอ์ อกมาจะอยใู่ นรูปของแถบปรุบนั ทึกเสียง (Perforated Tape) และแผงแป้น ตวั พมิ พจ์ ะประกอบดว้ ยตวั อกั ษร, ตวั เลข และเคร่ืองหมายวรรคตอนตา่ งๆ ************************************** หลกั ฐานอ้างองิ : FM 24 - 18 Tactical Single - Channel Radio Communications Techniques, 30 SEPTEMBER 1987 20

รูปที่ 23 ตวั อยา่ งวทิ ยโุ ทรพมิ พ์ 21

บทท่ี 2 แนะนาเคร่ืองส่งแบบ Am 1. บทนา ก. กล่าวเปิ ดการสอน ในการศกึ ษาคราวท่ีแลว้ ๆ มา นกั เรียนไดเ้ รียนรู้ถึงหลกั ฐานเบ้ืองตน้ ในทางไฟฟ้า และหลอดสูญญากาศ นกั เรียนจะไดเ้ ห็นการนาเอาส่ิงเหล่าน้ีไปใชใ้ นวงจรเบ้ืองตน้ บดั น้ีเราจาไดเ้ ลือก เฟ้นเอา วงจรเหล่าน้ีสักสองสามวงจรมาประกอบรวมกนั เขา้ เป็ นเครื่องมือชนิดหน่ึงท่ีเราเรียกกันว่า เครื่องส่ง Transmitter เร่ืองน้ีเป็ นเร่ืองท่ีสาคญั อยา่ งยง่ิ ที่นกั เรียนตอ้ งจดจาและทาความเขา้ ใจในวงจร เหล่าน้ี ซ่ึงก็คงเหมือนกบั ท่ีเราไดศ้ กึ ษามาแต่ตอนตน้ นน่ั เอง ข. ความมุ่งหมายและมาตรฐาน 1. เพ่ือที่จะสอนให้นักเรียนมีความเขา้ ใจในส่วนประกอบของเคร่ืองส่ง เช่น Oscillator Buffer, Power Amplifier และวงจรทีเ่ ก่ียวขอ้ งอื่น ๆ อีก 2. สอนใหน้ กั เรียนมีความใจวา่ จะทาการปรับปรุงเครื่องส่งอยา่ งไร ? 3. สอนใหน้ กั เรียนมีความเขา้ วา่ จาตรวจสอบเครื่องส่งไดอ้ ยา่ งไร ? ค. เหตุผลในการทนี่ กั เรียนจาปฏบิ ตั บิ ารุงเคร่ืองส่งใหไ้ ดด้ ีน้นั นกั เรียนจาตอ้ งมีความเขา้ ใจถึงการทางาน ของเคร่ือง เพื่อที่จาใหส้ าเร็จตามความมุ่งหมายอนั น้ี นกั เรียนก็จาตอ้ งสามารถปรับและตรวจสอบเคร่ืองส่ง ได้ 2. คาอธิบายและแสดง ก. เครื่องส่งกล่าวโดยทั่วไป 1. ความมุ่งหมายของเครื่องส่ง หนา้ ท่ขี องเคร่ืองส่งกค็ อื ส่งกาลงั งานไปยงั สายอากาศ ณ ความถี่ วทิ ยทุ จี่ ากดั อนั หน่ึง และส่งขอ้ ความดว้ ยสัญญาณที่แพร่กระจายออกไป เครื่องที่ผ่านง่ายและรากฐานก็ คอื เครื่องส่งที่ประกอบดว้ ย Oscillator Oscillator น้ีเป็นตวั ทที่ าใหค้ ล่ืนวทิ ยทุ ี่เราเรียกกนั วา่ คล่ืนพาห์ Carrier Wave รูปท่ี 1 คล่ืนพาห์ RF 4. ส่วนประกอบของเคร่ืองส่ง ก. ตวั กาเนิด RF ( RF Oscillation) ข. ส่วนทีข่ ยาย RF ใหส้ ูงข้ึน ค. ส่วนท่ีนาขอ้ ความของข่าวสารตา่ งๆ รวมไปกบั RF ง. สายอากาศสาหรบั ให้ RF แพร่กระจายออกไป 22

จ. แหล่งจ่ายกาลงั งานท่จี ะจา่ ยแหล่งไฟและกระแสตามขนาดไปใหก้ บั ส่วนทเ่ี ครื่องตอ้ งการ ข. ชนิดของเคร่ืองส่ง 1. เคร่ืองส่งมีหลายแบบดว้ ยกนั ท้งั น้ีแลว้ แตค่ วามมุ่งหมายในการใช้ ส่วนท่แี ตกตา่ งกนั ก็คอื วธิ ี การที่จะนาเอาขอ้ ความแนเป็ นข่าวสารผสมไปกบั คลื่นความถี่วิทยทุ ี่แพร่กระจายออกไป วธิ ีแรก เรียกวา่ การส่งคล่ืนเสมอ Continuous Wave ซ่ึงวิธีน้ีเป็ นวธิ ีนาเอาขอ้ ความท่ีเป็ นข่าวสาร ส่งออก ไปดว้ ยประมวลเลขสญั ญาณ Code Signal วธิ ีการอนั น้ีกระทาดว้ ยการเปิ ดและปิ ดสัญญาณความถี่ วทิ ยทุ ี่แพร่กระจายออกไปในรูปยาวและส้นั วธิ ีส่งแบบน้ีเราเรียกวา่ ส่งประมวลเลขสญั ญาณวิทยโุ ทร เลข Radio Telegram Code (ดูรูปที่ 3) ข่าวสารต่างๆ ท่ีส่งไปเป็ นแบบวทิ ยโุ ทรเลขน้ีอาศยั การ บงั คบั ดว้ ยสวทิ ชอ์ นั หน่ึงท่ีปลอดให้ความถี่วิทยุ RF ออกไปเป็ นประมวลเลขสัญญาณส้นั ยาว ดว้ ย การควบคุมการไหลของกาลงั งานเครื่องส่ง ตามปกติแลว้ เราใชค้ นั เคาะของโทรเลขและเคร่ืองเคาะ ประมวลเลขสัญญาณอตั โนมตั ิแทนสวทิ ช์ดงั ที่ไดก้ ล่าวมาแลว้ ขา้ งตน้ ข่าวสารต่างๆ ท่ีส่งออกไป ดว้ ยช่วงส้นั ยาวน้ีมีความหมายเป็ นตวั อกั ษรและตวั เลข เช่นเดียวกบั โทรเลขเหมือนกนั เม่ือพนกั งาน ปิ ดวงจรหรือกดคนั เคาะลง RF จะถูกส่งออกไปจากสายอากาศเม่ือยกคนั เคาะข้ึนหรือเปิ ดวงจร RF ก็จะถูกตดั ออกไป ถา้ พนักงานตอ้ งการจะส่งอกั ษร A เขา้ ก็จะกดคนั เคาะให้ RF ออกไปตาม สายอากาศเป็นลกั ษณะส้นั ยาว ซ่ึงเป็นความหมายตามประมวลเลขสญั ญาณ Morse ซ่ึงตรงกบั ตวั A วิธีการส่งเช่นน้ีเราเรียกว่าวิทยโุ ทรเลข Radio Telegraphy กาลังงานความถ่ีวิทยุในคลื่นที่ แพร่กระจายออกไปน้ีท่ียอดคลื่น Amplitude และความถี่คงที่ Frequency หรือเราเรียกกนั อีกอยา่ ง หน่ึงกค็ อื คลื่นเสมอ Continuous Wave ใชอ้ กั ษรยอ่ วา่ CW ดูรูปท่ี 3 รูปที่ 2 23

2. เครื่องวทิ ยโุ ทรศพั ท์ อีกวธิ ีหน่ึงท่จี ะนาเอาขอ้ ความข่าวสารต่างๆ ตลอดจนเสียงพดู และเสียง ดนตรีส่งออกไปในอากาศไดก้ ็ด้วยการเอาเสียงเหล่าน้ีหรือผสมไปกบั คล่ืนพาห์ วิธีการส่งแบบน้ีเรา เรียกวา่ วทิ ยโุ ทรศพั ท์ 3. แรงไฟความถ่ีเสียงทบ่ี งั คบั ผสมกบั คล่ืนพาหน์ ้นั ทาให้ รูปลกั ษณะของคล่ืนพาห์ เปลี่ยนแปลง ยอดข้นึ ไป หรือเปลี่ยนความถ่ีไปในยา่ นของความถี่เสียง การส่งวทิ ยโุ ทรศพั ทน์ ้ียงั แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ Am Ampiltude Modulation และ Fm Frequenct Modulation การปรุงคล่ืน Modulation กค็ ือวธิ ีการเปลี่ยนคล่ืนพาหใ์ หเ้ ป็ นในรูปของคล่ืนเสียง รูปที่ 3 ประมวลเลขสญั ญาณส้นั ยาวท่ีส่งดว้ ยวทิ ยโุ ทร 4. โดยเฉพาะอยา่ งยง่ิ ภาคความถี่วทิ ยุ RF Section เขลอขงเครื่องส่งที่มีการปรุงคล่ืนแบบ Am กม็ ี ลกั ษณะเช่นเดียวกบั เคร่ือง CW นนั่ เอง (รูปที่ 4) ปากพดู ตวั กาเนิดเสียง การส่ันของเสียงท่ีพดู ออกไป น้ันจะไปกระทบกบั แผ่นสน่ั ของปากพดู ปากพูดก็จะเปลี่ยนการสั่นของเสียงพูดเป็ นกาลงั งานในทาง ไฟฟ้า แตเ่ พราะวา่ ปากพูดมีกาลงั ออกต่า เราจึงมีภาคขยายความถ่ีเสียง ก่อนที่จะนาเอาความถ่ีเสียงไป ปรุงหรือผสมกบั ความถ่ีวทิ ยุ 5. หลอดทีใ่ ชใ้ นเครื่องส่ง หลอดสูญญากาศท่ใี ชอ้ ยใู่ นเครื่องรับและเครื่องส่งมีขอ้ แตกตา่ งกนั เพยี ง อยู่น้อย นอกเสียจากขนาด เน่ืองจาดหลอดเครื่องส่งเกือบท้งั หมดเป็ นหลอดท่ีไดท้ ากาลังงานสูง ออกแบบไวส้ าหรับขยายแรงไฟให้สูงและใชก้ ระแสไฟฟ้าไดม้ าก ฉะน้ัน จึงตอ้ งมีการสร้างท่ีใหญ่โต กว่าและใชง้ านไดห้ นกั กว่าหลอด Diodes, Tiodes, Tetrodes และ Pentodes ก็มีใชอ้ ยใู่ นเครื่อง เหมือนกนั นอกเสียจากไสต้ า่ ง ๆ ฐานการติดต้งั และครอบหลอดมีขนาดใหญ่พอที่จะทนกาลงั งานไดส้ ูง สาหรับเครื่องแต่ละขนาดแต่ละหลอดก็ออกแบบสร้างแบบง่าย ๆ เช่นหลอด Triodes ก็มีเสียงสามไส้ ส่วนหลอดที่สูงข้ึนไปก็มีไส้ข้ึนตามลาดบั หลอดที่ใชค้ รอบแกว้ มีใชอ้ ยอู่ ยา่ งกวา้ งขวางท้งั ในเคร่ืองรับ และเคร่ืองส่ง เน่ืองจากหลอดมีการสูญเสียกาลงั มาก ฉะน้ัน หลอดเครื่องส่งจึงสร้างข้ึนดว้ ยวตั ถุที่มีจุด หลอมตวั สูง หลอดเครื่องส่งทีม่ ีกาลงั ต่าๆ อาจใชอ้ ากาศถ่ายเทความร้อน (Air Cooling) ไดเ้ ช่นเดียงกบั เครื่องรบั สาหรบั หลอดเคร่ืองทม่ี ีกาลงั ปานกลางและกาลงั สูง อาจทาเป็ นครีบเพ่อื ถ่ายเทความร้อนหรือ อาจใชพ้ ดั ลมและเคร่ืองเป่ าลมก็ได้ สาหรับหลอดเครื่องส่งท่ีมีกาลังสูงมากยงิ่ ๆ ข้ึน ก็มกั จะใชน้ ้ า สาหรบั ถ่ายเทความร้อน Circulating Water Cooling 24

Buff. Amp .. รูปที่ 4 Block Diagram เครื่องส่ง CW 3. การวิเคราะห์ Block Diagram ของเคร่ืองส่ง CW ก. ภาค Oscillator หนา้ ท่ขี องเครื่องส่งกค็ ือ การแพร่กระจายคลื่นกระสลบั ทมี่ ีความถ่ีสูงและสามารถ นาเอาขอ้ ความที่เป็ นข่าวสารแพร่กระจายไปในคลื่นหลอดสุญญากาศหน่ึงหลอดประกอบด้วย ส่วนประกอบของวงจรเท่าท่ีจาเป็ นสามารถทาเป็ นเครื่องกาเนิดกระแสไฟฟ้าได้ ภาค Oscillator ของ เคร่ืองส่งเป็ นภาคท่ที าใหเ้ กิดสญั ญาณกระแสสลบั ความถี่สูง ภาค Oscillator ซ่ึงใชใ้ นเครื่องส่งน้นั ก็มีอยู่ หลายแบบด้วยกนั ซ่ึงแตกต่างท่ีใช้อยู่ในเคร่ืองรับก็แต่เพียงว่าในเคร่ืองส่งมีกาลังงานสูงกว่าเท่าน้ัน ตามปกติแลว้ ภาค Oscillator ของเคร่ืองส่งใชว้ งจรที่ตอ้ งการให้ค่าของแรงไฟและประแสสูงมากกว่า Oscillator ของเครื่องรับ Oscillator แบ่งออกเป็ น 2 ชนิดใหญ่ ๆ ดว้ ยกนั คือ 1. Oscillator ควบคุมความถี่ดว้ ยตนเอง : Seif - Controlled Oscillators 2. Oscillator ทค่ี วบคุมความถี่ดว้ ยกอ้ นแร่ : Crystal - Controlled Oscillators ข. ภาค Buffer ตามปกติภาคขยายกาลงั ในเครื่องส่งทางานแบบ Class C หมายความวา่ กาลงั อนั น้ี ส่งออกจากภาค Oscillator เพ่อื ไปขบั ภาคขยายต่อไปใหส้ ูงข้ึน เนื่องจากภาค Oscillator ถา้ หากว่ามี Load เปล่ียนแปลงไปแลว้ จะทาให้ความถ่ีไม่คงท่ี ฉะน้นั เพื่อลบลา้ งขอ้ เสียอนั น้ี ในเม่ือตอ้ งการใหม้ ี ความถี่คงท่ีแลว้ ก็จะตอ้ งใส่ภาคขยายภาค Buffer เพ่มิ ข้ึนไปในวงจรของเครื่องส่งน้ัน ความมุ่งหมาย ใส่ภาคขยาย Buffer น้ีก็จะแยกภาค Oscillator ออกเสียจากการเปลี่ยนแปลงของ Load ที่เกิดข้ึนดว้ ย คนั เคาะในภาค Buffer น้ี เราตอ้ งการให้มีการขยายเพียงเล็กน้อยเท่าน้นั ความมุ่งหมายส่วนใหญ่อยทู่ ี่ ตอ้ งการภาค Oscillator กบั Load ออกจากกนั เพื่อป้องกนั การเปล่ียนแปลงมิใช่เพ่อื การขยายภาค Buffer น้ี ทาการขยายแบบ Ciass A เนื่องจากมีความตอ้ งการแรงไฟที่ Grid เท่าน้ัน แต่เราอาจให้ การขยายแบบอ่ืน ๆ ก็ได้ ภาค Buffer น้ีเรามักเรียกว่าภาคขยายกาลังปานกลาง Intermediate Amplifier ถา้ หากว่าเป็ น Oscillator แบบควบคุมความถ่ีดว้ ยกอ้ นแร่ และตอ้ งการความถ่ีในทางออก สูงกวา่ ความถี่ของกอ้ นแร่ ภาค Buffer ก็อาจเรียกว่าภาคทวีความถ่ี Frequency Multiplier ดว้ ยการ ปรบั วงจรทางออกของ Buffer ใหไ้ ดค้ วามถ่ี Harmonic ของภาค Oscillator เราก็จะไดค้ วามถ่ีเป็ นทวคี ูณ ค. ภาคขยายกาลัง (Power Amplifier ) ตามที่แสดงไวเ้ ป็ น Block Diagram ของรูปที่ 4 เป็ นเคร่ืองส่ง ท่ีกาลังต่าหรือปานกลาง ถา้ หากตอ้ งการให้เครื่องส่งน้ันมีกาลังสูง เราก็จาเป็ นที่ตอ้ งเพิ่มภาคขยาย 25

ความถี่วทิ ยอุ ีกภาคหน่ึง ส่วนประกอบต่าง ๆ ของเคร่ืองส่งกาลงั สูงแสดงไส้ในรูปท่ี 5 และเพิม่ เติมภาค ความถี่วทิ ยขุ ้ึนอีกเคร่ืองหน่ึงก็ได้ โดยใส่ไวร้ ะหวา่ งภาค Buffer กบั ภาคขยายกาลงั ภาคสุดทา้ ยภาคขยาย ดงั กล่าวเราเรียกวา่ ภาคขยายกาลงั ปานกลาง Intermediate Amplifier จะมีการขยายก่ีภาคน้ันก็ข้ึนอยู่ กบั ความตอ้ งการในทางกาลงั ออกภาคขยายปานกลาง Intermediate Amplifier ทางาน Class B หรือ C และการใชท้ วคี วามถ่ีก็ได้ ภาคขยายกาลงั ปานกลางภาคสุดทา้ ย ก่อนที่จะถึงภาคขยายกาลงั เรามกั เรียกวา่ Driver, Power Amplifier มีเฟ้นภาคขยายกาลงั ความถ่ีวทิ ยไุ ปยงั สายอากาศ ง. แหล่งจ่ายกาลังงาน แหล่งจ่ายกาลงั เป็ นแหล่งสายรับจ่ายแรงไฟสูงและแรงไฟจุดไส้หลอดใหก้ บั ภาคตา่ ง ๆ ของเครื่องส่ง จ. คนั เคาะในการส่งสัญญาณ CW คนั เคาะใชเ้ ป็ นเคร่ืองควบคุมกาลงั งานความถี่วทิ ยทุ ี่จะแพร่ออกไป ในสายอากาศในขณะท่ีเปิ ดคนั เคาะ คนั เคาะน้ีเป็ นเครื่องตดั ต่อวงจรซ่ึงอาจกระทาเพยี งภาคเดียงหรือ หลายภาคในเครื่องกไ็ ด้ ฉ. สายอากาศ Antenna สายอากาศเป็นตวั แพร่กาลงั งานความถี่วทิ ยอุ อกไปในสายอากาศ 4. วิเคราะห์ Block Diagram . รูปท่ี 5 Block Diagram ของเคร่ืองส่ง ก. ภาครวมของเครื่องส่ง CWAmและ AM ก็คือภาค Oscillator, Buffer Intermediate Amplifier, Power Amplifier และแหล่งจา่ ยกาลงั งานความมุ่งหมายของภาคเหล่าน้ีก็มีความมุ่งหมายอนั เดียวกนั กบั เคร่ืองส่งท้งั สอง ข. ภาค Modulator การปรุงคล่ืนแบบ AM อาจจากดั ความไดว้ า่ กาลงั ของความถี่วิทยเุ ปลี่ยนแปลงไป ตามความถ่ีเสียง หรือกาลงั งานความถ่ีวิทยมุ ีกาลงั เปล่ียนแปลงตามความถี่เสียง AF Audio Frequency ถา้ หากความถี่สูงความถ่ีวทิ ยจุ าตอ้ งเปลี่ยนแปลงทางยอดคลื่น เร็วกวา่ เม่ือความถ่ีเสียงต่า ถา้ หากเสียงดงั มาก กาลังงานความถ่ีวิทยจุ ะตอ้ งเพิ่มข้ึนและลดลงคิดเป็ นเปอร์เซ็นตม์ ากกว่าเสียงเบา ฉะน้ัน การ เปลี่ยนแปลงของความถ่ีวทิ ยจุ ะตอ้ งไปตามการเปลี่ยนแปลงของความถ่ีเสียง รูปของการผสมคล่ืนแบบ AM ไดแ้ สดงไวใ้ นรูปที่ 6 26

รูปท่ี 6 ค. ภาคขยายเสียง Speech Amplifier ภาคน้ีเป็ นภาคความถ่ีเสียงของเครื่องส่ง ซ่ึงอยรู่ ะหว่าง Microphone หรือ Modulator เราเรียกวา่ ภาค Speech Amplifier ภาคน้ีประกอบดว้ ย ภาคขยายแรงไฟ ต้งั แต่ 1 ถึง 3 ภาค และประกอบดว้ ย Resistance Impedance หรือ Transformer Coupling ภาคขยายเสียงน้ีก็คือภาคขยายความถี่เสียงท่ีจะทาให้กาลงั ในทางออกของปากพดู สูงข้ึนสู่ระดบั ท่ีป้อน ใหก้ บั ภาค Modulator ไดต้ ามปกติแลว้ ภาคขยายเสียงน้ีทางานแบบ Class A ซ่ึงตอ้ งการให้เสียงท่ี ออกมาเหมือนเสียงจริง ถึงอยา่ งไรก็ตามเคร่ืองส่งบางเครื่อง ก็ใชท้ าการขยายแบบ Pull Class AB และ B ง. ปากพูด Microphone หนา้ ทข่ี องปากพดู กค็ ือเป็ นตวั กลบั การเปลี่ยนแปลงของเสียงพูดหรือเสียงดนตรี ทเ่ี ปล่งออกไปในอากาศใหก้ ลายเป็ นรูปของแรงไฟหรือกระแสไฟโดยมีความถี่และขนาดของคลื่นคงเดิม 5. แสดงภาคต่างๆ ของเครื่องส่ง ด้วยแผงเครื่องส่ง แสดงให้เห็นการปรับ และการทดสอบเครื่อง ก. การแสดงภาค Oscillator 1. เขียนวงจร Oscillator แบบ Harley ที่ใชแ้ สดงบนกระดานดา หมายเหตุ เตือนนกั เรียนใหร้ ะลึกถึง Oscillator ท่ีไดศ้ ึกษามาแลว้ 2. ทบทวนทฤษฎีของ Oscillator โดยทง่ั ไปรวมถึงวงจรและระยะของการปรับ ( Oscillator ทีเ่ ปล่ียนค่าได้ ) ตลอดจนกล่าวถึงการทางานของส่วนต่างๆ 3. ทดสอบภาค Oscillator ของเครื่องส่งน้นั ดว้ ยวธิ ีงา่ ย ๆ ดว้ ยการกระทาเพยี งวดั แรงไฟที่ Grid จะตอ้ งเป็ นลบ Negative โดยปกติแลว้ ภาค Oscillator ของทุกๆ จะมีแรงไฟ 2 - 20 Volts แต่อาจมี ยกเวน้ บา้ งเป็นบางเคร่ือง ข. การแสดงภาค Buffer 1. เขียนวงจรของภาค Buffer บนกระดานดา หมายเหตุ เตือนนักเรียนให้ระลึกถึงวา่ ภาค Buffer ก็คือภาคขยายความถ่ีวิทยุ ดงั ท่ีไดเ้ รียนมาแล้ว นนั่ เอง 27

2. ทบทวนทฤษฎีของ Buffer โดยทวั่ ๆ ไปตลอดจนคา่ Bias ของวงจร Tuned และแสดงให้เห็น วา่ Buffer อาจใชเ้ ป็นภาคทวคี วามถี่ไดต้ ลอดจนกล่าวถึงการทางานของส่วนต่าง ๆ ของวงจร 3. การทดสอบและการปรบั Buffer ภาค Buffer หรือภาคทวคี วามถี่เรา Tuned Tank ไดด้ ว้ ยการปรับ วงจร Tuned หรือวงจร Plate ให้ไดค้ ่า Current ต่าสุด ถา้ หากไม่ไดต้ ามน้ีให้ตรวจดูสิ่งท่ีตรวจออกมาได้ เช่น หลอด Coil ฯลฯ ถา้ หากไม่ปรากฎตามท่ไี ดก้ ล่าวมาแลว้ น้ีใหต้ รวจภาคแหล่งจ่ายกาลงั งานต่อไป ค. ภาคขยายกาลังภาคสุดท้าย Power Amplifier 1. เขียนวงจรภาคขยายกาลงั ภาคสุดทา้ ยบนกระดานดา หมายเหตุ เตอื นใหน้ กั เรียนระลึกถึงไดว้ า่ ภาคน้ีมไมีอะไรที่แตกต่างไปจากภาคขยายกาลงั ท่ีนกั เรียน ไดเ้ รียนมาแลว้ นอกจากมีเร่ืองท่เี ปลี่ยนแปลงเพยี งเลก็ นอ้ ยเท่าน้นั 2. ทบทวนทฤษฎีของภาคขยายกาลงั โดยทว่ั ไป เช่น Bias ของวงจร Tuned และกล่าวถึงการทางาน ของแตล่ ะช้ินส่วน 3. การปรบั และการทดสอบภาคขยายกาลงั การทดสอบเครื่องส่งกระทาดว้ ยการปรับเครื่องดู ปรับ วงจร Grid ใหก้ ระแสสูงสุดและปรับวงจร Plat ใหไ้ ดก้ ระแสเครื่องส่งในเครื่องส่งบางเครื่อง อาจมี มิเตอร์สาหรับรับวดั กระแสท่ีสายอากาศซ่ึงถา้ หากว่ามีก็จะตอ้ งปรับให้ไดก้ ระแสสูงสุด ถ้าหากว่าไม่ ปรากฏผลในการปรับดังท่ีไดก้ ล่าวมาแล้ว ก็ให้ทาการตรวจช้ินส่วนที่ถอดออกมาได้ และถา้ ยงั ไม่ ปรากฏผลอีกก็ใหต้ รวจแหล่งจ่ายกาลงั งาน ง. แหล่งจ่ายกาลงั งาน Power Supply แหล่งจ่ายกาลงั งานกค็ งเช่นเดียวกบั ทไ่ี ดศ้ ึกษามาแลว้ ในบทก่อน จ. วิธีให้ค่า Bias, Bias คือแรงไฟกระแสท่ีปรากฏอยรู่ ะหวา่ ง Control, Grid กบั Cathode ของ หลอดขยาย ท้งั น้ี เพอ่ื ทีจ่ ะใหห้ ลอดทางานโดยมี Curve ของกระแสสูงสุด และแรงไฟ Grid ที่ถูกตอ้ ง เหมาะสมมีอยหู่ ลายวธิ ีดว้ ยกนั ท่ีจะใหแ้ รงไฟ Bias แก่ Grid เป็ นลบ วิธีการให้ค่า Bias ของเครื่องส่ง กค็ งเช่นเดียวกบั เคร่ืองรับนนั่ เอง นอกจากน้นั ภาคขยายส่วนมากในเคร่ืองส่งทาการขยายแบบ Class B หรือ C ซ่ึงอาจใช้ Grid Resistor Bias ไดต้ ามปกติแลว้ การให้ Bias แบบน้ีจะไม่ใชใ้ นเครื่อง เน่ืองจากวา่ ภาคขยายต่างๆ ในเคร่ืองรับทาการขยายแบบ Class A ซ่ึงไม่มีกระแส Grid ไหล 1. Fixed Bias ไดจ้ ากแบตเตอร่ีหรือจาก Rectifier, Vibrator หรือ Dynamotor เมื่อ Fixed Bias ได้ จากแหล่งจ่ายกาลงั งาน ตามปกตแิ ลว้ กไ็ ดจ้ ากแรงไฟตกคร่อม Resistor ซ่ึงเป็ นส่วนหน่ึงของเคร่ืองแบ่ง แรงไฟ Voltage Divider คร่อมทางออกของแหล่งจ่ายกาลงั งานทกุ คร้งั ทแ่ี หล่งจ่ายกาลงั งานทางานก็จะ ไดแ้ รงไฟ Bias ทม่ี ีค่าคงท่ีคา่ หน่ึงเสมอ 2. Self Bias หลอดสูญญากาศอาจใหค้ ่า Bias ไดโ้ ดยการสร้างเป็ นวงจรข้ึน วงจรน้ีเราเรียกว่าวงจร Self Biasting วธิ ีหน่ึงที่จะไดค้ ่า Bias จากวงจรน้ีก็คือ Resistor ต่อเขา้ ไประหวา่ ง Cathode กบั Ground ของหลอดขยาย วธิ ีน้ีเราเรียกวา่ Cathode Bias, Plate และ Grid จะเป็ นตวั ที่ดึงเอากระแส ผ่าน Cathode Resistor ข้ึนมาในทิศทางที่ซ่ึงจะทาให้ Cathode เป็ น บวก เมื่อเทียบกบั Ground Grid ของหลอดก็จะเดินทางกลบั ไปสู่ Cathode ไดโ้ ดยผ่าน Resistor ซ่ึงจะทาใหว้ งจรจาก Grid ไปสู่ 28

Cathode ครบสมบูรณ์ แรงไฟตกคร่อม Cathode Resistor เป็ นแรงไฟกระแสตรงซ่ึงเกิดข้ึนในวงจร ระหวา่ ง Grid กบั Cathode นนั่ เอง เป็นค่า Bias 3. Grid - Leak Bias, Grid Leak Bias ใชเ้ รียกสาหรับการใหค้ ่า Bias โดยอตั โนมตั ิ RF ท่ี ส่งไปใหแ้ ก่ Grid ของหลอดจะทาให้ Grid ทาเป็ นบวกและดึงกระแส Grid จากการกระเพื่อมตาม Cycle ต่างๆ ของ RF กระแสน้ีจะไหลผา่ น Grid Leak Resistor ทาใหเ้ กิดแรงไฟตกข้ึน ทิศ ทางการไหลของกระแส Grid จะทาให้ Grid มีค่า Bias เป็นลบ เม่ือเทียบกบั Cathode แรงไฟ Bias เกิดข้ึนโดย กระแส Grid คิดเป็ นจานวนแอมแปร์ Grid Leak - Resistor คิดเป็ นจานวน Ohm ค่า ของ Grid Leak Bias แมจ้ ะมีอยตู่ ลอดเวลาในเม่ือมี RF เขา้ มาผลดีของมนั ก็คือเราจะใหแ้ รงไฟ Bias ไดโ้ ดยไม่ตอ้ งอาศยั แหล่งของแรงไฟที่แยกออกไปต่างหาก ส่วนเสียอันใหญ่ก็คือ ค่าของ Bias จะ หายไปเมื่อไม่มี RF เขา้ มา เพอ่ื ที่จาป้องกนั หลอดไม่ใหม้ ีกระแสไฟไหลสูงมากเกนไปในขณะที่ไม่มี RF เขา้ มาเรามกั ใชก้ ารให้ค่า Bias แบบผสม คือมีแบบ Grid Leak Bias และ Cathode Bias ในวง เดียวกนั 6. คนั เคาะ คล่ืนพาห์ Carrier ของเครื่องส่ง CW เราอาจจดั เป็ นหว้ งส้ันยาวไดโ้ ดยการปิ ดและเปิ ดล้ินของ RF ใหม้ ีลกั ษณะส้นั ยาว ตามอกั ษรประมวลเลขสัญญาณ Morse คนั เคาะของวทิ ยโุ ทรเลขมีไวส้ าหรับ ควบคุมทางออกของเครื่องส่ง เม่ือกดคนั เคาะลงเครื่องส่งกจ็ ะปล่อย RF ออกไปในอากาศ ก. กล่าวโดยทว่ั ไป คนั เคาะของเคร่ืองส่งเป็ นตวั ปล่อย RF, RF จะเป็นศนู ย์ เมื่อปล่อยคนั เคาะ RF จะมีคา่ สูงสุดเลือกกดคนั เคาะ ถา้ หาก RF ไม่ตกสู่ศนู ยใ์ นขณะที่เปิ ดคนั เคาะ และยงั มี RF ออกไป ในอากาศเราเรียกวา่ คล่ืนกลบั Back Wave คล่ืนกลบั ทแ่ี รง ๆ อาจส่งไปถึงเคร่ืองรับท่ีอยไู่ กลๆ ไดจ้ ะ ทาใหก้ ารอ่านสญั ญาณที่เกิดจากคนั เคาะลาบาก ผลมนั จะปรากฎคลาย ๆ กบั ว่ามีเสียงดงั อยตู่ ลอดเวลา สาหรับการส่งประมวลเลขสญั ญาณน้นั จะมีระยะพกั ๆ ระหว่างขีดส้นั ยาว หรือตวั อกั ษรในระยะพกั น้ี จะไม่มี RF ไหลออกไปเลยถา้ หากวา่ พนักงานรับมีเคร่ืองรับท่ีไว ๆ ในระหว่างที่มีการพกั ชว่ั ขณะ พนกั งานรบั อาจส่งสญั ญาณใหแ้ ก่พนกั งานส่งไดเ้ ป็นการส่งท่สี วนกนั ไป โดยการกดคนั เคาะวิธีการอนั น้ี พนกั งานสามารถส่งสญั ญาณสวนออกไปไดท้ นั ทที นั ได ในเมื่อตนจดข่าวไม่ทนั หรือเกิดการจางหายหรือ เกิดการรบกวน ลกั ษณะเช่นน้ีเรียกว่า Break - In – Population , Oscillator จะทางานโดยต่อเนื่องกนั ในขณะทที่ าการ Break - In ซ่ึงจะไดย้ นิ เคร่ืองรับของสถานีส่ง ข. มวี ิธีการวางตาแหน่งของคนั เคาะ อยหู่ ลายวธิ ีดว้ ยกนั ส่วนมากแลว้ อาจวางตาแหน่งของคนั เคาะไวใ้ นภาค Oscillator หรือภาคขยายใด ๆ ก็ไดส้ าหรับในเครื่องส่งการวางคนั เคาะน้ีก็เพอ่ื ปิ ดวงจร เท่าน้ัน อาจวางคนั เคาะไวท้ ี่ภาค Oscillator หรือภาคใดภาคหน่ึงที่อยรู่ ะหว่าง Oscillator กบั ภาค Power Amplifier ขยายกาลงั ภาคสุดทา้ ยหรืออาจวางในภาคใดภาคหน่ึงของวงจรก็ได้ หมายเหตุ เขียนวงจรการวางคนั เคาะบนกระดานดา ตลอดจนวธิ ีการวางคนั เคาะและอธิบายการทางาน 7. การทบทวน ก. ซกั ถามและใหค้ วามกระจ่างในขอ้ สงสยั ของนกั เรียน 29

ข. สรุปยอ่ ๆ ในเรื่องท่สี าคญั ๆ ในทบเรียนน้ี 1. เคร่ืองส่งกล่าวโดยทว่ั ไป ก) ความมุ่งหมาย ข) ส่วนประกอบ ค) ชนิด 2. หลอดเคร่ืองส่ง 3. วเิ คราะห์ Block Diagram ของเครื่องส่ง CW 4. วเิ คราะห์ Block Diagram ของเคร่ืองส่ง AM 5. การปรบั และการมดสอบเคร่ืองส่ง 6. วธิ ีใหค้ า่ Bias 7. การวางคนั เคาะ กล่าวปิ ดการสอน นกั เรียนไดเ้ รียนมาแลว้ ว่าเคร่ืองส่ง CW ประกอบด้วยอะไรบ้าง ทางานไดอ้ ยา่ งไร, วิธี ตรวจสอบการทางานแต่ละภาคมาแลว้ ต่อไปนกั เรียนจะไดศ้ ึกษาถึงสิ่งต่าง ๆ เพมิ่ เติมเพอ่ื จะเป็ นบนั ได ใหน้ กั เรียนไดท้ ราบถึงเร่ืองของวทิ ยโุ ทรศพั ท์ 8. การปรุงคล่ืนแบบ AM ( AM Modulation) ก. กล่าวเปิ ดการสอน เคร่ืองส่งทมี่ ีการปรุงคล่ืนตามทางกวา้ ง Amplitude Modulation Transmission สามารถทาการส่งเสียงพูดและเสียงดนตรีได้ การส่งแบบน้ีเราจะตอ้ งอาศยั ภาคปรุงคล่ืน Modulator โดยเอาสญั ญาณทางเสียงเขา้ ไปผสมกบั สญั ญาณความถ่ีวทิ ยุ ข. ความมุ่งหมายและมาตราทาน เพอ่ื ท่จี ะสอนใหน้ กั เรียนเขา้ ใจถึงทฤษฎีการทางานของเครื่องส่งแบบ ปรุงคลื่นตามทางกวา้ ง ตลอดจนชนิดตา่ งๆ ของวธิ ีการปรุงความถี่ ค. เหตุผล การปรุงความถ่ี คอื การผสมเอาขอ้ ความอนั เป็นขา่ วสารเขา้ ไปไวใ้ นคลื่นวทิ ยุ ประการแรกท่ี เดียวนกั เรียนตอ้ งมีความรูอ้ นั เป็นรากฐานเก่ียวกบั การปรุลความถ่ีซ่ึงจะเป็ นหลกั เบ้ืองแรกในการที่เขา้ ใจ เร่ืองของเครื่องส่ง AM ไดส้ ิ่งเหล่าน้ีจะทาให้นกั เรียนสามารถมีความเขา้ ใจไดอ้ ยา่ งดีในการท่ีจะทาการ ปฏบิ ตั ิบารุงเคร่ืองส่งชนิดน้ี อธิบาย ก. การส่งวิทยโุ ทรศพั ท์ วธิ ีการส่งวิทยอุ ีกวิธีหน่ึง ถา้ หากจะเปรียบเทียบการส่งประมวลเลขสัญญาณ แลว้ วธิ ีน้ีก็คือการทาให้คลื่นพาห์เปล่ียนแปลงไป โดยอาศยั การเปล่ียนแปลงของคาพดู ที่เป็ นขอ้ ความ หรือข่าวสารที่จะตอ้ งการส่งออกไป วธิ ีการอนั น้ีก็คือการส่งคาพดู , เสียงดนตรี หรือเสียงต่าง ๆ อนั เป็ น ความหมายของเร่ืองราวท่ีจะตอ้ งการส่ง ใหก้ ลบั เป็นแรงไฟกระแสสลบั หรือกล่าวโดยกลบั กนั ก็คือ เอา แรงไฟกระแสสลบั น้ีมากดลงคลื่นวิทยุ ดดยเปลี่ยนแปลงรูปลักษณะขอลคล่ืนน้ีให้เป็ นไปตามแรงไฟ กระแสสลับขอลเสียงแล้วจึงส่งออกไปในอากาศ วิธีการเปล่ียนแปลงน้ีเราเรียกว่าการปรุงคล่ืน Modulation ในทางปฏบิ ตั ิแลว้ ความถี่ของคลื่นพาห์จะตอ้ งสูงกวา่ ความถี่สูงสุดของคลื่นท่ีจะเอามาปรุง 30

1. คล่ืนพาห์ Carrier คล่ืนพาหข์ องเคร่ืองส่ง AM กม็ ีลกั ษณะเดียวกบั คล่ืนพาห์ของเคร่ืองส่ง CW หมายเหตุ เขียน Block Diagram ของเคร่ืองส่ง CW ในกระดานดา ทบทวนทฤษฎีโดยยอ่ ถึงเรื่อง คลื่นพาห์ของเคร่ืองส่ง CW 2. การส่งเสียงทีเ่ ป็ นคาพดู เสียงดนตรี หรือเสียงคาพดู น้ีเราอาจส่งออกไปในอากาศไดใ้ นรูปของการ ส่งที่เราเรียกว่า วทิ ยโุ ทรศพั ท์ Radio Telephone ปากพดู ที่มีความไวมากสามารถจะเก็บเสียงต่างๆ เหล่าน้ีแลว้ กลบั เป็ นคล่ืนเสียงในรูปแรงไฟความถ่ีเสียง แรงไฟเหล่าน้ีก็ยงั ส่งภาคปรุงคลื่นเพือ่ ทาการ ผสมสญั ญาณคลื่นเสียงใหเ้ ขา้ กบั คลื่นพาห์ 3. ทฤษฎีโดยทวั่ ๆ ไป ของการปรุงคลื่นตามความกวา้ ง Am การปรุงคลื่นตามทางกวา้ งอาจถูกจากดั ดว้ ยการเปลี่ยนแปลงของกาลงั ของทางออกของคล่ืนวทิ ยขุ องเคร่ืองส่งตามอตั ราของคื่ลนเสียงหรือกล่าว อีกอยา่ งหน่ึงก็คือ กาลงั งานของดลื่นวทิ ยจุ ะเพม่ิ มากข้ึนหรือนอ้ ยลงแลว้ แต่ความถี่เสียง ถา้ ความถี่เสียง สูงความถ่ีวิทยจุ ะตอ้ งเปล่ียนแปลงยอดคล่ืนเร็วมากกว่า เมื่อความถี่เสียงต่า ถ้าเสียงดงั มากกาลังงาน ความถี่วิทยจุ ะเพ่มิ ข้ึนและลดลงคิดเป็ นเปอร์เซ็นตม์ ากกว่าเม่ือเสียงเบา ฉะน้ัน การเปลี่ยนแปลงของ ความถ่ีวทิ ยจุ ะตอ้ งเป็ นไปตามการเปลี่ยนแปลงของความถ่ีวทิ ยจุ ะตอ้ งเป็ นไปตามการเปล่ียนแปลงของ ความถี่เสียงโดยตลอดองคป์ ระกอบขอลคล่ืนท่ีมีการปรุงตามทางกวา้ งแลว้ ไวใ้ นรูปที่ 1 รูป A ในรูปที่ 1 แสดงถึงความถี่วิทยหุ รือคลื่นพาห์ รูป B แสดงถึงความถ่ีเสียงในรูปของคลื่นรูป Sine (Sine - Wave) และรูป C แสดงถึงรูปลกั ษณะของคล่ืนทเ่ี ป็นองคป์ ระกอบของรูป A และ B หมายเหตุ เขยี นรูปที่ 1 บนกระดานดา 31

4. Block Diagram ของเคร่ืองส่งแบบปรุงคล่ืนตามทางกวา้ ง Block Diagram ท่ีไดแ้ สดงไวใ้ นรูปที่ 4 เป็ นเครื่องส่งวิทยแุ บบวิทยโุ ทรศพั ทจ์ ะเห็นไดว้ ่า ภาคขยายกาลงั ความถี่วทิ ยุ ซ่ึงไม่วา่ จะเป็ นชนิดใด ๆ ก็ตามคงเหมือนกบั ภาคสุดทา้ ยของเครื่องส่ง CW นนั่ เองเครื่องส่ง CW ไดจ้ ดั ใหม้ ีคนั เคาะไวส้ าหรับควบคุมแรงไฟท่ี Plate หรือ Grid ถา้ หากวา่ มีความ ตอ้ งการเปล่ียนกาลงั ในทางออกของเคร่ืองส่งแทนท่ีจะปิ ดหรือเปิ ดเครื่อง เราอาจใหเ้ ปล่ียนแปลงให้ได้ ณ ไสใ้ ดไสห้ น่ึงของหลอดขยายกาลงั ความถี่วิทยหุ ลอดสุดทา้ ยเช่น ถา้ แรงไฟท่ี Plate ของหลอดขยาย สุดทา้ ยเปลี่ยนไปตามอตั ราความถ่ีเสียงแลว้ กาลงั ในทางออกของหลอดขยายน้นั หรือพูดง่าย ๆ คือ เครื่องส่งน้นั ก็จะถูกเปล่ียนไปดว้ ยอตั ราเดียวกนั วิธีการอนั น้ีเป็ นวิธีการปรุงคลื่นตามทางกวา้ งท่ีใชก้ นั อยู่ โดยทว่ั ๆ ไป ………………………………… รูปที่ 7 32

บทที่ 3 แหล่งจ่ายกาลงั งานไฟฟ้า POWER SUPPLY 1. กาลังที่เครื่องวทิ ยตุ ้องการ ก. หลอดวทิ ยทุ ่ีใชใ้ นวงจรต่างๆของเคร่ืองรบั และเคร่ืองส่งตอ้ งการขนาดของแรงไฟเผาพีลาเมน้ ท์ แรงไฟสกรีนและแรงไฟเพลทแตกต่างกนั ซ่ึงแหล่งจ่ายกาลงั งานจะตอ้ งจ่ายแรงไฟเหล่าน้ีให้ไฟสาหรับ เผา พลี าเมน้ ท์ อาจใชก้ ระแสสลบั ได้ นอกน้ันเอ๊าทพ์ ุทของแหล่งจ่ายกาลงั จะตอ้ งเป็ นกระแสตรงหรือ ใกลจ้ ะเป็ นกระแสตรงเรียบจริง ๆ เท่าที่จะเป็ นได้ และค่าของแรงไฟจะตอ้ งตรงกบั ความตอ้ งการของ เคร่ืองชนิดน้ันดว้ ยเคร่ืองส่งวทิ ยตุ อ้ งการกาลงั มากกวา่ เคร่ืองรับ ดงั น้ันแหล่งจ่ายกาลงั ของเคร่ืองส่งจึง ทางาน ณ แรงไฟสูงกวา่ และมีกระแสไหลสูงกวา่ แหล่งจ่ายกาลงั ของเคร่ืองรบั ข. กาลงั ไฟสาหรบั เผาพลี ายาเมน้ ทเ์ รียกว่าไฟ A ซ่ึงปกติเป็ นแรงไฟต่า สาหรับเครื่องวิทยสุ นาม ขนาดเล็ก ไฟสาหรับเผ่าพลี าเมน้ ทห์ รือเผาแคโถดจะไดร้ ับจากหมอ้ ไฟจากเครื่องทาไฟหรือจากคเร่ือง ไดนาโมเตอร์ (Dynamotor) สาหรับเครื่องวิทยขุ นาดกลางและเคร่ืองท่ีติดต้งั บนยานยนต์ โดยธรรมดา จะใชไ้ ฟจากหมอ้ ประเภทท่ี 2 เผาพีลาเมน้ ท์ สาหรับสถานีวทิ ยปุ ระจาท่ีที่พ้ืนดินจะใชก้ ระสลบั ท่ีใชใ้ ห้ ความสวา่ งนนั่ เองเป็นไฟเผาพลี าเมน้ ท์ โดยใชห้ มอ้ แปลงลดแรงไฟลงมา ค. กาลงั ไฟสาหรับเพลทและสกรีนเรียกวา่ ไฟ B ปกตอเป็ นแรงไปสูง ไฟเพลทของเครื่องวิทยุ ชนิดรับ – ส่ง (Transceiver) ขนาดเบาจะเอามาจากหมอ้ ไฟ เครื่องขนาดเล็กและเครื่องที่ติดต้งั บนยาน ยนตไ์ ดร้ ับจากเคร่ืองไดนาโมเตอร์ทหี่ มุนดว้ ยหมอ้ ไฟประเภทท่ี 2 หรือจากเคร่ืองไดนาโมหมุนดว้ ยมือ เคร่ืองส่งจนาดกลางไดร้ ับจากเครื่องทาไฟท่ีหมุนดว้ ยเคร่ืองยนต์ เคร่ืองส่งที่ต้งั ประจาท่ีโดยธรรมดาจะ ใชแ้ หลง้ ท่ีใชก้ ารเรียงกระแสและการกรองกระแสเป็ นแหล่งจา่ ยแรงไฟใหแ้ ก่เพลท ง. แรงไฟลบสาหรับกริดเรียกว่าไฟ C ปกติสาหรับวงจรขยายแรงไฟ แรงไฟลบสาหรับกริดมกั เอามาจากส่วนหน่ึงของแรงไฟเพลท โดยใชว้ ิธีใหไ้ บแอสแบบ Self - Bias สาหรับหลอดขยายกาลงั ท่ี มีกาลงั สูงมกั เอามาจากระบบการเรียงกระแสและกรองกระแสที่จดั ไวโ้ ดยเฉพาะสาหรับหลอดน้ีหรือ มิฉะน้นั ก็ไดร้ บั จากเครื่องทาไฟกระแสตรง จ. แหล่งจ่ายกาลงั สาหรับเครื่องวิทยอุ าจแบ่งออกไดเ้ ป็ น 3 ชนิด คือหมอ้ ไฟ, กระแสสลบั และ ระบบทางเครื่องกลไฟฟ้า 2. แหล่งจ่ายกาลังชนิดหม้อไฟ เคร่ืองรับและเครื่องส่งขนาดเล็กท่ีนาไปมาได้สะดวกปกติจะทางานโดยใชไ้ ฟจากหม้อไฟ ประเภทท่ี 1 (คือหมอ้ แห้ง) ปริมาณของกระแสท่ีหมอ้ ไฟประเภทที่ 1 จะจ่ายไดอ้ ยใู่ นเกณฑต์ ่าเครื่อง วทิ ยจุ งึ ทาไดเ้ ป็ นจานวนชว่ั โมงเท่าน้นั หลงั จากน้นั จะตอ้ งเปลี่ยนหมอ้ ไฟใหม่ บางเคร่ืองใชห้ ีบหมอ้ ไฟ ซ่ึงภายในหีบจะมีท้งั ไฟเผาพีลาเมน้ ท,์ ไฟเพลทและไฟกริดรวมอยดู่ ว้ ยกนั เสร็จ บางเครื่องก็ใชห้ มอ้ ไฟ แยกกนั หมอ้ ไฟมีขอ้ ดีท่ีวา่ สามารถจา่ ยกระแสตรงท่เี รียบไม่มีการวบู วาบ แต่ในงานที่ตอ้ งการแรงไฟสูง และกระแสสูงจะมีน้าหนกั มากและราคาแพง 33

3. แหล่งจ่ายกาลงั ทใ่ี ช้กระแสไฟสลบั ก. แหล่งจา่ ยกาลงั แบบน้ีเป็นแบบทใ่ี ชก้ นั ทวั่ ไปท่ีมีการจ่ายกาลงั กระแสสลบั อยแู่ ลว้ แมใ้ นสนามก็ ใช้แหล่งจ่ายกาลังแแบน้ีโดยใช้เคร่ืองยนต์ทาไฟเป็ นตัวจ่ายกระแสสลับให้ แหล่งจ่ายกาลังจาก กระแสสลับต่างกบั แหล่งจ่ายกาลงั แบบอื่นก็ตรงท่ีไม่ตอ้ งใชห้ ม้อไฟหรือเครื่องกลไก เป็ นแบบที่มี ประโยชน์ในที่ท่ีมีการจ่ายกาลงั กระแสสลบั อยแู่ ลว้ และโดยปกติการจ่ายกาลงั กระแสสลบั มกั จ่ายดว้ ย แรงไฟขนาด 110 โวลท์ 60 ไซเกิ้ลต่อวนิ าที ฉะน้นั ในการศึกษาแหล่งจ่ายกาลงั แบบน้ีจะใชค้ ่าน้ีโดย ตลอด ข. ส่วนประกอบของแหล่งจ่ายกาลงั จากกระแสสลบั อาจแบ่งออกไดเ้ ป็ น 4 ส่วน คือ หมอ้ แปลง, เคร่ืองเรียงกระแส, เคร่ืองกรองกระแสและบรีดเดอร์ (Bleeder) หรือเครื่องแบ่งแรงไฟ (Voltage Divider) หมอ้ แปลงท่เี ป็นตวั เพิ่มหรือลดแรงไฟ เครื่องเรียงกระแสทาหนา้ ท่ีเปล่ียนกระแสสลบั ให้เป็ น กระแสตรงกระเพอ่ื ม เครื่องกรองกระแสทากระแสตรงกระเพอ่ื มให้เป็ นกระแสตรง เคร่ืองแบ่งแรงไฟ เป็นตวั แบ่งแรงไฟเป็นตวั แบง่ แรงไฟกระแสตรงใหแ้ ก่เพลท, สกรีน, และกริด 4. การใช้หลอดสูญญากาศเรียงกระแส รูปท่ี 1 วงจรเรียงกระแสแบบคร่ึงคลื่น ก. ประโยชน์ที่สาคญั ของหลอดไดโอดกค็ ือ ใชเ้ ป็ นหลอดเรียงกระแสในวงจรแหล่งจ่ายกาลงั ของ เคร่ืองส่งและเคร่ืองรับ รูปที่ 1 เป็ นวงจรกระแสแบบง่ายๆ ใชห้ ลอดไดโอดหลอดเดียว เมื่อป้อนแรง ไฟสลบั เขา้ ทร่ี ะหวา่ งจุด A และจดุ B ในระหวา่ งคร่ึงไซเก้ิลบวกจะมีอิเล็กตรอนไหลจากแคโถด จงึ ไม่ มีกระแสไหลในวงจร เนื่องจากหลอดไดโอดยอมให้กระแสไหลในระหว่างคร่ึงบวกของไซเก้ิลเท่าน้ัน จึงมีกระแสไหลผา่ นความตา้ นทาน L ท่ีเป็ นโหลดเพียงทิศทางเดียว การเรียงกระแสแบบน้ีเรียกว่าการ เรียงกระแสแบบคร่ึงคลื่น เพราะคร่ึงหน่ึงของไซเกิ้ลเท่าน้ันที่ใชเ้ ป็ นประโยชน์ รูปท่ี 1 เป็ นรูปที่คล่ืน ของแรงไฟกระแสสลบั ที่ป้อนเขา้ ไปในวงจร รูปที่1 เป็ นรูปท่ีคลื่นของแรงไฟกระแสตรงกระเพื่อมซ่ึง เป็ นเอ๊าทพ์ ุทของวงจรเรียงกระแสแบบคร่ึงคล่ืน ใหส้ งั เกตุไวด้ ว้ ยว่าจานวนคร้ังของการกระเพื่อมของ กระแสทไี่ ดน้ ้ีจะเท่ากบั ความถ่ีของกระแสสลบั ที่ใช้ (คือ 1 ลูกต่อ 1 ไซเก้ิล)จึงทาใหอ้ ยากที่จะกรองออก ไดโ้ ดยสมบูรณ์ 34

รูปท่ี 2 วงจรเรียงกระแสแบบเตม็ คล่ืน ข. วงจรเรียงกระแสแบบเตม็ คลื่นจะประกอบดว้ ยวงจรเรียงกระแสแบบคร่ึงคลื่น 2 วง แต่ละวง ทางานคนละคร่ึงไซเกิ้ล จงึ ทาให้ตลอดหน่ึงไซเกิ้ล ของกระแสสลบั ใชไ้ ดป้ ระโยชน์ วงจรเรียงกระแส แบบคร่ึงคล่ืน 2 วง จะตอ่ กนั ในลกั ษณะทเี่ อา๊ ทพ์ ทุ ของวงจรท้งั สองไหลในทศิ ทางเดียวกนั ตามท่ีแสดง ไวใ้ นตามรูปที่ 1 ในระหวา่ งคร่ึงไซเกิ้ลแรก เพลทของหลอด A จะเป็ นบวกเม่ือเทียบกบั จุด ก่ึงกลาง ของหมอ้ แปลง จึงมีอิเลก็ ตรอนไหลในทิศทางตามลูกศรท่เี ขียนไวด้ ว้ ยเสน้ หนัก ในระหว่างคร่ึง ไซเกิ้ล หลงั แรงไฟท่ีคร่อมขดเซคน่ั ดารี่ของหมอ้ แปลงส่วนเพลทของหลอด A จะเป็นลบ ดงั น้ันจึงไม่มีกระแส ไหลผ่านตลอด A แต่เพลทของหลอด B เป็ นบวกจึงยงั มีอิเล็กตรอนไหลผา่ นโหลด L อีก ทิศทาง ของอิเลก็ ตรอนท่ีไหลผา่ นคร่ึงไซเกิ้ลลบ จะเป็ นไปตามทศิ ทางของลูกศรทเ่ี ขยี นไวด้ ว้ ยเสน้ ประใหส้ ังเกตุ ไวด้ ว้ ยวา่ กระแสทไี่ หลผา่ นโหลด L จะไหลในทิศทางเดียวกนั เสมอ และการกระเพื่อมของกระแสจะมี 2 ลูกต่อ 1 ไซเกิ้ลของกระแสสลบั ซ่ึง 1 ลูกเกิดจากคร่ึงไซเก้ิลบวกอีกหน่ึงลูกเกิดจาก ไซเก้ิลลบ ดงั น้นั เอ๊าทพ์ ทุ ของวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นจะมีจานวนการกระเพ่อื มเป็ น 2 เท่าของความถี่ของ กระแสสลบั ท่ีใช้ จึงทาใหป้ ริมาณของการกรองท่ีตอ้ งใชล้ ดนอ้ ยลง สาหรับงานท่ตี อ้ งการแรงไฟค่อนขา้ ง ต่าเช่น เครื่องรับ อาจใชห้ ลอดท่ีมีเพลท 2 อนั มีพีลาเมน้ ท์ 1 อนั (หรือแคโถด 1 อนั ) อยใู่ นหลอด เดียวกนั เป็ นหลอดเรียงกระแสชนิดเต็มคลื่นก็ได้ แต่งานท่ีตอ้ งการแรงไฟสูงๆ เช่น ในเคร่ืองส่งปกติ มกั จะใชห้ ลอดไดโอด 2 หลอด ค. หลอดสูญญากาศที่ใชใ้ นการเรียงกระแสแบ่งออกไดเ้ ป็ น 2 ชนิด คือ หลอดชนิดสูญญากาศ (High – Vacuum) และหลอดชนิดไอปรอท (Mercury – Vapor Tube) หลอดชนิดสูญญากาศสูงมีขอ้ ดีที่ มีความแขง็ แรงทนทาน สวนหลอดชนิดไอปรอทมีขอ้ ดีท่ีมีประสิทธิภาพสูง หลอดท้งั สองชนิดเป็ น หลอดทมี่ ีส่วนประกอบ 2 อนั คือเพลทและแคโถด ทางานโดยอาศยั หลกั การ ท่ีว่า กระแสจะไหลใน ระหวา่ งที่ศกั ยข์ องเพลทเป็นบวกเท่าน้นั หลอดไดโอดที่มีสูญญากาศสูงใชเ้ ป็ นหลอดเรียงกระแสในวงจร แหล่งจา่ ยกาลงั ขเงเคร่ืองรบั และในภาคท่ีมีกาลงั ต่าของเคร่ืองส่ง แรงไฟการคร่อมหลอดเรียงกระแสชนิด น้ีจะไดป้ ฏิภาคกบั กระแสที่ถูกดึงผา่ นหลอด และเป็ นแรงไฟที่สูงมาก เมื่อเปร่ียบกบั เคร่ืองเรียงกระแส 35

แบบอื่นหลอดเรียงกระแสชนิดไอปรอทจะมีประโยชนท์ ส่ี ุดในที่ที่ตอ้ งการแรงไฟสูงและกระแสสูง แรง ไฟคร่อมไอปรอทจะมีคา่ ต่ามากประมาณ 15 โวลท์ และไม่ข้ึนอยกู่ บั กระแสท่ีโหลดดึง รูปท่ี 3 วงจรกรองกระแส 5.วงจรกรองกระแส (FILTER CIRCUIT) ของแหล่งจ่ายกาลัง ก. เอ๊าท์พุทของหลอดเรียงกระแสจะเป็ นกระแสและแรงไฟชนิดกระเพื่อมซ่ึงมีทิศทางอยู่ใน ทางบวกทางเดียวกนั ตลอด ก่อนที่จะป้อนแรงไฟน้ีให้แก่วงจรเพลทหรือวงจรกริดจะตอ้ งกรองใหเ้ รียบ ใหเ้ ป็ นกระแสตรงทม่ี ีคา่ คงท่แี ละไม่มีการกระเพอื่ ม การทาใหก้ ารกระเพอ่ื มหมดไปจะทาไดโ้ ดยใชว้ งจร กรองกระแสซ่ึงเป็ นวงจรไฟฟ้าชนิดหน่ึงประกอบดว้ ย อินดคั เตอร์ ที่ต่อเป็ นอนั ดบั และแคแพซิเตอร์ที่ ต่อคร่อม วงจรกรองกระแสอาจแบ่งออกไดเ้ ป็ น 2 อยา่ ง คือ แบบแคแพซิเตอร์ - อินพุท และแบบ โช๊ค อินพทุ ซ่ึงจะเป็นแบบไหนก็แลว้ แต่วา่ ดา้ นอินพทุ ของวงจรกรองกระแสเป็ นแคแพซิเตอร์ท่ีต่อคร่อม หรืออินดคั เตอร์ (โชค๊ คอยล)์ ทตี่ ่ออนั ดบั รูปที่ 3 เป็นวงจรกรองกระแสแบบแคแพซิเตอร์ - อินพทุ รูปท่ี 4 เป็นวงจร กรองกระแสแบบโช๊ค – อินพทุ รูปที่ 5 เป็ นวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคล่ืนที่มีตวั ตา้ นทาน เป็นโหลดตอ่ อยดู่ ว้ ย รูปทคี่ ล่ืนของแรงไฟคร่อมโหลดเมื่อยงั ไม่ไดก้ รองจะเป็ นอยา่ งรูปท่ี 4 รูปที่ 4 รูปทีค่ ลื่นของกระแสทไี่ หลผา่ นโหลดท่ตี ่อคร่อมเอ๊าทพ์ ุทของวงจรกระแสแบบเตม็ คล่ืน 36 รูปที่ 5 การกรองกระแสดว้ ยแคแพซิเตอร์และรูปทค่ี ลนื่ ของแรงไฟเอา๊ ทพ์ ุท

ข. วงจรกรองกระแสแบบแคแพซิเตอร์ - อินพุท (รูปท่ี 5 ) เป็ นวงจรกรองกระแสท่ีง่ายท่ีสุด ประกอบดว้ ยแคแพซิเตอร์ C หน่ึงตวั ต่อคร่อมเอ๊าทพ์ ุทของเคร่ืองเรียงกระแสและขนานกบั โหลด ใน ระหว่างระยะเวลาที่กระแสสลบั ท่ีถูกเรียงแลว้ มีค่าเพิม่ ข้ึนเขา้ หาค่าสูงสุดยอด ( Peak Value ) ของมัน กระแสน้ีจะเป็ นตวั ประจุแคแพซิเตอร์และจ่ายให้แก่โหลดดว้ ย หลงั จากข้ึนถึงค่าแรงไฟสูงสุดยอดแลว้ เอา๊ ทพ์ ทุ ของเครื่องเรียงกระแสก็เร่ิมลดลงจนกระทง่ั ครบหว้ ง ในระหว่างที่แรงไฟของเครื่องเรียงกระแส ลดลงแคแพซิเตอร์จะมีแรงไฟสูงกวา่ แรงไฟเอ๊าทพ์ ุทของเครื่องเรียงกระแสและเนื่องจากแคแพ ซิเตอร์ ไม่สามารถจะคลายประจุกลบั เขา้ มายงั หลอดเรียงกระแสได้ ฉะน้นั คลายกาลงั งานผ่านโหลด ค่าของ ความจขุ องแคแพซิเตอร์และคา่ ของแรงไฟท่ีประจุแคแพซิเตอร์เป็ นส่ิงกาหนดปริมาณของกาลงั งานท่ีแค แพซิเตอร์จะสะสมไวไ้ ด้ ถา้ โหลดตอ้ งการกระแสน้อยแคแพซิเตอร์ก็จะคลา้ ยประจุชา้ ๆ (ดูรูปที่ 5) ถา้ โหลดตอ้ งการกระแสมากก็จะทาให้แคแพซิเตอร์คายประจุรวดเร็วข้ึน (ดูรูปที่ 5 ) เครื่องกรองกระแส แบบน้ีแม้จะสามารถลบล้างละลอกบางส่วนของแรงไฟเอ๊าทพ์ ุทได้ แต่ก็ยงั มีขอ้ บกพร่องอยหู่ ลาย ประการ ประมาณของละลอกท่ียงั เหลืออยใู่ นเอ๊าทพ์ ทุ ยงั มีอยเู่ ป็ นจานวนมากจนไม่สามารถที่จะใชเ้ ป็ น ไฟเพลทของเครื่องรับหรือไฟของเครื่องขยายและไฟของเครื่องส่งวิทยโุ ทรศพั ทไ์ ด้ ขอ้ บกพร่องอีก ประการหน่ึงของเคร่ืองกรองกระแสแบบแคแพซิเตอร์ - อินพุท ก็คือ เป็ นเครื่องกรองกระแสที่ดึง กระแสจากหลอดเรียงกระแสสูงมาก ในระหวา่ งที่แคแพซิเตอร์ถูกประจุแคแพซิเตอร์จะดึงกระแสจาก หลอดเรียงกระแสมากกวา่ โหลดหลายเท่า กระแสท่ีตอ้ งใชใ้ นการประจแุ คแพซิเตอร์รวมท้งั กระแสท่ีตอ้ ง จ่ายใหแ้ ก่โหลดอาจสูงจนกระทงั่ ทาใหห้ ลอดเรียงกระแสชารุดได้ วงจรกรองกระแสแบบแคแพซิเตอร์ - อินพทุ จะไม่ใชก้ บั หลอดเรียงกระแสชนิดไอปรอทในงานที่ตอ้ งจ่ายแรงไฟสูง เน่ืองจากกระแสจานวน มากข้นึ โดย รวดเร็วในการประจแุ คแพซิเตอร์ อาจทาใหแ้ คโถดของหลอดไอปรอทชารุดได้ รูปท่ี 6 วงจรกรองกระแสทใ่ี ชแ้ คแพซิเตอร์และโชค๊ คอยล์ ค. ถา้ ต่อโช๊คเป็ นอนั ดบั กบั วงจรกรองกระแสที่ใชแ้ คแพซิเตอร์ แต่เพียงตวั เดียว (ตามท่ีกล่าว มาแลว้ รูปท่ี 5) จะทาใหป้ ระสิทธิภาพของการกรองสูงข้ึนอยา่ งมากมาย ซ่ึงวงจรแบบน้ีไดแ้ สดงไวใ้ นรูป ที่ 6 อินดคั เตอร์หรือโช๊คคอยลม์ ีแกนทาดว้ ยเหล็กอ่อนและใชข้ นาดที่มีค่า ต้งั แต่ 10 ถึง 45 เฮนรี่ ถา้ โช๊คคอยลข์ องแหล่งจ่ายกาลงั ชารุดการจะเปล่ียนโช๊คคอยลต์ วั ใหม่จะตอ้ งระมดั ระวงั ไวด้ ว้ ยเพราะโช๊ด คอยลท์ ี่สร้างสาหรับใชใ้ นดา้ นลบของวงจรกรองกระแสจะไม่มีฉนวนเพียงพอที่จะทนต่อแรงไฟสูงซ่ึง เกิดข้นึ ระหวา่ งดา้ นบวกและดินของวงจร เนื่องจากกระแสท่ีผา่ นโหลดท้งั สิ้นตอ้ งผา่ นโช๊คตวั น้ีดว้ ย ฉะ น้นั โช๊คจงึ ตอ้ งมีความตา้ นทานนอ้ ยตอ่ กระแสตรง โช๊คคอยลเ์ ป็ นตวั ใหค้ วามขดั ขวางสูงตอ่ การกระเพ่อื ม 37

ของกระแสคุณสมบตั ิขอ้ น้ีของคอยลเ์ ป็ นคุณสมบตั ิที่ทาให้เอ๊าทพ์ ุทของแหล่งจ่ายกาลงั เรียบ (Smooth) และเม่ือทางานร่วมกบั แคแพซิเตอร์ ก็จะทาใหเ้ อ๊าทพ์ ุทของแหล่งจ่ายกาลงั ไดร้ ับการกรองให้เรียบมาก ข้นึ การทางานของแคแพซิเตอร์เมื่อใชร้ ่วมกบั โช๊คก็คงเช่นเดียวกบั ท่ีกล่าวมาแลว้ ในระหว่างท่ีแรงไฟ สูงข้ึนแคแพซิเตอร์จะถูกประจุจนกระทง่ั ถึงค่าสูงสุดของแรงไฟ และในขณะเดียวกนั กระแสก็เริ่มไหล ผา่ น L เขา้ สู่โหลดดว้ ย อินดคั แตนซ์ ของโช๊คคอยล์ L เป็ นตวั ขดั ขวางการเปลี่ยนแปลงอยา่ งรวดเร็ว ของกระแสที่ไหลผา่ นโหลด เหตุน้ีจึงช่วยแคแพซิเตอร์ใหเ้ ก็บกาลงั งานไวจ้ นกว่าจะถึงรอบประจุใหม่ การทางานของเครื่องกรองกระแสแบบน้ีโดยสมบรู ณ์ไดแ้ สดงไวใ้ นรูปท่ี 7 รูปท่ี 7 รูปท่ีคลื่นทไี่ ดร้ บั จากวงจรกรองกระแสตามวงจรรูปที่ 6 แคแพซิเตอร์จะไดรั บั ประจเุ ตม็ ท่ี ณ A ตามรูปที่ 7 ตอ่ จากน้นั แรงไฟอินพทุ กจ็ ะเริ่มลดลง อินดคั แต้ นซข์ องโช๊คจะขดั ขวางการลดลงของกระแสที่ผา่ นโหลด และในขณะท่ีแคแพซิเตอร์ซ่ึงไดรั ับการประจุ ใหม้ ีแรงไฟสูงกวา่ แรงไฟของเครื่องเรียงกระแสแลว้ ก็เริ่มคลายประจุชา้ ๆ ผ่านคอยล์ แต่ก่อนที่แคแพซิ เตอร์จะเสียประจุออกไปมากหว้ งใหม่ของกระไฟทเ่ี กิดข้ึนก็จะเร่ิมประจแุ คแพซิเตอร์ใหม่อีก เท่าท่ีแสดง ไว้ ณ จดุ B ตามรูปท่ี 7 แคแพซิเตอร์จะไดร้ บั กาลงั งานจากเคร่ืองเรียงกระแสในระหว่างจุด B ถึงจุด C รูปที่ 7 ซ่ึง ณ จุด C เป็ นจุดที่แคแพซิเตอร์จะไดร้ ับจะประจุใหม่อีกให้มีค่าประมาณเท่ากบั ค่า ของแรงไฟสูงสุดยอดของกระแสท่ีถูเรียงแล้วการทางานของแคแพซิเตอร์และโช๊คในหว้ งที่ 2 ของแรง ไฟกค็ งเช่นเดียวกบั หว้ งแรกและการทางานจะมีลกั ษณะเช่นเดียวกนั ในทุกๆ คร่ึงไซเก้ิล รูปที่คลื่นของ แรงไฟเอา๊ ทพ์ ทุ ท่ีจา่ ยใหแ้ ก่โหลดจะเป็นอยา่ งทแี่ สดงไวใ้ นรูปท่ี 7 รูปท่ี 8 เครื่องกรองกระแสแบบแคแพซิเตอร์อินพทุ และรูปทีค่ ล่ืนแรงไฟเอ๊าทพ์ ทุ 38

ง. ถา้ ต่อแคแพซิเตอร์ C1 คร่อมวงจรกรองกระแสแบบแคแพซิเตอร์ - อินพุท ตามรูปที่ 8 ละลอกของเอ๊าทพ์ ทุ ของเคร่ืองกรองกระแสแบบน้ีจะมีนอ้ ยกวา่ ของวงจรรูปท่ี 6 วงจรกรองกระแสแบบ น้ีตอนหน่ึงๆ จะประกอบดว้ ยโช๊ค 1 ตวั และแคแพซิเตอร์ที่คร่อมโช๊ค 2 ตวั ถา้ ตอ้ งการปริมาณการ กรองมากกวา่ น้ีอีกกต็ ่อเพมิ่ ข้ึนอีกหน่ึงตอน ตามที่แสดงไวใ้ นรูปที่ 9 และแรงไฟเอา๊ ทพ์ ทุ ทไ่ี ดจ้ ะดียง่ิ ข้ึน คอื เกือบจะมีค่าคงทท่ี เี ดียว L1 L2 Output E Section 1 Section 2 1 2 รูปที่ 9 เครื่องกรองกระแสแบบแคแพซิเตอร์ - อินพุท ชนิด 2 ตอน และรูปท่ีคลื่นแรงไฟเอา๊ ทพ์ ทุ จ. วงจรกรองกระแสแบบโช๊ค – อินพุท ก็เช่นเดียวกบั วงจรกรองกระแสแบบแคแพซิเตอร์ อิน-พทุ คอื อาจมีไดห้ ลายแบบ แบบทีง่ า่ ยท่ีสุดจะประกอบดว้ ยอินดคั เตอร์เพยี งตวั เดียวตามทแี่ สดงไวใ้ น รูปที่ 10 รูปของคล่ืนของแรงไฟเอ๊าทพ์ ุทที่ปรากฎคร่องโหลดจะเป็ นอยา่ วที่แสดงไวใ้ นรูปท่ี 10 โชค๊ คอยล์ตวั ใหร้ ีแอคแตน้ ซืสูงหรือให้การขดั ขวางสูงต่อการเปลี่ยนแปลงของกระแสท่ีไหลผา่ นตวั มนั แรงไฟอินพทุ ของวงจรกรองกระแสจะเริ่มเพม่ิ ข้ึนจากศูนย์ เมื่อเร่ิมตน้ การสลบั ของกระแสแต่กระแสจะ เพ่ิมข้ึน ชา้ กว่ากระแสของวงจรกรองกระแสแบบแคแพซิเตอร์อินพุทมากโช๊คคอยล์จะทาให้ละลอก บางส่วนหมดไปโดยขดั ขวางการเพม่ิ ข้ึนทนั ทีทนั ใดของกระแสท่ีไหลผ่านตวั มนั และทาหน้าท่ีรักษาค่า ของกระแสใหค้ งทเ่ี ม่ือเอ๊าทพ์ ทุ ของเครื่องเรียงกระแสเร่ิมลดลง คือตวั ทาให้การลดลงของกระแสชา้ ลง จนกระทง่ั การสลบั ลูกท่ี 2 เร่ิมจ่ายกาลงั ใหม่อีก สาหรบั การสลบั ลูกต่อไปก็มีการทางานเช่นเดียวกนั รูปที่ 10 เครื่องกรองกระแสแบบโชค๊ – อินพทุ และรูปคลื่นแรงไฟเอา๊ ทพ์ ทุ ฉ. ถา้ ต่อแคแพซิเตอร์เขา้ ไปอีกตวั หน่ึงในวงจรกรองกระแสแบบโช๊ค – อินพทุ ตามรูปที่ 11 วงจรแบบน้ีจะลบลา้ งละลอกของเอ๊าทพ์ ุทไดม้ ากข้ึนแคแพซิเตอร์ท่ีเพมิ่ เขา้ มาตอ้ งต่อคร่อมเอ๊าทพ์ ทุ และ ขนานกบั โหลด โช๊ค 1 ตวั และแคแพซิเตอร์ 1 ตวั รวมเรียกวา่ ตอนหน่ึงของวงจรกรองกระแสแบบ โช๊ค – อินพุท ซ่ึงวงจรแบบน้ีตอนเดียวไดแ้ สดงไวใ้ นรูปที่ 1 พร้อมรูปที่คลื่นของแรงไฟเอ๊าทพ์ ุทท่ี ปรากฏคร่อมโหลด แบบสองตอนพร้อมท้งั รูปทีค่ ลื่นของแรงไฟเอา๊ ทพ์ ทุ ไดแ้ ดงไวใ้ นรูปท่ี 11 39

รูปที่ 11 เคร่ืองกรองกระแสแบบโช๊ค – อินพทุ ชนิดเดียวและ 2 ตอน พร้อมท้งั รูปที่คล่ืนแรงไฟเอ๊าทพ์ ุท ช. วงจรกรองกระแสแบบแคแพซิเตอร์อินพทุ และแบบอินดคั เตอร์อินพทุ เทา่ ที่ไดก้ ล่าวมาแลว้ จะมี อิทธิพลตอ่ องคป์ ระกอบของละลอกเกือบๆ จะเหมือนกนั อยา่ งไรก็ดีท้งั สองแบบมีคุณลกั ษณะบางอยา่ ง ต่างกนั ทเี ดียว แคแพซิเตอร์ตวั แรกของวงจรกรองกระแสแบบแคแพซิเตอร์ – อินพุท จะถูกประจุให้มีค่า ใกลเ้ คยี งกบั ค่าแรงไฟสูงสุดยอด (Peak – Voltage) ของกระแสสลบั ทถ่ี ูกเรียงแลว้ และจะไม่คลายประจุ จนหมดสิ้นในระหวา่ งหว้ งของแรงไฟ แคแพซิเตอร์คงรักษาประจุไวใ้ กลๆ้ กบั ค่าของแรงไฟสูงสุดยอด มาก ดว้ ยเหตนุ ้ีจึงรกั ษาแรงไฟเอ๊าทพ์ ทุ ของวงจรกรองกระแสใหม้ ีคา่ ใกงเ้ คียงกบั ค่าแรงไฟสูงสุดยอดของ แรงไฟอินพุท สาหรับกระแสโหลดนอ้ ยๆ แรงไฟเอ๊าทพ์ ุทของวงจรกรองกระแสจะประมาณเท่ากับ คา่ แรงไฟสูงสุดยอดของกระแสสลบั ท่ีถูกเรียงแลว้ และเมื่อกระแสโหลดเพม่ิ ข้นึ แรงไฟเอ๊าทพ์ ุทจะตกลง อยา่ งรวดเร็ว วงจรเรียงกระแสแบบแคแพซิเตอร์ – อินพทุ จะใหผ้ ลดีเฉพาะในงานที่สภาพของโหลดอยู่ ในเกณฑค์ งทเี่ ช่นในวงจรขยาย Class A ซ่ึงเป็ นวงจรท่ดี ึงกระแสคา่ เฉลี่ยจากแหล่งจา่ ยกาลงั อยใู่ นเกณฑ์ คงท่ี แรงไฟเอ๊าท์พุทจากชแห่งจ่ายกาลงั ท่ีใชว้ งจรกรองกระแสแบบโช๊ค – อินพุท จะมีค่าประมาณ เท่ากบั ค่าเฉลี่ยของแรงไฟของกระแสสลบั ที่ถูกเรียงแลว้ วงจรกรองกระแสแบบน้ีจะมีประโยชน์มาก ท่ีสุดในงานที่ตอ้ งรักษาแรงไฟให้คงที่เพราะสภาพของโหลดเปล่ียนแปลงในเช่นกรณีของวงจรขยาย Class B 6. บลีดเดอร์ ( Bleeder ตัวต้านทานประจาตาแหน่งแหล่งจ่ายกาลัง) หลอดเรียงกระแสที่ใชใ้ นวงรจแหล่งจา่ ยกาลงั ส่วนมากมกั จะใชห้ ลอดแบบเผาพีลาเมน้ ทซ์ ่ึงเป็ น หลอดทจี่ ะปล่อยกระแสออกทนั ทีทนั ใดหลงั จากไดเ้ ปิ ดสวทิ ชแ์ ลว้ หลอดที่ใชใ้ นเครื่องรับและวงจรขยาย โดยปกติจะใชห้ ลอดแบบเผาไส้ (Indirectly Heated Type) ซ่ึงเป็ นหลอดที่ยงั ไม่ทางานทนั ทีทนั ใดเมื่อ เปิ ดสวทิ ช์แรงไฟศกั ยส์ ูง ตวั ตา้ นทานที่เป็ นบลีดเดอร์เป็ นตวั ใหโ้ หลดแก่แหล่งจ่ายกาลงั ในทนั ทีทนั ใด ดงั น้นั จึงป้องกนั มิใหม้ ีการกระโชกของแรงไฟศกั ยส์ ูงในวงจร ในวงจรแหล่งจ่ายกาลงั ของเครื่องส่งบลีด เดอร์จะทาหนา้ ท่รี ักษาแรงไฟใหค้ งทเ่ี มื่อกดคนั เคาะเมื่อส่ง บลีดเดอร์ยงั ทาหนา้ ทใี่ หแ้ คแพซิเตอร์ในวงจร 40

แหล่งจ่ายกาลงั คลายประจุภายหลังท่ีได้ปิ ดสวิทช์วงจรแหล่งกาเนิดแล้ว ด้วยเหตุน้ีจึงป้องกันมิให้ พนกั งานไดร้ บั อนั ตรายจากแรงไฟสูงในเวลาท่ีตอ้ งการซ่อมและตรวจเครื่อง 7. เครื่องแบ่งแรงไฟ (Voltage Divider) ก. หลอดตา่ ง ๆ และส่วนประกอบต่างๆ ภายในหลอดยอ่ มตอ้ งการแรงไฟต่างกนั ซ่ึงการจ่าย แรงไฟเหล่าน้นั ใหต้ อ้ งใชเ้ คร่ืองแบง่ แรงไฟตอ่ คร่อมทเ่ี อ๊าทพ์ ทุ ของวงจรกรองกระแสเคร่ืองแบ่งแรงไฟยงั ทาหนา้ ที่เป็ นบลีดเดอร์อีกดว้ ย ซ่ึงกระแสที่ไหลผา่ นบลีดเดอร์จะมีค่าประมาณระหว่าง 10 และ 15 เปอร์เซ็นต์ ของกระแสท้งั หมดทถ่ี ูกดึงจากแหล่งจ่ายกาลงั ค่าของกระแสที่ไหลผา่ นตวั ตา้ นทานและค่า ของความตา้ นทานระหว่างจุดท่ีแตะ (TAP) จะเป็ นตวั กาหนดค่าของแรงไฟท่ีแบ่ง ณ จุดต่างๆ ตลอด เครื่องแบ่งแรงไฟ แรงไฟและกระแสที่จะตอ้ งจ่ายให้แก่โหลดจะตอ้ งกาหนดข้ึนเสียก่อนท่ีจะสร้าง แหล่งจ่ายกาลงั และเครื่องแบง่ แรงไฟ การเปล่ียนแปลงของกระแสโหลดที่ดึงจากจุดแตะแห่งใดก็ตามที่ เครื่องแบง่ แรงไฟจะกระทบกระเทือนต่อค่าของแรงไฟตลอดเครื่องแบง่ แรงไฟ รูปที่ 12 วงจรของเคร่ืองแบ่งแรงไฟทใ่ี ชก้ บั เครื่องรับ ข. ระบบของเคร่ืองแบ่งแรงไฟที่ใชก้ นั อยใู่ นเคร่ืองรับสมยั น้ีไดแ้ สดงไวใ้ นรูปท่ี 12 เครื่องแบ่ง แรงไฟต่อคร่อมท่ีเอ๊าทพ์ ุทของเคร่ืองกรองกระแสแบบแคแพซิเตอร์ – อินพุท คือท่ีจุด A และ จุด E และมีแตะทจี่ ุด B จุด C และจุด D เพอื่ ให้ไดแ้ รงไฟท่ีตอ้ งการจุดแตะที่ AB และ C จะมีแรงไฟเป็ น บวกเม่ือเทียบกบั จดุ D ซ่ึงเป็ นจดุ ท่ีต่อลงดิน ข้วั ต่อที่จุด E จะเป็ นลบเมื่อเทียบกบั จุด D จุดแตะต่างๆ ทตี่ วั ตา้ นทานที่อยรู่ ะหวา่ งจุด D และ E จะเป็นลบเมื่อเทียบกบั ดิน ในวงจรน้ีแรงไฟเพลทสูงสุดท่หี ลอดขยายกาลงั หลอดสุดทา้ ยตอ้ งการเท่ากบั 30 โวลท์ แรงไฟ ลบสูงสุดเท่ากบั 25 โวลท์ เพ่ือใชเ้ ป็ นแรงไฟไบแอสของกริดของหลอดเหล่าน้ี ดงั น้นั แรงไฟท้งั หมด ของแหล่งจ่ายกาลังจะตอ้ งเท่ากบั 325 โวลท์ ปริมาณของกระแสท้งั หมดที่จะตอ้ งจ่ายให้แก่หลอด ท้งั หมดในกรณีน้ีจะเท่ากบั 85 มิลิแอมแปร์ จากตานวนน้ีจะตอ้ งจ่ายให้แก่บลีดเดอร์อีก 15 มิลิ แอมแปร์ เป็ นกระแสท้งั ส้ินที่ตอ้ งการจากแหล่งจ่ายกาลงั เท่ากบั 100 มิลลิแอมแปร์ ท่ีไหลจากวงจร 41

กรองกระแสไปยงั จุด ซ่ึงเป็ นจดุ ท่ตี ่อกบั เคร่ืองแบ่งแรงไฟและ ณ จดุ น้ีกระแสตะถูกแบ่งออกดงั น้ี 60 มิ ลิแอมแปร์ ไปยงั วงจรเพลทของหลอดเอ๊าทพ์ ุท ที่เหลืออีก 40 มิลลิแอมแปร์ จะผ่านไปยงั ความ ตา้ นทาน R1 ไปหาจุด B แรงไฟตกคร่อม R1 จะตอ้ งเท่ากบั 100 โวลท์ จึงลดลงแรงไฟเอ๊าทพ์ ทุ ของ วงจรกรองกระแสลงเป็น 200 โวลท์ สาหรับจ่ายใหเ้ พลทของหลอดขยาย วธิ ีหาค่าของ R1 ใหห้ ารแรง ไฟตกทต่ี อ้ งการ (คือ 100 โวลท)์ ดว้ ยกระแสทไี่ หลผา่ น R1 คอื 40 มิลลิแอมแปร์ ความตา้ นทาน R1 เป็นตวั ทาใหเ้ กิดแรงไห 200 โวลท์ ระหวา่ งจุด B และจุด D ท่เี ครื่องแบ่งไฟ เพราะฉะน้ันตามกฎของ โอห์ม R1 = E = 100 = 2500 โอหม์ I .040 ท่ีจุด B กระแสจะแบ่งออกดงั น้ี 20 มิลลิแอมแปร์ ไปยงั หลอดขยายและอีก 20 มิลลิแอมแปร์ไหล ผา่ นความตา้ นทาน R2 ไปยงั จุด C ความตา้ นทาน R2 จะตอ้ งลดแรงไฟจาก 200 โวลท์ เป็ น 90 โวลท์ โดยมีกระแส 20 มิลลิแอมแปร์ ไหลผา่ นตวั มนั นน่ั คอื มีแรงไฟตกคร่อม R2 เท่ากบั 100 โวลท์ ดงั น้นั จากกฎของโอหม์ จะหาคา่ R2 ไดเ้ ทา่ กบั 5500 โอห์ม ณ จุด C กระแสจะแบ่งออกอีกดงั น้ีคือ 5 มิลลิแอมแปร์ จ่ายใหแ้ ก่สกรีนกริดและวงจรเพลทของออสซิเลเตอร์ อีก 15 มิลลิแอมแปร์ ที่เหลือเป็ น กระแสของบลีดเดอร์ซ่ึงผา่ นจากจดุ D ทาใหเ้ กิดแรงไฟตกข้ึน 90 โวลท์ ระหวา่ งจุด C และจุด D ซ่ึง เป็นจุดทต่ี อ้ งลงดิน ความตา้ นทานของตงั ตา้ นทานทอี่ ยรู่ ะหวา่ งจุด C และจุด D จะหาไดโ้ ดยใชก้ ฎของ โอห์มอีกซ่ึงเท่ากบั 600 โอห์ม ไบแอสสาหรับหลอดขยายความถ่ีวทิ ยแุ ละหลอดขยายความถ่ีเสียงจะ แตะเอาไปจากจุด X และจุด Y ซ่ึงเป็ นจุดที่อยรู่ ะหวา่ งจุด D และจุด E จะแตะที่ใดแลว้ แต่จะเหมาะ หรือจะใหไ้ บแอสโดยวธิ ีตอ่ ความตา้ นทานเป็ นอนั ดบั กบั แคโถดของหลอดกไ็ ดก้ าลงั ท่สี ูญเสียไปในความ ตา้ นทานทกุ ตวั อาจคุนวนไดจ้ ากสูตร I R หรือ EI สูตรอนั ดบั หลงั EI เป็นสูตรท่ีเหมาะสาหรับวงจรท่ี ยกตวั อยา่ งมาใหด้ ูในทนี่ ้ีเน่ืองจากทราบแรงไฟคร่อมความตา้ นทานทุกตวั วตั ต์ (อตั ราทนกาลงั ไฟ) ของ ความตา้ นทานทุกตวั จะตอ้ งเหมาะสมท่ีจะรับกระแสที่ไหลผ่านตวั มนั ได้โดยปลอดภยั โดยไม่เกิด อุณหภูมิข้ึนเกินควร ในเร่ืองอตั ราทนกาลงั ไฟน้ีพบวา่ ถา้ ใหค้ วามตา้ นทานทางานเพยี ง 50 เปอร์เซ็นต์ ของอตั ราทนกาลงั ไฟของตวั มนั ตวั ตา้ นทานจะรกั ษาคา่ ของความตา้ นทานไดค้ งท่ีและมีอายยุ นื นาน กาลงั ท่ี R1 ตอ้ งรบั เทา่ กบั 4 วตั ต์ ดงั น้นั R1 จงึ ตอ้ งมีอตั ราทนไฟ 4 วตั ต์ จึงเป็ นไปตามกฎท่ีกล่าวมาแลว้ ขา้ งบน ความตา้ นทานขนาด 10 วตั ต์ เป็ นขนาดท่ีใกลก้ บั ที่ๆ มีขายในทอ้ งตลาดฉะน้ัน การเลือกค่า ขนาดน้ีจึงนบั วา่ สมเหตุสมผลแลว้ 8. แหล่งจ่ายกาลังชนิดเคร่ืองกลไฟฟ้า (Electro – Mechanical Power Supply) คืออุปกรณ์ท่ีจ่ายกาลงั ไฟจากกาลงั กลไดแ้ ก่ เครื่องมอเตอร์เยนเนอเรเตอร์,เคร่ืองเยนเนอเรเตอร์ท่ี เดินดว้ ยเคร่ืองยนตแ์ ก๊สโซลีน, เครื่องเยนเนอเรเตอร์ท่ีหมุนดว้ ยมือ, เครื่องไดนามอเตอร์, และเคร่ือง ไว เบรเตอร์ (Vibrator เครื่องเยนเนอเรเตอร์ ไดเ้ รียนมาแลว้ ในวชิ าไฟฟ้า ในท่ีน้ีจะกล่าวแต่เฉพาะ ได 42

นามอเตอร์ และไวเบรเตอร์เท่าน้นั ไดนามอเตอร์และไวเบรเตอร์ใชเ้ ป็ นแหล่งจ่ายกาลงั ให้แก่เคร่ืองวทิ ยุ ในที่ๆ จาเป็ นตอ้ งเปล่ียนแรงไฟตรงต่าๆ (เช่นแรงไฟได้จากหมอ้ ไฟท่ีใชจ้ ุดหัวเทียนของรถบรรทุก, รถถงั หรือเคร่ืองบิน) ใหเ้ ป้นแรงไฟตรงสูงตามความตอ้ งการในการทางานของเคร่ืองรบั และเคร่ืองส่ง 9. ไดนามอเตอร์ (Dynamotor) ก. เคร่ืองไดนามอเตอร์ใชเ้ พือ่ เปลี่ยนแรงไฟกระแสตรงต่าให้เป็ นแรงไฟกระแสตรงสูงเหตุน้ีจึง เป็ นเครื่องที่เหมาะกับความต้องการของเครื่องส่งและเคร่ืองรับ ส่วนสาคัญของเคร่ืองชนิดน้ี ประกอบดว้ ยมอเตอร์และเยนเนอเรเตอร์ติดอยหู่ รือพนั อยบู่ นโตรงอนั เดียวกนั มีขีดที่ทาให้เกิดสนาม (Field Winding) เพียงขดเดียวซ่ึงเป็ นขดที่ทาให้เกิดสนามแม่เหล็กสาหรับใหเ้ กิดท้งั แรงหมุนและเกิด กระแส ที่อาร์เมเจอร์ (มดั ขา้ วตม้ ) จะประกอบดว้ ยขดลวด 2 ขด พนั อยบู่ นอาร์เมเจอร์ตวั เดียวกนั แต่ ต่อกบั คอมมูเตเตอร์ทแี่ ยกกนั อยตู่ า่ งหาก ขดลวดชุดท่หี น่ึงมีหนา้ ทท่ี าใหเ้ กิดแรงหมุนเม่ือไดร้ ับงานจาก แรงไฟตรงศกั ยต์ ่า ขดลวดอีกขดุ หน่ึงเป็ นตวั จ่ายแรงไฟตรงศกั ยส์ ูงเม่ือหมุนอยภู่ ายในสนามแม่เหล็ก รูปที่ 13 วงจรเคร่ืองไดนามอเตอร์แยกใหเ้ ห็นหนา้ ทีข่ องส่วนตา่ งๆ ข. การทางานของเคร่ืองไดนามอเตอร์จะทราบไดจ้ ากรูปที่ 13 เสน้ หนักคือ วงจรของเครื่อง มอเตอร์ซ่ึงเป็ นวงจรท่ีมีแรงไฟตรงศกั ยต์ ่าไหลผา่ นกระแสจากหมอ้ ไฟจะไหลผ่านขดที่ทาใหเ้ กิดสนาม (Field Coil) และผา่ นขดเครื่องมอเตอร์ท่พี นั อยทู่ ี่ อาร์เมเจอร์ ทาใหเ้ กิดสนามแม่เหลก็ ข้ึนรอบขดท้งั สอง สนามท้งั สองจะผลกั ซ่ึงกนั และกนั ทาใหอ้ าร์เมเจอร์ เน่ืองจากขดทีอ่ าร์เมเจอร์และขดทที่ าใหเ้ กิดสนามต่อ ขนานกนั จึงเรียกเครื่องมอเตอร์แบบน้ีวา่ Shine - Wound Motor เคร่ืองมอเตอร์ที่พนั แบบน้ีมีความเร็ว คงที่ดีมากแมโ้ หลดของเคร่ืองจะมีการเปลี่ยนแปลงก็ตาม ขดลวดท่ีมีแรงไฟสูงแสดงไวด้ ว้ ยเส้นเบา อยู่ ระหวา่ งขดลวดทีท่ าให้เกิดสนาม และเป็ นขดที่พนั อยทู่ ี่อาร์เมเจอร์อนั เดียวกนั ดงั น้นั จึงหมุนไปพร้อม กบั ขดของมอเตอร์ เมื่อขดน้ีหมุนมนั ตดั กบั เสน้ แรงของสนามอนั เดียวกนั นนั่ เอง ทาให้เกิดแรงไฟข้ึนใน ขดน้ี แลว้ แปลงก็จะทาหนา้ ทเี่ กบ็ แรงไฟน้ีจากคอมมูเตเตอร์ ถา้ รอบของที่มีแรงไฟสูงมากข้นึ เพยี งใดแรง ไฟเอ๊าทพ์ ทุ จะมีสูงข้นึ เพยี งน้นั ค. วงจรกรองกระแสจะต่อกบั ข้วั ของขดแรงไฟสูง เพอื่ กรองกระแสที่มีความถ่ีสูงซ่ึงเกิดจากการมี ประกายไฟระหวา่ งแปลงกบั ช้ินของคอมมูเตเตอร์ ไม่ให้กระแสน้ีเขา้ ไปรบกวนในเคร่ืองวิทยุ วงจร กรองกระแสประกอบดว้ ย อาร์ – เอฟโช๊ค และแคแพซิเตอร์ โช๊คจะป้องกนั มิใหก้ าลงั งานความถี่วทิ ยุ ผ่านออกไปยงั วงจรภายนอก ส่วนแคแพซิเตอร์จะระบายกาลงั งานน้ีลงดิน นอกจากน้ันจะตอ้ งมีวงจร กรองกระแสความถ่ีเสียงออกดว้ ยเพื่อลบลา้ งละลอกของคอมมูเตเตอร์ วงจรกรองกระแสความถ่ีเสียง 43

ประกอบดว้ ยอินดคั เตอร์ท่ีมีค่าค่อนขา้ งสูงต่อเป็ นอนั ดบั และแคแพซิเตอร์ท่ีต่อคร่อมวงจรลกั ษณะการ ทางานของวงจรกรองกระแสความถี่เสียงก็เช่นเดียวกบั กรกรองกระแสท่ีกล่าวมาแลว้ ในแหล่งจ่ายกาลงั ที่ใช้ กระแสสลบั รูปที่ 14 วงจรของเคร่ืองไดนามอเตอร์กบั วงจรกรองกระแส ง. วงจรของเครื่องไดนามอเตอร์ไดแ้ สดงไวใ้ นรูปที่ 14 วงจรกรองกระแสหมายเลข 1 เป็ นวงจร กรองความถี่วทิ ยุ เพอ่ื ลบลา้ งกาลงั งานความถี่วทิ ยขุ ้ึนในวงจรแรงไฟต่า M เป็ นส่วนที่เป็ นมอเตอร์ของ เคร่ืองไดนามอร์ตอร์และต่ออยกู่ บั หมอ้ ไฟซ่ึงเป็ นตวั ให้กาลงั หมุน G เป็ นส่วนที่เป็ นเยนเนอเรเตอร์ของ เครื่องไดนามอเตอร์ เอ๊าทพ์ ุทของส่วนน้ีจะไหลผ่านโช๊คคอยลห์ มายเลข 2 หมายเครื่อง 3 และ หมายเลข 4 โชค๊ หมายเลข 2 และ 3 เป็ น อาร์ – เอฟโช๊ค โช๊คหมายเลข 4 เป็ นคอยล์ท่ีมีแกนทาดว้ ย เหลก็ อ่อน โชค๊ เหล่าน้ีเมื่อร่วมกบั แคแพซิเตอร์ต่างๆ ที่ตอ้ คร่อมวงจรจะทาหนา้ ที่ป้องกนั มิใหก้ าลงั งาน ความถี่วทิ ยแุ พร่ออกไปและลดละลอกทม่ี ีอยใู่ นแรงไฟเอา๊ ทพ์ ทุ ทเ่ี กิดจากคอมมูเตเตอร์ จ. การระวงั รักษาเคร่ืองไดนามอเตอร์ส่ิงสาคญั ทีจ่ ะใหเ้ ครื่องน้ีมีประสิทธิภาพในการทางาน 1. ถา้ เคร่ืองไดนามอเตอร์หยดุ วงจรของเครื่องมอเตอร์ที่อาร์เมเจอร์หรือวงจรที่ทาให้เกิดสนาม อาจขาด ในข้นั แรกควรตรวจฟิวส์ในวงจรแรงไฟต่าก่อน 2. ถา้ เคร่ืองไดนามอเตอร์หมุนแต่ไม่มีแรงไฟสูงจ่ายออกมาก ขอ้ ขดั ขอ้ งจะอยูใ่ นตอนที่เป็ น เยนเนอเรเตอร์ของเคร่ืองไดนามอเตอร์ ควรตรวจฟิวส์ในวงจรแรงไฟสูง 3. แปลงและคอมมูเตเตอร์อาจทาใหเ้ กิดขอ้ บกพร่องข้นึ เมื่อมีน้ามนั ผงทสี่ ิ่งท้งั สองน้ีแปลงที่ชารุด ควรจะเปลี่ยนใหม่ 4. ประกายไฟฟ้าท่ีเกิดข้ึนมากเกินไปท่คี อมมูเตเตอร์แสดงวา่ มีขอ้ บกพร่องเกิดข้ึนทีค่ อมมูเตเตอร์ ขอ้ บดพร่องทเี่ รียกว่าไมกา้ สูงเกินไป (High Mica) เป็ นสภาพท่ีช้ินทองแดงของคอมมูเตเตอร์สึกลงไป ต่ากวา่ ขอบของไมกา้ ซ่ึงเป็นฉนวนและเป็ นตวั แยกชิ้นทองแดง วิธีแกไ้ ขใหเ้ ซาะส่วนล่างของไมกา้ ออก จนกระทง่ั ผวิ ของไมกา้ อยตู่ ่ากวา่ ผวิ ของทองแดง แลว้ จงึ ใชก้ ระดาษทรายขดั ผวิ ของคอมมูเตเตอร์ให้เรียบ 44 รูปที่ 15 วงจรโดยทว่ั ๆ ไปของเครื่องไวเบรเตอร์

อยา่ ใชก้ ระดาษชนิดเมอร์รี (Mery Paper) ขดั เพราะผงของกระดาษอีเมอร์รีจะทาให้ช้ินทองแดงของ คอมมูเตร์มีทางไฟต่อถึงกนั 10. แหล่งจ่ายกาลังชนิดไวเบรเตอร์ ก. แหล่งจ่ายกาลงั ชนิดน้ีใช้เพ่ือจ่ายแรงไฟตรงศักยส์ ูงจากแหล่งท่ีให้มีแรงไฟตรงศกั ยต์ ่า แหล่งจา่ ยกาลงั ที่ใชไ้ วเบรเตอร์มีปรสั ิทธิภาพสูงกวา่ ไดนามอเตอร์มากดงั น้นั จึงเป็ นแหล่งจ่ายกาลงั ชนิดที่ ใชก้ นั อยา่ งกวา้ งขวาง แหล่งจ่ายกาลงั ท่ีใชไ้ วเบรเตอร์แบบง่ายๆ ไดแ้ สดงไวใ้ นรูปท่ี 15 ไวเบรเตอร์ก็คือ เครื่องอินเตอร์รบั เตอร์ (Interrupter) แบบง่ายๆ นน่ั เอง มีลกั ษณะทกุ อยา่ งเหมือนกบั เคร่ืองอดั (Buzzer) หรือกระด่ิงไฟฟ้าที่ติดตามประตูบา้ นกระแสตรงกระเพอื่ ม (Pulsating D – C) ท่ีเกิดข้ึนจะไหลผา่ นขด ไพรมาร่ีของหมอ้ แปลงและจะชกั นาใหเ้ กิดแรงไฟกระแสสลบั ข้ึนท่ีขดเซคน่ั ดารี่ อตั ราส่วนของจานวน รอบของขดท้งั สองหมอ้ แปลงจะตอ้ งกาหนดใหเ้ หมาะเพอ่ื ใหไ้ ดข้ นาดของแรงไฟเอา๊ ทท์ ต่ี อง้ การตามรูปท่ี 15 เมื่อสบั สวทิ ชก์ ระแสจะไหลผา่ นขดไพรมาร่ีของหมอ้ แปลง ผา่ นแม่เหล็กไฟฟ้าแลวั กลบั มาหาข้วั ลบ ของหมอ้ ไฟเมื่อกระแสไหลผา่ นแม่เหล็กไฟฟ้าจะทาใหเ้ กิดสนามแม่เหลก็ ข้นึ แม่เหลก็ น้ีจะดูดอาร์เมเจอร์ A เขา้ หาทาใหว้ งจรถูกตดั ท่จี ดุ Bเมื่อวงจรขาดแม่เหล็กไฟฟ้ากห็ มดอานาจแม่เหล็กท่จี ะไหลดูดอาร์เมเจอร์ A ตอ่ ไปอีก สปริง C ก็จะดึงอาร์เมเจอร์ A ให้กลบั มาอยู่ ณ ตาแหน่งเดิมแผ่นแตะ B ก็จะต่อวงจร ใหม่อีกการทางานก็จะเกิดซ้ากบั ทกี่ ล่าวมาแลว้ ตามสภาพเท่าที่กล่าวมาน้ีจะทาใหเ้ กิดกระแสตรงท่ีไหล เป็ นห้วงๆ (Pulsating D – C) ในขดไพรมารี่ของหมอ้ แปลง จึงชกั ให้เกิดแรงไฟสลบั ศกั ยส์ ูงข้ึนท่ีของ เซคน่ั ดาร่ี แรงไฟเอ๊าทพ์ ทุ ทไี่ ดส้ ่งเขา้ เครื่องเรียงกระแสและเคร่ืองกรองกระแส เพอื่ เปล่ียนใหเ้ ป็ นกระแส ตรงท่มี ีแรงไฟสูงกวา่ เดิม รูปท่ี 16 วงจรของเคร่ืองไวเบรเตอร์และเครื่องกรองกระแส ข. วงจรของเครื่องไวเบรเตอร์แบบหน่ึงไดแ้ สดงไวใ้ นรูปที่ 16 รูปที่คล่ืนของแรงไฟเอ๊าทพ์ ุทที่ ไดร้ ับจากวงจรแบบน้ีจะเรียบดีข้ึน เพราะต่อวงจรตรงก่ึงกลางขดไพรมารี่ของหมอ้ แปลง เมื่อต่อวงจร ไพรมาร่ีใหค้ รบวงจร แผน่ สน่ั D จะถูกแม่เหลก็ ไฟฟ้า A ดึงลงจนกระทงั่ ติดกบั จุดแตะ B เมื่อแผ่นส่นั D มาแตะกบั จุด B จะมีกระแสหว้ งหน่ึงไหลผา่ นคร่ึงล่างของขดไพรมาร่ีของหมอ้ แปลง และในขณะน้ี แม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกลดั วงจรดว้ ยจุดแตะ B ดว้ ย ทาให้หมดกาลงั ดูดแผน่ ส่นั D สปริงก็จะดึงแผ่นสัน่ D กลบั ไปแตะกบั จุด C ใหม่ ณ จุดแตะ C จะทาใหว้ งจรคร่ึงบนของขดไพรมารี่ครบวงจร จึงมี กระแสอีกหว้ งหน่ึงไหลผา่ นคร่ึง และในขณะที่แผ่นสั่นไม่ต่ออยกู่ บั จุด B กระแสจากหมอ้ ไฟก็จะไหล 45

ผา่ นแม่เหล็กไฟฟ้าอีก แมเหลก็ ไฟฟ้ากจ็ ะดูดแผน่ สน่ั ลงมาอีกการทางานต่อไปก็จะซ้ากบั ท่ีกล่วามาแลว้ แรงไฟที่ปรากฏคร่อมขดเซคน่ั ดาร่ีจะเป็ นแรงไฟกระแสสลบั แคแพซิเตอร์ C2 จะเป็ นตวั ลบลา้ งการ กระเพอ่ื มหรือการกระโชคของกระแส การป้องกนั มิให้ความถ่ีวทิ ยซุ ่ึงเกิดจากการมีประกายไฟที่จุด B และจดุ C เขา้ มารบกวนตอ้ งใส่ อาร์–อเฟโชค๊ และแคแพซิเตอร์C1 เขา้ ไปในวงจรวงจรท้งั หมดของเครื่อง ไวเบรเตอร์จะบรรจอุ ยใู่ นกระป๋ องโลหะเพอ่ื ป้องกนั มิใหเ้ ครื่องไวเบรเตอร์รบกวนงวจรอื่นที่อยใู่ กล้ 11. เคร่ืองรักษาระดบั แรงไฟ (Voltage Regulator) ก. สาหรับงานบางประการ เช่นการจา่ ยแรงใหแ้ ก่เคร่ืองออสซิเลเตอร์ชนิด Self – Control ของ เคร่ืองส่งวทิ ยุ หรือจ่ายแรงไฟใหแ้ ก่เครื่องออสซิเลเตอร์ทีม่ ีความถี่สูงของเคร่ืองรับซูเปอร์เฮต งานเช่นท่ี กล่าวมาน้ีจะตอ้ งรักษาแรงไฟให้คงที่ วธิ ีที่จะรักษาแรงไฟให้คงที่ตามความตอ้ งการใหไ้ ดโ้ ดยแน่นอน ตอ้ งใชห้ ลอดรักษาแรงไฟทบี่ รรจุแกส หลอดชนิดน้ีไดส้ รา้ งข้นึ ใชก้ บั แรงไฟขนาดต่างๆ หลอดจะรักษา แรงไฟตกคร่อมใหค้ งทเ่ี ม่ือไดร้ บั ต่อวงจรอยา่ งที่แสดงไวใ้ นรูปที่ 17 รูปท่ี 17 วงจรของเครื่องรกั ษาระดบั แรงไฟ Voltage – Regulator ข. การทางานของหลอดอาศยั หลกั การอยา่ งงา่ ย ๆ ดงั น้ี คอื เม่ือแรงไฟคร่อมหลอดจะเร่ิมสูง ข้ึนความตา้ นทานภายในหลอดกจ็ ะเร่ิมลดลง กระแสท่ีถูกดึงใหไ้ หลผ่านความตา้ นทานท่ีต่อเป็ นอนั ดบั ซ่ึงใชเ้ ป็ นตวั จะเพ่มิ ข้ึน ดงั น้นั ไฟคร่อมหลอดจึงถูกรักษาใหม้ ีระดบั คงท่ี ในทางตรงกันขา้ มถา้ แรงไฟ คร่อมหลอดจะเร่ิมลดลง ความตา้ นทานภายในของหลอดจะเพิม่ ข้ึน กระแสท่ีถูกดึงให้ไหลผ่านความ ตา้ นทานที่ต่อเป็ นอนั ดับก็จะน้อยลง ดังน้ันแรงไฟคร่อมหลอดก็จะคงที่อีกแรงไฟเริ่มตน้ ท่ีตอ้ งการ สาหรับให้หลอดทางานจะสูงกว่าแรงไฟที่ใช้งาน ปกติกระแสที่หลอดต้องการเพ่ือทางานจะมี คา่ ประมาณ 5 มิลลิแอมแปร์ และกระแสสูงสุดที่หลอดจะยอมใหผ้ า่ นไปไดโ้ ดยไม่เกิดการเสียหายข้ึน แก่หลอด จะมีค่าประมาณ 30 มิลลิแอมแปร์ หลอดชนิดน้ีอาจมาต่อกนั เป็ นอนั ดบั เพอื่ ใชก้ บั แรงไฟสูง ไดต้ ามท่แี สดงไวใ้ นวงจรรูปท่ี 17 46