หน่วยที่ 8

หน่วยท่ี 8 เครื่องส่งวทิ ยุระบบ AM (AMPLITUDE MODULATOR TRANSMITTER)สาระการเรียนรู้ 8.1 หลกั การของเคร่ืองส่งวิทยรุ ะบบ AM 8.2 การผสมคล่ืนที่ระดบั สูง (High Level Modulation) 8.3 การผสมคล่ืนที่ระดบั ต่า (Low Level Modulation) 8.4 บล็อกไดอะแกรมของเคร่ืองส่ง AM 8.5 แถบความถ่ีวทิ ยุ AMผลการเรียนรู้ทคี่ าดหวงัจุดประสงค์ปลายทาง มีความรู้ความเขา้ ใจเกี่ยวกบั คุณสมบตั ิและหลกั การทางานของเครื่องส่งวทิ ยุ AMจุดประสงค์นาทาง 1. อธิบายหลกั การของเคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ AM ได้ 2. อธิบายหลกั การผสมคล่ืนท่ีระดบั สูง (High Level Modulation) ได้ 3. อธิบายหลกั การผสมคลื่นที่ระดบั ต่า (Low Level Modulation) ได้ 4. อธิบายการทางานของบล็อกไดอะแกรมของเคร่ืองส่งส่ง AM ได้ 5. อธิบายแถบความถี่วทิ ยุ AM ได้

- 145 -บทนา เคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ AM (Amplitude Modulator Transmitter) ใชว้ ธิ ีการผสมคล่ืน(Modulation) ระหวา่ งคล่ืนพาห์ (Carrier) และสัญญาณความถ่ีเสียง (AF:Audio Frequency) ซ่ึงจะทาใหแ้ อมพลิจดู ของคล่ืนพาห์ เปลี่ยนแปลงไปตามแอมพลิจดู ของสัญญาณความถ่ีเสียง โดยทาให้อตั รา การขยาย (Gain) ของภาคขยายความถี่วทิ ยุ (RF Amplifier) เปล่ียนแปลงไปตามแอมพลิจูดของสัญญาณความถี่เสียง การผสมทางแอมพลิจดู (AM) นิยมใชใ้ นการส่งวทิ ยกุ ระจายเสียง ในยา่ นความถ่ีกลาง(Medium Frequency) หรือเรียกวา่ คลื่นกลาง (Medium Wave: MW) ยา่ นความถ่ีสูง (High-Frequency) หรือเรียกวา่ คล่ืนส้นั (Short Wave: SW) และยา่ นความถ่ีสัญญาณภาพ (Video Signal)ของโทรทศั น์8.1 หลกั การของเคร่ืองส่งวทิ ยุระบบ AM เครื่องส่งวทิ ยรุ ะบบ AM จะทาหนา้ ท่ี ผลิตสญั ญาณความถี่วทิ ยขุ ้ึนมาแลว้ ป้ อนกาลงัคลื่นวทิ ยุ ความถี่หน่ึงไปใหก้ บั สายอากาศ ซ่ึงจะนาขอ้ มลู ขา่ วสารในรูปแบบของสญั ญาณไฟฟ้ ากระจายออกทางสายอากาศ การส่งข่าวสารในระบบ AM จะแบง่ ออกได้ 2 แบบ คือ 8.1. แบบคล่ืนต่อเนื่อง (Continuous Wave: CW) 8.2. แบบคล่ืนที่มอดูเลตแลว้ (Modulated Wave) 8.1.1. แบบคลน่ื ต่อเน่ือง (Continuous Wave: CW) ลกั ษณะของคล่ืนตอ่ เนื่อง คือ การส่งสัญญาณคลื่นความถ่ีวทิ ยเุ ป็ นระยะเวลาส้นั หรือยาวโดยกาหนดเป็ นจุด (Dots) และขีด (Dashes) ซ่ึงจะกาหนดเป็ นรหสั (Code) ที่เรียกวา่ รหสั มอร์ส (Morse-code) ใชใ้ นระบบวทิ ยโุ ทรเลข (Radio-Telegraph) ในการส่งสญั ญาณน้นั จะมีคา่ ยอดของแอมพลิจดู เทา่ กนั ตลอดทุก ๆ ไซเกิล ดงั รูป 5.1

- 146 - รูปที่ 8.1 สญั ญาณรหสั มอร์ส ที่มา: นท.วโิ รจน์ แกว้ จนั ทร์.2544 หนา้ 20 ในเคร่ืองส่งวทิ ยแุ บบ CW เบ้ืองตน้ จะประกอบดว้ ยส่วนที่สาคญั 4 ส่วน คือ ภาคจา่ ยไฟ(Power Supply) ภาคกาเนิดความถ่ี (Oscillator) สวติ ซ์เคาะรหสั (Key) และสายอากาศ (Antenna)ดงั รูปที่ 8.2 สายอากาศภาคจ่ายไฟ ภาคกาเนิด ความถี่ สวิทซเ์ คาะ รูปที่ 8.2 เคร่ืองส่งวทิ ยแุ บบ CW เบ้ืองตน้ ท่ีมา: พนั ธ์ศกั ด์ิ พุฒิมานิตพงศ.์ 2540 หนา้ 27 จากรูปที่ 8.2 เมื่อสวิตซ์เคาะรหสั อยใู่ นตาแหน่งต่อวงจร ภาคจ่ายไฟ จะจ่ายไฟตรงเขา้ระบบ ภาคกาเนิดความถี่จะกาเนิดความถี่คลื่นพาห์ที่คงท่ีข้ึนมาความถ่ีหน่ึง แตถ่ า้ สวติ ซ์อยตู่ าแหน่งตดั วงจร วงจรกาเนิดความถี่จะไม่สามารถกาเนิดความถี่ข้ึนมาได้ ความถี่จะถูกส่งออกตามจงั หวะการเคาะรหสั ของสวติ ซ์เคาะรหสั และส่งผา่ นไปสายอากาศเพ่ือแพร่กระจายคล่ืนไปในอากาศ แต่ในการส่งคล่ืนพาห์ออกอากาศจะส่งไปไดไ้ ม่แรง เพราะไม่มีภาคขยายกาลงั ดงั น้นั จึงตอ้ งเพมิ่ภาคขยายกาลงั เขา้ ไป ซ่ึงก็มขี อ้ เสียคือ ภาคขยายกาลงั ดึงกาลงั โดยตรงจากภาคกาเนิดความถี่ ทาให้ภาคกาเนิดความถ่ีเล่ือนไป เมื่อภาคขยายกาลงั ไดร้ ับสัญญาณจากการเคาะรหสั จึงตอ้ งเพิ่มภาคบฟั เฟอร์เขา้ มา เพ่ือป้ องกนั การเลื่อนเฟส หรือการรบกวนกนั ระหวา่ งภาคกาเนิดความถี่ กบัภาคขยาย

- 147 - 8.1.2. แบบคลนื่ ทมี่ อดูเลตแล้ว (Modulated Wave) ลกั ษณะคลื่นที่มอดูเลตแลว้ ส่วนใหญ่จะเป็นการส่งโดยการใชร้ ะบบวทิ ยโุ ทรศพั ท์ (Radio Telephone) ในลกั ษณะของการผสมคลื่นทางแอมพลิจูด หรือการผสมคลื่นแบบ A M เครื่องส่งวทิ ยรุ ะบบ A M ซ่ึงสามารถแบง่ ระดบั การมอดูเลชน่ั ได้ 2 ระดบั คือ 1. การผสมคลื่นท่ีระดบั สูง (High Level Modulation) 2. การผสมคลื่นท่ีระดบั ต่า (Low Level Modulation)8.2 การผสมคลน่ื ทรี่ ะดับสูง (High Level Modulation) การมอดูเลชน่ั ที่ระดบั สูงจะทาไดโ้ ดยมอดูเลตสัญญาณความถี่เสียง เขา้ ที่วงจรคอลเลกเตอร์ของภาคขยายกาลงั ความถ่ีวทิ ยภุ าคสุดทา้ ย หรือภาคที่ป้ อนสัญญาณท่ีไดร้ ับมอดูเลตแลว้ ใหแ้ ก่สายอากาศ ดงั รูปท่ี 8.3 (1) (2) สายอากาศ ภาคกาเนิด ภาคขยาย (3) (4) ความถี่วิทยุ กาลงั ปานกลาง ภาคผสมความถ่ีและ ภาคดบั ปลิง (5) (6) ขยายกาลงั ความถี่วิทยุ สายอากาศลายน์แอมป์ ภาคขยาย ภาคมอดเู ลเตอร์ (7) ความถี่เสียง มอดเู ลชนั ทราน์ฟอร์เมอร์ แหล่งจ่ายไฟสูงรูปท่ี 8.3 บล็อกไดอะแกรมเครื่องส่งวทิ ยรุ ะบบ AM ท่ีใชก้ ารผสมคลื่นท่ีระดบั สูง ที่มา: นท.วโิ รจน์ แกว้ จนั ทร์.2544 หนา้ 22 จากรูปที่ 8.3 บลอ็ กไดอะแกรมของเคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ AM ท่ีใชก้ ารผสมคลื่นระดบั สูงซ่ึงแตล่ ะบล็อกมีหนา้ ท่ีการทางานดงั น้ี คือ 1. ภาคกาเนิดความถี่วทิ ยุ หรือที่เราเรียกวา่ ออสซิลเลเตอร์ จะทาหนา้ ที่กาเนิดความถ่ีวทิ ยทุ ี่มีความคงท่ีเท่ียงตรง จะใชผ้ ลึกคริสตอล (Crystal Oscillator) เป็นตวั ควบคุมความถี่

- 148 - 2. ภาคขยายกาลงั ปานกลาง (Intermediate Power Amplifier) ซ่ึงเรียกยอ่ ๆ วา่ “IPA” หรือจะเรียกวา่ ภาคขยายบฟั เฟอร์ (Buffer Amplifier) ก็ได้ จะทาหนา้ ที่ ขยายกาลงั ความถี่คล่ืนพาห์ ท่ีส่งมาจากภาคออสซิลเลเตอร์ให้มีกาลงั มากพอท่ีจะส่งต่อไปยงั ภาคขยายกาลงั ความถ่ีวทิ ยุ 3. ภาคผสมและภาคขยายกาลงั ความถ่ีวทิ ยุ (Modulated Power Amplifier: PA) จะทาหนา้ ท่ีผสมคลื่นพาห์กบั ความถี่เสียง แลว้ ทาการขยายกาลงั งานใหส้ ูงข้ึน ก่อนที่จะส่งไปยงัภาค คบั ปลิ้งสายอากาศ (Antenna Coupling Network) 4. ภาคคบั ปลิ้งสายอากาศ จะทาหนา้ ที่จดั โหลดของภาคขยายกาลงั ความถ่ีวทิ ยแุ ละสายส่งใหเ้ หมาะสมกบั สายอากาศ ซ่ึงจะทาใหแ้ ผก่ ระจายคลื่นวทิ ยอุ อกอากาศไดม้ ากที่สุด 5. ภาคขยายความถ่ีเสียง จะทาหนา้ ท่ีขยายสัญญาณความถ่ีเสียง ที่ไดม้ าจากลายนเ์ อาทพ์ ุทหอ้ ง ควบคุมเสียง (Studio Line Output) 6. ภาคมอดูเลเตอร์ จะทาหนา้ ท่ีขยายสัญญาณความถี่เสียง ใหไ้ ดร้ ะดบั ที่เหมาะสมพอท่ีจะนา ไปขบั ภาคผสมความถี่ และขยายกาลงั ความถ่ีวทิ ยใุ หไ้ ดเ้ ปอร์เซ็นตก์ ารผสมคลื่นอยา่ งที่ตอ้ งการ 7. มอดูเลชนั่ ทรานส์ฟอร์เมอร์ จะใชข้ ดลวดฑุติยภูมิต่ออนุกรมกบั แหล่งจา่ ยไฟ ของภาคผสมความถี่ (Modulated PA) ท่ีต่อกบั วงจรคอลเลกเตอร์ แลว้ จะทาใหแ้ รงดนั เอาทพ์ ทุ ของภาคผสมความถี่เปลี่ยนแปลงไปตามแอมพลิจดู ของความถี่เสียง ท่ีส่งมาจากลายน์แอมป์ผสมคลื่นระดบั สูง ขยายกาลงั สายอากาศมาจากความถ่ีพาห์ ผสมคลื่น ไมโครโฟน รูปที่ 8.4 การผสมคล่ืนที่ระดบั สูง จากรูปท่ี 8.4 จะทาการผสมคล่ืนเสียงเขา้ กบั คลื่นพาหะท่ีภาคขยายกาลงั ภาคสุดทา้ ย ทาใหม้ ีประสิทธิภาพสูงสุด และมีกาลงั แรงส่งออกสายอากาศ สามารถจดั ใหม้ ีภาคทวคี ูณความถ่ีไดต้ ามตอ้ งการ

- 149 -8.3 การผสมคลนื่ ทรี่ ะดบั ต่า (Low Level Modulation) การผสมคลื่นท่ีระดบั ต่า จะทาการผสมสัญญาณท่ีภาคผสมความถ่ีและขยายความถี่วทิ ยุ ที่อยกู่ ่อนหนา้ ภาคขยายกาลงั ความถ่ีวทิ ยภุ าคสุดทา้ ย ดงั รูปที่ 8.5 ภาคกาเนิด ภาคขยาย ภาคผสมความถ่ีและ ภาคขยายกาลงั สายอากาศ ความถี่วทิ ยุ บฟั เฟอร์ ขยายความถ่ีวิทยุ ความถี่วิทยแุ บบลิเนียร์ไมโครโฟน ภาคมอดูเลเตอร์ ภาคขยาย ความถ่ีเสียงรูปท่ี 8.5 บล็อกไดอะแกรมเครื่องส่งวทิ ยรุ ะบบ AM ท่ีใชก้ ารผสมคลื่นที่ระดบั ต่า ที่มา: นท.วโิ รจน์ แกว้ จนั ทร์.2544 หนา้ 40 จากรูปที่ 8.5 สัญญาณเสียงจากไมโครโฟน จะถูกส่งเขา้ ไปยงั ภาคขยายความถี่เสียงเพอ่ืขยายความถ่ีเสียงใหม้ ีความแรงมากพอ แลว้ จึงส่งไปยงั ภาคมอดูเลเตอร์ ภาคกาเนิดความถ่ีวทิ ยแุ ละกาเนิดคล่ืนพาห์ แลว้ ส่งต่อมายงั ภาคบฟั เฟอร์เพ่ือขยายคล่ืนพาห์ใหม้ ีความแรง เพอื่ ส่งต่อมายงัภาคผสมความถ่ีและขยายความถี่วทิ ยุ การผสมคลื่นท่ีระดบั ต่าไมต่ อ้ งการกาลงั งานท่ีสูงมากนกั จึงจดั การขยายในแบบลิเนียร์ (Linear Amplifier) ใหก้ บั ภาคขยายกาลงั ความถ่ีวทิ ยทุ ้งั หมด ต้งั แต่ภาคผสมความถ่ีและขยายความถี่วทิ ยุ ไปจนถึงภาคขยายกาลงั ความถ่ีวทิ ยภุ าคสุดทา้ ยเสมอ เพอ่ืไมใ่ หก้ รอบของคล่ืนวทิ ยุ ที่ผสมแลว้ เกิดการผดิ เพ้ียน การผสมคล่ืนที่ระดบั ต่า ไมส่ ามารถจดั การทางานแบบทวคี ูณความถ่ีได้ เพราะวา่ ไม่ตอ้ งการให้ความถ่ีไซดแ์ บนด์ถูกทวคี ูณใหก้ วา้ งออกไป ดงั น้นั เพ่ือป้ องกนั การผดิ เพ้ียนท่ีจะเกิดข้ึนจึงจดั การขยายในแบบ Class – A, AB หรือ B เพราะการจดั การขยายท้งั 3 แบบน้ีทางานแบบลิเนียร์

- 150 -มาจากวงจร อินเตอร์มีเดียท ขยายกาลงั สายอากาศ เพาเวอร์กาเนิดความถ่ี บฟั เฟอร์ แอมปลีไฟเออร์ไมโครโฟน ผสมคล่ืน รูปท่ี 8.6 การผสมคลื่นท่ีระดบั ต่า จากรูปท่ี 8.6 เป็นการผสมคล่ืนระดบั ต่า โดยจะผสมท่ีภาคท่ีอยกู่ ่อนภาคขยายกาลงัภาคสุดทา้ ย เช่น อาจทาการผสมคล่ืนท่ีภาคบฟั เฟอร์ หรือที่ภาคอินเตอร์มิเดียทเพาเวอร์แอมป์ และภาคขยายกาลงั จะตอ้ งทาการขยายแบบลิเนียร์ เพือ่ ไมใ่ หส้ ัญญาณการผสมคล่ืนผดิ เพ้ยี น8.4 บลอ็ กไดอะแกรมของเคร่ืองส่งแบบ AM เครื่องส่งวทิ ยุ AM เบ้ืองตน้ ทาไดจ้ ากการนาเคร่ืองส่งวทิ ยแุ บบ CW มาเพ่มิ วงจรภาคขยายสัญญาณเสียง (AF Amplifier) และภาคผสมคล่ืน (Modulator) เขา้ ไป กาเนิดความถี่ ขยายกาลงั สายอากาศไมโครโฟน ผสมคลื่น ขยายเสียง รูปท่ี 8.7 เครื่องส่งแบบ AM เบ้ืองตน้

- 151 - คล่ืนพาห์ คล่ืนพาห์ผสมสญั ญาณเสียง กาเนิดความถ่ี บฟั เฟอร์ ขยายกาลงั สายอากาศสญั ญาณเสียง ขยายเสียง ผสมคลื่น แหล่งจ่ายไฟ ไมโครโฟน รูปท่ี 8.8 บลอ็ กไดอะแกรมเคร่ืองส่งแบบ AM จากรูปที่ 8.8 อธิบายการทางานแต่ละภาคของเครื่องส่งแบบ AM ไดด้ งั น้ี ภาคกาเนิดความถี่วทิ ยุ (RF Oscillator) ทาหนา้ ที่กาเนิดความถี่วทิ ยขุ ้ึนมาซ่ึงในคร้ังแรกความถ่ีที่กาเนิดข้ึนมาจะมีความถ่ีต่า จึงตอ้ งส่งเขา้ วงจรทวีคูณความถ่ี (Frequency Multiplier) จนได้ความถ่ีสูงพออยใู่ นยา่ นท่ีตอ้ งการกส็ ่งต่อความถี่ท่ีไดเ้ ขา้ ภาคบฟั เฟอร์ขยายความถ่ีวทิ ยุ ภาคบฟั เฟอร์ขยายความถ่ีวทิ ยุ (RF Buffer Amplifier) ทาหนา้ ที่ขยายความถ่ีพาหะใหม้ ีความแรงมากข้ึน และทาหนา้ ท่ีป้ องกนั การรบกวนกนั ระหวา่ งภาคกาเนิดความถี่ กบั ภาคขยายกาลงัจากน้นั สัญญาณจะถูกส่งต่อไปภาคขยายกาลงั ภาคขยายกาลงั ความถี่วทิ ยุ (RF Power Amplifier) หรือภาคขยายความถ่ีวทิ ยภุ าคสุดทา้ ย(Final RF Amplifier) ทาหนา้ ท่ีขยายสญั ญาณคลื่นท่ีผสมแลว้ ใหม้ ีกาลงั ส่งมากข้ึนก่อนที่จะส่งออกสายอากาศ ภาคผสมคลื่น (Modulator) ทาหนา้ ที่ผสมสัญญาณเสียงเขา้ กบั คลื่นพาหะในระบบ AM คือสัญญาณเสียงจะไปควบคุมความแรงของคลื่นพาหะใหส้ ูงข้ึนหรือต่าลง ซ่ึงการผสมคลื่นของคล่ืนส่งยงั แบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ การผสมคลื่นระดบั สูง และการผสมคล่ืนระดบั ต่า ภาคขยายเสียง (AF Speech Amplifier) ทาหนา้ ที่ขยายสัญญาณเสียงที่กาเนิดข้ึนมาจากไมโครโฟน (Microphone) ใหม้ ีระดบั ความแรงมากข้ึนก่อนที่จะส่งไปเขา้ ภาคผสมคลื่น ภาคจ่ายไฟ (Power Supply) ทาหนา้ ท่ี จา่ ยไฟ DC ไปเล้ียงภาคต่าง ๆ ของเคร่ืองส่ง

- 152 -8.5 แถบความถ่ีวทิ ยุ AM (AM Sideband) แถบความถ่ีวทิ ยหุ รือ ไซดแ์ บนดว์ ทิ ยุ เป็นการผสมคลื่นระหวา่ งสัญญาณเสียงกบั คลื่นพาหะ ที่ภาคผสมคลื่น (Modulator) ซ่ึงจะกาหนดเปอร์เซ็นตก์ ารผสมคล่ืนไดว้ า่ จะผสมกี่เปอร์เซ็นต์รูปคลื่นท่ีไดอ้ อกมาเป็นคล่ืนผลรวมของความถ่ีหลายความถ่ี ท่ีเกิดจากการผสมกนั หรือหกั ลา้ งกนัระหวา่ งสญั ญาณเสียงกบั คล่ืนพาหะ และยงั เกิดจากความถ่ีทวคี ูณของคล่ืนพาหะ พอสรุปได้ดงั ตวั อยา่ งคือ ถา้ คลื่นพาหะ (fC) มีความถ่ีเทา่ กบั 1,000 kHz. และความถ่ีเสียง (fA) มีความถี่เท่ากบั 1kHz. เมื่อผสมคลื่นเขา้ ดว้ ยกนั จะเกิดความถ่ีตา่ ง ๆ ข้ึนดงั น้ี 1. ความถี่คลื่นพาหะ (fC: Carrier Frequency) เทา่ กบั 1,000 kHz. เรียกวา่ ความถ่ีพ้ืนฐาน(Fundamental Frequency) 2. ความถี่ทวคี ูณของคลื่นพาหะ (2fC) เทา่ กบั 2,000 kHz. เรียกวา่ ความถ่ีฮาร์โมนิคที่ 2(2nc Harmonic Frequency) 3. ความถ่ีผลบวกของคลื่นพาหะกบั ความถ่ีเสียง (fC + fA) เท่ากบั 1,000 kHz. + 1 kHz.เทา่ กบั 1,001 kHz. เรียกวา่ แถบความถี่ดา้ นขา้ งสูงหรือไซดแ์ บนด์ดา้ นสูง (USB, Upper Side Band) 4. ความถี่ผลต่างของคลื่นพาหะกบั ความถี่เสียง (fC – fA) เท่ากบั 1,000 kHz. - 1 kHz.เทา่ กบั 999 kHz. เรียกวา่ แถบความถี่ดา้ นขา้ งต่าหรือไซด์แบนดด์ า้ นต่า (LSB, Lower Side Band) ยงั มีความถี่ฮาร์โมนิคอื่น ๆ อีกแต่มีกาลงั อ่อนมากจนไมม่ ีผลต่อการรบกวนของเครื่องรับจึงไม่ไดน้ ามาพจิ ารณา ส่วนความถ่ีฮาร์โมนิคท่ี 2 จะถูกกาจดั ทิง้ ไมใ่ หส้ ่งออก จึงเหลือเพยี ง 3ความถี่ที่จะส่งออกอากาศไปได้ คือ ความถ่ีคลื่นพาหะ (fC), ไซดแ์ บนดด์ า้ นสูง (USB), ไซดแ์ บนด์ดา้ นต่า (LSB) fC LSB. USBดา้ นต่า ดา้ นสูง999 kHz. 1,000 kHz. 1,001 kHz. แบนดว์ ิตท์รูปที่ 8.9 ลกั ษณะสเปคตรัมความถ่ีที่ส่งออกของวทิ ยุ AM ที่มา: พนั ธ์ศกั ด์ิ พฒุ ิมานิตพงศ.์ 2540 หนา้ 34

- 153 - จากรูปท่ี 8.9 ลกั ษณะสเปคตรัมความถ่ีท่ีส่งออกของวทิ ยุ AM จะมีค่าความถี่ท่ีถูกส่งออกท้งั หมดครอบคลุมต้งั แต่ 999 kHz. ถึง 1,001 kHz. เรียกความกวา้ งของความถี่ที่ถูกส่งออกน้ีวา่แบนดว์ ดิ ท์ (Band Width) ในการส่งวทิ ยรุ ะบบ AM ทวั่ ไปจะกาหนดใหห้ น่ึงสถานีมีแบนดว์ ดิ ท์กวา้ งถึง 10 kHz. คือมีไซดแ์ บนดไ์ ดด้ า้ นละ 5 kHz. ซ่ึงหมายถึง ในแตล่ ะสถานีส่งจะสามารถ ผสมสญั ญาณเสียงเขา้ กบั คลื่นพาหะ สญั ญาณเสียงจะมีความถ่ีไดส้ ูงสุดไมเ่ กิน 5 k H z . ตามมาตรฐานFCC (Federal Communications Commission) (ในประเทศไทยตามระเบียบวา่ ดว้ ยวทิ ยุกระจายเสียงและวทิ ยโุ ทรทศั น์ กาหนดแบนดว์ ดิ ทไ์ วก้ วา้ งสุดไมเ่ กิน 20 k H z . คือ ไซดแ์ บนดด์ า้ นละไม่เกิน10 kHz.) การผสมคล่ืนเพื่อใหไ้ ดก้ าลงั ส่งออกสูงสุดจะตอ้ งมีเปอร์เซ็นตก์ ารผสมคล่ืน 100 % ซ่ึงเป็นค่าที่เหมาะสม และทาใหค้ วามถ่ีที่ตอ้ งการส่งออก สามารถส่งออกไดต้ ามตอ้ งการ ความถ่ีที่ตอ้ งการควบคุมก็สามารถควบคุมกาจดั ทิง้ ได้ ถา้ การผสมคล่ืนเกิน 100 % จะทาใหเ้ กิดผลเสียคือสญั ญาณเสียงท่ีไดท้ างภาครับจะผดิ เพ้ียน (Distortion) และเกิดความถี่แปลกปลอม (Spurious Frequency) ท้งัความถี่ฮาร์โมนิคค่ี (Odd Harmonic) หรือ ฮาร์โมนิคคู่ (Even Harmonic) ของความถ่ีคลื่นพาหะที่เกิดข้ึนมากมายจะไปรบกวนกบั สถานีขา้ งเคียงได้ การผสมคล่ืนท่ี 100 % เป็ นการผสมคล่ืนท่ีเหมาะสมที่สุดของการส่งวทิ ยกุ ระจายในระบบAM (AM Broadcast Band Transmitting) ตามมาตรฐานของ FCC จะมีความถ่ีอยใู่ นยา่ น 535 kHz.ถึง 1,605 kHz. สัญญาณเสียงที่จะผสมกบั คล่ืนพาหะจะมีความถี่สูงสุดไม่เกิน 5 kHz. คลื่นพาหะของสถานีจะมีความถ่ี 540 kHz. แต่ละสถานีจะมีช่วงความถ่ีห่างกนั 10 kHz. คือ มีไซดแ์ บนดส์ ถานีละ 5 kHz. สถานีสุดทา้ ยจะมีความถี่ 1,600 kHz. สามารถบรรจุสถานีไดท้ ้งั หมด 107 สถานี ตวั อยา่ งเช่น สถานีท่ี 1 มีความถ่ีพาหะ 540 kHz. ผสมคล่ืนแบบ AM ดว้ ยสญั ญาณเสียงมีความถ่ีสูงสุด 5 kHz. ทาใหไ้ ดไ้ ซดแ์ บนด์ดา้ นต่า (LSB) = 535 kHz. และไซดแ์ บนดด์ า้ นสูง(USB) = 545 kHz. เป็นตน้

- 154 -บทสรุป เครื่องส่งวทิ ยรุ ะบบ AM จะทาหนา้ ที่ ผลิตสัญญาณความถี่วทิ ยขุ ้ึนมาแลว้ ป้ อนกาลงัคล่ืนวทิ ยุ ความถี่หน่ึงไปใหก้ บั สายอากาศ ซ่ึงจะนาขอ้ มูลข่าวสารในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้ ากระจายออกทางสายอากาศ จะแบง่ ออกได้ 2 แบบ คือ แบบคล่ืนต่อเน่ือง แบบคลื่นท่ีมอดูเลตแลว้ เคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ AM สามารถแบ่งระดบั การมอดูเลชนั่ ได้ 2 ระดบั คือ การผสมคล่ืนที่ระดบั สูง การผสมคล่ืนท่ีระดบั ต่า เครื่องส่งแบบ AM จะประกอบดว้ ยภาค ภาคกาเนิดความถี่วทิ ยุ ภาคบฟั เฟอร์ขยายความถี่วทิ ยุ ภาคขยายกาลงั ความถ่ีวทิ ยุ หรือภาคขยายความถ่ีวทิ ยภุ าคสุดทา้ ย ภาคผสมคล่ืน ภาคขยายเสียงภาคจา่ ยไฟ แถบความถี่วทิ ยหุ รือ ไซดแ์ บนดว์ ทิ ยุ เป็นการผสมคล่ืนระหวา่ งสัญญาณเสียงกบั คลื่นพาหะ ท่ีภาคผสมคล่ืน เมื่อผสมคลื่นเขา้ ดว้ ยกนั จะเกิดความถี่ต่าง คือ ความถี่คล่ืนพาหะ (fC) เรียกวา่ความถี่พ้นื ฐาน ความถี่ทวคี ูณของคลื่นพาหะ (2fC) เรียกวา่ ความถี่ฮาร์โมนิคท่ี 2 ความถี่ผลบวกของคล่ืนพาหะกบั ความถ่ีเสียง (fC + fA) เรียกวา่ แถบความถ่ีดา้ นขา้ งสูงหรือไซดแ์ บนดด์ า้ นสูง ความถ่ีผลต่างของคลื่นพาหะกบั ความถ่ีเสียง (fC – fA) เรียกวา่ แถบความถี่ดา้ นขา้ งต่าหรือไซดแ์ บนดด์ า้ นต่า

- 155 -ศัพท์สาคญั ในหน่วยท่ี 81. Amplitude Modulator Transmitter เครื่องส่งวทิ ยุ AM2. AM Broadcast Band Transmitting วทิ ยกุ ระจายเสียงในระบบ AM3. AF Speech Amplifier ภาคขยายเสียง4. Antenna Coupling Network ภาคคบั ปลิ้งสายอากาศ5. Audio Frequency: AF ความถ่ีเสียง6. Carrier Frequency ความถี่คลื่นพาหะ7. Continuous Wave: CW คลื่นต่อเน่ือง8. Final RF Amplifier ภาคขยายความถ่ีวทิ ยภุ าคสุดทา้ ย9. Even Harmonic ฮาร์โมนิคคู่10. Federal Communications Commission: FCC คณะกรรมการการสื่อสารแห่งชาติอเมริกา11. Fundamental Frequency ความถ่ีพ้ืนฐาน12. Harmonic Frequency ความถ่ีฮาร์โมนิค13. High Frequency: HF ยา่ นความถี่สูง14. High Level Modulation การผสมท่ีระดบั สูง15. Intermediate Power Amplifier :IPA ภาคขยายกาลงั ปานกลาง16. Linear Amplifier ขยายแบบลิเนียร์17. Low Level Modulation การผสมที่ระดบั ต่า18. Lower Side Band: LSB ไซดแ์ บนดด์ า้ นต่า19. Medium Frequency: MF ยา่ นความถ่ีกลาง20. Medium Wave: MW คล่ืนกลาง21. Modulator ภาคผสมคล่ืน22. Modulated Wave คล่ืนมอดูเลต23. Modulated Power Amplifier: PA ภาคผสมและขยายกาลงั ความถี่วทิ ยุ24. Morse Code รหสั มอร์ส25. Odd Harmonic ฮาร์โมนิคค่ี26. Power Supply ภาคจ่ายไฟ27. Radio Telegraph วทิ ยโุ ทรเลข

28. Radio Telephone - 156 -29. RF Buffer Amplifier30. RF Oscillator วทิ ยโุ ทรศพั ท์31. RF Power Amplifier ภาคบฟั เฟอร์ขยายความถี่32. Short Wave: SW ภาคกาเนิดความถ่ีวทิ ยุ33. Spurious Frequency ภาคขยายกาลงั ความถี่วทิ ยุ34. Studio Line Output คล่ืนส้นั35. Upper Side Band: USB ความถี่แปลกปลอม36. Video Signal ลายน์เอาทพ์ ทุ หอ้ งควบคุมเสียง ไซดแ์ บนดด์ า้ นสูง สญั ญาณภาพ

- 157 - บรรณานุกรมชิงชยั วรรณรักษ.์ แผนการสอนแยกย่อยแบบพศิ ดาร. หนองคาย:ชูชยั ธนสารต้งั เจริญ และพชิ ยั ภกั ดีพานิชเจริญ. ระบบสื่อสารวทิ ยุ. กรุงเทพฯ: สานกั พมิ พฟ์ ิ สิกส์ เซ็นเตอร์.ประพนั ธ์ พิพฒั นสุข และวลิ าวลั ย์ โฉมเฉลา. ทฤษฎเี ครื่องรับวิทยุ AM-FM. กรุงเทพฯ : สานกั พมิ พ์ ศนู ยส์ ่งเสริมอาชีวะ.บรรเจิด ตนั ติกลั ยาภรณ์. นักเลงสายอากาศ. สถาบนั อิเล็กทรอนิกส์กรุงเทพรังสิต.พนั ธ์ศกั ด์ิ พฒุ ิมานิตพงศ.์ ทฤษฎเี ครื่องรับวิทยุ. กรุงเทพฯ: สานกั พมิ พ์ ศูนยส์ ่งเสริมอาชีวะ.พนั ธ์ศกั ด์ิ พุฒิมานิตพงศ.์ ทฤษฎเี คร่ืองรับวิทย.ุ กรุงเทพฯ: สานกั พมิ พ์ ศูนยส์ ่งเสริมวชิ าการ.พนั คา ช่อวงศ.์ เคร่ืองส่งวทิ ยแุ ละสายอากาศ. กรุงเทพฯ: สานกั พมิ พ์ ศนู ยส์ ่งเสริมอาชีวะ.น.ท. วโิ รจน์ แกว้ จนั ทร์. ทฤษฎเี ครื่องส่งวทิ ยุ. บริษทั สกายบุก๊ ส์ จากดั .ร.ต.อ. สุชาติ กงั วารจิตต.์ เครื่องรับส่งวทิ ยุและระบบวทิ ยุส่ือสาร. กรุงเทพฯ: ซีเอด็ ยเู คชน่ั , 2532.GEORGE KENNEDY. ELECTRONIC COMMUNICATION SYSTEM. THIRD EDITION : McGRAW-HILL. 1984.WILLIAM SCHWEBER. ELECTRONIC COMMUNICATION SYSTEM. A CompleteCourse Fourth Edition: Prentice Hall. 2002.

- 158 - แบบฝึ กหัดหน่วยท่ี 8ตอนที่ 1 จงเติมคาในช่องวา่ งและตอบคาถามในขอ้ ต่อไปน้ีใหม้ ีความถูกตอ้ งสมบรู ณ์มากที่สุด1. การผสมแบบ AM นิยมใชใ้ นงานใดบา้ ง ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................2. การส่งระบบAM แบบคล่ืนต่อเนื่อง มกั ใชใ้ นการสื่อสารชนิดใด ........................................................................................................................................................3. เคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ AM สามารถแบ่งระดบั การมอดูเลชนั่ ไดค้ ืออะไรบา้ ง ........................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................4. การผสมคลื่นท่ีระดบั ต่า จดั การขยายในแบบใด ........................................................................................................................................................5. ภาคผสมคล่ืน ทาหนา้ ท่ี ................................................................................................................. ........................................................................................................................................................6. ความถี่ผลบวกของคล่ืนพาหะกบั ความถ่ีเสียงเรียกวา่ ....................................................................7. ความถี่ผลตา่ งของคลื่นพาหะกบั ความถี่เสียงเรียกวา่ .....................................................................8. ตามมาตรฐาน FCC ใหส้ ถานีวทิ ยุ AM มีค่าแบนดว์ ดิ ทเ์ ทา่ กบั เท่าไร .............................................9. FCC ยอ่ มาจาก ...............................................................................................................................10. FCC หมายถึง ............................................................................................................................... ........................................................................................................................................................

- 159 -ตอนท่ี 2 จงเขียนรูปบล็อกไดอะแกรมต่อไปน้ีใหถ้ ูกตอ้ งสมบูรณ์ที่สุด1. บลอ็ กไดอะแกรมเครื่องส่งวทิ ยรุ ะบบ AM ท่ีใชก้ ารผสมคล่ืนระดบั ต่า2. บล็อกไดอะแกรมเครื่องส่งวทิ ยแุ บบ AM

- 160 -แบบทดลองฝึ กปฏบิ ัติท้ายหน่วยที่ 8 เครื่องส่งวทิ ยุ AMจุดประสงค์เชิงพฤตกิ รรม1. ประกอบวงจรเครื่องส่งวิทยเุ อเอม็ ไดถ้ ูกตอ้ ง2. วดั ทดสอบสัญญาณไดถ้ ูกตอ้ งเครื่องมอื และอปุ กรณ์ 1 เครื่อง1. ออสซิลโลสโคป (Oscilloscope) 1 เคร่ือง2. สวฟี เจนเนอเรเตอร์ (Sweep Generator) 2 ตวั3. R 300  1 ตวั4. R 120  1 ตวั5. R 1.8 k 3 ตวั6. R 10 k 1 ตวั7. R 22 k 1 ตวั8. R 15 k 1 ตวั9. R 47 k 7 ตวั10. C .001 F 1 ตวั11. C .0001 F 1 ตวั12. C 500 pF 1 ตวั13. C 220 pF 2 ตวั14. C 100 F 2 ตวั15. C 100 pF 4 ตวั16. ขดลวด L 2 ตวั17. คอยลก์ ระป๋ อง 2 ตวั18. อินพุททรานสฟอร์เมอร์ 1 ตวั19. XTAL 27 MHz. 1 ตวั20. ไดโอด 2 ตวั21. ทรานซิสเตอร์ BC5488

- 161 -22. เฟท 2N3819 2 ตวั23. เครื่องเล่นเทป 1 เครื่อง24. เครื่องรับวทิ ยุ เอ เอม็ 1 เครื่อง25. แผงต่อวงจร 1 แผง26. สายต่อวงจร 30 เส้นลาดับข้นั การปฏบิ ัติ1. ประกอบวงจร เคร่ืองส่งวิทยุ AM ตามรูปท่ี 8.10 +VCC 120 T1 L 22 K L 15 K 104 103 103 AF INPUT ANTENNA 103 BC5488 L47 K 103 2N3819 103 2N3819 10 103 BC5488 101 101 500 1.8K 221 T2 10 K RFch 300 100 μF 10 K 100 μF 10 K 100 μF รูปท่ี 8.10 วงจร เคร่ืองส่งวิทยุ AM (ดูวงจรขนาดใหญ่ท่ีภาคผนวก ข หนา้ )2. ป้ อนสญั ญาณ Sine Wave ปรับความถี่ 1 kHz. และปรับความแรงของสัญญาณใหเ้ กิดการ มอดูเลชน่ั ที่ 100 % เขา้ ทางดา้ น A.F Input โดยใชอ้ อสซิลโลปสโคปวดั ความแรงของ สญั ญาณในการมอดูเลชน่ั ใหไ้ ดส้ ญั ญาณท่ีดีที่สุด3. ป้ อนสัญญาณเสียงท่ีไดจ้ ากเทปเขา้ ที่ A.F Input แทนสัญญาณ Sine Wave4. ใชเ้ คร่ืองรับวทิ ยุ เอ.เอม็ เปิ ดรับสญั ญาณที่ไดจ้ ากเครื่องส่ง โดยการปรับรับช่วงสญั ญาณความถ่ี ท่ีไดใ้ หช้ ดั ท่ีสุด5. ใชอ้ อสซิลโลสโคปวดั สัญญาณท่ีเอาตพ์ ตุ ก่อนออกสายอากาศ วงจร บนั ทึกค่าความแรงของ สญั ญาณ คา่ ความถ่ี และวาดรูปคล่ืนท่ีไดล้ งในตารางกราฟที่ 8.1

- 162 - คา่ แรงดนั = …………….. Vp-p ค่าความถี่ = …………….. Hz. ตารางกราฟท่ี 8.1สรุปผลการทดลอง………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

- 163 - ใบประเมนิ ผลการปฏบิ ตั งิ าน แบบทดลองฝึ กปฏบิ ัติท้ายหน่วยที่ 8 เคร่ืองส่งวิทยุ AMลาดบั หวั ขอ้ ประเมิน ผา่ น ไมผ่ า่ น ที่1 การเตรียมอุปกรณ์และเคร่ืองมือ 1.1 การเตรียมอุปกรณ์การทดลอง 1.2 การเตรียมเคร่ืองมือช่าง (หวั แร้ง คีมตดั ไขควงและอ่ืน ๆ) 1.3 การเตรียมเครื่องมือวดั (มิเตอร์ ออสซิลโลสโคปและอ่ืน ๆ)2 ความรู้ความสามารถในการปฏิบตั ิงาน 2.1 ต่อวงจรเคร่ืองส่งวทิ ยุ AM ไดถ้ ูกตอ้ ง 2.2 วดั สัญญาณเอาตพ์ ตุ ของเคร่ืองส่งวทิ ยุ AM ไดถ้ ูกตอ้ ง รวมคะแนนหมายเหตุ เกณฑก์ ารประเมินผล หวั ขอ้ ท่ีผา่ นในคร้ังแรกจะไดค้ ะแนนเตม็ 1 คะแนน ถา้ ผา่ นคร้ังท่ี 2 จะไดค้ ะแนน 0.5 คะแนน ถา้ ไม่ผา่ นคร้ังท่ี 2 ไดค้ ะแนน 0 คะแนนขอ้ แนะนา……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ลงชื่อ ................................................ ผปู้ ระเมิน (.............................................)

- 164 - แบบประเมนิ ผลท้ายหน่วยท่ี 8จงทาเคร่ืองหมาย  ลงในคาตอบท่ีถูกตอ้ งที่สุด1. เครื่องส่งวทิ ยแุ บบใด ท่ีเมื่อผสมคล่ืนเสียงและคลื่นพาห์เขา้ ดว้ ยกนั แลว้ แอมพลิจูดของคลื่นพาห์จะเปล่ียนแปลงไปตามแอมพลิจูดของสัญญาณเสียงก. เครื่องส่งวทิ ยุระบบ AM ข. เครื่องส่งวทิ ยรุ ะบบ SSBค. เคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ FM ง. เครื่องส่งวทิ ยรุ ะบบ FM สเตอริโอ2. ขอ้ ใดเป็นคุณสมบตั ิของสัญญาณเสียงที่ใชใ้ นการมอดูเลตเคร่ืองส่งระบบ AMก. มีค่าความถ่ีคงท่ีตลอดเวลา ข. มีความถ่ีเทา่ กบั คล่ืนพาห์ค. มีคา่ ความถ่ีมากกวา่ คลื่นพาห์ ง. มีค่าความถ่ีนอ้ ยกวา่ คล่ืนพาห์3. คลื่นพาห์ที่ใชใ้ นเครื่องส่งวทิ ยรุ ะบบ AM กาเนิดจากวงจรใดก. วงจรออสซิลเลเตอร์ ข. วงจรมิกเซอร์ค. วงจรบฟั เฟอร์ ง. วงจรขยายกาลงั4. ขอ้ ใดบอกหลกั การของวงจรออสซิลเลเตอร์ของเคร่ืองส่งระบบ AM ไดถ้ ูกตอ้ งท่ีสุดก. เป็นวงจรกาเนิดไฟฟ้ ากระแสตรงท่ีคงที่ข. เป็นวงจรกาเนิดสัญญาณไฟฟ้ ากระแสสลบั ท่ีมีความถ่ีสม่าเสมอค. เป็นวงจรที่ทาการขยายสัญญาณความถี่วทิ ยใุ หม้ ีความแรงมาก ๆง. เป็นวงจรท่ีอาศยั คุณสมบตั ิของ R และ C ในการผลิตความถ่ี5. การส่งกระจายเสียงวทิ ยรุ ะบบเอเอม็ (AM) มีการแพร่กระจายคลื่นในยา่ นความถ่ีใดก. 20 Hz. - 20 kHz. ข. 140 Hz. - 1,300 kHz.ค. 535 kHz. - 1,605 kHz. ง. 88 MHz. - 108 MHz.6. การส่งกระจายเสียงในระบบ AM โดยทวั่ ไปกาหนดให้ หน่ึงสถานีจะตอ้ งมีแบนดว์ ดิ ท์เทา่ ไรก. 10 kHz. ข. 15 kHz.ค. 20 kHz. ง. 30 kHz.7. วงจรทวคี ูณความถี่ของเคร่ืองส่งวทิ ยรุ ะบบ AM ในแต่ละวงจรจะทวคี ูณความถ่ีไดไ้ ม่เกินกี่เทา่ก. 2 เทา่ ข. 4 เทา่ค. 8 เท่า ง. 16 เท่า

- 165 -8. สถานีวทิ ยรุ ะบบ AM มีการส่งกระจายเสียงความถี่ 900 kHz. มอดูเลตกบั สญั ญาณเสียงความถี่ 5 kHz. จะมีคา่ ไซดแ์ บนด์เป็นเทา่ ไรก. LSB = 850 kHz. และ USB = 950 kHz. ข. LSB = 875 kHz. และ USB = 925 kHz.ค. LSB = 895 kHz. และ USB = 905 kHz. ง. LSB = 900 kHz. และ USB = 910 kHz.9. เครื่องส่งวทิ ยรุ ะบบ AM มีไซดแ์ บนดท์ างดา้ นขา้ งสูง (USB) = 1,210 kHz. มีความถ่ีคล่ืนพาห์1,200 kHz. จะมีค่าไซดแ์ บนดค์ วามถี่ดา้ นขา้ งต่า (LSB) เป็นเท่าไรก. 1,130 kHz. ข. 1,150 kHz.ค. 1,180 kHz. ง. 1,190 kHz.10. สถานีวทิ ยรุ ะบบ AM ส่งกระจายเสียงดว้ ยคล่ืนความถี่ 560 kHz. มอดูเลตกบั สัญญาณเสียงความถ่ี 10 kHz. สถานีน้ีจะมีแบนดว์ ดิ ทก์ วา้ งเท่าไรก. 10 kHz. ข. 20 kHz.ค. 30 kHz. ง. 40 kHz.