บทที่05

บทที่ 5  แถบกว้างของช่องสถาณีวิทยุและการแยกคลื่นวิทยุ

5.1  แถบด้านข้างและแถบกว้าง

ในการส่งคลื่นวิทยุในระบบวิทยุกระจ่ายเสียงไม่ว่าจะเป็นระบบวิทยุกระจายเสียงแบบ AM หรือ วิทยุกระจายเสียงแบบ FM จะมีสถานีวิทยุท่ำการส่งคลื่นวิทยุกระจายเสียงออกไปมากมายหลายสถานีแต่ละสถานีก็มีการส่งกระจายเสียงแตกต่างกันกันไป  ซึ่งเมื่อจะใช้ความถี่คลื่นพาหะร่วมกัน  ย่อมเกิดปัญหาในการรับคลื่นในการแยกสัญญาณออกจากกัน  วิธีใช้ในการส่งคลื่นวิทยุกระจายเสียงของแต่ละสถานี  คือจะใช้ความถี่คลื่นพาหะในการพาสัญญาณเสียงไปแตกต่างกัน  และใช้ช่วงความถี่ในการกระจายเสียงของแต่ละระบบแตกต่างกัน 

     แต่ละสถานีส่งวิทยุกระจายเสียงจะมีแถบกว้าง (แบนด์วิดต์) ของความถี่แต่ละสถานีเท่ากันโดยแบ่งออกป็นช่วงๆ เท่ากันเรียงเป็นลำดับความถี่จากช่วงต่ำไปหาช่างสูงจนครอบคลุมช่วงความถี่ของระบบซึ่งในแถบกว้าง  ของแต่ละสถานียังถูกแบ่งความถี่ออกเป็นด้านข้าง  ที่เท่ากัน  ประกอบด้วยแถบด้านข้างต่ำ  และแถบด้านข้างสูงหรือแถบด้านข้าง นี้ในแต่ละระบบวิทยุกระจายเสียงจะแตกต่างกัน

แสดงดังรูปที่ 5.1

รูปที่ 5.1  การส่งแถบความถี่ของสถานีวิทยุกระจายเสียงหนึ่งสถานี

5.2  แถบกว้างของระบบวิทยุกระจายเสียงAM

ระบบวิทยุกระจายเสียง AM ตามมาตราฐาน FCC ใช้ความถี่อยู่ในช่วง 540 – 1600 kHz  การส่งวิทยุกระจายเสียง AM ทั่วไปนั้นกำหนดให้หนึ่งสถานีมีแถบกว้าง 10 kHz  คือมีแถบด้านข้างด้านละ 5 kHz  นั่นหทายถึงในแต่ละสถานีส่งวิทยุกระจายเสียง AM สามารถผสมสัญญาณเสียงเข้ากับคลื่นพาหะโดยที่สัญญาณเสียงจะมีความถี่สูงสุดได้ไม่เกิน 5 kHz  ตามมาตราฐาน FCC ส่วนในประเทศไทยกำหนดแถบด้านกว้างไว้สูงสุดไม่เกิน 20 kHz  มีแถบด้านข้างด้านละไม่เกิน 10 kHz แต่แถบกว้างของหนึ่งสถานีวิทยุกระจายเสียง AM ในประเทศไทยใช้เพียง 18 kHz หรือแถบด้านข้างเพียงด้านละ 9 kHz

แสดงดังรูปที่ 5.2

รูปที่ 5.2  ย่านความถี่ของหนึ่งสถานีวิทยุกระจายเสียง AM ในประเทศไทย

5.3  แถบกว้างของระบบวิทยุกระจายเสียงFM

ระบบวิทยุกระจายเสียง FM ตามมาตราฐาน FCC ใช้ความถี่อยู่ในช่วง 88 – 108 kHz การส่งวิทยุกระจายเสียง FM ทั่วไปกำหนดให้หนึ่งสถานีมีแถบกว้าง 200 kHz ภายในแถบกว้างประกอบด้วยแถบด้านข้างด้านละ 75 kHz  และแถบป้องกันด้านละ 25 kHz  นั่นหมายถึงในแต่ละสถานีส่งวิทยุกระจายเสียง FM  สามารถใช้ความถี่ภายในสถานีครอบคลุมแถบความถี่ได้ 200 kHz  หรือมีแถบความถี่ด้านละ 100kHz  ตามมาตราฐาน FCC ส่วนในประเทศไทยตามระเบียบ  กำหนดแถบด้านกว้างไว้สูงสุด 200 kHz  เหมือนกับของ FCC  แต่เนื่องจากความหนาแน่นของสถานีส่งวิทยุกระจายเสียง FM  ของประเทศไทยยังไม่มากนัก วิทยุกระจายเสียง FM  ถูกขยายกว้างเป็นช่องละ 500 kHz  แสดงดังรูปที่ 5.3

สถานีวิทยุกระจายเสียง FM ตามมาตราฐาน FCC

สถานีวิทยุกระจายเสียง FM ที่ใช้ในประเทศไทย

5.4  แถบกว้างของระบบวิทยุกระจายเสียงFM สเตอริโอมัลติเพล็กช์

ในปัจจุบันระบบวิทยุกระจายเสียง FM มักจะส่งกระจายเสียงสัญญาณออกมาในระบบสเตอริโอมัลติเพล็กช์  การส่งวิทยุกระจายเสียงไม่ว่าเป็นระบบ FM ธรรมดา หรือระบบ FM  สเตอริโอมัลติเพล็กช์ ก็ตาม  แถบด้านข้าง  หรือแถบกว้าง ก็มีขนาดมาตราฐานเท่ากันคือ  มีแถบด้านข้าง 75 kHz  และมีแถบด้านข้าง 200 kHz  เพราะความถี่ที่ถูกกำเนิดไว้ในแถบด้านข้าง  สามารถครอบคลุมสัญญาณความถี่ทุกสัญญาณของข้อมูลทั้งหมดที่ส่งมา  แสดงดังรูปที่ 5.3

รูปที่ 5.3  แถบความถี่ของหนึ่งสถานีวิทยุกระจายเสียง FM สเตอริโอมัลติเพล็กช์

5.5  การแยกคลื่นสัญญาณ

การแยกคลื่นหรือดีมอดูเลชั่น  บางครั้งอาจเรีนกว่าดีเทกชั่น (Detection)  คือ ขบวนการที่ตรงข้ามกับการผสมคลื่น  โดยการนำเอาคลื่นผสมแบบ AM หรือคลื่นผสมแบบ FM มาทำการแยกเอาคลื่นเสียงหรือสัญญาณข้อมูลข่าวสารออกจากคลื่นพาหะเพื่อนำคลื่นเสียง  หรือข้อมูลข่าวสารนั้นไปใช้งานต่อไป

5.5.1  การแยกคลื่นสัญญาณแบบAM

การแยกคลื่นสัญญาณแบบ  AM  เป็นการนำเอาคลื่นผสมแบบ AM  ที่ยอดคลื่นพาหะมีระดับความแรงเปลี่ยนแปลงไปตามคลื่นเสียงที่มาผสม  หรือกล่าวได้ว่ายอดคลื่นพาหะมีระดับเปลี่ยนแปลงก็คือคลื่นเสียงนั่นเอง  คลื่นเสียงที่เกาะติดมากับคลื่นพาหะนั่น  เกาะติดมาทั้งซีกบวกและซีกลบของคลื่นพาหะ  การแยกคลื่นเสียงออกจากคลื่นพาหะ  สามารถเลือกซีกคลื่นผสมได้ว่าจะใช้ซีกบวกหรือซีกลบ  แสดงดังรูปที่ 5.4

รูปที่ 5.5  การแยกคลื่นสัญญาณแบบ AM ชนิดซีกบวกและซีกลบ

5.5.2  การแยกคลื่นสัญญาณแบบFM

การแยกคลื่นสํญญาณแบบ FM  เป็นการนำเอาคลื่นผสมแบบ FM  ที่ความถี่ของคลื่นพาหะเปลี่ยนแปลงไปตามคลื่นเสียงที่มาผสมหรือกล่าวได้ว่าคลื่นพาหะที่มีความถี่เปลี่ยนแปลงไปก็คือคลื่นเสียงที่มาผสมนั่นเอง  แสดงดังรูปที่ 5.6

รูปที่ 5.6  การแยกคลื่นสัญญาณแบบ FM

5.6  เวกเตอร์

เวกเตอร์คือสัญลักษณ์ที่แทนด้วยหัวลูกศรและความยาวของลูกศร  โดยนำไปแทนทั้งขนาดเฟส  และทิศทางของกระแสไฟฟ้า  แรงดันไฟฟ้า  และกำลังไฟฟ้า  การที่ต้องใช้เวกเตอร์แทนรูปสัญลักษณ์ไฟฟ้าจริง  เพระสัญญาณไฟฟ้าทั้งกระแสไฟฟ้า  แรงดันไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้าที่เป็นสัญญาณไฟกระแสสลับ  เกิดขึ้นมาพร้อมๆ กันหลายสัญญาณ จะมีเฟสของสัญญาณที่เกิดขึ้นในตำแหน่งแตดต่างกัน โดยการแทนสัญญาณไฟฟ้า ทั้งขนาด  เฟส  และทิศทางในรูปของเวกเตอร์  ลักษณะรูปร่าง  ขนาด  และทิศทางของสัญลักษณ์เวกเตอร์  แสดงได้ดังรูปที่  5.7

รูปที่ 5.9  เวกเตอร์ของกระแสไฟฟ้า

บทสรุป

วิทยุกระจายเสียง AM  ตามมาตราฐาน FCC  มีความถี่อยู่ในช่วง 540 – 1600 kHz ใช้แถบกว้าง 10 kHz  และแถบด้านข้าง  5 kHz

วิทยุกระจายเสียง FM  ตามมาตราฐาน FCC  มีความถี่อยู่ในช่วง 88 – 108 kHz  ใช้แถบกว้าง 200 kHz  และแถบด้านข้าง  75 kHz