Embedded Files
การผสมสัญญาณ
สัญญาณข้อมูลข่าวสารที่ใช้ในระบบสื่อสารโทรคมนาคมนั้นส่วนมากประกอบด้วยสัญญาณเสียง สัญญาณภาพ และสัญญาณข้อมูลต่าง ๆ สัญญาณเหล่านี้จะอยู่ในรูปของคลื่นไฟฟ้า คลื่นไฟฟ้าที่ถูกนำมาใช้งานแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด คือ คลื่นเสียง (Audio Wave) และคลื่นวิทยุ (Radio Wave) คลื่นทั้งสองชนิดแตกต่างกันในช่วงความยาวของคลื่น โดยคลื่นเสียงที่มีความถี่ต่ำ ส่วนคลื่นวิทยุมีความถี่สูง รายละเอียดของคลื่นแต่ละชนิดมีดังนี้
คลื่นเสียงเป็นคลื่นที่มีความถี่ต่ำอยู่ในย่านความถี่ประมาณ 20 ถึง 20,000 Hz คลื่นเสียงนี้เป็นคลื่นที่มนุษย์ทุกคนรับฟังได้ ใช้ในการสื่อสารข่าวสารและข้อมูลซึ่งกันและกัน คลื่นเสียงอาจกำเนิดขึ้นจากการเปล่งเสียงของมนุษย์ สัตว์และสิ่งมีชีวิต หรืออาจกำเนิดขึ้นจากเครื่องกำเนิดสัญญาณเสียงต่างๆคลื่นเสียงเนื่องจากมีความถี่ต่ำจึงไม่สามารถเดินทางไปได้ไกล เกิดการจางหายของคลื่นได้ง่าย คลื่นเสียงที่หูมนุษย์สามารถได้ยินเกิดจากการสั่นสะเทือนของอากาศโดยรอบเคลื่อนที่ไปกระทบเยื่อแก้วหูผู้ฟังให้สั่นสะเทือนตาม ลักษณะคลื่นเสียงดังรูปที่ 2.1
คลื่นเสียงที่มนุษย์ได้ยินจะมีระดับความถี่ของเสียงแตกต่างกันแยกออกเป็นเสียงทุ้มมีความถี่ต่ำ (Low Frequnncy) มีความถี่ประมาณ 20 ถึง 500 Hz เสียงกลางมีความถี่ปานกลาง(Middle Frequnncy) มีความถี่ประมาณ 500 ถึง 5,000Hz และเสียงแหลมมีความถี่สูง (High Frequnncy) มีความถี่ประมาณ5,000 ถึง 20,000 Hz คลื่นเสียงเดินทางไปได้ไม่ไกล การเดินทางจะได้ไกลแค่ไหนนั้นขึ้นอยู่กับความแรงของคลื่นเสียง คลื่นเสียงมีความแรงน้อยคลื่นเสียงเดินทางไปได้ใกล้ คลื่นเสียงมีความแรงมากขึ้น คลื่นเสียงเดินทางไปได้ไกลมากขึ้น
สัญญาณเสียง 20 - 20 kHz
คลื่นวิทยุ เป็นคลื่นที่มีความถี่สูงมากอยู่ในย่านความถี่ประมาณ 10 KHz (10,000Hz)ถึง 300 GHz (300,000,000,000 Hz)ความถี่ในย่านนี้หูมนุษย์ไม่สามารถรับฟังได้ คลื่นวิทยุสามารถเดินทางไปได้ไกลมาก ด้วยความเร็วเท่ากับคลื่นแสงเดินทาง มีความเร็วโดยประมาณ 3 X 108 เมตรต่อวินาที(m/s) เพราะว่าคลื่นวิทยุเดินทางเคลื่อนที่ไปในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า(Electromagnetic Wave) สามารถเดินทางผ่านไปได้ในทุกหนทุกแห่งโดยไม่ต้องอาศัยตัวกลางพาคลื่นวิทยุไป ในสุญญากาศคลื่นวิทยุก็สามารถเดินทางไปได้ ความถี่ของคลื่นวิทยุมีความสัมพันธ์กับความเร็วในการเคลื่อนที่ของคลื่นวิทยุ และความยาวคลื่น คลื่นวิทยุมีความถี่ช่วง 104 - 109 Hz( เฮิรตซ์ ) ใช้ในการสื่อสาร คลื่นวิทยุมีการส่งสัญญาณ 2 ระบบคือ
การผสมคลื่น AM-FM
-ระบบเอเอ็ม (A.M. = amplitude modulation) ระบบเอเอ็ม มีช่วงความถี่ 530 - 1600 kHz( กิโลเฮิรตซ์ ) สื่อสารโดยใช้คลื่นเสียงผสมเข้าไปกับคลื่นวิทยุเรียกว่า "คลื่นพาหะ" โดยแอมพลิจูดของคลื่นพาหะจะเปลี่ยนแปลงตามสัญญาณคลื่นเสียง ในการส่งคลื่นระบบ A.M. สามารถส่งคลื่นได้ทั้งคลื่นดินเป็นคลื่นที่เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงขนานกับผิวโลกและคลื่นฟ้าโดยคลื่นจะไปสะท้อนที่ชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ แล้วสะท้อนกลับลงมา จึงไม่ต้องใช้สายอากาศตั้งสูงรับดังแสดงในรูป
-ระบบเอฟเอ็ม (F.M. = frequency modulation) ระบบเอฟเอ็ม มีช่วงความถี่ 88 - 108 MHz (เมกะเฮิรตซ์) สื่อสารโดยใช้คลื่นเสียงผสมเข้ากับคลื่นพาหะ โดยความถี่ของคลื่นพาหะจะเปลี่ยนแปลงตามสัญญาณคลื่นเสียงในการส่งคลื่นระบบ F.M. ส่งคลื่นได้เฉพาะคลื่นดินอย่างเดียว ถ้าต้องการส่งให้คลุมพื้นที่ต้องมีสถานีถ่ายทอดและเครื่องรับต้องตั้งเสาอากาศดังแสดงในรูป
แถบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าถูกค้นพบโดย เจมส์ ซี แมกซ์เวลล์ มากว่า 100 ปีแล้ว หลังจากค้นพบได้มีการศึกษาเพื่อนำมาใช้ประโยชน์เรื่อยมา จนทราบว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านั้นมีหลายความยาวและหลายความถี่ ทั้งความยาวคลื่นและความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีความต่อเนื่องกันไป แต่สามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เท่ากันด้วยความเร็วเท่าคลื่นแสงเคลื่อนที่ประมาณ 3 x 108 m/s ทั้งในอากาศและในสุญญากาศ เมื่อนำคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามาจัดเรียงเป็นลำดับกันไปตามความถี่และความยาวคลื่น เรียกคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านี้ว่าแถบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Spectrum)
แถบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเรียงลำดับตามความถี่และความยาวคลื่นจากค่าต่ำไปหา ค่าสูง ในช่วงความถี่ต่ำประมาณ 10 Hz ถึง 10k Hz เป็นย่านคลื่นเสียงเป็นคลื่นความถี่ใช้สื่อสารระยะทางใกล้ๆ ด้วยเสียงพูด เสียงดนตรี ตลอดจนสัญญาณต่างๆ นำไปใช้งานในการสื่อความหมาย ส่งข่าวสารข้อมูลต่างๆ สามารถใช้งานอุปกรณ์พวกเครื่องโซนาร์ (Sonar)เครื่องซาวเดอร์ (Sounder) และเครื่องกลเซอร์โว(Servomechanisms)เป็นต้น
ช่วงความถี่ประมาณ 10k Hz ถึง 300G Hz เป็นย่านคลื่นวิทยุ เป็นคลื่นความถี่ที่มีบทบาทสำคัญในระบบสื่อสารโทรคมนาคม เพราะคลื่นสามารถเดินทางไปได้ในระยะไกล ถูกนำไปใช้งานในระบบสื่อสารหลายชนิด เช่น วิทยุกระจายเสียง โทรทัศน์ วิทยุสื่อสาร วิทยุโทรศัพท์ สื่อสารไมโครเวฟ สื่อสารดาวเทียมและเรดาร์ เป็นต้น ช่วงความถี่ประมาณ 3 x1011 Hz ถึง 4x1014 Hz เป็นย่านแสงอินฟาเรด (Infrared) หรือแสงไต้แดง เป็นคลื่นที่เกิดจากการสั่นตัวของอะตอมในแต่ละโมเลกุล และจากวัตถุที่เกิดความร้อน ถูกนำไปใช้งานในทางอุตสาหกรรม ทางการแพทย์ ทางการทหาร และทางด้านดาราศาสตร์ เป็นต้น
ช่วงความถี่ประมาณ 4x1014 Hz ถึง 8x1014 Hz เป็นย่านแสงมองเห็นได้ (Light) ทำให้ประสาทตาเกิดความรู้สึกในการมองเห็น แสงนี้เกิดจากวัตถุที่มีอุณหภูมิสูง เช่น ไส้หลอดไฟฟ้า ดาวฤกษ์ และอุปกรณ์กำเนิดแสงต่างๆ ถ้าให้แสงผ่านแท่งปริซึมแสงจะเกิดการกระจายตัวอออกเป็นสีต่างๆ เป็น 6 ถึง 7 สี ได้แก่ แดง ส้ม เหลือง เขียว น้ำเงิน คราม และม่วงดังรูป
ช่วงความถี่ประมาณ 8x1014 Hz ถึง 3x1016 Hz เป็นย่านแสงอุลตราไวโอเล็ต (Ultraviolet) หรือแสงเหนือม่วง แสงเหนือม่วง แสงนี้ทำให้ก๊าซแตกตัวได้ส่วนมากแสงอุลตรไวโอเล็ต ได้จากการแผ่รังสีความร้อนของดวงอาทิตย์ แสงอุลตราไวโอเล็ตสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียบางชนิดได้ ใช้สำหรับการสื่อสารพิเศษบางชนิดได้ ช่วงความถี่ประมาณ 3x1014 Hz ถึง 1019 Hz เป็นย่านรังสีเอ็กซ์ ( X-Rays) รังสีนี้มีอำนาจทะลุทะลวงสูงสามารถทะลุผ่านสิ่งกีดขวางหนาๆได้ ทำให้เกิดรอยดำบนแผ่นฟิมล์ ประโยชน์ในการใช้งานมากมายเช่น ในด้านอุตสาหกรรม ด้านการแพทย์ ด้านรักษาความปลอดภัย การใช้รังสีเอ็กซ์ต้องใช้อย่างระมัดระวังเพราะเป็นอันตรายต่อมนุษย์
ช่วงความถี่ประมาณ 1019 Hz ถึง 1021 Hz เป็นย่านรังสีแกมมา (Gamma Rays) เป็นรังสีที่คาบเกี่ยวกับรังสีเอ็กซ์ มีอำนาจทะลุผ่านสิ่งกีดขวางได้สูงกว่ารังสีเอ็กซ์ ทำให้ก๊าซแตกตัวเป็นอิออนได้ รังสีแกมมาเกิดจากการสลายตัวของนิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสี และมีปะปนอยู่กับรังสีที่แผ่มาจานอกโลก
ช่วงความถี่ประมาณ 1021 Hz ถึง 1022 Hz เป็นย่านรังสีคอสมิก (Cosmic Rays) เป็นรังสีที่มีความถี่สูงกว่ารังสีแกมมา คาบเกี่ยวกับรังสีแกมมา มีอำนาจทะทะลวงสูงมาก ในแท่งแก้วแข็งผ่านได้ถึง 46 ซม. หรือในน้ำผ่านได้ถึง 61 ม. แหล่งกำเนิดรังสีมาจากนอกโลกอยู่ระหว่างกลุ่มดาวในอวกาศ
Google Sites
Report abuse