ตั้งแต่ปี 2002 เครื่องส่งวิทยุกระจายเสียง AM แบบโซลิดสเตตถูกนำเข้ามาใช้งานอย่างกว้างขวาง ด้วยโซลูชั่นวิทยุ AM แบบเบ็ดเสร็จที่สมบูรณ์ ทดแทนเครื่องส่งวิทยุกระจายเสียง AM แบบเดิมที่เป็นเครื่องส่งแบบหลอด โดยมีเป้าหมายเพื่อปรับปรุงคุณภาพการออกอากาศ มีขนาดกระทัดรัดและลดต้นทุนในการสร้างสถานีกระจายเสียง AM ใหม่หรือการเปลี่ยนอุปกรณ์ โดยที่ยังสามารถรักษาขนาดกำลังส่งเทียบเท่ากับเครื่องส่งแบบหลอด และคุณภาพเสียงที่มีประสิทธิภาพสูง

เครื่องส่งวิทยุกระจายเสียง AM แบบโซลิดสเตต

องค์ประกอบในการออกอากาศของเครื่องส่งวิทยุ AM จะประกอบไปด้วย

ห้องส่งวิทยุกระจายเสียง(สตูดิโอ) เป็นเครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมโยงระบบกันในกระบวนการทางเสียงและแหล่งกำเนิดเสียงพิเศษอื่นๆประกอบด้วยอุปกรณ์ที่สำคัญๆ คือ บรอดคาสต์คอนโซล(Broadcast Console)เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่นำเอาสัญญาณต่างๆที่ส่งเข้ามาเพื่อทำการขยายสัญญาณและปรับแต่งความสมดุล(Balance) ผสมสัญญาณเสียง (Mix) และจัดระบบเสียงเพื่อทำการส่งสัญญาณออกอากาศ, เครื่องช่วยเสียง (Signal Processors), ไมโครโฟน (Microphone) และคอมพิวเตอร์ (Computer) ซึ่งปัจจุบันได้มีการนำเอาคอมพิวเตอร์มาทำงานร่วมกับอุปกรณ์ระบบเสียง อื่นๆ ทดแทนการใช้งาน เครื่องเล่นคอมแพ็คดิสก์ (Compact Disc)และคาสเซ็ทเทปเรคคอร์ดเดอร์ (Cassette Tape Recorder) เพื่อเพิ่มความสะดวกรวดเร็วในการเล่นบันทึกและตัดต่อเสียง ตลอดจน เพื่อการใช้งานเสียงซาวเอฟเฟ็ค(Sound Effect)ต่างๆของเครื่องส่งวิทยุกระจายเสียง

เครื่องส่งวิทยุกระจายเสียงระบบ AM เป็นวิธีการผสมคลื่นหรือการมอดูเลต (Modulation) ที่ทำให้แอมพลิจูด (Amplitude) ของคลื่นพาหะเปลี่ยนแปลงไปตามแอมพลิจูดของความถี่เสียงหรือสัญญาณข่าวสารที่เข้ามา ซึ่งโดยปกติแล้วก็จะทำให้อัตราการขยาย (Gain) ของภาคขยายความถี่วิทยุ (RF Amplifier) นั้นเปลี่ยนแปลงไปตามแอมพลิจูดของสัญญาณความถี่เสียงนั่นเอง การผสมคลื่นแบบ AM จะนิยมใช้ในการส่งวิทยุกระจายเสียงย่านความถี่กลาง (Medium frequency) หรือเรียกว่า คลื่นกลาง (Medium Wave: MW)

การส่งวิทยุกระจายเสียง AM ในประเทศไทย กำหนดใช้งานในช่วงความถี่ประมาณ 530 kHz – 1,600 kHz โดยมีลักษณะการแพร่กระจายคลื่นวิทยุที่เดินทางไปบนพื้นผิวโลกที่เรียกว่า คลื่นดิน ซึ่งมีความยาวคลื่นที่ยาวมากจึงทำให้เดินทางไปได้ไกลกว่า (losses rise with increasing frequency) คลื่นดินที่ความถี่สูง ๆ ความยาวคลื่นก็จะสั้นลงจะไปไม่ได้ไกล เพราะถูกลดทอนมาก เนื่องจากลักษณะภูมิประเทศและสิ่งกีดขวาง เช่น ภูเขาจึงมีผลต่อการแพร่กระจายคลื่น ที่ความถี่ 30 kHz ความยาวคลื่นจะเท่ากับ 10 กิโลเมตร เมื่อเทียบกับภูเขาแล้ว ภูเขายังเล็กกว่าความยาวคลื่น ดังนั้นการลดทอนจึงมีน้อย แต่ที่ความถี่ 3 MHz ความยาวคลื่นเท่ากับ 100 เมตร วัตถุที่ใหญ่กว่าความยาวคลื่น เช่น เนินเขา ตึก อาคาร บ้านพักอาศัยจะมีผลในการลดทอนสัญญาณ และเราสามารถใช้ประโยชน์คลื่นดินได้เฉพาะย่าน LF และ MF เท่านั้น

เครื่องส่งวิทยุกระจายเสียง แบบหลอด

คุณภาพของเสียงของการส่งวิทยุกระจายเสียง AM ในสมัยก่อนที่จะมาใช้งานเครื่องส่งวิทยุกระจายเสียง AM แบบโซลิดสเตตนั้นไม่ค่อยดีนัก เพราะเกิดการรบกวนได้ง่าย เช่น ถูกรบกวนจากสถานีข้างเคียง เครื่องใช้ไฟฟ้า และที่สำคัญคือการรบกวนจากธรรมชาติ ได้แก่ เวลาฝนตก ฟ้าแลบ ฟ้าผ่า สภาพอากาศที่แปรปรวนมากๆ จะทำให้เสียงขาดหายเป็นช่วงๆ ซึ่งปัจจุบันได้รับการแก้ไขคุณภาพเสียงจากเครื่องวิทยุกระจายเสียง AM แบบโซลิดสเตต สามารถทำงานใกล้เคียงกับระบบ FM

Antenna Tuning Unit(ATU) คือ การแปลงอิมพิแดนซ์จากค่าอื่นใด  ให้เป็น 50Ω วงจรภายในของ ATU ก็ประกอบไปด้วยขดลวด (inductor) และตัวเก็บประจุ (capacitor) ปรับค่าได้หลายตัว โดยจะไม่มีตัวความต้านทาน (resistor) ประกอบอยู่ในทางเดินสัญญาณ เนื่องจากการมีตัวความต้านทานจะทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานในรูปของความร้อน แต่เราไม่ต้องการให้ ATU มีการสูญเสียพลังงาน จึงหลีกเลี่ยงการใช้ตัวความต้านทานในวงจร คงเหลือไว้แต่ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุซึ่งในทางทฤษฎีแล้ว อุปกรณ์ทั้งสองนี้เป็นอุปกรณ์แบบ lossless หรือไม่มีการสูญเสียพลังงานเมื่อสิ่งที่ไหลผ่านมันนั้น เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (ซึ่งรวมสัญญาณไฟฟ้าในความถี่ย่านคลื่นวิทยุด้วย)

เหตุผลที่เราต้อง “จูน” หรือปรับอิมพิแดนซ์ (ด้านขาออกของ ATU) ให้เป็น 50Ω ก็เพื่อเมื่อเราต่อสายนำสัญญาณที่มีอิมพิแดนซ์จำเพาะขนาด 50Ω เข้าด้วยกันแล้ว เกิดการแมทช์ เนื่องจากอิมพิแดนซ์เท่ากัน จึงไม่มีการสะท้อนของกำลังไฟฟ้านั่นเอง และในขณะเครื่องส่งกำลังออกอากาศบริเวณพื้นที่ของตู้ ATU และ Antenna ถือเป็นพื้นที่อันตรายไม่สามารถเข้าใกล้พื้นที่ได้ เนื่องจากมีกำลังไฟฟ้าสูง โดยสถานีส่งมักจะมีการล้อมรั้วป้องกันเหตุอันตราย

เสาส่งวิทยุกระจายเสียงระบบ AM(Antenna)เป็นเสาอากาศแบบโมโนโพลที่ใช้ในความถี่ต่ำ เช่น เสาอากาศหม้อน้ำที่ใช้สำหรับวิทยุกระจายเสียงระบบ AM ซึ่งจำเป็นต้องใช้เครื่องส่งวิทยุที่เชื่อมต่อกับโลกด้วยไฟฟ้าใต้เสาอากาศ สิ่งนี้เรียกว่าพื้นดิน(กราวด์) โดยที่กราวด์ต้องมีความต้านทานไฟฟ้าต่ำ เนื่องจากความต้านทานใด ๆ ในการเชื่อมต่อกราวด์จะกระจายพลังงานออกจากเครื่องส่งสัญญาณ โดยปกติแล้วสายดินที่มีความต้านทานต่ำสำหรับเครื่องส่งสัญญาณวิทยุจะสร้างขึ้นจากเครือข่ายสายเคเบิลที่ฝังอยู่ในพื้นโลก อย่างไรก็ตามในพื้นที่ที่มีดินแห้ง ทรายหรือหิน พื้นดินจะมีความต้านทานสูง จึงไม่สามารถทำการเชื่อมต่อสายดินที่มีความต้านทานต่ำได้ เสาอากาศหม้อน้ำจะใช้เสากระโดงเป็นเสาอากาศวิทยุกระจายเสียงระบบ AM โดยจะเชื่อมต่อสัญญาณกับตัวเครื่องส่งและแผ่คลื่นวิทยุ ซึ่งจะติดตั้งบนฉนวนเซรามิก เพื่อแยกออกจากพื้นดิน ตัวกราวด์ของเครื่องส่งวิทยุจะถูกเชื่อมต่อกับ ระบบกราวด์ซึ่งประกอบด้วยสายเคเบิล(แผ่นทองแดง)ที่ฝังอยู่ใต้สนาม

 เสาหม้อน้ำ

Visits: 1896

Comments

comments