เรียบเรียงโดย รองศาสตราจารย์ ดร.รังสรรค์ วงศ์สรรค์
“คลื่นวิทยุสถานีวิทยุชุมชนรบกวนคลื่นวิทยุการบิน”
แม้ว่าจะเป็นประเด็นที่ดูเหมือนว่าเป็นเพียงประเด็นเดียวที่ได้รับผลกระทบจากสถานีวิทยุชุมชน แต่ข้อเท็จจริงนั้นผลดังกล่าวได้ไปกระทบกับกิจการโทรคมนาคมอื่นๆ อีกมาก สาเหตุที่ผู้เรียบเรียงได้เน้นในประเด็นนี้ขึ้นมาก็เพราะว่าสัญญาณจากเครื่องส่งวิทยุกระจายเสียงที่ถูกส่งออกอากาศไปแล้วเกิดการรบกวนความถี่ของวิทยุการบินนั้นจะเกิดอันตรายเป็นอย่างยิ่ง เนื่องจากเส้นทางการบินภายในประเทศทั้งส่วนที่เป็นของราชการและเชิงพาณิชย์นั้นมีโครงข่ายครอบคลุมเกือบทุกพื้นที่ของประเทศ จึงมีโอกาสที่จะได้รับผลกระทบจากสถานีวิทยุชุมชนที่มีมาตรฐานไม่เป็นไปตามที่กำหนด
ทุกวันนี้เมื่อเปิดเครื่องรับวิทยุกระจายเสียงในระบบ FM แล้วทำการปรับเลือกรับสถานีจะพบว่าแต่ละสถานีจะมีช่องความถี่ใกล้ชิดกันมากหรือห่างกันเพียง 0.25 MHz ซึ่งแต่เดิมแต่ละสถานีจะห่างกัน 1 MHz หรือ 0.5 MHz เท่านั้น จำนวนของสถานีส่งวิทยุกระจายเสียงที่เพิ่มขึ้นก็เนื่องจากมีการตั้งสถานีวิทยุชุมชนนั่นเอง โดยมีเหตุผลสนองตอบต่อมาตรา 40 ของรัฐธรรมนูญแห่งราชอาณาจักรไทยฉบับปี 2540 ซึ่งมีเนื้อหาว่าด้วยการเสริมสร้างความเข้มแข็งขององค์กรชุมชนและเพื่อสนับสนุนการปฏิรูปสื่อตามหลักการสิทธิในเรื่องการสื่อสารของประชาชน คณะอนุกรรมการวิทยุกระจายเสียงและวิทยุโทรทัศน์ ในคณะกรรมคณะกรรมการกิจการโทรคมนาคแห่งชาติ จึงได้ออกประกาศหลักเกณฑ์และวิธีการอนุญาตประกอบกิจการบริการชุมชนชั่วคราว (วิทยุกระจายเสยงชุมชน) ขึ้นมา เพื่อเป็นการเตรียมความพร้อมในการเข้าถึงช่องทางการสื่อสารของชุมชน ทั้งทางด้านเทคนิค ด้านการผลิตรายการ และด้านการบริหารจัดการคลื่นความถี่ ซึ่งเป็นสมบัติสาธารณะของประเทศนั่นเอง อย่างไรก็ตามการตั้งสถานีส่งวิทยุกระจายเสียงนั้นต้องอยู่ในหลักเกณฑ์ทางด้านเทคนิคอย่างเคร่งครัดมิเช่นนั้นอาจจะมีผลเสียหายที่ไม่คาดคิดตามมาได้ ดังที่เช่นที่ผู้เรียบเรียงได้เปิดประเด็นไว้ในตอนต้น ดังนั้นจึงได้รวบรวมย่านความถี่ใช้งานต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับระบบการบินซึ่งสถานีวิทยุชุมชนอาจส่งสัญญาณไปรบกวนให้ได้รับทราบดังนี้
- ระบบเครื่องรับ-ส่งวิทยุ สำหรับการติดต่อสื่อสาร ความถี่อยู่ในย่าน 100 - 156 MHz (VHF/AM), ย่านความถี่ 225.000 - 399.950 MHz (UHF/AM), ย่านความถี่ 30.000 - 87.975 MHz (VHF/FM) และย่านความถี่ 2 - 30 MHz (HF/SSB)
- ระบบเครื่องช่วยการเดินอากาศที่ใช้เป็นหลักโดยทั่วไป เช่น ระบบนำเครื่องบินลงสู่สนามบินด้วยเครื่องวัดประกอบการบิน (ILS) ประกอบด้วย LOCALIZER ย่านความถี่ 108 - 112 MHz, GLIDESLOPE ย่านความถี่ 328 - 336 MHz และ MARKER BEACON ความถี่ 75 MHz, ระบบนำเครื่องบิน เข้า-ออกสนามบิน (VOR) ย่านความถี่ 108 - 118 MHz, DME ย่านความถี่ 962 - 1215 MHz, ระบบเครื่องช่วยการเดินอากาศยุทธวิธีทางทหาร (TACAN) ย่านความถี่ 960 - 1215 MHz
นอกจากนี้ยังมีย่านความถี่ของระบบการส่งสัญญาณวิทยุโทรทัศน์ภายในประเทศ ที่แม้ว่าผลกระทบของการรบกวนจากสถานีวิทยุชุมชนจะไม่ก่อให้เกิดอันตรายก็ตาม แต่ก็อาจทำให้เกิดผลกระทบทางข้อกฎหมายส่งผลให้สถานีวิทยุชุมชนนั้นถูกดำเนินคดีและถูกสั่งปิดหรือถูกสั่งยึดอุปกรณ์จนกระทั่งไม่สามารถดำเนินการออกอากาศได้ตามที่ต้องการ ดังนั้นผู้เรียบเรียงจึงขอนำความรู้พื้นฐานทางเทคนิคที่สำคัญมาแนะนำให้ทราบ เพื่อจะได้เข้าใจถึงวิธีการแก้ไขและการเลือกใช้เครื่องมือหรืออุปกรณ์ประกอบสถานีให้ถูกต้องและที่สำคัญจะได้ไม่ถูกหลอกลวงจากผู้ประกอบการที่ขาดจริยธรรมในการประกอบวิชาชีพทางเทคนิควิศวกรรมของตนเอง
เมื่อพิจารณาย่านความถี่ดังกล่าวแล้ว อาจจะมองอย่างผิวเผินว่าความถี่ของคลื่นวิทยุสถานีวิทยุชุมชนถูกกำหนดให้อยู่ในช่วงตั้งแต่ 87-108 MHz ซึ่งไม่ตรงกันเลยจึงไม่น่าจะไปรบกวนความถี่ของคลื่นวิทยุการบินได้ แต่ทำไมจึงเกิดปรากฏการณ์ที่มีคลื่นวิทยุชุมชนหลายแห่งได้ไปรบกวนระบบเครื่องรับส่งวิทยุสำหรับการติดต่อสื่อสารและเครื่องช่วยเดินอากาศของระบบการบินทั้งในย่านความถี่ VHF และ UHF ลักษณะการรบกวนบางครั้งจะได้ยินเสียงผู้จัดรายการวิทยุหรือมีเสียงเพลงแทรกที่เครื่องรับวิทยุที่ใช้ในการติดต่อสื่อสารระหว่างนักบินกับเจ้าหน้าที่หอบังคับการบินในพื้นที่นั้นๆ ซึ่งสุดท้ายจากการตรวจสอบสามารถระบุได้ชัดเจนว่าการรบกวนดังกล่าวเกิดจากคลื่นวิทยุของสถานีวิทยุชุมชน เนื่องจากเมื่อแจ้งให้ดำเนินการแก้ไขการรบกวนดังกล่าวก็หายไป ซึ่งในขั้นต้นสามารถทำได้ด้วยการหยุดการส่งออกอากาศชั่วคราวหรือให้ทดลองลดกำลังส่งออกอากาศลงก็จะสามารถวิเคราะห์ได้เป็นอย่างดีและเป็นวิธีที่ง่ายที่สุด
สำหรับลักษณะของการรบกวนที่เกิดจากเครื่องส่งวิทยุที่มีลักษณะทางเทคนิคที่ไม่ผ่านเกณฑ์มาตรฐานและก่อให้เกิดการรบกวนต่อการใช้ความถี่วิทยุในข่ายสื่อสารอื่นนั้น จะถูกเรียกลักษณะการรบกวนนี้ว่า การแพร่แปลกปลอม (Conducted Spurious Emission) ซึ่งหมายถึง การแพร่ที่ขั้วต่อสายอากาศที่ความถี่วิทยุใดๆ ที่อยู่นอกเหนือแถบความถี่ที่จำเป็น (Necessary Bandwidth) ซึ่งหมายรวมถึงการแพร่แปลกปลอมจากปัจจัยต่างๆ ดังต่อไปนี้ด้วย
- การแพร่ฮาร์มอนิก (Harmonic Emission) เป็นการสร้างความถี่ที่มีค่าเป็นทวีคูณของความถี่ที่กำหนดให้ออกอากาศหรือที่เรียกว่า ความถี่มูล (Fundamental Frequency) โดยจะมีความถี่ที่สูงเป็น 2 เท่า 3 เท่า 4 เท่า หรือ 5 เท่าของความถี่ที่กำหนดในการออกอากาศ ซึ่งอาจไปรบกวนความถี่ข่ายสื่อสารอื่นๆ เช่น คลื่นความถี่ของระบบการบิน หรือคลื่นความถี่ของสถานีส่งสัญญาณโทรทัศน์เป็นต้น ตัวอย่างเช่น ระบบ FM ใช้ย่านความถี่ในการออกอากาศ 87.75-107.75 MHz จะมีฮาร์มอนิกที่ 2 ที่ความถี่ 175.5-215.5 MHz จะรบกวนการส่งสัญญาณโทรทัศน์ช่อง 5-10, ฮาร์มอนิกที่ 3 ที่ความถี่ 263.25-323.25 MHz ซึ่งรบกวนการส่งสัญญาณโทรทัศน์ระบบเคเบิลช่อง S11-S22, ฮาร์มอนิกที่ 4 ที่ความถี่ 351-431 MHz จะรบกวนการส่งสัญญาณโทรทัศน์ระบบเคเบิ้ลช่อง S27-S37, ฮาร์มอนิกที่ 5 ที่ความถี่ 438.75-538.75 MHz จะรบกวนการส่งสัญญาณโทรทัศน์ระบบเคเบิ้ลช่อง S38-S41 และการส่งสัญญาณโทรทัศน์ช่อง 29 (โทรทัศน์สาธารณะ Thai PBS), ฮาร์มอนิกที่ 6 ที่ความถี่ 526.5-646.5 MHz จะรบกวนการส่งสัญญาณโทรทัศน์ช่อง 28-43 และสุดท้ายฮาร์มอนิกที่ 7 ที่ความถี่ 614.25-754.25 MHz จะรบกวนการส่งสัญญาณโทรทัศน์ช่อง 39-56 นอกจากนี้ยังพบว่าฮาร์มอนิกที่เกิดขึ้นทั้งหมดนี้จะมีบางช่วงความถี่ที่ไปตรงกับคลื่นความถี่ของระบบการบินด้วย โดยค่าทวีคูณของฮาร์มอนิกนี้เมื่อมีลำดับมากขึ้นกำลังของมันก็จะอ่อนลงไปตามลำดับ ส่วนสาเหตุที่สามารถสร้างคลื่นฮาร์มอนิกออกมาได้นั้นอาจเกิดจากเครื่องส่งที่มาจากโรงงานผู้ผลิตไม่ได้มาตรฐานหรือเครื่องส่งนั้นผ่านการซ่อมที่มีเครื่องมือไม่เพียงพอหรือมีการดัดแปลงเพื่อหวังให้ได้กำลังส่งเพิ่มขึ้น
แสดงการเกิดคลื่นฮาร์มอนิค
- การแพร่พาราซิติก (Parasitic Emission) เป็นความถี่แปลกปลอมที่แพร่ออกมาจากเครื่องส่งวิทยุในย่านความถี่วิทยุ 87.5-108 MHz ซึ่งเกิดจากชุดขยายสัญญาณวิทยุของเครื่องส่งวิทยุทำงานไม่ถูกต้อง สังเกตได้จากเครื่องรับวิทยุจะรับสัญญาณที่ส่งออกอากาศได้หลายช่องความถี่พร้อมกัน ดังนั้นระเบียบคณะกรรมการบริหารวิทยุกระจายเสียงและวิทยุโทรทัศน์ ว่าด้วยการกำหนดลักษณะพึงประสงค์ทางเทคนิคสำหรับสถานีวิทยุกระจายเสียง พ.ศ. 2520 จึงกำหนดการควบคุมความแรงของคลื่นความถี่แปลกปลอม (Spurious Emissions) โดยเครื่องส่งวิทยุจะต้องมีวงจรลดทอนกำลังของคลื่นฮาร์มอนิกที่สองและวิธีการกำจัดกำลังของคลื่นความถี่แปลกปลอมอื่น ๆ ไม่ให้มีค่าเกินจากที่กำหนดคือ จะต้องมีความแรงของคลื่นความถี่แปลกปลอมส่วนที่แรงที่สุด (วัดที่จุดต่อเข้าสายส่งของระบบสายอากาศ)ต่ำกว่าความแรงของคลื่นความถี่มูลซึ่งวัดได้ที่จุดเดียวกันไม่น้อยกว่า 60 dB และค่าความแรงดังกล่าวจะต้องมีค่าไม่เกิน 1 มิลลิวัตต์
นอกจากนี้การแพร่แปลกปลอมยังได้รวมถึงผลจากการมอดูเลตระหว่างกัน (Intermodulation Product) ในอากาศ รวมทั้งการมอดูเลตเกิน (Overmodulation)ไว้ในกรณีนี้ด้วย การมอดูเลตหรือการผสมคลื่นในอากาศเกิดจากการส่งคลื่นออกอากาศพร้อมกันสองสถานีขึ้นไป จะทำให้เกิดการสร้างความถี่ขึ้นมาใหม่ เช่น อาจจะมีความถี่ฮาร์มอนิกที่ 2 ของความถี่สถานีที่ 1 ลบกับความถี่ของสถานีที่ 2 ที่กำลังส่งออกอากาศและอาจกลายเป็นความถี่ใหม่ไปตรงกับความถี่ของวิทยุการบินหรือวิทยุโทรทัศน์
แสดงการเกิดคลื่นพาราซิติก
สำหรับการรบกวนอีกสาเหตุหนึ่งที่เกิดจากการมอดูเลตเกินนั้น เกิดจากอัตราที่ใช้ในการผสมคลื่นเสียงกับคลื่นพาห์ที่เรียกว่า มอดูเลชั่นอินเด็กซ์ (Modulation Index) มีค่าสูงเกินพิกัดจนเป็นเหตุให้เกิดการแผ่กระจายคลื่นวิทยุที่ไม่ต้องการ (Spurious Frequency) ออกมารบกวนการรับฟังในช่องสัญญาณอื่น ซึ่งในสภาวะปกติในการมอดูเลตแบบ FM นี้ความถี่มูลจะเกิดการเบี่ยงเบน (Deviation) ซึ่งมีค่ามาตรฐานอยู่ที่ 150 KHz หมายความว่า ความถี่จะแกว่งเพิ่มขึ้นหรือลดลงจากความถี่คลื่นพาห์ 75 kHz เช่น เมื่อเราฟังสัญญาณวิทยุที่ความถี่ 100 MHz แสดงว่าความถี่จะแกว่งอยู่ระหว่าง 99.925 - 100.075 MHz และหากเกิดการมอดูเลตเกิน ความถี่เบี่ยงเบนในส่วนที่เกินออกไปจะยิ่งมีลักษณะเป็นสัญญาณแบบ AM มากขึ้นและทำให้เกิดการรบกวนในช่องความถี่ข้างเคียงได้มากขึ้น สำหรับข้อกำหนดการส่งวิทยุชุมชน คือ คลื่นความถี่แปลกปลอมต่ำกว่าความแรงของคลื่นความถี่มูล ซึ่งวัดได้ที่จุดเดียวกันไม่น้อยกว่า -75 dB ตามรูป (กำลังส่ง 200 วัตต์)
แสดงระดับของสัญญาณรบกวนเมื่อเทียบกับคลื่นพาห์ในช่วง 9 kHz - 11 GHz
- การพร่นอกแถบ (Out-of-Band) หมายถึง การแพร่ที่ขั้วต่อของสายอากาศที่ความถี่วิทยุใดๆ ที่อยู่นอกเหนือแถบความถี่ที่จำเป็น (Necessary Bandwidth) ในขณะที่มีการมอดูเลตความถี่เสียงตามที่กำหนด โดยไม่รวมถึงการแพร่แปลกปลอม (Spurious Emission) โดยต้องจำกัดการแพร่นอกแถบนี้ให้อยู่ในขอบเขตที่กำหนดไว้ในตารางข้างล่างนี้
นอกจากนี้ยังมีข้อกำหนดทางเทคนิคที่สำคัญอีก 2 ข้อ ได้แก่ ค่าผิดพลาดทางความถี่ (Frequency Error) ซึ่งหมายถึง ค่าแตกต่างระหว่างความถี่คลื่นพาห์ในขณะที่ไม่มีการมอดูเลตกับความถี่ที่ระบุ (Nominal Frequency) ของภาคเครื่องส่งซึ่งจะต้องมีค่าไม่เกิน 2 kHz และสุดท้ายคือค่าเบี่ยงเบนทางความถี่ (Frequency Deviation) หมายถึง ค่าแตกต่างที่มากที่สุดระหว่างความถี่ขณะใดขณะหนึ่ง (Instantaneous Frequency) เมื่อมีการมอดูเลตกับความถี่คลื่นพาห์ในขณะที่ไม่มีการมอดูเลตซึ่งจะต้องมีค่าไม่เกิน +/- 75 kHz
หมายเหตุ บทความนี้ผมได้บรรยายให้กับสถานีวิทยุชุมชุน ที่ จ.นครราชสีมา , จ.อุดรธานี ,
จ.พิษณุโลก , จ.สงขลา และกรุงเทพมหานคร ในโครงการของ กสทช.
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น