เครื่องรับวิทยุ 13 พ.ค. 2548

บทนำ ผมมักจะพบคำถามเกี่ยวกับเครื่องรับวิทยุ (Receiver) และแร่ Crystal ที่พวกเราชาว R/C ใช้กันอยู่บ่อยๆ ซึ่งอาจจะเป็นเพราะไม่มีความรู้ความเข้าใจว่าเครื่องรับวิทยุทำงานอย่างไร ประกอบกับข้อมูลจากเว็บไซต์ที่ให้ความรู้ทางด้านนี้ส่วนใหญ่เป็นภาษาอังกฤษ ทำให้เป็นอุปสรรคในการทำความเข้าใจ ส่วนหนังสือภาษาไทยที่มีวางขายอยู่ก็เป็นวิชาการมากเกินไป ผมเลยเกิดความคิดที่จะเขียนบทความเกี่ยวกับการทำงานของเครื่องรับวิทยุขึ้นมา โดยเน้นเนื่อหาที่เข้าใจง่าย ไม่ลงไปในรายละเอียดมากเกินไป เพื่อต้องการให้เพื่อนๆจะได้มีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับเครื่องรับวิทยุดีขี้น ก่อนเข้าสู่เนื้อหาการทำงานของเครื่องรับวิทยุ ผมขอรวบรวมคำถามที่เพื่อนๆมักจะถามกันบ่อยๆดังนี้ 1. เครื่องรับวิทยุแบบ Single Conversion กับ Dual Conversion ต่างกันอย่างไร 2. เครื่องรับวิทยุแบบ Hi-Band กับ Lo-Band ต่างกันอย่างไร 3. เราสามารถนำเอาแร่สำหรับ Lo-Band ไปใช้กับเครื่องรับวิทยุแบบ Hi-Band ได้หรือไม่ 4. เราสามารถนำเอาแร่สำหรับเครื่องรับวิทยุแบบ Single Conversion ไปใช้กับเครื่องรับวิทยุแบบ Dual Conversion ได้หรือไม่ 5. ถ้าผมมีเครื่องรับวิทยุสำหรับความถี่ 40 MHz จะไปซื้อแร่สำหรับความถี่ 72 MHz มาใส่ได้หรือเปล่า หลังจากเพื่อนๆอ่านบทความนี้จบก็จะสามารถตอบคำถามเหล่านี้ได้ การทำงานของเครื่องรับวิทยุ เครื่องรับวิทยุ หรือ receiver มีอยู่หลายแบบ โดยมีการทำงานตั้งแต่ง่ายๆ ไม่ซับซ่อน จนถึงซับซ้อนมาก และแบบที่ซับซ้อนมากก็ต้องมีความสามารถในการรับสัญญาณได้ดีกว่าด้วย แต่บทความนี้จะกล่าวถึงเครื่องรับวิทยุที่ใช้กันในวงการ R/C จะเป็นแบบที่เรียกว่า Super Heterodyne เพื่อไม่ให้บทความยาวเกินไป การทำงานของเครื่องรับวิทยุแบบ Super Heterodyne มีการทำงานตาม diagram ดังนี้ จากภาพข้างบนเครื่องรับวิทยุระบบ FM ที่เราใช้ใน R/C ทั่วไปจะรับสัญญาณวิทยุที่ผ่านเข้ามาทางสายอากาศ สัญญาณวิทยุนี้มีกำลังอ่อนมากต้องทำการขยายให้มีกำลังสูงขึ้นด้วยภาคขยายสัญญาณ ซึ่งจะทำการขยายสัญญาณทุกความถี่เลย แต่เราต้องการเฉพาะย่านความถี่ที่เราต้องการ ซึ่งทำได้โดยการใช้ภาคจูนความถี่ (Tuner) วงจรจูนความถี่จะสามารถเลือกความถี่เข้ามาได้ถูกต้องระดับหนึ่ง เช่น ความถี่ย่าน 72 MHz ทั้งหมด แต่ไม่สามารถที่จะเลือกเอาเฉพาะความถี่เพียงหนึ่งช่องในย่าน 72 MHz ได้ ดังนั้นถ้าเรามีเครื่องรับวิทยุสำหรับความถี่ 40 MHz และจะนำไปใช้กับความถี่ 72 MHz จึงไม่สามารถทำได้ เพราะภาคจูนความถี่จะทำงานอยู่คนละช่วงความถี่กัน แต่สำหรับเครื่องรับวิทยุย่านความถี่ 72 MHz ซึ่งยังมีการแบ่งเป็นแบบ Lo-Band กับ Hi-Band เราอาจจะนำเอาแร่ของย่านความถี่ Hi-Band ไปใช้กับ Lo-Band ได้แต่ไม่ควรทำเพราะภาคจูนความถี่จะทำงานคนละช่วงความถี่กัน ถ้านำไปใช้จะเหมือนกับเราฟังวิทยุแต่ปรับช่องไม่ตรงกับคลื่นที่ต้องการ จะทำให้มีสัญญาณอื่นแทรกเข้ามา ถ้าคลื่นแทรกนี้ไม่แรงมากก็จะไม่มีปัญหาอะไร แต่ถ้าแรงมากเราก็จะควบคุมเครื่องบินไม่ได้ เพื่อที่จะเลือกเอาความถี่เพียงหนึ่งช่องเท่านั้น เราต้องเพิ่มภาคกำเนิดสัญญาณและภาคผสมสัญญาณเข้ามา โดยเราจะใช้ภาคกำเนิดสัญญาณโดยใช้แร่ Crystal ทำการกำเนิดความถี่ที่มีความถี่ 455 KHz แตกต่างจากความถี่ของช่องที่เราต้องการ เช่น ถ้าเราต้องการรับความถี่ช่องที่ 48 ซึ่งตรงกับความถี่ 72.750 MHz เราจะต้องสร้างสัญญาณความถี่ 72.295 MHz เป็นต้น เมื่อเรานำความถี่ที่ผลิตได้มาผสมกับความถี่ที่รับเข้ามา ความถี่ทั้งสองจะถูกหักล้างกันเองเหลือแต่ความถี่ 455 KHz แต่เนื่องจากอาจจะมีความถี่อื่นๆปนอยู่ในความถี่ 455 KHz นี้ เราจะนำสัญญาณที่ได้มาผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่า Ceramic Filter 455 KHz ซึ่งทำให้สัญญาณมีความบริสุทธิ์มากยิ่งขึ้น สัญญาณที่ได้ยังเป็นสัญญาณวิทยุระบบ FM อยู่ เราจะต้องนำสัญญาณวิทยุนี้ไปแปลงเป็นสัญญาณเสียงด้วยวงจร Demodulator แล้วนำไปถอดรหัสด้วยวงจร Decoder ก่อนนำไปใช้ควบคุมเซอร์โวต่อไป การทำงานทั้งหมดที่กล่าวมาเป็นการทำงานของเครื่องรับวิทยุแบบ Single Conversion ส่วนเครื่องรับวิทยุแบบ Dual Conversion จะใช้ภาคกำเนิดสัญญาณและภาคผสมสัญญาณสองชุด โดยในชุดแรกวงจรกำเนิดสัญญาณโดยใช้แร่ Crystal กำเนิดความถี่ที่มีความถี่แตกต่างจากความถี่ของช่องที่เราต้องการอยู่ 10.7 MHz พอนำสัญญาณมาผสมกันก็จะเหลือความถี่ 10.7 MHz จากนั้นนำสัญญาณนี้มาผ่าน Ceramic Filter 10.7 MHz เพื่อกรองสัญญาณอื่นๆที่ไม่ต้องการออกไป จากนั้นจะนำความถี่ที่ได้มาผสมกับความถี่ 10.245 MHz ซึ่งสร้างมาจากวงจรกำเนิดความถี่อีกชุด สัญญาณที่ออกจากวงจรผสมความถี่ชุดที่สองจะเหลือแต่ความถี่ 455 KHz จากนั้นก็นำมาผ่าน Ceramic Filter 455 KHz ซึ่งทำให้สัญญาณมีความบริสุทธิ์มากยิ่งขึ้น สัญญาณที่ได้ยังเป็นสัญญาณวิทยุระบบ FM อยู่ เราจะต้องนำสัญญาณวิทยุนี้ไปแปลงเป็นสัญญาณเสียงด้วยวงจร Demodulator แล้วนำไปถอดรหัสด้วยวงจร Decoder ก่อนนำไปใช้ควบคุมเซอร์โวต่อไป จะเห็นว่าเครื่องรับวิทยุแบบ Dual Conversion จะสามารถกรองสัญญาณรบกวนออกไปได้มากกว่า เพราะต้องผ่านการกรองความถี่ถึงสองชั้น จึงทำให้มีการรบกวนต่ำกว่า จะเห็นว่าแร่ Crystal สำหรับเครื่องรับแบบ Single Conversion กับ Dual Conversion จะกำเนิดความถี่ที่แตกต่างกันให้ภาคผสมสัญญาณ แม้ว่าเครื่องรับวิทยุจะทำงานที่ช่องเดียวกัน ดังนั้นเราจึงไม่สามารถนำเอาแร่ Crystal ของเครื่องรับแบบ Single Conversion ไปใช้กับแบบ Dual Conversion ได้ ส่วนระบบ PPM กับระบบ PCM จะแตกต่างกันที่วงจรถอดรหัส (Decoder) เท่านั้น นอกนั้นมีการทำงานเหมือนกัน ผมคิดว่าเพื่อนๆคงจะมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับเครื่องรับวิทยุเพิ่มขึ้น บทความนี้ผมเขียนจากความรู้และประสบการณ์ที่ผมได้ทำการศึกษาเพิ่มเติมทั้งจากหนังสือและจากเว็บไซต์ต่างๆมาพอสมควร ถ้ามีขอผิดพลาดประการใดผมต้องขออภัยไว้ ณ ที่นี้ด้วย ขอให้มีความสุขและสนุกกับการบิน Phoenix Note: Best viewed with Internet Explorer 5 or later version at 800 x 600 pixels