สัญญาณรบกวนวิทยุ
ในการรับสัญญาณวิทยุสัญญาณรบกวนทางวิทยุ (ที่เรียกกันทั่วไปว่าสัญญาณซ่าทางวิทยุ ) คือ สัญญาณไฟฟ้า ความถี่วิทยุ แบบสุ่มที่ไม่พึงประสงค์ เป็นแรงดันไฟฟ้าที่ผันผวน ซึ่งปรากฏอยู่เสมอในเครื่องรับวิทยุนอกเหนือจากสัญญาณวิทยุที่ต้องการ
สัญญาณรบกวนวิทยุเกิดจากการรวมกันของสัญญาณรบกวนทาง แม่เหล็กไฟฟ้าตามธรรมชาติ ในชั้นบรรยากาศ ("คลื่นไฟฟ้าสถิต") ที่เกิดจากกระบวนการทางไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศ เช่นฟ้าผ่าสัญญาณรบกวนความถี่วิทยุ ( RFI ) ที่เกิดจากอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ ที่เสาอากาศ ของเครื่องรับรับได้ และสัญญาณรบกวนจากความร้อน ในวงจรป้อนเข้าของเครื่องรับ ซึ่งส่วนใหญ่เกิด จากการเคลื่อนที่แบบสุ่มของโมเลกุลภายในตัวต้านทานเนื่องจาก ความร้อน
ผลกระทบของเสียงรบกวนต่อวิทยุ
สัญญาณรบกวนทางวิทยุที่มีความถี่ ใกล้เคียง กับสัญญาณวิทยุที่รับได้ (ในช่วงความถี่ ที่เครื่องรับสามารถรับสัญญาณได้ ) จะรบกวน การทำงานของวงจรเครื่องรับ ( RFI ) ระดับของสัญญาณรบกวนจะเป็นตัวกำหนดความไวสูงสุดและระยะการรับสัญญาณของเครื่องรับวิทยุ หากไม่มีสัญญาณรบกวนปะปนกับสัญญาณวิทยุ แม้แต่การส่งสัญญาณที่อ่อนมากก็สามารถรับได้ในระยะทางแทบทุกระยะ โดยการสร้างเครื่องรับวิทยุที่มีกำลังขยาย สูงพอ และมีสัญญาณรบกวนภายใน ต่ำ พอ
แหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนที่จำกัดในเครื่องรับสัญญาณขึ้นอยู่กับช่วงความถี่ที่ใช้งาน: ที่ความถี่ต่ำกว่าประมาณ 40 MHz แต่สูงกว่าประมาณ 20 MHz สัญญาณรบกวนคลื่นความถี่วิทยุ ในบริเวณใกล้เคียง ที่เกิดจากอุปกรณ์ที่มนุษย์สร้างขึ้นเป็นปัญหาหลัก และฟ้าผ่าในพายุที่เกิดขึ้นเป็นครั้งคราวซึ่งผ่านเข้ามาในระยะสายตาของเสาอากาศ สัญญาณรบกวน ใน ชั้น บรรยากาศมีความคล้ายคลึงกับสัญญาณรบกวนที่เกิดจากมนุษย์ที่ความถี่ต่ำกว่า 20 MHz และรุนแรงเป็นพิเศษใน ย่าน ความถี่คลื่นกลางและคลื่นยาวหรือแม้แต่ความถี่ที่ต่ำกว่านั้น ที่ความถี่ ต่ำกว่าประมาณ 200 kHz สัญญาณรบกวนในชั้นบรรยากาศมักจะเด่นกว่า
เมื่อมีสัญญาณรบกวนทางวิทยุ หากแหล่งกำเนิดสัญญาณวิทยุอ่อนมากและอยู่ไกลจนสัญญาณวิทยุในเครื่องรับมีแอมพลิจูดต่ำกว่าค่าเฉลี่ยของสัญญาณรบกวน สัญญาณรบกวนจะกลบสัญญาณหลัก ระดับของสัญญาณรบกวนในวงจรการสื่อสารวัดได้จาก อัตราส่วน สัญญาณต่อสัญญาณรบกวน ( SNR , S / N )ซึ่งเป็นอัตราส่วนของแอมพลิจูดเฉลี่ยของแรงดันไฟฟ้าของสัญญาณต่อแอมพลิจูดเฉลี่ยของแรงดันไฟฟ้าของสัญญาณรบกวน เมื่ออัตราส่วนนี้ต่ำกว่าหนึ่ง (0 dB ) สัญญาณรบกวนจะมากกว่าสัญญาณหลัก ทำให้ต้องใช้การประมวลผลพิเศษเพื่อกู้คืนข้อมูล หากสามารถทำได้ก็ตาม
เสียงรบกวนในบรรยากาศ
สัญญาณรบกวนในชั้นบรรยากาศ ("spherics", static หรือQRN ) เกิดจากปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าตามธรรมชาติในชั้นบรรยากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งฟ้าผ่าในพายุโซนร้อน ที่ความถี่ต่ำกว่าประมาณ 20 MHz ชั้นบรรยากาศ ไอโอโนสเฟียร์จะดักจับคลื่นวิทยุไว้ภายในชั้นบรรยากาศ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์เดียวกันที่ทำให้สามารถสื่อสารได้ทั่วทั้งทวีปจนถึงทั่วโลกในคลื่นความถี่สั้น ที่ความถี่สูงกว่าประมาณ 30 MHz สัญญาณรบกวนใดๆ จะแผ่กระจายผ่านชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์และสลายไปในอวกาศ ที่ความถี่สูงเหล่านั้น สัญญาณรบกวนที่เกิดจากธรรมชาติจะรบกวนเครื่องรับวิทยุเฉพาะในระยะสายตาของพายุฟ้าผ่าที่อยู่ใกล้เคียงเท่านั้น ผลกระทบเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับสัญญาณรบกวนทางวิทยุที่เกิดจากมนุษย์ด้วย
การรบกวนทางคลื่นวิทยุที่เกิดจากมนุษย์
สัญญาณรบกวนคลื่นความถี่วิทยุที่เกิดจากมนุษย์ ( RFI , EMIหรือQRM ) เกิดจากสวิตช์ไฟฟ้ามอเตอร์วงจรจุดระเบิดของรถยนต์คอมพิวเตอร์และแหล่งกำเนิดอื่นๆ ที่มนุษย์สร้างขึ้น ซึ่งมักจะมีระดับความดังสูงกว่าระดับสัญญาณรบกวนจากความร้อนในวงจรของเครื่องรับ สัญญาณรบกวนเหล่านี้มักถูกเรียกว่า"เสียงซ่า"ด้วย เช่นกัน
การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากมนุษย์ ( EMI ) สามารถรบกวนการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทุกชนิด ไม่ใช่แค่เครื่องรับวิทยุเท่านั้น ทำให้เกิดความผิดปกติได้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ได้มีการพัฒนามาตรฐานสำหรับระดับการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้รับอนุญาตให้แผ่รังสี และระดับปกติที่อุปกรณ์ควรทนได้ มาตรฐานเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้มั่นใจถึงสิ่งที่เรียกว่าความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า ( EMC )
แหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนทางดาราศาสตร์
สัญญาณรบกวนพื้นหลังในอวกาศจะเกิดขึ้นที่ความถี่สูงกว่าประมาณ 15 เมกะเฮิร์ตซ์ เมื่อเสาอากาศที่มีทิศทางสูงหันไปทางดวงอาทิตย์หรือวัตถุที่มีความสว่างของคลื่นวิทยุสูงอื่นๆบนท้องฟ้าเช่นใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกหรือดาวพฤหัสบดี
สัญญาณรบกวนความร้อน
ที่ความถี่สูงมาก ( VHF ) และความถี่สูงยิ่งยวด ( UHF ) ขึ้นไป เสียงรบกวนจากบรรยากาศและเสียงรบกวนที่เกิดจากมนุษย์มักจะต่ำ และเสียงรบกวนจากความร้อนที่เกิดขึ้นภายในวงจรของวิทยุเองมักจะเป็นปัจจัยจำกัด ในเครื่องรับสัญญาณที่มีความไวสูงที่สุดที่ความถี่เหล่านี้ เช่นกล้องโทรทัศน์วิทยุและการสื่อสารของยานอวกาศเสียงรบกวนจากความร้อนจะลดลงโดยการทำให้ส่วนหน้าของวงจร RFของเครื่องรับสัญญาณเย็นลงจนถึงอุณหภูมิเยือกแข็ง
ดูเพิ่มเติม
- ↑ลักษณะและแอปพลิเคชันของข้อมูลสัญญาณรบกวนวิทยุในชั้นบรรยากาศ (รายงาน) คณะกรรมการที่ปรึกษาวิทยุระหว่างประเทศ (CCIR) เจนีวา สวิตเซอร์แลนด์: สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU) 1968 รายงาน CCIR 322-3 รายงาน CCIR ฉบับ ที่ 322 ฉบับแรกจัดทำขึ้นในปี 1963; ฉบับแก้ไขครั้งแรก ; ฉบับที่สองคือISBN 92-61-01741-X.
อ่านเพิ่มเติม
- รายงานเรื่อง สัญญาณรบกวนทางวิทยุข้อแนะนำของ ITU-R เล่มที่ 372 เจนีวา, สวิตเซอร์แลนด์: สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ
- Blackard, KL; Rappaport, TS; Bostian, CW; และ คณะ (30 กันยายน 1993). "การวัดและแบบจำลองของสัญญาณรบกวนแบบพัลส์ความถี่วิทยุสำหรับการสื่อสารไร้สายภายในอาคาร". IEEE Journal on Selected Areas in Communications . 11 (7): 991– 1001. doi : 10.1109/49.233212 . ISSN 0733-8716 .
- Dalke, R.; Achatz, R.; Lo, Y.; Papazian, P.; Hufford, G. (6 สิงหาคม 2545) [11–13 สิงหาคม 2540] การวัดและการวิเคราะห์สัญญาณรบกวนที่เกิดจากมนุษย์ในย่านความถี่ VHF และ UHFการประชุมการสื่อสารไร้สาย พ.ศ. 2540 IEEE Xplore โบเดอร์ โคโลราโด: IEEE (ตีพิมพ์ พ.ศ. 2540) doi : 10.1109/WCC.1997.622284 ISBN 0-7803-4194-5.
- Lauber, WR; Bertrand, JM (สิงหาคม 1999). "สถิติของเสียงรบกวนจากการจุดระเบิดของรถยนต์ที่ VHF / UHF". IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility . 41 (3): 257– 259. doi : 10.1109/15.784164 . ISSN 0018-9375 .
- Sanchez, MG; de Haro, L.; Ramon, MC; Mansilla, A.; Ortega, CM; Oliver, D. (31 พฤษภาคม 1999). "การวัดและลักษณะเฉพาะของสัญญาณรบกวนแบบอิมพัลส์ในช่องสัญญาณโทรทัศน์ดิจิทัล UHF" IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility . 41 (2): 124– 136. doi : 10.1109/15.765101 . ISSN 0018-9375 .
- Blankenship, TK; Rappaport, TS (28 กุมภาพันธ์ 1998). "ลักษณะของสัญญาณรบกวนแบบกระตุ้นใน ย่านความถี่ 450 MHz ในโรงพยาบาลและคลินิก" IEEE Transactions on Antennas and Propagation . 46 (2): 194– 203. doi : 10.1109/8.660963 . ISSN 0018-926X .