นักวิทยุสมัครเล่นที่อาจจะคุ้นเคยกับการใช้งานในย่านความถี่ VHF และโหมด FM เท่านั้น อาจจะไม่คุ้นเคย (และมีชีวิตอยู่ได้กับ) สัญญาณรบกวนที่อาจจะเกิดจากธรรมชาติ (QRN) หรือจากมนุษย์/อุปกรณ์ที่มนุษย์สร้างขึ้น (QRM) ในความถี่ที่เรากำลังใช้งานอยู่ ด้วยเหตุผลสองอย่างคือ (1) ในย่านความถี่ VHF มีสัญญาณรบกวนตามธรรมชาติและสัญญาณรบกวนจากอุปกรณ์ที่มนุษย์สร้างขึ้นค่อนข้างน้อย และ (2) ธรรมชาติของการถอดสัญญาณ (demodulation) แบบ FM นั้น เครื่องรับจะรับสัญญาณได้เฉพาะสัญญาณที่แรงกว่าเพียงสัญญาณเดียว (อาจจะพอรู้ว่ามีการ "ซ้อนคีย์" มาบ้าง แต่ก็มักฟังคีย์ที่ซ้อนมานั้นไม่ออก) ซึ่งตรงกันข้ามเลยกับความถี่ในย่าน HF ที่มีทั้งสัญญาณรบกวนจากธรรมชาติ จากสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น และยังสื่อสารในโหมดอื่น เช่น SSB (Single Sideband) หรือ CW (หรือรหัสมอร๋ส) ที่ในการรับฟังเราสามารถฟังสัญญาณรบกวน สัญญาณจากหลายสถานีที่ซ้อนๆ กันได้ในเวลาเดียวกัน!
สัญญาณรบกวนในย่านความถี่ VHF และ HF
ปกติแล้วสัญญาณรบกวนจากธรรมชาติ (มี S meter ในขณะที่ไม่มีสถานีใดส่งสัญญาณอะไรมา) ในย่านความถี่ VHF (เช่นย่าน 2 เมตรหรือ 145 MHz) นั้นน้อยกว่าเมื่อเทียบกับย่านความถี่ HF (เช่นย่าน 40 เมตรหรือ 7 MHz) คือไม่มี S ขึ้นในย่าน VHF ในขณะที่มี S meter อยู่ระดับ 1-7 ในย่าน HF ซึ่งก็ไม่ได้แปลกอะไรเพราะเป็นเรื่องธรรมชาติที่เมื่อความถี่ต่ำลงสัญญาณรบกวนจากธรรมชาติจะสูงขึ้น
จะอย่างไรก็ตาม สัญญาณรบกวน กับ นักวิทยุสมัครเล่นก็เป็นคู่กรรมกันล่ะครับ ยิ่งวันไหน Propagation ดี แมทชิ่งดี สารพัดสัญญาณก็วิ่งทะลุผ่านมาหมด ถ้าระดับสัญญาณที่ต้องการรับมากกว่า เราก็รับการสื่อสารนั้นได้ชัด ถึงแม้ว่ามีสัญญาณรบกวน เราก็ยังติดต่อกับคู่สถานีได้อยู่ถ้าสัญญาณรบกวนไม่ได้กลบสัญญาณที่เราต้องการรับไปมากนัก หรือถ้าสัญญาณที่ต้องการแรงกว่าสัญญาณรบกวนนี่ ยิ่งสบายเลยโดยเฉพาะบางโหมดเช่น CW หรือโหมดดิจิตอลเช่น FT8
อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (S/N ratio)
ทีนี้สัญญาณที่เราต้องการรับแรงกว่าสัญญาณรบกวนเท่าไร ก็เรียกว่า Signal to Noise Ratio หรือ S/N คือ เป็นสัดส่วน หรือ อ้ตราส่วน ว่ากี่เท่าตัว ( / คือ เครื่องหมาย "หาร" นั่นเอง หารแล้วได้เท่าไรก็คือเท่านั้นเท่าตัว) เช่น
- ถ้าสัญญาณที่เราต้องการรับแรงกว่าสัญญาณรบกวน 2 เท่า คือ S/N=2 ก็สามารถคิดเป็นสัดส่วนแบบล็อกได้เป็น 10 log 2 เป็นประมาณ 3 dB
- ถ้าแรงกว่า 4 เท่าหรือ S/N=4 ก็เป็น 10 log 4 หรือประมาณ 6 dB
- ถ้าสัญญาณที่เราต้องการรับเบากว่าสัญญาณรบกวน 2 เท่า หรือ S/N=1/2=0.5 ก็คำนวนสัดส่วนแบบล็อกได้เป็น 10 log 0.5 เป็นประมาณ -3 dB
- ถ้าเบากว่า 4 เท่าหรือ S/N=1/4 ก็เป็น 10 log 0.25 เป็นประมาณ -6 dB
สังเกตในกรณี 3 และ 4 เมื่อสัญญาณที่ต้องการเบากว่าสัญญาณรบกวน ตัวเลข S/N จะน้อยกว่า 1 และเมื่อคำนวณเป็นหน่วย dB จะติดลบ ซึ่งเราไม่ชอบ แต่ในระบบการส่ง/รับแบบดิจิตอลเช่น FT8 เราสามารถใช้คอมพิวเตอร์ถอดรหัสได้เมื่อ S/N อยู่ระดับ -23 dB หรือกว่า 200 เท่าเลยทีเดียว ดีกว่าหูคนมาก เพราะหูคนจะฟังไม่ออกแล้ว
แล้ว (S/N ratio) บริเวณสถานีของเราล่ะ
ที่จริงเราสามารถสังเกต ได้คร่าวๆ นะครับว่า S/N ratio ที่บ้านเรานี่เป็นเท่าไรด้วยการดู s meter นี่แหละครับ
ตัวอย่าง
สมมติ บ้านเรา มี noise S = 3
พอเพื่อนติดต่อมา รับได้ S = 7
นั่นคือ ต่างกัน 4 S Meter
ทีนี้ เรารู้ว่าในเครื่องวิทยุที่ได้มาตรฐานหน่อย 1 S meter จะต่างกัน 4 เท่าตัวหรือ 6 dB
ดังนั้น 4 S meter คือ 24 dB
นั่นคือ จากตัวอย่าง S/N ของบ้านเราและสัญญาณจากสถานีเพื่อนเราคือ 24 dB (คือ AntiLog(24/10) หรือกว่า 250 เท่า) ครับเห็นไหมครับว่าวิชาการมากขึ้นหน่อยแต่อธิบายดีๆ ก็ไม่ได้ยากขนาดที่จะเข้าใจไม่ได้หรอกครับ
ไว้โอกาสหน้าเราจะมาคุยเรื่อง S meter บนเครื่องวิทยุสื่อสารของเราใหม่นะครับ สำหรับวันนี้ต้องขอ
73 DE HS0DJU (จิตรยุทธ จุณณะภาต)
