เครื่องส่งรับวิทยุสื่อสารในระยะทางไกลอย่างไร

เครื่องส่งรับวิทยุทํางานบน กําหนด UHF (ความถี่สูงพิเศษ, 300 MHz–3 GHz) หรือ VHF (สูงมาก ความถี่ 30 MHz–300 MHz) ย่านความถี่ ซึ่งเหมาะสําหรับการสื่อสารระยะสั้นถึงระยะกลาง เนื่องจากความสามารถในการเดินทางผ่านสิ่งกีดขวางหรือแพร่กระจายผ่าน บรรยากาศ สําหรับเครื่องส่งรับวิทยุมาตรฐานระดับผู้บริโภคที่ไม่มีอุปกรณ์ช่วยภายนอก โดยทั่วไปช่วงการสื่อสารจะจํากัดไว้ที่ 1-5 ไมล์ในพื้นที่เปิดโล่ง เช่น RF สัญญาณอ่อนลงตามระยะทางเนื่องจากการสูญเสียเส้นทาง ซึ่งเป็นการลดทอนตามธรรมชาติที่เกิดจาก การกระจายและการดูดซับสัญญาณโดยอาคาร ต้นไม้ หรือภูมิประเทศ

เพื่อขยายช่วงนี้อย่างมากมากที่สุด ส่วนประกอบที่สําคัญคือระบบทวนสัญญาณ ตัวทําซ้ําได้รับการแก้ไขกําลังสูง อุปกรณ์ที่ติดตั้งบนที่สูง (เช่น ยอดเขา อาคารสูง หรือ หอสื่อสาร) เพื่อรับสัญญาณที่อ่อนแอจากเครื่องส่งรับวิทยุ ขยายสัญญาณ และส่งสัญญาณซ้ําในระดับพลังงานที่แรงกว่าเดียวกันหรือที่อยู่ติดกัน ย่านความถี่ "การเพิ่มสัญญาณ" นี้เอาชนะข้อจํากัดในแนวสายตา: เมื่อ ผู้ใช้ส่งสัญญาณ ตัวทําซ้ําจะรับสัญญาณแม้ว่าเครื่องรับเป้าหมายจะรับสัญญาณก็ตาม อยู่นอกแนวสายตาโดยตรง จากนั้นออกอากาศสัญญาณขยายเพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่ที่กว้างขึ้นมาก ซึ่งมักจะขยายช่วงการสื่อสารเป็น 20-50 ไมล์ขึ้นไป ขึ้นอยู่กับกําลังขับและระดับความสูงของทวนสัญญาณ

อีกปัจจัยสําคัญสําหรับการเดินทางทางไกล การสื่อสารคือการออกแบบเสาอากาศของเครื่องส่งรับวิทยุ การอัปเกรดจาก เสาอากาศสั้นสต็อกไปยังเสาอากาศที่ยาวขึ้นและมีอัตราขยายสูงช่วยเพิ่มการรับสัญญาณ และประสิทธิภาพการส่งผ่าน เนื่องจากสามารถจับคลื่นที่เข้ามาอ่อนแอได้ดียิ่งขึ้นและ โฟกัสสัญญาณขาออกไปในทิศทางที่เฉพาะเจาะจง วิทยุสองทางระดับมืออาชีพ ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ความปลอดภัยสาธารณะ การก่อสร้าง หรือโลจิสติกส์ มักมาพร้อมกับเสาอากาศอัตราขยายสูงที่ถอดออกได้เพื่อเพิ่มช่วงสูงสุด

สภาพแวดล้อมก็มีความสําคัญเช่นกัน บทบาท ในภูมิประเทศที่เปิดโล่งและราบเรียบและมีสิ่งกีดขวางน้อยที่สุดสัญญาณ RF จะเดินทางได้ไกลขึ้น ด้วยการรบกวนน้อยลง ในทางกลับกัน เขตเมืองที่มีอาคารหนาแน่นหรือ พื้นที่ภูเขาสามารถปิดกั้นหรือสะท้อนสัญญาณ ลดระยะที่มีประสิทธิภาพ แม้จะใช้เครื่องทวนสัญญาณก็ตาม นอกจากนี้ สภาพบรรยากาศ เช่น ไอโอโนสเฟียร์ การสะท้อนแสง (พบได้บ่อยในย่านความถี่ VHF) บางครั้งสามารถขยายช่วงได้เกินกว่า ขีดจํากัดปกติโดยการสะท้อนสัญญาณออกจากชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ แม้ว่าจะน้อยกว่า เชื่อถือได้มากกว่าการใช้ระบบทวนสัญญาณ

สุดท้าย การปฏิบัติตามกฎระเบียบทําให้มั่นใจได้ว่า การสื่อสารทางไกลที่เสถียร เครื่องส่งรับวิทยุต้องทํางานบนใบอนุญาตหรือ คลื่นความถี่ที่ไม่มีใบอนุญาตที่จัดสรรโดยหน่วยงานท้องถิ่น (เช่น FRS/GMRS วงดนตรีในสหรัฐอเมริกา) วงดนตรีที่ได้รับอนุญาตมักจะมีขีดจํากัดพลังงานที่สูงกว่า เพื่อการส่งสัญญาณที่แข็งแกร่งขึ้นซึ่งจับคู่กับตัวทําซ้ําได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ช่วงขยาย

โดยสรุป เครื่องส่งรับวิทยุบรรลุ การสื่อสารทางไกลโดยใช้ประโยชน์จากสัญญาณขยายสัญญาณทวนสัญญาณ การส่งสัญญาณการออกแบบเสาอากาศที่เหมาะสมสภาพแวดล้อมที่เอื้ออํานวยและ การปฏิบัติตามกฎระเบียบความถี่—เปลี่ยนอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดเหล่านี้ให้เชื่อถือได้ เครื่องมือสําหรับการสื่อสารด้วยเสียงแบบเรียลไทม์ในระยะไกลในสถานการณ์ที่หลากหลาย