ความรู้พื้นฐานเรื่องจานดาวเทียม

ระบบการส่งสัญญาณผ่านดาวเทียมนั้น มี 2 แบบ

แบบ C - Band จะส่งคลื่นความถี่กลับมายังโลกอยู่ในช่วงความถี่ 3.4 - 4.2 GHz ซึ่งจะมีฟุตปริ้นท์ ที่มีขนาดกว้าง ครอบคลุมพื้นที่ การให้บริการได้หลายประเทศ เช่น ของดาวเทียมไทยคม 2/5 พื้นที่ให้บริการ คือทวีปเอเซีย และยุโรปบางส่วน

ข้อดี : การใช้ดาวเทียมระบบนี้เหมาะที่จะใช้ในประเทศใหญ่ๆ เพราะครอบคลุมพื้นที่การให้บริการได้หลายประเทศ ซึ่งใช้ดาวเทียมหนึ่งดวง ก็ถ่ายทอดสัญญาณได้ทั่วประเทศและยังถึงประเทศเพื่อนบ้านใกล้เคียงด้วย เช่น จีน, อินโดนีเซีย, เวียดนาม เป็นต้น

ข้อเสีย : เนื่องจากส่งครอบคลุมพื้นที่กว้างๆ ความเข็มของสัญญาณจะต่ำ จึงต้องใช้จาน 4 - 10 ฟุต ขนาดใหญ่รับสัญญาณภาพจึงจะคมชัด

แบบ KU - Band จะส่งคลื่นความถี่ 10 - 12 GHz สูงกว่าความถี่ C-Band สัญญาณที่ส่งจะครอบคลุมพื้นที่ได้น้อย จึงเหมาะสำหรับการส่งสัญญาณเฉพาะภายในประเทศ

ข้อดี : ความเข้มของสัญญาณสูงมาก ใช้จานขนาเล็กๆ 60 - 120 เซนติเมตร ก็สามารถรับสัญยาณได้แล้ว เหมาะสำหรับส่งสัญญาณเฉพาะภายในประเทศ เช่น สัญญาณ CABLE TV (UBC)

ข้อเสีย : ฟุตปริ้นท์ระบบ KU-Band จะแคบ ส่งเฉพาะจุดที่ต้องการ ครอบคลุมพื้นที่ได้น้อยทำให้เสียค่าใช้จ่ายสูง ปัญหาในการรับสัญญาณภาพ เวลาเกิดฝนตกภาพจะไม่มี สาเหตุเนื่องมาจากความถี่ของ KU-Band จะสูงมากเมื่อผ่านเมฆฝน

ฟุตปริ้นท์ (FOOTPRINT)

ส่วนที่เป็นสายอากาศของดาวเทียม จะทำหน้าที่ส่งสัญญาณโทรทัศน์ลงมายังพื้นโลกให้มีรูปร่างเฉพาะตัวได้ เช่นหากต้องการส่งสัญญาณโทรทัศน์มายังประเทศไทยโดยเฉพาะ ก็ออกแบบสายอากาศของดาวเทียมให้มีลำคลื่น (Beam) ครอบคลุมเฉพาะประเทศไทย ซึ่งลักษณะของลำคลื่นที่ออกแบบไว้ให้ครอบคลุมเฉพาะพื้นที่ที่ต้องการนี้ เราเรียกว่า ฟุตปริ้นท์ (Footprint)โดยดาวเทียมแต่ละดวงจะมีฟุตปริ้นท์เป็นลักษณะเฉพาะของตัวเอง ซึ่งพื้นที่ที่จได้รับสัญญาณจากดาวเทียมได้ดี หรือแรงที่สุดจะอยู่ในส่วนที่เรียกว่า ศูนย์กลาง (Center) ของฟุตปริ้นท์ หากหลุดออกไปจากศูนย์กลางนี้ ความแรงของสัญญาณก็จะลดลง

ฟุตปริ้นท์ จะมีเส้นเป็นวงชั้นจากเล็กไปใหญ่ วงในสุดจะมีความเข้มของสัญญาณ(Effective Isotropic Radiated Power หรือเรียกว่า ค่า EIRP ) สูงที่สุด หมายความว่าถ้าใช้จานรับสัญญาณดาวเทียม จานที่ใช้ก็มีขนาดเล็ก สัญญาณจะอ่อนลงตามลำดับในชั้นที่ 2 - 3 และ4 ซึ่งขนาดของจานรับสัญญาณ ก็ต้องมีขนาดใหญ่ขึ้น ตามไปด้วย

ระบบ C-Band ค่าความแรงสูงสุดจากวงในจะอยู่ที่ 39 dBW และอ่อนสุดที่ 32 dBW ส่วนระบบ KU-Band จะมีความเข็มของสัญญาณมากกว่า ซึ่งวงในสุดจะมีค่า 52 dBW และวงนอกต่ำสุด 47 dBW ซึ่งค่าความแรงของสัญญาณดาวเทียมในแต่ละพื้นที่ จะเป็นตัวกำหนดความก้วางของหน้าจาน ที่จะมาใช้รับสัญญาณของดาวเทียมดวงนั้นๆ

สำหรับประเทศไทย ปัจจุบันขนาดหน้าจานที่ใช้รับกันอยู่มีหลายขนาด

  • ระบบ C-Band ใช้หน้าจานขนาดตั้งแต่ 165 ซ.ม ขึ้นไป
  • ระบบ KU-Band ใช้หน้าจานขนาด ตั้งแต่ 60 ซ.ม.ขึ้นไป

 

 

ในการใช้งานจริง จะมีการเผื่อขนาดหน้าจานเพื่อในบางครั้งสัญญาณอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงเช่น Beam ของสัญญาณเคลื่อน อากาศชื้น ฝนตกสัญญาณที่ส่งลงมาเกิดการสูญเสีย Loss ไปหากเราใช้จานขนาดที่ใหญ่ การรับภาพก็เป็นปกติ

การที่เราจะติดตั้งจานดาวเทียมได้ จะต้องรู้ก่อนว่าตำแหน่งของดาวเทียม ดวงที่เราจะรับนั้น ว่าอยู่ตำแหน่งไหน ดาวเทียมทุกดวงจะแขวนอยู่ที่เส้นศูนย์สูตร (เส้นแบ่งระหว่างซีกโลกเหนือ และใต้) ซึ่งตำแหน่งของดาวเทียมแต่ละดวงนั้น ต้องได้รับอนุญาติจากองค์การดาวเทียมระหว่างประเทศ หรือเรียกย่อว่า ITU ( Internation Telecommunication Union ) และดาวเทียมแต่ละดวงจะมีตำแหน่งเป็นของตนเองโดยใช้เส้นแวง (LONGTITUDE) เป็นตัวกำหนดตำแหน่ง ดังนั้นชื่อของดาวเทียมจะมีตัวเลขต่อท้ายเสมอ

เช่น Thaicom 78.5 E หมายถึง เส้นแวงที่ 78.5 , E  หมายถึง ซีกโลกด้านตะวันออก

 

การกำหนดพื้นที่ในการติดตั้งจานดาวเทียม

เมื่อเรารู้ว่าดาวเทียมทุกดวงอยู่ที่เส้นศูนย์สูตร และประเทศไทยอยู่ซีกโลกทางด้านเหนือ การติดตั้งจานดาวเทียมจะต้องหันหน้าจานไปทางทิศใต้ ส่วนจะหันหน้าจานไปทางทิศตะวันออก หรือตะวันตกนั้น ก็ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ติดตั้ง กับตำแหน่งของดาวเทียม

สมมุติว่าเราต้องการติดตั้งจานดาวเทียมที่กรุงเทพฯ ตำแหน่งที่กรุงเทพฯ อยู่เส้นรุ้งที่ 13.5 ส่วนเส้นแวงอยู่ที่ 100  ถ้าเราต้องการรับดาวเทียม Thaicom 2/5 จะต้องหันหน้าจานไปทางขวา (ถ้าเราหันหน้าไปทางทิศใต้) เพราะดาวเทียมไทยคม อยู่ที่เส้นแวง 78.5 E หรือในขณะเดียวกัน ถ้าเราต้องการรับสัญญาณจากดาวเทียม APSTAR 134 E เราจะต้องหันหน้าจานไปทางซ้าย แต่ถ้าเราต้องการรับ ดาวเทียม ASIASAT 1 100.5 E ซึ่งตรงพอดี

การติดตั้งจานดาวเทียมที่จังหวัดนราธิวาส กับการติดตั้งจานดาวเทียมที่จังหวัดเชียงราย ย่อมที่จะมีมุมก้มเงยที่แตกต่างกัน เพราะว่าที่จังหวัดนราธิวาสอยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตร จานจะเงยมากกว่า ส่วนที่จังหวัดเชียงรายอยู่ห่างจากเส้นศูนย์สูตร จานก็จะก้มมากกว่า มุมก้มเงย หรือมุมซ้ายขวา ในแต่ละตำแหน่ง หรือพื้นที่ก็ยังไม่เท่ากัน

ดังนั้นในการติดตั้งจานดาวเทียม เราจะต้องทราบค่ามุมก้มเงย และมุมส่ายหน้าจาน สำหรับแต่ละพื้นที่ เพื่อจะรับดาวเทียม ที่ต้องการ

Credit: satellite-cctv.com