การส่งวิทยุในระบบ AM ส่งได้ไกลกว่า ระบบ FM เพราะเหตุใด

ทำไม AM ถึงเดินทางได้ไกลกว่า FM: มากกว่าแค่ “ความถี่ต่ำ”

เป็นที่ทราบกันดีว่าวิทยุ AM สามารถเดินทางได้ในระยะทางที่ไกลกว่าวิทยุ FM ซึ่งมักจะถูกอธิบายอย่างง่าย ๆ ว่าเป็นเพราะความถี่ที่ต่ำกว่าของ AM ทำให้คลื่นสามารถ “เลี้ยวเบน” ได้ดีกว่าและทะลุสิ่งกีดขวางได้ง่ายกว่า แต่ความจริงแล้วมีปัจจัยอื่น ๆ ที่ซับซ้อนกว่านั้น ซึ่งส่งผลให้การส่งสัญญาณ AM มีระยะทางที่ไกลกว่า FM ในบางสถานการณ์

1. ปรากฏการณ์การแพร่กระจายของคลื่น:

• คลื่นพื้นดิน (Ground Wave): คลื่น AM มีความสามารถในการเดินทางไปตามพื้นผิวโลกได้ดีกว่า โดยเฉพาะเหนือพื้นดินที่เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี เช่น พื้นที่ชุ่มน้ำ หรือ พื้นที่ชายฝั่งทะเล คลื่นพื้นดินของ AM จะสูญเสียพลังงานน้อยกว่า ทำให้สามารถเดินทางไปได้ในระยะทางที่ไกลกว่า
• คลื่นฟ้า (Sky Wave): ปรากฏการณ์ที่สำคัญยิ่งกว่าคือการสะท้อนคลื่นวิทยุจากชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ (Ionosphere) ชั้นบรรยากาศนี้มีประจุไฟฟ้าที่สามารถสะท้อนคลื่นวิทยุ AM กลับลงมายังพื้นโลกได้ ทำให้คลื่น AM สามารถ “กระโดด” ข้ามระยะทางไกล ๆ ได้หลายร้อยกิโลเมตร หรืออาจไกลถึงระดับทวีป ปรากฏการณ์นี้มักเกิดขึ้นได้ดีในเวลากลางคืน เนื่องจากชั้นไอโอโนสเฟียร์มีความเสถียรและสามารถสะท้อนคลื่น AM ได้ดีกว่าในช่วงเวลากลางวัน คลื่น FM ไม่สามารถสะท้อนจากชั้นไอโอโนสเฟียร์ได้ดีเท่า AM เนื่องจากความถี่ที่สูงกว่า

2. ข้อจำกัดของการส่ง FM:

• Line-of-Sight: คลื่น FM มีลักษณะการแพร่กระจายแบบ “Line-of-Sight” นั่นคือสัญญาณจะเดินทางเป็นเส้นตรง หากมีสิ่งกีดขวาง เช่น ภูเขา ตึกสูง หรือแม้กระทั่งต้นไม้หนาแน่น สัญญาณ FM จะถูกบดบังและทำให้ระยะทางการรับสัญญาณลดลงอย่างมาก
• ผลกระทบจากสิ่งกีดขวาง: แม้ว่าคลื่น FM จะสามารถเลี้ยวเบนได้บ้าง แต่ความสามารถในการเลี้ยวเบนนั้นน้อยกว่าคลื่น AM อย่างมาก ทำให้สัญญาณ FM ถูกรบกวนได้ง่ายจากสิ่งกีดขวางต่าง ๆ

3. กำลังส่งและสภาพภูมิประเทศ:

แม้ว่าวิธีการมอดูเลตสัญญาณจะเป็นปัจจัยสำคัญ แต่กำลังส่ง (Transmitter Power) และสภาพภูมิประเทศก็มีบทบาทอย่างมากต่อระยะทางการรับส่งสัญญาณวิทยุ ทั้ง AM และ FM สถานีวิทยุที่มีกำลังส่งสูงกว่าย่อมสามารถส่งสัญญาณได้ไกลกว่าสถานีที่มีกำลังส่งต่ำกว่า นอกจากนี้ สภาพภูมิประเทศที่เป็นที่ราบโล่งแจ้งจะเอื้ออำนวยต่อการแพร่กระจายคลื่นวิทยุได้ดีกว่าพื้นที่ที่เป็นภูเขาสูงหรือมีสิ่งกีดขวางหนาแน่น

สรุป:

การที่วิทยุ AM สามารถเดินทางได้ไกลกว่าวิทยุ FM ไม่ได้เกิดจาก “ความถี่ต่ำ” เพียงอย่างเดียว แต่เป็นผลมาจากการผสมผสานของปรากฏการณ์การแพร่กระจายคลื่นที่แตกต่างกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสามารถในการสะท้อนคลื่นจากชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ของ AM ซึ่ง FM ไม่มีคุณสมบัตินี้ อย่างไรก็ตาม กำลังส่งและสภาพภูมิประเทศก็เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อระยะทางการรับส่งสัญญาณของทั้ง AM และ FM ด้วยเช่นกัน การทำความเข้าใจปัจจัยเหล่านี้จะช่วยให้เราเข้าใจถึงข้อดีและข้อจำกัดของระบบการส่งวิทยุแต่ละประเภทได้ดียิ่งขึ้น