ระบบการสื่อสารดาวเทียม

ระบบการส่ือสารดาวเทยี ม

satellite communication system

ระบบกากราส่ืรอสสาื่รอผส่านาดราดวเทาียวมเทียม

ดาวเทียมสื่อสารเป็ นดาวเทียมที่ใชใ้ นการติดต่อสื่อสารท้งั ในประเทศและระหวา่ งประเทศ ตลอดจน
การคมนาคมขนส่ง ช่วยในการควบคุมเส้นทางและบอกตาแหน่งท่ีอยู่ โดยดาวเทียมจะทาหน้าที่เป็ นสถานี
รับส่งคล่ืนวิทยุส่ือสารติดต่อกบั สถานีภาคพ้ืนดินช่วยให้กิจการส่ือสารทางโทรศพั ท์ โทรพิมพ์ โทรสาร และ
การถ่ายทอดสัญญาณโทรทศั น์ระหวา่ งประเทศเป็ นไปอยา่ งทวั่ ถึงและรวดเร็ว สาหรับประเทศไทยใชบ้ ริการ
ของดาวเทียมอินเทลแสตและดาวเทียมปาลาปา ของประเทศอินโดนีเซีย ดาวเทียมเพ่ือการสื่อสารน้นั จะทา
หนา้ ที่เป็นสถานีทวนสัญญาณซ่ึงในดาวเทียมจะติดต้งั อุปกรณ์รับส่งคลื่นวิทยเุ พื่อใชร้ ับและถ่ายทอดสัญญาณสู่
พ้ืนโลกโดยพลงั งานไฟฟ้าท่ีใชใ้ นตวั ดาวเทียมน้นั ไดม้ าจากเซลลแ์ สงอาทิตย์ ซ่ึงระบบการสื่อสารดว้ ยดาวเทียม
น้นั จะมีองคป์ ระกอบสาคญั 2 ส่วนคือส่วนภาคอวกาศ (Space Segment) ซ่ึงไดแ้ ก่ ตวั ดาวเทียม และ
ส่วนภาคพ้ืนดิน (Ground Segment) ไดแ้ ก่ สถานีรับส่งภาคพ้ืนดินศูนยโ์ ทรคมนาคม

1

การส่ือสารผ่านดาวเทียม

สถานีภาคพ้ืนดินแต่ละแห่งน้นั สามารถเป็นไดท้ ้งั สถานีรับและสถานีส่ง จึงทาให้สถานีภาคพ้ืนดินแต่ละแห่งมีท้งั เครื่องรับและ 2
เครื่องส่ง ส่วนดาวเทียมน้นั จะเป็นเพยี งสถานีทวนสญั ญาณและส่งสญั ญาณ ไปยงั จุดหมายปลายทางที่สถานีภาคพ้ืนดินอื่นๆ และ
สญั ญาณจากสถานีรับส่งภาคพ้ืนดินจะส่งไปยงั ศูนยโ์ ทรคมนาคมแลว้ ศูนยโ์ ทรคมนาคมจะส่งสญั ญาณไปยงั สถานีโทรทศั น์ สถานี
วทิ ยปุ ลายทางการส่ือสาร ผา่ นดาวเทียมสามารถกระทาไดโ้ ดยสถานีภาคพ้นื ดินส่งคล่ืนความถ่ีไมโครเวฟผสมสัญญาณข่าวสารข้ึน
ไปยงั ดาวเทียม ซ่ึงจะเรียกว่าความถ่ีเชื่อมโยงขาข้ึน (Up-Link Frequency) โดยปกติความถ่ีไมโครเวฟขาข้ึน จะใช้
ประมาณ 6 กิกะเฮิร์ต เครื่องรับภายในตวั ดาวเทียมจะรับสัญญาณเขา้ มาแลว้ ทวนสญั ญาณให้แรงข้ึนพร้อมกาจดั สัญญาณรบกวน
ออกไป ก่อนส่งสัญญาณกลบั มายงั พ้ืนดิน ท้งั น้ีดาวเทียมจะทาการเปลี่ยนความถ่ีคลื่นไมโครเวฟให้แตกต่างไปจากความถ่ีขาข้ึน
แลว้ จึงส่งความถี่ไมโครเวฟท่ีผสมสญั ญาณข่าวสารกลบั ลงมาเรียกวา่ ความถ่ีเช่ือมโยง ขาลง (Down-Link Frequency)
โดยปกติความถ่ีไมโครเวฟขาลงจะใชป้ ระมาณ 4 กิกะเฮิร์ต

การรับส่งสัญญกาาณรส่ือสารผ่านดาวเทยี ม

ดาวเทียมท่ีลอยอยูบ่ นทอ้ งฟ้า จะทาหนา้ ท่ีเหมือนสถานีทวนสัญญาณ คือจะรับสัญญาณที่ยิงข้ึนมาจากสถานี
ภาคพ้นื ดิน เรียกสัญญาณน้ีวา่ สัญญาณขาข้ึนหรือ ( Uplink ) รับและขยายสัญญาณพร้อมท้งั แปลงสัญญาณ
ใหม้ ีความถี่ต่าลงเพื่อป้องกนั การรบกวนกนั ระหวา่ งสัญญาณขาข้ึนและส่งลงมา โดยมีจานสายอากาศทาหนา้ ท่ี
รับและส่งสญั ญาณ ส่วนสญั ญาณในขาลงเรียกวา่ ( Downlink )

3

ย่านกคารวสาื่อมสาถรผ่ดี ่านาดวาเวทเทยี ียมม

ดาวเทียมท่ีส่งสัญญาณในย่านความถี่ C-BAND จะมีกาลงั ส่งค่อนขา้ งต่าประมาณ 8-16 วตั ต์ ดงั น้ันเม่ือ
สัญญาณส่งมาถึงโลกจึงมีสัญญาณท่ีอ่อนมาก ในการรับสัญญาณเราจึงจาเป็ นตอ้ งใช้จานที่มีขนาดใหญ่
แต่มีขอ้ ดีคือครอบคลุมพ้ืนที่ไดก้ วา้ งรวมท้งั สามารถต้งั มุมยงิ สายอากาศให้มีขอบเขตจุดศูนยก์ ลางของสัญญาณ
โดยเน้นความเขม้ ของสัญญาณไวไ้ ดถ้ ึง 2 จุด เช่น ที่จุด Aสาเหตุท่ีไม่สามารถส่งสัญญาณท่ีกาลงั วตั ต์สูงๆ
ได้ เน่ืองจากในภาคพ้ืนดินกย็ งั คงใชค้ วามถ่ีอยใู่ นยา่ นน้ีดว้ ยเหมือนกนั เพราะถา้ ส่งที่กาลงั วตั ตส์ ูงๆจะทาให้
เกิดการรบกวนกนั ระหวา่ งคลื่น

4

การส่ือสารผ่านดาวเทยี ม

ส่วนการส่งในยา่ นความถี่ KU-BAND จะส่งดว้ ยกาลงั วตั ตท์ ี่สูงกวา่ ระบบ C-BAND หรือบางประเทศกส็ ่งท่ี
กาลงั วตั ตส์ ูงๆเลย ทาใหส้ ัญญาณท่ีรับไดท้ ี่ภาคพ้ืนดินมีความเขม็ สัญญาณสูงมาก ในการรับสญั ญาณในระบบน้ีจึงใชจ้ านที่มี
ขนาดเล็กๆก็รับสัญญาณได้แล้ว จานท่ีใช้กบั ระบบ KU-BAND จะมีขนาดต้งั แต่ 1.5 ฟุตข้ึนไป ขอบเขตในการส่ง
สัญญาณหรือ Footprint ในระบบ KU-BAND ส่วนมากจะส่งสัญญาณในขอบเขตที่จากดั เช่นมีขอบเขตเฉพาะ
จงั หวดั หรือ เฉพาะประเทศ ในระบบเคเบิ้ลทีวีผ่านดาวเทียมส่วนมากจะนิยมใชร้ ะบบน้ีในการส่งสัญญาณเพ่ือบริการ
ลูกคา้ เพราะว่าสามารถจะ บริการลูกคา้ ไดง้ ่าย ใชจ้ านรับที่มีขนาดเล็กทาใหป้ ระหยดั ตน้ ทุนโดยรวม ขอ้ เสียของระบบน้ี
คือ จะมีผลต่อสญั ญาณเม่ือมีฝนตกหนกั หรือทอ้ งฟ้าปิ ดดว้ ยเมฆฝนมากๆ จะทาใหร้ ับสญั ญาณไดอ้ ่อนลงหรืออาจจะรับไม่ได้
5 ในในเวลาน้นั แลว้ กจ็ ะกลบั คืนมาปกติเม่ือสภาพอากาศปกติ

C Band กบั Ku Band คืออะไร ต่างกนั อย่างไร ?

การสื่อสารผ่านดาวเทยี ม

หลายคนไปร้านขายจานกบั กล่องดาวเทียม เจอคนขายถามวา่ จะดูดาวเทียมยา่ น C-Band หรือ Ku-Band ก็เกิดอาการงงว่ามนั คืออะไร
แลว้ ต่างกนั ตรงไหน ยา่ นไหนดีกวา่ กนั ?

ดาวเทียมท่ีอยเู่ หนือผวิ โลกสูงประมาณ 36,000 กิโลเมตร ส่งสญั ญาณแค่ไม่ก่ีวตั ตอ์ อกมา เจอสภาพบรรยากาศของโลกสัญญาณกจ็ ะถูก
หน่วงไปประมาณ 200 dB พอมาถึงพ้ืนโลกน้นั สญั ญาณที่เหลือจะอ่อนมากๆ

เราจึงตอ้ งใช้สายอากาศในลกั ษณะรูปร่างคลา้ ยจานที่เราเรียกว่าจานดาวเทียม เพ่ือที่จะทาการรวมสัญญาณอ่อนๆเหล่าน้ีโดยการ
สะทอ้ นไปรวมกนั ยงั จุดโฟกสั แมจ้ ะรวมสญั ญาณโดยรอบและจากทุกตาแหน่งของจานแลว้ ก็ตาม ค่าความเขม้ ของสัญญาณที่ไดก้ ็ยงั นอ้ ยมากใน
ระดบั ไมโครวตั ตเ์ ท่าน้นั (1 ใน ลา้ น)

สญั ญาณเหล่าน้ีกจ็ ะถูกนาไปประมวลผลดว้ ยวงจรอิเลคทรอนิคส์ แต่เนื่องจากสญั ญาณน้นั อ่อนมาก อาจจะมีโอกาศถูกรบกวนไดส้ ูง จึง
ตอ้ งมีการขยายสญั ญาณทนั ทีหลงั จากรับสญั ญาณมาแลว้ ดว้ ยเครื่องขยายสญั ญาณรบกวนต่าหรือ Low Noise Amplifier (LNA)

คุณสมบตั ิเด่นอนั หน่ึงของการรับสญั ญาณดาวเทียมกค็ ือจานวนสญั ญาณที่จานจะรับไดน้ ้นั เก่ียวขอ้ งโดยตรงกบั ความถ่ี นนั่ คือหากจาน
มีขนาดเท่ากนั สญั ญาณจะไดร้ ับแรงข้ึนหากความถ่ีท่ีส่งมาน้นั สูงข้ึน นน่ั หมายถึงวา่ จานเดียวกนั น้นั Gain จะสูงที่ความถี่สูง ทาใหเ้ ราสามารถใช้
จานเลก็ ๆ รับสัญญาณท่ีความถี่สูงได้ ทาใหก้ ารออกอากาศในปัจจุบนั ใช้ Ku band หรือแมแ้ ต่ Ka band ในการออกอากาศทีวีผ่าน
ดาวเทียม

6

•จาคนวดาามวถเ่ีใทนยีกมารทCา-งBานaอยnใู่ dนยา่ นกต่าา4ร–ส8ื่GอHสzารผ่านดาวเทยี ม

• ครอบคลุมพ้ืนที่บนผวิ โลกกวา้ งกวา่
• ความเขม้ สญั ญาณต่า
• จานรับจะมีลกั ษณะเป็นตะแกรง มีขนาดใหญ่
• ไม่มีปัญหาเวลาฝนตก

จานดาวเทยี ม Ku-Band

• ความถ่ีในการทางานอยใู่ นยา่ นสูง 10 – 12 GHz
• สามารถใชง้ านที่มีขนาดเลก็ ลง เช่นขนาด 35 ซมได้
• มีปัญหาเวลาฝนตก (Rain Fade)
7

ประวตั ผิ ู้จัดทา การส่ือสารผ่านนคดณางะาสควารวเุศนทาวสพียตรมร์อจตุุ้ยเสยาน็ หกรรม
สาขาวศิ วกรรมอเิ ลก็ ทรอนิกส์และระบบอตั โนมัติ
มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคลธัญบุรี
ช่องทางการตดิ ต่อ

: 0955416309
: Nawaporn Juiyen
: 16om2545

: [email protected]

8