ระยะการส่งสัญญาณวิทยุและโทรทัศน์ ปัจจัยและข้อกำหนดทางกฎหมาย

ระยะการส่งสัญญาณ (Broadcast Range) หรือที่เรียกว่าพื้นที่การรับฟัง (Listening Area) สำหรับวิทยุ หรือพื้นที่การรับชม (Viewing Area) สำหรับโทรทัศน์ คือพื้นที่บริการที่สถานีส่งสัญญาณหรือเครื่องส่งสัญญาณครอบคลุมผ่านคลื่นวิทยุ (หรือแสงอินฟราเรดในบางกรณี) โดยทั่วไปแล้วจะเป็นพื้นที่ที่ความแรงของสัญญาณเพียงพอสำหรับเครื่องรับส่วนใหญ่ในการถอดรหัสสัญญาณได้ อย่างไรก็ตาม ระยะนี้ยังขึ้นอยู่กับการรบกวนจากสถานีอื่น ๆ ด้วย

ข้อกำหนดทางกฎหมาย

ในทางกฎหมายมีการกำหนดนิยามของพื้นที่บริการดังนี้:

• พื้นที่บริการหลัก (Primary Service Area): พื้นที่ที่ได้รับสัญญาณที่แรงที่สุดของสถานี
• City-grade contour: ตามระเบียบของ FCC ในสหรัฐอเมริกา สำหรับสถานี FM จะกำหนดไว้ที่ 70 dBμ (เดซิเบลเทียบกับหนึ่งไมโครโวลต์ต่อเมตร) หรือ 3.16mV/m ซึ่งสถานีต้องครอบคลุมเมืองที่ได้รับใบอนุญาต ยกเว้นสถานีเพื่อการศึกษาที่ไม่แสวงหากำไรและสถานีพลังงานต่ำ
• ระยะที่ได้รับการคุ้มครองทางกฎหมาย: ครอบคลุมไปถึงจุดที่ความแรงสัญญาณอยู่ที่ 1mV/m สำหรับสถานีส่วนใหญ่ในอเมริกาเหนือ โดยสถานี Class B1 จะอยู่ที่ 0.7mV/m และสถานี Class B เต็มรูปแบบจะอยู่ที่ 0.5mV/m

การประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติ

ในความเป็นจริง การแพร่กระจายของคลื่นวิทยุเปลี่ยนแปลงตามสภาพอากาศและปรากฏการณ์ทางชั้นบรรยากาศ เช่น Tropospheric ducting, จุดดับบนดวงอาทิตย์ และพายุฝนฟ้าคะนอง ซึ่งทำให้ระยะการส่งสัญญาณจริงอาจแตกต่างจากขอบเขตที่กำหนดไว้ในทางกฎหมาย เมื่อสัญญาณส่งไปได้ไกลกว่าปกติเนื่องจากสภาวะพิเศษ จะเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า DXing

ปัจจัยที่ส่งผลต่อระยะการส่งสัญญาณ

ภูมิประเทศมีบทบาทสำคัญในการจำกัดระยะการส่งสัญญาณ โดยเฉพาะภูเขาที่สามารถบล็อกสัญญาณ FM, AM และโทรทัศน์ (โดยเฉพาะย่าน VHF และ UHF) ซึ่งเรียกว่า Terrain shielding อย่างไรก็ตาม ในบางครั้งเมฆคิวมูโลนิมบัสขนาดใหญ่จากพายุฝนฟ้าคะนองอาจสะท้อนสัญญาณให้ข้ามผ่านสิ่งกีดขวางได้ ในทางกลับกัน ฝนตกหนักอาจทำให้สัญญาณอ่อนกำลังลง

ความแตกต่างระหว่าง AM และ FM

สำหรับสถานี AM หลายแห่งต้องลดกำลังส่งหรือปิดสถานีในเวลากลางคืนเพื่อป้องกันการรบกวนกัน เนื่องจากคลื่น Skywaves ทำให้สัญญาณเดินทางได้ไกลขึ้นมาก

การขยายระยะการส่งสัญญาณ

สถานีทวนสัญญาณ (Relay stations) ช่วยขยายพื้นที่บริการได้ โดยในสหรัฐฯ จะเรียกว่า Broadcast Translator (เปลี่ยนช่องสัญญาณ) หรือ Booster (ใช้ช่องสัญญาณเดิม) ส่วนในแคนาดาจะใช้คำว่า Rebroadcasters

ปัญหาที่เกิดขึ้นบริเวณขอบเขตการรับสัญญาณ

ผู้ที่อยู่บริเวณขอบเขตของระยะการส่งสัญญาณจะพบปัญหาที่แตกต่างกันตามประเภทเทคโนโลยี:

• สัญญาณอนาล็อก: จะเกิดเสียงซ่า (Static) หรือภาพลาย
• สัญญาณดิจิทัล: จะเกิด Cliff effect ซึ่งสัญญาณจะชัดเจนจนกระทั่งถึงจุดหนึ่งแล้วจะหายไปทันที
• FM Stereo: มักจะเกิดสัญญาณรบกวนได้ง่ายกว่าระบบ Mono เนื่องจากมีการใช้ Subcarriers หากผู้ฟังปิดระบบ Stereo บนเครื่องรับ จะสามารถรับฟังได้ชัดเจนขึ้นในบริเวณขอบเขตสัญญาณ