การส่งคลื่น FM ใช้การแพร่กระจายคลื่นแบบใด

หลักการของเครื่องส่งวิทยุระบบ FM

บทนำ
เนื่องจากการสื่อสารวิทยุระบบเอเอ็มนั้นจะถูกรบกวนด้วยสัญญาณรบกวน (Noise) ที่เกิดขึ้นจากธรรมชาติ (Natural statics noise) หรือจากที่มนุษย์สร้างขึ้น (Man-made noise) ทำให้มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงทางแอมพลิจูดของคลื่นพาหะ ดังนั้นในงานด้านการติดต่อสื่อสารด้วยคลื่นวิทยุได้พยายามปรับปรุงและค้นคว้าให้การรับ - ส่งมีประสิทธิภาพสูงขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยง หรือป้องกันสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นจึงได้มีผู้คิดค้นการสื่อสารด้วยคลื่นวิทยุระบบเอฟเอ็มขึ้นมาเพื่อแก้ปัญหาการรบกวนของสัญญาณทางแอมพลิจูดได้เป็นผลสำเร็จ การส่งวิทยุระบบเอฟเอ็มเริ่มต้นคิดค้นโดย พันตรี เอ็ดวิน เอช อาร์มสตรอง (Major Edwin H. Armstrong) แห่ง มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย สหรัฐอเมริกา ในป ค.ศ. 1934 (พ.ศ. 2477) โดยที่อาร์มสตรองเชื่อว์าสัญญาณรบกวนต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างเครื่องส่งและเครื่องรับวิทยุนั้นเป็นการรบกวนทาง แอมพลิจูดของคลื่นวิทยุ ดังนั้นถ้าระบบการผสมคลื่น (Modulation) และระบบการรับเป็นอิสระจากการเปลี่ยนแปลงทางแอมพลิจูดของคลื่นวิทยุแล้วการรบกวนในลักษณะดังกลาวยอมจะไมมีผลตอการติดตอสื่อสาร ซึ่งจะทำใหประสิทธิภาพในการรับ-ส่งสัญญาณข่าวสารสูงขึ้นกว่าระบบเอเอ็มซึ่งใช้กันอยู่ในขณะนั้นได้มาก

ในปี ค.ศ. 1936 (พ.ศ. 2479) อาร์มสตรองได้ทำการทดลองจริง ๆ ในภาคสนามและได้ค้นพบว่าระบบเอฟเอ็มสามารถที่เอาชนะสัญญาณรบกวนต่าง ๆ ได้จริง และใช้งานได้ดีในรถยนต์ซึ่งในขณะนั้นระบบเอเอ็มจะมีปัญหาเรื่องสัญญาณรบกวนจากไฟฟ้าสถิตและสัญญาณรบกวนจากระบบจุดระเบิดของรถยนต์ ซึ่งทำให้คุณภาพของสัญญาณเลวลงมากและมีระยะทางในการติดต่อสื่อสารได้ไม่ไกลเท่าที่ควร โดยปกติแล้วค่าสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นจะเป็น สัดส่วนโดยตรงกับแบนด์วิดท์ของเครื่องส่งและเครื่องรับแต่สามารถทำให้ลดลงได้โดยการทำให้แบนด์วิดที่ลดลงมากที่สุดเท่าที่จะทำได้

ดังนั้นในระบบเอฟเอ็มสามารถกำจัดสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นได้โดยใช้วงจรจำกัดแอมปลิจูด (Amplitude Limiterหรือ Noise Limiter) ที่เครื่องรับวิทยุจึงทำให้มีการนำระบบเอฟเอ็มมาใช้ในการติดต่อสื่อสารทางวิทยุที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าระบบเอเอ็ม และในเดือนกรกฎาคม ค.ศ. 1939 (พ.ศ. 2482) อาร์มสตรองได้เริ่มมีรายการเปิดการกระจายเสียงวิทยุระบบเอฟเอ็มขึ้นในเมืองแอลไพน์ มลรัฐนิวเจอร์ซี สหรัฐอเมริกา

การนำเอาระบบเอฟเอ็มมาใช้กับวิทยุกระจายเสียงเนื่องจากมีข้อดีในด้านสัญญาณรบกวนต่ำ จึงทำให้มีประโยชน์อย่างยิ่งกับการกระจายเสียงด้านบันเทิงและยังไม่มีระบบการผสมคลื่นแบบใดที่ให้คุณภาพทัดเทียมกันด้วยราคาที่ประหยัดกว่า เวลาต่อมาได้มีการพัฒนาระบบเอฟเอ็มแบนด์แคบ (Narrow Band FM) เพื่อการสื่อสารขึ้นที่ส่ง ออกอากาศไปทำให้มีแถบความถี่แคบ ๆ ในย่านความถี่ที่กำหนดช่วงหนึ่ง ๆ ซึ่งจะสามารถบรรจุข้อมูลข่าวสารได้หลาย ๆ ช่องนั่นเอง และในปัจจุบันระบบเอฟเอ็มแบนด์แคบได้มีการนำมาใช้งานกันอย่างแพร่หลายใน ย่านความถี่ VHF, UHF และ SHF ในการสื่อสารด้านต่างๆ เช่น ทหาร ตำรวจ รัฐวิสาหกิจ องค์การต่าง ๆ และวิทยุสมัครเล่น  เป็นต้น

คลื่นตรง (Direct wave propagation) มีลักษณะการแพร่กระจายคลื่นวิทยุเหมือนกับการเดินทางของแสง คือพุ่งเป็นเส้นตรง และการกระจายคลื่นชนิดนี้จะอยู่ในระดับสายตา(Line of Sight) การกระจายคลื่นชนิดนี้จะมีการถ่างของRadio beam และมีการแตกกระจายหรือสะท้อนได้ เมื่อพบกับสิ่งกีดขวาง เช่น ตึก ภูเขาโดยที่ระยะทางของการแพร่กระจายคลื่นจะมากหรือน้อยนั้นต้องขึ้นอยู่กับความสูงของสายอากาศเป็นสำคัญ การแพร่กระจายคลื่นชนิดนี้จะมีผลต่อการแพร่กระจายคลื่นในย่านความถี่ที่สูงกว่าย่านVHF ขึ้นไปแต่ส่วนใหญ่จะใช้ความถี่ในย่านที่สูงกว่า UHFขึ้นไปเนื่องจากการใช้ความถี่ในย่าน VHF และ UHF (LOW BAND) จะมีการสะท้อนบนพื้นดินด้วย (Reflection propagation) เกิดขึ้นเป็นอย่างมาก

การส่งวิทยุกระจายเสียง FM จะมีสถานีวิทยุที่ทำการส่งคลื่นวิทยุกระจายเสียงออกไปมากมายหลายสถานี และช่วงความถี่ในการส่งวิทยุกระจายเสียงระบบ FM ในประเทศไทย กำหนดใช้งานอยู่ในช่วง 88 MHz - 108 MHzและมีความถี่เบี่ยงเบนสูงสุดเท่ากับ ประเทศไทยมีจำนวนกว่า 100 สถานี กระจายอยู่ตามจังหวัดต่างๆ ทั่วประเทศ ให้คุณภาพเสียงดีเยี่ยม ไม่เกิดสัญญาณรบกวนจากสภาพอากาศแปรปรวน แต่ส่งได้ในระยะประมาณไม่เกินประมาณ 150 กิโลเมตร ปัจจุบันนิยมส่งในแบบสเตอริโอ ที่เรียกว่าระบบ FM Stereo Multiplex ซึ่งเครื่องรับวิทยุสามารถแยกสัญญาณแอกเป็น 2 ข้าง คือ สัญญาณสำหรับลำโพงด้านซ้าย (L) และสัญญาณสำหรับลำโพงขวา (R)

หลักการของเครื่องรับวิทยุระบบ FM

หลักการทำงานคือ หลังจากที่ได้รับตัวสัญญาณเสียงจากไมโครโฟนหรือแหล่งเสียงอื่นๆแล้ว สัญญาณเสียงจะถูกเปลี่ยนรูปเป็นสัญญาณไฟฟ้า สัญญาณไฟฟ้านั้นจะถูกนำไปเข้าระบบ Amplifier เพื่อขยายกำลังของสัญญาณเสียงที่ได้ หลังจากขยายแล้ว ก็จะนำส่งต่อไปยังภาคของ Modulationโดยสัญญาณที่จะนำมาModulation ด้วยนั้นคือสัญญาณจากตัว Oscillatorซึ่งจะผลิตความถี่ได้ในช่วง 88 - 108 MHz โดยจะต้องมีการเลือกสร้างคลื่นที่ความถี่ใดความถี่หนึ่งในช่วงความถี่ดังกล่าว ซึ่งจะสร้างขึ้นเพื่อใช้เป็นคลื่นนำพา โดยหลักการModulation ของ FM คือ จะนำคลื่นนำพาที่ได้มาปรับความถี่ตามแอมปลิจูดและความถี่ของคลื่นเสียง โดยที่เฟสและแอมปลิจูดของคลื่นนำพายังคงคงที่ จะเปลี่ยนแปลงเฉพาะความถี่เท่านั้น (ส่วนของ Modulationจะมีรายละเอียดเพิ่มเติมในหัวข้อถัดไป) หลังจากนั้น สัญญาณที่ได้จากการModulation (เรียกว่าสัญญาณRF) จะถูกนำไปขยายสัญญาณความถี่วิทยุให้แรงขึ้น เพื่อที่จะให้เพียงพอต่อการส่งสัญญาณไปในอากาศ จากนั้นจึงส่งออกไปทางเสาอากาศ

Modulation
หลักการ Modulation คือ ความถี่ของคลื่น RF ที่ได้จะแปรผันไปตามความถี่และแอมพลิจูดของคลื่นเสียง เช่น ถ้ามีคลื่นนำพาที่มีความถี่ 100kHz นำมาModulation กับคลื่นเสียงที่มีความถี่อยู่ที่ 40 Hz แล้ว คลื่น RF ที่ได้หลังการModulation ก็จะมีลักษณะของความถี่ที่เปลี่ยนไปตามค่าแรงดัน (แอมปลิจูด) ถ้าแอมปลิจูดเป็นบวก ความถี่ของ RF ก็จะมีค่าสูงขึ้น ในซีกบวกของแอมปลิจูดของคลื่นเสียงจึงก่อให้เกิดความถี่ของ RF ในช่วงตั้งแต่100 ถึง 100 + 0.04 kHz ในทางกลับกัน ถ้าหากแอมปลิจูดเป็นลบ ความถี่ของ RF ก็จะมีค่าต่ำลง ในซีกลบของแอมปลิจูดของคลื่นเสียงจึงก่อให้เกิดความถี่ของ RF ในช่วงตั้งแต่ 100 - 0.04 ถึง100 kHz กรณีแอมพลิจูดเป็นศูนย์ความถี่ของ RF จะีมีค่าเท่าเดิม เพราะฉะนั้นช่วงห่างความถี่รวมของคลื่น RFรวมนี้ก็จะมีค่าตั้งแต่ 99.96ถึง 100.04 kHz

โดยหากในส่วนของแอมปลิจูดของคลื่นเสียงนี้มีค่าสูงขึ้น ก็จะทำให้ช่วงหางของความถี่ของ RF นั้นมีค่าเปลี่ยนไปด้วย เช่นจากตัวอย่างที่แล้ว คลื่นเสียงที่มีความถี่เป็น 40 Hz แต่ีเมื่อมีแอมพลิจูดที่สูงขึ้นก็จะทำให้ช่วงห่างของความถี่ยาวขึ้นก็คือทำให้ช่วงห่างของความถี่ของ RF ที่เกิดขึ้นก็จะเท่ากับ99.92 ถึง 100.08 kHz ได้ ดังรูปด้านล่าง
(ในทางกลับกันถ้าแอมพลิจูดของคลื่นเสียงที่ความถี่ 40Hzต่ำลงก็อาจทำให้ช่วงห่างของความถี่แคบเข้า เช่น อาจเหลือความถี่เป็นช่วงแค่ 99.99 ถึง100.01 ก็ได้)

Sideband
Sideband คือ กลุ่มของย่านความถี่ที่ใกล้เคียงกับความถี่ของคลื่นนำพา ซึ่งเป็นผลจากการทำ Modulation สัญญาณ เช่น เมื่อนำคลื่นพาหะที่ความถี่100 kHz มาผสมกับคลื่นเสียงที่ีมีความถี่ 40 Hz เมื่อทำModulation แล้วจะมีSideband ที่ 100.04kHz - 99.06kHz ซึ่งจำนวนที่อยู่ระหว่างความถี่นี้จะมีจำนวนไม่จำกัด Spectrum ที่เห็นจึงเป็นตัวแทนของความถี่บริเวณใกล้เคียง ในความเป็นจริงนั้นSpectrum ที่อยู่ไกลจากความถี่คลื่นนำพาจะมีค่าพลังงานและความสำคัญที่น้อยมากจนแทบไม่มีผลในการวิเคราะห์

การ Modulation สัญญาณคลื่นเสียงกับคลื่นนำพานั้น จะได้ผลลัพท์เป็นสัญญาณที่มีความถี่ใกล้เคียงกับค่าความถี่เฉพาะที่สถานีนั้นครอบครองอยู่ เช่นสถานีหนึ่งส่งกระจายเสียงที่ความถี่ 100MHz จะมีแบนด์วิธที่ครอบคลุมSideband สัญญาณที่ส่งออกไป โดย FCC ได้กำหนดไว้ว่าการส่งวิืทยุ FM นั้นมีBandwidth ได้สูงสุด 150kHzดังรูปด้านกรอบบน แต่เพื่อไม่ให้มีการชนกันของคลื่นที่มีความถี่ใกล้เคียงกันจึงมีการเพิ่มส่วนกันชนกันของคลื่นทำให้ในคลื่นนึงจะมีความถี่รวมกับส่วนกันชนแล้ว 200 kHz ดังรูปที่กรอบด้านล่างคือการลำลองสถานีที่ีมีการกระจายเสียงย่านความถี่ใกล้กัน จะเห็นว่าสัญญาณที่ทั้งสองส่งมาจะไม่ทับซ้อนกัน เนื่องจากช่องว่างระหว่างแบนด์วิธของทั้งสองสถานี จะถูกละเอาไว้เพื่อใช้แบ่งแยกกันระหว่างสถานี

ช่องสัญญาณ
การส่งสัญญาณ FM นั้นในแต่ละสถานีจะใช้ Bandwidth 200 kHz ซึ่ง Bandwidth ที่้ใช้ในการส่งสัญญาณจริงๆนั้นคือ150 kHz แต่จะมีช่องว่างภายในแบนด์วิธในช่วงที่เหลือคือที่ความถี่ +25 kHz และ -25 kHz เช่น ถ้าส่งที่ความถี่ 100 MHz จะใช้คลื่นความถี่ในช่วง99.925-100.075 MHz ในการส่งข้อมูลสัญญาณและเว้นเป็นช่องว่างกันชนในช่วง 99.900 - 99.925 และ 100.075 - 100.100 รวมเป็น 200 kHzเพื่อให้การส่งสัญญาณออกอากาศทำได้พร้อมๆกันหลายสถานี แม้จะมีสถานีอยู่ใกล้ๆกัน ในคลื่นวิทยุภายในหนึ่งช่วงเวลาจึงนำพาข้อมูล (carry information) ของแต่ละสถานีที่ออกอากาศได้พร้อมๆ กันซึ่งไม่เป็นปัญหาเมื่อผู้ฟังต้องการฟังเฉพาะบางรายการ ส่วนวิธีการที่ทำให้สามารถเลือกรับฟังได้นั้น อยู่ที่หัวข้อต่อไป ในการส่งวิทยุ FM นั้นจะอยู่ในความถี่ช่วง 88-108 MHz ซึ่งมีBandwidth รวม 20 MHz ดังนั้นจะมีสถานีวิทยุที่ส่งได้โดยไม่กวนกันคือ 20MHz / 200 kHz หรือประมาณ 100 สถานี ซึ่งในปัจจุบันนี้ในเมืองไทยโดยเฉพาะในกรุงเทพมีการใช้Bandwidth ของ FM ค่อนข้างเต็มแล้ว คือ มีคลื่นวิทยุตั้งแต่88.00, 88.25, 88.5, 88.75, 90.00 ไล่ไปเรื่อยๆ ซึ่งมีประมาณ 80 สถานี ซึ่งถ้าจะให้มีสถานีเพิ่มขึ้นอีกให้ครบ 100สถานีคงจะไม่ได้เพราะในทางปฎิบัติจริงอาจมีการใช้Bandwidth ที่เกินไปบ้าง จะเห็นได้จากแม้ในกรุงเทพจะมีสถานีแค่ 80 สถานี ก็เริ่มมีีการกวนของสัญญาณกันแล้ว เหตุผลที่มี Bandwidth เกินอาจเนื่องจากอุปกรณ์ที่ไม่ได้มาตรฐาน เช่น สถานีวิทยุชุมชนมักใช้เครื่องส่งราคาถูกที่ไม่ีีมีคุณภาพทำให้มีการฟุ้งกระจายของคลื่น คือใช้Bandwidth ที่สูงเกินไปทำให้มีความถี่บางส่วนถูกส่งไปในย่านของความถี่ของสถานีอื่นทำให้เกิดการกวนกับสัญญาณในคลื่นหลักอื่นๆได้

หลักการทำงานของเครื่องรับวิทยุ FM
สำหรับหลักการทำงานของเครื่องรับวิทยุ FM นั้นจะคล้ายกับเครื่องรับวิทยุ AM ในปัจจุบันเครื่องรับวิทยุ FM จะเป็นแบบ Superheterodyneการทำงานของเครื่องรับวิทยุFM จะมีความซับซ้อนไม่มากเพื่อความเข้าใจในการทำงานของเครื่องรับวิทยุ FM จะแสดง Block Diagram ดังต่อไปนี้

Block Diagram ของ FM Receiver
1. Antenna สำหรับ Antenna จะเป็นเสาอากาศสำหรับรับคลื่นวิทยุต่างๆ(RF signal)โดยคลื่นหรือสัญญาณวิทยุที่รับเข้ามานั้นจะรับเข้ามาทุกๆคลื่นความถี่และความถี่ที่รับเข้ามานั้นจะมีสัญญาณค่อนข้างอ่อนต้องทำการขยายสัญญาณให้มีแรงขึ้นเพื่อใช้ในการแปลงเป็นคลื่นเสียงในภายหลัง
2. RF Amplifier จะทำการขยายสัญญาณที่ได้รับจากข้อ 1 ให้สูงขึ้น ซึ่งจะทำการขยายสัญญาณทุกๆความถี่ให้สูงขึ้น โดยในส่วนนี้จะมีตัว Tuner ด้วยเพื่อกรองให้เหลือเฉพาะความถี่ที่เราต้องการฟังซึ่งความถี่นี้จะเปลี่ยนไปตามที่เราหมุนที่เครื่องวิทยุ(Tuner มีลักษณะคล้าย Band-pass filter คือกรองให้เฉพาะความถี่ที่เราต้องการผ่านไปได้โดยการที่เราหมุนเครื่องวิทยุเป็นการปรับค่าตัวเก็บประจุของวงจรTuner เพื่อปรับให้วงจรยอมให้คลื่นที่มีความถี่เท่ากับความถี่ที่เราต้องการผ่านออกไปไ้ด้และการหมุนนี้ก็จะไปทำการปรับค่าของตัวเก็บประจุที่ใช้ในวงจรOscillator ด้วยเพื่อปรับความถี่ที่Oscillator จะสร้างขึ้ันมาซึ่งจะกล่าวในส่วนต่อไปด้วย)โดยเมื่อได้ความถี่ในช่วงความถี่ที่เราเลือกผ่าน Tuner มาแล้ว ก็จะทำส่งสัญญาณที่ความถี่นั้นไปยัง Mixer ต่อไป
3. Mixer มีหน้าที่รวมสัญญาณ 2สัญญาณโดยสัญญาณแรกคือสัญญาณ RF ที่ได้จากข้อ 2 และสัญญาณที่ได้จาก Oscillator มาผสมกันเพื่อให้ได้สัญญาณ Intermediate Frequency (IF) ซึ่งเป็นสัญญาณที่มีความถี่กลางที่จะใช้ในการแปลงเป็นสัญญาณเสียงต่อไปโดยทั่วไปแล้ว IF นี้จะมีความถี่ 10.7 MHz โดยตัวOscillator นั้นต้องสร้างความถี่ที่สูงกว่าความถี่ของ RF 10.7 MHz เช่น ความถี่ของ RF คือ 90 MHz ตัว Oscillatorต้องสร้างความถี่ 100.7 MHz เพื่อทำให้เมื่อสัญญาณออกจาก Mixer แล้ว ความถี่ของ Oscillator จะหักกับความถี่ของสัญญาณ RF ได้ความถี่ของ IF ที่10.7 MHz

Block Diagram ของ Mixer
อธิบายรูปภาพ ในขึ้นตอนแรกรับความถี่ RF และความถี่จากOscillator เข้ามาจากนั้นเมื่อสัญญาณผ่านตัว Mixer จะได้ค่าสัญญาณออกมาคือสัญญาณที่ความถี่เป็นผลต่างระหว่างความถี่ของสัญญาณจาก Oscillator กับRF (OSC-RF)
4. IF Amplifier(IF) ในวงจรนี้จะทำการขยายสัญญาณ IF ให้แรงขึ้นเพื่อส่งต่อไปยัง Detector
5. Detector or DEMODULATOR จะทำหน้าที่กรองความถี่ของคลื่นวิทยุออกจากสัญญาณ IF ให้เหลือแต่ความถี่เสียงโดย Detector ของระบบ FMนั้นมีหลายรูปแบบเช่น แบบ Travis Discriminator ,แบบ Foster-Seeley Discriminator,แบบ Ratio detector เป็นต้น

การทำงานของ Detector แบบ Travis Discriminator และ Foster-Seeley ตามลำดับ
การทำงานของ Detector นั้นส่วนใหญ่จะคล้ายๆกันในที่นี้จะพูดรวมๆคือ เืมื่อคลื่น IF ที่ส่งเข้ามายัง Detector มีความถี่เท่ากับความถี่ Resonance ที่ตั้งไว้ ในที่นี้คือ ความถี่ 10.7 MHz ก็จะไม่มีสัญญาณใดๆส่งออก แต่เมื่อได้สัญญาณที่มีความถี่สูงกว่าความถี่Resonance ก็จะได้สัญญาณด้่านบวกที่สูงกว่าความถี่ Resonanceส่งออกมา และเื่มื่อได้สัญญาณที่มีความถี่ต่ำกว่าความถี่ Resonanceก็จะได้สัญญาณด้านลบที่ต่ำกว่าความถี่ Resonance ส่งออกมา ซึ่งความถี่ที่ได้นี้เป็นความถี่เสียง (Audio Frequency (AF)) ซึ่งจะนำความถี่เสียงนี้ไปขยายต่อในข้อ 6
6. AF Amplifier ทำหน้าที่ขยายสัญญาณเสียงให้มีความแรงและชัดพอที่จะส่งสัญญาณออกไปขับเคลื่อนลำโพงให้มีเสียงออกมาจนกลายเป็นคลื่นเสียงเหมือนที่ได้รับจากสถานีต้นทาง

ข้อดีและข้อเสียของสัญญาณวิทยุ FM

ข้อดีของสัญญาณวิทยุ FM
การส่งสัญญาณวิทยุแบบ FM ทนต่อสัญญาณรบกวนได้ดีกว่า จากสองปัจจัย คือสัญญาณรบกวนส่วนใหญ่จะเป็นสัญญาณที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงทางแอมพลิจูดซึ่ง FM ใช้วิธีการในการเปลี่ยนแปลงทางความถี่ของคลื่นพาหะโดยไม่เปลี่ยนแปลงแอมพลิจูดทำเกิดผลกระทบเมื่อมีสัญญาณรบกวนที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงแอมพลิจูดน้อยมาก แต่ AM จะส่งโดยการเปลี่ยนแปลงทางแอมพลิจูดของคลื่นพาหะทำให้เกิดสัญญาณรบกวนที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงทางแอมพลิจูดนั้นจะมีผลต่อสัญญาณมากกว่าทำให้มีคลื่นรบกวนได้ง่ายกว่า FMคลื่นเอฟเอ็มนั้นมีความถี่สูงซึ่งเป็นความถี่ที่แตกต่างจากความถี่ที่เกิดในธรรมชาติมากกว่าคลื่นเอเอ็มซึ่งมีความถี่ต่ำกว่าทำให้คลื่นเอเอ็มนั้นจะถูกรบกวนได้ง่ายจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต่างๆในธรรมชาติที่มีความถี่ต่ำใกล้เคียงกับคลื่นเอเอ็ม เช่น ฟ้าแลบ, ฟ้าผ่า,ประกายไฟฟ้าในอากาศ เป็นต้นการส่งสัญญาณวิทยุแบบ FM จะมีความถี่สูงจึงมีพลังงานสูงทำให้สามารถส่งทะลุผ่านบรรยากาศในชั้นไอโอโนสเฟียร์ได้จึงสามารถใช้ในการติดต่อสื่อสารกับอุปกรณ์ต่างๆที่อยู่นอกโลกได้ เช่น ยานอวกาศการส่งสัญญาณวิทยุแบบ FM จะมีคุณภาพเสียงดีกว่าเพราะมีBandwidth ที่ส่งกว้างมากกว่าแบบ AMคลื่นวิทยุนั้นสามารถเลี้ยวเบนผ่านสิ่งกีดขวางที่มีขนาดใกล้เคียงกับความยาวคลื่นได้

 ข้อเสียของสัญญาณวิทยุFM
เมื่ออยู่ในจุดอับสัญญาณเช่น ในชั้นใต้ดิน หรือในตัวอาคารใหญ่ๆ จะทำให้สัญญาณไม่ชัดหรืออาจจะรับสัญญาณนั้นไม่ได้เลยการส่งสัญญาณวิทยุแบบ FM จะส่งได้ระยะน้อยกว่า AM เพราะการส่งแบบ FM มีความถี่สูงจึงมีพลังงานสูงทำให้มีการสะท้อนที่บรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์น้อยมากดังนั้นทำให้เครื่องรับบนพื้นโลกนั้นจะรับได้เฉพาะสัญญาณที่ส่งมาจากเครื่องส่งโดยตรง ตรงกันข้ามกับการส่งแบบ AM ที่มีความถี่ไม่สูงมากจึงมีพลังงานต่ำจึงสามารถสะท้อนกลับลงมาจากบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์กลับสู่ผิวโลกอีกครั้งทำให้ส่งได้ไกลกว่าเนื่องจากบนพื้นโลกอาจได้รับสัญญาณจากเครื่องส่งโดยตรงหรือได้รับสัญญาณจากการสะท้อนก็ได้เนื่องจากโลหะมีสมบัติสะท้อนและดูดกลืนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ดี ทำให้คลื่นวิทยุผ่านเข้าไปในโลหะได้ยาก ซึ่งอาจมีวัตถุบางอย่างที่มีผลต่อการรับสัญญาณวิทยุ FM เช่น ฟิล์มกรองแสงชนิดผสมโลหะในการทำเครื่องรับและเครื่องส่งของวิทยุ FMนั้นมีความซับซ้อนทำได้ยากกว่าเครื่องรับส่งวิทยุAM

เครื่องรับวิทยุ เป็นเครื่องมือสื่อสารทางเดียวชนิดหนึ่ง ทำหน้าที่รับและเลือกคลื่นวิทยุจากสายอากาศ แล้วนำไปสู่ภาคขยายต่อไป โดยมีช่วงความถี่ของคลื่นที่กว้าง แล้วแต่ประเภทของการใช้งาน
โดยทั่วไป คำว่า "เครื่องวิทยุ" มักจะใช้เรียกเครื่องรับสัญญาณความถี่กระจายเสียง เพื่อส่งข่าวสาร และความบันเทิง โดยมีย่านความถี่หลักๆ คือ คลื่นสั้น คลื่นกลาง และคลื่นยาว