หลักการ cellular radio ระบบต่างๆ

หลักการของ (Cellular radio)

มีชื่อเรียกอีกอย่างอื่น ได้แก่ โทรศัพท์เคลื่อนที่ โทรศัพท์มือถือเป็นการใช้คลื่นวิทยุในการรับ-ส่งเสียงสนทนาหรือข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์แบ่งตามลักษณะการใช้งาน ดังนี้ระบบเพจจิง (Paging system)ระบบโทรศัพท์เซลลูลาร์ / เคลื่อนที่(Cellular / Mobile Phones)
ระบบโทรศัพท์ดาวเทียม (Satellite Phones)
ระบบโทรศัพท์พีซีเอส (Personal Communications Services)ระบบเพจจิง (Paging system)
ระบบจะทำงานต่อเมื่อมีผู้ส่งข้อความถึงผู้ใช้ผ่านบริษัทเพจจิงเครื่องคอมพิวเตอร์ของระบบจะส่งข้อมูลผ่านสายพื้นดินไปยังเสาอากาศเสาอากาศจะส่งข้อมูลไปยังดาวเทียมเพื่อแพร่ข้อมูลไปยังเครื่องรับ(beeper)ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ (Mobile Phones)
ระบบเซลลูลาร์ที่ส่งข้อมูลทั้งแบบ analog และ digital มีหลายระบบ เช่น
GSM - Global System for Mobiletelephones
ในบริการในคลื่นความถี่ 850-1900 Mhz มีทั้งระบบ dual-band, tri-band และ quad-band
AMPS - Advanced Mobile Phone System (800 Mhz) ส่งข้อมูล analog
TACS - Total Access Communications Service
(900 Mhz)ส่งข้อมูล analog
โทรศัพท์ดาวเทียม (Satellite Phones)
ใช้ได้เกือบทุกพื้นที่บนโลก รับส่งสัญญาณข้อมูลด้วยดาวเทียม
จำเป็นต้องใช้หลายระบบของโทรศัพท์เคลื่อนที่ผสมผสานกัน เช่นโทรศัพท์ Qualcomm's GSP1600 ใช้ระบบ AMPS และ CDMA
ใช้หลักเดียวกับระบบโทรศัพท์เซลลูลาร์/เคลื่อนที่ เพียงแต่ขนาดของเซลล์ทีขนาดเล็กกว่าเพียง 50-100 เมตร
ระบบนี้ต้องการกำลังของสัญญาณต่ำ ทำให้เครื่องโทรศัพท์และสถานีฐานมีขนาดเล็กและราคาถูก แต่ต้องใช้สถานีจำนวนมาก
เช่น โทรศัพท์ PCT, CDMA (Code Division Multiple Access)
PDC (Personal Digital Cellular ใช้เฉพาะในประเทศญี่ปุ่น)
เป็นต้น
หลักในการเลือกใช้สื่อข้อมูล
Cost ค่าใช้จ่าย
Speed ความเร็วในการส่งข้อมูล
Expansion การขยายระบบ
Signal degradation การอ่อนของสัญญาณ
Interference การป้องกันการถูกรบกวนของสัญญาณ

ปัจจุบันนี้ มีผู้ใช้งานโทรศัพท์มือถือหรือโทรศัพท์เคลื่อนที่เซลลูล่าร์เป็นจำนวนมากผู้ใช้ บริการมีอยู่ทุกหนแห่งครอบคลุมพื้นที่บริการมากขึ้น การขยายบริการอาจยังไม่ครอบคลุม พื้นที่ที่มีการใช้โทรศัพท์เคลื่อนที่อย่างหนาแน่น ดังนั้นบางพื้นที่ระดับความแรงของ สัญญาณพาหะต่อสัญญาณรบกวนหรือสัญญาณพาหะต่อสัญญาณสอดแทรก (C/N หรือ C/I) ยังอยู่ในเกณฑ์ต่ำซึ่งอาจเกิดจากระดับของสัญญาณรบกวนมีค่าสูง เช่น สัญญาณรบ กวนจากช่องสัญญาณความถี่เดียวกันแต่อยู่ต่างเซล (Cochannel Interference) และจากช่อง สัญญาณข้างเคียง (Adjacent Interference) หรือเกิดจากพื้นที่รับสัญญาณอยู่ห่างไกลจาก สถานีเครือข่ายหรือมีสิ่งกีดขวางทางเดินของคลื่นทำให้พื้นที่ให้บริการครอบคลุมไปไม่ถึง1. ทฤษฎีระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่เซลลูล่าร์ ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่เซลลูล่าร์ ของการสื่อสารแห่งประเทศไทยเป็นระบบที่ผลิตโดย บริษัทโมโตโรล่าประเทศสหรัฐอเมริกา ความถี่ 800 MHz AMPS (Avance Mobile Phone Systems) ส่วนประกอบของโทรศัพท์เคลื่อนที่มี 3 ส่วนคือ 
1. ชุมสายโทรศัพท์เคลื่อนที่ (Electronic Mobile Exchange) หรือ EMX 
2. สถานีเครือข่าย (Cell Site)
3. เครื่องโทรศัพท์เคลื่อนที่ (Mobile Telephone)
ชุมสายโทรศัพท์เคลื่อนที่ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางที่ให้หมายเลขโทรศัพท์เคลื่อนที่ดำเนิน การสลับสายต่อให้ผู้ใช้บริการ ตลอดจนควบคุมสถานีเครือข่ายและโทรศัพท์เคลื่อนที่และ บันทึกการใช้โทรศัพท์ส่วนสถานีเครือข่ายทำหน้าที่เป็นตัวกลางการรับส่งสัญญาณคลื่น วิทยุระหว่างโทรศัพท์เคลื่อนที่กับชุมสายสถานีเครือข่ายหนึ่ง ๆ จะให้บริการแก่โทรศัพท์ เคลื่อนที่ครอบคลุมพื้นที่ที่สัญญาณส่งไปถึง หรือเรียกพื้นที่นี้ว่าพื้นที่ให้บริการ (Service Area)

วิทยุเซลลูลาร์ (Cellular radio) มีชื่อเรียกอีกอย่างอื่น ได้แก่ โทรศัพท์เคลื่อนที่ โทรศัพท์มือถือ เป็นการใช้คลื่นวิทยุในการรับ-ส่งเสียงสนทนาหรือข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ แบ่งตามลักษณะการใช้งาน ดังนี้ ระบบเพจจิง (Paging system) ระบบโทรศัพท์เซลลูลาร์ / เคลื่อนที่ (Cellular / Mobile Phones) ระบบโทรศัพท์ดาวเทียม (Satellite Phones) ระบบโทรศัพท์พีซีเอส (Personal Communications Services) ชนิดของสื่อ ความเร็ว สายยูทีพี (Cat1-5) 1-100 Mbps สาย T-1, T-2, T-3, T-4 1.5, 6.3, 45 และ 274 Mbps สายโคแอกเซียล 1-100 Mbps สายใยแก้วนำแสง 2 Gbps ไมโครเวฟบนดิน 45 Mbps ไมโครเวฟดาวเทียม 50 Mbps วิทยุเซลลูลาร์ 2 Mbps อินฟราเรด 1-4 Mbps ข้อดีคือ ความยืดหยุ่นและเคลื่อนย้ายได้ง่าย ข้อเสียคือ ส่งขอ้มูลได้ช้าและสัญญานถูกรบกวนได้ง่าย ถ้าจะใช้ต่อเน็ตควรใช้สาย UTP ดีกว่าเพราะหาง่ายและถูกแล้วยังส่งข้อมูลได้ดีอีก

ระบบไมโครเวฟที่ใช้เชื่อมโยงระหว่างระบบโทรศัพท์

สัญญาณไมโครเวฟ (Microwave)

       เป็นคลื่นความถี่วิทยุชนิดหนึ่งที่มีความถี่อยู่ระหว่าง 0.3GHz – 300GHz ส่วนในการใช้งานนั้นส่วนมากนิยมใช้ความถี่ระหว่าง 1GHz – 60GHz เพราะเป็นย่านความถี่ที่สามารถผลิตขึ้นได้ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นสื่อกลางในการสื่อสารที่มีความเร็วสูงในระดับกิกะเฮิรตซ์ (GHz) และเนื่องจากความของคลื่นมีหน่วยวัดเป็นไมโครเมตร จึงเรียกชื่อว่า “ไมโครเวฟ” การส่งข้อมูลโดยอาศัยสัญญาณไมโครเวฟซึ่งเป็นสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปในอากาศพร้อมกับข้อมูลที่ต้องการส่ง และจะต้องมีสถานที่ทำหน้าที่ส่งและรับข้อมูล และเนื่องจากสัญญาณไมโครเวฟจะเดินทางเป็นเส้นตรงในระดับสายตา (Line of sight transmission) ไม่สามารถเลี้ยวหรือโค้งตามขอบโลกที่มีความโค้งได้ จึงต้องมีการตั้งสถานีรับ-ส่งข้อมูลเป็นระยะๆ และส่งข้อมูลต่อกันเป็นทอดๆ ระหว่างสถานีต่อสถานีจนกว่าจะถึงสถานีปลายทาง หากลักษณะภูมิประเทศ มีภูเขาหรือตึกสูงบดบังคลื่นแล้ว ก็จะทำให้ไม่สามารถส่งสัญญาณไปยังเป้าหมายได้ ดังนั้นแต่ละสถานีจึงจำเป็นตั้งอยู่ในที่สูง เช่น ดาดฟ้า ตึกสูง หรือยอดดอยเพื่อหลีกเลี่ยงการชนเนื่องจากแนวการเดินทางที่เป็นเส้นตรงของสัญญาณดังที่กล่าวมาแล้ว การส่งข้อมูลด้วยสื่อกลางชนิดนี้เหมาะกับการส่งข้อมูลในพื้นที่ห่างไกลมากๆ และทุรกันดาร

ข้อดีและข้อเสียของระบบไมโครเวฟ
ข้อดี
1. ใช้ในพื้นที่ซึ่งการเดินสายกระทำได้ไม่สะดวก
2. ราคาถูกกว่าสายใยแก้วนำแสงและดาวเทียม
3. ติดตั้งง่ายกว่าสายใยแก้วนำแสงและดาวเทียม
4. อัตราการส่งข้อมูลสูง
ข้อเสีย

1.    ต้องไม่มีสิ่งใดมากีดขวางเส้นสายตาของทั้งเครื่องรับและเครื่องส่ง

2.    สัญญาณถูกรบกวนหรือแทรกแซงได้ง่าย

3.    ถูกดักจับสัญญาณได้ง่าย

4.    คลื่นไมโครเวฟไม่สามารถผ่านสิ่งกีดขวางได้และแม้ว่าจะปรับทิศทางการส่งได้อย่างเที่ยงตรงที่จานส่งสัญญาณแล้วก็ตาม สัญญาณไมโครเวฟอาจเกิดการหักเหในระหว่างทาง สัญญาณบางส่วนที่เกิดการหักเหอาจเดินทางมาถึงจานรับสัญญาณช้ากว่าปกติและอาจเกิดการลบล้างกับสัญญาณปกติทำให้สัญญาณในช้วงนั้นถูกลบล้างไป ลักษณะเช่นนี้เรียกว่า "multipath fading"ซึ่งมีสภาพภูมิอากาศและความถี่ของสัญญาณเป็นองค์ประกอบหลัก

สำหรับการใช้งานคลื่นไมโครเวฟนั้นจะสามารถแบ่งได้ดังต่อไปนี้

1. ระบบส่งสัญญาณ (Transmission)

               ในการโทรคมนาคมจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งเช่นสถานีต่อผ่านให้กับโครงข่ายโทรศัพท์ทางไกลโดยทั่วไปมักใช้ในย่านความถี่5.925 ถึง 6.425 กิกะเฮิรตซ์ หรือในระบบโทรทัศน์การถ่ายทอดสัญญาณจากรถถ่ายทอดไปยังห้องส่งจากห้องส่งไปยังเครื่องส่งไมโครเวฟ การเชื่อมต่อจากห้องส่งไปยังเครื่องส่งอาจใช้ความถี่ในช่วง 947 ถึง 952 เมกะเฮิรตซ์เป็นต้น

2. ระบบตรวจจับและวัดระยะด้วยคลื่น หรือที่เรียกว่าเรดาร์ (RADAR : Radio Detection And Ranging)               การส่งคลื่นวิทยุออกไปในมุมแคบจากสายอากาศเมื่อคลื่นวิทยุกระทบกับวัตถุก็จะสะท้อนกลับมาแล้วนำสัญญาณมาเปรียบเทียบกับสัญญาณเดิมและแปรออกมาป็นข้อมูลที่ต้องการ สำหรับความถี่ที่ใช้ก็ยังอยู่ในช่วง 8.5 ถึง 9.2 กิกะเฮิรตซ์ และ 13.25 ถึง 13.40 กิกะเฮิรตซ์ หรือในการวัดระยะทางในระบบนำร่องของการเดินอากาศอุปกรณ์วัดระยะที่เรียกว่า ดีเอ็มอี (DME : Distance Measuring Equipment) จะใช้ความถี่ที่ 962 ถึง 1,213 เมกะเฮิรตซ 

3. เครื่องมือในอุตสาหกรรม

               เครื่องมือในอุตสาหกรรม เช่น การนำความร้อนด้วยคลื่นไมโครเวฟ การเชื่อมและติดวัตถุหรือในรูปของเครื่องใช้ในครัวเรือนเช่น เตาอบและทำอาหารอย่างเร็วที่ใช้คลื่นไมโครเวฟที่ความถี่ 2.45 กิกะเฮิรตซ์

4. ระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมในอวกาศ (Satellite Communication) 

               ซึ่งคลื่นไมโครเวฟเป็นหัวใจสำคัญในระบบดังกล่าว โครงสร้างของการใช้งานคลื่นไมโครเวฟในระบบส่งสัญญาณ ซึ่งเป็นการใช้งานที่มีอยู่อย่างแพร่หลายมากที่สุดในสาขาโทรคมนาคม โดยสามารถส่งข้อมูลทั้งอะนาลอกและดิจิตอลระหว่างจุดต่อจุดได้เป็นอย่างดี การใช้งานที่มีอยู่มากที่สุดก็คือไมโครเวฟลิงค์ ซึ่งหากมีการเชื่อมโยงกันระหว่างจุดสองจุดจะถูกเรียกว่าหนึ่งฮอป (Hop) องค์ประกอบของระบบเบื้องต้นได้แก่สายอากาศสองชุดซึ่งอาจถูกวางอยู่ห่างกันเพียงสองกิโลเมตร หรือการเชื่อมโยงระหว่างจุดแต่เป็นระยะทางไกลหลายช่วงเป็นหลายฮอป จนสามารถเรียกได้ว่าเป็นแบ็กโบนให้กับระบบโทรคมนาคมได้ของระบบเบื้องต้นได้แก่สายอากาศสองชุดซึ่งอาจถูกวางอยู่ห่างกันเพียงสองกิโลเมตร หรือการเชื่อมโยงระหว่างจุดแต่เป็นระยะทางไกลหลายช่วงเป็นหลายฮอป จนสามารถเรียกได้ว่าเป็นแบ็กโบนให้กับระบบโทรคมนาคมได้ของระบบเบื้องต้นได้แก่สายอากาศสองชุดซึ่งอาจถูกวางอยู่ห่างกันเพียงสองกิโลเมตร หรือการเชื่อมโยงระหว่างจุดแต่เป็นระยะทางไกลหลายช่วงเป็นหลายฮอป จนสามารถเรียกได้ว่าเป็นแบ็กโบนให้กับระบบโทรคมนาคมได้ข้อมูลที่จะส่งด้วยไมโครเวฟมักถูกทำการมัลติเพล็กซิ่งก่อน จากนั้นจึงถูกมอดูเลตไปสู่ความถี่กลางค่าหนึ่ง (Intermediate Frequency) และทำการเลื่อนความถี่ (อัพคอนเวิร์ต) ไปยังความถี่ในย่านไมโครเวฟแล้วส่งออกไปในอากาศ ในด้านรับก็จะทำการแปลงกลับมาที่ความถี่กลางและดีมอดูเลตไปเป็นสัญญาณที่ได้รับการมัลติเพล็กซ์เช่นเดียวกับการส่ง สัญญาที่ได้หลังจากการทำมัลติเพล็กซิ่งมักถูกเรียกว่าสัญญาณเบสแบนด์ (BB : BaseBand Signal)ในหนึ่งฮอปอาจจะสามารถเชื่อมต่อสัญญาณได้ในระยะทางประมาณ 30 ถึง 60 กิโลเมตร และหากนำสายอาาศไปติดตั้งบนยอดเขาก็อาจสามารถติดต่อกับสถานีถัดไปได้ในระะทางถึง 200 กิโลเมตรได้ เนื่องจากระบบไมโครเวฟเป็นการเชื่อมโยงสัญญาณในแบบแนวสายตาหรือที่เรียกว่าไลน์ออฟไซต์ (Line of sight) แต่ในการส่งสัญญสัญญาณระหว่างกันก็ยังมีปัจจัยอื่นที่มีผลต่อการส่งของสัญญาณทำให้แม้จะตั้งสายอากาศให้ตรงกันก็ไม่อาจส่งสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อที่จะให้เข้าใจการทำงานของระบบไมโครเวฟและส่วนประกอบต่าง ๆ ขอให้พิจารณาพื้นฐานการทำงานของอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับคลื่นไมโครเวฟกันก่อน เนื่องจากว่าอุปกรณ์ไมโครเวฟมีความแตกต่างจากอุปกรณ์โดยทั่วไปอย่างมาก เพราะที่ความถี่สูงจะมีการสูญเสียพลังงานจากการแพร่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกจากตัวนำธรรมดามาก

ระบบสื่อสารระหว่างดาวเทียมกับภาคพื้นโลก

ดาวเทียมสื่อสาร

ดาวเทียมสื่อสาร (อังกฤษ: communication satellite หรือเรียกสั้นๆ ว่า comsat) เป็นดาวเทียมที่มีจุดประสงค์เพื่อการสื่อสารและโทรคมนาคม จะถูกส่งไปในช่วงของอวกาศเข้าสู่วงโคจรโดยมีความห่างจากพื้นโลกโดยประมาณ 35.786 กิโลเมตร ซึ่งความสูงในระดับนี้จะเป็นผลทำให้เกิดแรงดึงดูดระหว่างโลกกับดาวเทียม ในขณะที่โลกหมุนก็จะส่งแรงเหวี่ยง ทำให้ดาวเทียมเกิดการโคจรรอบโลกตามการหมุนของโลก

    ดาวเทียมสื่อสาร พัฒนาขึ้นมาเพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของสถานีรับส่งไมโครเวฟบนผิวโลกโดยเป็นสถานีรับส่งสัญญาณไมโครเวฟบนอวกาศ ในการส่งสัญญาณต้องมีสถานีภาคพื้นดินคอยทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณขึ้นไปบนดาวเทียมที่โคจรอยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,600 กิโลเมตร โดยดาวเทียมเหล่านั้นจะเคลื่อนที่ด้วยคามเร็วที่เท่ากับการหมุนของโลก จึงเสมือนกับดาวเทียมนั้นอยู่นิ่งกับที่ขณะที่โลกหมุนรอบตัวเอง ทำให้การส่งสัญญาณไมโครเวฟจากสถานีหนึ่งขึ้นไปบนดาวเทียม และการกระจายสัญญาณจากดาวเทียมลงมายังสถานีตามจุดต่างๆ บนผิวโลก เป็นไปอย่างแม่นยำ นอกจากนี้ยังมีการใช้งานดาวเทียมในการระบุตำแหน่งบนพื้นโลกเรียกว่าระบบจีพีเอส โดยบอกพิกัดเส้นรุ้งและเส้นแวงของผู้ใช้งานเพื่อใช้ในการนำทาง

ดาวเทียมสื่อสารหรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าดาวเทียมโทรคมนาคม เป็นดาวเทียมที่ใช้ประโยชน์ในการสื่อสารภายในและระหว่างประเทศ โดยดาวเทียมของประเทศใดประเทศหนึ่ง มักจะอยู่สูงในระดับประมาณ 36,000 กิโลเมตรเหนือประเทศนั้นๆดาวเทียมสื่อสารจึงเป็นดาวเทียมค้างฟ้าที่อยู่คงที่บนฟ้าของประเทศใดประเทศหนึ่งตลอดเวลา ดาวเทียมไทยคมเป็นดาวเทียมสื่อสารดวงแรกของประเทศไทย ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศโดยจรวดอารีอานขององค์การอวกาศยุโรบที่แฟรนกิอานา ที่ตำแหน่งเหนือละติดจุด 7 องศาเหนือและลองจิจุด 78.5 องศาตะวันออก สถานีภาคพื้นดินส่งสัญญาณขึ้นสู่ดาวเทียมอยู่ที่ ถนนรัตนาธิเบศร์ อำเภอเมือง จังหวัดนนทบุรี

ดาวเทียมค้างฟ้า ดาวเทียมค้างฟ้า คือ ดาวเทียมที่อยู่ ณ ตำแหน่งเดิมบนท้องฟ้า เพราะใช้เวลาโคจรรอบโลกครบรอบเท่ากับโลกหมุนรอบตัวเองพอดี เท่ากับ 23 ชั่วโมง 56 นาที ที่ระดับความสูง 35,786 กิโลเมตร เหนือเส้นศูนย์สูตร มีความเร็วในการโคจรประมาณ 3,070 เมตรต่อวินาที การส่งดาวเทียมสื่อสารหรือดาวเทียมโทรคมนาคมจะใช้ยานขนส่งอวกาศหรือจรวดส่งขึ้นไป

เป็นดาวเทียมค้างฟ้าคือปรากฏอยู่นิ่งบนท้องฟ้าเพื่อรับส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นวิทยุ โทรทัศน์ โทรศัพท์ โทรสารและอื่นๆ

องค์ประกอบสำคัญของดาวเทียม องค์ประกอบสำคัญของดาวเทียม ประกอบด้วย สายอากาศสื่อสาร เครื่องรับ-ส่งวิทยุ ทำหน้าที่ประมวลสัญญาณที่เข้า-ออก สายอากาศสื่อสารก่อนที่จะส่งต่อไปยังพื้นดิน แผงเซลล์แสงอาทิตย์ทำหน้าที่เปลี่ยนแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า แบตเตอรี่ ทำหน้าที่เก็บพลังงานไฟฟ้าสำหรับใช้ กรณีมีปัญหาไม่ได้รับแสงอาทิตย์ชั่วคราว เช่น ในช่วงเกิดสุริยุปราคา ดวงอาทิตย์ถูกบดบัง กำลังไฟฟ้าสูงสุดอาจถูกใช้ถึง 300-600 วัตต์ เครื่องวัด

แสง ทำหน้าที่ปรับตำแหน่งดาวเทียมกับโลกและดวงอาทิตย์ให้อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องเสมอ จรวดขนาดเล็กทำหน้าที่รักษาการหมุน และการหันตัวของดาวเทียม

สถานีควบคุมดาวเทียมให้อยู่ในวงโคจรที่ถูกต้อง สถานีภาคพื้นดินชนิดต่างๆ การเชื่อมโยงระหว่างสถานีภาคพื้นดินกับผู้ใช้บริการ การเชื่อมต่อกับเครือข่ายการสื่อสารภาคพื้นดิน

ประวัติ

ผู้ริเริ่มแนวคิดการสื่อสารดาวเทียมคือ อาเธอร์ ซี คลาร์ก (Arthur C. Clarke) นักเขียนนวนิยายและสารคดีวิทยาศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 20 เขาสร้างจินตนาการการสื่อสารดาวเทียมตั้งแต่ปี ค.ศ. 1945 โดยเขียนบทความเรื่อง "Extra Terrestrial Relay" ในนิตยสาร Wireless World ฉบับเดือนตุลาคม 1945 ซึ่งบทความนั้นได้กล่าวถึงการเชื่อมระบบสัญญาณวิทยุจากมุมโลกหนึ่งไปยังอีกมุมโลกหนึ่ง ให้สามารถติดต่อสื่อสารกันได้ตลอด 24 ชั่วโมง โดยใช้สถานีถ่ายทอดวิทยุที่ลอยอยู่ในอวกาศเหนือพื้นโลกขึ้นไปประมาณ 35,786 กิโลเมตร จำนวน 3 สถานี

ในวันที่ 4 ตุลาคม ค.ศ. 1957 ข้อคิดในบทความของอาร์เธอร์ ซี คลาร์ก เริ่มเป็นจริงขึ้นมาเมื่อสหภาพโซเวียตได้ส่งดาวเทียมสปุตนิก ซึ่งเป็นดาวเทียมดวงแรกของโลกขึ้นสู่อวกาศได้สำเร็จ ต่อมาเมื่อวันที่ 18 ธันวาคม ค.ศ. 1958 สหรัฐอเมริกาได้ส่งดาวเทียมเพื่อการสื่อสารดวงแรกที่ชื่อว่า สกอร์ (SCORE) ขึ้นสู่อวกาศ และได้บันทึกเสียงสัญญาณที่เป็นคำกล่าวอวยพรของดไวต์ ดี. โอเซนฮาวร์ ประธานาธิบดีสหรัฐ เนื่องเทศกาลคริสต์มาสจากสถานีภาคพื้นดินแล้วถ่ายทอดสัญญาณจากดาวเทียมลงมาสู่ชาวโลก นับเป็นการส่งวิทยุกระจายเสียงจากดาวเทียมภาคพื้นโลกได้เป็นครั้งแรก

วันที่ 20 สิงหาคม ค.ศ. 1964 ประเทศสมาชิกสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU) จำนวน 11 ประเทศ ร่วมกันจัดตั้งองค์การโทรคมนาคมทางดาวเทียมระหว่างประเทศ หรือเรียกว่า “อินเทลแซท” ขึ้นที่กรุงวอชิงตัน ดี.ซี. สหรัฐอเมริกาโดยให้ประเทศสมาชิกเข้าถือหุ้นดำเนินการใช้ดาวเทียมเพื่อกิจการโทรคมนาคมพานิชย์แห่งโลก INTELSAT ตั้งคณะกรรมการ INTERIM COMMUNICATIONS SATELLITE COMMITTEE (ICSC) จัดการในธุรกิจต่าง ๆ ตามนโยบายของ ICSC เช่นการจัดสร้างดาวเทียมการปล่อยดาวเทียมการกำหนดมาตรฐานสถานีภาคพื้นดิน การกำหนดค่าเช่าใช้ช่องสัญญาณดาวเทียม เป็นต้น

วันที่ 10 ตุลาคม ค.ศ. 1964 ได้มีการถ่ายทอดโทรทัศน์พิธีเปิดงานกีฬาโอลิมปิกครั้งที่ 18 จากกรุงโตเกียว ผ่านดาวเทียม “SYNCOM III” ไปสหรัฐอเมริกานับได้ว่าเป็นการถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมครั้งแรกของโลก

วันที่ 6 เมษายน ค.ศ. 1965 COMSAT ส่งดาวเทียม “TELSAT 1” หรือในชื่อว่า EARLY BIRD ส่งขึ้นเหนือมหาสมุทรแอตแลนติก ถือว่าเป็นดาวเทียมเพื่อการสื่อสาร เพื่อการพานิชย์ดวงแรกของโลก ในระยะหลังมีหลายประเทศที่มีดาวเทียมเป็นของตนเอง (DOMSAT) เพื่อใช้ในการสื่อสารภายในประเทศ

• PALAPA ของอินโดนีเซีย
• SAKURA ของญี่ปุ่น
• COMSTAR ของอเมริกา และ THAICOM ของ ประเทศไทย

ดาวเทียมไทยคม เป็นโครงการ ดาวเทียมสื่อสาร เพื่อให้บริการสื่อสารผ่านช่องสัญญาณดาวเทียม ซึ่งกระทรวงคมนาคม (ในขณะนั้น) ต้องการจัดหาดาวเทียมเพื่อรองรับการขยายตัวด้านการสื่อสารของประเทศอย่างรวดเร็ว แต่ในเวลานั้นประเทศไทยยังไม่มีดาวเทียมเป็นของตนเอง และต้องทำการเช่าวงจรสื่อสารจากดาวเทียมของประเทศต่างๆ ทำให้ให้เกิดความไม่สะดวกและสูญเสียเงินออกนอกประเทศเป็นจำนวนมาก แต่เนื่องจากการจัดสร้างดาวเทียมต้องใช้เงินลงทุนสูงมากจึงได้มีการเปิดประมูลเพื่อให้สัมปทานแก่บริษัทเอกชนเข้ามาดำเนินการแทนการใช้งบประมาณจากภาครัฐ และ บริษัท ชินวัตร แซทเทลไลท์ จำกัด (มหาชน) ซึ่งต่อมาได้เปลี่ยนชื่อเป็น บริษัท ชินแซทเทลไลท์ จำกัด (มหาชน) และ บริษัท ไทยคม จำกัด (มหาชน) ตามลำดับ ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของ บริษัท ชิน คอร์ปอเรชั่น จำกัด (มหาชน) ได้รับสัมปทานเมื่อ พ.ศ. 2534 เป็นต้นมา เป็นระยะเวลา 30 ปี (ปัจจุบันอำนาจการดูแลสัญญาโอนไปที่กระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร) ชื่อ "ไทยคม" (Thaicom) เป็นชื่อพระราชทาน ที่พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทาน โดยย่อมาจาก Thai Communications ในภาษาอังกฤษ ปัจจุบัน ดาวเทียมสื่อสารภายใต้ชื่อ ดาวเทียมไทยคม มีทั้งสิ้น 7 ดวง ใช้งานได้จริง 4 ดวง ดังนี้

ไทยคม 1

ไทยคม 1A ดาวเทียมดวงแรกของประเทศไทย เป็นดาวเทียมรุ่น HS-376 สร้างโดย Huges Space Aircraft (บริษัทลูกของ โบอิง) โคจรบริเวณพิกัดที่ 120 องศาตะวันออก ส่งขึ้นสู่วงโคจรเมื่อ 17 ธันวาคม พ.ศ. 2536 มีอายุการใช้งานประมาณ 15 ปี (ถึง พ.ศ. 2551)

เดิมดาวเทียมดวงนี้อยู่ที่พิกัด 78.5 องศาตะวันออก เรียกชื่อว่า ไทยคม 1 เมื่อย้ายมาอยู่ที่ 120 องศาตะวันออก เมื่อเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2540 จึงเรียกชื่อใหม่ว่า "ไทยคม 1A"

ประวัติการสื่อสารผ่านดาวเทียมของโลก

• พ.ศ. 2500 รัสเซีย ทดลองระบบวิทยุโดยผ่านดาวเทียม สปุตนิก 1 เป็นดาวเทียมดวงแรกที่มนุษย์ส่งขึ้นไปเคลื่อนรอบโลก
• พ.ศ. 2505 สหรัฐอเมริการ่วมกับอังกฤษ ฝรั่งเศส สื่อสารข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกด้วยดาวเทียมเทลสตาร์ 1
• พ.ศ. 2505 รัสเซีย ใช้ดาวเทียมในการส่งสัญญาณโทรทัศน์ติดต่อผ่านดาวเทียมวอลสตอก 3,4
• พ.ศ. 2507 สหรัฐอเมริกาได้ร่วมกันถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์ในการแข่งขันโอลิมปิกผ่านดาวเทียม ซินคอม 3
• พ.ศ. 2508 องค์การอินเทลแสท ( Intelsat ) ส่งดาวเทียมโทรคมนาคมดวงแรกชื่อว่าเออร์ลี่ เบอร์ด หรืออินเทลแสท 1 เหนือมหาสมุทร แอตแลนติก เพื่อติดต่อระหว่างยุโรบและสหรัฐอเมริกา ส่งโทรศัพท์หรือรายการโทรทัศน์ได้ 240 คู่สาย
• พ.ศ. 2509 ดาวเทียมเทลแสท 2 สู่วงโคจร ประเทศไทยเปิดการติดต่อสื่อวารผ่านดาวเทียมเหนือมหาสมุทรแปซิฟิกกับสหรัฐอเมริกา ในวันที่ 1 เมษายน พ.ศ. 2510
• พ.ศ. 2511 ดาวเทียมอินเทลแสท 3 ขึ้นสู่วงโคจร ประเทศไทยเปิดการติดต่อสื่อสารผ่านดาวเทียมเหนือมหาสมุทรแปซิฟิกและอินเดียเมื่อวันที่ 1 เมษายน พ.ศ. 2513

ประโยชน์ของดาวเทียมสื่อสาร

ดาวเทียมสื่อสารเป็นสถานีรับคลื่นวิทยุโทรทัศน์ โดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากสถานีบนโลกส่งไปยังอีกสถานีหนึ่งซึ่งอยู่ไกล ที่ไม่สามารถสื่อสารถึงกันโดยตรงได้สะดวก ซึ่งดาวเทียมสื่อสารสามารถรับส่งข้อมูลได้ครอบคลุมพื้นที่ทั่วโลก จึงทำให้ดาวเทียมสื่อสารมีหน้าที่รับส่งโทรทัศน์ โทรสาร ข่าวสาร ภาพโทรทัศน์และรายการวิทยุ ตลอดจนข้อมูลข่าวสารคอมพิวเตอร์ไปทั่วโลก โดยดาวเทียมสื่อสารมีประโชน์ที่สำคัญหลายด้าน ดังนี้

• ด้านการสื่อสาร
• ด้านการค้า
• ด้านการทหาร
• ด้านบริการในการปฏิบัติการในอวกาศ
• ด้านอื่นๆ เช่น การอุตุนิยมวิทยา การสำรวจธรรมชาติ การสำรวจดาวเคราะห์ ฯลฯ เป็นต้นดาวเทียม

ระบบเรดาร์

ระบบเรดาร์

เรดาร์ (อังกฤษ: radar) เป็นระบบที่ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นเครื่องมือในการระบุระยะ (range) , ความสูง (altitude) รวมถึงทิศทางหรือความเร็วในการเคลื่อนที่ของวัตถุ เดิมทีตั้งแต่ปี ค.ศ. 1941 คำว่า "เรดาร์" ในภาษาอังกฤษสะกดด้วยอักษรตัวพิมพ์ใหญ่ คือ RADAR และย่อมาจากคำว่า Radio Detection and Ranging อย่างไรก็ตามในระยะหลัง คำนี้ได้กลายเป็นคำทั่วไปในภาษาอังกฤษ เราจึงพบเห็นการสะกดด้วยตัวพิมพ์เล็กแทน สำหรับในสหราชอาณาจักร คำว่าเรดาร์ แต่เดิมถูกเรียกว่า RDF (Radio Direction Finder)

เรดาร์ที่ศูนย์อวกาศเคนเนดี

                                                                                                                                                                           ขององค์การนาซา

 เสาอากาศเรดาร์ระยะไกลที่เรียกว่า Altair ที่ใช้ในการตรวจจับและติดตามวัตถุ

ในพื้นที่ร่วมกับการทดสอบ ABM ที่ไซต์ทดสอบโรนัลด์ เรแกนบนเกาะควาจาลีน (Kwajalein)

 วิวัฒนาการ
 ประวัติศาสตร์ของเรดาร์สามารถกล่าวย้อนไปตั้งแต่สมัยแรกเริ่มค้นพบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในปี ค.ศ. 1886 Heinrich Hertz ได้สาธิตคุณสมบัติการสะท้อนของคลื่นวิทยุ ในปี ในปี ค.ศ. 1904 วิศวกรชาวเยอรมัน Hülsmeyer ประสบความสำเร็จในการทดลองตรวจจับเรือที่อยู่ทามกลางหมอกทึบได้สำเร็จ อย่างไรก็ตามเขายังไม่สามารถระบุตำแหน่งของเรือได้ ต่อมาค.ศ. 1917 นิโคลา เทสลาได้อธิบายหลักการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในการตรวจจับและวัดความเร็วของวัตถ ในปี ค.ศ. 1922 Albert H. Taylor และ Leo C. Young แห่ง U.S.Naval Research Laboratory (NRL) สาธิตการตรวจจับตำแหน่งของเรือโดยใช้เรดาร์ และต่อมาในปี ค.ศ. 1930 Lawrence A. Hyland แห่งห้องทดลอง NRL เช่นกัน เป็นคนแรกที่สามารถตรวจจับเครื่องบิน(โดยบังเอิญ) โดยใช้เรดาร์ได้สำเร็จ จากความสำเร็จนี้ส่งผลให้มีการจดสิทธิบัตรเรดาร์ชนิด Continuous Wave (CW) ในปี ค.ศ. 1934

วิวัฒนาการของเรดาร์ได้ก้าวไปอย่างรวดเร็วในช่วงกลางยุค 1930 มีการพัฒนาทั้งในสหรัฐอเมริกา บริเตนใหญ่ ฝรั่งเศส เยอรมนี รัสเซียอิตาลี และญี่ปุ่น ในสหรัฐอเมริกา R.M.Page แห่งห้องทดลอง NRL สามารถพัฒนาเรดาร์แบบใหม่ที่เรียกว่า Pulsed radar ได้สำเร็จในปี ค.ศ. 1936 ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1938 เรดาร์ถูกเริ่มนำมาใช้ในการรบเป็นครั้งแรกใน SCR-268 ซึ่งเป็นระบบดักจับและทำลายเครื่องบินรบ (antiaircraft fire control system) และในปี ค.ศ. 1939 ระบบเรดาร์ SCR-270 ก็ถูกพัฒนาขึ้นสำหรับเป็นระบบเตือนภัยล่วงหน้า (early warning system) ระบบ SCR-270 เป็นที่รู้จักในนาม Pearl Harbor Radar เนื่องจากเรดาร์สามารถตรวจจับผู้บุกรุกได้ล่วงหน้า 30 นาทีแต่จากความผิดพลาดของผู้ปฏิบัติการทำให้เพิกเฉยต่อการเตือนของเรดาร์จนทำให้เกิดโศกนาฏกรรม Pearl Harbor ในที่สุด

เรดาร์ SCR-268 ประจำการ ณ Guadalcanal เมื่อเดือนสิงหาคม ค.ศ. 1942

       เรดาร์ SCR-270: รุ่นเดียวกับเรดาร์ที่สามารถตรวจจับเครื่อง          บินบุกรุกได้ที่ Pearl Harbor

ในส่วนของบริเตนใหญ่ เนื่องจากในช่วงนั้นถูกกดดันจากข่าวลือว่าเยอรมนีกำลังพัฒนาอาวุธใหม่ที่เรียกว่า death ray แม้ว่าท้ายที่สุดแล้วจะพบว่าอาวุธดังกล่าวไม่มีทางเป็นไปได้ แต่แรงกระตุ้นดังกล่าวทำให้นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Robert Watson-Watt สามารถคิดค้น Pulsed radar ได้สำเร็จและในปี ค.ศ. 1938 ถูกนำมาใช้ในระบบ Home Chain สำหรับป้องกันการโจมตีจากระยะไกล โดยระบบนี้ถูกใช้จนกระทั่งจบสงครามโลกครั้งที่ 2

ระบบเรดาร์ในช่วงก่อนปี ค.ศ. 1940 ใช้ความถี่ในย่าน HF และ VHFเป็นหลัก ต่อมาในปี ค.ศ. 1940 จากการที่อังกฤษและสหรัฐอเมริกาแลกเปลี่ยนเทคโนโลยีทางด้านเรดาร์ต่อกันทำให้มีการพัฒนาเรดาร์ที่ทำงานที่ความถี่ย่านไมโครเวฟได้สำเร็จ สำหรับประเทศอื่นๆ ที่มีการพัฒนาด้านเรดาร์เช่น ฝรั่งเศส และรัสเซียในช่วงนั้นก็ต้องชะงักเมื่อถูกรุกรานจากเยอรมนี สำหรับญี่ปุ่น การพัฒนาเทคโนโลยีด้านเรดาร์ในช่วงนั้นเป็นผลพวงจากการที่ญี่ปุ่นสามารถยึดเรดาร์ของสหรัฐได้ที่ฟิลิปปินส์ และการแลกเปลี่ยนเทคโนโลยีกับเยอรมนี ในตอนท้ายของสงครามโลกครั้งที่ 2 เทคโนโลยีเรดาร์ที่เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางในแง่ของประสิทธิภาพจึงเป็นเรดาร์ที่ทำงานที่ย่านความถี่ไมโครเวฟและเป็นแบบ pulsed radar^[1]

ในยุคแรกๆ วิวัฒนาการเรดาร์ขับเคลื่อนไปอย่างรวดเร็วเนื่องจากเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญทางการทหาร แต่ในปัจจุบัน เรดาร์ถูกนำมาใช้งานในชีวิตประจำวันมากขึ้น ได้แก่เรดาร์จับความเร็วรถยนต์ของตำรวจเพื่อตรวจจับผู้ขับขี่ที่ขับรถเร็วเกินตามที่กฎหมายกำหนด การวัดความเร็วลูกเบสบอลหรือเทนนิสในการแข่งขันกีฬา การใช้เรดาร์ในการพยากรณ์อากาศ ใช้นำทางเครื่องบินโดยสาร ใช้เป็นระบบเตือนการชนสิ่งกีดขวางของรถยนต์ ใช้ในระบบดาวเทียมเพื่อสร้างภาพถ่ายทางอากาศที่แสดงสภาวะของโลก เช่นสภาพป่า น้ำ มลภาวะ หรือการใช้ที่ดิน เป็นต้น

เสาอากาศเรดาร์พาณิชย์ทางทะเล เสาอากาศหมุนแผ่กระจายลำคลื่นรูปพัดแนวตั้ง 

         

การประยุกต์ใช้งาน

ข้อมูลที่ให้โดยเรดาร์ประกอบด้วยทิศทางและระยะ (และก็คือตำแหน่ง) ของวัตถุจากสแกนเนอร์เรดาร์ จึงมีการใช้งานในหลาย ๆ ขอบเขตแตกต่างกันที่จำเป็นสำหรับการรู้ตำแหน่งดังกล่าวอันเป็นสิ่งที่สำคัญมาก เรดาร์ถูกนำมาใช้งานเป็นครั้งแรกเพื่อวัตถุประสงค์ทางทหาร: เพื่อค้นหาเป้าหมายทางอากาศ ทางภาคพื้นดินและในทะเล

หลักการและทฤษฏี

ระบบเรดาร์มีเครื่องส่งสัญญาณที่ปล่อยคลื่นวิทยุที่เรียกว่าสัญญาณเรดาร์ออกมาในทิศทางที่กำหนดไว้ เมื่อสิ่งเหล่านี้สัมผัสกับวัตถุพวกมันมักจะสะท้อนกลับหรือกระจายอยู่ในหลาย ๆ ทิศทาง สัญญาณเรดาร์ถูกสะท้อนกลับได้เป็นอย่างดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งวัสดุที่มีสภาพนำไฟฟ้ามากโดยเฉพาะโลหะโดยส่วนใหญ่, โดยน้ำทะเล (seawater), โดยพื้นดินที่เปียก, และโดยพื้นที่ชุ่มน้ำ (wetlands) บางส่วนเหล่านี้ทำให้การใช้เรดาร์วัดความสูง (radar altimeters) เป็นสิ่งที่เป็นไปได้ สัญญาณเรดาร์ที่สะท้อนกลับไปสู่เครื่องส่งสัญญาณเป็นสิ่งที่พึงประสงค์ในการทำงานของเรดาร์ ถ้าวัตถุมีการเคลื่อนไหวอย่างใดอย่างหนึ่งที่ใกล้ชิดหรือห่างไกลออกไป จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในความถี่ของคลื่นวิทยุ, ที่เกิดจากผลของปรากฏการณ์ดอปเปลอร์(Doppler effect)

เครื่องรับเรดาร์มักจะถูกติดตั้ง แต่ไม่เสมอไปในตำแหน่งที่ตั้งเดียวกับเครื่องส่งสัญญาณ แม้ว่าสัญญาณเรดาร์ที่สะท้อนกลับที่ถูกดักจับโดยสายอากาศรับสัญญาณมักจะอ่อนมาก แต่สามารถขยายให้มีความเข้มขึ้นได้โดยเครื่องขยายอิเล็กทรอนิกส์ วิธีการที่ซับซ้อนมากขึ้นจากการประมวลผลสัญญาณยังใช้เพื่อกู้คืนสัญญาณเรดาร์ที่มีประโยชน์

การถูกดูดซึมอย่างอ่อน ๆ ของคลื่นวิทยุโดยสื่อตัวกลางที่มันเคลื่อนที่ผ่านไปเป็นสิ่งที่ช่วยให้ชุดเรดาร์ตรวจจับวัตถุที่ช่วงระยะสัมพัทธ์ที่ยาวขึ้น-ช่วงที่ซึ่งเป็นความยาวคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอื่น ๆ เช่นแสง, รังสีอินฟราเรด, และ รังสีอัลตราไวโอเลต, ที่มีความเข้มมากเกินไปให้เจือจางลง

สมการเรดาร์

กำลัง P_r ที่จะย้อนกลับไปยังสายอากาศรับสัญญาณหาได้จากสมการ:

${\displaystyle P_{r}={{P_{t}G_{t}A_{r}\sigma F^{4}} \over {{(4\pi )}^{2}R_{t}^{2}R_{r}^{2}}}}$

เมื่อ

• P_t = กำลังส่ง
• G_t = อัตราขยาย (gain) ของสายอากาศรับ-ส่ง
• A_r = ประสิทธิภาพของช่องรับพลังงานรังสี (พื้นที่) ของสายอากาศรับสัญญาณ
• σ = เรดาร์ภาคตัดขวาง (radar cross section) หรือค่าสัมประสิทธิ์การกระเจิงของเป้าหมาย
• F = รูปแบบปัจจัยการแพร่กระจาย
• R_t = ระยะทางจากเครื่องส่งไปยังเป้าหมาย
• R_r = ระยะทางจากเป้าหมายไปยังเครื่องรับ

• Clutter
• Jamming

การประมวลผลสัญญาณเรดาร์

การวัดระยะทาง     

                                            

                                                                                                                

เวลาขนส่งแก้ไข

วิธีหนึ่งที่จะใช้กับการวัดระยะทางจะขึ้นอยู่กับเวลาของเที่ยวบิน (time-of-flight): โดยการส่งผ่านคลื่นพัลส์สั้น ๆ จากสัญญาณวิทยุ (การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า) และวัดเวลาที่ใช้สำหรับการสะท้อนที่จะกลับมา

• Doppler Processing
• Detection
• Synthetic Aperture Imaging

   เรดาร์ได้พัฒนาขึ้นระหว่างสงครามโลกครั้งที่ 2 เพื่อตรวจหาตำแหน่งและเส้นทางของเครื่องบินจากสถานีภาคพื้นดิน และใช้ในการนำทางในสภาพอากาศที่ไม่ดี RADAR ย่อมาจาก “Radio Detection And Ranging”เรดาร์เป็นระบบการตรวจวัดที่ต้องมีแหล่งของพลังงานที่มนุษย์สร้างขึ้น และส่งสัญญาณในช่วงคลื่นไมโครเวฟไปยังวัตถุเป้าหมายแล้ววัดความเข้มข้นของพลังงานที่กระจัดกระจายกลับ (Backscatter) ไปสู่เครื่องรับรู้ ซึ่งเป็นระบบการรับรู้แบบแอ็กทิฟ ดังนั้นการรับรู้หรือได้มาซึ่งภาพจากเรดาร์จึงสามารถถ่ายภาพได้ทั้งกลางวัน และกลางคืน ในทุกสภาพอากาศ ทะลุทะลวงเมฆได้

ระบบเรดาร์ถ่ายภาพในแนวเอียงซึ่งใช้สายอากาศที่ติดตั้งเชื่อมประจำที่บนเครื่องบินโดยชี้ไปทางวัตถุเป้าหมาย เรียกว่า เรดาร์มองข้าง (Side-Looking Radar : SLR หรือ Side-Looking Airborne : SLAR) ความละเอียดของเรดาร์ขึ้นอยู่กับขนาดของสายอากาศ ระบบเรดาร์จากห้วงอวกาศเริ่มขึ้นเมื่อปี ค.ศ. 1978 เมื่อสหรัฐอเมริกาได้ส่งดาวเทียม SEASAT และหลังจากนั้นก็มีการศึกษาระบบเรดาร์จากห้วงอวกาศโดยกระสวยถ่ายภาพจากเรดาร์ (Shuttle Imaging Radar : SIR) ต่อเนื่องตั้งแต่ปี ค.ศ. 1980 นอกจากนี้ได้มีการพัฒนาระบบเรดาร์บนดาวเทียมเรื่อยมาจนถึงปัจจุบัน เช่น ดาวเทียม ERS JERS ENVISAT RADARSAT และ ALOS เป็นต้น

ระบบการถ่ายภาพเรดาร์ประกอบด้วย เครื่องส่งสัญญาณ (Transmitter) เครื่องรับสัญญาณ(Receiver) อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และคอมพิวเตอร์ เพื่อประมวลผลและบันทึกข้อมูล เครื่องส่งสัญญาณส่งพัลส์ของพลังงานไมโครเวฟเป็นช่วงเท่าๆ กัน และปรับระยะโดยจานตั้งฉากกับทิศทางคลื่นที่ลงสู่เป้าหมายเป็นมุมเอียง เมื่อคลื่นเรดาร์กระทบกับเป้าหมายสัญญาณจะกระจัดกระจายกลับไปยังเครื่องรับสัญญาณ ข้อมูลที่กระจัดกระจายกลับในแต่ละครั้ง ความเข้มของสัญญาณ เวลา และมุมที่ตกกระทบเป้าหมาย ที่ได้รับจากระบบรับรู้จะถูกคำนวณเพื่อบอกตำแหน่งของวัตถุเป้าหมาย ภาพเรดาร์ที่ประมวลผลจะเป็นความเข้ม (Strength) ของสัญญาณกลับซึ่งเป็นระดับความสว่างของภาพ