Xem mẫu
- H TH NG THÔNG TIN
V TINH
B môn Thông tin vô tuy n
ð i h c công ngh - ðHQG HN
Gi ng viên Th m ð c Phương
Tel. 0903 229 117
E- Mail: phuongthamduc@yahoo.com
Chương 9 – Thi t b tr m m t ñ t
1. C u hình tr m m t ñ t
2. Các yêu c u: EIRP c a thi t b phát lên,
G/T c a h th ng thu
3. Các thi t b vô tuy n: Anten và thi t b ñ nh
hư ng búp sóng, b khu ch ñ i công su t
l n, ñ i t n lên và xu ng
4. Thi t b trung t n và băng t n cơ s : ði u
ch và gi i ñi u ch , ghép kênh
1
- Thi t b tr m m t ñ t
• Tr m m t ñ t theo nghĩa r ng ñư c hi u là toàn b các
thi t b ñ t trên:
m tñ t
m t bi n
th m chí trên không (máy bay, khinh khi c u ...)
có kh năng liên l c, trao ñ i thông tin tr c ti p v i các v
tinh trên qu ñ o.
• H th ng thông tin liên l c thư ng ñư c thi t l p gi a v
tinh trên qu ñ o v i m t ho c nhi u tr m m t ñ t trong m t
s trư ng h p ñ c bi t có th ñư c trung chuy n thông qua
v tinh khác v trung tâm.
Thi t b tr m m t ñ t
2
- Toàn c nh trung tâm ñi u khi n v tinh t i Deajeon, Hàn Qu c
TTC (Telemetly; Tracking; Command) là ðo xa; bám và l nh SOS (Satellite
Operation) là ñi u hành ho t ñ ng c a v tinh MAPS (Mission Analysis & Planning)
phân tích yêu c u nhi m v và l p k ho ch SIM (Satellite Simlator) h mô ph ng
C u hình tr m m t ñ t
Tr m m t ñ t có th ñư c chia thành các ph n sau: thi t b vô
tuy n (bao g m anten), thi t b băng g c và thi t b ñi u khi n,
và giao di n ngư i dùng. Ngoài ra các tr m m t ñ t còn có h
cung c p ngu n, ñi u hòa nhi t ñ …
Các thành ph n chính c a tr m m t ñ t ñư c mô t trong hình
sau Các thi t b vô tuy n cung c p kh năng ghép n i trung t n
IF cho thi t b băng g c ñ th c hi n ch c năng ñi u ch , gi i
ñi u ch , cùng v i ch c năng x lý băng g c và ghép n i v i
m ng m t ñ t. C u hình c th c a thi t b băng g c tùy thu c
vào phương pháp ñi u ch và ña truy c p s d ng. Các ph n
t cơ b n c a m t tr m m t ñ t có d phòng ñư c cho trên
hình 5.4. D phòng có nghĩa m t s kh i ñư c nhân ñôi. M t
kh i ñư c d phòng kép này khi b s c s t ñ ng chuy n
m ch ñ n kh i d phòng. Các kh i d phòng ñư c v trên hình
5.4 d ng ñư ng ng t quãng.
3
- C u hình tr m m t ñ t
C u hình tr m m t ñ t
4
- C u hình tr m m t ñ t
EIRP c a thi t b phát
EIRP c a tr m m t ñ t là giá tr s d ng cho tuy n lên. Gi ng
như v i EIRP c a v tinh (tuy n xu ng), giá tr này có ñư c
b ng cách nhân tăng ích c a anten v i công su t phát ñ u
vào anten. Ngoài ra EIRP còn ph i tính ñ n t n hao gi a HPA
và anten. Các tr m m t ñ t thư ng ñư c thi t k ñ ho t
ñ ng như là tuy n lên có ñ tin c y cao và t n hao do mưa
th p. Do ñó, ñư ng biên EIRP v b n ch t l n hơn so v i
tuy n xu ng.
ð ng th i giá tr EIRP cũng dùng ñ xác ñ nh nh hư ng c a
b c x t i con ngu i và các v t th s ng khác. Do ñó các
tr m m t ñ t l n thư ng không ñ t nơi có m t ñ dân cao,
và v i ng d ng c th thì b c x có th ph i ñư c gi m t
m c th p (như v i ñi n tho i di ñ ng)
• G/T c a thi t b thu
C u hình tr m m t ñ t
Thi t b k t n i tr m v tinh m t ñ t v i m ng vi n thông m t ñ t. ð
gi i thích ta s xét lưu lư ng ñi n tho i. Lưu lư ng này có th g m
nhi u kênh ñi n tho i ñư c ghép v i nhau theo t n s , ho c th i
gian. Ghép kênh này có th khác v i ghép kênh c n thi t ñ truy n
d n v tinh, vì th kh i ti p theo là thi t b ghép kênh th c hi n l p
khuôn d ng l i cho lưu lư ng. Sau ñó lu ng ghép ñư c ñi u ch
trung t n (IF), thư ng là 70 MHz. Nhi u t ng trung t n song song
ñư c s d ng cho t ng sóng mang ñư c phát. Sau khuy ch ñ i IF
70 MHz, tín hi u sau ñi u ch ñư c bi n ñ i nâng t n ñ n t n s
sóng mang c n thi t. Nhi u sóng mang có th ñư c phát cùng m t
lúc và m c dù ñây là các t n s khác nhau, các sóng mang ñư c ñ c
t theo t n s : các sóng mang 6GHz hay các sóng mang 14 GHz.
C n lưu ý r ng m i sóng mang có th ñư c s d ng cho nhi u ñi m
nh n. Nghĩa là chúng mang lưu lư ng ñ n các tr m khác nhau.
Ch ng h n m t sóng mang vi ba có th mang lưu lư ng ñ n Boston
và New York. Cùng m t sóng mang ñư c thu t i hai ñi m, ñư c l c
ra b i các b l c t i tr m m t ñ t thu.
5
- C u hình tr m m t ñ t
Sau khi ñi qua b bi n ñ i nâng t n, các sóng mang ñư c k t
h p và tín hi u t ng băng r ng ñư c khu ch ñ i. Tín hi u
băng r ng sau khu ch ñ i ñ ơc ti p sóng ñ n anten qua b
ghép song công: Diplexer. Diplexer cho phép anten x lý ñ ng
th i nhi u tín hi u phát và thu.
Anten tr m làm vi c c hai ch ñ phát thu ñ ng th i
nhưng t i các t n s khác nhau. Trong băng C, ñư ng lên
danh ñ nh hay t n s phát là 6GHz và ñư ng xu ng hay t n
s thu là 4GHz. Trong băng Ku, t n s ñư ng lên danh ñ nh là
14 GHz và ñư ng xu ng là 12 GHz. Do các anten khu ch ñ i
cao ñư c s d ng cho c hai ñư ng, nên chúng có các búp
sóng r t h p. Búp sóng h p này c n thi t ñ ngăn ch n nhi u
gi a các ñư ng v tinh lân c n. Trong trư ng h p băng C,
cũng c n tránh nhi u ñ n t các tuy n vi ba m t ñ t . Các
tuy n vi ba m t ñ t không ho t ñ ng t i các t n s băng Ku.
C u hình tr m m t ñ t
Trong nhánh thu (phía ph i c a hình 5.5), tín hi u thu ñư c khu ch
ñ i trong b khu ch ñ i t p âm nh sau ñó ñư c chuy n ñ n b chia
ñ tách thành các sóng mang khác nhau. Các sóng mang này ñư c
bi n ñ i h t n ñ n băng IF r i ñư c chuy n ñ n kh i ghép kênh ñ
ñư c ch nh l i khuôn d ng c n thi t cho m ng m t ñ t.
C n lưu ý r ng dòng lưu lư ng phía thu khác v i dòng này phía
phát. S lư ng sóng mang, kh i lư ng lưu lư ng ñư c mang s
khác nhau và lu ng ghép ñ u ra không nh t thi t ph i mang các
kênh ñi n tho i ñư c mang phía phát. T n t i nhi u lo i tr m m t
ñ t khác nhau ph thu c vào các yêu c u d ch v . Theo nghĩa r ng
có th phân lo i lưu lư ng thành: tuy n lưu lư ng cao, tuy n lưu
lư ng trung bình và tuy n lưu lư ng th p. Trong kênh tuy n lưu
lư ng th p, m t kênh phát ñáp (36 MHz) có th mang nhi u sóng
mang và m i sóng mang liên k t v i m t kênh tho i riêng. Ch ñ
ho t ñ ng này ñư c g i là m t sóng mang trên m t kênh (SCPC:
Single Carrier per Channel). Ngoài ra còn có ch ñ ña truy nh p.
6
- Các h th ng TV gia ñình, TVRO
Theo quy ñ nh truy n hình qu ng bá tr c ti p ñ n máy thu TV gia
ñình ñư c th c hi n trong băng t n Ku (12 GHz). D ch v này ñư c
g i là d ch v v tinh qu ng bá tr c ti p (DBS: direct broadcast
satellite). Tuỳ thu c vào vùng ñ a lý n ñ nh băng t n có th hơi thay
ñ i. M , băng t n ñư ng xu ng là 12,2 ñ n 12,7GHz.
Tuy nhiên, hi n này nhi u gia ñình s d ng các ch o khá to (ñư ng
kính kho ng 3m) ñ thu các tín hi u TV ñư ng xu ng trong băng C
(GHz). Các tín hi u ñư ng xu ng này không ch ñ nh ñ thu gia ñình
mà dành cho vi c chuy n ñ i m ng ñ n các m ng phân ph i truy n
hình (các ñài phát VHF, UHF và cáp truy n hình). M c dù có v như
th c t thu các tín hi u TV hi n nay ñư c thi t l p r t t t, nhưng
nhi u nhân t k thu t, thương m i và pháp l ât ngăn c n vi c thu
này. Các khác bi t chính gi a các h th ng TVRO (TV recieve only:
ch thu TV) băng Ku và băng C là t n s công tác c a kh i ngoài
tr i và các v tinh dành cho DBS băng Ku có EIRP (công su t phát
x ñ ng hư ng tương ñương) cao hơn nhi u so v i băng C.
Các h th ng TV gia ñình, TVRO
Hình 5.1. Sơ ñ kh i
ñ u cu i thu DBS
TV/FM gia ñình
7
- Kh i ngoài tr i
Kh i này bao g m m t anten thu ti p sóng tr c ti p cho t h p
khu ch ñ i t p âm nh / bi n ñ i h t n. Thông thư ng b ph n x
parabol ñư c s d ng v i loa thu ñ t tiêu ñi m. Bình thư ng thi t
k có tiêu ñi m ñ t ngay trư c bô ph n x , nhưng trong m t s
trư ng h p ñ lo i b nhi u t t hơn, b ti p sóng (Feed) có th ñư c
ñ t l ch như th y trên hình v .
Kinh nghi m cho th y r ng có th thu ch t lư ng ñ m b o b ng các
b ph n x có ñư ng kính t 0,6 ñ n 1,6m (1,97-5,25 ft) và kích
thư c ch d n thông thư ng là 0,9m (2,95ft) và 1,2m (3,94 ft). Trái l i
ñư ng kính b ph n x băng C (4GHz) thư ng vào kho ng 3m (9,84
ft). Lưu ý r ng h s khu ch ñ i anten t l thu n v i (D/λ)2. So sánh
khu ch ñ i c a ch o 3m t i 4GHz v i ch o 1m t i 12 GHz, ta th y
trong c hai trư ng h p t s D/λ=40, vì th khu ch ñ i c a chúng
b ng nhau. Tuy nhiên m c dù suy hao truy n sóng t i 12 GHz cao
hơn nhi u so v i 4GHz, nhưng ta không c n anten thu có khu ch ñ i
cao hơn vì các v tinh qu ng bá tr c ti p làm vi c công su t phát
x ñ ng hư ng tương ñương cao hơn nhi u.
Kh i ngoài tr i
Băng t n ñư ng xu ng d i 12,2 ñ n 12,7 GHz có ñ r ng 500 MHz
cho phép 32 kênh TV v i m i kênh có ñ r ng là 24 MHz. T t nhiên
các kênh c nh nhau s ph n nào ch ng l n lên nhau, nhưng các
kênh này ñư c phân c c LHC và RHC ñan xen ñ gi m nhi u ñ n
các m c cho phép. S phân b t n s như v y ñư c g i là ñan xen
phân c c. Loa thu có th có b l c phân c c ñư c chuy n m ch ñ n
phân c c mong mu n dư i s ñi u khi n c a kh i trong nhà.
Loa thu ti p sóng cho kh i bi n ñ i t p âm nh (LNC: low noise
converter) hay kh i k t h p khu ch ñ i t p âm nh (LNA: low noise
amplifier) và bi n ñ i (g i chung là LNA/C). Kh i k t h p này ñư c
g i là LNB (Low Noise Block: kh i t p âm nh ). LNB ñ m b o khu ch
ñ i tín hi u băng 12 GHz và bi n ñ i nó vào d i t n s th p hơn ñ
có th s d ng cáp ñ ng tr c giá r n i ñ n kh i trong nhà. D i t n
tín hi u sau h t n là 950-1450 MHz (xem hình 5.1). Cáp ñ ng tr c
ho c cáp ñôi dây ñư c s d ng ñ truy n công su t m t chi u cho
kh i ngoài tr i. Ngoài ra cũng có các dây ñi u khi n chuy n m ch
phân c c.
8
- Kh i trong nhà
Tín hi u c p cho kh i trong nhà thư ng có băng t n r ng t 950 ñ n
1450 MHz. Trư c h t nó ñư c khu ch ñ i r i chuy n ñ n b l c bám
ñ ch n kênh c n thi t (xem hình 5.1). Như ñã nói, ñan xen phân
c c ñư c s d ng vì th khi thi t lâp m t b l c phân c c ta ch có
th thu ñư c m t n a s kênh 32 MHz. ði u này gi m nh ho t
ñ ng c a b l c bám vì bây gi các kênh ñan xen ñư c ñ t cách xa
nhau hơn.
Sau ñó kênh ñư c ch n ñư c bi n ñ i h t n: thư ng t d i 950
MHz xu ng 70 MHz, tuy nhiên cũng có th ch n các t n s khác
trong d i VHF. B khu ch ñ i 70 MHz khu ch ñ i tín hi u ñ n m c
c n thi t cho gi i ñi u ch . S khác bi t chính gi a DBS và TV thông
thư ng ch DBS s d ng ñi u t n còn TV thông thư ng s d ng
ñi u biên (AM) d ng ñơn biên có nén (VSSB: Vestigal Single
Sideband). Vì th c n gi i ñi u ch sóng mang 70 MHz và sau ñó tái
ñi u ch AM ñ t o ra tín hi u VSSB trư c khi ti p sóng cho các
kênh VHF/UHF c a máy TV tiêu chu n.
M ng VSAT
9
nguon tai.lieu . vn
