B GIO DC V O TO

H THNG THNG TIN

V TINH

Bin son: ThS. Trn Duy Cng

www.hutech.edu.vn Ti Liu Lu Hnh Ti HUTECH

H THNG THNG TIN V TINH

n bn 2014

MC LC I

MC LC

MC LC ................................................................................................. I

HNG DN .......................................................................................... IV

BI 1: TNG QUAN CC H THNG THNG TIN V TINH ............................................ 6

1.1 CC QU O V TINH TRONG CC H THNG THNG TIN V TINH ........ 6

1.2 PHN B TN S CHO CC H THNG THNG TIN V TINH. ................... 7

1.3 INTELSAT .......................................................................................... 9

1.4 V TINH NI A, DOMSAT ............................................................... 10

1.5 CC H THNG THNG TIN DI NG V TINH .................................... 11

TM TT ............................................................................................... 14

CU HI N TP ................................................................................... 15

BI 2: CC QU O V TINH ................................................................................... 16

2.1 CC NH LUT KEPLER ................................................................... 16

2.1.1 nh lut Kepler th nht ............................................................................... 16

2.1.2 nh lut Kepler th hai ................................................................................. 17

2.1.3 nh lut Kepler th ba .................................................................................. 18

2.2 NH NGHA CC THUT NG CHO QU O V TINH ......................... 18

2.3 CC QU O NGHING .................................................................... 22

2.4 QY O A TNH .......................................................................... 23

2.4.1 nh ngha qu o a tnh ............................................................................ 23

2.4.2 Cc gc nhn ca anten .................................................................................. 24

2.4.3 Cc gii hn tm nhn .................................................................................... 27

TM TT ............................................................................................... 30

CU HI N TP ................................................................................... 30

BI 3: PHN CC SNG V ANTEN TRONG THNG TIN V TINH ............................... 32

3.1 PHN CC SNG .............................................................................. 32

3.2 CC ANTEN LOA ............................................................................... 37

3.2.1 Cc anten loa hnh nn .................................................................................. 38

3.2.2 Cc anten loa pyramid ................................................................................... 39

3.3 ANTEN PARABOL .............................................................................. 39

3.3.1 B phn x parabol ....................................................................................... 39

3.3.2 Tip sng lch tm ........................................................................................ 43

3.4 CC ANTEN VI B PHN X KP ...................................................... 43

3.4.1 Anten Cassegrain .......................................................................................... 44

3.4.2 Anten Gregorian ............................................................................................ 45

3.5 ANTEN DN ..................................................................................... 45

TM TT ............................................................................................... 48

CU HI N TP ................................................................................... 49

BI 4: PHN KHNG GIAN CA H THNG THNG TIN V TINH .............................. 50

II MC LC

4.1 B PHT P ................................................................................... 50

4.2 MY THU BNG RNG ....................................................................... 52

4.3 B PHN KNH VO ......................................................................... 53

4.4 B KHUCH I CNG SUT ............................................................. 54

4.5 PHN H ANTEN ............................................................................... 59

4.6 PHN H THNG TIN ........................................................................ 62

4.7 PHN H O BM V IU KHIN T XA ............................................ 63

TM TT ............................................................................................... 66

CU HI N TP .................................................................................... 66

BI 5: PHN MT T CA H THNG THNG TIN V TINH ..................................... 68

5.1 M U ........................................................................................... 68

5.2 CC H THNG TV GIA NH, TVRO ................................................... 68

5.2.1 S khi tng qut ca TVRO ........................................................................ 68

5.2.2 Khi ngoi tri ............................................................................................... 69

5.2.3 Khi trong nh cho TV tng t (FM) ................................................................ 70

5.2.4 H thng TV anten ch ................................................................................... 71

5.2.5 H thng TV anten tp th .............................................................................. 72

5.3 CC TRM MT T PHT THU ........................................................... 73

TM TT ............................................................................................... 77

CU HI N TP .................................................................................... 78

BI 6: THIT K NG TRUYN THNG TIN V TINH ............................................. 79

6.1 M U ........................................................................................... 79

6.2 TN HAO NG TRUYN V CNG SUT TN HIU THU ..................... 81

6.2.1 Cng sut sng mang ..................................................................................... 81

6.2.2 Cc ngun can nhiu trong h thng thng tin ................................................... 83

6.2.3 Tp m trong h thng thng tin ...................................................................... 85

TM TT ............................................................................................. 100

CU HI N TP .................................................................................. 101

BI 7: CC CNG NGH A TRUY NHP TRONG THNG TIN V TINH ..................... 104

7.1 M U ......................................................................................... 104

7.2 NH TUYN LU LNG ...................................................................... 105

7.3 A TRUY NHP PHN CHIA THEO TN S, FDMA ............................... 107

7.4 A TRUY NHP PHN CHIA THEO THI GIAN, TDMA .......................... 109

7.5 A TRUY NHP PHN CHIA THEO M, CDMA ..................................... 121

7.6 DCH V TRUYN THNG MI-IDR (INTERMEDIA DATA RATE) ................ 124

7.7 MNG V TINH ............................................................................... 130

7.7.1 IP di ng trong mng v tinh ....................................................................... 132

7.7.2 IP multicast qua mng v tinh ....................................................................... 134

TM TT ............................................................................................. 136

CU HI N TP .................................................................................. 137

TI LIU THAM KHO ........................................................................... 138

MC LC III

IV HNG DN

HNG DN

M T MN HC

Kin thc : Mc tiu v kin thc ngi hc t c l

Chng ta sng trong k nguyn ca s bng n thng tin, vic trao i thng tin

din ra khp mi ni trn th gii vi yu cu nhanh chng v chnh xc. i vi

thng tin quc t, thng tin v tinh cung cp nhng ng thng tin dung lng

ln, khi tm lin lc xy ra trong din rng th thng tin v tinh th hin tnh u vit

ca n v mt kinh t. Hin nay nc ta v ang phng v tinh cho ring mnh

nhm p ng cc nhu cu thng tin ngy cng cao trong nc v quc t. hiu r

h thng thng tin v tinh bao gm cng ngh thng tin, cng ngh thit b, s lin

lc qua h thng thng tin v tinh v t xy dng mt tuyn lin lc ph hp sao

cho c tnh k tha t cc mn hc pha trc (L thuyt thng tin, H thng vin

thng, Thng tin s, k thut xung s, in t 1,2, ).

K nng : Mc tiu v k nng ngi hc t c l

Trn c s cc kin thc m mn hc trang b, SV c iu kin hn khi hi nhp

vi nhng vn k thut lin quan pht sinh trong thc t cuc sng, trong cc bu

in, cng ty, x nghip, T , hnh thnh k nng pht trin ngh nghip.

Do c im ca mn hc c tnh h thng cao, l s kt hp ca nhiu vn k

thut khc nhau (chng hn nh: h thng ghp knh s, h thng truyn tng t,

h thng truyn s, mi trng truyn thng, X l truyn thng,) nn SV cn c k

nng phn tch h thng cao, k nng t duy, tm ti, pht hin nhng vn mi

pht sinh, k nng la chn v ra quyt nh xy dng h thng theo hng ti u

ha,

NI DUNG MN HC

Bi 1: TNG QUAN CC H THNG THNG TIN V TINH

Bi 2: CC QU O V TINH

Bi 3: PHN CC SNG V ANTEN TRONG THNG TIN V TINH

Bi 4: PHN KHNG GIAN CA H THNG THNG TIN V TINH

HNG DN V

Bi 5: PHN MT T CA H THNG THNG TIN V TINH

Bi 6: THIT K NG TRUYN THNG TIN V TINH

Bi 7: CC CNG NGH A TRUY NHP TRONG THNG TIN V TINH

KIN THC TIN

Mn hc H Thng Thng Tin V Tinh i hi sinh vin c nn tng v L Thuyt

Thng Tin, H thng vin thng, K Thut Xung-S,

YU CU MN HC

Ngi hc phi d hc y cc bui ln lp v lm bi tp y nh.

CCH TIP NHN NI DUNG MN HC

hc tt mn ny, ngi hc cn n tp cc bi hc, tr li cc cu hi v

lm y bi tp; c trc bi mi v tm thm cc thng tin lin quan n bi hc.

i vi mi bi hc, ngi hc c trc mc tiu v tm tt bi hc, sau c

ni dung bi hc. Kt thc mi ca bi hc, ngi c tr li cu hi n tp v kt

thc ton b bi hc, ngi c lm cc bi tp.

PHNG PHP NH GI MN HC

im qu trnh: 30%. Hnh thc v ni dung do ging vin quyt nh, ph hp vi

quy ch o to v tnh hnh thc t ti ni t chc hc tp.

im thi: 70%. Hnh thc bi thi t lun trong 90 pht. Ni dung gm cc bi tp

thuc bi th 1 n bi th 7.

VI HNG DN

BI 1: TNG QUAN CC H

THNG THNG TIN V

TINH

Sau khi hc xong bi ny, ngi hc c th bit c:

Hiu c cc loi qu o v ng dng ca chng trong thng tin v tinh

Hiu c t chc ca cc h thng thng tin v tinh

Hiu c quy hoch tn s cho thng tin v tinh

1.1 CC QU O V TINH TRONG CC H THNG THNG TIN V TINH

Tu thuc vo cao so vi mt t cc qu o ca v tinh trong h thng thng tin

v tinh c chia thnh (hnh 1.1):

* HEO (Highly Elliptical Orbit): qu o elip cao

* GSO (Geostationary Orbit) hay GEO (Geostationary Earth Orbit): qu o a tnh

* MEO (Medium Earth Orbit): qu o trung

* LEO (Low Earth Orbit): qu o thp.

HNG DN 7

Hnh 1.1. Cc qu o v tinh trong cc h thng thng tin v tinh

1.2 PHN B TN S CHO CC H THNG THNG TIN V TINH.

Ca s tn s v tuyn in

Tuy nhin, di tn 1GHz -10GHz cng c s dng nhiu cho cc ng thng tin

vi ba trn mt t, do s c s can nhiu ln nhau gia hai h thng. Ngoi ra

m rng bng thng ngi ta phi chp nhn s dng c di tn ngoi ca s.

Phn b tn s cho cc dch v v tinh l mt qu trnh rt phc tp i hi s

cng tc quc t v c quy hoch. Phn b tn c thc hin di s bo tr ca

Lin on vin thng quc t (ITU). tin cho vic quy hoch tn s, ton th gii

c chia thnh ba vng:

Vng 1: Chu u, Chu Phi, Lin x c v Mng C

Vng 2: Bc M, Nam M v o Xanh (Greenland)

Vng 3: Chu (tr vng 1), c v Ty nam Thi Bnh Dng

Trong cc vng ny bng tn c phn b cho cc dch v v tinh khc nhau,

mc d mt dch v c th c cp pht cc bng tn khc nhau cc vng khc

nhau. Cc dch v do v tinh cung cp bao gm:

VIII HNG DN

Cc dch v v tinh c nh (FSS)

Cc dch v v tinh qung b (BSS)

Cc dch v v tinh di ng (MSS)

Cc dch v v tinh o hng

Cc dch v v tinh kh tng

Tng phn loi trn li c chia thnh cc phn nhm dch v; chng hn dch v v

tinh c nh cung cp cc ng truyn cho cc mng in thoi hin c cng nh cc

tn hiu truyn hnh cho cc hng TV cp phn phi trn cc h thng cp. Cc

dch v v tinh qung b c mc ch ch yu pht qung b trc tip n gia nh v

i khi c gi l v tinh qung b trc tip (DBS:direct broadcast setellite), Chu

u gi l dch v trc tip n nh (DTH: direct to home). Cc dch v v tinh di ng

bao gm: di ng mt t, di ng trn bin v di ng trn my bay. Cc dch v v

tinh o hng bao gm cc h thng nh v ton cu v cc v tinh cho cc dch v

kh tng thng cung cp c dch v tm kim v cu h.

Bng Ku l bng nm di bng K cn bng Ka l bng nm trn K. Ku l bng hin

nay c s dng cho cc v tinh qung b trc tip v n cng c s dng cho

mt s dch v v tinh c nh. Bng C c s dng cho cc dch v v tinh c nh

HNG DN 9

v cc dch v qung b trc tip khng c s dng bng ny. Bng VHF c s

dng cho mt s dch v di ng, o hng v truyn s liu t cc v tinh thi tit.

Bng L c s dng cho cc dch v di ng v cc h thng o hng. i vi cc

dch v v tinh c nh trong bng C, phn bng c s dng rng ri nht l vo

khong t 4 n 6 GHz. Hu nh cc tn s cao hn c s dng cho ng ln v

thng bng C c k hiu l 6/4 GHz trong con s vit trc l tn s ng

ln. i vi dch v qung b trc tip trong bng Ku, di thng c s dng l vo

khong t 12 n 14 GHz v c k hiu l 14/12 GHz. Mc d cc n nh tn s

c thc hin c th hn v chng c th nm ngoi cc gi tr c trch dn y

(chng hn cc n nh tn s bng Ku c th l 14,030 GHz v 11,730 GHz), cc gi

tr gn ng c a ra trn hon ton tho mn cho cc tnh ton c lin quan

n tn s.

1.3 INTELSAT

INTELSAT (International Telecommunications Satellite) l mt t chc c thnh lp

vo nm 1964 bao gm 140 nc thnh vin v c u t bi 40 t chc. Cc h

thng v tinh INTELSAT u s dng qu o a tnh. H thng v tinh INTELSAT

ph ba vng chnh: vng i Ty Dng (AOR: Atlantic Ocean Region), vng n

Dng (IOR: Indian Ocean Region) v vng Thi Bnh Dng (POR: Pacific Ocean

Region). INTELSAT VI cung cp lu lng trong AOR gp ba ln trong IOR v hai ln

trong IOR. v POR cng li. Nh vy h thng v tinh ny ch yu m bo lu lng

cho AOR. Thng 5/1999 c ba v tinh INTELSAT VI phc v trong AOR v hai

trong IOR. Cc v tinh INTELSAT VII-VII/A c phng trong khong thi gian t

11/1993 n 6/1996 vi thi hn phc v t 10 n 15 nm. Cc v tinh ny c

thit k ch yu phc v POR v mt phn AOR. Cc v tinh ny c dung lng

22.500 knh thoi hai chiu v 3 knh TV. Nu s dng nhn knh s c th nng s

knh thoi ln 112.500 knh hai chiu.

Cc v tinh INTELSAT VIII-VII/A c phng trong khong thi gian t 2/1997 n

6/1998 vi thi hn phc v t 14 n 17 nm. Cc v tinh ny c dung lng ging

nh VII/A. Cc v tinh INTELSAT IX l seri v tinh c phng mun nht (t qu 1

/2001). Cc v tinh ny cung cp di dch v rng hn bao gm c cc dch v nh:

internet, TV n nh (DTH), khm bnh t xa, dy hc t xa, video tng tc v a

X HNG DN

phng tin. Ngoi ra cc v tinh INTELSAT cng cung cp cc dch v ni a hoc

cc dch v vng gia cc nc.

1.4 V TINH NI A, DOMSAT

V tinh ni a c vit tt l DOMSAT (domestic satellite). Cc v tinh ny c s

dng cung cp cc dch v khc nhau nh: thoi, s liu, truyn dn TV trong mt

nc. Cc v tinh ny thng c t trn qu o a tnh. Ti M cc v tinh ny

cng cho php la chn cc knh truyn hnh cho my thu gia nh, ngoi ra chng

cn cung cp mt khi lng ln lu lng thng tin thng mi.

Cc DOMSAT cung cp dch v DTH c th c cc cng sut rt khc nhau. (EIRP t

37dBW n 60 dBW). Bng 1.2 di y cho thy c tnh c bn ca ba loi v tinh

DOMSAT ti M.

Mc ch ban u l ch c cc v tinh cng sut ln cung cp dch v v tinh qung

b (DBS). Cc v tinh cng sut trung bnh ch yu cung cp dch v im n im

v mt phn DBS. Cn cc v tinh cng sut thp ch cung cp dch v im n

im. Tuy nhin t kinh nghim ngi ta thy my thu v tinh truyn hnh (TVRO)

cng c th bt c cc chng trnh t bng C, nn nhiu gia nh s dng cc

cho anten bng C bt cc chng trnh truyn hnh. Hin ny nhiu hng truyn

thng qung b mt m ha chng trnh bng C, v th ch c th bt c

chng trnh ny sau khi gii m.

HNG DN 11

1.5 CC H THNG THNG TIN DI NG V TINH

Thng tin di ng v tinh trong mi nm gn y tri qua nhng bin i cch

mng bt u t h thng thng tin di ng v tinh hng hi (INMARSAT) vi cc v

tinh qu o a tnh (GSO). Nm 1996 INMARSAT phng 3 trong s nm v tinh

ca INMARSAT 3 to ra cc chm bp hp chiu x ton cu. Tri t c chia

thnh cc vng rng ln c phc v bi cc chm bp hp ny. Vi cng mt cng

sut pht cc chm bp hp to ra c EIRP ln hn nhiu so vi cc chm bp ton

cu. Nh vy vic thit k u cui mt t s n gin hn, v u cui mt t s

nhn thy anten v tinh vi t s gia h s khuch i anten v nhit tp m h

thng (G/Ts) ln hn v EIRP ng xung ln hn. Ngi ta d nh c th s dng

thit b u cui mt t vi kch thc s tay. Hin nay cc v tinh GSO cho php

cc thit b di ng mt t trn t hoc kch c va li. Vi EIRP t v tinh ln,

cc my di ng c th s dng cc anten c kch thc trung bnh cho dch v thu s

liu v thoi. Tuy nhin vn cha th cung cp dch v cho cc my thu pht cm tay.

m bo hot ng vng sng vi ba thp cho cc b thu pht cm tay h

thng v tinh GSO cn c anten d m (h s khuch i anten cao) t c bn

trong thit b phng v cng sut pht b sung. Chng hn bng L (1 n 2 GHz),

kch thc anten c th t 10 n 15m. S d cn nh vy v my thu pht cm tay

c cng sut pht thp (vi trm mW) v h s khuch i anten thp (0 n 3 dB).

Cng sut pht ca my cm tay ph thuc vo acqui (v trng lng ca n), nhng

quan trng hn l an ton cho ngi s dng. V th cc vng di mt t i hi

mt thng lng cng sut n anten cao hn (t c nh EIRP cao) v t s

G/Ts v tinh cao (anten thu v tinh c h s khuch i cao) bt c tn hiu

yu t my pht ca my cm tay.

Mt t chc GSO hin nay c th cung cp dch v cho cc my pht thu kch thc

va li l: Hng v tinh di ng M (AMSC) s dng v tinh GSO t 1010W. V tinh

ny m bo dch v cho thng tin ca ngi s dng bng L v s dng bng Ku

(11 n 18 GHz) giao tip vi trm ca mt t ni kt ni vi mng PSTN.

XII HNG DN

Tt c cc v tinh di ng cung cp dch v ting ph thuc vo anten trm mt t

c tnh hng (G>10dB). C th s dng cc anten c khuch i thp hn nhng ch

c th cung cp dch v cho tc s liu thp hoc nhn tin (phi thoi).

Hin nay thng tin di ng v tinh ang chuyn sang dch v thng tin di ng c

nhn (PCS) vi cc my thu pht cm tay. i vi ng dng ny cc v tinh phi c

qu o thp (LEO) ( cao vo khong 1000 km) v qu o trung MEO ( cao

khong 10.000 km). Cc v tinh ny s dng cc chm bp hp chiu x mt t

to thnh cu trc t ong ging nh cc h thng t ong mt t. Tuy nhin do v

tinh bay nn cc chm bp ny di ng v c bn trm di ng c th coi l dng i

vi cc bp hp (t ong) chuyn ng kh nhanh.

Cng c th lp trnh cc bp hp ny qut sng cc vng phc v mt t v duy

tr vng chiu c nh nh h thng t ong. Tuy nhin iu ny i hi cc anten

phc tp hn, chng hn dn chnh pha hay anten qut c kh hoc iu khin cao

qu o v tinh.

Mt s hng ang a ra cc n LEO hay MEO cung cp c dch v truyn s

liu v ting. Ch yu cc dch v s liu c cung cp bi cc h thng v tinh LEO

nh, cn c hai dch v s liu v ting c cung cp bi cc h thng LEO ln. Ni

chung cc v tinh ca LEO ln phc tp (v t tin) hn.

HNG DN 13

XIV TM TT

TM TT

Chng ny xt tng quan cc qu o v tinh c s dng trong cc h thng

thng tin v tinh. Phn b tn s cho cc h thng thng tin di ng cng c xt

trong chng ny. Cc tn s ng ln v ng xung ca h thng thng tin v

tinh khng ging nhau. Trong hai u thng tin pha no c cng sut pht ln hn s

s dng tn s cao hn c th b tr tt hn suy hao ng truyn. Chng hn

trong INTELSAT, trm mt t c cng sut ln ln s s dng tn s ng ln cao

hn cn trm pht p c cng sut nh hn nn s s dng tn s ng xung

thp hn. iu ny hon ton ngc li i vi h thng thng tin di ng trong

my u cui do ch c th pht cng sut nh nn s s dng tn s ng ln thp

hn so vi tn s pht xung t v tinh. Cc qu o a tnh c s dng nhiu

nht cho thng tin v tinh v v tr ca n c nh tng i so vi mt t v v mt

v tinh c th ph sng cho 1/3 din tch tri t. Cc h thng INTELSAT v

DOMSAT s dng cc qu o ny cho cc dch v c nh nh thoi, s liu v

truyn hnh. Cc qu o a tnh cng c th s dng cung cp dch v thng tin

di ng, tuy nhin anten trn v tinh phi c kch thc ln (anten d m) c

EIRP cao v h s phm cht trm v tinh (G/T) cng phi cao. Cc qu o LEO v

MEO thng c s dng cho cc dch v di ng c nhn v khong cch ca cc v

tinh khng xa mt t.

CU HI N TP 15

CU HI N TP

1. Trnh by cc qu o c s dng trong thng tin v tinh.

2. Trnh by phn b tn s trong thng tin v tinh.

3. Trnh by cc v tinh INTELSAT v cc dch v do chng cung cp.

4. Trnh by cc v tinh DOMSAT v cc dch v do chng cung cp.

5. Trnh by cc h thng thng tin di ng v tinh s dng qu o GSO.

6. Trnh by cu trc chung ca h thng thng tin LEO/MEO.

XVI CU HI N TP

BI 2: CC QU O V TINH

Sau khi hc xong bi ny, ngi hc c th:

Hiu c cc nh lut Keppler m t qu o v tinh

Bit c cc thut ng thng dng cho v tinh

Hiu c cc phn t qu o

Hiu c cc lc nhiu dn n thay i v tr v tinh trn qu ao

Hiu c cch tnh ton gc nhn ca v tinh a tnh c th thit k c

mt tuyn v tinh

2.1 CC NH LUT KEPLER

Cc v tinh quay quanh tri t tun theo cng cc nh lut iu khin s chuyn

ng ca cc hnh tinh xung quanh mt tri. T lu da trn cc quan trc k lng

ngi ta hiu c s chuyn ng ca cc hnh tinh. T cc quan trc ny,

Johannes Kepler (1571-1630) rt ra bng thc nghim ba nh lut m t chuyn

ng hnh tinh. Tng qut cc nh lut Kepler c th p dng cho hai vt th bt k

trong khng gian tng tc vi nhau qua lc hp dn.

Vt th c khi lng ln hn trong hai vt th c gi l s cp cn vt th th

hai c gi l v tinh.

2.1.1 nh lut Kepler th nht

nh lut Kepler th nht pht biu rng ng chuyn ng ca mt v tinh xung

quanh vt th s cp s l mt hnh elip. Mt hnh elip c hai tiu im F1 v F2 nh

thy hnh 2.1. Tm khi lng ca h thng hai vt th ny c gi l tm bary

lun lun nm ti mt trong hai tiu im. Trong trng hp c xt do s khc bit

rt ln gia khi lng ca qu t v v tinh, tm khi lng trng vi tm ca tri

t v v th tm tri t lun nm trong mt tiu im.

CU HI N TP 17

Hnh 2.1. Cc tiu im F1, F2, bn trc chnh a v bn trc ph b i vi mt elip

Bn trc chnh ca Elip c k hiu l a v bn trc ph c k hiu l b. lch

tm e c xc nh nh sau:

(2.1)

lch tm v bn trc chnh l hai thng s xc nh cc v tinh quay quanh tri

t. 0

XVIII CU HI N TP

2.1.3 nh lut Kepler th ba

nh lut Kepler th ba pht biu rng bnh phng chu k qu o t l m ba

vi khong cch trung bnh gia hai vt th. Khong cch trung bnh bng bn trc

chnh a. i vi cc v tinh nhn to bay quanh qu t, ta c th trnh by nh lut

Kepler th ba nh sau:

(2.2)

trong n l chuyn ng trung bnh ca v tinh o bng radian trn giy v l

hng s hp dn a tm qu t. Vi a o bng mt, gi tr ny l:

Phng trnh 2.2 ch p dng cho trng hp l tng khi mt v tinh quay quanh

mt qu t cu l tng c khi lng ng u v khng b tc ng nhiu chng

hn s ko tri ca kh quyn.

Vi n o bng radian trn giy, chu k qu o o bng giy c xc nh nh

sau:

ngha ca nh lut Kepler th ba l n cho thy quan h c nh gia chu k v

kch thc. Mt dng qu o quan trng l qu o a tnh chu k ca qu o ny

c xc nh bi chu k quay ca qu t.

2.2 NH NGHA CC THUT NG CHO QU O V TINH

Nh ni trn, cc nh lut ca Kepler p dng chung cho s chuyn ng ca

v tinh xung quanh vt th s cp. i vi trng hp v tinh bay quanh qu t,

mt s thut ng c s dng m t v tr cc v tinh so vi qu t.

CU HI N TP 19

Hnh 2.3. cao vin im ha, cn im hp gc nghing i v La ng ni cc

im cc.

Vin im (Apogee). im xa qu t nht. cao vin im c k hiu l

ha trn hnh 2.3.

Cn im (Perigee). im gn qu t nht. Trn hnh 2.3 cao ca im

ny c k hiu l hp.

ng ni cc im cc (Line of apsides). ng ni vin im v cn

im qua tm tri t (La).

Nt ln (Ascending). im ct gia mt phng qu o v xch o ni m

v tinh chuyn t Nam sang Bc.

Nt xung (Descending). im ct gia mt phng qu o v xch o ni

m v tinh chuyn ng t Bc sang Nam.

ng cc nt (Line of nodes). ng ni cc nt ln v nt xung qua tm

qu t.

Gc nghing (Inclination). Gc gia mt phng qu o v mt phng xich

o. Gc c o ti im tng t xch o n qu o khi v tinh chuyn ng t

Nam sang Bc. Gc nghing c cho hnh 2.3 k hiu l i. y s l v Bc hoc

Nam ln nht.

Qu o ng hng (Prograde Orbit). Qu o m v tinh chuyn

ng cng vi chiu quay ca qu t (hnh 2.4). Qu o ng hng cn c gi

XX CU HI N TP

l qu o trc tip (Direct Orbit). Gc nghing ca qu o ng hng nm trong

di t 00 n 900. Hu ht cc v tinh u c phng vo qu o ng hng v tc

quay ca qu t s cung cp mt phn tc qu o v nh vy tit kim c

nng lng phng.

Hnh 2.4. Cc qu o ng hng v ngc hng

Qu o ngc hng (Retrograde Orbit). Qu o m v tinh chuyn

ng ngc vi chiu quay ca qu t (hnh 2.4). Gc nghing ca qu o ngc

hng nm trong di t 900 n 1800.

Gc cn im (Argument of Perigee). Gc t nt xung n cn im c

o trong mt phng qu o ti tm qu t theo hng chuyn ng ca v tinh.

Trn hnh 2.5 gc ny c k hiu l .

CU HI N TP 21

Hnh 2.5. Agumen ca cn im v gc ln ng ca nt ln .

Gc ln ng ca nt ln (Right Ascension of Ascending Node). nh

ngha y v tr ca qu o trong khng gian, v tr ca nt ln c c t. Tuy

nhin do s quay spin ca qu t, trong khi mt phng qu o hu nh c nh

(nu b qua s tri ca v tinh), nn kinh ca nt ln khng c nh v v th

khng th s dng n lm im chun tuyt i. xc nh mt qu o trong thc

tin, ngi ta thng s dng kinh v thi gian v tinh chuyn ng qua nt ln.

Tuy nhin o tuyt i ta cn c mt tham chun c nh trong khng gian. Tham

chun c chn l im u tin ca cung Bch dng hay im xun phn. im

xun phn xy ra khi mt tri ct xch o t Nam qua Bc v mt ng o c v

t im ct xch o xuyn tm ca mt tri hng n im th nht ca chm

Bch dng (k hiu l Y). y l ng ca cung Bch dng. Gc ln ng ca nt

ln khi ny l gc c o trong mt phng xch o quay theo hng ng t ng

Y sang nt ln (hnh 2.5).

d thng trung bnh (Mean anomaly). d thng trung bnh M cho

thy gi tr trung bnh v tr gc ca v tinh vi tham chun l cn im. i vi qu

o trn M cho thy v tr gc ca v tinh trn qu o. i vi qu o elip, tnh ton

v tr ny kh hn nhiu v M c s dng lm bc trung gian trong qu trnh tnh

ton.

d thng tht s (True anomaly). d thng thc s l gc t cn

im n v tinh c o ti tm tri t. N cho thy v tr gc ca anten trn qu

o ph thuc vo thi gian.

XXII CU HI N TP

2.3 CC QU O NGHING

Vic nghin cc tng qut mt v tinh trn mt qu o nghing rt phc tp v

cn tham kho cc thng s khc nhau t cc khung tham kho khc nhau. Cc phn

t qu o c cho vi tham chun theo mt phng qu o c v tr c nh trong

khng gian, trong khi v tr ca trm mt t li c xc nh theo cc ta a

l a phng quay cng vi qu t. H to vung gc thng c s dng

tnh ton v tr v tinh v tc ca n trong khng gian trong khi cc thng s

trm mt t cn tm l gc phng v, gc ngng v c ly. V th cn c chuyn i

gia cc h to .

minh ha phng php tnh cc qu o elip nghing, ta s xt vn tm gc

nhn cu trm mt t v c ly. Cn nh rng i vi cc qu o nghing, v tinh

khng c nh so vi mt t v v th gc nhn v c ly s thay i theo thi gian.

Vic xc nh gc nhn v c ly bao gm cc gi tr v cc khi nim sau:

Cc phn t v tinh c ng ti trong thng bo ca NASA.

Cc phng php o thi gian khc nhau.

H to perifocal xy dng trn mt phng qu o.

H to xch o a tm xy dng trn mt phng xch o.

H to chn tri tm topo xy dng trn mt phng chn tri ca quan st

vin.

Ta cn s dng hai chuyn i to chnh sau:

V tr v tinh c o trong h to perofocal c chuyn vo h to xch

o i tm trong s quay cu qu t c o v tr ca v tinh v trm mt

t trong cng mt h

Vect v tr v tinh-trm mt t c chuyn i vo h chn tri tm topo

tnh ton cc gc ngng v c ly.

CU HI N TP 23

2.4 QU O A TNH

2.4.1 nh ngha qu o a tnh

Mt v tinh qu o a tnh s tr nn bt ng so vi mt t v th n dc

gi l v tinh a tnh. C ba iu kin qu o l a tnh:

V tinh phi quay theo hng ng vi tc quay bng tc quay ca qu t

Qu o l ng trn

Gc nghing ca qu o bng 0

iu kin u rt r rng. Nu v tinh l tnh, n phi quay cng tc vi qu

t. iu kin th hai c rt ra t nh lut Kepler th hai. Tc khng i c

ngha l v tinh phi qut cc din tch nh nhau trong cc khong thi gian nh nhau

v iu ny ch xy ra vi qu o trn.

iu kin th ba, gc nghing bng khng, da trn iu kin rng mi s

nghing u dn n v tinh chuyn ng theo hng Bc v Nam v v th n khng

phi l a tnh. Ch c gc nghing bng khng mi trnh khi vic v tinh chuyn

ng sang Bc hoc Nam v iu ny c ngha l qu o nm trong mt phng qua

xch o ca qu t.

C th s dng nh lut Kepler th ba tm bn knh qu o. Nu k hiu bn

knh ny l aGSO, th n c xc nh nh sau:

trong l hng s hp dn hng tm bng: =3,9860051014 m3/sec2

Chu k quay v tinh a tnh l 23 gi 56 pht 4 giy, y cng l thi gian m qu

t quay ht mt vng xung quanh trc N-S ca mnh.

Bn knh xch o ca tri t l aE = 6378 km

V th cao qu o a tnh bng:

hGSO=aGSO-aE = 42.164 - 6378= 35.786 km

XXIV CU HI N TP

Gi tr ny thng c lm trn bng 36.000 km. Trong thc t ta khng t

c mt qu o a tnh chnh xc do cc lc nhiu v nh hng li ca qu t.

Trng hp dn ca mt tri v mt trng lm cho qu o nghing khong

0,850/nm. Ngoi ra tnh cht elp ca mt xch o cng lm cho v tinh tri v pha

ng theo qu o. Trong thc t cn nh k chnh li cc x dch ny.

Cn lu rng ch c mt qu o a tnh v ch c mt gi tr a tho mn phng

trnh Kepler i vi chu k 23 gi 56 pht 4 giy. Cc nh qun l thng tin ton cu

coi qu o a tnh nh l mt ti nguyn v cn iu hnh vic s dng n mt

cch cn thn trn c s tho thun quc t v quc gia.

2.4.2 Cc gc nhn ca anten

Cc gc nhn ca anten mt t l gc phng v v gc ngng anten c th

hng thng n v tinh. i vi qu o a tnh, tnh ton gc nhn n gin hn v

v tinh khng chuyn ng tng i so vi qu t. Mc d nhn chung khng cn

qu trnh bm, nhng i vi cc trm mt t ln s dng cho thng mi rng

bp hng anten rt nh v phi c c ch bm b tr s x dch ca v tinh xung

quanh v tr a tinh bnh thng. i vi cc kiu anten s dng cho thu gia nh,

rng bp hng anten kh rng v th khng cn bm. V th cc anten TV c th lp

c nh cc mi nh.

Tn ti ba thng s cn thit xc nh gc nhn ca qu o a tnh:

V trm mt t k hiu E

Kinh trm mt t k hiu l E

Kinh im di v tinh (gi tt l kinh v tinh ) k hiu l S

Theo quy nh cc v bc c s dng nh l cc gc dng v cc v nam

c s dng l cc gc m. Cc kinh ng c coi l cc gc dng v cc kinh

ty c coi l cc gc m. Chng hn nu v c xc nh l 400S th ta ly

gi tr -400 v nu kinh c xc nh l 350W th ta ly gi tr -350.

i vi qu o a tnh ta c th b qua s thay i bn knh qu t khi tnh cc

gc nhn v s dng bn knh trung bnh ca qu t R nh sau: R = 6371 km

CU HI N TP 25 Cc gc nhn ca anten mt t l gc phng v a (Az) v gc ngng E (El)

anten c th hng thng n v tinh. V c li thng tin l d.

C li thng tin

d : Khong cch t trm mt t n v tinh.

R : Bn knh tri t (R = 6.378km).

h : cao v tinh so vi b mt tri t ti xch o.

: V ca trm mt t.

: Hiu s gia kinh trm mt t (E) v kinh v tinh (S): = (E -S)

: gc to bi gia hai ng thng tm tri t trm mt t v tm tri t

v tinh

Hnh 2.6. Tnh gc

Gc ngng anten

E: l gc c to bi gia ng thng ni t v tinh n trm mt t v mt

phng ti trm mt t, c gi l gc ngng v c tnh theo biu thc:

XXVI CU HI N TP

Hnh 2.7. Gc ngng

Gc phng v

a l gc phng v ti im thu c xc nh bi gc gia ng thng hng v

phng bc v hnh chiu ca ng thng ni trm mt t - v tinh ln mt phng

ti trm mt t theo chiu kim ng h, c tnh theo biu thc:

Nu kinh trm thu nh hn kinh v tinh ( E < S):

Nu kinh trm thu ln hn kinh v tinh (E > S) :

CU HI N TP 27

Hnh 2.8. Gc phng v

V d 2.1 Mt v tinh a tnh nm 90W. Tnh ton gc phng v v phm vi gc

ngng cho anten trm mt t v 35N v kinh 100W.

2.4.3 Cc gii hn tm nhn

Hnh 2.9. Gc gii hn tm nhn

Tm nhn t trm mt t n cung qu o a tnh s b gii hn pha ng v

pha ty. Cc gii hn ny c thit lp bng cc ta ca trm mt t v gc

ngng anten. V mt l thuyt gc ngng thp nht bng khng khi anten hng

theo ng chn tri. Ta c th c lng nhanh c cc gii hn kinh khi xt

mt trm mt t trn ng xch o c anten hng v pha bc hoc pha nam

theo ng chn tri.

XXVIII CU HI N TP

Vy i vi trng hp ny trm mt t c th nhn thy cc v tinh a tnh trn

mt cung c gii hn bi 81,30 xung quang kinh ca trm mt t.

T liu: Asia & Pacific

Vinasat 1 at 132.0E Vinasat 2 - 131.80E ChinaSat 6A at 125.0E

AsiaSat 3S at 105.5E ChinaSat 6B at 115.5E

CU HI N TP 29

Hnh 2.10. Bn Vit Nam

XXX TM TT

TM TT

Chng ny xt cc vn chnh lin quan n qu o. Cc nh lut Keppler

m t s chuyn ng ca hnh tinh c p dng m t qu o ca v tinh

bay quanh tri t.

nh lut th nht cho thy tng qut qu o ca v tinh l mt hnh elip, trng

hp c bit n l ng trn. nh lut th hai ch ra rng t tri t ta nhn thy v

tinh lu nht ti nhng im m v tinh cch xa tri t nht v v th trn on qu

o ny ta c th duy tr thng tin lu nht vi v tinh. nh lut th ba cho php ta

xc nh bn trc chnh ca ca qu o v tinh d trn chu k quay ca v tinh

xung quang tri t. Chng ny cng xt cc thut ng thng dng i vi v tinh.

V ti qu o a tnh v tr tng i ca v tinh khng thay i so vi mt t, nn

qu o a tnh l qu o c s dng nhiu nht cho thng tin v tinh. Chng

ny xt cc cng thc cho php tnh ton v tr ca v tinh so vi trm mt t hay

gc nhn v tinh t anten mt t. Ba thng s c xc nh trong chng ny cho

v tinh bay trn qu o a tnh l gc phng v, khong cch t trm mt t n

v tinh v gc ngng. y l cc thng s cn thit thit k mt ng truyn v

tinh.

CU HI N TP

1. Trnh by ba nh lut Keppler

2. Trnh by cc thut ng lin quan n qu o v tinh

3. Trnh by cc phn t ca qu o v tinh

4. Mt v tinh a tnh c t ti kinh 900W. Anten trm mt t c t ti v

350N v kinh 1000W. Tnh:

- Gc phng v?

- Khong cch t trm mt t n v tinh?

- Gc ngng an ten mt t?

CU HI N TP 31

5. Mt trm mt t t ti v 350N v kinh 700W lin lc vi trm mt t khc

cng kinh ti v 350S. V tinh a tnh c kinh 250W. Tnh:

- Gc phng v trm th nht?

- Gc phng v trm mt t th hai?

- Khong cch t trm mt t th nht n v tinh?

- Khong cch t trm mt t th hai n v tinh?

- Gc ngng trm mt t th nht n v tinh?

- Gc ngng trm mt t th hai n v tinh?

6. Mt trm mt t t ti v 400N v kinh 1000W lin lc vi trm mt t

khc cng kinh ti v 400S. V tinh a tnh t ti 700W.

- Gc phng v trm th nht?

- Gc phng v trm mt t th hai?

- Khong cch t trm mt t th nht n v tinh?

- Khong cch t trm mt t th hai n v tinh?

- Gc ngng trm mt t th nht n v tinh?

- Gc ngng trm mt t th hai n v tinh?

7. Mt trm mt t t ti trung tm TP.HCM thu tn hiu t v tinh Vinasat 1.

Anh/Ch hy tnh:

- Gc phng v?

- Khong cch t trm mt t n v tinh?

- Gc ngng anten mt t?

XXXII CU HI N TP

BI 3: PHN CC SNG V ANTEN

TRONG THNG TIN V

TINH

Sau khi hc xong bi ny, ngi hc c th hiu c:

Cc dng phn cc sng c s dng trong thng tin v tinh

Cc anten loa c s dng lm anten thng tin v tinh hay lm cc b tip sng

cho cc b phn x

Cc anten parabol s dng b phn x n v b phn x kp trong cc h thng

thng tin v tinh

Dn loa tip sng

3.1 PHN CC SNG

Trong vng trng xa ca mt anten pht, sng in t c dng sng in t

ngang (TEM). Vng trng xa l vng ti khong cch ln hn 2D2/ so vi anten.

trong D l kch thc mt chiu ln nht ca anten cn l bc sng. i vi

anten parabol ng knh 3m pht ti tn s 6GHz (=cm), trng xa bt u t

khong cch vo khong 360m. K hiu sng TEM c cho hnh 3.1.

, v l cc vect to nn tp bn tay phi tun theo quy tc vn nt chai bn

tay phi. Ngha l khi ta nhn theo phng truyn sng , quay s n . Sng ny

s gi nguyn cc thuc tnh hng ca tp bn tay phi ngay c khi b phn x.

CU HI N TP 33

Hnh 3.1. Biu vect i vi sng in t ngang (TEM)

Hnh dng ca ng do u mt ca trng in v ln s xc nh phn cc

sng. Cn nh rng trng in v trng t l cc hm thay i theo thi gian.

Trng t thay i ng pha vi trng in v bin ca n t l vi bin ca

trng in, v th ta ch cn xt trng in.

u mt ca vect c th v ln mt ng thng, trong trng hp ny ta c

phn cc tuyn tnh. Cc dng phn cc khc nh phn cc elip v trn s c xt

phn di.

Hu ht truyn dn v tuyn s dng phn cc tuyn tnh, trong phn cc

ng l phn cc trong trng in vung gc vi mt t v phn cc ngang l

phn cc trong trng in song song vi mt t. Mc d cc thut ng phn cc

ng v ngang ny cng c s dng trong thng tin v tinh nhng n khng hon

ton r rng nh trn. Mt sng phn cc tuyn tnh c pht i t v tinh a tnh

c th c k hiu l ng nu trng in ca n song song vi trc cc ca tri

t nhng thm ch nh vy trng in ca n vn song song vi qu t ti xch

o.

Gi thit rng phng ngang v ng c coi l trc x v y (hnh 3.2a). Trng

in phn cc ng c th c trnh by nh sau:

(3.1)

trong y l vect n v trong phng ng v Ey l gi tr nh hay i lng

ca trng in. Tng t nh vy, sng phn cc ngang c th c trnh by nh

sau:

XXXIV CU HI N TP

(3.2)

trong x l vect n v theo phng ngang v Ex l i lng ca trng in

trong phng ny. C hai trng ny u v nn cc ng thng (hnh 3.2b). By

gi ta xt trng hp khi c hai trng u c mt ng thi. Chng s cng vi nhau

theo vect v trng tng s l vect hp vi trc ngang mt gc c xc dnh

nh sau:

(3.3)

Lu rng vect vn c phn cc tuyn tnh nhng khng th n gin coi l

phn cc ngang hoc phn cc ng. Nu xt ngc li, ta thy rng vect c th

c phn tch thnh cc thnh phn ng v thnh phn ngang, v y l vn rt

quan trng trong cc h thng truyn dn thc t.

Hnh 3.2. Cc thnh phn ngang v ng ca phn cc tuyn tnh

Ni mt cch cht ch hn, cc vect v c gi l cc vect trc giao

(vung gc).

By gi ta xt trng hp hai trng c bin bng nhau (k hiu l E) nhng mt

trng nhanh pha hn 900. Cc phng trnh th hin chng trong trng hp ny

nh sau:

CU HI N TP 35 p dng phng trnh (3.3) cho trng hp ny ta c =t. Bin vect tng

l E. u mt ca vect trng in v ln ng trn (hnh 3.3a) v sng tng hp

c gi l phn cc trn. Hng ca phn cc trn c nh ngha bi phng quay

ca vect in nhng iu ny i hi ta phi quan st c chiu quay ca vect. Theo

nh ngha ca IEEE th phn cc trn tay phi (RHC: right-hand circular) l phn cc

quay theo chiu kim ng h khi nhn dc theo phng truyn sng (3.3b), cn phn

cc trn tay tri (LHC: left-hand circular) l phn cc quay ngc chiu kim ng h

khi nhn dc theo phng truyn sng (hnh 3.3c). Cc phn cc LHC v RHC trc

giao vi nhau. Phng truyn sng dc theo trc z dng.

Hnh 3.3. Phn cc trn

Hnh 3.4. Phn cc elip

XXXVI CU HI N TP

T s sng phn cc elip l t s gia trc chnh v trc ph ca elip. Phn cc elip

trc giao xy ra khi mt sng c cng t s phn cc nhng phng quay ngc

chiu. Cc ng truyn thng tin v tinh s dng phn cc tuyn tnh v phn cc

trn, nhng s gim cp truyn dn c th lm thay i phn cc ny thnh phn cc

elip.

Hnh 3.5. Cc dng phn cc

CU HI N TP 37

Hnh 3.6. Chnh gc phn cc cho anten

3.2 CC ANTEN LOA

Anten loa l mt th d v anten mt m vi s chuyn i t t ng dn sng vo

mt m ln hn ghp hiu qu vi khng gian. Cc anten loa c s dng trc

tip lm cc b pht x trn v tinh chiu x cho cc vng rng ln ca qu t v

chng cng c s dng rng ri lm cc chiu x tip sng cho cc anten phn x

c ch pht ln ch thu. Ba kiu c s dng rng ri nht ca cc anten loa

c cho hnh 3.5

Hnh 3.8. Cc anten loa: a) Nn vch nhn. b) Vch gp np v hnh pyramid

XXXVIII CU HI N TP

3.2.1 Cc anten loa hnh nn

Anten nn vch nhn c cho hnh 3.5a. Thut ng vch nhn n v vch

bn trong anten. Loa c th c tip sng t ng dn sng ch nht nhng khi ny

cn b chuyn i t ch nht vo trn ti ni ni. Phng php c a dng hn c

l tip sng trc tip bng ng dn sng trn vi ng dn sng lm vic ch TE11.

Anten loa hnh nn c th c s dng vi phn cc tuyn tnh hay phn cc trn

nhng trnh by mt s tnh nng quan trng y ta ch xt phn cc tuyn tnh.

Phn b in trng ti ming m ca loa c v hnh 3.6a cho phn cc ng.

Cc ng sc cong c th c phn thnh cc thnh phn thng ng v nm

ngang nh trn hnh v. Sng TEM ti vng trng xa c phn cc tuyn tnh, nhng

cc thnh phn ngang ca trng mt m anten s dn n cc sng phn cc

vung gc ti vng trng xa. Do tnh i xng, cc sng phn cc vung gc loi tr

nhau trong cc mt chnh (cc mt E v H); tuy nhin chng to ra bn nh: mi

nh nm trong gc phn t xung quanh bp chnh.

Hnh 3.9. Trng mt m trong anten loa hnh nn: a) vch nhn; c) vch gp

np v b) tit din loa vch gp np

Loa vch nhn khng to ra bp chnh i xng ngay c khi bn thn n i xng.

Cc mu pht x l cc hm phc tp ph thuc vo kch thc ca loa. Khng i

xng v phn cc vung gc l nhc im ca loa cho vic m bo ph ton cu.

CU HI N TP 39 Loa vch gp np cho php khc phc phn no cc nhc im ni trn. Tit din

ca anten loa gp np c cho hnh 3.6b. Trng in ti gc m ca loa gp np

c cho hnh 3.6c.

3.2.2 Cc anten loa pyramid

Anten loa pyramid (hnh 3.7) c thit k trc ht cho phn cc tuyn tnh.

Tng qut n c thit din ngang ab v lm vic ch ng dn sng TE10 vi

phn b in trng nh trn hnh 3.4. rng bp ca anten pyramid khc nhau

mt E v mt H, nhng c th chn kch thc mt m lm cho chng bng nhau.

Loa pyramid c th lm vic ch phn cc ng v phn cc ngang ng thi

c hai phn cc tuyn tnh.

Hnh 3.10. Loa pyramid

3.3 ANTEN PARABOL

3.3.1 B phn x parabol

Cc b phn x parabol c s dng rng ri trong thng tin v tinh nng cao

khuch i anten. B phn x m bo c ch hi t tp trung nng lng vo

mt phng cho trc. Dng phn x parabol thng c s dng l dng mt m

hnh trn (hnh 3.8a). y l dng thng gp trong cc h thng thu tn hiu TV t

v tinh gia nh. Cu hnh mt m trn c gi l b phn x parabol trn xoay.

XL CU HI N TP

Hnh 3.11. a) Anten phn x parabol; b) Thuc tnh hi t ca b phn x parabol

Tnh cht chnh ca b phn x parabol trn xoay l tnh cht hi t. Ging nh i

vi nh sng, cc tia khi p ln b phn x s hi t vo mt im duy nht c

gi l tiu im v ngc li khi cc tia c pht i t tiu im s c phn x

thnh cc tia song song. iu ny c minh ha hnh 3.8b trong nh sng

trng hp ny l sng in t. Qung ng ca cc tia t tiu im n mt m

(mt phng cha mt m trn) u bng nhau. hiu c tnh cht hnh hc ca

b phn x parabol trn xoay ta xt parabol l ng cong c to ra t b phn x

trong mt mt phng bt k vung gc vi mt phng cha mt m v i qua tiu

im (hnh 3.9a). Tiu im c k hiu l S v nh l A, trc l ng thng i qua

S v A. SP l khong cch n tiu im cho mi im P v SA l tiu c c k hiu

l f. ng i ca tia c k hiu l SPQ trong P l mt im trn ng cong

cn Q l mt im trn mt m. PQ song song vi trc. i vi mi im P, di

ca qung ng SPQ u bng nhau, vy SP+PQ bng hng s cho tt c qung

ng i. Qung ng i di nh nhau c ngha rng sng pht t tiu im c phn

b pha ng u trn mt m . Thuc tnh ny cng vi thuc tnh cc tia song song

c ngha l mt sng l mt phng. Nh vy pht x t b phn x parabol trn xoay

ging nh pht x mt sng phng t mt mt phng vung gc vi trc v cha

ng chun (ng vung gc vi SA v i qua im i xng vi S qua nh A trn

trc). Cn lu rng theo nguyn l o ln, cc tnh cht ny cng p dng cho c

anten ch thu.

CU HI N TP 41

Hnh 3.12. a) Tiu c f = SA v qung ng i ca tia SPQ.

b) Khong cch n tiu im .

Mc d trong vng b phn x c c cc thnh phn trng gn v xa, nhng

ng truyn v tuyn c thc hin vng trng xa nn ta ch xt thnh phn

ca trng ny. vy ta coi rng sng phn x l sng phng trong khi sng c

pht ln b phn x xut pht t mt ngun ng hng c mt sng l mt cu. Mt

cng sut trong sng phng khng ph thuc vo khong cch. i vi sng cu

mt cng sut ca thnh phn trng xa t l nghch vi bnh phng khong cch

v th chiu x cho bin b phn x s yu hn nh. iu ny dn n phn b bin

khng u trn mt m v nh hng ny lm gim hiu sut chiu x. Nu ta k

hiu khong cch n tiu im l v tiu c l f (hnh 3.9) th ta c:

Hm suy hao khng gian (SAF) l t s gia cng sut n im P vi cng sut

n im A v v mt cng sut t l nghch vi bnh phng khong cch nn t

s ny c xc nh nh sau:

i vi cc ng dng v tinh, hiu sut chiu x l cn thit. iu ny i hi mu

pht x ca anten s cp c t ti tiu im v chiu x cho b phn x phi gn

nh l nghch o ca h s suy gim khng gian.

T s gia ng knh mt m v tiu im l mt t s quan trng, nn ta i xt

t s ny. K hiu ng knh b phn x l D, ta c:

XLII CU HI N TP

V tr ca tiu im so vi b phn x i vi cc gi tr f/D khc nhau c cho

hnh 3.10. i vi f/D0,25,

anten s cp nm ngoi mt m v th chiu x tr nn ng u hn, nhng mt

phn b trn ra ngoi b phn x. ch pht s trn ny l s pht x ca anten

s cp hng n b phn x nhng vt ra ngoi gc 20.

Trong cc ng dng v tinh, anten s cp thng l anten loa (hay mt dn loa)

hng v pha b phn x. b tr suy hao trong khng gian nh ni trn, c

th b sung thm cc ch bc cao hn cho phi loa mu pht x gn nh

nghch o vi hm suy hao khng gian.

Pht x t loa s l sng cu c bit v tm pha s nm tm ng cong ca

mt sng. Khi c s dng lm anten s cp cho b phn x parabol, loa c t

ti tm pha nm tiu im.

Hnh 3.13. V tr tiu im i vi cc gi tr f/D khc nhau

Khuch i ca an ten parabol c xc nh nh sau:

trong I c gi l hiu sut chiu x c gi tr t 0,5 n 0,8; S=D2/4 l

din tch vt l ca mt m v S l din tch hiu dng ca mt m.

CU HI N TP 43

3.3.2 Tip sng lch tm

Hnh 3.11a cho thy b phn x parabol trn xoay vi phi loa t ti tiu im.

i vi trng hp ny mu pht x ca loa lch tm chiu x phn trn ca b

phn x. Loa tip sng v phn gi n ct vng cch xa bp chnh v th

khng gy che chn. Vi b tr tip sng ti tm c trnh by phn trn, s che

ti thng dn n gim 10% hiu sut v tng pht x cc bp bn. B tr lch

tm trnh c iu ny. Hnh 3.11b. cho thy mt m hnh ca anten lch tm s

dng cho v tinh Olypius ca chu u.

Hnh 3.14. a) Cc tia phn x t b phn x lch tm.

b) Tip sng lch tm cho b phn x parabol trn xoay.

Nhc im chnh ca tip sng lch l cn c gi chc hn m bo hnh

dng ca b phn x v do khng i xng, phn cc vung gc khi tip sng bng

mt phn cc tuyn tnh s ti hn so vi trng hp anten tip sng chnh tm. C

th a vo b tr phn cc tip sng s cp hiu chnh phn cc vung gc hay

a vo cu trc anten mt li lc phn cc.

Nh u im ca mnh, tip sng lch tm c s dng nhiu v tinh. N cng

c s dng vi cc anten trm mt t c b phn x kp (hnh 3.12) v c s

dng ngy cng nhiu cho cc anten trm mt t ch thu.

3.4 CC ANTEN VI B PHN X KP

Trong cc anten vi b phn x kp, phi ni loa tip sng n thit b pht thu

phi m bo cng ngn cng tt gim thiu tn hao. iu ny c bit quan

trng i vi cc trm mt t ln khi cn cng sut pht ln v tp m thu rt nh.

XLIV CU HI N TP

H thng mt phn x xt trn khng t c iu ny, v h thng phn x kp

cho php t c iu ny nhng t tin hn. Loa tip sng c t pha sau b

phn x chnh qua mt l hng nh (hnh 3.12). Lp pha sau cho php t c

cu trc tip sng chc chn, y l mt u im khi cn s dng cc anten cho php

quay v vic bo dng cng d hn. B phn x ph c lp pha trc b phn x

chnh ni chung c kch c nh hn loa tip sng v gy ra che ti t hn. C hai kiu

chnh c s dng l anten Cassegrain v Gregorian mang tn ca cc nh thin vn

hc u tin pht trin chng.

Hnh 3.15. Anten Cassegrain 19m

3.4.1 Anten Cassegrain

Dng c s ca Cassegrain gm mt b phn x parabol trn xoay chnh v mt

b phn x hyperbol trn xoay ph. B phn x ph c hai tiu im mt trng vi

tiu im ca b phn x chnh v mt trng vi tm pha ca loa tip sng (hnh

3.13a). lch tm ca hyperbol trn xoay lun lun ln hn mt v nm trong gii

t 1,4 n 3. V th tiu c tng ng ln hn tiu c ca b phn x chnh. ng

knh ca parabol trn xoay ging nh ng knh b phn x chnh v v th t s f/D

tng. Nh thy hnh 3.10, t s f/D tng dn n chiu x ng u hn v i vi

Cassegrain iu ny t c nhng khng lm trn sng nh trng hp anten b

phn x n. T s f/D ln hn cng lm cho phn cc vung gc nh hn. H thng

Cassegrain c s dng rng ri cho cc trm mt t.

CU HI N TP 45

Hnh. 3.16. Cc tia truyn i vi cc anten: a) Cassegrain v b) Gregorian

3.4.2 Anten Gregorian

Dng Gregorian c s gm mt parabol trn xoay chnh v mt b phn x ph

elip trn xoay. Cng nh trng hp trn, b phn x ph c hai tiu im, mt

trng vi tiu im ca b phn x chnh v im kia trng vi tm pha ca loa tip

sng (hnh 3.13b). Hot ng ca h thng Gregorian c nhiu im ging nh

Cassegrain. Anten Gregorian c minh ho hnh 3.14.

3.5 ANTEN DN

Ta c th to hnh bp bng cch s dng dn cc phn t c s. Cc phn t ny

c b tr sao cho cc mu pht x ca chng m bo tng cng pht x v mt

s hng nht nh v loi tr s pht x cc hng khc. Hu ht cc dn anten

s dng trong thng tin v tinh l dn loa. Cng c th s dng cc dn lm cc

phi cho cc anten phn x nh dn loa hnh 3.15.

XLVI CU HI N TP

Hnh 3.17. Anten lch trc Gregorian

Hnh 3.18. Anten phn x c tip sng nhiu phi

Cc loi anten

CU HI N TP 47

Hnh 3.19. Cc loi Anten

XLVIII TM TT

TM TT

Loa l mt dng anten c s dng ph bin trong thng tin v tinh. Loa c th

c s dng nh mt anten c lp hay thng xuyn hn n c s dng nh l

cc b tip sng cho cc anten phn x parabol. gim pht x ti cc bp ph

cng nh ti phn cc vung gc cc loa nn c th s dng cc vch trong gp np.

Cc anten parabol c ng dng rng ri trong thng tin v tinh. Tip sng cho cc

anten ny c th l cc loa c t ti chnh tm hoc lch tm. Trng hp th hai

cho php trnh c hin tng che ti nhng i hi phi c cc bin php to

phn b trng chiu x u hn trn mt m ca parabol v gi b phn x cng

phc tp hn. Cc anten v tinh cng c th s dng b phn x kp. Cc anten phn

x kp cho php t tip sng ngay ti tm ca cho phn x chnh v th bo dng

v quay anten tin hn.

Ngoi ra b phn x con cng cho php phn b trng chiu x trn b phn x

chnh u hn v gim hiu ng che ti. Anten Cassegrain bao gm hai b phn x:

b phn x con c hnh hyperbol trn xoay v b phn x chnh l parabol trn xoay.

Anten Gregorian cng c b phn x chnh l parabol trn xoay nhng b phn x con

l elip trn xoay.

S dng dn anten cho php d dng iu chnh dng bp sng v li bp sng

n mc tiu yu cu. Dn anten loa thng c s dng lm dn tip sng cho cc

b phn x.

CU HI N TP 49

CU HI N TP

1. Gi s phng truyn sng trng vi trc z, cc phng trnh sau

Ey = yEysint, Ex = -xExcost. Biu th phn cc no?

2. Cng sut u ra ca my pht l 600W, tn hao phi l 1dB, h s phn x

in p ti anten l 0,01. Tnh cng sut pht x.

3. Gii thch v sao loa nn vch nhn pht x phn cc vung gc v gii php

loi phn cc ny

4. Phng trnh mt ct ca b phn x parabol l y2=4fx. Gi s ymax=2,5m ti

xmax=0,5m. Tm t s f/D.

5. Mt cho anten ng knh 3m c su l 1m. Tm tiu c.

6. Mt anten parabol ng knh 5m c hiu sut chiu x 0,65 lm vic ti tn s

6GHz. Tm din tch mt m hiu dng ca anten, h s khuch i ca anten.

7. Trnh by ngn gn tip sng lch tm v cc u im v nhc im ca n.

8. Gii thch v sao cc anten phn x kp thng c s dng ti cc trm mt

t ln.

9. Trnh by ngha ca vic s dng dn anten.

L CU HI N TP

BI 4: PHN KHNG GIAN CA

H THNG THNG TIN V

TINH

Sau khi hc xong bi ny, ngi hc c th:

Hiu c cu trc chung ca b pht p

Hiu c nguyn hot ng cc phn t ca b pht p

Hiu c t chc ca phn h anten v thng tin

4.1 B PHT P

B pht p bao gm tp hp cc khi ni vi nhau to nn mt knh thng tin

duy nht gia anten thu v anten pht trn v tinh thng tin. Mt s khi trong b

pht p c th c dng chung cho nhiu b pht p khc.

Trc khi trnh by chi tit cc khi khc nhau cu b pht p, ta s xt ngn gn

t chc tn s cho thng tin v tinh bng C. Bng thng n nh cho dch v bng C

l 500 MHz v bng thng ny c chia thnh cc bng con, mi bng con dnh cho

mt b pht p. rng bng tn thng thng ca b pht p l 36 MHz vi on

bng bo v gia cc b pht p l 4MHz.

V th bng tn 500 MHz c th m bo cho 12 b pht p. Bng cch ly phn

cc, ta c th tng s b pht p ln hai ln. Cch ly phn cc cho php s dng

cng mt tn s nhng vi phn cc ngc chiu nhau cho hai b pht p. thu

c knh ca mnh, cc anten thu phi c phn cc trng vi phn cc pht ca

knh tng ng. i vi phn cc tuyn tnh, ta c th cch ly phn cc bng phn

cc ng v phn cc ngang. i vi phn cc trn, cch ly phn cc nhn c bng

cch s dng phn cc trn tay phi v phn cc trn tay tri. V cc sng mang vi

CU HI N TP 51

phn cc i nhau c th chng ln ln nhau, nn k thut ny c gi l ti s

dng tn s. Hnh 4.1 cho thy quy hoch tn s v phn cc cho v tinh thng tin

bng C.

Hnh 4.1. Quy hoch tn s v phn cc. Tn s trn hnh v o bng MHz.

Cng c th ti s dng tn s bng cc anten bp hp, v phng thc ny c

th kt hp vi ti s dng theo phn cc cung cp rng bng tn hiu dng

2000 MHz trn c s rng thc t 500MHz.

i vi mt trong s cc nhm phn cc, hnh 4.2 cho thy chi tit hn s phn

knh cho 12 b pht p. Di tn thu hay di tn ng ln l 5,925 n 6,425GHz.

Cc sng mang c th c thu trn mt hay nhiu anten ng phn cc. B lc vo

cho qua ton b bng tn 500MHz n my thu chung v loi b tp m cng vi

nhiu ngoi bng (nhiu ny c th gy ra do cc tn hiu nh). Trong di thng

500MHz ny c th c rt nhiu sng mang c iu ch v tt cc cc sng mang

ny u c khuch i, bin i tn s trong my thu chung. Bin i tn s

chuyn cc sng mang ny vo bng tn s ng xung 3,7 n 4,2GHz vi rng

500MHz. Sau cc tn hiu c phn knh vo cc rng bng tn ca tng b

pht p.

Thng thng rng bng tn cp cho mi b pht p l 36 MHz vi on bng

bo v 4 MHz, v th 500MHz c th m bo knh cho 12 b pht p. B pht p

c th x l mt sng mang c iu ch nh tn hiu TV chng hn hay c th x l

nhiu sng mang ng thi vi mi sng mang c iu ch bi tn hiu in thoi

hay knh bng gc no .

LII CU HI N TP

Hnh 4.2. Cc knh ca b pht p v tinh

4.2 MY THU BNG RNG

S khi ca my thu bng rng c cho hnh 4.3. My thu c d phng kp

phng trng hp s c. Bnh thng ch c my thu cng tc c s dng,

khi c s c my thu th hai c t ng chuyn vo thay th. Tng u ca my

thu l b khuch i tp m nh (LNA:low noise amplifier). B khuch i ny ch gy

thm mt t tp m cho sng mang c khuch i, nhng vn m bo khuch

i sng mang n c th vt qua c mc tp m cao hn trong tng trn tip

sau. Khi tnh ton tp m do b khuch i gy ra, tin li ta thng quy i tt c

cc mc tp m vo u vo LNA, y tng tp m thu c th c biu din vo

nhit tp m tng ng. Trong mt my thu c thit k tt, nhit tp m

c quy i vo u vo LNA thng c gi tr gn bng tp m ca ring LNA. Tng

nhit tp m phi bao gm: tp m t anten. Nhit tp m tng ng ca

anten c th ln n vi trm K. LNA tip tn hiu cho mt tng trn. Tng ny cn c

tn hiu dao ng ni bin i tn s. Cng sut tn hiu cp t b dao ng ni

cho u vo b trn khong 10dBm. Tn s ca b dao ng ni phi rt n nh v

c t tp m. B khuch i th hai sau tng trn c nhim v m bo h s khuch

i vo khong 60 dB. Cc mc tn hiu so vi u vo trn hnh v c cho dB.

S phn chia khuch i ti 6GHz v 4GHz trnh dao ng xy ra nu khuch i

qu ln trn cng mt tn s.

CU HI N TP 53 My thu bng rng ch s dng cc thit b tch cc bn dn. Trong mt s thit k,

cc b khuch i diode tunnel c s dng cho tin khuch i ti 6GHz trong cc

b pht p 6/4-GHz v cho cc b khuch i thng s ti 14GHz trong cc b pht

p 14/12-GHz. Vi s tin b ca cng ngh Transitor trng (FET), cc b khuch

i FET m bo hiu nng ngang bng hoc tt hn hin c s dng trong c

hai bng tn. Cc tng trn diode c s dng. B khuch i sau b trn c th s

dng cc transistor tip gip lng cc (BJT) ti 4GHz v FET ti 12GHz hay FET cho

c hai bng.

Hnh 4.3. My thu bng rng v tinh

4.3 B PHN KNH VO

B phn knh vo phn chia u vo bng rng (3,7-4,2 GHz) thnh cc knh tn

s ca b pht p. Chng hn, trn hnh 4.2 cc knh ny c nh s t 1 n 12.

Cc knh ny thng c t chc thnh cc nhm s chn v s l. Vic t chc ny

cho php tng thm phn cch knh v gim nhiu gia cc knh ln cn trong mt

nhm. u ra ca my thu c a n mt b chia cng sut, n lt mnh b

chia cng sut li tip sng cho hai dy circulator ring bit. Ton b tn hiu bng

rng c truyn theo tng dy v phn knh t c nh cc b lc knh ni n

circulator nh trn hnh 4.4. Mi b lc c rng bng 36 MHz v c iu chnh

n tn s trung tm ca bng (xem hnh 4.1). Mc d tn hao trong b phn knh

LIV CU HI N TP

kh ln, cc tn hao ny d dng c b p trong tng khuch i cho cc knh

pht p.

Hnh 4.4. B phn knh vo

4.4 B KHUCH I CNG SUT

B khuch i cng sut ring m bo u ra cho tng b pht p. Hnh 4.5 cho

thy trc mi b khuch i cng sut l b suy gim u vo. B ny cn thit

iu chnh u vo ca b khuch i cng sut n mc mong mun. B suy hao c

CU HI N TP 55

phn c nh v phn thay i. Phn c nh cn bng cc thay i suy hao vo

sao cho cc knh pht p c cng suy hao danh nh. iu chnh c thc hin

trong qu trnh lp rp. Phn suy hao thay i thit lp mc cho tng kiu ng

dng.

Hnh 4.5. S khi v biu cc mc tng i in hnh trong mt b pht

p.

B khuch i n sng chy (TWTA) c s dng rng ri trong cc b pht p

m bo cng sut ra cn thit cho anten pht. S n sng chy (TWT:

travelling wave tube) c cho trn hnh 4.6. Trong n sng chy, sng tia in t

gm: si nung, catt v cc in cc hi t to ra chm tia in t. Trng t

gii hn tia in t truyn trong dy xon.

(a)

Lc vo

B khuch i bng

rng

3dB couple

B phn knh

B suy gim

B khuch

i

B ghp

LVI CU HI N TP

(b)

Hnh 4.6. S n sng chy (TWT) v cp ngun

i vi TWT cng sut cao hn c s dng cc trm mt t, trng t c th

c to ra bi cun cm v c cp dng mt chiu. V kch thc kh ln v tiu

th cng sut cao nn cun cm khng thch hp cho s dng trn v tinh, y cc

TWT cng sut thp hn c s dng vi hi t bng nam chm t. Tn hiu v tuyn

cn khuch i c cp cho dy xon ti u gn catt nht v to ra tn hiu sng

chy dc dy xon. Trng in ca sng s c thnh phn dc dy xon. Trong mt

s vng trng ny s gim tc cc in t trong chm tia v trong mt s vng khc

n s tng tc cc in t trong chm tia. V th in t s co cm dc theo tia. Tc

trung bnh ca chm tia dc xc nh bi in p mt chiu trn colector v c

gi tr hi ln hn tc pha ca sng dc dy xon. Trong iu kin ny, s xy ra

s chuyn i nng lng: ng nng trong chm tia c bin thnh th nng ca

sng. Thc t, sng s truyn dc theo dy xon gn vi tc nh sng, nhng

thnh phn dc trc ca n s tng tc vi chm tia in t. Thnh phn ny thp

hn tc nh sng mt lng bng t s gia bc xon v chu vi. V s gim tc

pha ny, nn dy xon c gi l cu trc sng chm.

CU HI N TP 57

Hnh 4.7. c tuyn truyn t ca TWT. Trng thi bo ho c s dng nh

tham chun 0dB cho c u vo v u ra

u im ca b khuch i ny so vi cc b khuch i n in t khc l n c

th m bo khuch i trn mt rng bng tn kh rng. Tuy nhin cn iu

chnh cn thn mc vo TWT gim thiu mo. nh hng ca mo c tuyn

truyn t c cho trn hnh 4.7. Ti cc mc cng sut thp, quan h gia u vo

v u ra l tuyn tnh, ngha l mt thay i dB cho trc u vo s gy ra cng

mt s thay i dB u ra. Ti cc mc cng sut vo cao, cng sut ra s b bo

ho. im cng sut ra cc i ny c gi l im bo ho. im bo ho l mt

im tham chun tin li v cc i lng vo cng vi cc i lng ra thng c

tham chun theo im ny. Vng tuyn tnh ca TWT c nh ngha l vng gii

hn bi gii hn tp m nhit u thp v bi im nn 1dB. y l im m ti

ng cong truyn t thc t thp hn ng thng suy din nh cho trn hnh 4.7.

Vic chn im cng tc trn c tuyn truyn t s c ta xt c th hn, nhng

trc ht ta s xt c tnh pha.

LVIII CU HI N TP

Hnh 4.8. c tuyn pha ca TWT. l dch pha vo-ra v S l gi tr ti bo ho.

ng cong AM/PM c rt ra t dc cu ng cong dch pha.

Thi gian tr tuyt i gia cc tn hiu vo v ra ti mt mc vo c nh thng

khng ng k. Tuy nhin ti cc mc cao khi nhiu nng lng chm tia hn c

chuyn vo cng sut u ra, tc chm tia trung bnh s gim v v th thi gian

tr s tng. V tr pha t l thun vi thi gian tr, nn iu ny dn n dch pha v

s dch ny thay i theo u vo. K hiu dch pha l v v pha do thi gian tr ti

im bo ho l S, hiu s pha so vi bo ho l -S. Hiu s ny c v trn hnh

4.8 ph thuc vo cng sut u vo. Nh vy nu cng sut u vo thay i, s

xy ra iu ch pha, qu trnh ny c gi l chuyn i AM/PM (iu bin thnh

iu pha). dc ca c tuyn dch pha cho ta h s iu ch pha theo trn dB.

ng cong dc ph thuc cng sut vo c cho trn hnh 4.8. iu tn (FM)

thng c s dng cho cc knh thng tin v tinh tng t . Tuy nhin iu ch

bin khng mong mun c th xy ra do qu trnh lc c thc hin trc u

vo TWT. Qu trnh AM ny bin i iu ch bin thnh iu ch pha (PM), v

iu ch ny th hin nh l tp m i vi sng mang FM. Khi ch c mt sng mang

duy nht, n c th c a qua b hn bin trc khi c khuch i bi TWT. B

hn bin s nn bin sng mang gn ng chun khng loi b iu ch bin

.

CU HI N TP 59

Hnh 4.9. ng cong truyn t cho mt sng mang v cho nhiu sng mang.

li khi khai thc nhiu sng mang so vi bo ho i vi mt sng mang

gim iu ch giao thoa, ta cn dch im cng tc ca TWT n gn hn phn

tuyn tnh ca ng cong. S gim ny c gi l li u vo. Khi c nhiu sng

mang c khuch i, cng sut ra xung quanh bo ha i vi mi sng mang s

nh hn cng sut ra khi ch c mt sng mang. iu ny c minh ho bi cc

ng cong c tuyn truyn t trn hnh 4.9. li u vo l hiu o bng dB

gia u vo sng mang ti im cng tc v u vo bo ha cn thit cho hot

ng mt sng mang. li u ra thng ng vi s gim cng sut u ra tng

ng. Thng th li u ra thp hn khong 5 dB so vi li u vo. S cn

thit a vo li s lm gim ng k dung lng knh ca ng truyn v tinh

v s gim t s sng mang trn tp m ti trm mt t.

4.5 PHN H ANTEN

Anten trn v tinh thc hin chc nng kp: thu ng ln v pht ng xung.

Chng c nhiu loi: t cc anten dipole c c tnh v hng n cc anten hng

tnh cao phc v cho vin thng, chuyn tip truyn hnh v pht qung b.

Bp sng ca anten thng c to ra bi cc anten kiu phn x, thng l b

phn x parabol trn xoay. H s khuch i ca anten phn x parabol so vi b

pht x ng hng c xc nh theo phng trnh sau:

LX CU HI N TP

trong l bc sng ca tn hiu, D l ng knh b phn x v I l hiu sut

mt m (thng c gi tr bng 0,55). rng bp sng -3dB (na cng sut) c

xc nh gn ng nh sau:

T s D/ c coi l h s ch cht ca cc phng trnh trn: h s khuch i

t l thun vi (D/)2 v rng bp sng t l nghch vi D/. V th h s khuch

i s tng khi rng bp sng hp hn bng cc tng kch thc b phn x v

gim bc sng. Cc b phn x kch thc ln l cc b phn x bng 6/4GHz. Cc

b phn x trong bng tn 14/12GHz vi cng hiu nng s c kch thc nh hn

nhiu.

Hnh 4.10 minh ha phn h anten ca v tinh INTELSAT VI. T hnh v ta thy

mc phc tp ca phn h ny i vi cc v tinh thng tin ln. Cc b phn x

ln dnh cho bng 6/4GHz ph bn cu v cc vng ph. Cc anten ny c tip

sng bi cc dn anten loa v cc nhm loa khc nhau c kch thch to nn

dng bp sng cn thit. T hnh ny ta thy cc dn ring c s dng cho pht v

cho thu. Mi dn c 146 loa lng cc. Trong di 14/11GHz, b phn x trn c s

dng to bp hp, mt cho ng v mt cho ty qu t.

CU HI N TP 61

Hnh 4.10. Phn h anten cho v tinh INTELSAT VI.

Cc bp sng ny c th li c. Mi bp c tip sng bi mt loa c s

dng cho c pht v thu. Cc bp rng ph ton cu c to ra bi cc anten loa

n gin ti 6/4GHz. Ngoi ra trn hnh 4.10 ta thy c mt anten hai nn c s

dng cho cc tn hiu iu khin v bm. Cng mt loa tip sng c th s dng cho

c pht v thu vi cng phn cc. Cc tn hiu pht v thu c tch ra b ghp

song cng (Duplexer) kt hp vi lc tn s. Phn bit phn cc cng c th c s

dng tch cc tn hiu pht thu s dng cng mt loa tip sng. Chng hn c th

s dng loa pht phn cc ng trong bng tn ng xung v ng thi thu cc

sng phn cc ngang trong bng tn ng ln. Phn tch phn cc c thc hin

ti thit b c gi l b ghp trc giao hay b chuyn i ch trc giao (OMT).

Cc loa khc nhau cng c th c s dng cho cc chc nng pht v thu vi c hai

loa dng cho cng mt b phn x.

LXII CU HI N TP

Hnh 4.11. Cc kh nng ph sng ca v tinh Atlantic INTELSAT VI (lu : cc

bp sng hp 14/11GHz c th khai thc v chuyn dch theo yu cu)

4.6 PHN H THNG TIN

Hnh 4.12 cho thy phn h thng tin v tinh Morelos ca Mexico lm th d.

Ti trng trn Morelos c gi l ti trng lai ghp hay lng bng v n mang cc

b pht p bng C v bng K. Trong bng C n cung cp 12 knh mi knh rng 36

MHz v su knh bng rng vi mi knh rng 72MHz. Trong bng K, n cung cp

bn knh vi mi knh rng 108 MHz. Cc knh 36MHz s dng cc TWTA 7-W vi d

phng 12:14. Ngha l 12 b d phng cho 14 b hot ng. Cc knh 72MHz s

dng cc TWTA 10,5W vi d phng 6:8. Cc my thu c thit k bng linh kin

bn dn v vi d phng 2:4 cho bng C v 1:2 cho bng K. Anten vi b phn x

trn ng knh 180 cm c s dng cho bng C. y l anten hai phn cc vi tip

sng ring bng C cho cc phn cc ngang v ng. Anten bng K c b phn x Ellip.

N c dn tip sng ring to ra vng ph sng trn Mexico.

CU HI N TP 63

Hnh 4.12. S khi phn h thng tin cho v tinh Morelos

4.7 PHN H O BM V IU KHIN T XA

Phn h TT&C (Telemetry, Tracking and Command: o t xa, bm v iu khin)

thc hin mt s chc nng thng xuyn trn v tinh. Chc nng o t xa c th

hiu nh l o trn mt c ly xa. Chng hn to ra mt tn hiu in t l vi cht

lng c o, m ho n v pht n n trm xa (trm mt t). D liu trong tn

LXIV CU HI N TP

hiu o t xa c c thng tin cao nhn c t cc b cm bin mt tri v tri

t, thng tin mi trng nh cng t trng v phng, tn sut nh hng ca

thin thch.... v cc thng tin v tu v tr nh: nhit , in p ngun, p sut

nhin liu. Mt s tn s c quc t quy nh pht tn hiu o t xa cho v tinh.

Trong giai on phng v tinh, mt knh c bit c s dng cng vi anten v

hng. Khi v tinh vo qu o n nh, mt trong s cc b pht p thng

c s dng cng vi anten c hng, khi xy ra tnh trng khn cp knh ny s

c chuyn mch tr v knh c bit khi phng v tinh.

C th coi o t xa v iu khin l cc chc nng b ln cho nhau. Phn h o t

xa pht thng tin v v tinh n trm mt t, cn phn h iu khin thu cc tn

hiu, thng l tr li cho thng tin o t xa. Phn h iu khin gii iu ch v khi

cn thit gii m cc tn hiu iu khin ri chuyn chng n thit b thch hp

thc hin hnh ng cn thit. V th c th thay i cao, u thm hoc ct bt

cc knh, nh hng li anten hoc duy tr qu o (maneuvers) theo lnh t mt

t. trnh thu v gii m cc lnh gi, cc tn hiu iu khin c mt m ho.

Bm v tinh c thc hin bng cc tn hiu hi ng c pht i t v tinh. Cc

tn hiu ny c TT&C trm mt t thu. Bm c bit quan trng trong cc giai

on chuyn v dch qu o ca qu trnh phng v tinh. Khi v tinh n nh, v

tr ca v tinh a tnh c xu th b dch do cc lc nhiu khc nhau. V th phi c

kh nng bm theo s x dch ca v tinh v pht i cc tn hiu hiu chnh tng

ng. Cc hi ng bm c th c pht trong knh o t xa hay bng cc sng

mang hoa tiu ti cc tn s trong mt trong s cc knh thng tin chnh hay bi cc

anten bm c bit. nh k cng cn c thng tin v khong cch t v tinh n

trm mt t. Thng tin ny c xc nh bng cch o tr truyn cc tn hiu pht

ring cho mc ch o c ly.

Ta thy rng cc chc nng o t xa, bm v iu khin l cc khai thc phc tp

i hi cc phng tin c bit di t ngoi cc phn h TT&C trn v tinh. Hnh

4.13 cho thy s khi cho cc phng tin TT&C h thng v tinh Telesat ca

Canada.

TM TT 65

Hnh 4.13. H thng iu khin v tinh

LXVI TM TT

TM TT

Chng ny xt cu trc chung ca b pht p trn v tinh. Mi b pht p

bao gm ba phn h: phn h anten, phn h thng tin v phn h TT&C. H thng

anten trn v tinh bao gm cc anten ph sng na bn cu, ph sng vng rng,

ph sng vng hp v TT&C. Phn h thng tin gm cc my thu bng rng, cc b

phn knh vo, cc b khuych i v cc b ghp knh ra. Cc thit b ny thng

c d phng tng tin cy. Ngoi ra, phn h ny cng c th cha cc b lc

phn cc ng (V) v ngang (H). Phn h TT&C (o, bm v iu khin) cho php o

t xa cc thng s v tinh bo co v trm iu khin di mt t nhn c cc

lnh iu khin tng ng. Phn h ny pht i tn hiu hi ng thng bo v v tr

b x dch ca n m bo bm t trm mt t. Ngoi ra, da trn tn hiu ny

trm iu khin di mt t cng pht lnh iu khin v tr v tinh.

CU HI N TP

1. Trnh by t chc knh ca b pht p

2. Trnh by cu trc ca my thu bng rng

3. Trnh by cu trc ca b phn knh vo

4. Trnh by cu trc ca b khuch i

5. Trnh by hot ng ca TWTA

6. Trnh by cc u v nhc im chnh ca vic s dng TWTA cho b pht p

so vi cc thit b khuch i cng sut cao khc

7. nh ngha thut ng im nn 1dB. im ny c ngha nh th no i vi

TWT

8. Gii thch v sao khng c t im cng tc gn im bo ha ca TWTA khi

khuch i ng thi nhiu sng mang

9. Trnh by cu trc ca phn h anten

10. Trnh by cu trc ca phn h thng tin

CU HI N TP 67 11. Trnh by cu trc ca phn h TT&C

12. Gii thch ngha ca d phng 4:2

LXVIII CU HI N TP

BI 5: PHN MT T CA H

THNG THNG TIN V

TINH

Sau khi hc xong bi ny, ngi hc c th:

Hiu c t chc v hot ng ca cc h thng my thu truyn hnh v tinh gia

nh

Hiu c cu trc v hot ng ca trm thu pht v tinh mt t

5.1 M U

Phn mt t ca mt h thng thng tin v tinh bao gm cc trm pht v thu.

Trm n gin nht l h thng ch thu truyn hnh gia nh (TVRO) v phc tp nht

l cc trm u cui s dng cho cc mng thng tin quc t. Ngoi ra on u cui

c th l cc trm di ng trn tu b, thng mi, qun s v hng khng.

5.2 CC H THNG TV GIA NH, TVRO

5.2.1 S khi tng qut ca TVRO

Theo quy nh truyn hnh qung b trc tip n my thu TV gia nh c thc

hin trong bng tn Ku (12 GHz). Dch v ny c gi l dch v v tinh qung b

trc tip (DBS: direct broadcast satellite). Tu thuc vo vng a l n nh bng tn

c th hi thay i. M, bng tn ng xung l 12,2 n 12,7GHz. Tuy nhin,

hin ny nhiu gia nh s dng cc cho kh to (ng knh khong 3m) thu cc

tn hiu TV ng xung trong bng C (GHz). Cc tn hiu ng xung ny khng

ch nh thu gia nh m dnh cho vic chuyn i mng n cc mng phn phi

CU HI N TP 69

truyn hnh (cc i pht VHF, UHF v cp truyn hnh). Mc d c v nh thc t thu

cc tn hiu TV hin nay c thit lp rt tt, nhng nhiu nhn t k thut, thng

mi v php lt ngn cn vic thu ny. Cc khc bit chnh gia cc h thng TVRO

(TV recieve only: ch thu TV) bng Ku v bng C l tn s cng tc ca khi ngoi

tri v cc v tinh dnh cho DBS bng Ku c EIRP (cng sut pht x ng hng

tng ng) cao hn nhiu so vi bng C.

Hnh 5.1 cho thy cc khi chnh trong mt h thng thu DBS ca u cui gia

nh. Tt nhin cu trc ny s thay i trong cc h thng khc nhau, nhng s

ny s cung cp cc khi nim c s v my thu TV tng t (FM). Hin nay TV s

trc tip n gia nh ang dn thay th cc h thng tng t, nhng cc khi ngoi

tri vn ging nhau cho c hai h thng.

Hnh 5.1. S khi u cui thu thu DBS TV/FM gia nh

5.2.2 Khi ngoi tri

Khi ny bao gm mt anten thu tip sng trc tip cho t hp khuch i tp m

nh/bin i h tn. Thng thng b phn x parabol c s dng vi loa thu t

tiu im. Bnh thng thit k c tiu im t ngay trc b phn x, nhng trong

mt s trng hp loi b nhiu tt hn, b tip sng (Feed) c th c t lch

LXX CU HI N TP

nh thy trn hnh 5.1. Kinh nghim cho thy rng c th thu cht lng m bo

bng cc b phn x c ng knh t 0,6 n 1,6m (1,97-5,25 ft) v kch thc ch

dn thng thng l 0,9m (2,95ft) v 1,2m (3,94 ft). Tri li ng knh b phn x

bng C (4GHz) thng vo khong 3m (9,84 ft). So snh khuch i ca cho 3m ti

4GHz vi cho 1m ti 12 GHz, ta thy trong c hai trng hp t s D/=40, v th

khuch i ca chng bng nhau. Tuy nhin mc d suy hao truyn sng ti 12 GHz

cao hn nhiu so vi 4GHz, nhng ta khng cn anten thu c khuch i cao hn v

cc v tinh qung b trc tip lm vic cng sut pht x ng hng tng ng

cao hn nhiu.

Bng tn ng xung di 12,2 n 12,7 GHz c rng 500 MHz cho php 32

knh TV vi mi knh c rng l 24 MHz. Tt nhin cc knh cnh nhau s phn

no chng ln ln nhau, nhng cc knh ny c phn cc LHC v RHC an xen

gim nhiu n cc mc cho php. S phn b tn s nh vy c gi l an xen

phn cc. Loa thu c th c b lc phn cc c chuyn mch n phn cc mong

mun di s iu khin ca khi trong nh. Loa thu tip sng cho khi bin i tp

m nh (LNC: low noise converter) hay khi kt hp khuch i tp m nh (LNA:

low noise amplifier) v bin i (gi chung l LNA/C). Khi kt hp ny c gi l

LNB (Low Noise Block: khi tp m nh). LNB m bo khuch i tn hiu bng 12

GHz v bin i n vo di tn s thp hn c th s dng cp ng trc gi r ni

n khi trong nh. Di tn tn hiu sau h tn l 950-1450 MHz (xem hnh 5.1). Cp

ng trc hoc cp i dy c s dng truyn cng sut mt chiu cho khi

ngoi tri. Ngoi ra cng c cc dy iu khin chuyn mch phn cc.

Khuch i tp m nh cn c thc hin trc u vo khi trong nh m

bo t s tn hiu trn tp m yu cu. t khi b khuch i tp m nh c t ti

pha u vo khi trong nh v n c th khuch i c tp m ca cp ng trc. Tt

nhin khi s dng LNA ngoi tri cn m bo n hot ng c trong iu kin thi

tit thay i v c th b ph hoi hoc nh cp.

5.2.3 Khi trong nh cho TV tng t (FM)

Tn hiu cp cho khi trong nh thng c bng tn rng t 950 n 1450 MHz.

Trc ht n c khuch i ri chuyn n b lc bm chn knh cn thit (xem

hnh 5.1). Nh ni, an xen phn cc c s dng v th khi thit lp mt b lc

CU HI N TP 71

phn cc ta ch c th thu c mt na s knh 32 MHz. iu ny gim nh hot

ng ca b lc bm v by gi cc knh an xen c t cch xa nhau hn.

Sau knh c chn c bin i h tn: thng t di 950 MHz vo 70 MHz,

tuy nhin cng c th chn cc tn s khc trong di VHF. B khuch i 70 MHz

khuch i tn hiu n mc cn thit cho gii iu ch. S khc bit chnh gia DBS

v TV thng thng ch DBS s dng iu tn cn TV thng thng s dng iu

bin (AM) dng n bin c nn (VSSB: Vestigal Single Sideband). V th cn gii

iu ch sng mang 70 MHz v sau ti iu ch AM to ra tn hiu VSSB trc

khi tip sng cho cc knh VHF/UHF ca my TV tiu chun.

My thu DBS cn cung cp nhiu chc nng khng c th hin trn hnh 5.1.

Chng hn cc tn hiu Video v Audio sau gii iu ch u ra V/A c th cung cp

trc tip cho cc u V/A ca my thu hnh. Ngoi ra gim nhiu ngi ta cn b

sung vo sng mang v tinh mt dng sng phn tn nng lng v my thu DBS c

nhim v loi b tn hiu ny. Cc u cui cng c th c trang b cc b lc IF

gim nhiu t cc mng TV mt t v c th phi s dng b gii ngu nhin ho

(gii m) thu mt s chng trnh.

5.2.4 H thng TV anten ch

H thng TV anten ch (MATV: Master- Antenna TV) m bo thu cc knh

DBS/TV cho mt nhm ngi s dng, chng hn cho cc ngi thu cn h trong to

nh. H thng ny gm mt khi ngoi tri (anten v LNA/C) tip sng cho nhiu

khi trong nh (xem hnh 5.2). H thng ny cn bn ging nh h thng gia nh

trnh by trn nhng cho php tng ngi s dng truy nhp c lp n tt c cc

knh. u im ca h thng ny l ch cn mt khi ngoi tri, nhng phi c cc

LNA/C v cp tip sng ring cho tng phn cc. So vi h thng mt ngi s dng,

cn c anten ln hn (ng knh 2 n 3 m) m bo t s tn hiu trn tp m

cho tt c cc khi trong nh.

LXXII CU HI N TP

Hnh 5.2. Cu trc h thng anten TV ch (MATV)

5.2.5 H thng TV anten tp th

H thng TV anten tp th (CATV: Community Antenna TV) s dng mt khi

ngoi tri vi cc tip sng ring cho tng phng phn cc ging nh h thng

MTAV c th cung cp tt c cc knh ng thi ti my thu trong nh. Thay v s

dng mt my thu ring cho tng ngi s dng, tt c cc sng mang u c gii

iu ch ti mt h thng lc-thu chung nh hnh 5.3. Sau tt c cc knh c

kt hp vo mt tn hiu ghp chung truyn dn theo cp n cc thu bao. i

vi cc vng xa, thay v dng cp phn phi, ngi ta c th pht li qung b tin

hiu bng mt i pht TV xa vi s dung anten ng knh 8m (26,2 ft) thu tn

hiu v tinh trong bng C. Cng c th phn phi chng trnh thu t v tinh bng h

thng CATV.

CU HI N TP 73

Hnh 5.3. Th d cu trc khi trong nh cho h thng TV anten tp th (CATV)

5.3 CC TRM MT T PHT THU

Trong cc phn trc ta xt cc trm TV ch thu. Tt nhin, mt ni no ta

cn c mt trm pht hon thin ng truyn. Trong mt s trng hp ch cn

trm ch pht, chng hn khi chuyn tip tn hiu truyn hnh n cc trm ch thu TV

xa. Cc trm pht thu m bo c hai chc nng v thng c s dng cho vin

thng vi lu lng bao hm c mng TV. Cc phn t c bn ca mt trm mt t

c d phng c cho trn hnh 5.4. Nhc li rng d phng c ngha mt s khi

c nhn i. Mt khi c d phng kp ny khi b s c s t ng chuyn mch

n khi d phng. Cc khi d phng c v trn hnh 5.4 dng ng ngt

qung.

Hnh 5.4. Cc phn t cn bn ca mt trm mt t c d phng

LXXIV CU HI N TP

Hnh 5.5. S chi tit ca mt trm pht thu

S khi chi tit ca trm pht thu mt t c cho hnh 5.5, trong d

nhn ta khng trnh by cc khi d phng.

Nhn t pha di s , trc ht ta thy thit b kt ni trm v tinh mt t vi

mng vin thng mt t. gii thch ta s xt lu lng in thoi. Lu lng ny

c th gm nhiu knh in thoi c ghp vi nhau theo tn s, hoc thi gian.

Ghp knh ny c th khc vi ghp knh cn thit truyn dn v tinh, v th khi

tip theo l thit b ghp knh thc hin lp khun dng li cho lu lng. Sau

lung ghp c iu ch trung tn (IF), thng l 70MHz. Nhiu tng trung tn

song song c s dng cho tng sng mang c pht. Sau khuch i IF 70 MHz,

tn hiu sau iu ch c bin i nng tn n tn s sng mang cn thit. Nhiu

sng mang c th c pht cng mt lc v mc d y l cc tn s khc nhau, cc

sng mang c c t theo tn s: cc sng mang 6GHz hay cc sng mang 14 GHz.

Cn lu rng mi sng mang c th c s dng cho nhiu im nhn. Ngha l

chng mang lu lng n cc trm khc nhau. Chng hn mt sng mang vi ba c

th mang lu lng n Boston v New York. Cng mt sng mang c thu ti hai

im, c lc ra bi cc b lc ti trm mt t thu. Sau khi i qua b bin i nng

tn, cc sng mang c kt hp v tn hiu tng bng rng c khuch i. Tn

CU HI N TP 75

hiu bng rng sau khuch i c tip sng n anten qua b ghp song cng:

Diplexer. Diplexer cho php anten x l ng thi nhiu tn hiu pht v thu.

Anten trm lm vic c hai ch pht thu ng thi nhng ti cc tn s khc

nhau. Trong bng C, ng ln danh nh hay tn s pht l 6GHz v ng xung

hay tn s thu l 4GHz. Trong bng Ku, tn s ng ln danh nh l 14 GHz v

ng xung l 12GHz. Do cc anten khuch i cao c s dng cho c hai ng,

nn chng c cc bp sng rt hp. Bp sng hp ny cn thit ngn chn nhiu

gia cc ng v tinh ln cn. Trong trng hp bng C, cng cn trnh nhiu n

t cc tuyn vi ba mt t. Cc tuyn vi ba mt t khng hot ng ti cc tn s

bng Ku.

Trong nhnh thu (pha phi ca hnh 5.5), tn hiu thu c khuch i trong b

khuch i tp m nh sau c chuyn n b chia tch thnh cc sng mang

khc nhau. Cc sng mang ny c bin i h tn n bng IF ri c chuyn n

khi ghp knh c chnh li khun dng cn thit cho mng mt t.

Cn lu rng dng lu lng pha thu khc vi dng ny pha pht. S lng

sng mang, khi lng lu lng c mang s khc nhau v lung ghp u ra

khng nht thit phi mang cc knh in thoi c mang pha pht. Tn ti nhiu

loi trm mt t khc nhau ph thuc vo cc yu cu dch v. Theo ngha rng c

th phn loi lu lng thnh: tuyn lu lng cao, tuyn lu lng trung bnh v

tuyn lu lng thp. Trong knh tuyn lu lng thp, mt knh pht p (36 MHz)

c th mang nhiu sng mang v mi sng mang lin kt vi mt knh thoi ring.

Ch hot ng ny c gi l mt sng mang trn mt knh (SCPC: Single

Carrier per Channel). Ngoi ra cn c ch a truy nhp. C th v cc ch ny

s c xt chng cc h thng thng tin v tinh FDMA v TDMA. Kch thc anten

thay i t 3,6m (11,8ft) i vi cc trm di ng trn xe n 30m (98,4ft) i vi

u cui chnh.

Knh tuyn lu lng trung bnh cng m bo a truy nhp hoc theo FDMA hoc

theo TDMA. Cc ch a truy nhp ny cng c xt trong chng tng ng. Kch

thc anten t 30m (89,4ft) cho trm chnh n 10 m (32,8 ft) cho cc trm xa.

Trong h thng tuyn lu lng cao, mi knh v tinh ( rng bng tn 36 MHz)

c th mang 960 knh thoi cho mt ng hoc mt knh TV kt hp vi knh ting.

LXXVI CU HI N TP

Nh vy knh pht p cho knh tuyn lu lng ln mang mt tn hiu bng rng:

c th l TV hay lung ghp cc knh thoi. ng knh anten ca h thng ny t

nht l 30 m (98,4ft) c thit k cho trm mt t tiu chun A ca INTELSAT. Cc

anten ln ny c trng lng n 250 tn v th phi c nn rt chc chn v n

nh. Cc anten ng knh ln ny m bo cc bp sng rt hp v v th phi

trnh x dch khng lm lch hng anten. i vi vng c bng v tuyt ri cn

c l si bn trong. Mc d cc anten ny c s dng cho cc v tinh a tnh,

nhng vn xy ra tri v tinh. nh hng ny cng vi bp sng anten rt hp v th

cn m bo mt gii hn nht nh v bm. iu chnh tng nc theo phng v

v gc ngng c thc hin di s iu khin ca my tnh t c tn hiu thu

cc i. Vic m bo lin tc ngun nui cng l mt vn quan trng khi thit k

cc trm mt t pht thu. Tr cc trm nh nht, cn th s dng ngun d phng

t in mng hoc acquy v cc my pht in. Nu in li b s c, cc acquy lp

tc thay th. ng thi my n c v nhanh chng thay th cc acqui.

TM TT 77

TM TT

Trm mt t v tinh bao gm phn pht v phn thu. My thu truyn hnh v tinh

TVRO l trm mt t n gin nht. N ch c phn thu. Theo quy nh cc my thu

gia nh ch lm vic ti bng Ku. Tuy nhin hin ny nhiu gia nh c th s dng

cc cho kh to (ng knh khong 3m) thu cc tn hiu TV ng xung trong

bng C (GHz) dng cho chuyn i mng n cc mng phn phi truyn hnh (cc

i pht VHF, UHF v cp truyn hnh). Cc ta nh ln c th s dng h thng TV

anten ch (MATV: Master- Antenna TV) hoc h thng TV anten tp th (CATV:

Community Antenna TV) cung cp chng trnh v tinh ng thi cho nhiu ngi

s dng. Trm mt t thu pht thng l cc trm u cui s dng cho cc mng

thng tin quc t hoc c th l cc trm di ng trn tu b, thng mi, qun s v

hng khng. y l cc trm rt phc tp i hi cng sut pht ln v anten ln

c th pht n v tinh. Phn pht ca cc trm ny bao gm phn giao tip vi cc

h tng thng tin mt t, phn chuyn i khun dng tn hiu cho ph hp knh v

tinh v phn ghp knh, phn iu ch v bin i nng tn, phn kt hp knh v

tuyn v anten pht. Phn thu bao gm cc phn t ngc li vi phn pht: anten

thu, chia knh v tuyn, bin i h tn, gii iu ch, phn knh v giao tip vi h

tng vin thng mt t.

LXXVIII CU HI N TP

CU HI N TP

1. Gii thch ngha ca dch v v tinh qung b TV trc tip (DBS). Dch v ny

khc g vi vic thu tn hiu TV bng C cho my thu gia nh.

2. Gii thch ngha ca an xen phn cc. V phn b tn s cho 32 knh TV

bng Ku s dng an xen phn cc

3. V sao li cn bin i h tn tn hiu TV thu c t anten

4. Gii thch v sao LNA trong h thng thu h thng thu v tinh li c t ti

u ni tip sng vi anten.

5. Gii thch ngn gn chc nng ca khi thu trong nh ca my thu v tinh

TV/FM.

6. Trong hu ht my thu TV v tinh, bng IF th nht c bin i vo IF th

hai. V sao cn bin i tn s th hai ny?

7. V sao cn khi iu ch/gii iu ch trong my thu v tinh TV/FM cho my thu

TV gia nh tiu chun.

8. So snh h thng anten TV ch v anten TV tp th.

9. Trnh by hot ng ca trm mt t pht thu cho lu lng thoi.

79

BI 6: THIT K NG TRUYN

THNG TIN V TINH

Sau khi hc xong bi ny, ngi hc c th:

Hiu c cch tnh ton cc loi tn hao do ng truyn gy ra

Hiu c cc cng thc tnh ton qu ng truyn

Hiu c cc tnh ton cc thng s tp m v nh hng ca chng ln cht

lng ng truyn

Bit cc thit k ng truyn thng tin v tinh khi cho trc cht lng ng

truyn: BER v SNR tng ng.

6.1 M U

Chng ny s trnh by phng php tnh ton qu ng truyn thng tin v

tinh v thit k ng truyn thng tin v tinh. Vic tnh ton qu ng truyn cho

php ta cn i cc tn hao v li trong qu trnh truyn dn m bo trong

iu kin truyn dn khng thun li vn m bo yu cu cht lng ng truyn.

Thit k ng truyn thng tin v tinh m bo cht lng ng truyn m c

th l t s tn hiu trn tp m khi BER cho trc. Cc i lng s dng trong khi

tnh ton qu ng truyn thng c biu din dng decibel.

Cc thng s cn cho tnh ton

Cu hnh trm mt t cn chn ch yu l cc tham s:

Loi anten (ng knh, hiu sut, nhit tp m).

Cng sut my pht.

Vic tnh ton da trn mt s gi thit cho trc nh:

Cht lng tn hiu yu cu.

LXXX

Cc tham s suy hao.

H s d tr.

Cht lng ca mt knh thng tin v tuyn c nh gi bng

T s sng mang trn tp m (C/N)

v lng mo tn hiu thu (Trong tuyn thng tin v tinh, nh hng kh quyn

gy ra mo tn hiu thu l nh)

Quan h gia C/N v BER (trong h thng s)

C/N v S/N (trong h thng tng t)

tn hiu thu tu thuc vo iu ch v gii iu ch trong h thng.

V th c th tnh C/N cn thit t ng cong C/N S/N hoc C/N BER i vi cht

lng tuyn yu cu (BER hoc S/N).

Hnh 6.1. Quan h gia C/N v BER v C/N v S/N

81

6.2 TN HAO NG TRUYN V CNG SUT TN HIU THU

6.2.1 Cng sut sng mang

(PT LT + GT) biu th cng sut thc t pht ti my thu. Ngha l, n tng

ng vi cng sut pht cn thit khi s dng anten khng c tng ch v h thng

tip sng khng c tn hao. Cng sut c gi l EIRP (cng sut bc x ng

hng tng ng): EIRP = PT - LT + GT [dBW]

- Tn hao do mt ng chnh anten

Hnh 6.2 a) Cc anten trm mt t v v tinh c ng chnh t c

khuch i cao nht; b) trm mt t nm mt "vt ph" ca v tinh v anten trm

mt t khng c ng chnh.

Khi thit lp mt ng truyn v tinh, l tng phi t c ng chnh cc

anten trm mt t v v tinh t c khuch i cao nht.

LXXXII

- Tn hao truyn sng l tn chung i vi tn hao khng gian t do, xc nh

bng c ly truyn sng v tn hao xy ra do hp th bi tng in ly, khng kh

v ma.

Hnh 6.3. Quan h gia h s suy hao v tn s

83

6.2.2 Cc ngun can nhiu trong h thng thng tin

Hnh 6.4. Can nhiu

6.4a Nhiu v tinh ln cn do chnh anten pht khng ng

LXXXIV

6.4b Nhiu v tinh ln cn do bp sng ph ln

6.4c Nhiu v tinh ln cn do bp sng chnh qu ln

85

6.4d Nhiu v tinh ln cn do trng ng ng mc

6.2.3 Tp m trong h thng thng tin

Ngun tp m:

- Tp m pht ra t cc ngun t nhin trong khu vc t anten thu.

- Tp m to ra bi cc linh kin in t trong thit b.

- Cc tn hiu t cc my pht khc tc ng ln my thu cng gy nn tp m.

c tnh v xc nh tp m:

- Cng sut tp m nm trong rng bng ca tn hiu c ch (thng l bng

thng ca my thu).

Hnh 6.5 Tp m trng c mt ph tp m No

Mt kiu tp m dng rt nhiu l tp m trng c mt ph tp m No

(W/Hz) bng hng s trong bng tn yu cu.

Cng sut tp m tng ng: N = NoBN [W]

LXXXVI

Cng sut tp m: N = TkB

hng s Boltzmann k=1,38x10-23J/0K

kelvin T[K]= 273 + 0C

B: Bng thng (Hz)

Nhit tp m Te ca mt phn t 4 cc

Vi nhit tp m chun To = 290K. Gi thit rng phn t c h s khuch i

cng sut G, rng bng tn B v b tc ng bi mt ngun nhit tp m To; cng

sut tng ti u ra l Gk(Te+T0)B. Gi tr ca cng sut ny ban u t ngun l

GkT0B. Vy h s tp m s l: F = {Gk(Te+T0)B} = (Te+T0)/T0 = 1+Te/T0

Hnh 6.6 Nhit tp m tng ng Te

Cng sut tp m nhit

Tp m nhit c to ra trong my pht v n kt hp vi tp m bn ngoi i

vo anten thu v tp m bn trong to ra t trong my thu, anten, h thng tip

sng.

87

Hnh 6.7 Tp m bn trong my th