Tìm hiểu thiết bị viba số rmd 904

Trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin Và Truyền Thông Khoa Công Nghệ Điện Tử Truyền Thông Báo cáo thảo luận môn: Kĩ Thuật Vi Ba Số Đề tài: Tìm Hiểu Thiết Bị Vi Ba Số RMD-904 Sinh viên thực hiện: 1, Ngơ Văn Thóc 2, Nguyễn Ngọc Tn 3, Đào Nguyên Luân 4, Nguyễn Hà Nam 5, Lò Duy Anh 6, Nông Duy Anh Thái nguyên 14/10/1012 I.Giới thiệu chung thiết bị vi ba số RMD -904 Thiết bị AWA thiết bị truyền dẫn Vi Ba số băng hẹp dạng cận đồng AUSTRALIA sản xuất nhập vào Việt Nam dạng SKD CKD.Thiết bị AWA có số loại :   RMD 904 : 820 MHz-960 MHz RMD 1502 : Truyền dẫn luồng số 2,048 Mbit/s  RMD 1504 : Truyền dẫn luồng số 2,048 Mbit/s  RMD 1808 : Truyền dẫn luồng số 2,048 Mbit/s Các thiết bị vi ba số sử dụng để tổ chức tuyến đơn hay nhiều trạm cho thông tin đường trục đường nhánh Có thể tổ chức chúng theo cấu hình truyền dẫn khơng dự phịng với máy phát máy thu phía Cũng tổ chức chúng dạng truyền dẫn có dự phịng để đạt độ tin cậy cao Tồn phương thức dự phòng sau thiết bị:Dự phòng ấm, dự phòng nóng, phân tập tần số, phân tập khơng gian.Ở trạm có dự phịng xẩy cố máy thu máy phát dự phòng chuyển mạch bảo vệ (Protecttion Switch) chuyển vào chế độ công tác Thiết bị RMD 904 thiết bị đưa vào lắp đặt,khai thác mạng truyền dẫn vi ba số Việt Nam.Đây thiết bị vi ba số băng thông hẹp.Hiện nay, hầu hết tỉnh huyện khai thác sữ dụng thiết bị Hình 1: Sơ đồ khối thiết bị viba số RMD 904 II Chỉ tiêu kỹ thuật THÔNG SỐ Dung lượng: CHỈ TIÊU KỸ THUẬT 2*2Mb/s (60 kênh thoại) Tần số vô tuyến: 820 MHz - 960 MHz Công suất nối ANTEN: +37dBm Ngưỡng thu: -90dBm Tại BER = 10 exp-6 -93dBm Tại BER=10 exp-3 -94 dBm Điều chế tín hiệu số: OQPSK Đầu vào số liệu: HDB3 2,048Mbit/s, 75 không cân Điều chế kênh nghiệp vụ: FM Đáp tuyến tần số kênh nghiệp vụ dB  dB 300  2200 Hz: Mức vào/ra kênh nghiệp vụ 600: dBm Tỉ số tín hiệu/tạp âm S/N: >40 dB Tần số tone gọi: KHz Điều chế kênh giám sát: FM Đáp tuyến tần số kênh giám sát +2 dB3dB 2,7Khz - 5,0Khz: Mức vào kênh giám sát (600): -10dBm Mức kênh giám sát (600): -10dBm Nguồn cung cấp cho thiết bi điện -24 VDC -48 VDC áp DC: Cơng suất tiêu thụ tồn máy đầu cuối: +Với công suất w:63W +Với công suất 1w:43W Các phương pháp dự phòng: + Dự phòngấm + Dự phịngnóng + Phân tập tần số + Phân tập không gian Trở khắng Phiđơ ANTEN: 50 ANTEN parabol đường kính: 0,9 m; 1,2 m; 1,8 m; 2,4 m III.Điều chế thiết bị vi ba số RMD-904 Máy thu phát vi ba số sử dụng kiểu điều chế sốOQPSK điều chế pha trạng thái mã hoá trực tiếp(OfSet Quadrature Phase Shif Keying) Bộ điều chế OQPSK gọi điều chế pha cầu phương Mỗi luồng số liệu xử lý mạch điều khiển, hạn chế mức qua lọc thông thấp Hai luồng số liệu đưa vào hai trộn cân với tần số sóng mang trung tần IF 220MHz điều chế 2PSK hai nhánh, đưa vào cộng kết hợp hai tín hiệu hai trộn tạo tín hiệu OQPSK.Tín hiệu sóng mang tần số 220MHz lấy từ dao động thạch anh 73,333 MHz nhân ba (bội tần bậc 3) Hình3.1.Khối điều chế OQPSK Bộ chuyển đổi mã từ đơn cực sang lưỡng cực (mã NRZ) với biên độ  0,7 V hai ốt mạch 9V (9V3) với hai luồng số hiệu A luồng số hiệu B Sau luồng số qua mạng RC để giảm chậm sườn xung cho tỷ số đầy điều chỉnh thật đầu biến đổi mã Hai tín hiệu sóng mang 220MHz cân cách điều chỉnh mức chiều(DC) trộn sử dụng điều chỉnh bù khuếch đại 9N2 N3 Tức điều chỉnh chiết áp 9R57 9R58 Đồng thời hai tín hiệu sóng mang 220 MHz đưa qua làm lệch pha 900 sau đưa vào điều chế pha: 2PSK (nguyên lý điều chế 2PSK học phần sở vi ba) Tín hiệu điều khiển 2PSK có tần số 220MHz pha lệch 90 tiếp tục đưa qua tổng hợp (trộn hai sóng mang có điều chế với nhau) Đầu cuả thu tín hiệu sóng mang IF 220 MHz có điều chế pha cầu phương (OQPSK) đưa qua khuếch đại tuyến tính tín hiệu sóng mang khuếch đại biên độ điện áp để đưa sang trộn nâng tần IV.Phần phát Sơ đồ khối phần phát RMD 904 cho hình 4.1 DIPLEXER KHỐI BĂNG TẦN CƠ SỞ PHÁT KHỐI KÍCH THÍCH KHỐI KĐ CƠNG SUẤT RF Hình 4.1: Sơ đồ khối máy phát Hình vẽ 3.1: Sơ đồ khối máy phát RMD-904 KHỐI HIỂN THỊ Máy phát RMD-904 gồm có khối sau đây :  Khối băng tần sở phát (TxBaseBand)  Khối kích thích (Exciter)  Khối khuếch đại công suất phát PA (Power Amplifier)  Tấm mạch hiển thị máy phát (Tx Display) 4.1.Khối băng tần sở phát Khối thực bốn chức sau: Xử lý tín hiệu băng tần sở (số), Xử lý tín hiệu băng tần sở phụ (tương tự), Cấp nguồn chiều, Khuyếch đại logarit hiển thị cảnh báo Nguyên lý hoạt động: Khối thực nhận luồng 2048Kb/s mã HDB3 từ tổng đài máy ghép kênh thiết bị khác đến ghép thành luồng 4,245Mb/s mã NRZ, sau ngẫu nhiên hố, chia thành luồng 2,1225 Mb/s, mã hoá vi sai trước đưa khối điều chế Tín hiệu kênh nghiệp vụ, kênh giám sát ghép thành tín hiệu băng tần sở phụ 5KHz đưa đến điều tần vào sóng mang RF 4.2.Khối kích thích Modul kích thích nằm hộp kim loại riêng lắp khung máy phát Khối kích thích thực điều chế hai luồng số liệu sau mã hố vi sai vào sóng mang trung tần 220MHz theo phương pháp điều chế OQPSK Sau tín hiệu IF phát trộn tần với tần số sóng mang RF nằm băng tần cơng tác Sóng mang RF sử dụng để trộn nâng tần tạo từ dao động điều khiển điện áp VCO vòng điều khiển tổng hợp tần số Tín hiệu sau trộn nâng tần lọc, khuyếch đại khống chế mức +8dBm đưa tới khối khuyếch đại cơng suất Tín hiệu băng tần sở phụ 5KHz gồm tín hiệu kênh nghiệp vụ, tín hiệu kênh giám sát, tín hiệu tone truyền cách điều tần vào sóng mang cao tần RF với độ di tần cực đại 15KHz trước tới trộn nâng tần tín hiệu IF 220MHz Kết đầu trộn nâng tần tín hiệu RF phát chứa thông tin luồng số từ tổng đài thiết bị khác thông tin nghiệp vụ Modul kích thích gồm ba khối chức chính: +Khối điều chế OQPSK +Khối trộn nâng tần +Khối tổng hợp tần số 4.3.Khối khuyếch đại công suất Nguyên lý làm việc khối cho hình 3.2: Khối khuếch đại công suất bao gồm tầng khuếch đại tuyến tính siêu cao tần dùng Transistor lưỡng cực để đảm bảo khuếch đại công suất từ +8dBm lên mức (30 37dBm) theo yêu cầu Hệ số khuếch đại hai tầng khuếch đại cuối điều khiển chiết áp Định thiên cho tầng khuyếch đại cơng suất định thiên riêng 2.4 Khối kíchđại thích HìnhHình 4.2: Khối khuếch cơng suất Khối cịn thực cách li máy phát phiđơ anten cách sóng (Isolator) Nhờ cách sóng mà đảm bảo tránh tượng phản xạ sóng hở tải Trích phần sóng cao tần để tạo tín hiệu ALC điều khiển tầng khuyếch đại khối kích thích đảm bảo mức tín hiệu vào +8dBm.Do định thiên cho tầng khuyếch đại công suất định thiên riêng dùng Transistor nguồn dịng ổn định mà cơng suất máy phát ổn định cao.Tín hiệu đầo vào nối tới khối kích thích đầu nối loại SMB Tín hiệu nối qua cách sóng (Isolator) đầu nối dạng SMA trở kháng 50 4.4.Khối hiển thị Tấm hiển thị lắp ráp PANEL phía trước máy phát Tấm có ba đèn LED cảnh báo màu đỏ hiển thị 20 vạch LED để thị mức cơng suất phát thời Khối có nhiệm vụ nhận tất tín hiệu thị trạng thái làm việc hệ thống truyền dẫn điều khiển đèn cảnh báo tương ứng sáng Máy thiết kế hiển thị trạng thái cố tín hiệu phần phát hiển thị mức công suất phát 4.5.Nguyên lý làm việc máy phát RMD-904 Trên sở khối chức năng, máy phát RMD904 thực hiện: nhận hai luồng số 2048Kb/s mã HDB3 ghép thành luồng 4,245Mb/s, ngẫu nhiên hoá, biến đổi nối tiếp thành song, mã hố vi sai, điều chế vào sóng mang trung tần IF phát 220MHz theo phương pháp OQPSK, trộn nâng tần thành tín hiệu RF giải tần phát, khuyếch đại tín hiệu RF đạt mức cơng suất phát Wat (37dBm) Xử lý tín hiệu kênh nghiệp vụ kênh giám sát tạo thành tín hiệu băng tần sở phụ 5KHz điều tần vào sóng mang RF trước trộn nâng tần tín hiệu IF phát 220MHz Giám sát, xử lý, biến đổi tín hiệu để tạo tín hiệu thể cố, mức tín hiệu điều khiển hiển thị V.Phần thu 5.1.Sơ đồ khối Hầu hết nối ghép với bên thực thực qua Jack nối dạng chữ D.Ngồi cịn có hai đầu nối 75 loại SMB để nối tín hiệu kiểm tra biểu đồ mắt kênh I kênh Q, đầu nối 75 loại SMB để lấy đồng hồ khơi phục 4,245Mb/s Có thể thay đổi tàn số thu vô tuyến chuyển mạch BCD với độ phân giải 100KHz Máy thu RMD-904 gồm có khối chính:Modul biến đổi hạ tần Convertor Modul, Modul trung tần - IF Modul, Tấm mạch băng tần sở thu – RxBaseBand, Tấm mạch hiển thị (Rx Display) KHỐI HIỂN THỊ  2048KB/S KHỐI BĂNG TẦN CƠ SỞ THU KHỐI TRUNG TẦN THU KHỐI BIẾN ĐỔI HẠ TẦN T/H RF KHỐI NGUỒN CUNG CẤP Hình 5.1:Sơ đồ khối máy thu Hình 2.6: Sơ đồ máy thu Hình 3.1: Sơ đồ khối máy thu RMD- 904 5.2.Khối biến đổi hạ tần Khối có hai phần : Một phần biến đổi hạ tần vô tuyến tổng hợp tần số Sơ đồ khối Modul cho hình 5.2 Hình 5.2: Sơ đồ Modul biến đổi hạ tần 5.2.1.Bộ biến đổi hạ tần Tấm biến đổi hạ tần có hai tầng khuyếch đại vô tuyến tầng trộn đồng thời loại trừ tần số ảnh Các khuyếch đại vơ tuyến có có mạch điều khiển định thiên Tầng đầu thích ứng để đảm bảo tập âm nhỏ (Tầng khuyếch đại tập âm nhỏ LNA) cịn tầng thứ hai có nhiệm vụ giảm thay đổi khuyếch đại băng tần Để ổn định hoạt động phần tử tích cực ni nguồn dịng ổn định Các trộn gồm hai trộn cân hai ghép dịch pha 900 Bộ trộn biến đổi hạ tần, tín hiệu thu vào trung tần 35MHz Bộ trộn đảm bảo loại trừ 20dB tần số ảnh suy hao biến đổi 8dB Việc loại trừ tần số ảnh đạt chia dao động nội thành hai phần đông pha đưa đến hai trộn cân Đồng thời đưa đến hai trộn tín hiệu tần số vô tuyến chia đôi lệch pha 900 nhờ mạch ghép (thực mạch in) 5.2.2.Bộ tổng hợp tần số Nhờ tổng hợp tần số mà ta dễ dàng điều chỉnh tần số thu với độ phân giải 100KHz chuyển mạch xoay BCD Bộ tổng hợp tần số làm việc sở vịng khố pha Hình 5.3: Sơ đồ tổng hợp tần số Cũng giống tổng hợp tần số máy phát, chuyển mạch xoay BCD điều khiển chia lập trình để chọn kênh Bộ dao động chuẩn dao động thạch anh điều khiển vòng chứa chia tốc độ cao kỹ nghệ ECL chia lập trình 5.3.Khối trung tần Nguyên lí hoạt động khối trung tần cho hình 4.4: Modul trung tần nhận tín hiệu trung tần IF = 35 MHz từ biến đổi hạ tần lọc tạo tín hiệu mức cố định cho mạch băng tần sở Modul xác định độ rộng băng tần hệ thống thu, chứa mạch đo mức vơ tuyến tạo tín hiệu cảnh b¸o Hình 5.4: Sơ đồ Modul trung tần Khối có hai mạch in:Tấm lọc trung tần thu khuyếch đại trung tần thu  Tấm lọc trung tần thu: Tấm nhận tín hiệu đầu biến đổi hạ tầnvà đảm bảo độ chọn lọc máy thu Bộ lọc bao gồm hai mạng lọc LC : mạng cực mạng cực Giữa chúng tầng khuyếch đại đệm Để giảm tạp âm tín hiệu, đầu vào khuyếch đại tầng khuyếch đại bao gồm Transistor lưỡng cực Transistor trường J-FET có cực cổng nối đất  Bộ khuyếch đại trung tần thu: Bộ khuyếch đại nhận tín hiệu vào với thay đổi lớn (-105dBm đến -50dBm) đầu vào máy thu tạo tín hiệu có thay đổi nhỏ 2dB Bộ khuyếch đại trung tần thu đảm bảo điện áp đo đưa với thay đổi tỷ lệ với mức tín hiệu trung tần Điện áp đo nhận từ mạch xử lý AGC khuyếch đại Logarit 5.4 Khối băng tần sở Chức khối băng tần sở thu nhận tín hiệu trung tần 35MHz để khơi phục lại tín hiệu băng tần sở số (khôi phục luồng số 2048Kb/s gửi từ phía phát) tín hiệu kênh nghiệp vụ, giám sát, tone gọi băng tần sở phụ Các luồng số tín hiệu trung tần điều chế OQPSK khí tín hiệu băng tần sở phụ điều tần Để khôi phục lại thơng tin nói băng tần sở thu phải thực chức sau:Khôi phục sóng mang, Giao tiếp số liệu, Khơi phục đồng hồ, Giải mã hoá vi sai biến đổi số liệu song song thành nối tiếp, Khử ngẫu nhiên hoá, Phân kênh số, Biến đổi mã NRZ vào HDB3, Cấp nguồn 5.5.Khối cấp nguồn Khối cấp nguồn thực biến đổi nguồn DC ổn áp theo nguyên lý điều chế độ rộng xung giống nguồn máy phát cung cấp mức điện áp cho máy thu: 5V; +10V; +36V điện áp tinh ổn ổn định điện áp Tuy nhiên công suất tiêu thụ nhỏ nên nguồn làm việc giải từ - 20VDC đến - 60VDC không cần phải sử dụng jắc chuyển đổi chế độ nguồn cung cấp đầu vào -24V, -48V máy phát Nguồn cung cấp bảo vệ áp dòng 5.6.Khối hiển thị  Tấm hiểu thị lắp panel trước máy thu Có đèn LED đỏ mặt hiển thị 20LED vạch để chị thị mức công suất vô tuyết thu 5.7.Nguyên lý làm việc máy thu vơ tuyến số RMD-904 Sóng mang siêu cao tần từ an ten qua fi đơ, qua phân hướng an ten đưa vào đầu vào máy thu, qua khuếch đại siêu cao tần, tới đổi tần Tần số sóng mang hạ thấp xuống tần số trung tần khuếch đại tiếp dưa qua băng tần sở thực giải điều chế xử lý tín hiệu số, tách luồng đưa kênh vi trí tương ứng VI.Khối ghép song cơng (Diplexer) TÝn hiƯu RF Tỉn hao 0,4dB RF tõ m¸y ph¸t TÝn hiƯu RF DIPLEXER Nèi víi RF tíi m¸y thu ANTEN Tỉn hao 0,4dB Hình 4.1 Sơ đồ DIPLEXER Hỡnh 2.11 S đồ Diplexer Hình 6.1: Sơ đồ Diplexer DIPLEXER cho phép kết hợp máy phát máy thu ANTEN, DIPLEXER đảm bảo độ chọn lọc giảm cực tiểu nhiễũ kênh lân cận Các thông số DPLERXER gồm:Tổn hao thuận nhỏ 1,5dB,tổn hao ngược nhỏ 20dB, độ rộng băng tần danh định 10 MHz VII.Ứng dụng thiết bị Vi ba số RMD-904 -Thiết bị AWA là thiết bị truyền dẫn Vi ba số băng hẹp dạng cận đồng bộ AUSTRALIA sản xuất được nhập vào Việt Nam dưới dạng SKD hoặc CKD -Các thiết bị vi ba số sử dụng để tổ chức tuyến đơn hay nhiều trạm cho thơng tin đường trục đường nhánh Có thể tổ chức chúng theo cấu hình truyền dẫn khơng dự phòng với máy phát máy thu phía Cũng tổ chức chúng dạng truyền dẫn có dự phịng để đạt độ tin cậy cao -Thiết bị RMD 904 thiết bị đưa vào lắp đặt,khai thác mạng truyền dẫn vi ba số Việt Nam.Đây thiết bị vi ba số băng thông hẹp.Hiện nay, hầu hết tỉnh huyện khai thác sữ dụng thiết bị