(Tiểu luận) bài tập lớn môn học truyền dẫn vô tuyến số thiết kế đường truyền dẫn vô tuyến số

TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC: TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ Đề tài: THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ Giang viên: TS Trần Hoài Trung Nh m Sinh viên thực hiện: Đào Qu ng Thành MSSV: 201405575 Nguy n Đưc Kiên MSSV: 201403990 Phạm Qu ng Tùng MSSV: 201414138 Lê Văn Bình Tú MSSV: 201404124 Phạm Văn Chung MSSV: 201413885 Lê Đưc Anh MSSV: 201403868 Hà Nội - 2023 MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU A PHẦN CỞ SỞ LÝ THUYẾT I Mục tiêu yêu cầu Mục tiêu kỹ thuật Tính tốn thơng số Chọn tần số làm việc: .7 Tính chọn chiều cao tháp anten Tính tốn nhân tố ảnh hưởng tham số đường truyền Tính tốn tham số chất lượng tuyến 12 B: PHẦN THIẾT KẾ TUYẾN VI BA .14 I Các thông số tuyến đặc tính thiết bị 14 Các thông số tuyến 14 Các thông số thiết bị 15 II Tính tốn giá trị đường truyền 16 Độ lồi trái đất 16 Bán kính thứ miền Fresnel thứ F1 16 Tính chiều cao cột anten trạm A 16 Tính suy hao hệ thống .17 Các giá trị thiết bị 18 III Kiểm tra chất lượng đường truyền 19 Độ dự trữ pha đinh 19 Các mức ngưỡng máy thu .19 Xác suất đạt tới ngưỡng 19 Thời gian pha đinh 19 Xác suất pha đinh phẳng dài 60s 19 Khả sử dụng tuyến truyền 20 TỔNG KẾT 21 LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại phát triển khoa học - công nghệ giới nước ta áp dụng nhiều thành tựu khoa học - cơng nghệ vào kinh tế, khoa học xã hội, đời sống nói chung ngành viễn thơng nói riêng Để phát triển đất nước việc mở rộng giao lưu với giới bên ngồi đóng vai trị quan trọng việc giao lưu thực phương thức sử dụng đường truyền dẫn hữu tuyến cáp quang, vệ tinh hay vơ tuyến Trong truyền dẫn vơ tuyến sử dụng rộng dãi so với hữu tuyến đêm lại ưu điểm: tính linh hoạt, tính di động…ngồi cịn sử dụng cho nhiều lĩnh vực khác truyền hình, thơng tin di động, quốc phịng… Truyền dẫn vơ tuyến ngồi ưu điểm phải chịu ảnh hưởng thời tiết, địa hình, làm cho chất lượng truyền dẫn bị ảnh hưởng, dễ bị thu trộm, dung lượng truyền dẫn bị hạn chế đặc biệt bị ảnh hưởng tượng phadinh, truyền dẫn số có loại phadinh phadinh phẳng phadinh nhiều đường làm cho chất lượng truyền dẫn khơng tốt cần có biện pháp khắc phục hạn chế nhược điểm xuống mức thấp để bảo vệ thơng tin truyền dẫn bảo tồn Là sinh viên đào tạo ngành điện tử viễn thơng việc thiết kế đường truyền dẫn vô tuyến đem lại cho em kỹ cần thiết củng cố kiến thức học bổ sung thêm kiến thức chuyên ngành góp phần đem lại hội việc làm sau rời ghế nhà trường A PHẦN CỞ SỞ LÝ THUYẾT I Mục tiêu yêu cầu Khi thiết kế tuyến truyền dẫn vi ba số cần đẩm bảo tiêu chí kỹ thuật đặt để đáp ứng phục vụ đảm bảo kinh tế Mục tiêu kỹ thuật Đảm bảo theo tiêu chuẩn kỹ thuật theo CCITR, tức thời gian gián đoạn cho phép Theo đó, xác suất lỗi bit cho phép tuyến truyền vi ba số BER 10m - Độ cao trạm A so với mực nước biển 15m, Trạm B 15m - Nhiệt độ trung bình năm 25℃ - Lượng mưa trung bình hàng năm 200mm/h - K= 4/3 C= (theo kiến nghị CCIR) - Chọn độ cao anten trạm B 45m Trạm A Trạm B Khoảng cách từ điểm cao 10 km 50 km Độ cao so với mực nước biển 15 m 20 m Cần tính 45 m Chọn độ cao cột anten → Trong đó: Từ ta có sơ đồ mặt cắt nghiêng tuyến tuyền sau: h1, h2: Độ cao trạm A trạm B so với mực nước biển ha1, ha2: Độ cao cột anten trạm A B Ei: Độ lồi trái đất d1, d2: khoảng cách từ trạm A, B đến điểm cao tuyến truyền F = CF1: Độ đài khoảng hở 15 Hình: Sơ đồ mặt cắt ngang tuyến truyền Các thông số củ thiết bị Ta chọn thiết bị làm việc tuyến có thơng số sau: - Tần số làm việc trạm A 5,75 Ghz - Tần số làm việc trạm B 6,25 Ghz → Tần số làm việc trung tâm Ghz - Công suất trạm phát là: 35 dbm - Ngưỡng thu BER = 10-6 -87dB - Chọn Anten Parabol có độ D = 2,4m Độ lợi G = 43,56 db (Do chọn tần số làm việc Ghz ta suy bước sóng λ= c/f; ta tính độ lợi G= 20logπd / λ) = 20 lg(4πdf/c)D/λ, nên ta chọn anten vậy) - Ống dẫn sóng WC42 dB/km (để tính suy hao) - Dung lượng 2*2 Mb/s 16 II Tính tốn giá trị đ ờng truyền Độ lồi trái đất Ei = (km) (km) (m) Thay số ta có Ei = 51 10∗50 = 29,4 m 4/3 Bán kính thư củ miền Fresnel thư F1 Đây bán trục Parapolloit miền Fresnel thứ là: F1 = 17,3√ ( ) ( ) (m) (ℎ) ( ) Thay số ta có F1 = 17,3√ 10∗50 = 20,39 m 6∗60 Khoảng hở đường truyền (F1- CF1) khoảng an toàn cho truyền sóng truyền mà bị phading nhiễu xạ Nên khoảng hở đường truyền lớn chất lượng tuyến truyền cao Khoảng hở đường truyền: (F1- CF1) với C = 0,6 nên ta có: (F1- CF1) = C.F1= 0,6.F1= 0,6.20,39= 12.234 (m) Tính chiều c o cột nten trạm A Ta có cơng thức tính độ cao cần thiết tia vô tuyến là: Bi = E + (O+T) + CF1 Khơng có vật chắn hình nêm, cối thấp nhà nên: O+T = 80 (m) Thay giá trị vào ta có: B = 29,4 + 80 + 12,234 = 121,634 m Theo cơng thức tính độ cao trạm cịn lại thì: Độ cao trạm A là: ha1 = (h2 + ha2)+ [B- (h2 + ha2)]d/d2 - h1 = - 15 ≈ 117,96 m (20 + 45) + [121,634 – (20 + 45)]*(60/50) 17