thuyết minh lý thuyết thiết kế tuyến

LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP Thuyết minh: LÝ THUYẾT THIẾT KẾ TUYẾN 1 MỤC LỤC LU N ÁN T T NGHI PẬ Ố Ệ 1 Thuyêt minh:́ 1 LÝ THUY T THI T K TUY NẾ Ế Ế Ế 1 M C L CỤ Ụ 2 PH N IẦ 4 D N NH PẪ Ậ 5 B NG 2-2-1 : Các b ng t n s c p phát c a FCC cho các h th ng Viba sẢ ă ầ ố ấ ủ ệ ố ố 7 B ng 2 - 3 - 1 Các đ ngh c a CCIR v s s p x p các kênh c a RFả ề ị ủ ề ự ắ ế ủ 9 Km 15 B ng 2-5-2: M t ví d tính toán giá tr c a xả ộ ụ ị ủ 16 A 16 RX 29 TX 29 TX 29 RX 29 Chu n b m t b ng tính toán d li u nh b ng 2-5-4ẩ ị ộ ả ữ ệ ư ở ả 31 Mô t tuy nả ế 31 n vĐơ ị 31 Pb =10 -FMb/10 38 K: Là h ng s ph thu c vào cách đi u chằ ố ụ ộ ề ế 40 Hình 2-6-5: D ng ngu n cung c p DCạ ồ ấ 56 Nguyên nhân suy y uế 60 Nh ng khuy t t t Modem n i vòng IFữ ế ậ ố 60 Hình 3-1 Tr m không d phòngạ ự 69 B C5ƯỚ 76 x = 78 Các đ c tính c a đ ng truy n d nặ ủ ườ ề ẫ 83 T n th t tuy nổ ấ ế 83 l iĐộ ợ 83 Các hi u ng Fading ph ngệ ứ ẳ 84 Các tính toán kh n ng s d ngả ă ử ụ 84 Hay 92 93 B C 6ƯỚ 93 Máy phát A 93 Máy phát A 93 Tr m Aạ 93 Hình 3-10:D ng b trí h th ngạ ố ệ ố 94 B C 7ƯỚ 96 B C 8ƯỚ 97 T n s trung t n c a tuy n là 35 MHz.ầ ố ầ ủ ế 97 2 Th c hi n truy n d n hai lu ng tín hi u s 2Mbit/sự ệ ề ẫ ồ ệ ố 97 B C 9ƯỚ 99 B tr nộ ộ 99 ANTEN 99 B ng g că ố 99 Module 99 máy phát 99 B l c thông m t d iộ ọ ộ ả 99 Module 99 máy thu 99 B l c thông m t d iộ ọ ộ ả 99 Kênh 99 giám sát 99 Hình 3-12: C u hình tr m không d phòng.ấ ạ ự 99 II. O CĐ ĐẠ 101 t 121 3 PH N IẦ LÝ THUY T THI T KẾ Ế Ế TUY NẾ 4 D N NH PẪ Ậ n Sau khi trình bày các k thu t c b n s d ng trong Viba s . t o ti n đỹ ậ ơ ả ử ụ ố Để ạ ề ề cho vi c thi t k tuy n ta b t tay vào ph n lý thuy t thi t k tuy n Viba s đi m n iệ ế ế ế ắ ầ ế ế ế ế ố ể ố đi m t ng quát. Nói chung công vi c thi t k trong m t h th ng vi ba đi m n i đi mể ổ ệ ế ế ộ ệ ố ể ố ể tr c x s bao g m các b c sau đây:ự ạ ẽ ồ ướ B c 1: Nghiên c u dung l ng đòi h i.ướ ứ ượ ỏ B c 2: Ch n b ng t ng vô tuy đ s d ng.ướ ọ ă ầ ế ể ử ụ B c 3: S p x p các kênh RF.ướ ắ ế B c 4: Quy t đ nh các tiêu chu n th c hi n.ướ ế ị ẩ ự ệ B c 5: Ch n v trí và tính toán đ ng truy n.ướ ọ ị ườ ề B c 6: C u hình h th ng.ướ ấ ệ ố B c 7: S p x p b o trì.ướ ắ ế ả B c 8: Các tiêu chu n k thu t.ướ ẩ ỹ ậ B c 9: L p đ t và đo th .ướ ắ ặ ử Trên đây là 9 b c c b n đ thi t k m t h th ng Viba đi m n i đi m. 9 b c nàyướ ơ ả ể ế ế ộ ệ ố ể ố ể ướ mô t đ y đ các công vi c c n thi t cho vi c thi t k m t tuy n Viba. các b c sauả ầ ủ ệ ầ ế ệ ế ế ộ ế Ở ướ ta s đi vào ph n lý thuy t c a vi c thi t k tuy n đ t o c s cho vi c thi t k m tẽ ầ ế ủ ệ ế ế ế ể ạ ơ ở ệ ế ế ộ tuy n c th trong ph n II.ế ụ ể ầ 5 B C 1ƯỚ NGHIÊN C U DUNG L NG ÒI H IỨ ƯỢ Đ Ỏ Trong vi c thi t k m t h th ng liên l c đi m n i đi m vi c tìm hi u k v dungệ ế ế ộ ệ ố ạ ể ố ể ệ ể ĩ ề l ng c n thi t là r t quan tr ng. Nó là n n t ng cho các quy t đ nh quan tr ng ph nượ ầ ế ấ ọ ề ả ế ị ọ ở ầ sau: • Ph i chú ý đ n dung l ng phát s tri n trong vòng 10 ho c 15 n m t i c ng nhả ế ượ ẽ ể ặ ă ớ ũ ư dung l ng c n thi t hi n t i. Vi c d đoán này d a vào các đi m sau:ượ ầ ế ở ệ ạ ệ ự ự ể − D avào đ c đi m phát tri n dân s .ự ặ ể ể ố − c đi m vùng (thành ph nông thôn, vùng nông nghi p…)Đặ ể ố ệ − T l phát tri n c a các ho t đ ng kinh t .ỷ ệ ể ủ ạ ộ ế − T c đ c i thi n đi u ki n s ng trong t ng lai.ố ộ ả ệ ề ệ ố ươ • H th ng ph i đ c thi t k đ cho phép có th n i r ng thêm trong t ng lai.ệ ố ả ượ ế ế ể ể ớ ộ ươ Tuy nhiên, các n c đang phát tri n (nh th c tr ng n c ta) th ng khó d đoánở ướ ể ư ở ự ạ ướ ườ ự chính xác dung l ng c n thi t trong kho ng th i gian dài. Do đó không nên l p đ c các hượ ầ ế ả ờ ắ ặ ệ th ng có dung l ng quá l n cho các yêu c u cho t ng lai. S kinh t h n khi ch n cácố ượ ớ ầ ươ ẽ ế ơ ọ thi t b có dung l ng nh giai đo n đ u tiên và n u dung l ng này không đáp ng đ cế ị ượ ỏ ở ạ ầ ế ượ ứ ượ sau khi s d ng vài n m, h th ng có th thay th b i m t h th ng khác có dung l ngử ụ ă ệ ố ể ế ở ộ ệ ố ượ l n h n còn h th ng c đ c dùng tuy n c n dung l ng nh h n. Nên đôi khi xâyớ ơ ệ ố ũ ượ ở ế ầ ượ ỏ ơ d ng m t h th ng v a ph i và d dàng thay th khi có k thu t m i trong t ng lai thìự ộ ệ ố ừ ả ể ế ỹ ậ ớ ươ kinh t h n.ế ơ 6 B C 2ƯỚ CH N B NG T N S VÔ TUY N S D NGỌ Ă Ầ Ố Ế Ử Ụ . i v i các ng d ng c a k thu t Viba, b ng t ng ho t đ ng c a nó n m trongĐố ớ ứ ụ ủ ỹ ậ ă ầ ạ ộ ủ ằ kho ng t 1GHz đ n 15GHz. Trong đó các t n s vô tuy n đ c c p phát cho các d ch vả ừ ế ầ ố ế ượ ấ ị ụ xác đ nh đ c qui đ nh b i các lu t vô tuy n. Chúng ta quan tâm đ n d i t n t 800MHz -ị ượ ị ở ậ ế ế ả ầ ừ 6425MHz và 7900MHz - 8100MHz. Lu t vô tuy n mô t lu t c m đoán c a h th ngậ ế ả ậ ấ ủ ệ ố tr m m t đ t s d ng các b ng t n s này, vì chúng chia b ng t n v i d ch v liên l c vạ ặ ấ ử ụ ă ầ ố ă ầ ớ ị ụ ạ ệ tinh. Trong tr ng h p này công su t b c x hi u d ng c a máy phát và anten trong hườ ợ ấ ứ ạ ệ ụ ủ ệ th ng L/S không v t quá 55 dBw ho c công su t đ a đ n anten không đ c v t quáố ượ ặ ấ ư ế ượ ượ 13dBw. Các y u t quan tr ng khác trong vi c gán đ nh t n s bao g m dung sai t n s vàế ố ọ ệ ị ầ ố ồ ầ ố b ng thông phát x . Lu t vô tuy n không có tiêu chu n b t bu c v b ng thông. Tuyă ạ ậ ế ẩ ắ ộ ề ă nhiên dung sai t n s c a máy phát ho t đ ng trong vùng sóng Viba nên là 300*10ầ ố ủ ạ ộ -6 cho máy phát có công su t d i 100W và 100*10ấ ướ -6 cho máy phát có công su t trên 100W.ấ Hi n nay t ng s vô tuy n s d ng trong h th ng liên l c Viba thay đ i tệ ầ ố ế ử ụ ệ ố ạ ổ ừ 1GHz - 15 GHz. Các giá tr t ng đ i c a t n s RF ph thu c vào nhi u y u t .ị ươ ố ủ ầ ố ụ ộ ề ế ố - các t n s th p thì kích th c thi t b l n công su t máy d dàng th c hi n, đỞ ầ ố ấ ướ ế ị ớ ấ ễ ự ệ ộ l i anten l n, t n hao ph i nh , t n th t không gian và dây d n t n khác ch y u sợ ớ ổ ả ỏ ổ ấ ẫ ầ ủ ế ử d ng cho các đ ng trung k ng n ho c đ ng trung k ph . Dung l ng c ng đóng vaiụ ườ ế ắ ặ ườ ế ụ ượ ũ trò quan tr ng trong vi c ch n b ng t n ho t đ ng cho h th ng, b ng sau cho ta cácọ ệ ọ ă ầ ạ ộ ệ ố ả tham kh o v b ng t n ch n và dung l ng.ả ề ă ầ ọ ượ B ng t nă ầ ( MHz) B ng thông cho phépă ( MHZ) Dung l ng c c ti u c a các kênh tho i đãượ ự ể ủ ạ đ c mã hóaượ 1495 - 1535 2110 - 2130 2160 - 2180 3700 - 4200 5925 - 6425 10700 - 11700 2 3,5 3,5 20 30 40 30 96 96 1152 1152 1152 B NG 2-2-1 : Các b ng t n s c p phát c a FCC cho các h th ng Viba sẢ ă ầ ố ấ ủ ệ ố ố 7 B C 3ƯỚ S S P X P CÁC KÊNH RFỰ Ắ Ế S s p x p các kênh RF là m t ph n r t quan tr ng trong vi c thi t k h th ng.ự ắ ế ộ ầ ấ ọ ệ ế ế ệ ố Nó đ c bi t quan tr ng cho các h th ng vô tuy n chuy n ti p. Vì m c khác bi t v tínặ ệ ọ ệ ố ế ể ế ứ ệ ề hi u vô tuy n gi a ngõ vào và ngõ ra c a m t tr m l p thay đ i t 60 - 80 dB thì vi c sệ ế ữ ủ ộ ạ ặ ổ ừ ệ ử d ng cùng m t t n s vô tuy n gi a ngõ ra và ngõ vào s gây ra hi n t ng giao thoa đ ngụ ộ ầ ố ế ữ ẽ ệ ượ ộ do ph n h i. Trong Viba chuy n ti p ta th ng s d ng k ho ch hai t n s ho c kả ồ ể ế ườ ử ụ ế ạ ầ ố ặ ế ho ch b n t n s .ạ ố ầ ố K ho ch b n t n s đ c s d ng r ng rãi vì lí do kinh t . Nó c n hai t n sế ạ ố ầ ố ượ ử ụ ộ ế ầ ầ ố cho m t m ch RF. Th ng thì b n anten s d ng cho m t tr m l p đ t ngay c v iộ ạ ườ ố ử ụ ộ ạ ắ ặ ả ớ k ho ch hai t n s c ng v i các anten này có th s d ng cho hai ho c nhi u h n cácế ạ ầ ố ũ ớ ể ử ụ ặ ề ơ kênh RF song công cùng trên m t đ ng trên hình v :ộ ườ ẽ 8 f-2a f-1c f-1b f-1a f1a f-1b f-1c . . f-2a f-2b f-2c . . . f-2b f-2c f-1cf-2a f-1a f-1c f-1c . . f-2a f-2c f-2c . . f-1b f-1c f-2b f-2c Hình2 -3-1 tr m l p k ho ch hai t n s cho vài kênh RF song công.ạ ặ ế ạ ầ ố K ho ch b n t n s đòi h i t l tr c sau (front to back) c a m u b c xế ạ ố ầ ố ỏ ỷ ệ ướ ủ ẫ ứ ạ anten b i m i anten ho t đ ng m i t n s khác nhau.ở ỗ ạ ộ ở ỗ ầ ố • S s p x p các kênh RF.ự ắ ế B ng sau li t kê s gi i thi u c a CCIR s s p x p các kênh RF cho h vô tuy nả ệ ự ớ ệ ủ ự ắ ế ệ ế chuy n ti p cho m ch qu c t :ể ế ạ ố ế CCIR Rec S kênh tho i t i đa c aố ạ ố ủ m t kênh RFộ T n s trung tâmầ ố (MHz) r ng b ng RFĐộ ộ ă (MHz) 238 - 1 385 279 - 1, 382 - 1 383 - 1 384 - 1 386 - 1 387 60/120 60/120/300 300/1800 1800 960/2700 300/960 960 1808,2000,2203 7575 1903,2101,4003 6475 6770 8350 1120 200 300 400 500 680 300 1000 B ng 2 - 3 - 1 Các đ ngh c a CCIR v s s p x p các kênh c a RFả ề ị ủ ề ự ắ ế ủ Hình 2 - 3 - 1 làm rõ ví d s p x p các kênh c a RF d a vào CCIR Rec 338 - 1. Các hụ ắ ế ủ ự ệ th ng ph đòi h i cho các kênh ph c v có th k t h p trong cùng m t b ng t n RF nh làố ụ ỏ ụ ụ ể ế ợ ộ ă ầ ư m t h th ng chính, có đ c đi u ki n thu n l i này các anten có th s d ng chung choộ ệ ố ượ ề ệ ậ ợ ể ử ụ c hai h th ng. M t ví d s p x p các kênh RF cho m t h th ng ph nh th c ngả ệ ố ộ ụ ắ ế ộ ệ ố ụ ư ế ũ đ c cho hình 2-3-2 d a vào CCIR Rec. Trong hình v này c hai m ch RF bìnhượ ở ự ẽ ả ạ th ng ho c m t m ch RF bình th ng và m t RF d phòng đ c cung c p cho các kênhườ ặ ộ ạ ườ ộ ự ượ ấ ph c v theo m i h ng cho phép phân t p t n s trung t n.ụ ụ ỗ ướ ậ ầ ố ầ S s p x p các kênh RF c a hình 2-3-2 đ c làm rõ l i hình 2-3-4 b ng m t nh nự ắ ế ủ ượ ạ ở ằ ộ ậ xét đ cho ta m i quan h gi a 8 kênh đi và 8 kênh tr v m t tr m l p s d ng k ho cể ố ệ ữ ở ề ở ộ ạ ặ ử ụ ế ặ hai t n s . M t trong 8 kênh có th s d ng nh là m t kênh d phòng. S phân c c khácầ ố ộ ể ử ụ ư ộ ự ự ự nhau đ c s d ng cho các kênh k c n nhau đ gi m giao thoa RF.ượ ử ụ ế ậ ể ả 1 3 5 7 2’ 4’ 6’ 8’ 2 4 6 8 1’ 3’ 5’ 7’ 9 29.65 MHz 252.05MHz 250MHz 6175 MHz 250 MHz 5925 MHz +248.9 (F) +249.5 (A) 44.5 MHz 6425MHz -248.9 (F) -249.5 (A) ↑ ho c ặ ↓ ch nh ng kênh RF c a h th ng ph .ỉ ữ ủ ệ ố ụ A: Biên đ gi i đi u ch .ộ ả ề ế B: t n s đi u ch .ầ ồ ề ế Hình 2-3-2 S s p x p kênh RFự ắ ế V H H th ng ph V Hệ ố ụ 10 8’ 7’ 6’ 5’ 4’ 3’ 2’ 8’ 6’ 4’ 2’ 7’ 5’ 3’ 1’ 1’ 8 6 4 2 8 6 4 2 7 5 3 1 7 5 3 1 250MHZ [...]... gây giao thoa đến hệ thống - Việc thiết kế một hệ thống Viba mới không gây nhiễu cho một một số hệ thống Viba đang có và không bị các hệ thống này gây nhiễu 11 BƯỚC 4 QUYẾT ĐỊNH TIÊU CHUẨN THỰC HIỆN Các tiêu chuẩn kỹ thuật có thể phân loại như sau: a/ Tiêu chuẩn hành chính b/ Mục tiêu thiết kế (cho các nhà thiết kế các thiết bị) c/ Mục tiêu thiết kế (cho các nhà thiết kế hệ thống) d/ Sự vận hành hay... lu ật vô tuy ến (Radio Regulations) Thiết lập bởi hiệp hội liên hệ quốc tế Trong việc chọn băng tần số RF cũng như trong việc thiết kế các trạm vô tuyến mặt đất sử dụng cùng b ăng t ần với hệ thống liên lạc vệ tinh, Ta xét đến những tiêu chuẩn này Có khá nhiều các giới thiệu hoặc ghi chép của CCIR trong vi ệc thi ết k ế m ột hệ thống Viba chuyển tiếp Khi thiết kế tuyến Viba đi ểm n ối đi ểm ta c ần... trí (thành phố và thị trấn) sẽ kết nối với hệ thống b) Các loại và số lượng của các tín hiệu sẽ được truyền c) Các điểm được cấp tín hiệu và giao tiếp với các thiết bị trong cơ quan điện thoại d) Kế hoạch mở rộng trong tương lai cho hệ thống e) Các hệ thống Viba điểm nối điểm và chuyển tiếp đang t ồn t ại ho ặc s ẽ có trong t ương lai có liên quan đến hệ thống sẽ thiết kế f) Hệ thống sẽ dùng các chỉ... TX RX Trạm mặt đất Đường truyền vô tuyến của sóng mong muốn Đường truyền vô tuyến của sóng không mong muốn Hình 2-5-4: Giao thoa vô tuyến với liên lạc vệ tinh 5.Xác suất tạp âm đột biến nháy: Trong hệ thống liên lạc Viba điểm nối điểm dài, ở điều kiện truyền dẫn bình thường thì tỉ số giữa tín hiệu vào và tạp âm nhiệt trên mỗi kho ảng cách Viba th ường đ ược thiết kế vào khoảng 75 - 80 dB (không có... trị này cho thấy tạp âm không có trọng số ở kênh trên cùng của băng gốc 26 4.Giao thoa vô tuyến với các hệ số khác Giao thoa vô tuyến nên kiểm tra không chỉ trong hệ thống Viba thi ết k ế mà còn với các hệ thống Viba khác Những phần sau đây có thể là nguyên nhân c ủa s ự giao thoa vô tuyến này a.Giao thoa vô tuyến với hệ thống Viba khác Khi các hệ thống Viba khác sử cùng b ăng tần với hệ th ống Viba... do kết nối F/B nhận đã đề cập trước đó, đ ưa vào tính toán s ự suy gi ảm do tính định hướng của ten ở trạm mặt đất và trạm viba mặt đất Như giao thoa D CCIR Rec 406-1 giới hạn công suất đưa đến anten của h ệ thống liên lạc Viba điểm nối điểm mặt đất đến +13 dBw và EIRP (công su ất b ức x ạ đ ẳng hướng tương đương) của máy phát bị giới hạn tới +55 dBw Tuyến Viba điểm nối điểm mới nên được thiết kế sao... ặc sóng truyền qua Ay R2 R1 R3 A’ A B Hình 2-5-7 : Một tuyến viba có vài gờn bên trong 19 Để tránh fading loại K nghiêm trọng hoặc sự méo dạng truyền dẫn gây ra b ởi sóng ph ản xạ từ mặt đất, đường truyền nên được lựa chọn để không một sóng phản xạ đáng k ể nào đến được điểm nhận Để kiểm tra sự ảnh hưởng của sóng phản xạ trong một tuyến viba thiết kế, ta cần phải định điểm phản xạ để biết được tình tr... đặc tính của đường truyền dẫn Ký hiệu Đơn vị Trạm Trạm Kết qủa tính Mô tả tuyến A B toán và ghi chú 1.Vị trí các trạm 2.Số loại thiết bị 3.Tần số làm việc f GHz 4.Phân cực 5.Dung lượng kênh Mbit/s Mbit/s 6.Loại điều chế máy phát 7.Độ nâng vị trí x m 8.Độ dài đường truyền dẫn d Km 9.Độ cao của anten h m 10.Loại tháp anten Tự đỡ,dây néo Tổn thất tuyến 11.Tổn thất đường truyền dẫn của A0 dB không gian... với trạm A và trạm B 2.Số loại thiết bị Sau khi đã nghiên cứu kĩ về dung lượng, băng tần và các ch ỉ tiêu khác ta có th ể ti ến hành chọn các thiết bị cho hệ thống thường có rất nhi ều lo ại thi ết b ị khác nhau trên m ột tuyến Tuy nhiên trong Sheet tính toán đường truyền ta ch ỉ ghi m ột s ố các thông s ố c ủa nó 3.Tần số làm việc Trong Viba điểm nối điểm chỉ sử dụng kế hoạch hai tần số, nên ta có... ki ểm tra giao thoa vô tuyến với hệ thống liên lạc vệ tinh Như ở trong hình 2-5-13 các giao thoa vô tuyến giữa hệ thống liên l ạc v ệ tinh và hệ thống liên lạc Viba điểm nối điểm mặt đất có thể phân thành 4 tr ường h ợp sau (liên quan đến các đường truyền A, B, C, D) Trong các đường truyền này các giao thoa từ hệ thống Viba m ặt đ ất đến h ệ th ống liên lạc vệ tinh ví dụ như tuyến C và D có ảnh hưởng . LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP Thuyết minh: LÝ THUYẾT THIẾT KẾ TUYẾN 1 MỤC LỤC LU N ÁN T T NGHI PẬ Ố Ệ 1 Thuyêt minh: ́ 1 LÝ THUY T THI T K TUY NẾ Ế Ế Ế 1 M C L CỤ Ụ 2 PH N. N IẦ LÝ THUY T THI T KẾ Ế Ế TUY NẾ 4 D N NH PẪ Ậ n Sau khi trình bày các k thu t c b n s d ng trong Viba s . t o ti n đỹ ậ ơ ả ử ụ ố Để ạ ề ề cho vi c thi t k tuy n ta b t tay vào ph n lý thuy. thi t cho vi c thi t k m t tuy n Viba. các b c sauả ầ ủ ệ ầ ế ệ ế ế ộ ế Ở ướ ta s đi vào ph n lý thuy t c a vi c thi t k tuy n đ t o c s cho vi c thi t k m tẽ ầ ế ủ ệ ế ế ế ể ạ ơ ở ệ ế ế ộ tuy