Báo cáo thực tập " tần số vô tuến điện"- trường Đại Học Hàng Hải pdf

Vị trí và chức năng Đài kiểm soát vô tuyến điện Đài kiểm soát là đơn vị trực thuộc Trung tâm tần số vô tuyến điện khu vực V có chức năng giúp Giám đốc trung tâm thực hiện nhiệm vụ kiểm

LỜI NÓI ĐẦU

Phổ tần số vô tuyến điện là một tài nguyên vô cùng quý giá và hữu hạn trong thông tin hiện nay Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật đáp ứng nhu cầu khác nhau của con người, các thiết bị thông tin ngày càng hiện đại hơn và có khả năng làm việc ở các dải tần số cao hơn

Tuy nhiên việc sử dụng tần số vô tuyến điện không phải là tùy tiện được mà nó cần phải có

sự quản lý để tránh sự can nhiễu trong thông tin, phù hợp với quy định quốc tế và tuân thủ pháp luật Việt Nam

Cục tần số vô tuyến điện trực thuộc Bộ thông tin và truyền thông là một trong những

cơ quan thực hiện chức năng tham mưu giúp Bộ trưởng Bộ thông tin và truyền thông quản

lý nhà nước và tổ chức thực thi nhiệm vụ quản lý nhà nước chuyên ngành về tần số vô tuyến điện trên phạm vi cả nước

Cục tần số vô tuyến điện bao gồm 8 trung tâm :

tỉnh và thành phố Hà Nội, Cao Bằng, Bắc Cạn, Lạng Sơn, Thái Nguyên, Bắc Giang, Bắc Ninh, Vĩnh Phúc, Hà Tây, Hoà Bình, Hà Nam và Ninh Bình

các tỉnh và thành phố : Thành phố Hồ Chí Minh, Bình Dương, Bình Phước,Tây Ninh, Đồng Nai, Bà Rịa-Vũng Tàu, Long An, Tiền Giang, Bến Tre

và thành phố : Đà Nẵng, Quảng Trị, Thừa Thiên - Huế, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Gia Lai và Kon Tum

và thành phố : Cần Thơ, Hậu Giang, Vĩnh Long, Trà Vinh, Đồng Tháp,Sóc Trăng, An Giang, Kiên Giang, Bạc Liêu và Cà Mau

và thành phố : Hải Phòng, Quảng Ninh, Hải Dương, Hưng Yên, Thái Bình và Nam Định

và thành phố : Nghệ An, Thanh Hoá, Hà Tĩnh và Quảng Bình

 Trung Tâm Tần Số VTĐ Khu Vực VII đặt tại Khánh Hòa, có địa bàn quản lý là các

tỉnh và thành phố : Khánh Hoà, Lâm Đồng, Đắc Nông, Đắc Lắc, Phú Yên, Ninh Thuận

và Bình Thuận

và thành phố : Phú Thọ, Sơn La, Điện Biên, Lai Châu, Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang và Tuyên Quang

Được sự phân công của nhà trường, chúng em được thực tập tại trung tâm tần số vô tuyến điện khu vực V trong thời gian từ ngày 9.8.2011 đến 30.9.2011

Bài báo cáo thực tập bao gồm các nội dung chính như sau :

PHẦN I GIỚI THIỆU VỀ TRUNG TÂM TẦN SỐ VTĐ KHU VỰC V

 Địa chỉ : 783 Tôn Đức Thắng, phường Sở Dầu, quận Hồng Bàng, Thành phố Hải Phòng

 Chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của trung tâm tần số vô tuyến điện khu vực V được quy định trong Quyết Định số 164/QĐ-CTSVTĐ của Cục trưởng Cục tần số vô tuyến điện

1 Vị trí và chức năng

Đài kiểm soát vô tuyến điện (Đài kiểm soát) là đơn vị trực thuộc Trung tâm tần số vô tuyến điện khu vực V có chức năng giúp Giám đốc trung tâm thực hiện nhiệm vụ kiểm soát tần số vô tuyến điện

2 Nhiệm vụ và quyền hạn

* Xây dựng kế hoạch và thực hiện kiểm soát trên địa bàn quản lý của trung tâm việc phát sóng vô tuyến điện của các đài phát trong nước, các đài nước ngoài phát sóng đến Việt Nam thuộc các nghiệp vụ thông tin vô tuyến điện theo quy định của pháp luật Việt Nam và điều ước quốc tế mà Việt Nam đã ký kết hoặc gia nhập

* Phát hiện các hành vi vi phạm pháp luật về tần số vô tuyến điện, lập báo cáo phát hiện vi phạm để xử lý theo quy định của pháp luật

* Thu, đo các thông số kỹ thuật và khai thác, mức độ chiếm dụng băng tần của các đài phát sóng thuộc các nghiệp vụ vô tuyến điện và các nguồn phát sóng vô tuyến điện khác Tổng hợp các số liệu đo, kiểm soát để phục vụ cho công tác quản lý tần số vô tuyến điện

* Tham gia các chương trình kiểm soát phát sóng vô tuyến điện quốc tế và các hoạt động

về kỹ thuật, nghiệp vụ của Liên minh viễn thông quốc tế (ITU) và các tổ chức quốc tế liên quan khác theo quy định của Cục Tần số vô tuyến điện

* Quản lý, sử dụng các trạm kiểm soát cố định của trung tâm

* Bảo quản tài sản, hồ sơ, tài liệu của đài kiểm soát

* Thực hiện các nhiệm vụ khác theo sự phân công của Giám đốc Trung tâm Tần số vô tuyến điện khu vực V

3 Cơ cấu tổ chức

Trung tâm V bao gồm các phòng ban như sau:

- Phòng Hành chính - Tổng hợp

- Phòng Nghiệp vụ

- Đài Kiểm soát vô tuyến điện

- Phòng Kiểm tra - Xử lý

Đài kiểm soát gồm có Trưởng đài, Phó trưởng đài và các cán bộ, công chức

* Trưởng đài chịu trách nhiệm trước Giám đôc Trung tâm Tần số vô tuyến điện khu vực V

và trước pháp luật vế việc tổ chức thực hiện chức năng, nhiệm vụ và quyến hạn được giao

* Phó trưởng đài giúp Trưởng đài chỉ đạo, điều hành các mặt công tác của đài và chịu trách nhiệm trước Trưởng đài và trước pháp luật về nhiệm vụ được phân công

* Nhiệm vụ của cán bộ, công chức trong Đài kiểm soát do Trưởng đài phân công

PHẦN II

HỆ THỐNG THIẾT BỊ KIỂM TRA, KIỂM SOÁT TẦN SỐ

1 Vai trò của kiểm tra, kiểm soát tần số vô tuyến điện

a Vì sao phải kiểm soát ?

- Là tai là mắt của hoạt động quản lý tần số

- Giúp phát hiện các phát xạ bất hợp pháp

- Giúp thu thập các số liệu phục vụ cho các công tác khác

- Để đảm bảo chất lượng thông tin liên lạc

- Góp phần giải quyết các can nhiễu

b Kiểm soát để làm gì ?

- Đảm bảo các đặc tính của phát xạ theo đúng giấy phép đã được cấp

- Giám sát việc sử dụng băng tần và độ chiếm dụng kênh thông tin

- Phát hiện các đài vô tuyến điện bất hợp pháp

- Xác định các nguồn nhiễu ảnh hưởng đến thông tin

- Yêu cầu các đơn vị hoạt động sai tạm ngừng sử dụng thiết bị

c Kiểm soát cái gì ?

- Tần số

- Cường độ trường

- Độ chiếm dụng băng tần

- Điều chế

- Định hướng

- Độ chiếm dụng kênh

- Mật độ công suất

2 Nhiệm vụ của kiểm soát viên

Kiểm soát viên có 2 nhiệm vụ chính là nhiệm vụ thu và đo

- Nhiệm vụ thu : kiểm soát dải tần, kiểm soát 1 kênh hoặc nhiều kênh, nhận dạng phát xạ

- Nhiệm vụ đo : thực hiện đo các thông số như trên, thực hiện nhận dạng, giải mã, phân tích phổ

3 Hình thức kiểm tra

- Định kỳ ; theo quý hoặc năm nằm trong kế hoạch

- Đột xuất : không nằm trong kế hoạch mà do các sự kiện phát sinh

- Lưu động : nhằm bổ trợ cho các khu vực mà trạm cố định không kiểm soát được

4 Các loại trạm kiểm soát

- Các trạm kiểm soát tần số bao gồm : + trạm cố định

+ trạm lưu động

+ trạm điều khiển từ xa

+ thiết bị xách tay

- Số lượng trạm kiểm soát phụ thuộc vào nhiệm vụ kiểm soát, địa hình của khu vực đặt trạm và nguồn lực tài chính

a Trạm kiểm soát cố định

- Là thành phần trung tâm của hệ thống kiểm soát tần số, được đặt tại trung tâm của vùng kiểm soát nơi có nhiều đài phát vô tuyến điện

- Có khả năng thu đo các phát xạ mà không bị hạn chế về không gian, anten thu đo và nguồn điện

- Có thể thu thập số liệu từ các trạm điều khiển từ xa, các xe đo chuyên dụng thông qua đường truyền vô tuyến hay hữu tuyến

- Trạm kiểm soát cố định loại 1: kiểm soát trong dải 9 KHz - 3 GHz và định hướng các nguồn phát xạ VTĐ trong dải 30 MHz - 3 GHz, sử dụng anten Onmi (anten vô hướng)

và loga chu kỳ Các trạm này được đặt ở các trung tâm tần số vôt uyến điện khu vực, các thành phố lớn quan trọng, trung tâm vùng có mật độ máy phát cao, đông dân cư cần xác định nhanh nguồn can nhiễu và các phát xạ vô tuyến bất hợp pháp

- Trạm kiểm soát cố định loại 2 : kiểm soát trong dải 9 KHz - 3 GHz và định hướng các nguồn phát xạ VTĐ trong dải 30MHz – 1 GHz, sử dụng anten Onmi (anten vô hướng)

và loga chu kỳ Các trạm này được đặt tại các thị xã, các vùng có mật độ đài phát không cao, các cửa khẩu, sân bay, hải cảng

- Trạm kiểm soát cố định loại 3 : kiểm soát trong dải 9 KHz - 1 GHz do cục tần số tích hợp Nó sử dụng máy tính để lưu trữ tín hiệu nhận được từ trạm khác qua mạng internet

và từ máy thu

Trung tâm kiểm soát tần số khu vưc V hiện có :

+ 1 trạm kiểm soát trung tâm đặt tại thành phố Hải Phòng

+ 2 trạm kiểm soát cố định loại 1 đặt tại Đông Hưng (Thái Bình) và Hải Dương

+ 4 trạm kiểm soát cố định loại 2 đặt tại Móng Cái, Hòn Gai, Cửa Ông (Quảng Ninh) và Xuân Trường (Nam Định)

b Trạm lưu động

-Thực chất đó là trạm loại 1 đặt trên xe, máy bay, và phương tiện giao thông đường thủy

- Kiểm soát các phát xạ công suất thấp, anten tính hướng cao mà trạm kiểm soát cố định không kiểm soát được

- Một số trường hợp, thiết kế thêm các thiết bị đo xách tay trên xe kiểm soát để kiểm soát các phát xạ mà xe không kiểm soát được

c Trạm điều khiển từ xa (trạm tự động)

- Các trạm kiểm soát tự động điều khiển từ xa nhận nhiệm vụ từ các Trung tâm Tấn số khu vực qua đường liên lạc vô tuyến ( viba, ADSL, VSAT) hoặc hữu tuyến đảm bảo công tác kiểm soát được liên tục mà không có sự có mặt của nhân viên vận hành Chế độ hoạt động của trạm có thể được định trước hoặc ở chế độ thoại trực tiếp Các trung tâm khu vực có thể dừng hoạt động của trạm bất cứ lúc nào và yêu cầu thực hiện một nhiệm

vụ khác

- Phạm vi kiểm soát của một trạm khoảng trong vòng bán kính là 50 km – 60 km Thực tế, người ta thường bố trí 3 trạm tạo thành hình tam giác đều, mỗi cạnh 60 km để kiểm soát

2 Một số thiết bị kiểm soát hiện có tại trung tâm V

a Máy thu ICOM R9000

- Băng tần làm việc là 100 KHz ~ 2 GHz

- Có 1000 kênh nhớ để lưu trữ các thông tin như tần số, mode thu, độ suy giảm RF

- Có khả năng quan sát được dạng tín hiệu (dạng phổ tín hiệu)

- Có khả năng định hướng tín hiệu

- Phân tích được sự điều chế

- Được sử dụng để thu các tín hiệu có thể giải điều chế được như tín hiệu thoại

Máy thu này là một thiết bị được trang bị cho trung tâm từ rất lâu, so với điều kiện hiện nay thì đã trở lên lạc hậu Nó có thể thao tác bằng tay trực tiếp với các phím bấm trên mặt máy hoặc điều khiển gián tiếp bằng phầm mềm Chủ yếu được dùng để thu tín hiệu phát thanh, phát hình thông qua việc điều chỉnh tần số nghe trực tiếp

b Anten thu

Trung tâm V sử dụng anten thu của Đức là nhiều, ví dụ R&SHF902, R&SHF214…được chia làm 3 loại chính sau đây :

– Anten vô hướng :

• Không cần điều chỉnh để tìm hướng phát xạ lớn nhất

• Bị ảnh hưởng nhiều bởi các tín hiệu phản xạ, phát xạ thứ cấp…

– Anten có hướng :

• Ít chịu ảnh hướng bởi tín hiệu phản xạ, phát xạ thứ cấp hơn

• Độ lợi cao

• Phải điều chỉnh đúng hướng để có thể thu tín hiệu lớn nhất

– Anten tích cực :

• Kích thước gọn nhẹ, dải đo rộng

• Lưu ý bị quá tải trong trường hợp tín hiệu lớn, do có các phần tử tích cực, gây ra các tín hiệu không mong muốn

Việc sử dụng anten cần lưu ý đến dải tần và phân cực của anten Nếu dùng đúng phân cực thì kết quả thu được tín hiệu sẽ chính xác, còn nếu không đúng phân cực thì vẫn thu được tín hiệu nhưng không đạt được mức cao

c Máy phân tích phổ

Thực hiện nhiều phép đo liên quan đến tần số : phát hiện và phân tích tất cả các loại tín hiệu xuất hiện trong lĩnh vực thông tin vô tuyến, các hài, các sản phẩm xuyên điều chế, đo đạc các tín hiệu có biên độ thấp bị che lấp bởi nhiễu

Máy phân tích phổ có các chức năng chính như sau:

- Đo phổ

- Đo băng thông, đo công suất kênh lân cận, đo tín hiệu hài…

- Chức năng hiện giá trị max/ min

- Chức năng đánh dấu cực đại, cực tiểu, các đỉnh kế cận

- Lưu trữ các giá trị đo

Các khả năng trên cho phép máy phân tích phổ thực hiện các phân tích tín hiệu theo tần

số, ứng dụng trong các lĩnh vực sản xuất, duy trì các đường thông tin viba, radar, thiết bị viễn thông, thiết bị phát thanh, thông tin di động, kiểm tra các thiết bị, khảo sát tín hiệu

d Máy định hướng cầm tay

- Chức năng của máy định hướng cầm tay là xác định hướng của các nguồn phát xạ trong phạm vi gần để định vị các nguồn phát xạ đó Hướng của đài phát được quan sát trên màn hình hiển thị Sau khi biết được khu vực của các nguồn phát xạ này bằng các thiết bị định

hướng tầm xa khác ( xe định hướng, trạm cố định ), sử dụng thiết bị định hướng cầm tay để xác định chính xác vị trí của các đài lạ, nguồn gây nhiễu…Thiết bị này chủ yếu được dùng khi cần khảo sát trên địa hình phức tạp

- Thiết bị thu đo xách tay có khối lượng đảm bảo để mang, vác để triển khai thu đo kiểm soát tại các địa hình như khu vực nhà cao tầng, mái nhà…mà xe kiểm soát không thực hiện kiểm soát được

- Định hướng 20 MHz đến 30 GHz hoặc cao hơn, với anten thu đo nhỏ gọn

d Máy đo tọa độ GPS : xác định vị trí đặt anten thu

e Máy đo độ cao dùng tia laze : đo độ cao cột anten (trung tâm V là 87 m)

PHẦN III CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA, KIỂM SOÁT TẦN SỐ

1 Đo độ chiếm dụng phổ tần

a Khái niệm

- Độ chiếm dụng phổ tần là tỷ số giữa phần tín hiệu sử dụng trên phần tín hiệu quan sát được trong một miền nào đó (miền thời gian hoặc miền tần số) Trong miền thời gian độ chiếm dụng được tính theo đơn vị ngày, giờ…

b Phương pháp đo

- Đo tự động nhờ các phần mềm được cài đặt trong máy tính : phần mềm Argust

- Đo bằng thiết bị máy móc cầm tay

c Lưu ý của phương pháp đo chiếm dụng phổ tần

- Tránh xa các vùng có phát xạ vô tuyến mạnh, các công trình kiến trúc và tòa nhà có thể gây ra phản xạ, các nguồn nhiễu công nghiệp

- Giới hạn của việc kiểm soát, là khi kiểm soát tự động không thể phân biệt được các tín hiệu nhận được từ trạm A hay từ trạm B Tín hiệu không mong muốn có thể được tạo ra

từ các nguồn : các phát xạ không mong muốn, phát xạ kênh kề mạnh, hài và phát xạ ngoài băng (của 1 đài phát hoặc nhiễu nhân tạo), ảnh hưởng của thời tiết và môi trường, người sử dụng cùng kênh ở vị trí xa trong không gian, tín hiệu được tạo bởi các sản phẩm xuyên điều chế

- Thiết bị chủ yếu được sử dụng ở trung tâm V để đo độ chiếm dụng phổ tần là hệ thống kiểm soát trạm loại 1, hệ thống kiểm soát R&S hoặc máy thu R9000

2 Đo cường độ trường

a Mục đích

- Xác định cường độ tín hiệu phù hợp và hiệu quả nguồn phát xạ đối với một nghiệp vụ biết trước

- Xác định các tác động gây nhiễu của phát xạ vô tuyến cố ý (tương thích điện từ trường)

- Xác định độ lớn tín hiệu và các tác động gây nhiễu của các phát xạ không cố ý của bất

kỳ dạng sóng nào từ các thiết bị bức xạ năng lượng điện từ, và đánh giá hiệu quả các biện pháp triệt nhiễu

b Phương pháp đo

Các phương pháp đo được chia thành hai loại chính, phương pháp “thông thường” và phương pháp “đo nhanh”

- Phương pháp thông thường được sử dụng để thu thập dữ liệu, phục vụ mục đích nghiên cứu khoa học hoặc cưỡng ép theo luật cần có đọ chính xác cao (nghiên cứu mô hình truyền sóng, khảo sát cường độ trường, đo giản đồ anten, bức xạ hài, bức xạ giả cũng như các phép đo trong trường hợp nhiễu biên giới)

 Ghi lại kết quả liên tục trong khoảng thời gian dài (để có thông tin truyền sóng tương ứng các mùa và dao động theo chu kỳ)

 Ghi lại kết quả liên tục trong các khoảng thời gian ngắn hơn để xác định các thay đổi mức tín hiệu ngày-đêm hoặc các thay đổi trong khoảng thời gian ngắn

 Lấy mẫu tai các khoảng thời gian ngắn (lấy kết quả 5 s sau mỗi 2 phút)

 Lấy mẫu tai các khoảng thời gian dài hơn (lấy kết quả 10 phút sau mỗi 90 phút)

- Nếu chấp nhận được độ chính xác thấp hơn (do mục đích sử dụng kết quả đo và do thủ tục/ công cụ đo thực hiện nhanh hoặc vì sự thuận tiện khi thực hiện phép đo), phương pháp đo nhanh được sử dụng chủ yếu kết hợp với các thao tác khác tại các trạm kiểm soát cố định

 Phương pháp này được dùng chủ yếu trong băng VHF, HF và các dải tần thấp hơn Với cùng một cường độ trường sẽ cho các mức tín hiệu khác nhau tại đầu ra của máy thu tuỳ thuộc vào đặc tính của anten và của máy thu

 Vì vậy, cũng phải áp dụng các biện pháp hiệu chỉnh cho phương pháp đo này Mục đích của các phép đo nhanh không yêu cầu độ chính xác cao, và có thể chấp nhận được ở một mức độ nào đó giữa tiêu chí hiệu chuẩn và vị trí anten thu

c Thiết bị đo

- Các thiết bị cơ bản được sử dụng tại trung tâm V bao gồm : trạm cố định tại trung tâm, trạm điều khiển từ xa, trạm lưu động, cáp nối và anten thu đo

- Căn cứ vào mối liên quan giữa kích thước anten và bước sóng tín hiệu cần đo, ảnh hưởng địa hình xung quanh tới kết quả đo người ta chia ra làm 3 dải tần :

 Dưới 30 MHz : sử dụng anten vòng (1 hoặc nhiều vòng cách điện) đường kính là số nguyên lần 0.6 m hoặc anten cần đứng chiều dài nhỏ hơn ¼ bước sóng Anten cần có