Sự suy hao đường truyền trong hệ thống thông tin vệ tinh đia tĩnh. Phương pháp tính góc anten với vệ tinh Vinasat

Sự suy hao đường truyền trong hệ thống thông tin vệ tinh đia tĩnh. Phương pháp tính góc anten với vệ tinh Vinasat .Sự suy hao đường truyền trong hệ thống thông tin vệ tinh đia tĩnh. Phương pháp tính góc anten với vệ tinh Vinasat

Em xin cảm ơn tới toàn thể các bạn trong tập thể lớp ĐTV52 – DH2 thời gian qua đã giúp đỡ e rất nhiều

Dù đã cố gắng song do kiến thức của em còn nhiều hạn chế nên đồ án của

em vẫn còn nhiều thiếu sót Em rất mong nhận được những nhận xét góp ý củacác thầy cô và các bạn để em có thể hoàn thiện hơn kiến thức của mình về vấn

đề em đang nghiên cứu

Em xin chân thành cảm ơn!

Hải Phòng, ngày …tháng….năm 2015

Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Đông

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đồ án này hoàn toàn do em thực hiện.Các số liệu, kết luận được trình bày trong đồ án là trung thực

Em xin chịu trách nhiệm về việc nghiên cứu của mình

Sinh viên thực hiên Nguyễn Thị Đông

MỤC LỤC

Trang

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

1.5 Các loại anten sử dụng trong truyền hình vệ tinh 121.6 Các thành phần của một chuỗi truyền dẫn số qua vệ tinh 14

2.4 Nhiễu nhiệt mặt đất khi trời trong và khi mưa 25

3.2 Tính toán góc ngẩng 353.3 Hình học không gian mô tả vệ tinh và trạm mặt đất 36

DANH MỤC CÁC BẢNG

3.1 Góc phương vị của anten trạm mặt đất cho các trường hợp 41

3.2 Bảng tra góc nhìn anten với trường hợp anten trạm mặt đất

nằm ở phía Đông Bắc so với vị trí hình chiếu của vệ tinh lên

trái đất

43

3.3 Bảng góc ngẩng và góc phương vị của anten cho các tỉnh

được xắp xếp từ Bắc vào Nam cho vệ tinh vinasat-1

46

LỜI MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây,lĩnh vực thông tin viễn thông đang có bước pháttriển vượt bậc và ngày càng chiếm những vị thế quan trọng Sự xuất hiện củathông tin vệ tinh đã trở thành phương thức thông tin quan trọng không thể thiếutrong tất cả các lĩnh vực đời sống xã hội, an ninh quốc phòng Thông tin vệ tinh

là sợi dây kết nối toàn cầu, nó có khả năng kết nối với mọi nơi trên thế giới màkhông giới hạn về không gian và thời gian giúp con người gần gũi nhau hơn Nógiúp con người cảm nhận được cuộc sống hiện tại của thế giới xung quanh Nhờ

có vệ tinh mà quá trình truyền thông tin diễn ra giữa các châu lục trở nên tiện lợi

và nhanh chóng thông qua nhiều loại hình dịch vụ khác nhau

Thông tin vệ tinh đã được ứng dụng vào nước ta bắt đầu từ những năm 80

mở ra một sự phát triển mới của viễn thông Việt Nam Thông tin vệ tinh cónhiều ưu điểm nổi bật là vùng phủ sóng rất rộng, triển khai lắp đặt nhanh và khảnăng cung cấp dịch vụ đa dạng cho người dụng Nó là phương tiện hữu hiệunhất để kết nối thông tin liên lạc với các vùng xa xôi, biên giới, hải đảo nơi màmạng cố định không thể với tới được

Để theo kịp được thời kì công nghiệp hoá hiện đại hoá nói chung và ngànhthông tin nói riêng chúng ta phải tìm hiểu và nắm bắt kiến thức để có được sựhiểu biết về thông tin

Đề tài tốt nghiệp của em là “ Sự suy hao đường truyền trong hệ thống thông tin vệ tinh đia tĩnh Phương pháp tính góc anten với vệ tinh Vinasat”

Nội dung đề tài gồm 3 chương như sau:

Chương 1: Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh địa tĩnh

Chương 2: Suy hao và nhiễu trong hệ thống thông tin vệ tinh địa tĩnh

Chương 3: Phương pháp tính góc ngẩng và góc phương vị với vệ tinhVinasat

CHƯƠNG I: HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH ĐỊA TĨNH

1.1: Giới thiệu chung

1.1.1: Giới thiệu về thông tin vệ tinh

Ngày nay thông tin vệ tinh đã trở thành phương tiện thông tin phổ biến và

đa dạng Nó thể hiện từ các chảo anten truyền hình gia đình đến các hệ thốngthông tin toàn cầu và truyền các khối lượng số liệu và lưu lượng lớn cùng cácchương trình truyền hình Với sự phát triển vượt bậc, việc sử dụng những kỹthuật mới làm cho các dịch vụ của thông tin vệ tinh trở thành một dịch vụ phổthông trên khắp thế giới Hàng ngày hai hệ thống thông tin vệ tinh toàn cầu lớn làIntelsat và Intersputnyk bay xung quanh trái đất cung cấp hàng ngàn kênh thoại

cố định nối hàng trăm quốc gia với nhau Ngoài ra cũng có các vệ tinh khu vựcnhư Aussat, Eusat, Arbsat… cung cấp các dịch vụ thoại cố định, phát thanh truyềnhình, truyền số liệu, đảm bảo thông tin dẫn đường cho hàng không, cứu hộ hànghải, thăm dò tài nguyên bằng hệ thống vệ tinh tầm thấp, các chương trình đàotạo giáo dục từ xa… Tóm lại, ngày nay thông tin vệ tinh có mặt hầu hết trong mọilĩnh vực về viễn thông

1.1.2: Quá trình phát triển của hệ thống thông tin vệ tinh địa tĩnh

Thông tin vệ tinh đã bắt đầu được đề cập đến từ trong cuộc chiến tranh thếgiới thứ 2 cho việc chế tạo ra các vũ khí hiện đại

Hệ thống thông tin sử dụng vệ tinh địa tĩnh đã được hình thành từ ý tưởngcủa Arthur Clarke năm 1945, đến năm 1963 ý tưởng đó đã trở thành hiện thựcbằng sự kiện vệ tinh địa tĩnh đầu tiên SYNCOM được phóng lên quỹ đạo

Trong năm 1965, vệ tinh địa tĩnh thương mại đầu tiên INTELSAT-1 đượcđưa lên quỹ đạo, đánh dấu sự mở đầu cho hàng loạt các vệ tinh INTELSAT.Các hệ thống vệ tinh ban đầu chỉ đáp ứng được dung lượng với giá thuê bao tươngđối cao (vệ tinh INTELSAT-1 nặng 68kg khi phóng và chỉ có 480 kênh thoại vớigiá thuê bao 32.500USD một kênh một năm) ,sau đó nhờ khả năng phát triển trong

kỹ thuật siêu cao tần đã phần nào làm tăng dung lượng vệ tinh và dẫn đến giảm giá

thành trên mỗi kênh thoại(80000 kênh trên INTELSAT-6 có giá thuê bao mỗikênh là 380 USD trong một năm)

Hệ thống thông tin vệ tinh ra đời ngoài giảm chi phí truyền thông, nó còncung cấp đa dạng các dịch vụ Lúc đầu, các hệ thống này được thiết kế để thựchiện truyền thông từ một điểm đến một điểm khác, như đối với các mạng cáp vàdiện bao phủ rộng của vệ tinh đã được lợi dụng để thiết lập các tuyến thông tin vôtuyến cự ly xa Nhờ những nghiên cứu cải tiến nên hệ thống bây giờ có thể phát

từ một máy phát duy nhất tới rất nhiều các máy thu trong một vùng rộng lớn,hoặc ngược lại, có thể phát từ nhiều trạm tới một trạm trung tâm duy nhất đượcgọi là một HUB Nhờ đó mà các mạng truyền số liệu đa điểm, các mạng phátquảng bá qua vệ tinh và các mạng thu thập dữ liệu đã được khai thác Có thể phátquảng bá hoặc tới các máy phát chuyển tiếp (hoặc các trạm đầu cáp) hoặc trựctiếp tới khách hàng cá nhân Các mạng này hoạt động với các trạm mặt đất nhỏ

có đường kính anten từ 0.6m đến 3.5m

1.1.3: Các đặc điểm của thông tin vệ tinh địa tĩnh

Vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh được phóng lên quỹ đạo tròn ở độ cao khoảng36000km so với đường kính quỹ đạo, thông tin sử dụng vệ tinh địa tĩnh có nhiều

ưu điểm nổi bật sau:

Chu kì quay của vệ tinh địa tĩnh đồng bộ với chu kỳ quay của Trái Đất, nênnhìn từ Trái Đất coi vệ tinh địa tĩnh như nằm cố định tại một điểm trên trời Điềunày cho phép vệ tinh có thể phủ sóng cố định tại từng vùng mà nó cung cấp

Hiệu ứng Doppler rất nhỏ, vệ tinh gần như cố định tại một chỗ, anten trạmmặt đất nhỏ không cần bám sát

Tầm nhìn của vệ tinh bao phủ rộng

Vệ tinh cho phép các trạm mặt đất ở xa có thể liên lạc trực tiếp Tuy nhiên vệtinh địa tĩnh cũng còn nhiều nhược điểm như :

Không phủ sóng được những vùng có vĩ độ lớn hơn 81,3o Chất lượng đườngtruyền phụ thuộc vào thời tiết

MOD U/C HPA LNA D/C DEMO

TRẠM ĐIỀU KHIỂN (TT&C)

PHẦN KHÔNG GIAN

PHẦNMẶT ĐẤT

Khoảng cách truyền dẫn xa nên suy hao công suất cho đường truyền lớn

và chiu ảnh hưởng của tạp âm

Giá thành lắp đặt hệ thống rất cao, nên chi phí phóng vệ tinh tốn kém màvẫn còn tồn tại xác suất rủi ro

Thời gian sử dụng hạn chế, việc nâng cấp, sửa chữa khó.Tính bảo mậtkhông cao

Do đường đi của tín hiệu vô tuyến truyền qua vệ tinh địa tĩnh khá dài(hơn 70.000 km) nên từ điểm phát đến điểm nhận sẽ có thời gian trễ đáng kể

Vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh thông tin lí tưởng nhất vì nó đứng yên khi quansát từ vị trí cố định trên trái đất.Giúp thông tin được bảo đảm liên tục, ổn địnhtrong 24 giờ với các trạm nằm trong vùng phủ sóng của vệ tinh mà không cầnchuyển đổi sang một vệ tinh khác Do đó đa số các hệ thống thông tin vệ tinh cốđịnh đều sử dụng vệ tinh địa tĩnh

1.2: Cấu trúc của hệ thống thông tin vệ tinh địa tĩnh

Hình 1.1: Cấu trúc hệ thống vệ tinh địa tĩnh

Tại đầu phát trạm mặt đất, tín hiệu băng tần cơ bản BB (BaseBand) đượcđiều chế thành tín hiệu trung tần IF (Intermediate Frequency) sau đó đổi lên thành caotần RF (Radio Frequency) nhờ bộ đổi tần tuyến lên U/C (Up Coverter), sau đóđược bộ khuếch đại công suất HPA (High Power Amplifier) khuếch đại lên mứccông suất cao và đưa ra anten phát lên vệ tinh

Tín hiệu cao tần từ trạm mặt đất phát truyền dẫn qua không gian tự do tớianten thu của vệ tinh đi vào bộ khuếch đại, sau đó được đổi tần, khuếch đại côngsuất rồi phát xuống trạm mặt đất thu qua anten phát

Tại trạm thu mặt đất, sóng phát từ vệ tinh truyền dẫn qua không gian tự dotới anten thu rồi đưa qua bộ khuếch đại tạp âm thấp LNA (Low Noise Amplifier),tần số siêu cao RF được biến đổi thành trung tần IF nhờ bộ đổi tần xuống D/C(Down Converter), sau đó đưa sang bộ giải điều chế DEM (Demodulator) để phụchồi lại tín hiệu như lối vào trạm mặt đất

1.2.1: Phân đoạn không gian

Phân đoạn không gian: gồm vệ tinh và tất cả các thiết bị trợ giúp cho hoạtđộng của nó như các trạm điều khiển và trung tâm giám sát vệ tinh Cấu trúc phânđoạn gồm hai phần chính là tải hữu ích và phần thân

1.2.1.1 Tải hữu ích (payload)

Tải hữu ích làm nhiệm vụ phát lặp của một vệ tinh thông tin Nó thực hiệncác chức năng chính sau:

Thu tín hiệu từ trạm mặt đất phát lên trong dải tần và phân cực đã định Khuếch đại tín hiệu đã thu từ trạm mặt đất phát và giảm mức nhiễu tín hiệutối đa

Đổi dải tần tuyến lên thành dải tần tuyến xuống

Cấp tín hiệu với mức công suất yêu cầu trong dải tần đã định ra anten phát.Truyền tín hiệu cao tần trong dải tần và phân cực đã định đến anten củatrạm mặt đất thu

AMP AMP LNA

Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo bộ phát đáp

Bộ phát đáp của vệ tinh thông tin đóng vai trò như một bộ phát đáp tích cựctrên mặt đất: tín hiệu từ trạm mặt đất tới (tuyến lên) đi qua anten vào máy thu(gồm một bộ khuếch đại tạp âm thấp LNA, bộ dao động nội LO, bộ khuếch đạicông suất cao HPA) tới bộ phân kênh đầu vào IMUX, qua bộ tiền khuếch đạiDRIVER để đến bộ khuếch đại công suất cao HPA (dùng đèn sóng chạy TWThoặc Transistor trường) để cung cấp một công tín hiệu có công suất đủ lớn trướckhi đưa ra anten phát để phát xuống đất trên tuyến xuống Sau đó tín hiệu ở cáckênh được tập hợp lại rồi đưa đến bộ ghép kênh đầu ra OMUX và ra anten phátxuống đất (tuyến xuống)

b) Thiết bị thu băng rộng

Hình 1.3: Sơ đồ bộ thu băng rộng

Thiết bị thu băng rộng thực hiện chức năng khuếch đại tín hiệu và đổi tần

số tuyến lên thành tần số tuyến xuống Hệ thống thu băng rộng thường đạt hệ sốkhuếch đại 50 ÷ 60dB đủ để bù lại suy hao trong bộ lọc và đổi tần

Đầu vào bộ thu tín hiệu băng rộng là bộ khuếch đại tạp âm thấp LNA làmviệc ở đoạn tuyến tính của đặc tuyến công tác và có tạp âm thấp khi khuếch đạisóng mang Tín hiệu sóng mang sau đó sẽ đi vào bộ trộn tần và được đổi tần nhờ

bộ dao động nội LO Bộ đổi tần được thiết kế sao cho khi đổi tần số sóng mang thuđược từ mặt đất phát lên và tần số phát xuống mặt đất với mức tổn hao nhỏ cỡ -5

÷ -6dB

c) Anten trên vệ tinh thông tin

Anten trên vệ tinh thông tin giúp thu nhận tín hiệu cao tần truyền lên từ cáctrạm mặt đất phát và phát tín hiệu cao tần xuống trạm mặt đất thu Dựa vào chứcnăng vệ tinh có các loại anten sau:

Anten dùng để đo xa và điều khiển từ xa, thường ở băng tần VHF

Anten siêu cao tần dùng cho hệ thống thông tin qua vệ tinh

Các vệ tinh địa tĩnh thường dùng loại anten phát tia bao trùm (Global Beam)

có độ rộng tại mức suy hao 3 dB là 170 ÷ 180 Anten búp sóng nhọn chừng vài

độ dùng để phủ sóng một vùng hẹp nhất định gọi là Spot Beam, loại này đảmbảo công suất không thay đổi trong vùng bao phủ Đối với vùng phủ toàn cầu sửdụng anten vòi phun ở dải tần 6/4 GHz Các vòi phun này bức xạ trực tiếp tới bềmặt Trái Đất mà không cần mặt phản xạ

1.2.1.2 Phần thân (Bus)

Phần thân không tham gia trực tiếp vào quá trình phát lặp của hệ thống thôngtin vệ tinh Nhưng nó đảm bảo các điều kiện yêu cầu cho tải hữu ích thực hiệnchức năng của một trạm phát lặp Phần thân có các hệ con:

a) Hệ duy trì ổn định vị trí của vệ tinh

Vệ tinh địa tĩnh cần được duy trì vị trí đúng khe quỹ đạo Vệ tinh địa tĩnh

trên quỹ đạo thường bị thay đổi vi trí do: đường xích đạo của Trái Đất khôngphải là tròn lý tưởng, tác động trọng trường của mặt trời - mặt trăng … do vậy phảidùng các động cơ phản lực để đưa vệ tinh trở lại đúng vị trí Thông thường dungsai cho phép là 0.050 theo hướng Bắc - Nam và 0.050 theo hướng Đông - Tây.

Để xác định sự sai lệch vị trí vệ tinh dùng các anten bám sát tại các trạm mặtđất Khi có sự sai lệch vị trí các trạm điều khiển ở mặt đất (TT&C) sẽ đưa lệnhđiều khiển lên vệ tinh điều khiển các tên lửa đẩy trên vệ tinh đưa nó về đúng vị trí b) Hệ giám sát, đo xa và điều khiển (TT&C)

Hệ TT&C rất cần thiết cho sự vận hành của vệ tinh thông tin, nó là mộtphần trong nhiệm vụ quản lý vệ tinh và có các chức năng như:

Cung cấp các thông tin kiểm tra các phân hệ trên vệ tinh cho trạm điềukhiển mặt đất

Nhận lệnh điều khiển vị trí và tư thế của trạm điều khiển ở mặt đất

Giúp trạm điều khiển mặt đất theo dõi tình trạng thiết bị trên vệ tinh c) Hệ cung cấp điện năng

Các thiết bị trên vệ tinh được cung cấp nguồn điện lấy chủ yếu từ các tếbào pin mặt trời Pin mặt trời có thể làm bằng Si hoặc GaAs Có 2 dạng pin mặttrời:

Pin mặt trời dạng hình trụ, thường sử dụng cho các vệ tinh ổn định trạngthái bằng phương pháp trục quay

Pin mặt trời dạng cánh mỏng (gọi là cánh pin mặt trời) thường dùng cho

vệ tinh ổn định bằng phương pháp 3 trục

Công suất của pin cung cấp phụ thuộc vào cường độ ánh sang chiếu vào, nóđạt công suất cực đại khi tia sáng mặt trời chiếu tới vuông góc với mặt pin, khicác tia sáng đi song song với mặt cánh pin thì công suất bằng không Để cáccánh pin luôn hướng về phía mặt trời đảm bảo cung cấp năng lượng cho cácthiết bị thì phải dùng các mô tơ điều khiển tư thế

d) Hệ thống điều hoà nhiệt

Nhiệm vụ của hệ điều hoà nhiệt là duy trì cho các thiết bị trên vệ tinh làmviệc trên dải nhiệt độ ổn định, thích hợp Người ta khống chế nhiệt độ các phầnkhác nhau trên vệ tinh bằng cách cho trao đổi nhiệt giữa các điểm có nhiệt độkhác nhau (sử dụng ống dẫn khí hoặc chất lỏng để dẫn nhiệt tới các bộ toả nhiệt)hoặc tăng nhiệt (sử dụng các bộ nung) hoặc sử dụng các bề mặt có tính quangnhiệt (dễ phản xạ nhiệt hoặc hấp thụ nhiệt)

e) Hệ đẩy

Có hai loại bộ đẩy phản lực trên vệ tinh:

Những bộ đẩy công suất thấp (từ vài mN đến và N) để hiệu chỉnh vị trí vệtinh trên quỹ đạo Loại bộ đẩy này thường là các tên lửa đẩy nhỏ sử dụng nhiênliệu lỏng

Những bộ đẩy công suất trung bình và lớn (khoảng vài trăm N đến hàngtrục ngàn N) chẳng hạn như các mô tơ cận điểm và viễn điểm Các bộ đẩy nàythường là những động cơ dùng nhiên liệu lỏng

f) Hệ thống khung vỏ

Hệ thống khung cơ học của vệ tinh là nơi gá lắp tải hữu ích, buồng chứanhiên liệu, các hệ cơ khí, điện tử, anten, dàn pin mặt trời, ắc quy … Vỏ của vệ tinhbảo vệ các thiết bị đối với các bức xạ vũ trụ và bụi vũ trụ Để giảm trọng lượng vệtinh , khung vỏ hết sức nhẹ nhưng phải chịu các điều kiện hết sức khắc nghiệt: Lúc phóng gây chấn động và áp lực lớn

Trong thời gian vệ tinh ở trên quỹ đạo có sự thay đổi nhiệt độ trong phạm

vị rộng (phía mặt trời chiếu +2000C, trong bóng râm -1500C) gây biến dạng vậtliệu

Sự va đập với các hạt sạn trong vũ trụ khu vệ tinh bay với tốc độ rất lớn

1.2.2: Phân đoạn mặt đất

Hình 1.4: Sơ đồ khối phân đoạn mặt đất

Phân đoạn mặt đất bao gồm toàn bộ hệ thống trạm thu - phát mặt đất Muốnthiết lập đường liên lạc với 2 điểm trực tiếp với nhau trên Trái Đất thông quatrạm chuyển tiếp vệ tinh thông tin người ta phải thiết lập 2 trạm trên mặt đất Do

đó có tên gọi là trạm mặt đất thông tin vệ tinh SES (Satellite Earth Station) làmchức năng phát tín hiệu lên vệ tinh và thu tín hiệu từ vệ tinh về - thực hiện kếtnối vệ tinh thông tin với các mạng vệ tinh mặt đất Các trạm này thường nối vớicác mạng thông tin nội địa mặt đất để cung cấp các dịch vụ cho người sử dụng Một trạm mặt đất bao gồm: thiết bị thông tin, thiết bị truyền dẫn mặt đất,thiết bị cung cấp nguồn và hệ thống TT&C vệ tinh Thiết bị thông tin trong trạmmặt đất như: anten, thiết bị thu và phát sóng siêu cao tần, các bộ biến đổi tầntuyến lên và tuyến xuống, hệ thống xử lý tín hiệu, hệ thống thiết bị băng tần cơbản, hệ thống bám vệ tinh…

1.2.3: Hệ thống cung cấp nguồn và điều hòa nhiệt

Để đảm bảo cho liên lạc không bị gián đoạn do các sự cố nguồn gây ra, trạmmặt đất phải được cung cấp bằng nguồn điện không bao giờ bị ngắt UPS(Uninterupted Power Supply) UPS cung cấp nguồn với độ ổn định cho phép, đủ

công suất cho toàn bộ các thiết bị trong trạm

Để đảm bảo các yêu cầu trên, bộ nguồn UPS phải được dự phòng và bản thân

nó là một thiết bị có thể điều khiển được về mọi mặt Khi mất điện lưới thì nguồn

ắc quy được rung lên rồi ổn định và cấp nguồn cho hệ thống

Các thiết bị điện tử trong trạm đều bắt buộc làm việc trong điều kiện môitrường tốt đó là nhiệt độ 200C với độ ẩm dưới 45% để đảm bảo an toàn, duy trìtuổi thọ cũng như chất lượng thông tin

1.3: Kỹ thuật trạm mặt đất

1.3.1: Hệ thống anten

1.3.1.1: Đặc tính, yêu cầu của anten trạm mặt đất

Để thu được các sóng điện từ có cường độ rất yếu về vệ tinh và có thể phát

đi các sóng có công suất đủ lớn lên vệ tinh, anten trạm mặt đất cần phải thoảmãn các yêu cầu sau:

Các anten đảm bảo hệ số tăng ích cũng như hiệu suất cao do đó các antenthường phải có tiết diện lớn Tuy nhiên để giảm giá thành anten và tăng tínhthuận tiện trong việc sử dụng thì anten cần thoả mãn yêu cầu về hiệu suất nhằmđạt được hệ số tăng ích cao trong khi tiết diện anten càng nhỏ càng tốt

Anten phải có tính hướng cao và búp phụ nhỏ để tránh can nhiễu sang các hệthống thông tin vô tuyến khác

Anten cần có đặc tính phân cực tốt nhằm phát huy hiệu quả tái sử dụng tần

số bằng phương pháp ghep sóng phân cực như phân cực thẳng trực giao hay phâncực tròn quay phải hoặc trái

Anten phải có nhiệt độ tạp âm thấp để đạt được tỉ số G/T theo yêu cầu

1.3.1.2: Phân loại anten

Có nhiều loại anten khác nhau có thể sử dụng ở trạm mặt đất Tuỳ theotiêu chuẩn từng loại trạm mà đường kính của anten thu - phát trạm mặt đất thôngthường có đường kính từ 0.6 ÷ 30 m

Anten Cassegrain Anten Gregorian

Hình 1.5: Các loại anten sử dụng trong truyền hình vệ tinh

a) Anten Parabol có sơ cấp đặt tại tiêu điểm Anten này có cấu trúc đơn giản nhất với giá thành thấp nhất, nó được dùngchủ yếu cho các trạm chỉ thu và các trạm nhỏ đặc biệt với dung lượng thấp loạianten này có đặc tính như hệ số tăng ích, búp sóng phụ không được tốt,hiệu suấtthấp và cáp đấu nối từ loa thu đến máy phát và máy thu thường dài Bởi vậy nókhông được sử dụng ở các trạm mặt đất thông thường

b) Anten Cassegrain Loại anten này có thêm một gương phản xạ phụ vào gương phản xạchính,làm cho hệ số tăng ích của anten được nâng lên và đặc tính búp sóng phụcũng được cải thiện Anten Cassegrain được sử dụng cho các trạm bình thườngvừa thu vừa phát có quy mô trung bình Loại này có một số ưu điểm là các thiết bịđiện tử có thể được đặt sau mặt phản xạ chính cho phép nó gắn trực tiếp vào đầuthu phát sóng làm cho khoảng cách giữa các bức xạ có thể rút ngắn làm giảm suyhao ống dẫn sóng

c) Anten lệch (bù) Anten lệch có bộ phận fiđơ, gương phản xạ phụ được đặt ở vị trí lệch một ít

so với hướng trục chính của gương phản xạ chính để các bộ phận này không chặnđường đi của sóng nhằm cải thiện đáng kể tính hướng và búp phụ cũng như hệ sốtăng ích và hiệu suất so với loại đồng trục Anten lệch có 2 loại chính:

Anten parabol lệch một gương phản xạ

Anten Gregorian có gương phản xạ phụ dạng elíp hoặc hypebol

Anten lệch cho hiệu suất cao, tạp âm thấp, búp sóng phụ nhỏ, đặc tính phâncực tốt,hiệu quả đặc biệt khi cần giảm can nhiễu từ các đường thông tin vô tuyếnkhác Chúng thường được sử dụng cho các trạm mặt đất quy mô nhỏ chất lượngcao

1.3.2: Dải thông

Dải thông RF là khả năng của bộ biến đổi để bao phủ băng RF hoạt động,phát (hoặc thu) bằng cách hiệu chỉnh tần số dao động nội LO để bao phủ đầy đủdải thông RF (khoảng 575 MHz)

Dải thông IF phụ thuộc vào tần số IF được lựa chọn Nếu tần số IF là 70MHz thì dải thông là 36 MHz, còn nếu tần số IF là 140 MHz thì dải thông sẽ là

72 MHz Với kiểu biến đổi này, tất cả sóng mang của một bộ phát đáp có thểđược biến đổi lên hoặc xuống Theo cách thức đó mỗi sóng mang sẽ khác với tần

số trung tâm cho nên tần số sóng mang sẽ được điều chỉnh và mang tới modem

1.3.3: Kỹ thuật truyền dẫn

1.3.3.1: Kỹ thuật đồng bộ

Đồng bộ việc xác định vị trí bắt đầu và kết thúc của tin tức bằng việc tạo raxung đồng hồ, bao gồm:

Đồng bộ bit: phát đi các bit đồng bộ, bên thu sẽ tái tạo lại tín hiệu đồng

hồ từ các tín hiệu thu được để tạo ra các vị trí giống nhau ở cả phía phát và thu

Đồng bộ khung: là thiết lập thứ tự phân kênh, ghép kênh định thời cácthông tin một cách giống nhau ở cả hướng thu và phát.Các xung đồng bộ cóchức năng chỉ ra điểm đầu của một khung được phát đi, đồng thời chỉ rõ thờiđiểm đóng mở các cổng phân kênh

Đồng bộ mạng: để tạo tần số đồng bộ như nhau trên toàn bộ mạng truyềndẫn

Nguồn sssssssssssssssoooossssssssssssssô sssssôs0 sso số

Tốc độ bit Rb (bit/s) Tốc độ bit Rc (bit/s) Tốc độ bit R (baud)

Bộ xáo trộn Giải mã kênh Giải điều chế TDM

Tốc độ bit Rb (bit/s) Tốc độ bit Rb (bit/s)

Người dùng

1.3.3.2: Sửa lỗi mã

Tín hiệu bên thu thu được là rất bé nên dễ chịu ảnh hưởng của tạp âm gây

ra lỗi.Có hai cách sửa lỗi mã:

FEC (Forward Error Correction) dùng để sửa lỗi tại bên thu, trong đó chỉ

có bên thu kiểm tra và xác định vị trí lỗi và sửa số liệu bị lỗi

ARQ (Automatic Repeat Request) là loại yêu cầu phát lại tự động, trong

đó phía thu chỉ phát hiện lỗi và yêu cầu phía phát lại số liệu

Điện thoại và TV sử dụng FEC vì nó đòi hỏi thời gian thực, còn ARQ sửdụng trong truyền số liệu vì nó không cần thiết truyền dẫn theo thời gian thực

1.3.4: Các thiết bị truyền dẫn số trên mặt đất

Truyền dẫn số liên quan đến các tuyến thông tin vô tuyến mà các đầu cuốikhách hàng của chúng tạo ra các tín hiệu số Nhưng cũng có thể phát các tín hiệugốc tương tự trong dạng số

Hình 1.6: Các thành phần của một chuỗi truyền dẫn số qua vệ tinh.

a)Thiết bị bảo mật (Encryption) Thiết bị bảo mật được sử dụng khi muốn ngăn chặn việc khai thác, hoặccan thiệp vào các tin tức được phát của những người dùng không được phép Nó

là phép thực hiện một phép thuật giải theo từng bit theo thời gian thực trên dòng

nhị phân Có 2 kĩ thuật được sử dụng trong thiết bị bảo mật là:

Bảo mật trực tuyến (mật mã luồng) mỗi bit của một dòng nhị phân gốc đượckết hợp với mỗi bit của một dòng nhị do một thiết bị khoá tạo ra

Bảo mật theo khối (mật mã hoá khối) chuyển một dòng nhị phân gốc thànhmột dãy mật hoá được thực hiện theo từng khối theo một logic do khoá mã xácđịnh

b) Bộ mã hoá kênh (Channel Encoder)

Mã hoá kênh có mục đích cộng thêm các bit dư thừa vào các bit thông tin.Các bit dư thừa này sẽ được dùng tại máy thu để phát hiện và sửa sai Việc thêmcác bit này được thực hiện theo các khối hoặc bằng phép nhân chập Tỷ lệ mãđược định nghĩa là: ρ = n/n+r; trong đó r là số lượng các bit được cộng vào với n bitthông tin

Tốc độ bit tại đầu vào bộ mã hoá là Rb Tại đầu ra nó sẽ lớn hơn và bằng Rcđược xác định theo công thức: Rc=Rb/ρ (bps)

c) Bộ tiêu tán năng lượng

Bộ tiêu tán được sử dụng nhằm hạn chế can nhiễu giữa các hệ thống thôngtin vô tuyến dùng chung các băng tần như nhau Trong truyền dẫn số, khi màdòng nhị phân là ngẫu nhiên, năng lượng sóng mang được dàn trải khắp phổ tầncủa tín hiệu điều chế Ngược lại, nếu luồng nhị phân chứa một mô hình cố địnhlặp đi lặp lại thì các dòng sẽ xuất hiện trong phổ của sóng mang được điều chế

và biên độ của chúng có thể dẫn đến sự giới hạn mật độ công suất bề mặt tại mứcdưới đất sẽ bị vượt quá

1.3.5: Kỹ thuật điều chế

Điều chế tín hiệu là biến đổi tin tức cần truyền sang một dạng năng lượng mớitheo quy luật của tin tức và thích hợp với môi trường truyền dẫn.Việc điều chếphải đảm bảo sao cho tín hiệu ít bị can nhiễu nhất khi sóng mang đi qua môitrường trung gian

Kỹ thuật điều chế gồm hai loại là điều chế tương tự và điều chế số Trongthông tin vệ tinh điều chế tín hiệu tương tự chủ yếu là điều tần FM (dùng chothoại, số liệu và truyền hình) Các phương pháp điều biên AM và điều biên phaQAM (điều chế cầu phương) rất ít dùng bởi khoảng cách truyền dẫn rất lớn củatuyến vệ tinh cùng với các tạp âm đường truyền gây khó khăn cho quá trình giảiđiều chế Còn kỹ thuật điều chế số được sử dụng trong thông tin vệ tinh thường

là điều chế dịch mức pha PSK (Phase Shift Keying) và điều chế dịch mức pha visai DE-PSK (Different Encode PSK) Ưu điểm của kỹ thuật điều chế số là nókhai thác được các mặt mạnh của tín hiệu số so với tín hiệu tương tự, ít bị cannhiễu của môi trường và dễ kết hợp với các quá trình xử lý như: mã hoá, bảo mật,chống lỗi, sửa lỗi… Nói chung, nguyên tắc của việc điều chế tín hiệu số và tín hiệutương tự là giống nhau

CHƯƠNG 2: SUY HAO VÀ TẠP ÂM TRONG THÔNG TIN VỆ TINH 2.1: Suy hao trong thông tin vệ tinh

Một tuyến thông tin vệ tinh có cự ly truyền sóng điện từ rất lớn bao gồmđường truyền sóng từ anten của trạm phát đến vệ tinh và từ vệ tinh đến antencủa trạm mặt đất thu do đó nó chịu sự suy hao từ nhiều yếu tố:

2.1.1: Suy hao trong không gian tự do

Vệ tinh địa tĩnh ở độ cao 35.768km, cự ly thông tin cho một tuyến lên haymột tuyến xuống gần nhất là 35.768km Với cự ly truyền sóng lớn vậy nên suyhao gây ra trong không gian tự do là lớn nhất

Phương trình suy hao trong không gian tự do: L0 = (4πl/λ)2 [dB]

Trong đó: l[km]: là khoảng cách giữa hai anten vô hướng

λ[m] : là bước sóng của sóng vô tuyến

f: tần số công tác [Ghz]

Suy hao không gian tự do trên băng C(4-6Ghz) vào khoảng 200dB Để bùvào suy hao này,đảm bảo máy thu nhận được tín hiệu đủ lớn cỡ -90dB đến-60dB người ta sử dụng anten có đường kính đủ lớn hàng chục mét để có hệ sốtăng ích khoảng 60dB và máy phát có công suất lớn hàng trăm đến hàng ngànW

2.1.2: Suy hao do khí quyển

Suy hao của sóng trong khí quyển, biểu thị bằng LA do có các thành phầncác chất khí trong tầng đối lưu, nước (mây, mưa, tuyết và băng) và tầng điện ly.Ảnh hưởng trên lên công suất của tín hiệu thu có thể thay L0 bằng L gọi là suyhao đường truyền và được tính bằng công thức: L = L0.LA

a) Suy hao do tầng đối lưu

Tầng đối lưu là phần thấp hơn của khí quyển kéo dài từ mặt đất đến độ cao9km với các đầu cực và độ cao 16km đối với vùng xích đạo Tầng này bao gồm

lượng chất khí lớn nhất và hầu hết lượng hơi nước gây ra suy hao Suy hao nàyphụ thuộc vào góc ngẩng và tần số của anten Sự suy hao này tỉ lệ nghịch vớigóc ngẩng của anten Sự suy hao tầng đối lưu càng nhỏ khi góc ngẩng antencàng lớn do đường truyền của sóng càng ngắn Suy hao này chỉ đáng kể khi tần

số công tác từ 10Ghz trở lên, nghĩa là khi công tác ở băng Ku( 14/12Ghz) haybăng Ka( 30/20Ghz) Tại tần số 21Ghz và 60Ghz suy hao là lớn nhất do sự cộnghưởng hấp thụ đối với các phần tử hơi nước và oxy

b) Suy hao do tầng điện ly

Tầng điện ly là một phần của khí quyển ở độ cao 70-80km tính từ bề mặtTrái Đất và được đặc trưng bởi mật độ ion cao nên lớp khí quyển ở độ cao nàybao gồm chủ yếu là các điện tử tự do, các ion âm và dương nên được gọi là tầngđiện ly Khi tần số tăng làm giảm sự hấp thụ trong tầng điện ly và ở tần số trên600Mhz thì sự hấp thụ không đáng kể

2.1.3: Suy hao do thời tiết

a) Suy hao do mây mưa

Giá trị suy hao do mưa ARAIN xác định bởi giá trị suy hao cụ thể γR(dB/km) và chiều dài của đoạn đường thực tế sóng đi trong mưa Le(km), vì vậy: ARAIN = γRLe (dB)

Trong đó: γR (dB/km) là giá trị suy hao

Giá trị γR phụ thuộc vào tần số và cường độ mưa Rp (mm/h)

Le(km) là chiều dài của đoạn đường thực tế sóng đi trong mưa

Các giá trị điển hình của suy hao do mưa vượt quá 0.01% của một nămtrung bình có thể được suy ra từ các vùng tốc độ mưa vượt quá 0.01% của mộtnăm trung bình R0.01 với giá trị từ 30÷50 mm/h Điều đó cho khoảng 0.1 dB ở 4GHz; từ 5÷10 dB ở 12 GHz; từ 10÷20 dB ở 20 GHz và từ 25÷40 dB ở 30 GHz Suy hao do các đám mây mưa hoặc sương mù có thể được tính toán, suy

GT GR

PR PT

hao cụ thể γC được tính theo công thức: γC = KM (dB/km)

Trong đó K = 1.1*10-3f1.8; f = 1÷30GHz, K(dB/km)/(g/m3) và M(g/m3) lànồng độ nước trong đám mây

Suy hao do các đám mây mưa và sương mù thì nhỏ hơn so với lượng mưa,trừ trường hợp mây mưa và sương mù có mật độ hơi nước cao Với góc ngẩng

E = 20O suy hao có thể tới 0.5÷1.5 dB ở 15 GHz và 2÷4.5 dB ở 30 GHz Suyhao này dù sao được quan sát với phần trăm thời gian lớn hơn

b) Các hiện tượng khí hậu khác

Suy hao do các chất khí trong khí quyển phụ thuộc vào tần số, góc ngẩng,

độ cao đặt trạm và nồng độ hơi nước Nó không đáng kể ở các tần số nhỏ hơn 10GHz và không vượt quá 1÷2dB ở tần số 22GHz (tần số tương ứng với dải hấp thụhơi nước) với độ ẩm trung bình của khí quyển và góc ngẩng lớn hơn 100

Suy hao bởi bão cát: suy hao cụ thể tỷ lệ nghịch với tầm nhìn thấy và phụthuộc vào mức độ ẩm của các hạt Ở 14 GHz là 0.03 dB/km với các hạt khô và0.65 dB/km với các hạt có độ ẩm 20% Nếu độ dài đoạn đường là 3 km thì suyhao có thể tới 1÷2 dB

2.1.4: Suy hao do đặt anten chưa đúng

Khi đặt anten phát và anten thu lệch nhau sẽ tạo ra suy hao do búp chínhcủa anten thu hướng không đúng chùm tia phát xạ của anten phát Thường thìsuy hao do đặt anten chưa đúng từ 0.8-1dB với hệ thống thông tin vệ tinh địatĩnh thì khoảng suy hao này có thể chấp nhận được

Hình 2.1: Suy hao do anten thu phát lệnh nhau

C = 3.108 : tốc độ truyền sóng

λ : bước sóng

f: tần số sóng

2.1.5: Suy hao do thiết bị phát và thu

Mô hình tính toán sự suy hao do đường truyền tại máy thu và máy phát:

Hình 2.2: Suy hao do thiết bị thu phát

Suy hao do thiết bị thu và phát có hai loại như sau:

Suy hao giữa máy phát và anten phát là suy hao bởi các ống dẫn sóng vàcác đầu nối, để anten bức xạ một công suất PT thì công suất tại đầu ra bộ khuếchđại của máy phát có độ lớn:

PTX = PT.LFTX

Tính theo dB:

PTX[dB] = PT[dB] + LFTX[dB]

Từ đó có thể tính công suất bức xạ đẳng hướng hiệu dụng:

EIRP = PTGT = [w] Suy hao giữa đầu vào máy thu và anten thu là suy hao tạo nên bởi các phi

đơ dẫn sóng và các đầu nối Công suất PRX tại đầu vào máy thu có độ lớn nhưsau:

PRX = [w]

Tính theo dB: PRX[dB] = PR[dB] - LFRX[dB]

2.1.6: Suy hao do phân cực không đối xứng

Khi hướng của anten thu không đúng hướng với sự phân cực của sóng nhận

sẽ dẫn đến suy hao Suy hao này gọi là suy hao do phân cực không đối xứng.Trên đường truyền phân cực sóng tròn, sóng phát chỉ được phân cực tròn trêntrục anten phát và khi ra khỏi trục anten đó nó sẽ trở thành elip Điều này cũngxảy ra khi truyền qua bầu khí quyển Còn trong đường phân cực thẳng thì sóng

có thể bị quay mặt phẳng phân cực của nó khi đường truyền đi qua khí quyển,

do đó anten thu không còn mặt phẳng phân cực của sóng đứng và sóng tới.Thường thì sự suy hao do lệch phân cực thường chỉ 0.1dB

Nếu gọi σ là góc giữa hai mặt sóng thì suy hao do lệch phân cực được biểudiễn:

Ω = = 2,356.104 [rad]

Trong đó: F là tần số sóng mang, e là điện tích, m là khối lương electron, ε0

là hằng số điện môi trong chân không, N là mật độ điện tích, B là mật độ từtrường trái đất, θ là góc giữa hướng truyền sóng với hướng từ trường trái đất, L làchiều dài quãng đường đi trong tầng điện ly

Từ công thức trên ta thấy góc quay tỷ lệ nghịch với bình phương tần số Nó

là một hàm của mật độ điện tử tầng điện ly và biến đổi liên tục theo thời gian,mùa và chu kỳ mặt trời Có độ lớn một hoặc vài độ ở tần số 4 GHz và thay đổituần hoàn nên có thể dự đoán trước Tuy nhiên, một vài đột biến như bão địatừ,gió mặt trời thì góc quay không thể dự đoán trước được Hiệu ứng Faradaygây ra sự suy hao phân cực LPOL= 20log[cos(Ω)] và xuyên phân cực XPD[dB] =-20log[tan(Ω)]

2.1.8: Hiệu ứng đa đường

Khi anten trạm mặt đất nhỏ tương ứng với độ rộng búp sóng lớn, tín hiệutoàn phần thu nhận từ vệ tinh ngoài hướng trực tiếp có thể bao gồm các hướngphản xạ từ mặt đất hoặc từ các chướng ngại vật xung quanh Trong trường hợphai thành phần tín hiệu này khi đến anten thu có pha ngược nhau sẽ gây nênmột lượng suy hao lớn Để loại bỏ các ảnh hưởng của hiệu ứng đa đường cầntranng bị cho các trạm mặt đất enten có tính hướng cao(góc mở nhỏ) hoặc phảinâng cao góc ngẩng anten để giảm thiểu thành phần sóng phản xạ từ các vật thểtrên mặt đất

Hình 2.3: Sơ đồ hiệu ứng đa đường

2.2: Tạp âm trong thông tin vệ tinh

2.2.1: Nhiệt tạp âm

Nhiệt tạp âm là điện áp tạp âm gây ra do sự chuyển động ngẫu nhiên củasóng mang, thường là các điện tử Sự chuyển động ngẫu nhiên ở các mức nănglượng nguyên tử của các điện tử là một đặc điểm chung của các nguyên tố tạinhiệt độ trên 0o tuyệt đối

Công suất tạp âm tính theo công thức: Pn = KTB (W)

Trong đó: K = 1.374*10 (J/K) là hằng số Boltzmann

T(K) là nhiệt độ tạp âm tương đương

B(Hz) là độ rộng băng tần

Từ công thức trên cho ta một số chú ý sau:

Một tải cho một công suất tạp âm lớn nhất là KTB tới một thiết bị thu Công suất tạp âm sẵn có ảnh hưởng trực tiếp tới nhiệt độ tuyệt đối củanguồn tạp âm

Nếu nhiệt độ tương đương được biết thì ta cũng có thể biết được công suấttạp âm

Cho nên, một anten có trở kháng Za sẽ cung cấp tới thiết bị thu một công suấttạp âm là KTB Nhưng chính các thiết bị thu cũng sẽ sinh ra một tạp âm ∆Ntrong đầu vào của nó, như vậy tổng tạp âm sẵn có tại đầu ra thiết bị thu sẽ là:

NT = (KTB)G + ∆N Trong đó:(KTB)G là tạp âm đầu vào máy thu có hệ số tăng ích G

∆N = KTeB là tạp âm trong thiết bị thu

Te là nhiệt độ tạp âm tương đương của thiết bị thu

Nếu biết nhiệt độ tạp âm tương đương (Te) của một thiết bị ta có thể biết được

hệ số tạp âm của thiết bị đó Hệ số tạp âm của thiết bị (F) được tính theo công thứcsau:

F = 1 + (Te/T0)

Và nhiệt độ tạp âm tương đương cũng có thể biết được từ hệ số tạp âm củathiết bị bởi công thức:

Te = (F - 1)T0

Trong đó: F là hệ số tạp âm của thiết bị

Te(K) là nhiệt độ tạp âm tương đương của thiết bị thu

T0 = 290 K là nhiệt độ môi trường

2.2.2: Nhiệt tạp âm của hệ thống

Nhiệt tạp âm hệ thống của một trạm mặt đất gồm có: nhiệt tạp âm của máythu, nhiệt tạp âm của anten Do đó, nhiệt tạp âm của hệ thống được tính theocông thức sau:

Tsystem = Ta/L + (1 - 1/L)T0 + Te

Trong đó: L là suy hao ống dẫn sóng

Te là nhiệt độ tạp âm máy thu

T0 = 290K là nhiệt độ môi trường

Ta là nhiệt độ tạp âm của anten

Từ phương trình trên cho ta thấy suy hao của ống dẫn sóng có tác độngquan trọng trong nhiệt tạp âm của hệ thống Suy hao fiđơ phải được giữ ở mứcnhỏ, nếu không thì tác dụng của anten tạp âm thấp và bộ LNA sẽ không còn nữa

Vì lý do đó mà tại sao bộ LNA được đặt ở vị trí gần với đầu thu phát sóng củaanten

2.2.3: Nhiệt tạp âm anten

a) Nhiệt tạp âm của Anten vệ tinh

Anten vệ tinh chịu tạp âm từ trạm mặt đất và tạp âm từ không gian bên

Tạp âm gây ra cho anten của trạm mặt đất bao gồm tạp âm từ bầu trời và tạp

âm do bức xạ từ mặt đất Nó khác nhau khi trời trong và trời có mưa

Điều kiện trời trong : Ta = Tsky + Tground (K)

Khi trời có mưa: Ta = Tsky/Arain + Tm(1 - 1/Arain)+ Tground (K)

Trong đó: ARAIN: Suy hao do mưa

Tm: giá trị nhiệt độ môi trường do mây, mưa, Tm = 260OK đến 280OK

T SKY: Nhiệt độ nhiễu của anten khi trời trong, Uplink TA = 290OK

TG: TGROUND: Nhiệt độ nhiễu của mặt đất ảnh hưởng đến anten, phụ thuộc gócngẩng anten:

TG = 290OK khi búp phụ có góc ngẩng ep < -10O

TG = 150OK đối với búp phụ có góc ngẩng –10O < ep < 0O

TG = 50OK đối với búp chính 0O < e <10O

TG = 10OK đối với 10O < e < 90O

Hình 2.4: Nhiễu nhiệt mặt đất khi trời trong và khi mưa

Chỉ có mặt trời và mặt trăng được kể đến đối với các trạm mặt đất hướng vệtinh địa tĩnh Mặt trời và mặt trăng có một đường kính góc tương đương 0.50

Nhiệt tạp âm sẽ tăng lên khi có các vật thể trên bầu trời nằm thẳng hàng với mặtđất và vệ tinh

Nhiệt tạp âm anten Ta là một hàm của tần số, góc ngẩng và điều kiện khí

quyển Do vậy, hệ số phẩm chất của một trạm mặt đất cần phải được xác định rõđiều kiện thực tế về tần số, góc ngẩng và tình trạng của khí quyển

2.2.4: Nhiệt tạp âm hệ thống fiđơ T

Nhiệt tạp âm hệ thống fidơ được tính bởi biểu thức sau:

TF= T0 ( LF -1) ( oK) Trong đó T0: nhiệt độ môi trường (oK) LF: suy hao của hệ thống fidơ Khi suy hao của hệ thống tăng kéo theo nhiệt tạp âm tăng dẫn đến côngsuất tạp âm bên trong gây ra bởi hệ thống fidơ tăng lên Do đó việc thiết kếphương tiện phải đảm bảo hệ thống fidơ là nhỏ nhất Ta coi nhiêt tạp âm fidơ là290oK

2.2.5: Nhiệt tạp âm máy thu T

Nhiệt tạp âm trong máy thu được cho bởi công thức:

Trong đó: TR : nhiệt tạp âm máy thu (oK)

G1,G2,….Gk :hệ số khuếch đại từng phần

T1,T2 ,…Tk : nhiệt tạp âm đầu vào (oK)