Tài liệu Thiết kế tuyến vi ba số, chương 11 docx

CHƯƠNG 11: BẢNG DỮ LIỆU TÍNH TOÁN ĐƯỜNG TRUYỀN 1/ Chuẩn bò một bảng tính toán dữ liệu như ở bảng 3-4 Các đặc tính của đường truyền dẫn Mô tả tuyến Kí hiệu Đơn vò Trạm A Trạm B Kết quả tính toán và ghi chú 1. Vò trí các trạm 2. Số các loại thiết bò 3. tần số làm việc f GHz 4.Phân cực 5. Dung lượng kênh Mbit/s Mbit/s 6. loại điều chế máy phát x m 7. độ nâng vò trí d km 8. độ dài đường truyền dẫn h m 9. độ cao của anten 10. loại tháp của anten 0 Tự dở hoặc dây néo Tổn thất tuyến 11. Tổn thất đường truyền dẫn của không gian tự do A 0 dB 12. loại feeder của trạm A và B 13. độ dài feeder của trạm A và B l m 14. Tổn thất feeder L f dB 15. Tổn hao rẽ nhánh L B dB 16. Tổn hao bộ phân phối và bộ nối dB 17. Tổn hao của bộ tiêu hao vật chắn L T dB 18.Tổn hao hấp thụ của khí quyển dB 19.Tổng tổn thất dB Độ lợi 20. độ lợi của anten G dBm 21. độ lợi của máy phát A và B G t dBm 22. Tổng độ lợi của tất cả các cột dBm 23. Tổng tiêu hao A t dB 24. Mức vào máy thu dBm 25. Mức ngưởng thu được với BER> 10 -3 dBm 26. Mức ngưởng thu được với BER> 10 -6 dBm 27. độ dự trữ Fading phẳng A FM a dB 28. độ dự trữ Fading phẳng B FM b dB Các hiệu ứng Fading phẳng 29. xác xuất fading nhiều tia P 0 30. xác xuất đạt mức ngưỡng RX a P a 31. xác xuất đạt mức ngưỡng RX b P b 32. Khoảng thời gian fading T a T a s 33. Khoảng thời gian fading T b T b s 34. Xác xuất khoảng fading lớn hơn 10 s P(10) 35. Xác xuất khoảng fading lớn hơn 60 s P(60) 36. Xác xuất Ber vượt 10 -3 37. Xác xuất để mạch trở nên không dùng được do P u fading phẳng 38. Độ khả dụng của đường truyền % 39. Xác xuất BER>10 -6 40. Xác xuất BER>10 -6 trong khoảng 60s 41. Xác xuất BER>10 -3 do Fading chọn lựa 42. Tổng gián đoạn thông tin BER>10 -3 43. Xác xuất BER>10 -6 do Fading chọn lựa 44. Tổng BER>10 -6 Các tính toán khả năng sử dụng 45. độ không sử dụng của thiết bò: % 46. độ không sử dụng được do mưa: % 47. độ không sử dụng được do Fading phẳng nhiều tia 48. độ không sử dụng được do Fading phẳng nhiều tia lựa chọn: 49. Tổng độ không sử dụng được tính theo phần trăm Sau đó ta tiến hành tính toán các thông số và điền vào bảng tính. Việc tính toán này như sau:  MÔ TẢ TUYẾN 1. Vò trí các trạm. Trạm A : Trung tâm I Trạm B : Trung tâm II 2. Số loại thiết bò. Sử dụng thiết bò AWA RMD1504 cho cả hai trạm A và B 3. Tần số làm việc: - Tần số phát ở trạm A f 1 = 1455 MHz - Tần số phát ở trạm B f 1 = 1510 MHz - Tần số trung tâm được sử dụng trong các tính toán : f = 1500 MHz 4. Phân cực: - Sử dụng phân cực đứng. 5.Dung lượng kênh: (Mbit/s) Trong sheet tính toán đường truyền dung lượng kênh được biểu diễn dưới dạng Mbit/s nó là dung lượng luồng tín hiệu số tối đa có thể truyền trên hệ thống. Với thiết bò này dung lượng kênh là 2x2 Mbit/s 6. Loại điều chế của máy phát. Sử dụng phương pháp điều chế máy phát OQPSK 7. Độ nâng của vò trí: (x) Độ nâng của vò trí chính là độ cao của mặt bằng xây dựng trạm so với mực nước biển. Độ nâng vò trí ở trạm A là 14 m Độ nâng vò trí ở trạm B là 10 m 8. Độ dài đường truyền dẫn : (d) Nó là khoảng cách giửa hai anten tuy nhiên ta không thể lấy chính xác được thông số này vì nhiều lý do khác nhau, nên thường nó là khoảng cách giửa hai vò trí đặt trạm. Đối với tuyến thiết kế : d =11,8 Km 9. Độ dài của anten: h 1, h 2 Theo phương án thiết kế ở trên ta có độ cao của anten so với mặt bằng là: Trung Tâm I h 1 =19m Trung Tâm II h 1 =14m 10. Loại tháp anten. Sử dụng loại tháp tự đỡ.  CÁC TỔN HAO 11. Tổn hao đường truyền dẫn của không gian tự do A 0 (dB). Loại tổn thất này đã được đề cập trong phần truyền sóng trong không gian. Nó phụ thuộc vào tần số sóng mang và độ dài đường truyền và được tính bằng công thức sau: A 0 = 92,5 + 20 lg f(GHz) + 20 lgd(Km) A 0 = 92,5 + 20 lg(1,5) + 20 lg(11,8) = 117,46 dB Trong đó: A 0 : là tồn thất đường truyền cũa không gian tự do (dB) f: là tần số trung tâm của sóng mang (GHz) d: là độ dài đường truyền (Km) 12.Loại Feeder sử dụng ở các trạm A và B. Đối với tuyến thiết kế ta sử dụng loại Feeder RG –59/U có các thông số kỹ thuật như sau: Kiểu Feeder Z 0 () Đường kinh (Inch) Suy hao dB/100ft RG –59/U 73 0,242 3,4 13. Độ dài Feeder của trạm A và B. Trong trường hợp này ta không thể tính chính xác độ dài Feeder do đó các độ dài này được tính cho cả hai trạm A và B bằng cách lấy độ cao của anten tại mỗi trạm nhân với hệ số dự trữ lấy là 1,5. Độ dài Feeder ở trạm A là l f1 = 1,5*19 = 28,5 m Độ dài Feeder ở trạm B là l f2 = 1,5*14 = 21 m 14.Tổn thất Feeder. Ở bước 12 ta có loại feeder sử dụng và ở bước 13 ta có độ dài tương ứng của chúng từ đó ta có thể tính tổn thất của feeder cho cả hai trạm A và B bằng công thức sau: Trạm A: tổn thất Feeder = 28,5*(3,4/100) = 3,18 dB Trạm B: tổn thất Feeder = 21*(3,4/100) = 2,34 dB Tổng tổn thất Feeder = 3.18 + 2,34 =5,52 dB 15.Tổng tổn hao rẽ nhánh. Tổng tổn hao rẽ nhánh được coi là các tổn hao trong các bộ lọc RF (máy phát và máy thu) các bộ lọc xoay vòng (Circulator) và các bộ lọc RF bên ngoài có thể, chúng cho phép một hệ thống song công chỉ sử dụng một anten cho các mục đích thu và phát hoặc một vài hệ thống cùng nối đến một anten. Khoảng giá trò tổn hao rẽ nhánh thường là 2 – 8 dB. Đối với các thiết bò phát và thu sử dụng cho tuyến này thì tổn hao rẽ nhánh là 1,4 dB cho mỗi trạm tức là 2,8 dB cho toàn tuyến. 16.Tổn hao các bộ phối hợp và các bộ đầu nối. -Với các hệ thống lớn phức tạp thì nó có giá trò khoảng 0,8 – 1 dB. -Với các hệ thống lớn phức tạp thì nó có giá trò khoảng 0,5 – 0,7 dB. Với hệ thống này tổn thất bộ phối hợp và các bộ đầu nối là 0,5 dB. 17.Tổn hao của bộ suy hao hoặc các vật chắn. Đối với tuyến thiết kế ta chỉ tính các tổn thất do vật chắn hình nêm. Thông số hình học v được tính bằng phương trình sau: V = h c *[(2/)*(1/d 1 *1/d 2 )] ½ Trong đó:  : bước sóng của sóng mang trung tâm d 1 : khoảng cách từ trạm 1 đến vật chắn d 2 : khoảng cách từ trạm 2 đến vật chắn h c : độ cao của đỉnh vật chắn so với đường nằm ngang nối hai đầu cuối đường truyền. Nếu độ cao ở dưới đường này thì h là âm. Lúc đó tổn hao cho vật chắn này gây ra được tính bằng công thức: L(v) = 6,4 + 20 lg[(v+1) 1/2 +v] (dB) Đối với tuyến thiết kế có khá nhiều các vật chắn nằm trong đới cầu Fresnel thứ nhất như đã giới thiệu ở phần trước do đó nó là loại tổn thất chính của tuyến. Để tính tổn thất tổng cộng ta có bảng sau: d 1 d 2 h s h c V L v 300 11500 26 -1.82 -0.34 900 10900 26 -1.50 -0.16 3.90 1600 10200 24 -3.17 -0.27 1.74 3400 8400 24 -2.61 -0.17 3.84 3600 8200 24 -2.57 -0.16 3.94 3800 8000 24 -2.53 -0.16 4.02 4000 7800 24 -2.50 -0.15 4.08 4200 7600 24 -2.48 -0.15 4.14 4400 7400 24 -2.46 -0.15 4.19 4600 7200 24 -2.44 -0.15 4.23 5100 6700 23 -3.42 -0.20 3.21 5400 6400 23 -3.42 -0.20 3.23 5800 6000 23 -3.44 -0.20 3.22 6200 5600 23 -3.48 -0.20 3.17 6500 5300 23 -3.52 -0.21 3.11 9800 2000 25 -2.68 -0.21 3.08 10000 1800 27 -0.79 -0.06 552 11000 800 27 -1.41 -0.16 3.91 11500 300 28 -0.77 -0.14 4.28 Tổng tổn hao do vật chắn hình nêm 66.81 Bảng 3-5: Bảng tính tổn thất do vật chắn hình nêm 18. Tổn hao hấp thụ của khí quyển. Giá trò của dB/Km có thể lấy theo các báo cáo 719 –2CCIR. Loại tổn hao này tăng theo tần số và có nhiều đột biến bất thường khi tần số thay đổi. Đối với tuyến thiết kế với tần số trung tâm là 1,5GHz độ dài đường truyền là 11,8 Km thì tổn thất do sự hấp thụ của khí quyển là 0.011dB/Km. Vậy tổn thất khí quyển của tuyến là: 0,13 dB 19 Tổng tổn hao. Nó là tổng tổn hao tính toán ở các phần trên. Tổng tổn hao = Tổn hao không gian + Tổn hao bộ rẽ nhánh + Tổn hao các bộ đầu nối + Tổn hao Feeder + Tổn hao vật chắn + Tổn hao khí quyển = 117,46 + 2,8 + 5,52 + 0,5 + 66.81 + 0,13 = 193,22 dB  ĐỘ LI 20. Độ lợi của anten Độ lợi của anten phụ thuộc vào đường kính anten, tần số làm việc góc mở hiệu dụng của của anten và được biểu diễn bằng công thức; G= 20 lgD – 20 lg  + 10 lg n + 9,943 dB Trong đó: D : là đường kính dóa anten (m)  : là bước sóng ở tần số trung tâm (m) n : là góc mở hiệu dụng của anten Với tuyến thiết kế đường kính anten Parabol là D=1,6 m, bước sóng là 0,2 m, n=0,5. Độ lợi của anten: G = 20 lg 1,6 – 20 lg 0,2 + 10lg 0,5 + 9,943 = 25 dB 21.Độ lợi máy phát. Đây là công suất ở đầu ra chính máy phát: 36 dBm 22. Tổng độ lợi. Tổng độ lợi = 2*Độ lợi anten + Độ lợi máy phát = 2*25 +36 = 86 dB 23. Tổng tổn hao. A 1 = Tổng tổn hao – Tổng độ lợi A 1 = 193,22 – 86 = 107,22 dB 24. Mức đầu vào của máy thu P r (dBm) Nó bằng công suất đưa ra của máy phát P r trừ đi tổng tiêu hao A 1 đã được tính biễu diễn bằng công thức sau: P r = P t – A 1 (dBm) P r = 36 – 107,22 = - 71,22 dBm 25-26. Các ngưỡng thu được. Theo các thông số kỹ thuật của thiết bò RMD1504 ta có: RX a = -94dB RX b = -92dB 27-28. độ dự trữ Fading phẳng. Fm a = P r – RX a đối với BER = 10 -3 Fm a = -7,22 – (-94) = 22,78 dB Fm b = P r – RX b đối với BER = 10 -6 Fm b = -7,22 – (-92) = 20,78 dB . CHƯƠNG 11: BẢNG DỮ LIỆU TÍNH TOÁN ĐƯỜNG TRUYỀN 1/ Chuẩn bò một bảng tính toán dữ liệu như ở bảng 3-4 Các đặc tính của. 3.17 6500 5300 23 -3.52 -0.21 3 .11 9800 2000 25 -2.68 -0.21 3.08 10000 1800 27 -0.79 -0.06 552 110 00 800 27 -1.41 -0.16 3.91 115 00 300 28 -0.77 -0.14 4.28