1.2.1 Đo cụng suất đỉnh súng mang
Mục đớnh: Thực hiện đo và tớnh trung bỡnh cụng suất súng mang mỏy phỏt cho một cụm đơn
_
Peak Power : 5.28 dBm
1.2.2 Đo lỗi pha và lỗi tần số
Mục đớch: Xỏc định giỏ trị lỗi pha và lỗi tần số của tớn hiệu do quỏ trỡnh điều chế và tạp õm.
Sau khi thực hành thớ nghiệm, chỳng ta cú thể xỏc định được lỗi pha và lỗi tần số của tớn hiệu do quỏ trỡnh điều chế và tạp õm đối với hướng phỏt phần vụ tuyến. Bảng giỏ trị đo được về sai pha và sai tần:
Single burst Tx Phase error RMS 0.97 deg ≤50 Tx Phase error Peak 3.32 deg ≤200 Tx Frequency error -23.60 Hz ≤90 Hz
Cỏc giỏ trị về lỗi pha RMS, lỗi pha đỉnh và lỗi tần số thể hiện trong bảng đều nằm trong giới hạn đo cho phộp.
Bảng giỏ trị đo tiếp theo là về lỗi pha chi tiết:
Phase Error View
Phase Error bit 0.74 deg ≤200
Phase Error at 55 -2.74 deg ≤200
Phase Error at 95 1.58 deg ≤200
________________________________________________________________ _
Cỏc giỏ trị đo thể hiện lỗi pha theo cỏc bớt số liệu. Chỳng ta cú thể thấy được rằng giỏ trị về lỗi pha trong phần thực nghiệm tương đối nhỏ chứng tỏ phộp đo khỏ chớnh xỏc.
1.2.3 Đo và phõn tớch mặt nạ phổ cụng suất
Mục đớch: Thực hiện hiển thị xung tớn hiệu phỏt của MS trong khoảng thời gian một cụm và kiểm tra xem mức này cú phự hợp với cỏc chuẩn GSM hay khụng.
Hỡnh 1.1Màn hỡnh hiển thị phổ tớn hiệu ra
Hỡnh chụp thể hiện phổ tớnh hiệu đầu ra với mức cụng suất đỉnh thu được là P= 12.93 dBm. Đõy là phổ của xung tớn hiệu phỏt của MS trong khoảng thời gian một cụm. Để nghiờn cứu sõu về mặt nạ phổ cụng suất , chỳng tụi đi vào đo đạc và phõn tớch Rise Edge ( sườn tăng của xung), Top 2dB (khoảng giữa cụm), fall edge ( sườn xuống của xung)
_
Màn hỡnh Rise Edge View thể hiện mức cụng suất đỉnh 30dB trong phần sườn tăng của dạng súng. Thang biờn độ giới hạn từ -40 đến 5 dBm, thang thời gian giới hạn từ -8 đến 4 Tb. Trong phần thực hành này, chỳng tụi đó tiến hành đo đạc và cú được kết quả theo như bảng sau
Rising Period -3.2ữ0.2 Tb -8Tbữ4 Tb
Level Range -40ữ -0.21 dB -40ữ5dB
Level at -2 Tb -8.03 dB
Trong phần thực hành, chỳng tụi đưa ra được khoảng thời gian tăng của sườn lờn từ t=-3,2Tb đến t=0,2 Tb.Mức cụng suất thấp nhất (-40dB) và cao nhất (-0,21dB) đo được đều nằm trong giải giới hạn. Tại vị trớ bớt trung tõm (t= -2Tb) đo được mức cụng suất là -8,03 dB.
2. Top 2dB
Màn hỡnh Top 2dB hiển thị tớn hiệu trong khoảng giữa cụm, cho phộp phõn tớch sự gợn súng của tớn hiệu từ -10 đến 160 Tb. Giới hạn về cụng suất đo cho phộp trong
________________________________________________________________ _
Time Range 5.9ữ104.7 Tb -10Tbữ160 Tb
Level Range 0.19ữ -0.18 dB -1.2ữ1.2dB
Chỳng tụi đo khoảng giữa cụm trong thời gian từ 5,9 Tb đến 104,7 Tb. Kết quả đo được với giỏ trị cụng suất lớn nhất và nhỏ nhất lần lượt là 0,19 dBm và -0,18 dBm. Giỏ trị đo được nằm trong dải giới hạn và sai số tương đối nhỏ.
3. Fall Edge
Màn hỡnh Fall Edge hiển thị mức cụng suất tớn hiệu trong khoảng thời gian cuối của cụm ( sườn xuống của xung ), cho phộp xỏc định thời gian giảm của tớn hiệu. Giới hạn về thang biờn độ là từ -40 dBm đến 5 dBm và giới hạn về thang thời gian là từ 144 đến 156 Tb. Chỳng tụi tiến hành đo và đưa ra được kết quả như sau:
Falling Period 147ữ150 Tb 144ữ156Tb
Level Range -40ữ-0.45 dB -40ữ5dB
Level at 148 Tb -3.76 dB
Ở đõy chỳng tụi đó tiến hành đo và xỏc định khoảng thời gian giảm của tớn hiệu từ 147 Tb đến 150 Tb. Cỏc mức cụng suất lớn nhất và nhỏ nhất đo được là -40 dBm và -0,45 dBm nằm trong giới hạn đo. Mức cụng suất đo được ở bit trung tõm t=148 Tb là – 3,76 dBm. Mức cụng suất này so với vị trớ trung tõm của sườn lờn chờnh lệch ∆= -3,76 – (-8,03)= -4,27 dB.
1.2.4 Phõn tớch phổ
Mục đớch:
_
• Đỏnh giỏ chất lượng của bộ điều chế và cỏc bộ lọc trong phần phỏt của MS trong băng tần hệ thốn. Kiểm tra nhiễu do điều chế, kiểm tra nhiễu do Ramping của biờn độ tớn hiệu
• Xỏc định giới hạn cho mỗi phộp đo tại độ lệch tần số cụ thể và mức nhiếu
________________________________________________________________ _
Chương II: Thiết bị vi ba số RMD-904
2.1. Sơ đồ khối và chỉ tiờu kỹ thuật của thiết bị vi ba số RMD 904
2.1.1. Sơ dồ khối của thiết bị vi ba số RMD-904
Hóng AWA sản xuất cỏc hệ thống vi ba số làm việc ở cỏc băng tần 900MHz, 1500MHz và 1800MHz. Cỏc thiết bị và tuyến vi ba số của hóng này sử dụng phương thức điều chế pha vuụng gúc (QPSK - Quadrature Phase Shift Keying). Hệ thống cho phộp truyền dẫn cỏc luồng 2Mb/s, 2ì2Mb/s và 4ì2Mb/s mó đường HDB3 ở mức cụng suất +37dBm (5Wat). Cấu trỳc Modul của thiết bị cho phộp dễ dàng bảo quản và sửa chữa.
Cỏc thiết bị vi ba số này cú thể được sử dụng để tổ chức cỏc tuyến đơn hay nhiều trạm cho thụng tin đường trục hoặc đường nhỏnh. Cú thể tổ chức chỳng theo cấu hỡnh truyền dẫn khụng dự phũng với một mỏy phỏt và mỏy thu ở từng phớa. Cũng cú thể tổ chức chỳng ở dạng truyền dẫn cú dự phũng để đạt được độ tin cậy cao hơn. Tồn tại cỏc phương thức dự phũng sau đõy thiết bị:Dự phũng ấm, dự phũng núng, phõn tập tần số, phõn tập khụng gian.
Ở trạm cú dự phũng khi xẩy ra sự cố thỡ mỏy thu và mỏy phỏt dự phũng được chuyển mạch bảo vệ (Protecttion Switch) chuyển vào chế độ cụng tỏc.
Máy thu
diplexer
Tín hiệu RF noois ANTEN
2 ì 2048Kb/s Trung tần thuKhối
Khối biến đổi hạ tần Khối băng tần cơ sở thu Khối hiển thị Khối Kích thích Khối kđ công suất Khối băng tần cơ
sở phát
Khối hiển thị
2 ì 2048Kb/s
MáY PHáT
_
2.1.2. Chỉ tiờu kỹ thuật của thiết bị vi ba số RMD-904
THễNG SỐ. CHỈ TIấU KỸ THUẬT.
• Dung lượng: • 2*2Mb/s (60 kờnh
thoại).
• Tần số vụ tuyến: • 820 MHz - 960 MHz.
• Cụng suất ra nối ANTEN: • +37dBm.
• Ngưỡng thu:
• Tại BER = 10 exp-6. • Tại BER=10 exp-3.
- 90dBm.
• -93dBm.
• -94 dBm.
• Điều chế tớn hiệu số: • OQPSK.
• Đầu vào số liệu: • HDB3 2,048Mbit/s,
75Ω khụng cõn bằng. • Điều chế kờnh nghiệp vụ: • FM. • Đỏp tuyến tần số kờnh nghiệp vụ 300 ữ 2200 Hz: • 2 dB ữ 3 dB. • Mức vào/ra kờnh nghiệp vụ 600Ω: • 0 dBm. • Tỉ số tớn hiệu/tạp õm S/N: • >40 dB. • Tần số tone gọi: • 2 KHz. • Điều chế kờnh giỏm sỏt: • FM. • Đỏp tuyến tần số kờnh giỏm sỏt 2,7Khz - 5,0Khz: • +2 dBữ3dB • Mức vào kờnh giỏm sỏt (600Ω): • -10dBm • Mức ra kờnh giỏm sỏt (600Ω): • -10dBm
• Nguồn cung cấp cho thiết bi điện
ỏp DC: • -24 VDC hoặc -48
VDC • Cụng suất tiờu thụ toàn bộ trờn
một mỏy đầu cuối:
• Với cụng suất ra 5 w: • Với cụng suất ra 1w: • • 63w • 43w • Cỏc phương phỏp dự phũng: • • + Dự phũn gấm . • + Dự phũn gnúng. • + Phõn tập tần số. • + Phõn tập khụng gian. • Trở khắng Phiđơ và ANTEN: • ANTEN parabol đường kớnh:
• 50Ω.
• 0,9 m; 1,2 m; 1,8 m; 2,4 m.
________________________________________________________________ _
2.2. Phần phỏt
Sơ đồ khối phần phỏt của RMD 904 được cho ở hỡnh 1.2. Mỏy phỏt RMD-904 gồm cú cỏc khối chớnh sau đõy
• Khối băng tần cơ sở phỏt (TxBaseBand).
• Khối kớch thớch (Exciter).
• Khối khuếch đại cụng suất phỏt PA (Power Amplifier).
• Tấm mạch hiển thị mỏy phỏt (Tx Display).
Trờn cơ sở cỏc khối chức năng, mỏy phỏt RMD904 lần lượt thực hiện: nhận hai luồng số 2048Kb/s mó HDB3 ghộp thành luồng 4,245Mb/s, ngẫu nhiờn hoỏ, biến đổi nối tiếp thành song, mó hoỏ vi sai, điều chế vào súng mang trung tần IF phỏt 220MHz theo phương phỏp OQPSK, trộn nõng tần thành tớn hiệu RF trong giải tần phỏt, khuyếch đại tớn hiệu RF đạt mức cụng suất phỏt 5 Wat (37dBm). Xử lý tớn hiệu kờnh nghiệp vụ và kờnh giỏm sỏt tạo thành tớn hiệu băng tần cơ sở phụ 5KHz điều tần vào súng mang RF trước khi trộn nõng tần tớn hiệu IF phỏt 220MHz. Giỏm sỏt, xử lý, biến đổi cỏc tớn hiệu để tạo ra cỏc tớn hiệu thể hiện về sự cố, mức tớn hiệu điều khiển hiển thị.
2.2.1 Khối băng tần cơ sở phỏt
Khối thực hiện bốn chức năng chớnh sau: Xử lý tớn hiệu băng tần cơ sở chớnh (số), Xử lý tớn hiệu băng tần cơ sở phụ (tương tự), Cấp nguồn một chiều, Khuyếch đại logarit và cỏc hiển thị cảnh bỏo.
Hỡnh vẽ 2.2 : Sơ đồ khối mỏy phỏt RMD-904
KHỐI KÍCH THÍCH KĐ CễNG SUKHỐI ẤT KHỐI BĂNG TẦN CƠ SỞ PHÁT 2 ì 2048Kb/s KHỐI HIỂN THỊ RF DIPLEXER
_
Nguyờn lý hoạt động: Khối thực hiện nhận 2 luồng 2048Kb/s mó HDB3 từ tổng đài hoặc mỏy ghộp kờnh hoặc cỏc thiết bị khỏc đến ghộp thành một luồng 4,245Mb/s mó NRZ, sau đú được ngẫu nhiờn hoỏ, chia thành 2 luồng 2,1225 Mb/s, được mó hoỏ vi sai trước khi đưa khối điều chế. Tớn hiệu kờnh nghiệp vụ, kờnh giỏm sỏt được ghộp thành tớn hiệu băng tần cơ sở phụ 5KHz đưa đến điều tần vào súng mang RF.
Đầu vào kênh giám sát -10dBm 600Ohm 2,2KHz NRZ Output A NRZ Output B Clock Output A 2048Kb/s HDB3 75Ohm
Đầu vào kênh nghiệp vụ 0dBm, 600Ohm Bộ biến đổi mã HDB3/NRZ Bộ biến đổi mã HDB3/NRZ Bộ ghép kênh Clock B 2048KHz Clock A: 2048KHz Data A: 2048Kb/s Data B: 2048Kb/s Bộ ngẫu nhiên hoá
Bộ biến đổi nối tiếp thành song song và m hoáã vi sau Điều chỉnh mức Tone gọi d/dt Đầu ra bộ xử lý tiếng nói Tai nghe Mcro Điều chỉnh mức băng tần cơ sở 5KHz Điều chỉnh mức kênh nghiệp vụ Tone gọi 2KHz Đến khối kích thích điều Đến khối kích thích điều tần sóng mang vô tuyến RF 4,245Mb/s
Hình 1.3: Sơ đồ khối PBA băng tần cơ sở phát
Clock Output B
2.2.2 Khối kớch thớch
Modul kớch thớch nằm trong một hộp kim loại riờng lắp trờn khung mỏy phỏt. Nguyờn lý hoạt động của khối được cho ở hỡnh 2.4. Thực hiện điều chế hai luồng số liệu sau khi đó được mó hoỏ vi sai vào súng mang trung tần 220MHz theo phương phỏp điều chế OQPSK. Sau đú tớn hiệu IF phỏt được trộn năng tần với tần số súng mang RF nằm trong băng tần cụng tỏc. Súng mang RF sử dụng để trộn nõng tần được tạo ra từ một bộ dao động điều khiển điện ỏp VCO và vũng điều khiển tổng hợp tần số. Tớn hiệu sau khi trộn nõng tần được lọc, khuyếch đại và khống chế mức +8dBm đưa tới khối khuyếch đại cụng suất.
Tớn hiệu băng tần cơ sở phụ 5KHz gồm tớn hiệu kờnh nghiệp vụ, tớn hiệu kờnh giỏm sỏt, tớn hiệu tone được truyền đi bằng cỏch điều tần vào súng mang cao tần RF với độ di tần cực đại 15KHz trước khi tới bộ trộn nõng tần tớn hiệu IF 220MHz. Kết quả đầu
________________________________________________________________ _
ra của bộ trộn nõng tần tớn hiệu RF phỏt chứa cỏc thụng tin của luồng số từ tổng đài hoặc cỏc thiết bị khỏc và cỏc thụng tin nghiệp vụ.
Modul kớch thớch gồm ba khối chức năng chớnh:Khối điều chế OQPSK, Khối trộn nõng tần, Khối tổng hợp tần số.
Hình 1.7. Sơ đồ khối của Modul kích thích
Bộ tổng hợp tần số VCO Chia 4 Chia 4 Từ mạch AGC Phát hiện mức coswt sinwt 220 MHz Khối điều chế QPSK Tới giám sát sự cố Tấm dao động VCO và trộn nâng tần Khối tổng hợp tần số 220 MHz -9dBm 8750 - 959,5 MHz + 8dBm Tới khối khuyếch
đại công suất Tín hiệu số từ khối băng tần cơ sở phát Tín hiệu băng tần cơ sở phụ từ khối bă ng tần cơ sở phát
2.2.3 Khối khuyếch đại cụng suất
Nguyờn lý làm việc của khối được cho ở hỡnh 2.5: Khối khuếch đại cụng suất bao gồm 4 tầng khuếch đại tuyến tớnh siờu cao tần dựng Transistor lưỡng cực để đảm bảo khuếch đại cụng suất từ +8dBm lờn mức (30 - 37dBm) theo yờu cầu. Hệ số khuếch đại của hai tầng khuếch đại cuối cú thể điều khiển được bằng chiết ỏp. Định thiờn cho 4 tầng khuyếch đại cụng suất bằng tấm định thiờn riờng.
Khuyếch đại công suất PBA
Tới đo và mạch AGC
Hình 1.10. Sơ đồ khối Modul đại công suất PBA
875,0 -959,5 MHz
+37dBm
Tín hiệu RF
từ khối kích thích
Khối cũn thực hiện cỏch li giữa mỏy phỏt và phiđơ anten bằng một bộ cỏch súng (Isolator). Nhờ bộ cỏch súng này mà đảm bảo trỏnh hiện tượng phản xạ súng khi hở tải. Trớch một phần súng cao tần để tạo tớn hiệu ALC điều khiển cỏc tầng khuyếch đại trong khối kớch thớch đảm bảo mức tớn hiệu vào +8dBm.
Hỡnh 2.4 Khối kớch thớch
_
Do định thiờn cho cỏc tầng khuyếch đại cụng suất bằng tấm định thiờn riờng dựng cỏc Transistor như một nguồn dũng ổn định mà cụng suất ra của mỏy phỏt được ổn định cao.
Tớn hiệu đầo vào nối tới khối kớch thớch bằng đầu nối loại SMB. Tớn hiệu ra nối qua bộ cỏch súng (Isolator) bằng cỏc đầu nối dạng SMA trở khỏng 50Ω.
2.2.4 Khối hiển thị
Tấm hiển thị được lắp rỏp ở PANEL phớa trước mỏy phỏt . Tấm cú ba đốn LED cảnh bỏo màu đỏ và một bộ hiển thị 20 vạch LED để chỉ thị cỏc mức cụng suất phỏt hiện thời. Khối cú nhiệm vụ nhận tất cả cỏc tớn hiệu chỉ thị về trạng thỏi làm việc của hệ thống truyền dẫn điều khiển cỏc đốn cảnh bỏo tương ứng sỏng. Mỏy được thiết kế hiển thị trạng thỏi sự cố tớn hiệu phần phỏt và hiển thị mức cụng suất phỏt.
2.3. Phần thu
2.3.1. Sơ đồ khối
Mỏy thu vi ba số RMD-904 cú nhiệm vụ thu súng mang siờu cao đó điều chế phớa phỏt, giải điều chế tớn hiệu thu để khụi phục cỏc tớn hiệu luồng số liệu đó được điều chế. Tớn hiệu kờnh nghiệp vụ, kờnh giỏm sỏt. Mỏy thu cú 4 Modul chớnh được lắp trờn một khung mỏy riờng. Hầu hết cỏc nối ghộp với bờn ngoài được thực hiện thực hiện qua Jack nối dạng chữ D. Ngoài ra cũn cú hai đầu nối 75Ω loại SMB để nối tớn hiệu kiểm tra biểu đồ mắt kờnh I và kờnh Q, một đầu nối 75Ω loại SMB để lấy ra đồng hồ khụi phục 4,245Mb/s. Cú thể thay đổi tàn số thu vụ tuyến bằng cỏc chuyển mạch BCD với độ phõn giải 100KHz.
Mỏy thu RMD-904 gồm cú cỏc khối chớnh:Modul biến đổi hạ tần - Convertor Modul,
Hỡnh 2.6: Sơ đồ mỏy thu
Hỡnh 3.1: Sơ đồ khối mỏy thu RMD- 904.
TÍN HIỆU RF 2 ì 2048KB/S KHỐI TRUNG TẦN THU ĐỔKHI HỐI BIẠ TẾẦN N KHỐI BĂNG TẦN CƠ SỞ THU KHỐI HIỂN THỊ KHỐI NGUỒN CUNG CẤP
________________________________________________________________ _
Modul trung tần - IF Modul, Tấm mạch băng tần cơ sở thu – RxBaseBand, Tấm mạch hiển thị (Rx Display).
2.3.2 Khối biến đổi hạ tần
Khối này cú hai phần : Một phần biến đổi hạ tần vụ tuyến và một bộ tổng hợp tần số. Sơ đồ khối của Modul cho ở hỡnh 3.2
Tổng hợp tần số Bộ tổng hợp tần số VCO Chia 4 Chia 4 Phát hiện mức Tới giám sát sự cố Trung tần IF 35MHz Tấm biến đổi hạ tần
Hình 1.12. Sơ đồ khối Modul biến đổi hạ tần
RF thu từ DIPLEXER
loại tần số ảnh
2.3.2.1 Bộ biến đổi hạ tần
Tấm biến đổi hạ tần cú hai tầng khuyếch đại vụ tuyến và tầng trộn đồng thời loại trừ