Dùng loại đầu có cả tuner, mod, combiner: HEMR-870G4. 3.6.4. Chọn bộ Booter
Vì dùng 2 Antenna để thu ở 2 băng tần UHF và VHF. Để cho tiện lợi ta có thể chọn một bộ Booter dải rộng dùng cho cả 2 kênh, cụ thể ta dùng loại Eight APM 86325 AITR của EU với các thông số kèm theo:
- Giá trị khuyếch đại đạt được: 50dB.
- Băng tần: 40 ÷ 869 MHz
- Sử dụng nguồn 220 V/AC. - Có thể dùng cho 2 ÷ 60 Tivi. 3.6.5. Chọn Cable
Để tiếp kiệm chi phí và sử dụng cáp có hiệu quã thi ta nên dùng đồng thời các loại cáp như sau:
Đây là cáp lớn nhất dùng để truyền tín hiệu trên các đường trục chính. Đặc điểm của loại cáp QR540 là có mức suy hao rất thấp (khoảng 0.0565 dB/m). Nên nó được dùng để kéo các đường cáp chính, chạy dài. Tín hiệu truyền cáp QR540 bị suy hao ít.
Cáp đồng trục RG11.
Đây là loại cáp dùng chủ yếu để truyền tín hiệu ra từ các khuyếch đại chính và chia DC tới các khuyếch đại nhánh, hay dung truyền giữa các thiết bị truyền dẫn khác như : Tap, DC....Cáp RG11 có độ suy hao là: 0.13dB/m
Cáp đồng trục RG6.
Đây là loại cáp dùng để dẫn tín hiệu đến tận các thiết bị thu (như TV) của thuê bao. Độ suy hao của cáp RG6 là: 0.2dB/m
Bảng 3.3. Mức suy hao của các loại cáp Loại cáp Mức suy hao (dB/m)
QR540 0.0565
RG11 0.13
RG6 0.2
3.6.6. Các loại Tap
Đặc điểm Tap dùng để chia tín hiệu không cân bằng. Có nhiều loại Tap khác nhau, Nhưng có 1 điểm chung là: có 1 đầu in, 1 đầu out (có mức suy hao nhỏ), và nhiều đầu Tap (có mức suy hao lớn, số lượng đầu Tap phụ thuộc vào loại Tap).
Đầu in: Dùng để đưa tín hiệu vào.
Đầu Out: Dùng để đưa tín hiệu (bị suy hao ít ) ra đến các Tap khác, hay bộ
chia...
Đầu Tap: Dùng để lắp thuê bao, có độ suy hao lớn.
Ngoài ra tại các đầu cuối mỗi thuê bao còn thêm một bộ OUTLET CSW-7- 7 để cắm trực tiếp ra TV.
Bảng 3.4. Thông số các loại Tap cơ bản Loại
Tap
Số đầu Tap
Mức suy hao đầu Tap (dB)
Mức suy hao: in-out (dB) 2/20 2 20 2 2/17 2 17 2 2/14 2 14 3 2/11 2 11 3 2/8 2 8 4 4/26 4 26 1.5 4/23 4 23 1.5 4/20 4 20 2.5 4/17 4 17 2.5 4/14 4 14 3.9 4/11 4 11 5.1 8/26 8 26 1.5 8/23 8 23 2 8/20 8 20 2.5 8/17 8 17 3.5 8/14 8 14 4 3.7. Thiết kế lắp đặt cụ thể
Đối tượng để thiết kế mô hình thu truyền hình vệ tinh mà ta chọn là Chung
cư cao cấp C1 - Đường Nguyễn Thái Học – Phường Đội Cung – Vinh – Nghệ An.
Chung cư bao gồm 5 tầng, mỗi tầng cao 3m5, tầng 1 bao gồm 10 căn hộ và 2 nhà để xe, từ tầng 2 đến tầng 5 mỗi tầng có 12 căn hộ. Tổng cộng cả chung cư có
Hình 3.9. Chung cư cao cấp C1 – Đường Nguyễn Thái Học – Tp.Vinh (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.7.1. Khối thu tín hiệuSơ đồ nguyên lý khối thu: Sơ đồ nguyên lý khối thu:
Nguyên lý hoạt động của khối thu như sau: Tín hiệu truyền hình thu được từ Antenna vệ tinh (parabol) qua bộ dịch tần nhiễu thấp (LNA và LNB) có tần số từ 0,95 GHz đến 1.75 GHz, sau đó được đưa tới bộ chia để đưa tới các đầu thu vệ tinh.
Khối đầu tuner vệ tinh [R]. Tín hiệu sau tuner là AV và RF, nhưng để tín hiệu hình chất lượng tốt người ta sẽ lấy tín hiệu AV để đưa vào bộ điều chế [M].
Bộ điều chế tần số [M] sẽ cho ra tín hiệu RF (UHF) theo yêu cầu, tín hiệu RF lấy ra có thể chọn từ kênh 21 tới kênh 69. Thường người ta chọn các kênh từ 31 trở lên để đưa tới bộ Combiner.
Đồng thời tín hiêụ truyền hình trực tiếp thu từ đài (VTV1,2,3 và TTV) sẽ được khuếch đại lọc [F] theo từng kênh. Sau đó cũng được đưa tới bộ Combiner.
Bộ Combiner sẽ ghép các kênh RF để đưa tới bộ khuếch đại công suất, tùy theo số thuê bao và suy hao mà ta chọn cho thích hợp. Sau bộ khuếch đại là bộ chia, bộ này có số đầu ra tùy chọn sao cho phù hợp nhất.
Với các thiết bị đã lựa chọn như các phần trên, ta có sơ đồ khối thu cụ thể như sau:
3.7.2. Khối phân phối
Các kiểu phân phối cáp thường dùng tới các thuê bao có 2 loại thông dụng như sau:
Cấu trúc phân phối cáp hình xương cá: Có ưu điểm tiết kiệm được dây,
nhưng sẽ phải dùng nhiều bộ chia nhánh hơn (Tổn hao đường truyền lớn) và độ an toàn sẽ kém, chỉ cần 1 bộ chia nhánh hỏng sẽ mất toàn bộ tín hiệu cho các thuê bao sau nó, hoặc khi dây đứt cũng xẩy ra trường hợp tương tự vì vậy sẽ khó khăn cho sửa, chữa thay thế.
Hình 3.12. Cấu trúc phân phối cáp hình xương cá
Cấu trúc phân phối cáp hình cây: Tuy có tốn dây hơn nhưng nó khắc
Hình 3.13. Cấu trúc phân phối cáp hình cây
Ở đây ta lựa chọn phương án cấu trúc phân phối cáp hình cây. Ta có sơ đồ phân phối cáp cụ thể như sau :
Cấu trúc phân phối của tầng 1 gồm:
+ 4 căn hộ và 2 nhà gửi xe.
+ 2TAP 2/17, 2TAP 4/23 và 1 NIF- 4D.
Hình 3.14. Cấu trúc phân phối cho tầng 1
Cấu trúc phân phối cho tầng 2 đến tầng 5 gồm:
+ 12 căn hộ mỗi tầng *4 = 48 căn hộ. + 1*4 = 4 NIF - 4D.
+ 4*4 = 16 TAP 4/23.
+ Cable RG6 = 116m*4 = 464m. + Cable RG11 = 120m*4 = 480m.
Hình 3.15. Cấu trúc phân phối cho tầng 2 đến tầng 5
Hình 3.16. Sơ đồ phân phối cáp tông quát của cả chung cư
3.7.3. Tính toán suy hao cho các tầng
Từ yêu cầu cụ thể, sơ đồ thiết kế hệ thống thu TVRO, sơ đồ các mặt cắt của chung cư và chỉ số suy hao của các thiết bị theo các bảng thông số kỹ thuật (tham khảo ở các trang web mua bán thiết bị truyền hình cáp) ta thấy lựa chọn linh kiện như vậy là tối ưu vì mức suy hao là nhỏ nhất từ đó tính toán được mức suy hao max và min cho mỗi tầng như sau:
Tầng 5:
- Thuê bao có mức suy hao lớn nhất:
Mức suy hao của OUTLET CSW-7-7 = 3dB. Mức suy hao của NIF-4D = 3.5dB. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Mức suy hao của NIF-8D = 11dB. Mức suy hao của TAP 4/23 = 1.5dB.
Vậy mức suy hao của dây nội tầng sẽ là:
1*0.0565+12*0.13+(8.3+3.5+10)*0.2 = 5.9765dB.
⇒ Mức suy hao tổng là: 3+3.5+11+1.5+5.9765 = 24.9765dB.
- Thuê bao có mức suy hao nhỏ nhất:
Mức suy hao của OUTLET CSW-7-7 = 3dB. Mức suy hao của NIF-4D = 3.5dB.
Mức suy hao của NIF-8D = 11dB. Mức suy hao của TAP 4/23 = 1.5dB. Vậy mức suy hao của dây nội tầng là:
1*0.0565+12*0.13+(3.5+10)*0.2 = 4.3165dB.
⇒ Mức suy hao tổng là: 3+3.5+11+1.5+4.3165 = 23.3165dB.
Tầng 4:
- Thuê bao có mức suy hao lớn nhất:
Mức suy hao của OUTLET CSW-7-7 = 3dB. Mức suy hao của NIF-4D = 3.5dB.
Mức suy hao của NIF-8D = 11dB. Mức suy hao của TAP 4/23 = 1.5dB. Vậy mức suy hao của dây nội tầng sẽ là:
4.5*0.0565+12*0.13+(8.3+3.5+10)*0.2 = 6.17425dB.
⇒ Mức suy hao tổng là: 3+3.5+11+1.5+6.17425 = 25.17425dB.
- Thuê bao có mức suy hao nhỏ nhất:
Mức suy hao của OUTLET CSW-7-7 = 3dB. Mức suy hao của NIF-4D = 3.5dB.
Mức suy hao của NIF-8D = 11dB. Mức suy hao của TAP 4/23 = 1.5dB. Vậy mức suy hao của dây nội tầng là:
Tầng 3:
- Thuê bao có mức suy hao lớn nhất:
Mức suy hao của OUTLET CSW-7-7 = 3dB. Mức suy hao của NIF-4D = 3.5dB.
Mức suy hao của NIF-8D = 11dB. Mức suy hao của TAP 4/23 = 1.5dB. Vậy mức suy hao của dây nội tầng sẽ là:
8*0.0565+12*0.13+(8.3+3.5+10)*0.2 =6.372dB.
⇒ Mức suy hao tổng là: 3+3.5+11+1.5+6.372 = 25.372dB.
- Thuê bao có mức suy hao nhỏ nhất:
Mức suy hao của OUTLET CSW-7-7 = 3dB. Mức suy hao của NIF-4D = 3.5dB.
Mức suy hao của NIF-8D = 11dB. Mức suy hao của TAP 4/23 = 1.5dB. Vậy mức suy hao của dây nội tầng là:
8*0.0565+12*0.13+(3.5+10)*0.2 = 4.712dB.
⇒ Mức suy hao tổng là: 3+3.5+11+1.5+4.712 = 23.712dB.
Tầng 2: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Thuê bao có mức suy hao lớn nhất:
Mức suy hao của OUTLET CSW-7-7 = 3dB. Mức suy hao của NIF-4D = 3.5dB.
Mức suy hao của NIF-8D = 11dB. Mức suy hao của TAP 4/23 = 1.5dB. Vậy mức suy hao của dây nội tầng sẽ là:
11.5*0.0565+12*0.13+(8.3+3.5+10)*0.2 = 6.56975dB.
⇒ Mức suy hao tổng là: 3+3.5+11+1.5+6.56975 = 25.56975dB.
- Thuê bao có mức suy hao nhỏ nhất:
Mức suy hao của NIF-4D = 3.5dB. Mức suy hao của NIF-8D = 11dB. Mức suy hao của TAP 4/23 = 1.5dB. Vậy mức suy hao của dây nội tầng là:
11.5*0.0565+12*0.13+(3.5+10)*0.2 = 4.90975dB.
⇒ Mức suy hao tổng là: 3+3.5+11+1.5+4.90975 = 23.90975dB.
Tầng 1:
- Thuê bao có mức suy hao lớn nhất:
Mức suy hao của OUTLET CSW-7-7 = 3dB. Mức suy hao của NIF-4D = 3.5dB.
Mức suy hao của NIF-8D = 11dB. Mức suy hao của TAP 4/23 = 1.5dB. Mức suy hao của TAP 2/17 = 2dB. Vậy mức suy hao của dây nội tầng sẽ là:
15*0.0565+10*0.13+(8.3+3.5+10)*0.2 = 6.5075dB.
⇒ Mức suy hao tổng là: 3+3.5+11+2+6.5075 = 26.0075dB.
- Thuê bao có mức suy hao nhỏ nhất:
Mức suy hao của OUTLET CSW-7-7 = 3dB. Mức suy hao của NIF-4D = 3.5dB.
Mức suy hao của NIF-8D = 11dB. Mức suy hao của TAP 4/23 = 1.5dB. Mức suy hao của TAP 2/17 = 2dB. Vậy mức suy hao của dây nội tầng là:
15*0.0565+10*0.13+(3.5+10)*0.2 = 4.8475dB.
⇒ Mức suy hao tổng là: 3+3.5+11+1.5+4.8475 = 23.8475dB.
Bảng 3.5. Mức suy hao các tầng của chung cư
Tầng Mức suy hao lớn nhất (dB) Mức suy hao nhỏ nhất (dB)
1 26.0075 23.8475
2 25.56975 23.90975
3 25.372 23.712
4 25.17425 23.51425
5 24.9765 23.3165
Ta biết để đảm bảo cho TV thu được tín hiệu tốt nhất, thì mức tín hiệu đầu vào cho phép từ (5 -> 15) dB. Căn cứ vào kết quả tính toán và mức tín hiệu cho phép, ta thấy suy hao tới thuê bao có mức suy hao lớn nhất ở tầng 1 là lớn nhất so với các thuê bao khác trong toàn chung cư và mức suy hao đó là: 26.0075dB. Như vậy ta chọn bộ khuếch đại Eight APM 86325 AITR là đủ và có các thông số đáp ứng được yêu cầu thiết kế.
3.7.4. Bảng thống kê các thiết bị sử dụng
Bảng 3.6. Thống kê thiết bị (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
STT Loại thiết bị Kí hiệu Số lượng Đơn vị
1 Anten parabol AZ-E1 2 Bộ
2 Anten xương cá (UHF) VN 1 Bộ
3 Anten xương cá (VHF) VN 1 Bộ
4 Booter 86325 AITREight APM 1 Bộ
5 Bộ chia 4 NIF-4D 5 Bộ 6 Bộ chia 16 NIF-8D 1 Bộ 7 TAP 4/23 18 Bộ 8 TAP 2/17 2 Bộ 9 OUTLET CSW-7-7 58 Cái 10 Cáp đồng trục RG6 580 mét 11 Cáp đồng trục RG11 580m mét 12 Cáp đồng trục chính QR540 40m mét
3.8. Kết luận chương 3
Từ kiến thức cơ sở đã trình bày ở hai chương trước, chương 3 đã mạnh dạn đưa ra bài toán thiết kế, tính toán hệ thống thu truyền hình TVRO cho tòa nhà chung cư và đã có kết quả phù hợp với chất lượng đạt được, cùng với các thông số của hệ thống thì chất lượng tín hiệu thu ổn định và hình ảnh rõ nét. Trong chương này đồ án đã tính được góc ngẩng của anten thu, suy hao tín hiệu mỗi tầng, lựa chọn cable phù hợp, chọn các bộ khuếch đại và số lượng bộ khuếch đại phù hợp với chất lượng giá thành của hệ thống.
KẾT LUẬN
Với lựa chọn hướng đề tài là thiết kế tính toán hệ thống thu truyền hình vệ tinh TVRO làm đồ án tốt nghiệp đại học, đồ án đã trình bày những kiến thức cơ sở nhất từ các hệ thống thông tin vệ tinh, các hệ thống truyền hình số và đặc biệt hệ thống truyền hình số vệ tinh.
Với bố cục đồ án gồm 3 chương, mỗi chương trình bày một vấn đề làm nền tảng từ đó tác giả đã đặt ra bài toán thiết kế, tính toán cụ thể cho một tòa nhà chung cư cao cấp tại thành phố Vinh – Nghệ An.
Tuy nhiên, với mức độ là một đồ án tốt nghiệp đại học cùng với kiến thức và thời gian có hạn nên đồ án chỉ mới dừng lại ở mức thiết kế, chưa có đủ thời gian và điều kiện để lắp đặt một hệ thống thực tế. Đây cũng là định hướng phát triển của đồ án nếu có cơ hội tác giả sẽ tiến hành lắp đặt hệ thống này hoàn chỉnh cũng như áp dụng việc tính toán thiết kế này vào các hệ thống khác.
Trong thời gian làm đồ án do bị hạn chế về mặt thời gian cũng như kiến thức mong các thầy cô giáo và các bạn góp ý, xây dựng để đồ án được hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã hướng dẫn tận tình cho trong quá trình học tập cũng như quá trình làm đồ án tốt nghiệp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] GS.TS. Nguyễn Kim Sách, Truyền hình số và HDTV, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2001.
[2] Đỗ Hoàng Tiến, Dương Thanh Phương, Giáo trình Kỹ thuật truyền hình, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2004.
[3] Đỗ Hoàng Tiến, Dương Thanh Phương, Truyền hình kỹ thuật số, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2004.
[4] Nguyễn Trung Tấn, Bài giảng thông tin vệ tinh, Khoa vô tuyến điện tử, Học viện Kỹ thuật quân sự.
[5] PGS.TS. Thái Hồng Nhị, TS. Phạm Minh Việt, Hệ thống viễn thông – Tập 2, Nhà xuất bản Giáo Dục, 2001. i Emin Emax b) a) c)