Tạp âm công nghiệp có thể đợc dự kiến là chỉ số một tác động thứ yếu trong các hệ thống nông thôn hiện nay.
Có lẽ là sẽ không có tạp âm xung đặc biệt nào xảy ra ngoại trừ một thứ tạp âm có thể do các máy điện ở các vùng xung quang thiết bị thuê bao tạo ra. Các tác động này sẽ đợc giới hạn nếu cột anten đủ cao. Tạp âm công nghiệp trong
ở mức 2 đến 3dB ở băng VHF và trong một số trờng hợp có thể ở mức 3 đến 4 dB ở băng UHF.
2.8.4.Can nhiễu ở các hệ thống vô tuyến chuyển tiếp mặt đất.
Khai thác trên các băng tần nh nhau, hệ thống thông tin vệ tinh và các hệ thống Viba vô tuyến chuyển tiếp trên mặt đất sẽ gây ta các vấn đề can nhiễu lẫn nhau . Can nhiễu này có thể theo bốn đờng trình bày nh hình vẽ 2.20.
Can nhiễu của hệ thống vệ tinh tới hệ thống mặt đất :
- máy phát trên vệ tinh -> máy thu Viba trên mặt đất (đờng a ). - máy phát trạm mặt đất -> máy thu Viba trên mặt đất (đờng b).
Can nhiễu của hệ thống trên mặt đất tới hệ thống trên vệ tinh:
- máy phát Viba trên mặt đất -> máu thu của trạm mặt đất (đờng c). - máy phát Viba mặt đất -> máy thu trên vệ tinh (đờng d).
Thông thờng, công suất của máy phát của trạm mặt đất lớn tới mức có khả năng rất cao trong việc gây ra các vấn đề can nhiễu với các trạm thông tin vô tuyến trên mặt đất . Mặt khác ,công suất thu của nó lại rất yếu và rất rễ bị can nhiễu từ các trạm vô tuyến mặt đất. Khi anten của Viba mặt đất và vệ tinh quay mặt vào nhau thì can nhiễu sẽ phát triển giữa vệ tinh và trạm Viba mặt đất. CCIR đa ra các mức độ có thể chấp nhận đợc đối với can nhiễu tại các khuyến nghị 356,386 và 357.
Để duy trì các mức can nhiễu thực tế trong các mạng mặt đất thấp hơn các giá trị cực đại cho phép mà CCIR khuyến nghị , điều 28 của các quy chế thông tin vô tuyến áp đặt các giới hạn cho phát xạ của trạm mặt đất và phát xạ của vệ tinh.
Hơn nữa, điều 29 của quy chế thông tin vô tuyến cũng quy định các giới hạn cho EIRP và công suất phát của trạm mặt đất nhằm duy trì can nhiễu thấp hơn những giá trị cho phép do CCIR khuyến nghị tới mạng thông tin vũ
trụ . Để đối phó với can nhiễu giữa trạm mặt đất (vệ tinh) và các tuyến thông tin vô tuyến trên mặt đất làm việc trong các băng tần giống nhau, phải tính đến hai quan điểm.
- Chọn địa điểm, nhằm tìm đợc một vị trí thích hợp đặt trạm mặt đất, phải đợc thực hiện dựa trên các đặc tuyến phát xạ của các hệ thống thông tị trên mặt đất đang hoạt động .
- Sự hiện diện một vùng phối hợp đối với một địa điểm đặt trạm mặt đất đã
đợc xác định sẽ tạo điều kiện để phối hợp trạm mặt đất này với tất cả các hệ thống Viba mặt đất có thể có trong tơng lai.
2.8.4.1.Chọn địa điểm.
Khi xây dựng các trạm mặt đất , ngời ta thờng a dùng những địa điểm tại đó hình dạng của địa hình bao quang hình thành một tấm lới chắn giữa tuyến thông tin vệ tinh và các hệ thống thông tin vô tuyến chuyển tiếp trên mặt đất, nhằm giảm thiểu bất cứ loại can nhiễu tơng hỗ nào. Với mục đích đó, việc chon một địa điểm mà ở đó có thể xây dựng trạm mặt đất cần đợc thực hiện, mà không nên quên các điểm sau đây.
- Đối với toàn bộ dải hoạt động theo góc phơng vị , góc giữa đờng bình độ và trục anten của trạm mặt đất phải không dợc quá thấp để loại trừ nguy hại của can nhiễu từ các phía thông tin vô tuyến.
- Những vật cản thích hợp nằm trên hớng đi tới các tuyến thông tin vô tuyến mặt đất gần nhất có thể tạo ra hiệu ứng che chắn khả quan.
ợc do phản xạ của các máy phát vô tuyến trên mạng mặt đất sử dụng chung các băng tần ở đầu vào các máy thu của trạm mặt đất .Để tính toán nó cần phải có các dữ liệu sau đây.
- Khoảng cách từ các trạm mặt đất dùng chung băng tần dành cho tuyến vệ tinh.
- Các mặt cắt chi tiết hoá dọc các quỹ đạo theo cung của đờng tròn lớn giữa một thiết bị mạng mặt đất và vị trí của trạm mặt đất.
- EIRP của thiết bị mạng dới đất, nó phải đợc duy trì trong phạm vi giới hạn do các quy chế thông tin vô tuyến quy định.
- Hớng của vệ tinh trong tuyến thông tin vệ tinh định thiết kế.
Sau khi tính toán cong suất can nhiễu tối đa thu đợc , cần tin chắc tằng công suất nh vậy sẽ thấp hơn công suất can nhiễu cực đại cho phép trong một trạm mặt đất đợc xác định trên cơ sở.
- Các đặc tính của trạm mặt đất. - Các khuyến nghị của CCIR.
Thực tiễn khôn ngoan cho thấy cần tiến hành các phép đo thử can nhiễu thực tế ngay tại các địa điểm đợc trọn.
2.8.4.2.Chọn địa điểm.
Một khoảng cách phối hợp ,từ một trạm mặt đất theo góc phơng định vị cho trớc là một khoảng cách mà trên đó một trạm vô tuyến dới đất,làm việc trong cùng một băng tần, không thể gây nhiễu cho , hoặc bị can nhiễu bởi, một trạm mặt đất đáng xét nhất.
Đờng vòng , đợc vẽ lên bởi các điểm cực trị của khoảng cách phối hợp trên toàn bộ các góc phơng vị sẽ xác định vùng phối hợp.
Một vùng nh vậy đợc xác định cả theo hớng phát (tức là trạm dới đất bị can nhiễu bởi hệ thống thông tin vô tuyến) theo phụ lục 28 của Radio Regulations.
2.8.4.3.Tác dụng chống nhiễu của các anten có góc mở nhỏ.
Trờng hợp trạm mặt đất đợc trang bị một anten có góc mở nhỏ đợc nghiên cứu sau đấy trong mối tơng quan với các anten có góc mở lớn.Để đạt đợc chất lợng thông tin nh mong muốn thì điều cần thiết đối với trạm mặt đất là phải duy trì EIRP của nó không đổi . Nói một cách khác,công suất máy phát của nó phải đợc gia tăng một lợng đủ lớn để bù sự thiếu hụt trong tăng ích anten. Nh vậy,công suất máy phát tăng lên 20log.(dL/dS) lần so với trờng hợp sử dụng anten có góc mở lớn (dL là đờng kính anten có góc mở lớn, dS là đờng kính anten có góc mở nhỏ ). Ngoài ra việc sử dụng anten có góc mở nhỏ tạo ra sự biến đổi sau đây về đặc tuyến búp biên so với anten có góc mở lớn.
GS –GL=[52-log(dS/λ )-25logα ]-[32-25logα ]=20 –log(dS/ α) Trong đó:
GL là tăng ích của anten góc mở lớn. GS là tăng ích của anten góc mở nhỏ. α là góc tính từ hớng bức xạ của anten.
dS là đờng kính của anten có góc mở nhỏ (dS/λ < 100). λ là bớc sóng.
Kết quả là , nếu tính đến ảnh hởng của hai yếu tố biểu diễn ở trên đến việc sử dụng anten có độ mở nhỏ thì mối quan hệ giữa đờng kính anten và duy hao truyền dẫn tối thiểu cho phép có thể.
Để đạt đợc chất lợng thông tin mong muốn , điều cần thiết đối với trạm mặt đất đợc trang bị anten có độ mở hẹp là duy trì không đổi tỉ số tăng ích /nhiệt độ tạp âm. Với một góc mở hẹp,nhiệt độ tạp âm của anten phải đợc làm thấp đi để bù lại sự thiếu hụt trong độ tăng ích. Do vậy , suy hao truyền dẫn tối thiểu cho phép sẽ tăng lên một lợng tổng các suy hao trong nhiệt độ tạp âm, 20log(dL/dS); và các đặc tuyến búp biên, 20 –10log (dS/λ ) so với trờng hợp sử dụng anten có góc mở lớn, với điều kiện là nhiệt độ tạp âm của trạm mặt đất phải chịu những giới hạn nhất định do những cân nhắc về phần cứng. Do vậy góc mở của anten cần phải có để đạt đợc tỷ số tăng ích trên nhiệt độ tạp âm cần thiết còn phải chịu những hạn chê khác do những sự cân nhắc trong thiết kế mạch . Mối quan hệ giữa dờng kính anten và giá trị suy hao truyền dẫn tối thiểu cho phép (giá trị tơng đối ) trong tuyến xuống cũng đợc trình bày trong hình 2.21 trong đó sự khác biệt giữa tuyến lên và tuyến xuống có thể chỉ huy cho tần số đợc sử dụng.
2.8.4.4.Các biên pháp giảm bớt các vấn đề can nhiễu ứng dụng anten có đồ thị hớng tính nhọn.
ứng dụng anten có hớng tính nhọn.
Anten có đồ thị hớng tính nhọn trong các tuyến lên và tuyến xuống thông thờng trợ giúp đợc cho việc giảm bớt can nhiễu của trạm mặt đất giảm xuống do độ tăng nhạy của vệ tinh. Nó cũng có tác dụng làm giảm bớt can nhiễu của trạm Viba dới trạm mặt đất nhờ tăng EIRP của vệ tinh và do vậy mà tăng tín hiệu đầu vào máy thu của trạm mặt đất.
ứng dụng các đặc điểm địa hình, nhà cao ốc v.v..
Các cự ly xa và sự hiên diện các toà nhà cao ốc..., vốn ngăn cản sự truyền lan sóng vô tuyến giữa các hệ thống, sẽ đem lại các biện pháp căn bản nhất để
làm giảm can nhiễu tới hệ thống thông tin dới đất. Đồi núi cũng rất có ích đối với mục đích này. Đối với các vùng thành thị , một báo cáo thực nghiệm đã có công bố rằng các cao ốc àn ngữ trên đờng đi của sóng can nhiễu sẽ giúp cho việc giảm bớt can nhiễu nhiều hơn 30dB so với giá trị tính toán với giả định truyền trong không gian tự do.
Các phơng pháp hỗn hợp.
Khi các đặc điểm địa lý của vùng đất, các cao ốc hoặc hai loại nh vậy không đóng góp gì đợc cho việc giảm bớt các vấn đề can nhiễu thì các tác động của chúng có thể đợc giảm bớt nhờ việc đặt phía trớc của bản thân anten cỡ nhỏ một màn chắn anten làm bằng các vật liệu kim loại hoặc lới dẫn hấp thụ sóng vô tuyến.
Hơn nữa anten kiểu bức xạ chuyển dịch (Offset ) với các đáp tuyến búp hiện đợc cải thiện để cung cấp các biên pháp khác để giảm bớt các vấn đề can nhiễu.
Khi một băng tần cao hơn đợc đề xuất trong khi các điều kiện của vùng phục vụ không thay đổi thì đờng kính cần phải có của anten trạm mặt đất. Cũng vẫn giống nh trong trờng hợp các băng tần thấp hơn. Điều này có nghĩa là các đặc tính búp đợc cải thiên của các anten có góc nhỏ dần đến sự đồng hành tốt hơn giữa các hệ thống vệ tinh và dới đất.
Nh đã đề cập ở trên, sự lựa trọn địa điểm cẩn thân và sự chấp nhận các biện pháp giảm can nhiễu thích hợp sẽ tạo điều kiện cho hệ thống thông tin vệ tinh nội địa gồm các trạm mặt đất loại nhỏ sử dụng chung băng tần với hệ thống thông tin dới đất vì các lợi ích chung.
Chơng 3
Các thiết bị của trạm mặt đất trong một hệ thống thông tin vệ tinh
A.Cấu hình trạm mặt đất.
Niệm vụ của trạm mặt đất phát là để tiếp nhận các tín hiệu từ mạng mặt đất hoặc trực tiếp từ các thiết bị đầu cuối của ngời sử dụng ( Customer Originated Terrestrial Signal ), sử lý các tin hiệu này trong trạm sau đó phát
tín hiệu này ở tần số và công suất thích hợp cho sự hoạt động của vệ tinh. Đối với các trạm mặt đất thi, thu các sóng mang trên đờng xuống của vệ tinh ở những tần số trọn trớc, xử lý các tín hiệu này trong trạm để truyển thành các tín hiệu băng gốc sau đó cung cấp cho các mạng mặt đất
( Terrstrial Network ) hoặc trực tiếp tới các thiết bị đầu cuối của ngời sử dụng. Một trạm mặt đất có khả năng thu và phát lu lợng một cách đồng thời hoặc trạm mặt đất chỉ phát hay chỉ thu.