TRUYỀN DẪN SỐ TRONG THÔNG TIN VỆ TINH
2.1.1 Bộ khuếch đại công suất
Để bù vào tổn hao truyền sóng lớn trong thông tin vệ tinh, đầu ra máy phát cần phải có công suất càng lớn càng tốt. Do vậy, trong hệ thống trạm mặt đất cần có bộ khuếch đại công suất cao (HPA – High Power Amplifier).
So với các hệ thống vô tuyến trên mặt đất với khoảng cách giữa các trạm chỉ khoảng vài chục km nên công suất máy phát chỉ khoảng 1W, khoảng cách đó trong thông tin vệ tinh là trên 36,000km và băng tần khá lớn nên công suất có thể đến vài trăm hay vài nghìn W (cho trạm Hub có dung lượng lớn). Trong một số trường hợp, các bộ SSPA (Solid State Power Amplifier) với mức công suất khoảng 1-10W có thể được dùng cho trạm có dung lượng thấp (Ví dụ như VSAT).
Có ba loại bộ khuếch đại công suất chính là bộ khuếch đại công suất Klystron - KPA (Klystron Amplifier), bộ khuếch đại công suất ống sóng chạy - TWTA (Travelling Wave Tube Amplifier) và bộ khuếch đại công suất transistor – SSPA (Solid State Power Amplifier).
Bộ khuếch đại KPA có công suất ra từ vài trăm W đến vài KW (khoảng 5 KW), băng thông 60 – 80 MHz ở băng tần C và 80-100 MHz ở băng tần Ku.
Bộ khuếch đại đèn sóng chạy TWTA có công suất ra từ vài trăm đến vài chục KW (3KW), băng thông 600 MHz ở băng tần C và 3 GHz ở băng tần Ka (tại tần số 30 GHz). Ưu điểm của bộ khuếch đại này là có thể tạo ra công suất rất lớn ở tần số rất cao (băng Ka) nhưng nhược điểm lớn nhất của nó là kích thước
Nguồn số
Coding Mod U/C HPA
Đường truyền LNA D/C Demod De- coding Nhận tin Nhiễu
trọng lượng lớn, nguồn nuôi có điện áp rất cao (cỡ 10 KV) nên chỉ được dùng ở các trạm có dung lượng lớn (Ví dụ các trạm có tiêu chuẩn A của Intelsat)
Bộ khuếch đại SSPA sử dụng transistor hiệu ứng trường. Giá trị công suất và tần số làm việc luôn tăng lên do sự phát triển của công nghệ. Để có mức công suất yêu cầu, các transistor được đấu song song với nhau ở các tầng đầu ra. Bộ khuếch đại Transistor đã được sử dụng làm việc ở băng C từ đầu những năm 1980 với công suất đạt được khoảng 10W để phụ trợ cho bộ khuếch đại ống. Kỹ thuật ngày nay đưa công suất đầu ra SSPA đạt được khoảng vài trăm W.
Hình 2.3: Đặc tính không tuyến tính của bộ khuếch đại công suất
Đặc thù của thông tin vệ tinh là suy hao đường truyền rất lớn do cự li truyền dẫn quá xa. Để chống lại việc suy giảm tín hiệu do suy hao, công suất máy phát cần phải lớn. Tuy nhiên, khi máy khuếch đại công suất cao sẽ gây ra méo phi tuyến. Để khắc phục điều này, ta có thể sử dụng bộ méo trước hoặc dùng độ lùi. Méo phi tuyến sẽ được phân tích chi tiết ở phần sau.
