3.3.1.2.2. Tớnh toỏn để chọn cụng suất cho mỏy phỏt trạm mặt đất:
a. Xỏc định cụng suất tối thiểu tại điểm thu trong vựng phủ súng của mỏy phỏt trạm mặt đất:
Yờu cầu của ICAO về trạm mặt đất phỏt cho mỏy bay là phải cung cấp tối thiểu cường độ điện trường 75V/m trong vựng phủ súng:
Theo lý thuyết ta cú mối quan hệ giữa cụng suất và cường độ trường tại một điểm như sau: trong đú: e: Cường độ trường (V/m) Pr: Cụng suất (W) f: tần số (MHz) c: vận tốc truyền súng (km) Từ đõy ta được: hay (3 – 2) Với e = 75V/m = 75/1000000 (V/m) f = 132,3MHz
Ta cú cụng suất tối thiểu phải đảm bảo tại điểm thu là: -112,14dBW tức 82,14dBm.
b. Tớnh tiờu hao do truyền súng giữa trạm mặt đất và mỏy bay cho cỏc tần số và cỏc cự ly yờu cầu:
Tớnh tiờu hao do truyền súng giữa trạm mặt đất và mỏy bay
(3 – 3)
trong đú: D - cự ly liờn lạc yờu cầu (km) f - tần số làm việc (MHz)
Tần số liờn lạc (MHz)
Cự ly liờn lạc yờu cầu (Km)
20 60 100 120 150 200 250 350 400 450 500
121,50 100,2 109,8 114,2 115,8 117,7 120.2 122,2 125,1 126,2 127,3 128,2 125,90 100,5 110,1 114,5 116,1 118,0 120.5 122,5 125,4 126,5 127,6 128,5
128,15 100,7 110,2 114,7 116,2 118,2 120.7 122,6 125,5 126,7 127,7 128,6 132,30 101,0 110,5 114,9 116,5 118,5 121.0 122,9 125,8 127,0 128,0 128,9
Bảng 3.9: Tiờu hao do truyền súng giữa trạm mặt đất và tàu bay
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500190 190 200 210 220 230 240 250
Tieu hao do truyen song giua tram mat dat va tau bay
khoang cach D(km) S u y h a o P L (d B )
Hỡnh 3 – 10: Tiờu hao do truyền súng
Lưu ý: tiờu hao do truyền súng giữa cự ly 400 và 500 km chỉ chờnh lệch nhau cú 2dB thụi. Cú thể đạt được 2dB này bằng cỏch giảm tiờu hao trong tuyến phỏt (bằng cỏch chọn cable feeder tốt hơn, bộ lọc phỏt cú tiờu hao thấp hơn) hoặc bằng cỏch chọn anten cú độ lợi cao hơn hay tăng cụng suất mỏy phỏt. Tuy nhiờn, giải phỏp hiệu quả hay nhất được dựng để tăng tầm phủ là tăng độ lợi anten và/hoặc giảm tiờu hao trờn tuyến phỏt.
c. Xỏc định mức cụng suất cần cú ở đầu ra anten:
Từ cụng suất tối thiểu tại điểm thu và tiờu hao đường truyền ở trờn, ta tớnh ra được mức cụng suất cần cú ở đầu ra anten để đảm bảo tầm phủ như sau:
Tần số liờn lạc
(MHz)
Cự ly liờn lạc yờu cầu
Gr TWR APP Military ACC
20 60 150 250 450
121,5 18,07 27,61 35,57 40,01 45,11 125,9 18,38 27,92 35,88 40,32 45,42 128,15 18,53 28,07 36,03 40,47 45,58 132,3 18,81 28,35 36,31 40,75 45,85
Bảng 3.10: Cụng suất phỏt đầu ra anten d. Xỏc định cụng suất mỏy phỏt:
Do tại ACC chỉ cú cỏc mỏy phỏt cho ACC với cấu hỡnh dựng chung 1 anten cho cả 4 tần số nờn tiờu hao trờn tuyến phỏt (Ltx) sẽ được tớnh như sau:
Ltx = Lco + LFt + LFd + Lcs - Gant.
Từ cỏc tham số trờn, ta được tiờu hao tuyến phỏt tại tần số làm việc là 4,05dB Từ đõy, ta cú yờu cầu cụng suất của mỏy phỏt cho ACC: 49,9dB hay 97,8W. Do vậy, chọn mỏy phỏt cú cụng suất 100W.
3.3.1.3. Tính toán xác định yêu cầu về độ nhạy máy thu:
3.3.1.3.1. Xỏc định cụng suất tối thiểu tại điểm thu trong vựng phủ súng của mỏy thu trạm mặt đất:
Yờu cầu tối thiểu của ICAO đối với mỏy thu mặt đất là phải cú khả năng thu được tớn hiệu cú cường độ điện trường 20V/m được điều chế 50% với tỉ số S/N = 15dB.
Áp dụng cụng thức biến đổi cường độ điện trường sang cụng suất, ta được cụng suất mỏy thu phải thu được (theo cụng thức 3 – 2)
với e = 20V/m
f = 121,5MHz (sử dụng tần số nhỏ nhất)
Ta cú Pr = -122,9dBW hay -92,2dBm
Biến đổi mức cụng suất này từ m =50%, S/N = 15dB thành mức cụng suất với m=30%, S/N = 10dB (để phự hợp với chỉ tiờu độ nhạy mỏy thu mà cỏc nhà sản xuất thường đưa ra) như sau:
Với biến đổi m: mức cụng suất m = 50% hơn mức cụng suất m = 30% một lượng là
Với biến đổi S/N: S/N = 15dB sẽ cho mức cụng suất nhỏ hơn cụng suất cú S/N = 10dB một lượng là: 10 - 15 = - 5dB
Tổng cộng hai thay đổi trờn ta cú mức cụng suất tớn hiệu m = 50%, S/N = 15dB sẽ khỏc mức cụng suất của tớn hiệu cú m = 30%, S/N = 10dB một lượng là:
4,4 - 5 = - 0,6dB
Tổng hợp lại ta cú mức tớn hiệu AM với m = 30%, S/N = 10dB tại anten thu mà mỏy thu mặt đất phải đảm bảo thu được là:
Pt = - 92,2 - 0,6 = - 93,45dB
3.3.1.3.2. Tiờu hao trờn tuyến thu:
a. Đối với mỏy thu cho ACC:
Cấu hỡnh phần thu cho cỏc tần số ACC là dựng 1 anten thu chung cho cả 4 tần số nờn tiờu hao của tuyến thu (LRx) đối với cỏc mỏy thu ở ACC tại tần số làm việc sẽ theo cụng thức:
LRx = Lco + LFt + LFd + Lcs - Gant.
Từ cỏc tham số ở trờn ta được tiờu hao tuyến thu tại tần số làm việc là: 8,83dB. b. Đối với mỏy thu cho APP/TWR/Gr:
Cấu hỡnh phần thu cho cỏc tần số ACC là dựng 1 anten thu chung cho cả 6 tần số nờn tiờu hao của tuyến thu đối với cỏc mỏy thu này tại tần số làm việc sẽ theo cụng thức:
LRx = Lco + LFt + LFd + Lcs - Gant.
Từ cỏc tham số ở trờn ta được tiờu hao tuyến thu tại tần số làm việc là: 10,08dB.
3.3.1.3.3. Yờu cầu về độ nhạy mỏy thu:
Từ đõy, ta cú:
Yờu cầu độ nhạy mỏy thu cho ACC: -102,3dBm hay 1,72V => chọn mỏy thu ACC cú độ nhạy: - 107dBm hay 1V
Yờu cầu độ nhạy mỏy thu cho APP/TWR/Gr là -103,5dBm hay 1,49V => chọn mỏy thu cho APP/TWR/Gr cú độ nhạy là - 107dBm hay 1V
3.3.1.4. Tính toán để đảm bảo chống nhiễu:
Việc tớnh toỏn này để đảm bảo hệ thống khụng bị nhiễu và khụng gõy nhiễu cho hệ thống khỏc. Cỏc vấn đề cần phải xem xột khi cú nhiều mỏy thu phỏt VHF đặt cựng một chỗ là: