Một trạm mặt đất bao gồm: thiết bị thông tin, thiết bị truyền dẫn mặt đất, thiết bị cung cấp nguồn và hệ thống TT&C vệ tinh. Thiết bị thông tin trong trạm mặt đất như: anten, thiết bị thu và phát sóng siêu cao tần, các bộ biến đổi tần tuyến lên và tuyến xuống, hệ thống xử lý tín hiệu, hệ thống thiết bị băng tần cơ bản, hệ thống bám vệ tinh… được xem ở hình 2.5.
Kỹ thuật về trạm mặt đất đặc biệt quan trọng cho những người khai thác hệ thống thông tin vệ tinh bởi vì nó gắn liền với họ. Các thơng số của trạm mặt đất, các tính chất tín hiệu và các q trình xử lí tín hiệu tại trạm mặt đất như là ghép kênh, gây méo trước, giải méo trước, nén giãn, mã hoá, chống lỗi, phân tán công suất, bảo mật (encryption),...
29
2.2.1.3. Hệ thống cung cấp nguồn và điều hoà nhiệt
Để đảm bảo cho liên lạc không bị gián đoạn do các sự cố nguồn gây ra, trạm mặt đất phải được cung cấp bằng nguồn điện không bao giờ bị ngắt UPS (Uninterupted Power Supply). UPS cung cấp nguồn với độ ổn định cho phép, đủ cơng suất cho tồn bộ các thiết bị trong trạm.
Để đảm bảo các yêu cầu trên, bộ nguồn UPS phải được dự phòng và bản thân nó là một thiết bị có thể điều khiển được về mọi mặt. Khi mất điện lưới thì nguồn ắc quy được rung lên rồi ổn định và cấp nguồn cho hệ thống.
Các thiết bị điện tử trong trạm đều bắt buộc làm việc trong điều kiện mơi trường tốt đó là nhiệt độ 200°C với độ ẩm dưới 45% để đảm bảo an tồn, duy trì tuổi thọ cũng như chất lượng thơng tin.
2.2.2. Hệ thống anten.
2.2.2.1. Đặc tính, u cầu của anten trạm mặt đất
Để thu được những sóng yếu đến từ vệ tinh và có thể phát đi các sóng có cơng suất đủ mạnh lên vệ tinh, anten cần có một số đặc tính sau: Độ lợi đẳng hướng và hiệu suất cao để đảm bảo tỉ số C/N; Độ định hướng cao dọc theo trục của anten và nhỏ ở các hướng khác (búp phụ nhỏ) để không can nhiễu vào các hệ thống khác (vệ tinh, mặt đất).
Ví dụ: Độ rộng nửa công suất (-3dB Beamwidth) cho tuyến lên của anten phải đủ hẹp để không làm nhiễu vào các vệ tinh lân cận (được đặt cách nó 2o trên quỹ đạo địa tĩnh) và tuyến xuống cũng phải hẹp để khơng nhận tín hiệu từ hai hay nhiều vệ tinh lân cận mơ tả trên hình 2.6.
Đối với anten parabol thì độ rộng búp xạ khơng (BWFN) gấp 2.5 lần độ rộng - 3dB. Giả sử hai vệ tinh lân cận nằm ở hai trục bức xạ khơng thì BWFN = 4O suy ra
θ3dBmax ≤ 1,6O
30
+ Tạp âm thấp: Giảm tạp âm để đảm bảo tỉ số G/T theo u cầu.
Hình 2.6. Độ rộng búp sóng anten trạm mặt đất θ3dB ≤ 1,6O
2.2.2.2. Phân loại anten
Có nhiều loại anten khác nhau có thể sử dụng ở trạm mặt đất. Tuỳ theo tiêu chuẩn từng loại trạm mà đường kính của anten thu – phát trạm mặt đất thơng thường có đường kính từ 0.6 ÷ 30 m.
Có 3 loại anten như hình 2.7 thường dùng trong truyền hình vệ tinh, đó là: + Anten có phễu đặt tại tiêu điểm (Prime Focus Antenna)
+ Anten có phễu đặt lệch trục (Offset – Fed Antenna) + Anten hai mặt phản xạ (Cassegrain Antenna)