Tổn hao do tầng ựiện ly và khắ quyển: lớp khắ loãng bịion hoá bởi
các tia vũtrụ, có ựộcao từ 70 ựến 1000km. Có tắnh chất hấp thụvà
phản xạsóng. Ngoài ra hệsốkhúc xạbiến ựổi làm thay ựổi góc tới,
biên ựộvà pha của sóng. Tầng ựiện ly gây ra dịch phân cực sóng
ựiện từdẫn ựến tổn hao lệch phân cực
Tổn hao do mất ựồng chỉnh anten
Khi thiết lập một
ựường truyền vệ tinh, lý tưởng phải ựạt ựược
ựồng chỉnh các anten
trạm mặt ựất và vệ tinh ựể ựạt ựược ựộ
Có thể xảy ra hai nguyên nhân tổn hao lệch trục, một xẩy ra tại vệtinh và nguyên nhân thứhai xẩy ra tại trạm mặt ựất (hình 1b). Tổn hao lệch trục tại vệ tinh ựược xét tới khi khi thiết kế ựường truyền hoạt ựộng ở ựường viền của anten vệtinh thực tế. Tổn hao lệch trục ởtrạm mặt ựất ựược gọi làtn hao ựnh hng anten. Tổn hao ựịnh hướng anten thường xẩy ra vài phần mười dB.
Ngoài tổn hao ựịnh hướng, có thểxẩy ra tổn hao do mất ựồng chỉnh hướng phân cực. Tổn hao mất ựồng chỉnh phân cực thường nhỏvà ta sẽcoi rằng các tổn hao do mất ựồng chỉnh anten gồm: cảtổn hao ựịnh hướng và tổn hao phân cực gây ra do mất ựồng chỉnh. Các tổn hao mất ựồng chỉnh anten phải
ựược ựánh giá từcác sốliệu thống kê trên cơ sởsai lỗi ựược quan sát thực tếcho một khối lượng lớn các trạm mặt ựất.
Tổn hao do mất ựồng chỉnh anten
PHƯƠNG TRÌNH QUỸ đƯỜNG TRUYỀN
Tổng tổn hao ựường truyền Lp khi trời quang ựãng ựược xác
ựịnh theo công thức sau:
Lp = FSL +RFL+ AML+AA+PL, [dB]
Phương trình cho công suất thu ở dB như sau: Pr = EIRP + G r - Lp, [dB]
trong ựó:Pr là công suất thu [dBW], EIRPlà công suất phát xạ ựẳng hướng tương ựương [dBW], FSLlà tổn hao trong không gian tựdo [dB]; RFL là tổn hao phidơ máy thu [dB]; AMLlà tổn hao mất ựồng chỉnh anten [dB]; AAlà tổn hao hấp thụkhắ quyển [dB]; PLlà tổn hao lệch phân cực [dB].
Bài tập
1. Khoảng cách giữa trạm mặt ựất và vệtinh là 42.000 km. Tắnh tổn hao trong không gian tựdo tại tần số6 GHz.
2. đường truyền vệtinh làm việc tại tần số14 GHz có tổn hao phiựơ bằng 1,5 dB và tổn hao không gian tựdo bằng 207 dB. Tổn hao hấp thụkhắ quyển bằng 0,5 dB, tổn hao ựịnh hướng anten bằng 0,5 dB, tổn hao lệch cực có thểbỏqua. Tắnh tổng tổn hao ựường truyền khi trời quang.
FSL= 92,5 + 20lg f [GHz] + 20lg d [km], dB
Pr = EIRP + G r - Lp, [dB] Lp = FSL +RFL+ AML+AA+PL, [dB]
3.Cho tham số ựường truyền như bài 2. Công suất phát là 20W, hệsốkhuếch ựại của anten phát là 1000, hệ sốkhuếch
ựại của anten thu là 100. Tắnh công suất bức xạ ựẳng hướng tương ựương. Tắnh công suất tắn hiệu tại ựầu vào máy thu.
Công suất tạp âm nhiệt
Công suất tắn hiệu thu trong một ựường truyền vệ tinh
thường rất nhỏ, vào khoảng picowat. Công suất này sẽ ựược máy thu khuếch ựại ựến công suất ựủlớn. Tuy nhiên do luôn luôn có tạp âm ở ựầu vào máy thu nên nếu tắn hiệu thu không
ựủ lớn hơn tạp âm, khuếch ựại sẽ không có tác dụng vì nó khuếch ựại cảtạp âm. Tình trạng này còn trởnên tồi tệ hơn vì chắnh bộkhuếch ựại cũng bổsung thêm tạp âm.
Trong thiết bịtạp âm nhiệt gây ra do chuyển ựộng nhiệt của các ựiện tửtrong các vật dẫn. Nó ựược tạo ra ởcác phần tử
ghép có tổn hao giữa anten với máy thu vàởcác tầng ựầu của máy thu. Mật ựộ phổ công suất tạp âm nhiệt không ựổi ở
tất cả các tần sốthấp hơn 1012 Hz, vì thế ựược gọi là tạp âm trắng.
Quá trình tạp âm nhiệt ởmáy thu ựược mô hình hoá bằng quá trình tạp âm trắng Gauss cộng (AWGN: additive white Gauss noise) và ựược biểu thịbằngcông suất tạp âm cực ựại có thể
cóở ựầu vào bộkhuếch ựại như sau:
N=kT∆f, [W]
trong ựó k=1,38.10-23 [ W/Hz.K] là hằng sốBoltzmann; T là nhiệt
ựộtạp âm ựo bằng Kenvin [K] và∆f là băng thông kênh [Hz] ựo ởmức -3dB.
Mật ựộphổcông suất tạp âm
Công suất tạp âm nhiệt