ttvt-chuong 8-cac tram mat dat

33
1 MÔN HC THÔNG TIN VTINH Chương 8: Các trm mt đất (3t) 

Upload: time-to-love

Post on 04-Jun-2018

212 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 1/33

1

MÔN HỌC THÔNG TIN VỆ TINH 

Chương 8: 

Các trạm mặt đất (3t) 

Page 2: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 2/33

2

Chương 8: 

Các trạm mặt đất (3t) 8.1 Giới thiệu chung 

8.2 Các tham số của cự ly thông tin 

8.3 Cấu hình trạm mặt đất tiêu chuẩn 

8.4  Anten và nhiệt độ tạp âm anten* 

8.5 Bộ khuyếch đại tạp âm thấp (LNA)* 

8.6 Bộ khuếch đại công suất lớn (HPA) 8.7 Bộ nâng, hạ tần 

8.8 Hệ thống bám vệ tinh* 

8.9 Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất* 

Page 3: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 3/33

3

Giới thiệu chung  Khi muốn thiết lập một kết nối giữa hai điểm trên

mặt đất trực tiếp với nhau thông qua ST:  Phải thiết lập hai trạm mặt đất TMĐ 

Chức năng của TMĐ: phát tín hiệu lên vệ tinh, thu tínhiệu từ vệ tinh về 

Tín hiệu thu được rất bé: ~ 150 dBw  -> cần có quy chế ngặt ngèo cho các TMD mới có thể đảm

bảo chất lượng

TMD có thể hoạt động đơn công, phải có khả nănghoạt động song công 

TMD kết nối với mạng mặt đất thông qua cáp quang,vi ba.v.v… 

Page 4: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 4/33

4

Chương 8: 

Các trạm mặt đất (3t) 8.1 Giới thiệu chung 

8.2 Các tham số của cự ly thông tin 

8.3 Cấu hình trạm mặt đất tiêu chuẩn 

8.4  Anten và nhiệt độ tạp âm anten 

8.5 Bộ khuyếch đại tạp âm thấp (LNA) 

8.6 Bộ khuếch đại công suất lớn (HPA) 8.7 Bộ nâng, hạ tần 

8.8 Hệ thống bám vệ tinh 

8.9 Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất 

Page 5: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 5/33

5

Các tham số của cự ly thông tin  Xem chi tiết trong tài liệu của thầy Kiều Xuân Đường 

Page 6: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 6/33

6

Chương 8: 

Các trạm mặt đất (3t) 8.1 Giới thiệu chung 

8.2 Các tham số của cự ly thông tin 

8.3 Cấu hình trạm mặt đất tiêu chuẩn 

8.4  Anten và nhiệt độ tạp âm anten 

8.5 Bộ khuyếch đại tạp âm thấp (LNA) 

8.6 Bộ khuếch đại công suất lớn (HPA) 8.7 Bộ nâng, hạ tần 

8.8 Hệ thống bám vệ tinh 

8.9 Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất 

Page 7: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 7/33

7

Cấu hình trạm mặt đất tiêu chuẩn 

Tổ chức của một trạm mặt đất 

Page 8: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 8/33

8

Cấu hình trạm mặt đất tiêu chuẩn 

Page 9: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 9/33

9

Chương 8: 

Các trạm mặt đất (3t) 8.1 Giới thiệu chung 

8.2 Các tham số của cự ly thông tin 

8.3 Cấu hình trạm mặt đất tiêu chuẩn 

8.4  Anten và nhiệt độ tạp âm anten 

8.5 Bộ khuyếch đại tạp âm thấp (LNA) 

8.6 Bộ khuếch đại công suất lớn (HPA) 8.7 Bộ nâng, hạ tần 

8.8 Hệ thống bám vệ tinh 

8.9 Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất 

Page 10: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 10/33

10

 Anten và nhiệt độ tạp âm anten   Yêu cầu: 

Thu tín hiệu rất yếu từ vệ tinh 

Phát tín hiệu có công suất đủ lớn 

 Anten TMD cần có các đặc tính:  Độ lợi cao, hiệu suất cao, băng tần đủ rộng (>500 MHz)  Hướng tính cao, búp sóng phụ nhỏ 

Đặc tính phân cực tốt  Tạp âm thấp 

Độ chính xác cơ khí cao, góc quay thích hợp 

Page 11: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 11/33

11

 Anten và nhiệt độ tạp âm anten  Phân loại: 

 Anten parabol

Cấu tạo đơn giản, giá thành thấp 

Hiệu suất thấp, búp sóng phụ lớn, cáp đầunối dài -> chỉ dùng làm anten thu 

 Anten parabol lệch (bù): Búp sóng phụ nhỏ, độ lợi lớn, hiệu suất cao.  Phù hợp với các TMD nhỏ 

 Anten Cassegrain: Có thêm gương phản xạ phụ 

G cao, hiệu suất cao, búp sóng phụ nhỏ, tạpâm nhỏ, dây nối ngắn. 

Sử dụng rộng rãi ở các TMD TB và lớn 

 Anten Gregorian

Page 12: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 12/33

12

 Anten và nhiệt độ tạp âm anten 

Hệ số tăng ích (độ lợi): xem chương 2 

Nhiệt độ tạp âm của anten  xem chương 2 

Page 13: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 13/33

13

Chương 8: 

Các trạm mặt đất (3t) 8.1 Giới thiệu chung 

8.2 Các tham số của cự ly thông tin 

8.3 Cấu hình trạm mặt đất tiêu chuẩn 

8.4  Anten và nhiệt độ tạp âm anten 

8.5 Bộ khuyếch đại tạp âm thấp (LNA) 

8.6 Bộ khuếch đại công suất lớn (HPA) 8.7 Bộ nâng, hạ tần 

8.8 Hệ thống bám vệ tinh 

8.9 Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất 

Page 14: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 14/33

14

Bộ khuyếch đại tạp âm thấp(LNA)

Tín hiệu thu được là rất bé (~ -150 db) Chỉ một lượng tạp âm nhỏ cũng ảnh hưởng tới C/N 

Cần có bộ khuếch đại đặc biệt để nâng cao C/N 

 Yêu cầu kỹ thuật của LNA:  Có băng tần đủ rộng (băng tần của vệ tinh)  Hệ số khuếch đại đủ lớn 

Đặt càng gần bộ thu càng tốt để giảm ảnh hưởng của tạp

âm

Có 3 loại LNA:  Khuếch đại thông số   Khuếch đại GaAs – FET

Khuếch đại HEMT 

Page 15: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 15/33

15

Bộ khuyếch đại tạp âm thấp (LNA) So sánh các LNA

Page 16: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 16/33

16

Bộ khuyếch đại tạp âm thấp (LNA) So sánh các LNA

Xem chi tiết trong tài liệu của thầy Kiều Xuân Đường 

Quan trọng! 

Page 17: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 17/33

17

Chương 8: Các trạm mặt đất (3t) 8.1 Giới thiệu chung 

8.2 Các tham số của cự ly thông tin 

8.3 Cấu hình trạm mặt đất tiêu chuẩn 

8.4  Anten và nhiệt độ tạp âm anten 

8.5 Bộ khuyếch đại tạp âm thấp (LNA) 

8.6 Bộ khuếch đại công suất lớn (HPA) 8.7 Bộ nâng, hạ tần 

8.8 Hệ thống bám vệ tinh 

8.9 Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất 

Page 18: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 18/33

18

Bộ khuếch đại công suất lớn(HPA)

Khoảng cách truyền xa, suy hao lớn  Cần công suất phát lớn 

-> cần HPA 

Có G = 40 đến 60 dB 

Có thể dùng:  Đèn sóng chạy (TWT)  Đèn Klystron 

Transistor hiệu ứng trường (FET) 

Page 19: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 19/33

19

Bộ khuếch đại công suất lớn(HPA)

Page 20: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 20/33

20

Bộ khuếch đại công suất lớn(HPA)

Xem chi tiết trong tài liệu của thầy Kiều Xuân Đường 

Page 21: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 21/33

21

Chương 8: Các trạm mặt đất (3t) 8.1 Giới thiệu chung 

8.2 Các tham số của cự ly thông tin 

8.3 Cấu hình trạm mặt đất tiêu chuẩn 8.4  Anten và nhiệt độ tạp âm anten 

8.5 Bộ khuyếch đại tạp âm thấp (LNA) 

8.6 Bộ khuếch đại công suất lớn (HPA) 8.7 Bộ nâng, hạ tần 

8.8 Hệ thống bám vệ tinh 

8.9 Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất 

Page 22: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 22/33

22

Bộ nâng, hạ tần 

MOD và DEMOD được thực hiện ở trung tần  70 MHz hoặc 140 MHz  Do đó cần đổi tần lên khi phát và đổi tần xuống khi thu 

Bản chất: nhân tín hiệu với sóng mang  Điều chế đơn biên 

Các loại đổi tần:  Đổi tần đơn 

Đổi tần kép 

Đổi tần kết hợp 

Page 23: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 23/33

23

Bộ nâng, hạ tần 

Bộ nâng tần đơn 

Page 24: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 24/33

24

Bộ nâng, hạ tần 

Bộ hạ tần đơn 

Page 25: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 25/33

25

Bộ nâng, hạ tần 

Bộ nâng tần kép 

Page 26: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 26/33

26

Bộ nâng, hạ tần 

Bộ hạ tần kép 

Page 27: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 27/33

27

Bộ nâng, hạ tần 

Đổi tần kết hợp 

Page 28: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 28/33

28

Chương 8: Các trạm mặt đất (3t) 8.1 Giới thiệu chung 

8.2 Các tham số của cự ly thông tin 

8.3 Cấu hình trạm mặt đất tiêu chuẩn 8.4  Anten và nhiệt độ tạp âm anten 

8.5 Bộ khuyếch đại tạp âm thấp (LNA) 

8.6 Bộ khuếch đại công suất lớn (HPA) 8.7 Bộ nâng, hạ tần 

8.8 Hệ thống bám vệ tinh 

8.9 Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất 

Page 29: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 29/33

29

Hệ thống bám vệ tinh 

 Vệ tinh chịu tác động của các thiên thể: trái đất, mặttrăng, mặt trời, các hành tinh 

Trái đất không phải hình cầu 

-> vệ tinh bị “lôi kéo” bởi nhiều yếu tố khác nhau  Gây ra sự trôi dạt vệ tinh trên quỹ đạo 

Xem chi tiết trong tài liệu tham khảo 

-> cần phải điều khiển anten TMD bám anten vệ tinh  Sao cho góc lệc giữa hai anten là nhỏ nhất 

Page 30: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 30/33

30

Hệ thống bám vệ tinh 

Có 4 hệ thống bám vệ tinh:  Bám xung đơn 

Bám từng nấc  Bám chương trình 

Bán điều khiển bằng tay 

Xem chi tiết trong tài liệu của thầy Kiều Xuân Đường 

So sánh các hệ thống bám? 

Quan trọng! 

Page 31: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 31/33

31

Chương 8: Các trạm mặt đất (3t) 8.1 Giới thiệu chung 

8.2 Các tham số của cự ly thông tin 

8.3 Cấu hình trạm mặt đất tiêu chuẩn 8.4  Anten và nhiệt độ tạp âm anten 

8.5 Bộ khuyếch đại tạp âm thấp (LNA) 

8.6 Bộ khuếch đại công suất lớn (HPA) 8.7 Bộ nâng, hạ tần 

8.8 Hệ thống bám vệ tinh 

8.9 Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất 

Page 32: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 32/33

32

Hệ số phẩm chất của trạm mặtđất 

 Vị trí đặt trạm cần thỏa mãn các yêu cầu:  Góc ngẩng của anten càng cao càng tốt, hướng về phía ST 

Giao thoa giữa HTTTVT và HTTT vi ba số là nhỏ nhất  Điều kiện khí hậu: gió, mưa, tuyết rơi  Tránh các khu vực nhiều tạp âm nhân tạo: nhà máy, sân

bay, nhà ga

Các yếu tố khác: gần nguồn điện, nguồn nước, nền đất tốt,thuận lợi giao thông, dễ mở rộng 

Page 33: TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

8/14/2019 TTVT-Chuong 8-Cac Tram Mat Dat

http://slidepdf.com/reader/full/ttvt-chuong-8-cac-tram-mat-dat 33/33

33

Hệ số phẩm chất của trạmmặt đất 

Các chỉ tiêu chất lượng của TMD  Chỉ tiêu chất lượng 

Giao thoa giữa TMD với HT vi ba là nhỏ nhất 

Độ ổn định của EIRP: cho phép thay đổi ± 0,5 dB Độ tin cậy của TMD >= 99,8% 

Có khả năng chịu đựng gió mạnh. Khả năng không sử dụngđược do gió chỉ là 0,1%. 

Xem chi tiết trong tài liệu của thầy Kiều Xuân Đường 

Phẩm chất trạm mặt đất được đánh giá thông qua hệsố nào? Tại sao? 

Quan trọng!