Luận án nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị thu mặt đất với cơ chế tự động phát hiện và bám vệ tinh dùng cho hệ thống thông tin vệ tinh vinasat

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Với lịch sử hình thành phát triển qua hơn 40 năm, thơng tin vệ tinh đã và
đang trở thành một phương tiện thông tin rất phổ biến và đa dạng. Trong bối cảnh
cạnh tranh khốc liệt giữa các loại hình dịch vụ, các phương thức truyền dẫn khác
nhau, thông tin vệ tinh vẫn giữ một vai trò quan trọng trong lĩnh vực truyền thông,
đây là phương tiện thông tin hữu hiệu nhất để kết nối thông tin liên lạc với các
vùng xa xôi, biên giới, hải đảo nơi mà mạng thông tin cố định khơng thể với tới
được. Khơng những thế nó cịn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như
viễn thông, viễn thám, địa chất, định vị dẫn đường cho máy bay, tên lửa, ơtơ, tàu
thuyền...
Năm 2006, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt "Chiến lược nghiên cứu và
ứng dụng công nghệ vũ trụ đến năm 2020" phục vụ phát triển kinh tế - xã hội của
đất nước. Chiến lược xác định mục tiêu cơ bản là: Từng bước làm chủ công nghệ
chế tạo các trạm mặt đất, tự chế tạo các trạm mặt đất có giá cạnh tranh; Làm chủ
công nghệ vệ tinh nhỏ, tự thiết kế và chế tạo vệ tinh nhỏ quan sát Trái đất; Làm
chủ được công nghệ và kỹ thuật tên lửa; Chế tạo và phóng một số vệ tinh nhỏ quan
sát trái đất, thay thế một phần ảnh vệ tinh của nước ngoài; Ðào tạo được đội ngũ
cán bộ có trình độ cao, đáp ứng nhu cầu ứng dụng và phát triển công nghệ vũ trụ.
Năm 2008 Việt Nam đã triển khai thành công dự án phóng vệ tinh VINASAT-1,
nó đã mở ra một thời kỳ mới cho sự phát triển trong mọi lĩnh vực khoa học cũng
như đời sống nói chung và đặc biệt ngành viễn thơng Việt Nam nói riêng. Cùng
với sự phát triển chung của khoa học kỹ thuật, công nghệ vệ tinh viễn thơng hiện
nay cũng có những bước phát triển mới theo hướng kéo dài tuổi thọ vệ tinh, nâng
cao khả năng xử lý trên vệ tinh, liên kết giữa các vệ tinh, dùng anten công nghệ
mới, tăng công suất, mở rộng khả năng hoạt động ở các băng tần cao hơn… Về
phần mặt đất, các trạm ngày càng nhỏ hơn về kích thước, giảm về giá thành, đa
dạng hoá các ứng dụng, cơ động và linh hoạt trong vận chuyển lắp đặt... Điều này
14

cho phép các hệ thống vệ tinh ngày nay có nhiều ứng dụng khác nhau với khả
năng cung cấp đa dạng các loại hình dịch vụ.
Các nghiên cứu về thiết kế, chế tạo hệ thống thu vệ tinh đặc biệt là hệ thống
thu vệ tinh di động ứng dụng trên các phương tiện tàu biển, tàu hoả, ôtô… đã được
nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu và công bố trên các tạp chí khoa học
kỹ thuật điển hình như các cơng trình [29]-[32], [35]-[44], [64]-[68]. Ở Việt Nam,
hàng năm đã có nhiều đề tài nghiên cứu cấp nhà nước về nghiên cứu thiết kế chế
tạo thử nghiệm hệ thống thu phát vệ tinh cố định cũng như hệ thống thu phát vệ
tinh di động được thực hiện [1]-[2], [4]-[5], [7]-[10]. Trong đó đề tài nghiên cứu
KC.01 cấp nhà nước “Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống tự động kiểm sốt và
bám sát góc tầm, hướng trong máy thu thơng tin vệ tinh trên cơ sở tích hợp và chế
tạo sensor từ trường yếu dựa trên hiệu ứng từ giảo-áp điện” của Trường Đại học
Công nghệ, Đại học Quốc Gia Hà Nội cũng đã đạt được những kết quả nhất định.
Tuy nhiên thời gian bám và khả năng bắt bám còn hạn chế, và hệ thống thu chưa
đáp ứng được yêu cầu.
Để nâng cao hiệu quả thu của các trạm thu vệ tinh, tích hợp tính năng tự
động phát hiện và điều khiển bám theo vệ tinh, đề tài luận án của nghiên cứu sinh
là rất cấp thiết để có thể nắm bắt và làm chủ cơng nghệ chế tạo hệ thống thu vệ
tinh có khả năng thu di động ứng dụng vào điều kiện thực tế của nước ta hiện nay.
Đây là nhiệm vụ rất quan trọng để có thể thu hẹp khoảng cách cơng nghệ của Việt
Nam so với khu vực và trên thế giới, và góp phần vào cơng cuộc cơng nghiệp hố,
hiện đại hố đất nước, phát triển kinh tế xã hội và khai thác hiệu quả vệ tinh
VINASAT.
2. Mục tiêu của luận án
- Nghiên cứu đề xuất thuật toán điều khiển bám vệ tinh để nâng cao khả
năng tự động phát hiện và bám vệ tinh, giảm thời gian bám vệ tinh và đạt độ chính
xác cao. Luận án cũng nghiên cứu giải pháp thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển
anten bám vệ tinh để minh chứng hiệu quả của thuật toán bám đề xuất.

15

- Nghiên cứu đề xuất các giải pháp thiết kế, chế tạo hệ thống thu vệ tinh
băng C với độ nhạy cao, dải động và băng tần rộng, hệ số khuếch đại lớn sử dụng
cho hệ thống thu điều khiển bám vệ tinh VINASAT-1 và cho các mục đích thu dữ
liệu.
3. Nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu của luận án chỉ giới hạn tập trung nghiên cứu và giải
quyết 2 vấn đề:
- Trên cơ sở nghiên cứu về lý thuyết về thông tin vệ tinh, lý thuyết về hệ
thống điều khiển anten, thuật toán điều khiển bám vệ tinh hiện đang sử dụng. Từ
đó nghiên cứu đề xuất thuật tốn tự động tìm kiếm bám vệ tinh đảm bảo giảm thời
gian tìm kiếm và bám vệ tinh cũng như đạt độ ổn định cao. Nội dung luận án cũng
nghiên cứu, ứng dụng các kỹ thuật điều khiển hiện đại để thiết kế, chế tạo hệ thống
điều khiển và giải thuật điều khiển động cơ nhằm giảm thời gian thiết lập của hệ
thống.
- Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp thiết kế, chế tạo mạch trong hệ thống
thu vệ tinh băng C bao gồm mạch đổi tần nhiễu thấp băng C (LNB) và máy thu vệ
tinh băng L để sử dụng cho hệ thống điều khiển bám và thu dữ liệu. Máy thu sử
dụng các giải pháp thiết kế để đảm bảo yêu cầu độ nhạy cao, dải động và dải thông
rộng, hệ số khuếch đại lớn ứng dụng cho hệ thống điều khiển khiển bám và hệ thu
nhận dữ liệu.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu:
Sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với phương pháp mô
phỏng bằng phần mềm chuyên dụng như Matlab, ADS và phương pháp thực
nghiệm.
Phƣơng pháp lý thuyết: Bằng phương pháp phân tích và tổng hợp lý
thuyết, tiếp cận vấn đề trên cơ sở lý thuyết về thông tin vệ tinh, phương pháp điều
khiển bám vệ tinh, phương pháp thiết kế mạch điện siêu cao tần, thiết kế hệ thống
điều khiển. Tận dụng ưu điểm, khắc phục các nhược điểm của các thiết kế để đưa

16


ra giải pháp nâng cao chất lượng của mạch, cải tiến thuật toán, kết hợp thiết kế hệ
thống điều khiển bám vệ tinh sao cho hiệu quả cao nhất.
Phƣơng pháp mơ phỏng: Trên cơ sở thiết kế đã có thực hiện phương pháp
mô phỏng trên phần mềm chuyên dụng (Matlab, ADS...), các kết quả mô phỏng là
cơ sở cho việc đánh giá, chỉnh sửa cũng như hoàn thiện thiết kế. Ngồi ra các kết
quả mơ phỏng cũng được đánh giá với kết quả thực nghiệm để có những chỉnh sửa
thiết kế tiếp theo.
Phƣơng pháp thực nghiệm: Các thiết kế sau khi mô phỏng đạt chỉ tiêu kỹ
thuật sẽ tiến hành chế tạo thực nghiệm. Các kết quả đo trong phòng thí nghiệm sẽ
được so sánh đối chứng các tham số, chỉ tiêu kỹ thuật với các kết quả mô phỏng để
khẳng định sự đúng đắn của các giải pháp đã đề xuất.
5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
 Đối tượng nghiên cứu trong luận án được xác định bao gồm:
- Các hệ thống điều khiển anten bám vệ tinh kiểu điều khiển cơ điện ứng
dụng cho các trạm thu vệ tinh di động.
- Các hệ thống thu vệ tinh băng C và băng L dựa trên công nghệ mạch dải,
vật liệu điện môi FR4.
- Hệ thống thông tin vệ tinh Vinasat 1.
 Phạm vi nghiên cứu của luận án được giới hạn trong các vấn đề sau:
- Các hệ thống điều khiển anten bắt bám vệ tinh theo 2 trục là: Quay trịn
theo góc phương vị và quay theo góc gẩng của anten.
- Các hệ thống thu vệ tinh băng C mở rộng từ 3,4GHz – 4,2GHz và băng L
từ 950MHz – 2150MHz ứng dụng cho thu vệ tinh Vinasat 1.
6. Ý nghĩa khoa học của đề tài:
- Ý nghĩa khoa học: Luận án tập trung nghiên cứu cải tiến thuật toán điều
khiển bám vệ tinh, ứng dụng các giải pháp kỹ thuật mới để xây dựng hệ thống điều

khiển bám vệ tinh. Đồng thời luận án cũng ứng dụng các linh kiện siêu cao tần tiên
tiến, các giải pháp công nghệ để nâng cao các tham số kỹ thuật của máy thu vệ
tinh. Đây là một hướng đi sáng tạo và góp phần khẳng định Việt nam có thể làm

17


chủ được công nghệ chế tạo thiết bị điện tử siêu cao tần, đặc biệt là chế tạo thiết bị
thu vệ tinh với cơ chế tự động phát hiện và bám vệ tinh.
- Đề tài có ý nghĩa ứng dụng thực tiễn bởi vì nội dung nghiên cứu của luận
án nằm trong khuôn khổ đề tài VT/CN 03/13-15 thuộc Chương trình Khoa học
Cơng nghệ Vũ trụ năm 2013 - 2015: “Thiết kế và chế tạo trạm thu di động thông
tin vệ tinh dựa trên sensor từ trường độ nhạy cao ứng dụng trên tàu biển”do
GS.TS. Nguyễn Hữu Đức - Trường Đại Học Công nghệ, Đại học Quốc Gia Hà
Nội chủ trì. Với nội dung trong phần thiết kế chế tạo thiết bị thu băng tần C và
băng L. Việc thiết kế, chế tạo thành công hệ thống thu điều khiển bám vệ tinh sẽ là
một khẳng định cho nền khoa học kỹ thuật của Việt Nam.
7. Bố cục của luận án
Luận án gồm phần mở đầu, ba chương và phần kết luận. Trong đó nội dung
các chương như sau:
Chƣơng 1: Tổng quan về hệ thống thu và điều khiển bám vệ tinh
Chương này nghiên cứu tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh, tổng quan
về hệ thống thu và điều khiển bám vệ tinh, các yêu cầu kỹ thuật đối với máy thu.
Trên cơ sở phân tích tình hình tổng quan về nghiên cứu thiết kế hệ thống thu điều
khiển bám vệ tinh ở trong nước và trên thế giới, từ đó có các đánh giá để đề xuất
các nội dung nghiên cứu của luận án.
Chƣơng 2: Nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều khiển và thuật toán bám vệ
tinh
Nghiên cứu các thuật tốn tìm kiếm và bám vệ tinh hiện đang sử dụng từ đó
đề xuất thuật tốn bám vệ tinh để giảm thời giam bám và nâng cao độ chính xác.

Chương này cũng trình bày q trình nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống điều
khiển bám vệ tinh để minh chứng cho thuật toán trên, đồng thời sử dụng kỹ thuật
điều khiển PID mờ để thiết kế giải thuật điều khiển động cơ nhằm giảm thời gian
lên và tăng tính ổn định của hệ thống.

18


Chƣơng 3: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống thu vệ tinh băng C và băng
L
Nghiên cứu đề xuất các giải pháp thiết kế mạch khuếch đại tạp âm thấp,
khuếch đại trung tần nhằm làm giảm tạp âm của mạch, nâng cao hệ số khuếch đại
cũng như băng thông và dải động của hệ thống. Ứng dụng các giải pháp thiết kế,
các linh kiện siêu cao tần tiên tiến, công nghệ mạch dải trong việc chế tạo các
mạch lọc, bộ tạo dao động nội có độ ổn định cao. Kết quả thiết kế, chế tạo hệ
thống thu đổi tần nhiễu thấp băng C và máy thu băng L với độ nhạy cao, dải thông
rộng, dải động lớn đáp ứng được yêu cầu về hệ thống thu cũng như hệ thống điều
khiển bám vệ tinh.
Phần kết luận chung tổng kết lại các kết quả, thảo luận và nêu lên những
đóng góp mới của các kết quả này so với những nghiên cứu hiện có trong và ngồi
nước. Đặc biệt nhấn mạnh tính hiện đại hóa và làm chủ cơng nghệ chế tạo thiết bị
siêu cao tần băng C và băng L trong điều kiện sử dụng của Việt nam.

19


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THU VÀ ĐIỀU KHIỂN
BÁM VỆ TINH
Thông tin vệ tinh được biết đến như là một phương tiện truyền dẫn cung
cấp không chỉ cho hệ thống thơng tin cố định mà cịn cung cấp các dịch vụ thông

tin di động và các dịch vụ băng rộng cho mạng thế hệ mới. Để đi thiết kế chế tạo
hệ thống thu với cơ chế tự động phát hiện và bám theo vệ tinh trong hệ thống thu
di động, chương này sẽ trình bày cơ sở lý thuyết về hệ thống thu vệ tinh, hệ thống
điều khiển anten bám vệ tinh, các chỉ tiêu kỹ thuật của máy thu vệ tinh, tổng quan
tình hình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống thu điều khiển bám vệ tinh ở Việt
Nam cũng như trên thế giới. Từ đó đặt ra các nội dung cần nghiên cứu của luận án.
1.1 Tổng quan về thông tin vệ tinh
Cấu trúc cơ bản của một hệ thống thông tin vệ tinh thể hiện trên Hình 1.1.
Hệ thống bao gồm 2 phần là phần không gian SS (Space Segment) và phần mặt
đất GS (Ground Segment) [19].
Vệ tinh

Đường
lênfUP

Đường xuống
fDOWN

Trạm điều khiển
TT&C
Trạm mặt đất phát

Trạm mặt đất thu

Hình 1.1 Cấu trúc chung hệ thống thơng tin vệ tinh
1.1.1 Phần không gian SS.
Phần không gian bao gồm ba phân hệ: phân hệ anten, phân hệ thông tin và

20

phân hệ đo, bám và điều khiển TT&C (Telemetry, Tracking and Control). Phân hệ
anten trên vệ tinh bao gồm các anten thu phát thực hiện phủ sóng vùng rộng, phủ
sóng vùng hẹp và anten TT&C.
Phân hệ thông tin gồm các máy thu băng rộng, các bộ phân kênh vào, các
bộ khuếch đại và các bộ ghép kênh ra. Hệ thống thơng tin thực hiện thu tín hiệu từ
trạm mặt đất bởi anten thông tin qua bộ phối hợp thu phát để đưa đến máy thu.
Máy thu sẽ thực hiện khuếch đại tạp âm thấp LNA (Low Noise Amplifier) sau đó
được chuyển đổi tần số để biến đổi tần số tuyến lên thành tần số tuyến xuống.
Trước khi phát xuống, tín hiệu được khuếch đại công suất lớn HPA (High Power
Amplifier) ở máy phát qua bộ phối hợp thu phát để đưa ra anten phát.
Phân hệ đo, bám và điều khiển TT&C cho phép đo từ xa các thông số vệ
tinh báo cáo về trạm điều khiển dưới mặt đất để nhận được các lệnh điều khiển
tương ứng. Phân hệ này phát đi tín hiệu hải đăng thơng báo về vị trí bị xê dịch của
nó để đảm bảo bám từ trạm mặt đất. Ngồi ra, dựa trên tín hiệu này trạm điều
khiển dưới mặt đất cũng phát lệnh điều khiển vị trí vệ tinh.
Tuyến thơng tin thiết lập giữa trạm mặt đất phát và máy thu của vệ tinh
được gọi là đường lên Uplink. Vệ tinh sẽ phát các tín hiệu thu được từ các trạm
mặt đất phát xuống các trạm mặt đất thu, tuyến thông tin này được gọi là đường
xuống Downlink.
1.1.2 Phần mặt đất GS.
Phần mặt đất bao gồm các trạm điều khiển và giám sát vệ tinh, trạm mặt đất
thu phát thông tin. Các trạm bám (Tracking Station), trạm đo xa (Telemetry
Station), trạm điều khiển (Control Station) cùng với trung tâm điều khiển vệ tinh
mà tại đó đảm nhiệm tất cả các thao tác liên quan đến cơng việc duy trì vị trí của
vệ tinh (Station Keeping) và kiểm tra các chức năng quan trọng của vệ tinh.
Trạm mặt đất thu phát thông tin thường được nối với các thiết bị của người
sử dụng thông qua các mạng ở mặt đất hoặc cũng có thể nối trực tiếp tới thiết bị
đầu cuối của người sử dụng. Các trạm mặt đất được phân loại bởi kích thước trạm
và loại tín hiệu được xử lý (thoại, dữ liệu...). Các trạm mặt đất lớn được trang bị

21


những anten đường kính lớn có thể lên đến 30m trong khi các trạm mặt đất nhỏ có
anten đường kính có thể nhỏ đến 45cm, bởi vì các trạm này chỉ thu tín hiệu trực
tiếp từ vệ tinh. Các trạm mặt đất có thể là trạm thu/phát hoặc các trạm chỉ thu. Các
trạm mặt đất chỉ thu được sử dụng trong các hệ thống truyền hình trực tiếp hoặc hệ
thống chuyển tiếp các tín hiệu truyền hình, dữ liệu.
1.1.3 Điều khiển anten bám vệ tinh
Các vệ tinh hoạt động trong quỹ đạo địa tĩnh có đặc điểm là: dạng quỹ đạo
trịn với mặt phẳng của nó trùng với mặt phẳng xích đạo của trái đất, quay cùng
chiều quay với trái đất và chu kỳ quay của nó bằng với chu kỳ quay của trái đất là
24 giờ. Độ cao của vệ tinh so với mặt đất là 35.7860 km và đường chiếu từ quỹ
đạo đến tâm trái đất khoảng 42.000 km. Do vậy từ vệ tinh đến người quan sát tại
vị trí bất kỳ trên mặt đất đều nằm trong tầm nhìn vệ tinh và từ trái đất ta ln thấy
vệ tinh khơng chuyển động trên khơng trung [19].

Hình 1.2 Quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh
Tuy nhiên, các vệ tinh khơng hồn tồn chính xác là địa tĩnh bởi vì nó cịn
chịu ảnh hưởng của một số lực tác động như trường hấp dẫn của quả đất, lực phát
xạ của mặt trăng và mặt trời. Tác động ảnh hưởng này làm trơi dịch vệ tinh khỏi vị
trí xác định của nó theo các chiều Bắc-Nam và Đơng-Tây. Do vậy cần phải có hệ
thống điều chỉnh để vệ tinh đi đúng quỹ đạo và đảm bảo chu kỳ quay của vệ tinh.
Mặt khác các hệ thống thu cố định mặt đất có đường kính anten lớn búp sóng hẹp

22


cũng phải sử dụng các hệ thống điều khiển anten để bám theo vệ tinh khi vệ tinh

có sự dịch chuyển.
Trong hệ thống thu di động, các trạm thu được đặt trên các thiết bị di động,
do vậy để thu được tín hiệu một cách liên tục thì u cầu đặt ra là anten tại các
trạm mặt đất phải bám theo vệ tinh nhằm giảm thiểu sự suy hao mức tín hiệu do độ
lệch búp sóng chính của anten. Kỹ thuật này gọi là kỹ thuật điều chỉnh quay anten
bám theo vệ tinh (Antenna Tracking). Trong thực tế người ta hay sử dụng các
thuật toán sau để điều khiển bám vệ tinh đó là:
Thuật tốn xung đơn
Thuật tốn bám xung đơn là một trong những thuật toán phát triển sớm nhất
sử dụng hệ thống điều khiển bám tự động. Trong thuật tốn này, tín hiệu vệ tinh
thu được sẽ là cơ sở để thực hiện tính tốn điều khiển vị trí của góc ngẩng và góc
phương vị. Anten sử dụng trong hệ thống bám xung đơn có 4 bộ tiếp sóng (horn
feed) bố trí quanh trục anten tạo thành mơ hình anten chồng như Hình 1.3.

Hình 1.3 Xử lý tín hiệu thu
Tín hiệu thu được gồm 4 thành phần sau đó được đưa qua bộ so sánh để tạo
ra 2 đặc tính đáp ứng khác nhau đó là thành phần tổng và hiệu. Từ đây có thể xác

23


định tâm búp sóng anten có hướng đúng vào vệ tinh hay không để điều khiển
hướng anten thu vệ tinh [19].
Trong thời gian phát triển ban đầu của hệ thống liên lạc vệ tinh, hệ thống
xung đơn được sử dụng rộng rãi, nhưng từ giữa những năm 70 của thế kỷ trước
cho đến nay, người ta đã chuyển sang sử dụng hệ thống bám theo từng bước và hệ
thống điều khiển theo chương trình.
Thuật tốn bám từng bước.
Tín hiệu vệ tinh nhận được nhờ anten được đưa đến bộ khuếch đại tạp âm
thấp LNA. Các tín hiệu vệ tinh được đưa tới bộ hạ tần thành tín hiệu trung tần, sau

đó được đưa tới bộ thu vệ tinh. Thiết bị này tách ra tín hiệu hải đăng thành tín hiệu
một chiều để cung cấp điện áp một chiều DC (Direct Current) tỷ lệ thuận với
cường độ tín hiệu, đưa tới đầu vào khối điều khiển anten ACU (Antenna Control
Unit). Tín hiệu này sẽ dùng để so sánh với mức tín hiệu trước đó, nếu mức tín hiệu
thu được tăng lên thì anten tiếp tục dịch chuyển từng nấc theo hướng đó, ngược lại
nếu mức tín hiệu thu giảm đi thì anten sẽ dịch chuyển theo hướng ngược lại. Bằng
cách dịch từng bước, anten thu có thế bám theo vệ tinh để thu tín hiệu với mức cao
nhất.
Khởi động

Chế độ quét

Chế độ bám

Chế độ ổn định

Hình 1.4 Sơ đồ thuật tốn bám từng bước

24


Thuật tốn bám từng bước có thể được chia thành 3 giai đoạn thể hiện trên
Hình 1.4. Khi khởi động hệ thống, vị trí của anten thu được điều chỉnh theo vị trí
góc ngẩng và góc phương vị đã tính trước để thu được tín hiệu dẫn đường ban đầu
sau đó hệ thống bắt đầu thực hiện quét vệ tinh. Ở chế độ này dải góc quét của
anten được thiết lập dọc theo hướng mặt phẳng phương vị và xác định mức
ngưỡng tạm thời. Chế độ quét kết thúc và chuyển sang chế độ bám sau khi mức tín
hiệu thu được vượt qua mức ngưỡng. Và mức ngưỡng thu được sẽ được sử dụng
như là một tín hiệu đầu vào chuẩn cho chế độ bám tiếp theo.
Ở chế độ bám, bằng việc so sánh mức tín hiệu nhận được trước và sau khi

chuyển động, chiều chuyển động tiếp theo có thể được quyết định. Nếu như mức
tín hiệu được tăng lên, anten tiếp tục được chuyển động theo cùng chiều và nếu
như mức tín hiệu bị giảm xuống, chiều chuyển động của anten sẽ theo hướng
ngược lại. Quá trình này sẽ được tiếp diễn và luân chuyển giữa hai trục vng góc
của anten. Khi anten thu được mức tín hiệu tốt thì chuyển sang chế độ ổn định. Ở
trạng thái ổn định, nếu mức tín hiệu thu dưới ngưỡng cho phép do sự di chuyển
của máy thu thì quá trình hoạt động lại chuyển sang chế độ bám để duy trì tín hiệu
trên mức ngưỡng.
Thuật tốn này có ưu điểm là cấu hình phần cứng và phần mềm đơn giản và
chi phí thấp do thuật tốn này chỉ sử dụng thơng tin phản hồi về mức tín hiệu thu
được để làm cơ sở điều khiển. Điều này có ý nghĩa rất lớn về việc giá thành hạ hơn
do hệ thống này khơng u cầu có cấu trúc đặc biệt. Việc bảo trì, sửa chữa cũng
đơn giản, thuận tiện hơn.
Tuy nhiên thuật tốn cũng có nhược điểm đó là: Việc xác định một búp
sóng cực đại đúng vào vệ tinh khó chính xác. Bám theo vệ tinh có thể bị kém đi do
dao động biên độ của mức tín hiệu nhận được (hiện tượng fading), ví dụ khi có sự
biến đổi áp suất khí quyển. Điều này cũng sẽ có tác động, ảnh hưởng nhất định
đến tín hiệu truyền dẫn mà mức công suất bức xạ đẳng hướng hiệu dụng EIRP
(Effective Isotropic Radiated Power), nó sẽ phải được giữ trong phạm vi danh định
là ± 0,5dB. Thuật toán bám từng bước được sử dụng rộng rãi trong việc điều khiển

25


anten trạm thu cố định, và cũng được áp dụng trong hệ thống thu di động khi kết
hợp với một số phương pháp khác nhau.
1.2

Hệ thống thông tin vệ tinh VINASAT-1
Vệ tinh VINASAT-1 là vệ tinh viễn thông đầu tiên của Việt Nam cùng với

hệ thống cơ sở hạ tầng mặt đất như Đài điều khiển vệ tinh (TT&C), Đài điều hành
khai thác vệ tinh (NOC) và các trạm teleport hồn chỉnh, hiện đại. Vệ tinh
VINASAT-1 được phóng lên quỹ đạo địa tĩnh tại vị trí 1320 Đơng có vùng phủ
sóng rộng lớn trong khu vực Châu Á, Châu Úc và Hawaii.
Hệ thống trạm điều khiển vệ tinh VINASAT-1 gồm có 2 trạm: Trạm điều
khiển chính được đặt ở phía Bắc tại Hà Nội và trạm dự phòng đặt ở phía Nam tại
tỉnh Bình Dương. Hai trạm này được thiết kế cho phép dễ dàng mở rộng để điều
khiển thêm các vệ tinh khác của Việt Nam sau này.
Trung tâm điều hành mạng NOC là một phần không thể thiếu trong hệ
thống thông tin vệ tinh. Quy mô trạm NOC được thiết kế tối ưu cho dung lượng vệ
tinh khai thác và các loại hình dịch vụ cung cấp cho khách hàng cũng như khả
năng mở rộng khi có thêm các vệ tinh.
1.2.1 Các thông số kỹ thuật ở băng tần C mở rộng
 Số bộ pháp đáp: 8
 Đường lên (Uplink)
- Dải tần: 6.425 – 6.725 MHz (300 MHz)
- Phân cực: tuyến tính V, H
 Đường xuống (Downlink)
- Dải tần: 3.400 – 3.700 MHz (300 MHz)
- Phân cực: tuyến tính V, H
 Tham số chung phục vụ tính tốn thiết kế đường truyền
- Công suất bức xạ đẳng hướng bộ phát đáp (EIRP): 40dBm
- Độ lùi công suất đầu vào bộ phát đáp (IBO): -3dB
- Độ lùi công suất đầu ra bộ phát đáp (OBO): -3dB
- Mật độ thông lượng bão hoà bộ phát đáp (SFD): -85dBW/m2
26


- Hệ số khuếch đại trên nhiệt tạp âm bộ phát đáp (G/T):từ -8,3dB/0K

đến -2dB/0K.
 Vùng phủ sóng theo giản đồ:
- Đường đồng mức EIRP: 40dBW (trong vùng Đông Nam Á) và
42dBW (với phần lãnh thổ Việt Nam và lân cận)
- Đường đồng mức G/T: -2dB/0K (trong vùng Đông Nam Á) và 0dB/0K
(với phần lãnh thổ Việt Nam và lân cận)

Hình 1.5 Vùng phủ của vệ tinh VINASAT-1 band C [9]
1.2.2 Các thông số kỹ thuật ở băng tần Ku
 Số bộ pháp đáp: 12
 Đường lên (Uplink)
- Dải tần: 13.750 – 13.990 MHz (240 MHz); và 14.255 – 14.495 MHz
(240 MHz)
- Phân cực: Tuyến tính V
 Đường xuống (Downlink)
- Dải tần: 10.950 – 11.200 MHz (250 MHz); và 11.450 – 11.700 MHz
27


(250 MHz)
- Phân cực: Tuyến tính H
 Tham số chung phục vụ tính tốn thiết kế đường truyền
- Cơng suất bức xạ đẳng hướng bộ phát đáp (EIRP): 54dBm
- Độ lùi công suất đầu vào bộ phát đáp (IBO): -3dB
- Độ lùi công suất đầu ra bộ phát đáp (OBO): -3dB
- Mật độ thơng lượng bão hồ bộ phát đáp (SFD): -90dBW/m2
- Hệ số khuếch đại trên nhiệt tạp âm bộ phát đáp (G/T):từ +2,0dB/0K
đến 6dB/0K.
 Vùng phủ sóng theo giản đồ:
- Đường đồng mức EIRP: 54dBW trong vùng lãnh thổ Việt Nam và lân

cận.
- Đường đồng mức G/T: 7dB/0K với phần lãnh thổ Việt Nam và lân
cận.

Hình 1.6 Vùng phủ của vệ tinh VINASAT-1 band Ku [9]
1.3 Hệ thống thu và điều khiển anten bám vệ tinh
Sơ đồ khối hệ thống thu kết hợp hệ điều khiển bám vệ tinh thể hiện trên
Hình 1.7. Hệ thống bao gồm các thành phần: Anten thu parabol, bộ đổi tần nhiễu

28


thấp LNB (Low Noise Block Down-converter), bộ thu giải mã (Set-top box), hệ
thống điều khiển anten ACU, hệ thống truyền động thực hiện điều khiển quay góc
ngẩng, góc phương vị anten. Hệ thống anten có thể được điều khiển bằng động cơ
xoay chiều hoặc bằng động cơ một chiều, cùng được gắn kết với hệ thống cơ khí
truyền động dễ dàng theo mỗi hướng anten.
TB Đầu cuối
EL
AZ

Bộ đổi tần nhiễu
thấp LNB

Bộ thu giải mã

Hệ thống truyền
động

Hệ thống điều

khiển ACU

Hình 1.7 Sơ đồ khối hệ thống thu vệ tinh di động
Để điều khiển anten trạm mặt đất bắt được vệ tinh thì cần phải biết được vị
trí của vệ tinh trên quỹ đạo thông qua kinh độ của vệ tinh, và vị trí của trạm thu
mặt đất thơng qua kinh độ, vĩ độ.

Hình 1.8 Xác định góc ngẩng và góc phương vị.
Từ các thơng số này có thể xác định được thơng số lắp đặt của anten đó là
góc ngẩng (EL) và góc phương vị (Az) của anten trạm mặt đất. Góc ngẩng (EL) là

29


góc được tạo bởi búp sóng chính của anten tới vệ tinh và đường chân trời (mặt
phẳng tiếp tuyến của mặt đất tại điểm đặt anten). Góc phương vị của anten (Az)
trạm mặt đất là góc được tạo bởi phương bắc của trái đất và hướng vệ tinh tính
theo chiều quay kim đồng hồ [19].

Hình 1.9 Điều khiển góc ngẩng và góc phương vị của Anten
Khi vệ tinh bị dịch chuyển trên quỹ đạo hoặc khi máy thu di chuyển, lúc đó
vị trí tương đối của trạm mặt đất so với vệ tinh sẽ thay đổi. Điều này sẽ làm cho
anten thu bị lệch hướng so với anten phát và máy thu khơng thể thu được tín hiệu
từ vệ tinh. Lúc này ta phải thực hiện quá trình điều khiển anten thay đổi giá trị góc
ngẩng và góc phương vị cho phù hợp để điều chỉnh lại vị trí của anten hướng theo
vệ tinh.
Hệ thống điều khiển anten ACU thực hiện điều khiển động cơ và hệ thống
truyền động để thay đổi góc ngẩng và góc phương vị của anten bám theo vệ tinh.
Hệ thống điều khiển anten có thể là hệ thống điều khiển hoàn toàn tự động, bán tự
động hoặc điều khiển thủ công.

30


1.4 Yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống thu
1.4.1 Hệ số tạp âm
Tạp âm là những thành phần không mong muốn, nhưng cũng không tránh
khỏi của các linh kiện và các thành phần trong mạch. Bởi vì tạp âm có tính ngẫu
nhiên nên khơng thể dự đốn được giá trị chính xác của chúng.
Có rất nhiều nguồn sinh tạp, nó làm ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu
trong một máy thu. Và để đánh giá tạp âm của máy thu người ta sử dụng hệ số tạp
F, nó được định nghĩa là tỷ số của cơng suất tín hiệu và công suất tạp âm ở đầu
vào và đầu ra [3].
(1.1)
Trong đó:Si và Ni là cơng suất tín hiệu và công suất tạp âm đầu vào.
So và No là công suất tín hiệu và cơng suất tạp âm đầu vào.
Bởi vì tỷ số tín hiệu/tạp âm hai đầu đều có thứ ngun cơng suất (hay bình
phương điện áp), nên ta có thể biểu diễn hệ số tạp F (Noise Figure) theo decibel
như sau:
|

(1.2)

Hệ số tạp của bộ nối tầng: Trong thực tế số tầng trong một bộ khuếch đại có
thể khá lớn, nên ngoài hệ số tạp của từng tầng, thì hệ số tạp tồn phần được xác
định theo cơng thức sau:
(1.3)
Trong đó: Fi và Gi là hệ số tạp và hệ số khuếch đại của tầng i (với i = 1–n).
Từ cơng thức (1.3) ta thấy chính hệ số tạp của máy thu phụ thuộc rất lớn
vào hệ số tạp âm của tầng khuếch đại đầu tiên, các tầng tiếp theo ít ảnh hưởng đến

hệ số tạp.

31


1.4.2 Độ nhạy máy thu
Độ nhạy được định nghĩa là mức tín hiệu đầu vào nhỏ nhất có thể chấp
nhận được mà một máy thu có thể phân biệt được tín hiệu thu. Ta định nghĩa tiêu
chuẩn chấp nhận được là tỉ số tín/tạp vừa đủ, phụ thuộc vào dạng điều chế và độ
biến dạng xung có thể chấp nhận được trong hệ. Độ nhạy là cơng suất tín hiệu lối
vào nhỏ nhất mà tại đó tỉ số tín/tạp lối ra là xác định [3].
(1.4)
Trong đó Psig là cơng suất tín hiệu lối vào; PRS là cơng suất tạp âm trở kháng
nguồn và B là độ rộng băng tần của máy thu.
Để biểu diễn các đại lượng theo dB hoặc dBm, ta có:
|

=

|

|

|

(1.5)

Trong đó Pmin là độ nhạy, B là dải thơng máy thu có đơn bị là Hz. Chú ý
rằng (1.5) không phụ thuộc trực tiếp vào hệ số khuếch đại của hệ. Nếu máy thu
được phối hợp trở kháng với ăng ten thì khi đó PRS = kT = -174 dBm/Hz và ta có:

(1.6)

= -174dBm/Hz

Trong đó tổng 3 số hạng đầu chính là tổng tạp âm của hệ cịn gọi là “nền
tạp âm”.
Từ (1.6), ta thấy có 2 phương pháp nâng cao độ nhạy máy thu, đó là:
+ Giảm hệ số tạp bằng cách dùng bộ khuếch đại tạp âm thấp;
+ Thu hẹp dải thông máy thu xác định bởi độ rộng tín hiệu phổ đã thu. Tuy
nhiên, thu hẹp dải thông không để xuất hiện méo là tương đối khó.
1.4.3 Hệ số khuếch đại (độ lợi)
Hệ số khuếch đại của mạch khuếch đại là tỷ số giữa công suất đầu ra và
công suất đưa vào điều khiển, và thơng thường được tính trên thang đo decibel
(dB). Tùy theo ứng dụng mà mỗi máy thu sẽ yêu cầu về hệ số khuếch đại lớn hay
nhỏ. Thông thường trong máy thu sẽ chia ra nhiều tầng khuếch đại, mỗi tầng giải
quyết một hoặc hai vấn đề chính để dung hịa giữa các thơng số khác nhau như tạp
âm, băng thơng, độ tuyến tính...

32


Một yêu cầu đối với máy thu là nó phải có khả năng tự điều chỉnh hệ số
khuếch đại phù hợp với mức tín hiệu nhận được trong một dải xác định. Để xác
định dải điều chỉnh hệ số khuếch đại máy thu cho phù hợp, ta phải xem xét cả hai
yếu tố độ nhạy và vùng nén tín hiệu của bộ khuếch đại. Khó khăn chủ yếu ở đây là
làm thế nào để đạt được dải giá trị hệ số khuếch đại này trong khi vẫn phải duy trì
được hệ số tạp và độ tuyến tính.
1.4.4 Băng thơng
Băng thơng của một mạch khuếch đại thường được xác định từ tần số thấp
nhất đến tần số cao nhất ở điểm mà hệ số khuếch đại giảm cịn 1/2. Thơng số này

cịn gọi là băng thơng −3 dB.
1.4.5 Dải động máy thu
Dải động máy thu là khả năng thu và khuếch đại tín hiệu từ mức thấp nhất
(độ nhạy) cho đến mức cao nhất mà khơng gây méo tín hiệu. Nhiệm vụ của máy
thu là khuếch đại tín hiệu vào mà khơng làm méo dạng tín hiệu. Nếu tín hiệu thu
được ở mức lớn sẽ làm cho hệ thống chuyển sang chế độ bão hịa, sẽ làm thay đổi
phổ của tín hiệu. Nếu tín hiệu ở mức bé dưới mức tạp âm thì máy thu khơng thể
thu được tín hiệu. Về nguyên tắc, dải động máy thu phải lớn hơn dải cường độ tín
hiệu từ mức tạp đến tín hiệu nhiễu lớn nhất. Do vậy dải động máy thu phụ thuộc
rất nhiều vào hệ số khuếch đại của mạch và khả năng điều chỉnh hệ số khuếch đại.
1.5 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc
Cùng với sự nghiên cứu phát triển trên toàn thế giới, các nhà nghiên cứu ở
Việt Nam cũng đã có những nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực siêu cao tần và
hệ thống điều khiển anten thu vệ tinh. Hiện nay các trường: Đại học Công nghệ,
Đại học Bách khoa Hà Nội, Học viện Kỹ thuật quân sự, Viện Rađa thuộc Viện
Khoa học và Công nghệ quân sự… đang có rất nhiều nghiên cứu về vấn đề thiết
kế, chế tạo hệ thống thu phát siêu cao tần ứng dụng trong lĩnh vực thông tin vệ
tinh, trong rada, điển hình như các cơng trình [1]-[2], [4]-[5], [7]-[10].

33


Cơng trình nghiên cứu số [2] nhóm tác giả nghiên cứu thiết kế hệ thống thu
phát và xử lý tín hiệu dải rộng nhận biết chủ quyền quốc gia. Hệ thống được thiết
kế với tuyến thu và phát làm việc trên băng L.
Cơng trình nghiên cứu số [4] tác giả tập trung vào nghiên cứu, chế tạo và
ứng dụng sensor đo từ trường trái đất để xác định góc tầm, hướng trong điều khiển
anten thu. Đề tài đã đạt được một số kết quả nhất định trong việc thiết kế chế tạo
hệ thống tự động kiểm sốt góc tầm, hướng trong máy thu thông tin vệ tinh và hệ
thống thu vệ tinh băng C. Tuy nhiên hệ thống điều khiển cần phải xác định góc

chuẩn hướng khi thực hiện điều khiển bắt bám vệ tinh, và hệ thống thu băng C mới
chỉ thực hiện ở phần đổi tần nhiễu thấp LNB.
Cơng trình nghiên cứu số [7] tác giả nghiên cứu, thiết kế các mạch siêu cao
tần thụ động như mạch lọc, mạch chuyển mạch, mạch hạn chế, mạch cộng, chia
công suất, mạch khuếch đại tạp thấp, mạch trộn tần sử dụng trong đài rada dải tần
2,7 – 3,1 GHz.
Cơng trình nghiên cứu số [8] tác giả nghiên cứu, xây dựng quy trình cơng
nghệ chế tạo mạch khuếch đại siêu cao tần tạp thấp ở dải 2,7 – 3,1GHz sử dụng
cho đài rada.
Cơng trình nghiên cứu số [9] tác giả nghiên cứu khả năng chế tạo thử
nghiệm một số phần tử, thiết bị trạm đầu cuối VSAT dùng trong hệ thống thơng
tin vệ tinh. Trong đó có nội dung thiết kế chế tạo hệ thống anten parabol, kết quả
bước đầu đã được lắp đặt trong các hệ thống VSAT và đạt kết quả khả quan.
Tóm lại: Các cơng trình trên chủ yếu áp dụng kỹ thuật siêu cao tần trong
việc tính toán thiết kế chế tạo các mạch siêu cao tần ở băng tần L và S ứng dụng
chủ yếu cho hệ thống Rada. Các thiết kế mới chỉ đưa ra quy trình thực hiện thiết
kế các mạch rời rạc trong hệ thống đồng thời cũng không đi sâu vào các giải pháp
nâng cao chất lượng của mạch như giảm hệ số tạp âm, tăng dải thông của mạch,
nâng cao độ ổn định của mạch dao động…Bên cạnh đó các nghiên cứu về hệ
thống điều khiển anten thu mới ứng dụng cho hệ thống cố định.

34


1.6 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Các nghiên cứu khoa học về thiết kế, chế tạo hệ thống thu vệ tinh, hệ thống
điều khiển bám, xây dựng các thuật toán điều khiển và thuật toán bám vệ tinh xuất
hiện nhiều trên các tạp chí khoa học và kỹ thuật và các hội nghị chuyên ngành trên
thế giới điển hình như các cơng trình [29]-[32], [35], [38], [44], [56], [64]-[68].
Đối với các nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển anten thường sử

dụng hệ thống điều khiển bán tự động kết hợp tự động, sử dụng các thuật tốn bám
từng bước hoặc theo chương trình. Điển hình là các cơng trình [67] sử dụng bộ
điều khiển khả trình PLC (Programmable Logic Controller) điều khiển 2 mô tơ
thực hiện quay góc ngẩng và góc phương vị của anten. Hệ thống điều khiển sử
dụng thuật toán bám từng bước và điều khiển động cơ sử dụng bộ điều khiển vi
tích phân tỉ lệ PID (Proportional Intergral Derivative) kinh điển. Hệ thống này chủ
yếu sử dụng cho trạm thu cố định, giúp điều khiển anten thu vệ tinh đạt tín hiệu tốt
nhất.
Cơng trình số [29] tác giả xây dựng hệ thống điều khiển anten sử dụng động
cơ một chiều không chổi than BLDC (Brushless Direct Current) để điều khiển góc
ngẩng và góc phương vị, sơ đồ hệ thống thể hiện trên Hình 1.10.

Hình 1.10 Hệ thống bám vệ tinh Parabol
Hệ thống sử dụng thuật tốn bám vịng trịn kết hợp thuật tốn bám từng
bước thể hiện trên Hình 1.11.

35


Hình 1.11 Thuật tốn bám vịng trịn
Đầu tiên anten thực hiện quay góc phương vị 3600 sau đó so sánh để tìm
được giá trị tín hiệu AS (Average signal) lớn nhất. Đây chính là vị trí của góc
phương vị anten. Khi máy thu di chuyển thì anten tiếp tục quay theo góc phương
vị 1 vịng để xác định giá trị AS lớn nhất trong vòng quay, nếu AS chưa đạt giá trị
ngưỡng thì điều chỉnh góc ngẩng trong phạm vi 30 và tiếp tục quay cho đến khi đạt
giá trị AS lớn nhất. Thời gian bám vệ tinh đạt giá trị 0,6s với góc
di chuyển ra ngồi góc

0

0

, khi máy thu

thì hệ thống chưa thực sự ổn định. Hệ thống sử dụng

bộ điều khiển PI.
Cơng trình số [38] tác giả sử dụng thuật toán bám vi phân để điều khiển góc
phương vị của anten, sơ đồ hệ thống thể hiện trên Hình 1.12.
Thuật tốn sử dụng phương pháp so sánh giá trị AS hiện tại và AS trước đó
để quay góc phương vị của anten tương ứng với độ chênh lệch, sơ đồ thuật tốn
thể hiện trên Hình 1.13. Với trường hợp khi máy thu cố định thì AS lớn hơn giá trị
ngưỡng (vị trí A), khi máy thu di chuyển thì tín hiệu AS giảm xuống vị trí B, khi
đó hệ thống sẽ so sánh sự chênh lệch để đưa điện áp điều khiển anten quay ngược
lại. Với AS ở vị trí C thì giá trị điện áp đưa điều chỉnh anten sẽ phải lớn hơn khi
AS ở vị trí B.

36


Hình 1.12 Hệ thống điều khiển anten thu DBS di động
Kết quả của cơng trình đưa ra thời gian bám nhỏ hơn 0,6s tùy theo tốc độ di
chuyển của hệ thống. Tuy nhiên thuật toán này chỉ áp dụng trong trường hợp máy
thu chuyển hướng chậm, nếu máy thu chuyển hướng nhanh thì thuật tốn này đạt
đạt độ ổn định thấp.

Hình 1.13 Thuật tốn bám sử dụng phương pháp vi phân.
Trong các cơng trình trên thường sử dụng bộ điều khiển động cơ là bộ điều
khiển PID kinh điển. Một trong những lý do bộ điều khiển PID trở nên phổ biến
như vậy là vì tính đơn giản, dễ triển khai trên những vi xử lý nhỏ với hiệu năng

tính tốn hạn chế. Kỹ thuật điều khiển PID tuy khơng phải là một kỹ thuật điều
khiển mới, nhưng lại là kỹ thuật phổ biến nhất chuyên dùng để điều khiển các hệ
thống trong cơng nghiệp như hệ thống lị nhiệt, điều khiển tốc độ, vị trí, moment
động cơ AC và DC… Để giảm thời gian quá độ và thời gian ổn định của hệ thống,
có nhiều cơng trình đưa ra các giải pháp thiết kế sử dụng bộ điều khiển PID truyền

37


thống kết hợp với bộ điều mờ Fuzzy, hoặc các bộ điều khiển thích nghi điển hình
là các cơng trình [19], [23], [31], [32], [36], [60]-[62].
Cơng trình số [23] tác giả đề xuất sử dụng bộ điều khiển mờ cho hệ thống
thu radar xung, kết quả hệ thống thu sử dụng bộ điều khiển mờ tốt hơn so với bộ
điều khiển PID thơng thường.
Cơng trình số [31] và cơng trình số [32] tác giả sử dụng bộ điều khiển PD
mờ và PI mờ cho hệ thống điều khiển bám vệ tinh, kết quả cho thấy thời gian quá
độ và thời gian ổn định tốt hơn so với hệ thống PID.
Bảng 1.1: Kết quả một số cơng trình về hệ thống điều khiển bám vệ tinh
Tham số
Hệ thống điều
khiển
Thuật toán bám
Thời gian bám

Trích dẫn [19]

Trích dẫn [29]

H∞

PI

Thuật tốn bám
từng bước
0,7 s

Bám vịng trịn kết
hợp từng bước
0,6 s

Trích dẫn [38]
Thuật tốn bám
từng bước
0,6 s

Từ Bảng 1.1 cho thấy các cơng trình đã cơng bố về hệ thống điều khiển vẫn
cịn hạn chế về thời gian bám vệ tinh khi thực hiện thu di động 0,6s trong điều
kiện máy thu di chuyển chậm và độ ổn định thấp.
Đối với các nghiên cứu về thiết kế, chế tạo tuyến thu siêu cao tần băng C
tập trung vào nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mạch khuếch đại tạp âm thấp LNA,
mạch dao động nội, mạch trộn tần, mạch lọc, mạch khuếch đại trung tần. Có nhiều
cơng trình nghiên cứu thiết kế mạch khuếch đại tạp âm thấp với mục tiêu làm giảm
tạp âm, tăng hệ số khuếch đại và băng thông làm việc của mạch điển hình như các
cơng trình sau [24]-[27], [40]-[51], [68].
Cơng trình số [49] của nhóm tác giả Othman A.R sử dụng mạch khuếch đại
mắc kiểu cascode kết hợp mạng phối hợp trở kháng T để tăng hệ số khuếch đại
của mạch khuếch đại tạp âm thấp. Kết quả cơng trình thiết kế ở tần số 5,8GHz với
Gain =18,5 dB, NF =1,3 dB, BW=1,4GHz.

38