ứng dụng hiệu ứng điện từ

TRNG I HC S PHM THÀNH PH H CHÍ MINH
KHOA VT LÝ


BÀI NGHIÊN CU KHOA HC






GVHD: TS. Lê Vn Hoàng
SVTH: Nguyn Bá Trình
oàn Th Vân
Cao Hoàng Qui
Nguyn Tho Ngân

Thành ph H Chí Minh, Ngày 15 tháng 05 nm 2009


Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

1





Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

2

Mc lc
MC LC 2
M U 5
NI DUNG 7
A- NG DNG IN T TRONG THÔNG TIN LIÊN LC: 7
I/ TÍN HIU MORSE: 7
II/ IN THOI: 8
III/ WIFI: 10
1) Wifi là gì? 10
2) Nguyên tc hot đng: 11
3) Sóng WiFi: 12
IV/ IN THOI DI NG: 14
1) Tin ích ca đin thoi di đng: 14
2) Nguyên tc hot đng: 14
3) Các Tn S: 15
4) S chuyn giao (transmission): 16
5) Các Code ca TD (Cell Phone Codes): 16
6) AMPS 20
7) Along Comes Digital 20
8) Cellular Access Technologies 21
9) Cellular Access Technologies: FDMA 22
10) Cellular Access Technologies: TDMA 22
V/
 THÔNG TIN V TR - V TINH TRUYN THÔNG: 23


Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

3


1) Gii thiu: 23
2) Nguyên lý hot đng: 23
3) Lch s phát trin: 24
B- NG DNG CA IN T TRNG TRONG IU TR Y HC: 33
I/
 T trng tr liu: 33
1) nh ngha: 33
2) Tác đng ca t trng lên c th sng: 33
3) Tác dng điu tr ca t trng: 34
4) Phát hin mm bnh bng t trng quay: 34
II/ in di thuc tr liu: 36
1) nh ngha: 36
2) Tác dng ca đin di thuc: 36
III/ in xung tr liu: 37
1) nh ngha: 37
2) Tác dng ca dòng đin xung: 37
C- NG DNG CA IN T TRNG TRONG GIAO THÔNG VN
TI – TÀU M T 38
I/ Khái nim: 38
II/ C ch vn hành: 38
III/ Tin ích: 39
IV/ Tình hình s dng tàu đm t  các nc phát trin: 40
1) Tàu tc hành  ài Loan 40
2) Eurostar  Anh-Pháp: 40
3) AVE  Tây Ban Nha: 41

Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

4


4) ICE  c: 42
5) TAV  Ý: 42
6) Shinkansen  Nht: 43
7) Tàu KTX  Hàn Quc: 43
V/
 Khuyt đim ca tàu siêu tc:[8] 44
VI/ Hng phát trin ca tng lai:[9] 44
D- Ô NHIM IN T: 44
1) nh ngha: 45
2) Tác hi ca ô nhim đin t: 45
TÀI LIU THAM KHO: 52



Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

5



M đu
I/ Lý do chn đ tài:
Hiu ng đin t - mt mng kin thc rng khp và đy bí n luôn là đ tài
nóng hi đc các nhà khoa hc trên th gii đc bit quan tâm k t khi nó ch mi

nhom nhen hình thành. S d hiu ng đin t có tm quan trng trong nhn thc
ca loài ngi là bi tính khái quát và phm vi ng dng rng rãi ca nó. Có th ví
d minh ha th này, n
u nhìn vào ni tht mt cn nhà, đc bit chú ý các thit b
đin phc v sinh hot gia đình (tivi, t lnh, radio …) hu ht chúng đu đc ng
dng t hiu ng đin t. Vt ra khi phm vi gia đình, trong sn xut công
nghip, có th nói hiu ng đin t chim mt v th ch cht không th ph
nhn
trong các máy móc thit b, có ý kin cho rng :” Hiêu ng đin t là trái tim ca
ngành công nghip hin đi” và tht s “trái tim” đó vn luôn nhp đp. Có th thy
mt vài ng dng ph quát nht ca hiu ng đin t nh tàu đm t, v tinh truyn
thông, đin thoi di đng … vn đang là các vn đ thi s và nhiu tri
n vng. Do
đó, vic nghiên cu hiu ng đin t và các ng dng ca nó trong thi đi ngày
nay là tht s cp bách và cn thit, đc bit cho nhng sinh viên ca các nc đang
phát trin nh Vit Nam, vì bi, trong tng lai, hiu ng đin t s mang đn cho
h nhng thành tu đáng kinh ngc, góp phn thúc đy quc gia theo kp công ngh
tiên ti
n và hin đi trên th gii. Bài nghiên cu khoa này đc bit chú trng các
ng dng ph bin nht ca hiu ng đin t trong công nghip hin đi cng nh
nêu ra các hn ch ca nó, phng hng gii quyt và nhng tham vng trong
tng lai. Xét thy đây là mng kin thc cn thit và cp nht cho các bn sinh
viên.
II/ i tng và phm vi nghiên cu:
i tng nghiên cu:
- Lý thuyt v đin t trng.
- Mt s ng dng quan trng ca đin t trng trong công ngh hin đi.


Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

6


Phm vi nghiên cu: lnh vc khoa hc k thut liên quan đn đin t.
III/ Ý ngha khoa hc và thc tin ca đ tài nghiên cu:
- Ý ngha khoa hc: cng c li nhng kin thc v đin t trng đã đc
hc trong thi gian qua, tìm hiu các ng dng thc tin ca chúng, nhng
phát kin đang đc hình thành và nhng tham vng truyn thông ca loài
ngi.
- Ý ngha thc tin: làm tài liu tng hp đ thun tin cho công vic nghiên
cu v sau.


Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

7



Ni dung
B- NG DNG IN T TRONG THÔNG TIN LIÊN LC:
Lch s truyn thông nhân loi đã chng kin nhiu phát kin v đi nhm
phc v vic thông tin liên lc toàn cu. Trc khi Sputnik 1 - v tinh nhân to đu
tiên xut hin trong tri thc loài ngi thì có hai phng tin truyn thông đã đc
s dng rng rãi.
I/ TÍN HIU MORSE:
Mã Morse hay mã Moóc là mt loi mã hóa ký t dùng đ truyn các thông tin
đin báo. Mã Morse dùng mt chui đã đc chun hóa gm các phn t dài và
ngn đ biu din các ch cái, ch s, du chm, và các kí t đc bit ca mt thông

đip. Các phn t ngn và dài có th đc th hin bng âm thanh, các du hay
gch, hoc các xung, hoc các kí hiu tng đc gi là "chm" và "gch" hay
"dot" và "dash" trong ting Anh.
Mã Morse đc phát minh vào nm 1835 bi Samuel Morse nhm giúp cho
ngành vin thông và đc xem nh là bc c bn cho ngành thông tin s. T ngày
1 tháng 2 nm 1999, tín hiu Morse đã b loi b trong ngành thông tin hàng hi đ
thay vào đó là mt h thng v tinh.
Tín hiu có th đc chuyn ti thông qua tín hiu radio thng xuyên bng vic
bt & tt (sóng liên tc) mt xung đin qua mt cáp vin thông, mt tín hiu c hay
ánh sáng.

dùng cho ting Vit, các ch cái đc bit và du đc mã theo quy tc:
 = AA  = AW
Ô = OO Ê = EE
 = DD = UOW
 = UW  = OW
Sc = S Huyn = F
Hi = R Ngã = X


Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

8


Nng = J

Samuel Morse, tên đy đ là Samuel Finley Breese
Morse, ngi M, là mt ha s, nhà phát minh tín
hiu vô tuyn đin và bng ch cái mang tên ông –

Tín hiu Morse. Samuel Morse sinh ngày 27 tháng 4
nm 1791  Charlestown, Massachusetts. Ông mt
ngày 2 tháng 4 nm 1872  Thành ph New York.
S lc tiu s

27 tháng 4 nm 1791, sinh ra  Charlestown (gn
Boston, Massachusetts).
1811, nhn bng tt nghip sau khi hc ti i hc
Yale, (Connecticut), ông làm vic ti mt nhà xut bn  Boston, t đây ông chuyên
tâm vào hi ha.
1811, ti Luân ôn đ theo các khóa hc ngh thut ti Benjamin West.
1813, nhn huy chng vàng v điêu khc ti Hip hi ngh thut Adelphi.
1815, tr li Hoa K ni ông đã v các tranh v
i lch s & chân dung, th hin mt
tài nng nht đnh.
1825, lp ra  Thành ph New York Hc vin thit k quc gia Hoa K và tr thành
ch tch đu tiên, gi chc trong 16 nm. Cùng nm này, ông đã to ra bng ch cái
vi mt cái tên khác l.
1829, ti châu Âu và  li trong ba nm ti Pháp và Ý đ nghiên cu v ngh thut.
1844, Morse gi bc đi
n báo đu tiên, báo hiu cho mt bc tin mi ca k
nguyên truyn thông ca con ngi
II/ IN THOI:
Lch s ca chic đin thoi tht là thú v đn ni ngi ta đã làm hn mt b
phim v nó. u tiên chúng ta hãy cng nhau tìm hiu nguyên lý hot đng ca đin
thoi. Khi chúng ta nói thì không khí làm cho các dây thanh âm trong c hng
chúng ta rung lên, nhng giao đng này đã truyn vào các phân t ca không khí


Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

9


tc là nhng sóng âm thanh phát ra t mm chúng ta đã to ra các giao đng ca
không khí. Khi nhng sóng âm thanh đó chm vào màng đàn hi trong ng nói thì
chúng s làm cho cái màng đó rung vi tn s ging nh các rung đng ca các
phn t không khí, nhng giao đng này đã chuyn qua đng dây đin thoi các
tín hiu hình sóng và dn đn nhng rung đng ca màng đin thoi  đu dây đng
kia. Màng đàn hi s to ra sóng trong không khí ging nh nhng sóng đã đc
gi vào ng nói khi nhng sóng này đn tai ngi nghe  đu dây đng kia ging
nh là âm thanh trc tip phát ra t ming ca bn.
Còn bây gi chúng ta hãy nói v lch s ca đin thoi. Vào ngày 2/6/1875
ông Alexandro Bell đã làm mt thí nghim  Boston. Ông mun cùng mt lúc gi
đi vào bc đi
n tín qua cùng mt đng dây, ông đã s dng mt b thanh thép.
Ông đã làm mt thit b nhn  mt phòng còn ngi tr lý ca ông là Tomát
Uytson thì truyn đi  phòng bên cnh, ngi tr lý đã git thanh thép đ cho nó
rung lên và to ra nhng âm thanh leng keng, bng dng ông Bell chy sang phòng
ca ngi tr lý và hét toáng lên hãy cho tôi xem anh đang làm gì đy. Ông đã nhn
thy rng các thanh thép nh khi rung  phía trên nam châm thì s to ra các dòng
đin bin thiên ch
y qua dây dn. Chính điu đó đã to ra nhng rung đng ca các
thanh kim loi trong phòng ca ông Bell và các âm thanh leng keng. Ngày hôm sau
chic đin thoi đu tiên đã ra đi và nhng âm thanh đã đc truyn qua dây đin
thoi th nht t tng trên xung hai tng di. Vào ngày 10/8 nm sau ông Bell đã
có th nói chuyn vi ngi cng s ca mình qua đin thoi : “Ông Willson ông có
th lên phòng tôi đc không, tôi mun nói chuy
n vi ông”
K t sau nm 1875, vic thông tin trên Th Gii đã tng đi thun tin, tín

hiu Morse và đin thoi tuy cách thc hot đng cc kì phc tp nhng vn đc
s dng rng rãi trong đi sng sinh hot sn xut và đc bit là trong quân đi đ
phc v chin tranh.
Tuy nhiên, ngoài phng tin đin thoi dn đc hoàn thi
n cho đn ngày
nay thì vic s dng tin hiu Morse đ thông tin vn còn nhiu cp rp. n ngày 4
tháng 10 nm 1957, Khi Liên Bang Xô Vit thông qua tên la R-7 phóng thành


Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

10


công lên qu đo v tinh nhân to đu tiên ca nhân loi - Sputnik 1 đã to ra mt
bc ngot v đi cho lch s truyn thông loài ngi.
Mt khác, ngi đu tiên đã ngh ra v tinh nhân to dùng cho truyn thông là
nhà vit truyn khoa hc gi tng Arthur C. Clarke vào nm 1945. Ông đã nghiên
cu v cách phóng các v tinh này, qu đo ca chúng và nhiu khía cnh khác cho
vic thành lp mt h thng v tinh nhân to bao ph th gii. Ông cng đ ngh 3
v tinh đa tnh (geostationary) s đ đ bao ph vin thông cho toàn b Trái t.
K t đó, hàng lot các thit b truyn thông đin t dn đc hình thành, chi
phi toàn b h thng thông tin liên lc trên đa cu. Di đây, chúng ta s đi tìm
hiu mt s phng tin hin đi và đang đc ng dng rng khp.
III/ WIFI:
1) Wifi là gì?
Wi-Fi hay mng 802.11 là h thng mng không dây s dng sóng vô tuyn,
ging nh đin thoi di đng, truyn hình và radio.
H thng này đã hot đng  mt s sân bay, quán café, th vin hoc khách
sn. H thng cho phép truy cp Internet ti nhng khu vc có sóng ca h thng

này, hoàn toàn không cn đn cáp ni. Ngoài các đim kt ni công cng (hotspots),
WiFi có th đc thit l
p ngay ti nhà riêng.
Tên gi 802.11 bt ngun t vin IEEE (Institute of Electrical and
Electronics Engineers). Vin này to ra nhiu chun cho nhiu giao thc k thut
khác nhau, và nó s dng mt h thng s nhm phân loi chúng.
Có 3 tiêu chun:
Chun 802.11a, tc đ truyn dn ti đa 54Mbps; Chun 802.11b, tc đ truyn dn
ti đa 11Mbps; Chun 802.11g, tc đ truyn dn ti đa 54Mbps.


Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

11




Nhiu ngi vn cho rng Wi-Fi là t vit tt ca “ Wireless Fidelity”. Theo
Phill Belanger, mt trong nhng thành viên sáng lp hip hi Wi-Fi (Wi-Fi
Alliance), Wi-Fi không phi thut ng vit tt ca cm t nào c. Nó không h có
ngha. Wi-Fi và hình biu tng (logo) theo phong cách âm dng đc thit k bi
hãng Interbrand, công ty đã đã đt ra nhng tên ni ting nh “Prozac”, “Compaq”,
“Oneworld”, “Imation”
Ngi sáng l
p Wireless Ethernet Compatibility Alliance (hin nay là Wi-Fi
Alliance), đã thuê Interbrand thit k thng hiu và logo đ nhn mnh kh nng
tng tác ln nhau và khuch trng công ngh. Do đó h cn mt cái gì đó d nm
bt hn thut ng “IEEE 802.11b Direct Sequence”.
Mt s đng nghip trong nhóm cm thy không hài lòng. H không th

tng tng vic s dng tên “Wi-Fi” mà không có mt vài li gii thích rõ ràng.
Nh th, Wireless Fidelity đc sáng tác sau khi
đã chn t 10 thut ng khác nhau
do Interbrand đ xut. Và nó không có ngha gì c. ây ch là mt c gng vng v
trong vic tìm ra hai t hp vi “Wi và Fi”.
2) Nguyên tc hot đng:
 Hot đng
Truyn thông qua mng không dây là truyn thông vô tuyn hai chiu. C th:
 Thit b adapter không dây (hay b chuyn tín hiu không dây) ca máy tính
chuyn đi d liu sang tín hiu vô tuy
n và phát nhng tín hiu này đi bng
mt ng-ten.
 Thit b router không dây nhn nhng tín hiu này và gii mã chúng. Nó gi
thông tin ti Internet thông qua kt ni hu tuyn Ethernet.
Qui trình này vn hot đng vi chiu ngc li, router nhn thông tin t Internet,
chuyn chúng thành tín hiu vô tuyn và gi đn adapter không dây ca máy tính.



Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

12


3) Sóng WiFi:
Các sóng vô tuyn s dng cho WiFi gn ging vi các sóng vô tuyn s dng cho
thit b cm tay, đin thoi di đng và các thit b khác. Nó có th chuyn và nhn
sóng vô tuyn, chuyn đi các mã nh phân 1 và 0 sang sóng vô tuyn và ngc li.
Tuy nhiên, sóng WiFi có mt s khác bit so vi các sóng vô tuyn khác  ch:
* Chúng truyn và phát tín hiu  tn s

2.5 GHz hoc 5GHz. Tn s này cao hn
so vi các tn s s dng cho đin thoi di đng, các thit b cm tay và truyn
hình. Tn s cao hn cho phép tín hiu mang theo nhiu d liu hn.
* Chúng dùng chun 802.11:
Chun 802.11b là phiên bn đu tiên trên th trng. ây là chun chm nht và r
tin nht, và nó tr thành ít ph bin hn so vi các chun khác. 802.11b phát tín
hiu  tn s
 2.4 GHz, nó có th x lý đn 11 megabit/giây, và nó s dng mã CCK
(complimentary code keying).
Chun 802.11g cng phát  tn s 2.4 GHz, nhng nhanh hn so vi chun
802.11b, tc đ x lý đt 54 megabit/giây. Chun 802.11g nhanh hn vì nó s dng
mã OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing), mt công ngh mã hóa
hiu qu hn.
Chun 802.11a phát  tn s 5 GHz và có th đt đn 54 megabit/ giây. Nó cng s
dng mã OFDM. Nhng chun mi hn sau này nh 802.11n còn nhanh hn chun
802.11a, nhng 802.11n vn ch
a phi là chun cui cùng.
* WiFi có th hot đng trên c ba tn s và có th nhy qua li gia các tn s khác
nhau mt cách nhanh chóng. Vic nhy qua li gia các tn s giúp gim thiu s
nhiu sóng và cho phép nhiu thit b kt ni không dây cùng mt lúc.
Adapter
Mt adapter cm vào khe PCI cho máy tính đ bàn.
Mt adapter cm vào khe PCI cho máy tính đ bàn.
Các máy tính nm trong vùng ph sóng WiFi cn có các b thu không dây, adapter,
đ có th k
t ni vào mng. Các b này có th đc tích hp vào các máy tính xách


Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

13


tay hay đ bàn hin đi. Hoc đc thit k  dng đ cm vào khe PC card hoc
cng USB, hay khe PCI
Khi đã đc cài đt adapter không dây và phn mm điu khin (driver), máy tính
có th t đng nhn din và hin th các mng không dây đang tn ti trong khu
vc.
Router
Ngun phát sóng WiFi là máy tính vi:
1. Mt cng đ ni cáp ho
c modem ADSL
2. Mt router
3. Mt hub Ethernet
4. Mt firewall
5. Mt access point không dây
Hu ht các router có đ ph sóng trong khong bán kính 30,5 m v mi hng. Có
các thit b gia tng hoc lp li đ ph sóng đ làm tng din tích ph sóng ca
router. Nhiu router có có th s dng hn mt chun 802.11. Hu ht các router
đu có mt giao din s dng dng web cho phép thay đi cu hình nh: tên ca h
th
ng mng, kênh router s dng (hu ht các router mc đnh s dng kênh 6, tuy
nhiên có th chuyn kênh đ tránh nhiu vi ngun phát sóng lân cn nm cùng
kênh), các ch đ bo mt router (tên truy cp và mt khu cho mng).
Các ch đ bo mt ca router thng có:
* Wired Equivalency Privacy (WEP) s dng công ngh mã hóa 64 bit hoc 128
bit. Mã hóa 128 bit an toàn hn. Nhng ai mun s dng mng đã đc kích hot
WEP đu phi bi
t khóa WEP, khóa này thng là mt khu dng dãy s.
* WiFi Protected Access (WPA) là mt bc tin ca WEP và hin gi là mt phn

ca giao thc mng bo mt không dây 802.11i. Nó s dng giao thc mã hóa toàn
b bng mt khóa tm thi. Ging nh WEP, bo mt WPA cng phi đng nhp
bng mt mt khu. Hu ht các đim truy cp không dây công cng hoc là m
hoàn toàn hoc b
o mt bng WPA hay WEP 128 bit.


Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

14


* Media Access Control (MAC) bo mt bng cách lc đa ch ca máy tính. Nó
không dùng mt khu đi vi ngi s dng, nó cn c vào phn cng vt lý ca
máy tính. Mi mt máy tính đu có riêng mt đa ch MAC đc nht. Vic lc đa
ch MAC ch cho phép nhng máy đã đng ký mi đc quyn truy cp mng. Cn
đng ký đa ch ca máy tính khi thit lp trong router.
IV/ IN THOI DI NG:
1) Tin ích ca đin thoi di đng:
Ngày nay, TD cung cp nhng chc nng không th tin đc và nhng chc
nng mi vn đang đc thêm vào vi tc đ cc nhanh. Vi mt chic TD bn
có th:
Ghi nh các thông tin liên lc.
To list các công vic.
Ghi lch ca các cuc hn và sp đt chc nng nhc nh
Tính toán nhng phép toán đn gin vi chc nng máy tính đi kèm
Gi và nhn Email
Ly thông tin ( tin tc, gii trí, đt chng khoán…) t Internet
Chi nhng game đn gin
Kt ni vi các thit b khác nh PDAs, Máy nghe nhc MP3 và Máy thu

GPS(Global Positioning System)
2) Nguyên tc hot đng:
Khái nim v các ô (The Cell Approach)
Mt trong nhng điu thú v nht ca TD là chúng thc s là mt chic
radio—mt chic radio cc kì tinh vi. in thoi đc phát minh bi nhà bác hc
Alexander Graham Bell vào nm 1876, và liên lc không dây đã đi theo cn nguyên
ca nó đ đi đn phát minh Radio ca Nikolai Tesla vào nm 1880 ( chính thc
đc công b nm 1894 bi mt ngi Ý tên là Guglielmo Marconi ). ó ch là
điu t nhiên khi 2 phát minh v đi này đc kt hp vi nhau sau này.
Trong thi kì đen ti trc khi có TD, nhng ngi thc s có nhu c
u dùng
liên lc di đng đã đt nhng chic máy truyn tin ( radio Telephones) trên xe ô tô


Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

15


ca h. Trong h thng máy truyn tin này, có mt ct ng ten trung tâm cho mi
thành ph, và khong chng 25 kênh có th dùng trên ct ng ten đó. Vic dùng ng
ten trung tâm này yêu cu chic đin thoi trong ô tô ca bn cn mt máy phát
mnh—có kh nng truyn tín hiu vi khong cách 40 đn 50 dm ( khong 70
km). iu đó cng có ngha là không có nhiu ngi có kh nng s dng loi mày
truynh tin này—bi vì không đ kênh đ s dng.
Mu cht ca h thng ô đó là chia nh thành ph ra thành các ô nh. iu đó cho
phép m rng vic s dng li tn s ra toàn thành ph, do vy hàng triu ngi có
th s dng TD trong cùng mt lúc.
3) Các Tn S:
M

t ô đn là mt h thng analog s dng 1/7 s kh nng s dng ca kênh
âm thanh kép(duplex voice channels). Ngha là, mi ô ( trong 7 ô ca v lc giác )
thì s dng 1/7 s kênh có th dùng do đó nó mang mt b tn s duy nht và
không có s xung đt vi các ô khác.
Mt carrier thng ly 832 tn s radio đ s dng trong thành ph
Mi TD s dng 2 tn s cho mi cu
c gi—mt kênh kép(duplex
channel )—nên có 395 kênh âm thanh(voice channels ) đc trng cho mi carrier (
42 tn s khác đc dùng cho kênh điu khin(control channels )—nói đn  trang
sau )
Vì vy mi ô có khong 392:7=56 kênh âm thanh có th s dng.
Nói mt cách khác, trong bt c ô nào 56 ngi có th nói chuyn trên
TD trong cùng mt thi gian. Vi phng thc chuyn giao k thut s(KTS)(
digital transmission), s lng ca các kênh có th dùng tng lên. Ví d, s lng
cuc gi th
c hin trong cùng mt thi gian ca h thng KTS TDMA (TDMA-
based digital system ) có th gp 3 so vi h thng analog, vì vy mi ô có 168
kênh có th dùng ( xem trang này đ có nhiu thông tin hn v TDMA, CDMA,
GSM và các công ngh cho TD KTS khác ).


Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

16


4) S chuyn giao (transmission):
TD có mt máy phát công sut thp(low-power transmitters ) trong
chúng. Rt nhiu loi TD mang 2 tín hiu cng đ: 0.6 Watt và 3 Watt (trong
khi hu ht các radio CB đu truyn  mc 4 Watt). Trm c s cng truyn  mc

công sut thp. S truyn  công sut thp có 2 li đim
*S truyn(transmissions ) gi
a trm c s và nhng chic T trong các ô
ca nó ngn không cho TD đi quá xa so vi nhng ô đó. Vì vy, trong hình v 
trên, c 2 ô màu hng có th dùng li chung 56 tn s(reuse the same 56
frequencies). Cùng mt s tn s có th đc s dng li rng trên toàn thành ph
Công sut tiêu th(power consumption ) ca TD, cái có ngha là công sut yêu
cu đi vi pin s thp. Công sut th
p ngha là pin nh, và đó chính là điu làm
cho chic đin thoi di đng cm tay tr thành hin thc.
*Công ngh di đng yêu cu mt s lng rt ln ca các trm c s trong
mt thành ph bt k nó to hay nh. Mt thành ph rng đc trng có th có hàng
trm ct phát(towers). Nhng vì có quá nhiu ngi s dng TD , cho nên giá
thành mà mi ng
i dùng phi tr vn rt r. Mi carrier trong mi thành ph cng
chy vn hành mt c quan trung tâm gi là MTSO(Mobile Telephone Switching
Office). C quan này x lý mi kt ni đin thoi thành h thng đin thoi mt đt
c s bình thng, và điu khin mi trm c s trong vùng
Trong phn sau, bn s hiu đc cái gì s sy ra khi bn và chi
c TD
ca bn di chuyn t ô này sang ô khác.
5) Các Code ca TD (Cell Phone Codes):
Tt c các loi TD đu có nhng code riêng liên kt vi chúng. Khi bt
máy đin thoi, nó s nghe theo mt SID  trong kênh điu khin(control channel).
Nu TD không tìm thy bt kì kênh điu khin nào, thì nó s hiu là  ngoài
vùng ph sóng(out of range ) và hin th là “No service”.
Khi nó nhn SID, đin tho
i s so sánh nó vi SID đã đc chng trình hóa 
trong máy. Nu các SID thích hp vi nhau chic đin thoi hiu rng Ô nó đang
liên kt thuc mt phn ca h thng ch ca nó(home system).

Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

17


Cùng vi SID, TD truyn mt yêu cu đng kí(registration request), và
MTSO gi li du vt v trí ca chic TD ca bn trong database—bng cách
này, khi MTSO mun gi bn nó bit đc phn t ô nào bn đang .
MTSO nhn mt cuc gi và nó c gng tìm bn. Nó nhìn vào database đ
xem bn đang  ô nào
MTSO l
y mt cp tn s mà TD s s dng trong ô đó đ thc hin cuc
gi.
MTSO liên kt vi đin thoi ca bn thông qua qua kênh điu khin nh
vy đin thoi ca bn bit s s dng tn s nào, sau đó TD ca bn và ct
angten chuyn sang tn s đó và cu
c gi đc thc hin.Cách này gi là two-way
radio
Khi bn ra đn rìa ca ô bn đang , trm c s ca TD ca bn s thông
báo rng đ ln ca sóng(signal strength ) đang gim. Ngc li, trm c s  ô mà
bn đang tin ti thì li thy rng ct sóng ca bn đang tng. Hai trm c s này là
ngang hàng nhau thông qua MTSO, và t
i vài đim nht đnh, TD ca bn thu
tín hiu t mt kênh điu khin cho bit có s thay đi tn s. Vic này chuyn đin
thoi ca bn qua mt ô mi. Roaming
Nu SID  kênh điu khin không khp vi SID đã đc chng trình hóa
trong TD ca bn, thì TD s bit đ
ó ngha là roaming. MTSO ca các ô mà

bn đang roaming s liên h vi MTSO  h thông ch ca bn, h thng này s
kim tra database đ xác đnh SID nào mà máy bn đang s dng. H thng ch ca
bn xác minh vi MTSO hin ti, sau đó nó s ghi li du vt khi đin thoi ca bn
đi qua ô ca nó. Và điu kì diu là tt c nhng đ
iu đó ch xay ra trong vài giây
TD và CB Radio(Cell Phones and CBs)
Mt cách tt đ hiu s tinh vi ca mt chic TD là so sánh nó vi mt
chic CB radio hoc là mt đin đài xách tay.
Full-duplex vs. half-duplex – C CB radio và đin đài xách tay đu là thit b
half-duplex.iu đó ngha là 2 ngi giao thip trên mt CB radio s dng cùng
mt tn s, nên trong mt thi đim thì ch
mt ngi có th nói.Trong khi đó mt


Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

18


chic TD là mt thit b full-duplex. iu đó ngha là bn s dng mt tn s đ
nói và mt tn s riêng bit đ nghe. Và do đó c hai ngi có th nói chuyn vi
nhau trong cùng mt lúc
Channels(các kênh) – Mt chic đin đài xách tay thng có mt kênh, và
mt chic CB radio thì có 40 kênh. Trong khi đó mt chic TD thì có th giao
thip vi nhau thông qua 1,664 kênh hoc nhiu hn na.
Range(Vùng) – Mt đin đài xách tay có th truyn đi vi c ly khong 1
dm(1.6 km) và dùng mt máy phát công sut 0.25 watt. Mt CB radio, vì có công
sut ln hn có th truyn vi c ly khong 5 dm(8 km) và s dng mt máy phát
5 watt. Trong khi đó mt chic TD khi hot đng trong các ô, và nó có th
chuyn gia các vùng đó khi nó di chuyn. Các ô giúp cho 

TD có bán kính s
dng không th tin đc. Nhiu ngi s dng TD có th chy ô tô xa hàng 100
dm mà vn có th duy trì cuc gi không b đt quãng nh vào Cellular approach.
Phn bên trong ca mt chic TD (Inside a Cell Phone)
Là mt cu trúc rc ri trên nhng khi lp phng tính bng inch, TD là
mt trong nhng thit b phc tp nht mà con ngi tip xúc hàng ngày.
TD
KTS ngày nay có th thc hin đ+c hàng triu phép tính trong vòng mt giây đ
có th nén hoc gii nén các lung âm thanh.
Nu bn tháo ri mt chic TD, bn s thy nó ch cha vài phn đc lp:
Mt bng mch phc tp cha b não ca chic máy
Mt ng ten
Mt màn hình tinh th lng (LCD).
Mt bàn phím ( không ging vi bàn phím trên cái đ
iu khin TV)
Mt cái microphone
Mt cái loa
Mt cc pin
 phn tip theo, bn s tìm hiu sâu hn v bng mch và các thành phn
ca nó


Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

19


Trên mt bng mch, có vài con chip máy tính. Hãy nói qua v công vic mà
nhng cái chip đó làm. Các chip analog-to-digital và digital-to-analog dch các tín
hiu âm thanh ra t analog thành digital và các tín hiu vào t digital thành analog.

Bn có th hc thêm v s chuyn A-to-D và D-to-A và tm quan trng ca nó ti
công ngh âm thanh KTS ti How Compact Discs Work.
- B s lý tín hiu digital là mt b s lý k thut cao đc thit k đ thc hin các
phép toán tín hiu 
tc đ cao
-B vi s lý (microprocessor) s lý mi công vic dùng cho bàn phím và màn hình
hin th, ra lnh và điu khin tín hiu vi trm c s đng thi phi hp nhng
phn còn li trên bng mch
Rom và Flash Memory ca các chip(The ROM and Flash memory chips )
cung cp b nh cho h điu hành ca TD và các đc tính( ví d nh ch dn
đin thoi). Tn s Radio và ph
n nng lng (radio frequency (RF) and power
section )có chc nng điu hành công sut, sc pin và tt nhiên c giao dch vi
hàng trm kênh FM. Cui cùng, máy khuch đi tn s Radio(RF amplifiers ) x lý
tín hiu đn và đi t ng ten.
Màn hình đã phát trin đáng k v kích c cng nh các đc tính ca TD
đã tng lên. Hu ht đin thoi ngày nay đa ra các ch dn, máy tính toán và ngay
c game g
n lin. Và rt nhiu loi đin thoi sáp nhp mt s loi nh PDA và
trình duyt Web.
Vài loi TD lu tr nhng thông tin đích xác nào đó nh code ca SID và
MIN,  trong b nh trong. Trong khi đó mt s khác s dng card nh ngoài tng
t nh SmartMedia Card.
TD s dng nhng chic loa và mic rt nh và tht khó tin khi bit đc
chúng to âm thanh t
t th nào. Nh hình  trên, chic loa nh ch c mt đng xu
và chic Mic không ln hn chic pin đng h cnh nó là bao. V chic pin , nó
đc dùng trong đng h  bên trong con chip ca TD(internal clock chip).

Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

20


Tt c nhng điu trên tht kì diu—cái ch trong vòng 30 nm trc thôi có
th chim din tích ca c mt tng ca mt tòa nhà – còn ngày nay nó đc to ra
trên mt “gói nh” và nm gn trong lòng bàn tay ca bn.
6) AMPS
Vào nm 1983, chic TD analog chun đc gi là AMPS đc xác nhn
bi FCC(Federal Communications Commission) và ln đu tiên
đc s dng ti
Chicago. AMPS s dng mt vùng tn s gia 824MHz và 894 MHz.  khuyn
khích cnh tranh và gi giá thành, chín ph M yêu cu s có mt ca 2 carrier ti
mi th trng và đc bit vi cái tên carrier A và carrier B. Mt trong nhng
Carrier thng là Carrier trao đi đa phng(local-exchange carrier -LEC), mt
cách nói lái là công ty đin thoi đa phng.( a fancy way of saying the local phone
company.)
Carrier A và B mi cái đu n đnh là 832 tn s: 790 cho âm thanh và 42
cho d li
u. Mt cp tn s( mt cho truyn và mt cho nhn ) đc s dng đ to
nên mt kênh. Các tn s đc s dng trong kênh âm thanh analog thng có đ
rng là 30kHz – 30kHz đc chn là size chun vì so sánh vi đin thoi có dây nó
cho mt âm thanh cht lng hn.
S truyn và nhn tn s ca mi kênh âm thanh đc tách bit bi 45MHz
đ gi chúng không xen ln lên nhau. Mi Carrier có 395 kênh âm thanh, và 21
kênh d
 liu đ thc hin các công vic thng xuyên nh đng kí và gi.
Mt version ca AMPS đó là NAMPS(Narrowband Advanced Mobile Phone
Service) đc tích hp mt s công ngh KTS cho phép h thông có th mang gp 3

ln s cuc gi so vi version gc. Mc dù nó s dng công ngh KTS, nó vn
đc xem là analog. AMPS và NAMPS ch đc thc hin trên di 800 MHz và
không phc v rt nhiu nhng đc trng mà  TD
KTS có nh E-mail và trình
duyt Web.
7) Along Comes Digital
TD KTS cng s dng công ngh radio nh  TD analog, nhng 
cách khác nhau. H thng analog không th s dng hoàn toàn tín hiu gia TD


Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

21


và mng di đng – tín hiu analog không th b nén và thao tác d dàng nh đi vi
mt tín hiu KTS tht s. ó là lý do ti sao rt nhiu công ty v dây dn đã chuyn
sang làm v k thut s- và do đó h có th tích hp nhiu kênh hn trong di tn
đc cho trc. Nhng hiu qu ca h thng k tht s tht đáng kinh ngc.
TD KTS (KTS) chuyn ging nói thành thông tin nh phân (1s và 0s) và
sau đó nén chúng li. Vic nén cho phép 3 đn 10 cuc gi KTS ch chim mt
không gian bng mt cuc gi analog.
Rt nhiu h thng di đng KTS da vào FSK(frequency-shift keying) đ gi
d liu v và ti qua AMPS. FSK s dng 2 tn s, mt cho 1s và mt na cho 0s,
thay đi mt cách nhanh chóng gia 2 thông tin KTS gia ct di đng và
đin thoi.
Module thông minh và các lc đ mã đc yêu cu đ chuyn đi nhng thông tin
analog thành digital, nén chúng và chuyn đi ngc li trong khi vn d đc cht
lng ca âm thanh. Tt c điu đó có ngha là TD KTS phi có rt nhiu kh
nng s lý.

8) Cellular Access Technologies
Có 3 công ngh chung đc dùng trong mng TD đ truyn phát thông tin
đó là:
Frequency division multiple access (FDMA)
Time division multiple access (TDMA)
Code division multiple access (CDMA)
Mc dù nh
ng công ngh này nghe có v rt cao siêu, nhng bn có th d dàng
hiu đc cách chúng hot đng bng mt vic đn gin là phân tích tên gi ca
chúng. Phng pháp đu tiên nói vi bn th nào là phng thc access. T th 2,
s phân chia, cho bn bit rng nó chia cuc gi da trên phng thc access đó
FDMA đt mi cuc gi  nhng tn s khác nhau
TDMA xác nhn mi cu
c gi là mt phn xác đnh ca thi gian trên mt
tn s đnh rõ CDMA đt 1 code duy nht cho mi cuc gi và tri dài nó trên
nhng tn s có th s dng.


Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

22


Phn cui ca mi tên là Multiple access. Nó đn gin ch có ngha là hn
mt ngi dùng có th s dng trong mi ô.
Carrier A và B mi cái đu n đnh là 832 tn s: 790 cho âm thanh và 42
cho d liu. Mt cp tn s( mt cho truyn và mt cho nhn ) đc s dng đ to
nên mt kênh. Các tn s đc s dng trong kênh âm thanh analog thng có đ
rng là 30kHz – 30kHz đc chn là size chun vì so sánh vi đin thoi có dây nó
cho mt âm thanh cht lng hn.

9) Cellular Access Technologies: FDMA
FDMA tách các hình nh/ph(spectrum ) thành nhng kênh âm thanh riêng
bit bng cách chia
Nó thành các di bng tn chun(uniform chunks of bandwidth).  hiu rõ
hn v FDMA, hãy ngh đn trm Radio: mi trm gi tín hiu ca nó  nhng tn
s khác nhau trong các band s dng. FDMA đc s dng ch
yu cho s truyn
ti tín hiu analog. Mc dù rõ ràng có kh nng mang ti các thông tin KTS, nhng
FDMA không đc coi nh là mt phng pháp hiu qu cho s truyn tín hiu
KTS.
10) Cellular Access Technologies: TDMA
TDMA là phng pháp thâm nhp đc s dng bi Khi liên minh công
nghip đin t và T chc công nghip vin thông cho Interim Standard 54 (IS-54)
và Interim Standard 136 (IS-136). S dng TDMA, mt bng tn hp 30 kHz b
rng và 6.7milli giây b dài đc chia t
time-wise thành 3 time slots
Bng tn hp ngha là “nhng kênh”  trng thái truyn thng. Mi đon hi
thoi ly ca radio 1/3 thi gian. iu đó là có th bi vì d liu âm thanh đã đc
chuyn thành thông tin KTS thì đc nén sao cho nó ngn ít không gian truyn phát
nht, mt điu rt quan trng. Vì vy TDMA có gp 3 ln dung lng ca mt h
thng analog s dng cùng 1 s kênh. Các h
thng TDMA điu hành trên gii tn
s hoc là 800-MHz (IS-54) hoc là 1900-MHz (IS-136)



Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

23

V/ THÔNG TIN V TR - V TINH TRUYN THÔNG:
1) Gii thiu:

V tinh truyn thông là mt v tinh nhân
to đt trên không gian vi mc đích truyn
thông. V tinh truyn thông hin đi dùng nhiu
qu đo khác nhau nh qu đo đa tnh, qu đo
Molniya, cùng các loi qu đo elip.

Sau khi Liên Xô phóng thành công v tinh nhân
to đu tiên ca Trái t (Sputnik
[1]), ý tng
s dng v tinh bay quanh Trái t làm phng
tin thông tin liên lc toàn c
u có kh nng tr thành hin thc. Trên lý thuyt, ch
cn có 3 hoc 4 v tinh  cùng đ cao ln hn bán kính Trái t đã có th ph sóng
toàn cu.
Ngày 11 tháng 7 nm 1962, lúc 0h47’ (Gi Paris) đã thc hin cuc lien lc
vô tuyn truyn hình gia hai lc đa bng v tinh trên i Tây Dng. Trm
Pleumeur – Bodou  b bin Côtes d’armor ca Pháp tip nhn hình nh đu tiên
gi đi t tr
m Andover ca M  vùng Maine và đc truyn trc tip thông qua v
tinh Telstar 1 do NASA (C quan hàng không v tr M) đa lên qu đo ngày
hôm trc đó. Ngày 23 tháng 7 tip theo, tin hành th nghim h truyn hình Th
Gii (mondovision) đu tiên
.[2]
2) Nguyên lý hot đng:
 Tin ích:
Các v tinh thng xuyên đng  mt v trí c đnh trên bu tri, mt v tinh

nh vy g
i là v tinh đa tnh.Các v tinh đa tnh cho phép thc hin vic thong tin
liên lc mt cách lien tc ti mi ni trên Trái t.
Hin nay, nhiu nc có v tinh vin thong trong v tr, nhng không th
nc nào mun phóng bao nhiêu v tinh cng đc, mà bu tri quanh Trái t dã
đc các ông c quc t phân chia, mi nc ch đc phóng v tinh vin thong
vi ta đ trong mt gi
i hn nht đnh. H thng v tinh trên toàn Th Gii phc


Bài tp nghiên cu khoa hc GVHD: TS. Lê Vn Hoàng

24


v thông tin liên lc ngày cành hoàn chnh, cho nên mi s kin trên Th Gii đc
thong tin rt kp thi, t các tai nn giao thong, đng đt, song thn, bão lt đn
hot đng vui chi gi trí nh bong đá, th thao, hòa nhc cùng các hot đng chính
tr, quân s  khp mi ni trên Th Gii đu đc thong tin cp nht. Nh h
thng mng đin thoi di đng, dung 6 qu đo theo 6 kinh tuyn cách đu nhau,
mi qu đo có 11 v tinh bay  đ cao 780m, 66 v tinh này có th nhìn đc c
b mt Trái t.
Sóng cc ngn mang tín hiu ting nói ca mt ngi phát đi t mt anten
đa t mt trm trên mt đt s đc mt v tinh thu và phát li cho mt trm khác
trên m
t đt  khong cách hàng ngàn kilomet, ri li đc phát lên mt v tinh
khác cho đn trm gn ngi nghe nht, trm này truyn tín hiu đn đin thoi b
túi. Nh vy, vi chic đin thoi di đng, đang  bt c ni nào cng có th nói
chuyn vi mt ngi  bt c nc nào trên th gii.
Nh v tinh nhân t

o, con ngi đã làm mt cuc cách mng v thông tin
liên lc trong phm vi toàn cu.
3) Lch s phát trin:
 V tinh nhân to đu tiên
Ngi đu tiên đã ngh ra v tinh nhân to dùng cho truyn thông là nhà vit
truyn khoa hc gi tng Arthur C. Clarke vào nm 1945. Ông đã nghiên cu v
cách phóng các v tinh này, qu đo ca chúng và nhiu khía cnh khác cho vic
thành lp mt h thng v tinh nhân to bao ph
 th gii. Ông cng đ ngh 3 v
tinh đa tnh (geostationary) s đ đ bao ph vin thông cho toàn b Trái t.
Tuy nhiên, v tinh nhân to đu tiên là Sputnik 1 đc Liên bang Xô vit phóng lên
ngày 4 tháng 10 nm 1957.
 Lch s ban đu ca chng trình v tinh nhân to Hoa K
Tháng 5 nm 1946, D án RAND đa ra bc khi đu cho Thit k ban đu v
mt Tàu v tr Thc nghim bay quanh Trái 
t, "Mt thit b v tinh vi nhng
công c đc ch đi s làm mt trong nhng công c khoa hc mnh m nht ca