truyền dẫn vô tuyến đề tài thiết kế tuyến viba

VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU 3
LỜI MỞ ĐẦU 4
CHƯƠNG I: LÝ THUYẾT VỀ THIẾT KẾ TUYẾN VI BA SỐ 5
1.1.Cơ sở lý thuyết về thiết kế tuyến vi ba số 5
1.1.1.Khái niệm về vi ba số 5
1.2.Nội dung của hệ thống thông tin vi ba số 5
1.2.1.Đặc điểm 5
1.2.2.Phân loại 6
1.3.Ưu khuyết điểm của hệ thống vi ba số 7
1.4.Các mạng vi ba số 7
7
1.4.1.Điều chế và giải điều chế trong hệ thống vi ba số 8
1.4.2.Cơ sở truyền sóng vô tuyến điện 8
1.4.2.1.Khái niệm về sóng vô tuyến 8
1.4.2.2.Các tham số ảnh hưởng đến sự lan truyền sóng vô tuyến 9
1.5.Pha đinh và các kỹ thuật giảm ảnh hưởng pha đinh nhiều tia 11
1.6.Anten parabol sử dụng trong vi ba số 11
1.7.Các yêu cầu khi thiết kế tuyến vi ba số 11
Chương II:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TUYẾN VI BA SỐ 3 12
“Quảng Ngãi – Lý Sơn” 12
2.1.Mô tả tuyến 12
2.1.1.Khoảng hở an toàn 12
2.1.2.Vị trí các trạm 12
2.1.3.Số loại thiết bị 12
2.1.4.Tần số làm việc: 12
2.1.5.Dung lượng kênh: (Mbit/s) 14
2.1.6.Loại điều chế của máy phát 14
2.1.7.Độ nâng của vị trí: (x) 14

2.1.8.Độ dài đường truyền dẫn : (d) 14
2.1.9.Độ dài của anten: h1, h2 14
2.1.10.Loại tháp anten 14
2.1.11.Nguồn phát 14
2.2.Loại feeder sử dụng và bán kinh dới cầu 15
2.2.1.Loại Feeder sử dụng ở các trạm A và B 15
2.2.2.Bán kinh dới cầu (Fresnel) 15
2.3.Các tổn hao 16
2.3.1.Tổn hao đường truyền dẫn của không gian tự do A0 (dB) 16
2.3.2.Tổn thất Feeder 16
2.3.3.Tổng tổn hao rẽ nhánh 16
2.3.4.Tổn hao các bộ phối hợp và các bộ đầu nối 18
2.3.5.Tổn hao của bộ suy hao hoặc các vật chắn 18
2.3.6.Tổn hao hấp thụ của khí quyển 19
2.3.7.Tổng tổn hao 19
2.4.Độ lợi 19
2.4.1.Độ lợi của anten 19
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 1
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
2.4.2.Độ lợi máy phát 20
2.4.3.Tổng độ lợi 20
2.4.4.Tổng tổn hao 20
2.4.5.Mức đầu vào của máy thu Pr (dBm) 20
2.4.6.Các ngưỡng thu được 20
2.4.7.độ dự trữ Fading phẳng 20
2.4.8.Xác suất Fading nhiều tia Po 21
2.4.9.Đánh giá chất lượng tuyến 21
Chương III MÔ PHỎNG BẰNG MATLAB 22
3.1.Chương trình 22
3.2.Chương trình khảo sát tuyến viba bằng Matlab tuyến “Quảng Ngãi – Lý

Sơn” 23
KẾT LUẬN 25
TÀI LIỆU THAM KHẢO: 27
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 2
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Phân loại băn thông 7
Bảng 1.2 phân loại các băng tần 9
Bảng 1.3 kết quả thực nghiệm về suy hao do hơi nước – khí hậu tần số sóng vô
tuyến của Alcatel 10
Bảng 2.1: Loại feeder 15
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.2 Mô hình của hệ thống vi ba số tiêu biểu 6
Hình 1.3 Sơ đồ mô tả quá trình điều chế và giải điều chế số 8
Hình 1.4 Suy hao đường truyền do mưa 10
Hình 2.1: Khoản hở an toàn 12
Hinh 2.2 Vùng Fresnel 15
Hình 2.3 19
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 3
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
LỜI MỞ ĐẦU
Gắn liền với sự phát triển của nhân loại thông tin liên lạc đã trở nên hết sức
quan trọng, nó không thể thiếu được trong đời sống của con người và phát triển của
xã hội. Để đáp ứng được nhu cầu của con người ngày càng cao. Thông tin vi ba ra
đời và phát triển với nhịp độ rất nhanh trở thành hệ thống có những tính năng ưu việt
vượt bậc hơn hẳn những hệ thống thông tin hữu tuyến trước nó.
Với khả năng truyền dẫn lớn, tốc độ cao hàng chục Gb/s, suy hao nhỏ, không bị
ảnh hưởng của sóng điện từ xuyên âm… hệ thống thông tin quang đã giải thoát được
những bế tắc trong quá trình nghiên cứu để tìm ra những giải pháp tối ưu cho mạng

lưới viễn thông toàn cầu.
Để thỏa mãn nhu cầu trên thì chúng ta cần phải có một mang lưới viễn thông
mạnh thì đều đầu tiên là chúng ta cần phải có những tuyến Viba số thỏa mãn được
đều đó
Chính vì thế em đã chọn đề tài:”Thiết kế tuyến vi ba số Quảng Ngãi - Lý Sơn
“với chiều dài tuyến là 15 hải lý gần bằng 28 km.
Với mục đích gắn quá trình học tập và nghiên cứu để tìm hiểu một công nghệ
mới tiên tiến trên cơ sở những kiến thức đã học và nghiên cứu những tài liệu mới. Đồ
án gồm 3 chương:
Chương I LÝ THUYẾT VỀ THIẾT KẾ TUYẾN VI BA SỐ
Chương II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TUYẾN VI BA SỐ ” TP.QUÃNG NGÃI-
ĐẢO LÝ SƠN”
Chương III MÔ PHỎNG TUYẾN BẰNG MATLAB
Vì kinh ngiệm thực tế còn rất ít và thời igan hạn chế nên quá trình làm đề tài
môn học chúng em không tránh khỏi thiếu xót, rất mong nhận được sự đóng góp ý
của thầy và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo
bộ môn Nguyễn Vũ Anh Quang.
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 4
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
CHƯƠNG I: LÝ THUYẾT VỀ THIẾT KẾ TUYẾN VI BA SỐ
1.1. Cơ sở lý thuyết về thiết kế tuyến vi ba số
1.1.1. Khái niệm về vi ba số
Thông tin vi ba là thông tin vô tuyến ở giải sóng cực ngắn và thực hiện thông
tin nhiều kênh.
Một hệ thống truyền thông sử dụng băng tần số vô tuyến kéo dài từ 2 đến 60
GHz
TheoIEEE, sóng điện từ 30 đến 300 GHz được gọi là sóng milimet (MMW)
thay vì vi sóng như bước sóng của họ là khoảng 1 đến 10mm.
1.2. Nội dung của hệ thống thông tin vi ba số
1.2.1. Đặc điểm

Thông tin vi ba làm việc ở dải sóng cực ngắn nên có các đặc điểm sau:
- Có dải tần rộng phù hợp với
truyền thông tin nhiều kênh (Thông tin
băng rộng).
- Thông tin ổn định.
- Với một cự ly thông tin cho trước
thì có thể áp dụng công nghệ anten và
tăng tần số công tác để giảm nhỏ công
suất máy phát.
Để rõ hơn ta xét biểu thức tính suất điện động đầu ở vào của máy thu như sau:
( )






=
m
mV
kmR
GP
Eth
P
.173

Trong đó:
Eth: Suất điện động của tín hiệu tại đầu vào máy thu, P: Công suất của máy
phát, R: Khoảng cách thông tin giữa hai trạm, GP: Hệ số tăng X (Hệ số khuếch đại)
của anten,

ShdG
P
2
4
λ
Π
=
, Shd: Diện tích miệng mở của anten, λ: Tần số công tác.
- Tránh được can nhiễu từ bên ngoài như: Nhiễu khí quyển, nhiễu vũ trụ, nhiễu
công nghiệp.
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 5
10 30 100 300
10
3
10
4
10
5
E(v)
F(MHz)
Nhiễu khí quyển
và nhiễu công
nghiệp
Nhiễu vũ trụ
Tạp âm nội
Hình 1.1 Nhiễu và tạp âm nội phụ thuộc tần số
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Hình 1.1 biểu diễn mức nhiễu và tạp âm nội phụ thuộc tần số. từ đồ thị ta thấy:
Ở tần số thấp hơn 30 MHz thì nhiễu vũ trụ, nhiễu khí quyển, nhiễu công nghiệp lớn.
Từ 30 đến 300 MHz chỉ còn nhiễu vũ trụ, từ 300 MHz trở lên không còn nhiễu vũ

trụ nữa nhưng tạp âm nội của thiết bị sẽ tăng lên. Do đó các phần tử cao tần trong các
thiết bị thu phát phải có cấu trúc đặc biệt để có thể làm việc ổn định ở tần số cao.
- Khả năng nhiễu xạ của sóng điện từ tần số cao rất yếu nên chỉ thực hiện thông
tin trong tầm nhìn thẳng. .
Hình 1.2 Mô hình của hệ thống vi ba số tiêu biểu
1.2.2. Phân loại
- Vi ba số băng hẹp (tốc độ thấp): được dùng để truyền các tín hiệu có tốc độ
2Mbit/s, 4 Mbit/s và 8 Mbit/s, tương ứng với dung lượng kênh thoại là 30 kênh, 60
kênh và 120 kênh. Tần số sóng vô tuyến ( 0,4-1,5)GHz
- Vi ba số băng trung bình ( tốc độ trung bình ): được dùng để truyền các tín
hiệu có tốc độ từ ( 8-34 ) Mbit/s, tương ứng với dung lượng kênh thoại là 120 đến
480 kênh. Tần số sóng vô tuyến ( 2-6 )GHz.
- Vi ba số băng rộng( tốc độ cao ): được dùng để truyền các tín hiệu có tốc dộ từ
( 34-140 ) Mbit/s, tương ứng với dung lượng kênh thoại là 480 đến 1920 kênh. Tần
số sóng vô tuyến (4,6,8,12 ) GHz.
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 6
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Bảng 1.1: Phân loại băn thông
Vi ba
Tốc độ
truyền
Tốc độ tín
hiệu
Dung lượng
kênh thoại
Tần số sóng
vô tuyến
Vi ba số băng hẹp Thấp 2Mbit/s 60-120 kênh 0,4-1,5GHZ
Vi ba số băng
trung bình

Trung bình 8-34Mbit/s 120-480 kênh 2-6GHz
Vi ba số băng
rộng
Cao 34-140Mbit/s 480-1920 kênh 4,6,8,12GHz
1.3. Ưu khuyết điểm của hệ thống vi ba số
Một số ưu điểm của hệ thống thông tin vi ba số
- Ít bị ảnh hưởng bởi thiên tai
- Ít bị thiệt hại ngẫu nhiên
- Liên kết giữa các ngọn núi và con sông kinh tế khả thi hơn
- Độc thân điểm cài đặt và bảo trì
- Độc thân quan điểm bảo mật
- Họ đang nhanh chóng triển khai
Một số khuyết điểm của hệ thống thông tin vi ba số
-Khi áp dụng hệ thống truyền dẫn số,phổ tần tín hiệu thoại rộng hơn so với hệ
thống tương tự,
-Khi các thông số đường truyền dẫn như trị số BER,S/N thay đổi không đạt giá
trị cho phép thì thông tin sẽ gián đoạn,khác với hệ thống tương tự thông tin vẫn tồn
tại tuy chất lượng kém
-Hệ thống này dễ bị ảnh hưởng của méo phi tuyến do các đặt tính bão hòa,do
các linh kiện bán dẫn gây nên.
1.4. Các mạng vi ba số
Thường các trạm vi ba số được nối cùng với các trạm chuyển mạch như là một
bộ phận của mạng trung kế, hoặc là nối các tuyến nhánh xuất phát từ trung tâm thu
thập thông tin khác nhau đến trạm chính.

SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 7
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
1.4.1. Điều chế và giải điều chế trong hệ thống vi ba số
Hình 1.3 Sơ đồ mô tả quá trình điều chế và giải điều chế số
a) Điều chế

Điều chế là đưa tín hiệu điều chế tác động vào sóng mang làm cho một hoặc
nhiều tham số của sóng mang thay đổi theo quy luật của tín hiệu điều chế.
b) Giải điều chế
Vì phía phát đã tiến hành điều chế nên ở phía thu muốn lấy lại tín hiệu nguyên
thủy thì phải tiến hành tách tín hiệu tin tức ra khỏi sóng mang đã điều chế. Quá trình
tách tín hiệu tin tức cần truyền ra khỏi sóng mang đã điều chế ở bên phát được gọi là
giải điều chế.
1.4.2. Cơ sở truyền sóng vô tuyến điện
1.4.2.1. Khái niệm về sóng vô tuyến
Sóng vô tuyến là sóng điện từ có tần số từ 30 KHz đến 300 GHz và được chia
ra các băng tần LF,VHF, HF, UHF và băng tần cao dùng cho thông tin vệ tinh.
Có 2 loại sóng vô tuyến là sóng dọc và sóng ngang.
-Sóng dọc là sóng lan truyền theo phương chuyển động của nó (tiêu biểu như
sóng âm thanh lan truyền trong không khí).
-Sóng ngang là sóng điện từ có vectơ cường độ điện trường và từ trường vuông
góc với phương truyền sóng.
Các sóng vô tuyến có thể được truyền từ anten phát đến anten thu bằng 2 đường
chính: bằng sóng bề mặt và sóng không gian.
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 8
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Bảng 1.2 phân loại các băng tần.
Tần số
Phân loại
băng tần
Cơ chế truyền
sóng vô tuyến
Lĩnh vực sử dụng
3KHz~30 KHz VLF Bề mặt Thông tin đạo hàng
30KHz~300KHz LF Bề mặt Thông tin đạo hàng
300KHz~3MHz MF

Bề mặt , Sóng
trời
Phát thanh AM, Hàng không,
đạo hàng.
3MHz~30MHz HF
Bề mặt , Sóng
trời
Phát thanh sóng ngắn, đạo hàng.
30MHz~300MHz VHF
Sóng trời
Sóng không
gian
Phát thanh FM, truyền hình,
thông tin động, thông tin vô
tuyến cố định (viba)
300MHz~3GHz UHF
Sóng trời
Sóng không
gian
Sóng thẳng
Truyền hình, thông tin động,
thông tin vô tuyến cố định
(viba), Rađar, thông tin vệ tinh.
3GHz~30GHz SHF, Viba
Sóng không
gian
Sóng thẳng
Thông tin vệ tinh, thông tin vô
tuyến cố định, Rađar, vô tuyến
thiên văn.

30GHz~300GH
EHF,
Milimeter
Sóng không
gian
Sóng thẳng
Thông tin vệ tinh, thông tin vô
tuyến cố định, Rađar, vô tuyến
thiên văn.
1.4.2.2. Các tham số ảnh hưởng đến sự lan truyền sóng vô tuyến
-Suy hao khi truyền lan trong không gian tự do
Khoảng không mà trong đó các sóng truyền lan bị suy hao được gọi là không
gian tự do. Mức suy hao của sóng vô tuyến được phát đi từ anten phát đến anten thu
trong không gian tự do tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa hai anten và tỷ lệ nghịch với
độ dài bước sóng. Suy hao này gọi là suy hao truyền lan trong không gian tự do được
tính bởi công thức:
d[m] , λ[m]: lần lượt là khoảng cách truyền dẫn và bước sóng của sóng vô
tuyến.
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 9
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
-Ảnh hưởng của pha đinh và mưa
Pha đinh được định nghĩa là sự thay đổi cường độ tín hiệu sóng mang cao tần
thu được do sự thay đổi khí quyển và phản xạ đất, nước trong đường truyền sóng.
Tuyến sử dụng tần số trên 35GHz thường suy hao do mưa lớn. Để đảm bảo
chất lượng tín hiệu truyền dẫn thì khoảng cách lặp dưới 20km,việc giảm độ dài sẽ
làm giảm ảnh hưởng của pha đinh.
Hình 1.4 Suy hao đường truyền do mưa.
Cùng mức dự trữ pha đinh 40dB, một đường truyền vi ba ở dải tần 38GHz sẽ bị
mất đi hoàn toàn do bão lớn trong khi tuyến vi ba làm việc ở tần số bão lớn, trong khi
tuyến vi ba làm việc ở tần số 6GHz vẫn tiếp tục hoạt động bình thường

-Sự can nhiễu của sóng vô tuyến
Thông thường nhiễu xảy ra khi có thành phần can nhiễu bên ngoài trộn lẫn vào
sóng thông tin. Sóng can nhiễu có thể trùng hoặc không trùng tần số với sóng thông
tin.
Bảng 1.3 kết quả thực nghiệm về suy hao do hơi nước – khí hậu tần số sóng vô tuyến
của Alcatel
Hệ thống Vi ba số đang sử dụng bị ảnh hưởng bởi sự can nhiễu từ các hệ thống
vi ba số lân cận nằm trong cùng khu vực, có tần số sóng vô tuyến trùng hoặc gần
bằng tần số của hệ thống này. Ngoài ra còn bị ảnh hưởng bởi trạm mặt đất của các hệ
thống thông tin vệ tinh lân cận.
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 10
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
1.5. Pha đinh và các kỹ thuật giảm ảnh hưởng pha đinh nhiều tia
Pha đinh là sự biến đổi cường độ tín hiệu sóng mang cao tần tại anten thu do có
sự thay đổi không đồng đều về chỉ số khúc xạ của khí quyển, các phản xạ của đất và
nước trên đường truyền sóng vô tuyến đi qua. Sự biến đổi này là yếu tố xấu đối với
hệ thống thông tin vi ba.
Hiện tượng fading trong một hệ thống thông tin có thể được phân thành hai
loại: Fading tầm rộng (large-scale fading) và fading tầm hẹp (small-scale fading).
Các kỹ thuật được sử dụng để giảm các ảnh hưởng của pha đinh phẳng và pha
đinh lựa chọn tần số nhiều tia là dùng phân tập không gian và phân tập tần số để nâng
cao chất lượng của tín hiệu thu. Phân tập theo không gian cùng với các anten đặt cách
nhau theo chiều dọc để không làm gián đoạn thông tin.
1.6. Anten parabol sử dụng trong vi ba số
Yêu cầu hệ thống anten sử dụng trong hệ thống thông tin vi ba là có suy hao
truyền dẫn nhỏ,kinh tế và hệ số khuếch đại lớn.
Anten Yagi được sử dụng cho tần số 400-900MHz
Anten parbol được sử dụng cho tần số từ 1GHz đến 60GHz
Anten parbol được sử dụng cho tần số từ 1GHz đến 60GHz
1.7. Các yêu cầu khi thiết kế tuyến vi ba số.

Bước 1: Nghiên cứu dung lượng đòi hỏi
Bước 2: Chọn băng tần vô tuyến để sử dụng
Bước 3: Chọn ví trí và tính toán đường truyền
Bước 4: Cấu hình hệ thống
Bước 5: Các tiêu chuẩn kỹ thuật
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 11
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Chương II:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TUYẾN VI BA SỐ 3
“Quảng Ngãi – Lý Sơn”
2.1. Mô tả tuyến
2.1.1. Khoảng hở an toàn
Hình 2.1: Khoản hở an toàn
Trong đó : h
1
độ cao của anten ở vị trí A so với mặt đất.
h
2
độ cao của anten ở vị trí B so với mặt đất.
h
s
độ cao của vật chắn ở vị trí cách A một khoảng d
1

h
c
khoảng hở an toàn của vật chắn ở vị trí cách A một khoảng d
1
áp dụng công thức ta có hc = 1,2m tại h1=19 m, h2=14 m, hs=15 m.
2.1.2. Vị trí các trạm.
Trạm A : TP Quảng Ngãi

Trạm B : Đảo Lý Sơn
2.1.3. Số loại thiết bị.
Sử dụng thiết bị AWA RMD1504 cho cả hai trạm A và B
2.1.4. Tần số làm việc:
- Tần số phát ở trạm A
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 12
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
- Tần số phát ở trạm B
- Tần số trung tâm được sử dụng trong các tính toán : f = 7000 MHz
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 13
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
2.1.5. Dung lượng kênh: (Mbit/s)
Trong tính toán đường truyền dung lượng kênh được biểu diễn dưới dạng
Mbit/s nó là dung lượng luồng tín hiệu số tối đa có thể truyền trên hệ thống.
Với thiết bị này dung lượng kênh là 2x2 Mbit/s
2.1.6. Loại điều chế của máy phát.
Sử dụng phương pháp điều chế máy phát OQPSK
2.1.7. Độ nâng của vị trí: (x)
Độ nâng của vị trí chính là độ cao của mặt bằng xây dựng trạm so với mực
nước biển.
Độ nâng vị trí ở trạm A là 14 m
Độ nâng vị trí ở trạm B là 10 m
2.1.8. Độ dài đường truyền dẫn : (d)
Nó là khoảng cách giửa hai anten tuy nhiên ta không thể lấy chính xác được
thông số này vì nhiều lý do khác nhau, nên thường nó là khoảng cách giửa hai vị trí
đặt trạm.
Đối với tuyến thiết kế : d =28 Km
2.1.9. Độ dài của anten: h
1,
h

2
Theo phương án thiết kế ở trên ta có độ cao của anten so với mặt bằng là:
Trung Tâm A h
1
=19m
Trung Tâm B h
2
=14m
2.1.10. Loại tháp anten.
Sử dụng loại tháp tự đỡ.
2.1.11. Nguồn phát
Bỏ anten hoặc tải giả ra khỏi trạm đầu cuối thay nó bằng một đồng hồ đo bộ
cảm những công suất và đo ngõ ra bằng đồng hồ đo công suất. Nó phải là 35,5 dBm
± 1 dBm nếu không đạt, đặt lại sự điều chỉnh mức RF ở phía tay phải của máy phát
để đạt ngưỡng ngõ ra thích hợp.
Công suất phát cũng giống như ở vi ba tương tự, phụ thuộc vào cự ly và độ
nhạy máy thu để đảm bảo tỉ số lỗi bit cho phép.
Đơn vị công suất phát tính bằng dBm.
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 14
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
P
0
= 1( mw) Và công suất phát : P
t
= + 36 ( dBm).
2.2. Loại feeder sử dụng và bán kinh dới cầu
2.2.1. Loại Feeder sử dụng ở các trạm A và B.
Đối với tuyến thiết kế ta sử dụng loại Feeder RG –59/U có các thông số kỹ
thuật như sau:
Bảng 2.1: Loại feeder

Kiểu Feeder
Z
0
(Ω)
Đường kinh (Inch) Suy hao dB/100ft
RG –59/U 73 0,242 3,4
- Độ dài Feeder của trạm A và B.
Trong trường hợp này ta không thể tính chính xác độ dài Feeder do đó các độ
dài này được tính cho cả hai trạm A và B bằng cách lấy độ cao của anten tại mỗi trạm
nhân với hệ số dự trữ lấy là 7.
Độ dài Feeder ở trạm A là l
f1
= 7*19 = 133 m
Độ dài Feeder ở trạm B là l
f2
= 7*14 =98 m
2.2.2. Bán kinh dới cầu (Fresnel)
Vùng Fresnel
Bán kính của vùng Fresnel đầu tiên
R = 17,32 (x (d-x) / fd)
( )
232,17
fd
xdx
R
−
=
Trong đó:
d = khoảng cách giữa các ăng-ten (Km)
R = bán kính vùng Fresnel đầu tiên trong mét

f = tần số trong GHz
Bán kính vùng fresnel thứ nhất được tính theo đơn vị là(m)
( )
ddF
dd
R
FZ
+
=
1
21
3,17
(m)
d1,d2 lần lượt là khoảng cách từ vật cản đến từng đầu cuối của đường truyền
theo km
F là tần số tính theo GHz
Khoảng không gian mà đường truyền mất đi 60% của bán kính fresnel đầu tiên
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 15
Hinh 2.2 Vùng Fresnel
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Thông thường vùng Fresnel đầu tiên (N = 1) được sử dụng để xác định mất tắc
nghẽn
Con đường trực tiếp giữa truyền và nhận các nhu cầu giải phóng mặt bằng trên
mặt đất ít nhất 60% của bán kính của vùng Fresnel đầu tiên để đạt được điều kiện
không gian tuyên truyền miễn phí.K yếu tố bán kính Trái đất đền bù sự khúc xạ trong
khí quyển. Giải phóng mặt bằng được mô tả như một tiêu chuẩn nào để đảm bảo đủ
chiều cao ăng-tăng. Do đó, trong trường hợp tồi tệ nhất của khúc xạ (trong đó k là tối
thiểu), ăng-ten thu là không được đặt trong khu vực nhiễu xạ .
2.3. Các tổn hao
2.3.1. Tổn hao đường truyền dẫn của không gian tự do A

0
(dB).
Loại tổn thất này đã được đề cập trong phần truyền sóng trong không gian. Nó
phụ thuộc vào tần số sóng mang và độ dài đường truyền và được tính bằng công thức
sau:
A
0
= 92,5 + 20 lg f(GHz) + 20 lgd(Km)
A
0
= 92,5 + 20 lg(7) + 20 lg(28) = 138,34 dB
Trong đó: A
0
: là tồn thất đường truyền cũa không gian tự do (dB)
f: là tần số trung tâm của sóng mang (GHz)
d: là độ dài đường truyền (Km)
2.3.2. Tổn thất Feeder.
Ở bước 12 ta có loại feeder sử dụng và ở bảng 2.1 ta có độ dài tương ứng của
chúng từ đó ta có thể tính tổn thất của feeder cho cả hai trạm A và B bằng công thức
sau:
Trạm A: tổn thất Feeder = 133*(3,4/100) = 4,522 dB
Trạm B: tổn thất Feeder = 98*(3,4/100) = 3,332 dB
Tổng tổn thất Feeder = 4,522 + 3,332 =7,854 dB
2.3.3. Tổng tổn hao rẽ nhánh.
Tổng tổn hao rẽ nhánh được coi là các tổn hao trong các bộ lọc RF (máy phát
và máy thu) các bộ lọc xoay vòng (Circulator) và các bộ lọc RF bên ngoài có thể,
chúng cho phép một hệ thống song công chỉ sử dụng một anten cho các mục đích thu
và phát hoặc một vài hệ thống cùng nối đến một anten. Khoảng giá trị tổn hao rẽ
nhánh thường là 2 – 8 dB.
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 16

VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Đối với các thiết bị phát và thu sử dụng cho tuyến này thì tổn hao rẽ nhánh là
1,4 dB cho mỗi trạm tức là 2,8 dB cho toàn tuyến.
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 17
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
2.3.4. Tổn hao các bộ phối hợp và các bộ đầu nối.
-Với các hệ thống lớn phức tạp thì nó có giá trị khoảng 0,8 – 1 dB.
-Với các hệ thống lớn phức tạp thì nó có giá trị khoảng 0,5 – 0,7 dB.
Với hệ thống này tổn thất bộ phối hợp và các bộ đầu nối là 0,5 dB.
2.3.5. Tổn hao của bộ suy hao hoặc các vật chắn.
Tổn hao của bộ suy hao:tổn hao này chỉ xuất hiện khi có bộ suy hao trong hệ
thống các bộ suy hao được sử dụng trong một số trường hợp sau:
Khi công suất phát ra quá lớn có thể gây giao thoa cho các tuyến lân cận hoặc
các trạm vệ tinh khi có một bộ suy hao được sử dụng để giảm công suất phát từ
anten.
Khi các mức tín hiệu ra và vào ở các bộ phận trong trạm không hoàn toàn phù
hợp với nhau gây ra méo dạng tín hiệu ngõ ra.Do đó cần phải giảm các tín hiệu sao
cho phù hợp với nhau bằng cách sử dụng các bộ suy hao.
Tổn thất do vật chắn : Đây là loại tổn thất xuất hiện khi tuyến thiết kế không
thỏa điều kiện tầm nhìn thẳng hay các vật chắn cắt miền fresnel thứ nhất.Tổn thất do
vật chắn được chia làm các loại sau:
Tổn thất nhiễu xạ do vật chắn cong
Trong đó nhiễu xạ do vật chắn cong ít xảy ra và chỉ có khi các đường truyền bị
cắt bởi cac vật chắn rất lớn như các dãy núi…Việc tính toán tổn hao này rất
khó.Trong khi tổn thất nhiễu xạ do vật chắn thường xảy ra hơn là tổn hao khi các cây
cao hoặc các nhà cao tầng cắt đới cầu fresnel thứ nhất
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 18
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Hình 2.3
Đối với tuyến thiết kế ta chỉ tính các tổn thất do vật chắn hình nêm.

Thông số hình học v được tính bằng phương trình sau:
V = h
c
*[(2/λ)*(1/d
1
*1/d
2
)]
½
Trong đó:
λ : bước sóng của sóng mang trung tâm
d
1 :
khoảng cách từ trạm 1 đến vật chắn
d
2
: khoảng cách từ trạm 2 đến vật chắn
h
c : độ
cao của đỉnh vật chắn so với đường nằm ngang nối hai đầu cuối
đường truyền.
V= 1,2*[50*5,5*10^3]
1/2
= 0,63 (dB)
Nếu độ cao ở dưới đường này thì h là âm.
Lúc đó tổn hao cho vật chắn này gây ra được tính bằng công thức:
L(v) = 6,4 + 20 lg[(v+1)
1/2
+v] (dB)
= 6,4+20lg(25,46) = 13,5(dB)

Đối với tuyến thiết kế có khá nhiều các vật chắn nằm trong đới cầu Fresnel thứ
nhất như đã giới thiệu ở phần trước do đó nó là loại tổn thất chính của tuyến.
2.3.6. Tổn hao hấp thụ của khí quyển.
Giá trị của dB/Km có thể lấy theo các báo cáo 719 –2CCIR. Loại tổn hao này
tăng theo tần số và có nhiều đột biến bất thường khi tần số thay đổi.
Đối với tuyến thiết kế với tần số trung tâm là 7 GHz độ dài đường truyền là 28
Km thì tổn thất do sự hấp thụ của khí quyển là 0.011dB/Km.
Vậy tổn thất khí quyển của tuyến là: 0,308 dB
2.3.7. Tổng tổn hao.
Nó là tổng tổn hao tính toán ở các phần trên.
Tổng tổn hao = Tổn hao không gian + Tổn hao bộ rẽ nhánh + Tổn hao các bộ
đầu nối + Tổn hao Feeder + Tổn hao vật chắn + Tổn hao khí quyển
= 138,34 + 2,8 + 0,5 +7,854 + 13,5 + 0,308 = 163,3 dB
2.4. Độ lợi
2.4.1. Độ lợi của anten
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 19
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Độ lợi của anten phụ thuộc vào đường kính anten, tần số làm việc góc mở hiệu
dụng của của anten và được biểu diễn bằng công thức;
G= 20 lgD – 20 lg λ + 10 lg n + 9,943 dB
Trong đó:
D : là đường kính dĩa anten (m)
λ : là bước sóng ở tần số trung tâm (m)
n : là góc mở hiệu dụng của anten
Với tuyến thiết kế đường kính anten Parabol là D=1,6 m, bước sóng là 0,04 m,
n=0,5.
Độ lợi của anten:
G = 20 lg 1,6 – 20 lg 0,04 + 10lg 0,5 + 9,943 = 38,9 dB
2.4.2. Độ lợi máy phát.
Đây là công suất ở đầu ra chính máy phát: 36 dBm

2.4.3. Tổng độ lợi.
Tổng độ lợi = 2*Độ lợi anten + Độ lợi máy phát = 2*38,9 + 36 = 113,8 dB
2.4.4. Tổng tổn hao.
A
1
= Tổng tổn hao – Tổng độ lợi
A
1
= 163,3 – 113,8 = 49,5 dB
2.4.5. Mức đầu vào của máy thu P
r
(dBm)
Nó bằng công suất đưa ra của máy phát P
r
trừ đi tổng tiêu hao A
1
đã được tính
biễu diễn bằng công thức sau:
P
r
= P
t
– A
1
(dBm)
P
r
= 36 – 49,5 = -13,5 dBm
2.4.6. Các ngưỡng thu được.
Theo các thông số kỹ thuật của thiết bị RMD1504 ta có:

RX
a
= -94dB
RX
b
= -92dB
2.4.7. độ dự trữ Fading phẳng.
Fm
a
= P
r
– RX
a
đối với BER = 10
-3
Fm
a
= -13,5 – (-94) = 80,5 dB
Fm
b
= P
r
– RX
b
đối với BER = 10
-6
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 20
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Fm
b

= -13,5 – (-92) = 78,5 Db
2.4.8. Xác suất Fading nhiều tia P
o
.
Để tính Fading nhiều tia dùng phương trình của Majoli như sau:
P
0
= 0,3*a *C (f/4)(d/50)
-3
Trong đó:
P
0
:Xác suất xuất hiện Fading phẳng nhiều tia
d: độ dài đường truyền (Km)
C: Hệ số địa hình
f: Tần số trung tâm của sóng mang (GHz)
a: là hệ số cải tiến đặc trưng cho độ gồ ghề của địa hình.
Theo tuyến thiết kế ta lấy C=1, a=4:
P
0
=0,3*4*1*(7/4)*(28/50)
3
=0,36
2.4.9. Đánh giá chất lượng tuyến
Qua tính toán các thông số trên tuyến Quảng Ngãi – Lý Sơn với cự ly tuyến là
28km,110Kv cũng như độ cao anten ở hai trạm, với thiết bị vi ba số Minilink
Microwave có đặt tính kỹ thuật Tần số : 7GHz, công suất phát : +36dBm, ngưỡng
thu BER 10-3 : 80,5 dBm, ngưỡng thu BER 10-6 : 78,5 dBm, anten 1,6 m có
GdB=42,5dB, dung lượng 2*2Mb/s.
Với các thông số trên ta không cần sử dụng phân tập cho tuyến,tuyến hoạt động

tốt.
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 21
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Chương III MÔ PHỎNG BẰNG MATLAB
3.1. Chương trình
- Dao diện chương trình
- kết quả sau khi chạy
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 22
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
3.2. Chương trình khảo sát tuyến viba bằng Matlab tuyến “Quảng
Ngãi – Lý Sơn”
a=str2double(get(handles.edit1,'string')) ;%%%%Nhap chieu cao tram A
a1=str2double(get(handles.edit2,'string')) ;%%%%Nhap chieu cao tram B
a2=str2double(get(handles.edit3,'string')) ;%%%%Nhap chieu cao vat chan
a3=str2double(get(handles.edit4,'string')) ;%%%%Nhap khoang cach giua 2
tram
a4=str2double(get(handles.edit5,'string')) ;%%%nhap do du tru fadinh
a5=str2double(get(handles.edit6,'string')) ;%%Nhap duong kinh anten
a6=str2double(get(handles.edit7,'string')) ;%%Nhap cs fat
a7=str2double(get(handles.edit8,'string')) ;%%Nhap tan so
a8=str2double(get(handles.edit9,'string')) ;%%Nhap d1
a9=str2double(get(handles.edit10,'string')) ;%%Nhap d2
a10=str2double(get(handles.edit11,'string')) ;%%cs thu
a11=str2double(get(handles.edit12,'string')) ;%%tong suy hao
a12=str2double(get(handles.edit13,'string')) ;%%ton hao fadinh
a13=str2double(get(handles.edit14,'string')) ;%%ton hao khi wuyen
a14=str2double(get(handles.edit15,'string')) ;%%tong ton hao dau noi
a15=str2double(get(handles.edit16,'string')) ;%%tong ton hao re nhanh
a16=str2double(get(handles.edit17,'string')) ;%%ton hao vat chan
a17=str2double(get(handles.edit18,'string')) ;%ton hao khong gian

a18=str2double(get(handles.edit19,'string')) ;%%do loi an ten
a19=str2double(get(handles.edit20,'string')) ;%%tong do loi
a20=str2double(get(handles.edit21,'string')) ;%%ban kinh doi cau
a21=str2double(get(handles.edit22,'string')) ;%%ton hao re nhanh
a22=str2double(get(handles.edit23,'string')) ;%%TON HAO 1 MOI NOI
a23=str2double(get(handles.edit24,'string')) ;%%HE SO HAP THU KHI
WUYEN
if(a==0 || a1==0 || a2==0 || a3==0 || a6==0 || a7==0 || a8==0 || a9==0||a4==0||
a5==0)
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 23
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
msgbox('VUI LONG NHAP DAY DU CAC THONG SO O BANG
"THONG SO CAN NHAP"')
elseif (a8>=a3||a9>=a3||(a8+a9)>a3||(a8+a9)<a3)
msgbox('VUI LONG KIEM TRA LAI KHOANG CAC KHOANG CACH')
elseif(isnan(a)==1 || isnan(a2)==1 || isnan(a3)==1 || isnan(a4)==1 ||
isnan(a5)==1 || isnan(a6)==1||isnan(a7)==1)||(isnan(a8)==1||isnan(a9)==1||
isnan(a1)==1)
msgbox('YEU CAU NHAP TAT CA LA SO KHAC 0')
else
h0=17.32*sqrt((a8*a9)/(a7*a3));%Ban kinh mien fresnel
set(handles.edit21,'string',num2str(h0))
a0= 92.5+(20*log10(a7))+(20*log10(a3));%ton hao khong gian tu do
set(handles.edit18,'string',num2str(a0))
renhanh=a21*2;%ton hao re nhanh
set(handles.edit16,'string',num2str(renhanh))
daunoi=a22*2;%suy hao du noi
set(handles.edit15,'string',num2str(daunoi))
hc=(a-((a8/a9)*(a-a1))-((a8*a9)/(2*(6.37*10^6)*(4/3)))-a2);
f=(3*10^8)/(a7*10^9);

v=hc*((2/f)*(1/a8)*(1/a9))^(1/2);
lv=6.4+20*log10((v+1)^(1/2)+v);% ton hao vat chan
set(handles.edit17,'string',num2str(lv))
kh=a23*a3;%ton hao do khi quyen
set(handles.edit14,'string',num2str(kh))
lfeedera=a*a4;
lfeederb=a1*a4;
tongfeeder=(lfeedera*(3.4/100))+(lfeederb*(3.4/100));%ton hao feeder
set(handles.edit13,'string',num2str(tongfeeder))
tongsuyhao=a0+renhanh+daunoi+lv+kh+tongfeeder;% tong ton hao tuyen
%set(handles.edit12,'string',num2str(tongsuyhao))
doloi=20*log10(a5)-20*log10(0.2)+10*log10(0.5)+9.943;%do loi anten
set(handles.edit19,'string',num2str(doloi))
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 24
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
tongdoloi=2*doloi+a6;
set(handles.edit20,'string',num2str(tongdoloi))
shcatuyen=tongsuyhao-tongdoloi;%tong suy hao cua ca tuyen
set(handles.edit12,'string',num2str(shcatuyen))
csthu=a6-shcatuyen;% cong suat thu
set(handles.edit11,'string',num2str(csthu))
end
KẾT LUẬN
Đề tài “Thiết kế tuyến thông tin vi ba ” đã thực sự đem lại cho em nhiều hiểu
biết về truyền dẫn vi ba số trong hệ thống truyền dẫn vô tuyến. Khi tìm hiểu về tính
toán thiết kế hệ thống thông tin vi ba ở chương 5 tài liệu truyền dẫn vô tuyến , đã
trình bày một cách khái quát về hệ thống và các thiết bị vi ba,nguyên lý truyền dẫn
thông tin vi ba đã giúp cho em có tầm nhìn về hệ tuyến thông vi ba một cách tổng
quát.Thông tin truyền dẫn vô tuyến giúp em nắm vững đặc điểm ưu nhược điểm của
các băng thông và các yếu tố ảnh hưởng đến đường truyền vô tuyến.

Đối với hệ thống thiết kế tuyến còn nhiều hạn chế, với sự hiểu biết chưa thật
đầy đủ, đề tài của em có thể còn chưa đề cập đến những vấn đề quan trọng liên quan
đến tuyến thiết kế và những nhược điểm ưu điểm của tuyến và những giải pháp nhằm
gia tăng hiệu suất truyền dẫn và giảm các suy hao trong truyền dẫn trên tuyến vi ba.
Bởi vậy, em rất mong nhận được sự giúp đỡ của thầy Nguyễn Vũ Anh Quang ,
cùng các thầy cô trong khoa tin học ứng dụng hướng dẫn, chỉ bảo cho em tìm đọc
những tài liệu thực tế , giúp em có thêm thông tin, có kiến thức tổng hợp để hoàn
thành tốt đề tài truyền dẫn vô tuyến này.
Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn!
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 25