Tài liệu Thiết kế tuyến vi ba số, chương 1 pdf

CHƯƠNG 1:
LÝ THUYẾT THIẾT KẾ
TUYẾN
1. NGHIÊN CỨU DUNG LƯNG ĐÒI HỎI
Trong việc thiết kế một hệ thống liên lạc điểm nối điểm việc tìm hiểu kó về
dung lượng cần thiết là rất quan trọng. Nó là nền tảng cho các quyết đònh quan trọng
ở phần sau:
 Phải chú ý đến dung lượng phát sẽ triển trong vòng 10 hoặc 15 năm tới cũng như
dung lượng cần thiết ở hiện tại. Việc dự đoán này dựa vào các điểm sau:
 Dựavào đặc điểm phát triển dân số.
 Đặc điểm vùng (thành phố nông thôn, vùng nông nghiệp…)
 Tỷ lệ phát triển của các hoạt động kinh tế.
 Tốc độ cải thiện điều kiện sống trong tương lai.

Hệ thống phải được thiết kế để cho phép có thể nới rộng thêm trong tương lai.
Tuy nhiên, ở các nước đang phát triển (như ở thực trạng nước ta) thường khó dự
đoán chính xác dung lượng cần thiết trong khoảng thời gian dài. Do đó không nên lắp
đặc các hệ thống có dung lượng quá lớn cho các yêu cầu cho tương lai. Sẽ kinh tế hơn
khi chọn các thiết bò có dung lượng nhỏ ở giai đoạn đầu tiên và nếu dung lượng này
không đáp ứng được sau khi sử dụng vài năm, hệ thống có thể thay thế bởi một hệ
thống khác có dung lượng lớn hơn còn hệ thống cũ được dùng ở tuyến cần dung lượng
nhỏ hơn. Nên đôi khi xây dựng một hệ thống vừa phải và dể dàng thay thế khi có kỹ
thuật mới trong tương lai thì kinh tế hơn.
2. CHỌN BĂNG TẦN SỐ VÔ TUYẾN SỬ DỤNG.
Đối với các ứng dụng của kỹ thuật Viba, băng tầng hoạt động của nó nằm trong
khoảng từ 1GHz đến 15GHz. Trong đó các tần số vô tuyến được cấp phát cho các dòch
vụ xác đònh được qui đònh bởi các luật vô tuyến. Chúng ta quan tâm đến dải tần từ
800MHz - 6425MHz và 7900MHz - 8100MHz. Luật vô tuyến mô tả luật cấm đoán
của hệ thống trạm mặt đất sử dụng các băng tần số này, vì chúng chia băng tần với
dòch vụ liên lạc vệ tinh. Trong trường hợp này công suất bức xạ hiệu dụng của máy
phát và anten trong hệ thống L/S không vượt quá 55 dBw hoặc công suất đưa đến

anten không được vượt quá 13dBw.
Các yếu tố quan trọng khác trong việc gán đònh tần số bao gồm dung sai tần số
và băng thông phát xạ. Luật vô tuyến không có tiêu chuẩn bắt buộc về băng thông.
Tuy nhiên dung sai tần số của máy phát hoạt động trong vùng sóng Viba nên là
300*10
-6
cho máy phát có công suất dưới 100W và 100*10
-6
cho máy phát có công
suất trên 100W.
Hiện nay tầng số vô tuyến sử dụng trong hệ thống liên lạc Viba thay đổi từ
1GHz - 15 GHz. Các giá trò tương đối của tần số RF phụ thuộc vào nhiều yếu tố.
- Ở các tần số thấp thì kích thước thiết bò lớn công suất máy dễ dàng thực hiện,
độ lợi anten lớn, tổn hao phải nhỏ, tổn thất không gian và dây dẫn tần khác chủ yếu
sử dụng cho các đường trung kế ngắn hoặc đường trung kế phụ. Dung lượng cũng
đóng vai trò quan trọng trong việc chọn băng tần hoạt động cho hệ thống, bảng sau
cho ta các tham khảo về băng tần chọn và dung lượng.
Băng tần
( MHz)
Băng thông cho phép
( MHZ)
Dung lượng cực tiểu của các kênh thoại
đã được mã hóa
1495 - 1535
2110 - 2130
2160 - 2180
3700 - 4200
5925 - 6425
10700 - 11700
2

3,5
3,5
20
30
40
30
96
96
1152
1152
1152
BẢNG 2-2-1 : Các băng tần số cấp phát của FCC cho các hệ thống Viba số
3. SỰ SẮP XẾP CÁC KÊNH RF
Sự sắp xếp các kênh RF là một phần rất quan trọng trong việc thiết kế hệ thống.
Nó đặc biệt quan trọng cho các hệ thống vô tuyến chuyển tiếp. Vì mức khác biệt về
tín hiệu vô tuyến giữa ngõ vào và ngõ ra của một trạm lặp thay đổi từ 60 - 80 dB thì
việc sử dụng cùng một tần số vô tuyến giữa ngõ ra và ngõ vào sẽ gây ra hiện tượng
giao thoa động do phản hồi. Trong Viba chuyển tiếp ta thường sử dụng kế hoạch hai
tần số hoặc kế hoạch bốn tần số.
Kế hoạch bốn tần số được sử dụng rộng rãi vì lí do kinh tế. Nó cần hai tần số
cho một mạch RF. Thường thì bốn anten sử dụng cho một trạm lắp đặt ngay cả với kế
hoạch hai tần số cũng với các anten này có thể sử dụng cho hai hoặc nhiều hơn các
kênh RF song công cùng trên một đường trên hình vẽ:

Hình2 -3-1 trạm lặp kế hoạch hai tần số cho vài kênh RF song công.
f1a
f-1b
f-1c
.
.

f-2a
f-2b
f-2c
.
.

f-1b
f-1c
f-2a
f-2b
f-2c
f-2a
f-2b
f-2c
f-1b
f-1c
f-1c
f-2a
f-2c
f-2c
.
f-1a
f-1c
f-1c
.
.
Kế hoạch bốn tần số đòi hỏi tỷ lệ trước sau (front to back) của mẫu bức xạ anten
bởi mỗi anten hoạt động ở mỗi tần số khác nhau.
 Sự sắp xếp các kênh RF.
Bảng sau liệt kê sự giới thiệu của CCIR sự sắp xếp các kênh RF cho hệ vô tuyến

chuyển tiếp cho mạch quốc tế:
CCIR Rec Số kênh thoại tối đa
của một kênh RF
Tần số trung tâm
(MHz)
Độ rộng băng RF
(MHz)
238 - 1
385
279 - 1, 382 - 1
383 - 1
384 - 1
386 - 1
387
60/120
60/120/300
300/1800
1800
960/2700
300/960
960
1808,2000,2203
7575
1903,2101,4003
6475
6770
8350
1120
200
300

400
500
680
300
1000
Bảng 2 - 3 - 1 Các đề nghò của CCIR về sự sắp xếp các kênh của RF
Hình 2 - 3 - 1 làm rõ ví dụ sắp xếp các kênh của RF dựa vào CCIR Rec 338 - 1.
Các hệ thống phụ đòi hỏi cho các kênh phục vụ có thể kết hợp trong cùng một băng
tần RF như là một hệ thống chính, có được điều kiện thuận lợi này các anten có thể sử
dụng chung cho cả hai hệ thống. Một ví dụ sắp xếp các kênh RF cho một hệ thống
phụ như thế cũng được cho ở hình 2-3-2 dựa vào CCIR Rec. Trong hình vẽ này cả hai
mạch RF bình thường hoặc một mạch RF bình thường và một RF dự phòng được cung
cấp cho các kênh phục vụ theo mỗi hướng cho phép phân tập tần số trung tần.
Sự sắp xếp các kênh RF của hình 2-3-2 được làm rõ lại ở hình 2-3-4 bằng một
nhận xét để cho ta mối quan hệ giữa 8 kênh đi và 8 kênh trở về ở một trạm lặp sử
dụng kế hoặc hai tần số. Một trong 8 kênh có thể sử dụng như là một kênh dự phòng.
Sự phân cực khác nhau được sử dụng cho các kênh kế cận nhau để giảm giao thoa RF.
1 3 5 7 2’ 4’ 6’ 8’
6425MHz
29.65 MHz
252.05MHz
250MHz
6175 MHz
250 MHz
5925 MHz
+248.9 (F)
+249.5 (A)
44.5 MHz
2 4 6 8 1’ 3’ 5’ 7’
 hoặc  chỉ những kênh RF của hệ thống phụ.

A: Biên độ giải điều chế.
B: tần sồ điều chế.
Hình 2-3-2 Sự sắp xếp kênh RF
V H Hệ thống phụ V H
-248.9 (F)
-249.5 (A)
250MHZ
8’
7’
6’
5’
4’
3’
2’
8’
6’
4’
2’
7’
5’
3’
1’
1’
8
6
4
2
8
6
4

2
7
5
3
1
7
5
3
1
250 MHz