Tài liệu Chương 4: Khái niệm chung về thông tin vệ tinh docx

53

CHỈÅNG 4

KHẠI NIÃÛM CHUNG VÃƯ THÄNG TIN VÃÛ TINH
4.2. NGUN L CA THÄNG TIN VÃÛ TINH
Sau khi âỉåüc phọng vo v trủ, vãû tinh tråí thnh trảm thäng tin ngoi trại âáút.
Nọ cọ nhiãûm vủ thu tên hiãûu dỉåïi dảng sọng vä tuún tỉì mäüt trảm åí trại âáút, khúch
âải räưi phạt tråí vãư trại âáút cho mäüt trảm khạc.
Cọ hai quy lût chi phäúi qu âảo ca cạc vãû tinh bay xung quanh quaớ õỏỳt laỡ:
ã Mỷt phúng quyợ âảo bay ca vãû tinh phi càõt ngang tám Trại âáút.
• Qa âáút phi l trung tám ca báút k quyợ õaỷo naỡo cuớa vóỷ tinh.
Hỗnh 4.1 bióứu dióựn 3 dảng qu âảo cå bn ca vãû tinh.

Qu âảo elip
nghiãng
Qu õaỷo
xờch õaỷo
Quyợ õaỷo
cổỷc troỡn

Hỗnh 4.1 Ba daỷng quyợ õaỷo cồ baớn cuớa vóỷ tinh.
4.2.1. Quyợ õaỷo cổỷc troỡn
ặu õióứm cuớa dảng qu âảo ny l mäùi âiãøm trãn màût âáút õóửu nhỗn thỏỳy vóỷ tinh
thọng qua mọỹt quyợ õaỷo nhỏỳt âënh, viãûc ph sọng ton cáưu ca dảng qu âảo naỡy õaỷt
õổồỹc vỗ quyợ õaỷo bay cuớa vóỷ tinh seợ láưn lỉåüt quẹt táút c cạc vë trê trãn màût âáút. Dảng
qu âảo ny âỉåüc sỉí dủng cho cạc vãû tinh dỉû bạo thåìi tiãút, hng hi, thàm d ti
ngun v cạc vãû tinh do thạm, khäng thäng dủng cho truyóửn thọng tin.
4.2.2. Quyợ õaỷo elip nghióng
ặu õióứm cuớa loaỷi qu âảo ny l vãû tinh cọ thãø âảt âãún cạc vng cỉûc cao m
cạc vãû tinh âëa ténh khäng thãø âảt tåïi. Tuy nhiãn qu âảo elip nghiãng cọ nhỉåüc

âiãøm l hiãûu ỉïng Doppler låïn v váún âãư âiãưu khiãøn bạm âøi vãû tinh phi åí mỉïc
cao.


54
4.2.3. Qu âảo xêch âảo trn
Âäúi våïi dảng qu âảo ny, vãû tinh bay trãn màût phàóng âỉåìng xêch âảo v l
dảng qu âảo âỉåüc dng cho vãû tinh âëa ténh, nãúu vãû tinh bay åí mäüt âäü cao âụng thỗ
daỷng quyợ õaỷo naỡy seợ lyù tổồớng õọỳi vồùi caùc vãû tinh thäng tin.
4.2.3.1. Qu âảo âëa ténh GEO (Geosychronous Earth Orbit)

Hỗnh 4.2 : Vóỷ tinh quyợ õaỷo õởa tộnh.

Vóỷ tinh âëa ténh l vãû tinh âỉåüc phọng lãn qu âảo trn åí âäü cao khong 36.000km
so våïi âỉåìng xêch âảo, vãû tinh loải ny bay xung quanh qu âáút mäüt vng máút 24h.
Do chu k bay ca vãû tinh bàịng chu k quay ca trại âáút xung quanh trủc ca nọ
theo hỉåïng Âäng cng våïi hỉåïng quay ca trại âáút, båíi váûy vãû tinh dỉåìng nhỉ âỉïng
n khi quan sạt tỉì màût âáút, do âọ nọ âỉåüc gi l vóỷ tinh õởa tộnh.
Bồới vỗ mọỹt vóỷ tinh õởa tộnh cọ thãø âm bo thäng tin äøn âënh liãn tủc nãn cọ nhiãưu
ỉu âiãøm hån vãû tinh qu âảo tháúp duìng laìm vãû tinh thäng tin.
Nãúu ba vãû tinh âëa ténh âỉåüc âàût åí cạch âãưu nhau bãn trãn xêch õaỷo thỗ coù thóứ
thióỳt lỏỷp thọng tin lión kóỳt giổợa cạc vng trãn trại âáút bàịng cạch chuøn tiãúp qua mäüt
hồûc hai vãû tinh. Âiãưu ny cho phẹp xáy dỉûng mäüt mảng thäng tin trãn ton thãú giåïi.
Ngoi ra ngỉåìi ta cn cọ 2 loải qu âảo khạc:
4.2.4. Qu âảo thỏỳp LEO (Low Earth Orbit)
ọỹ cao õióứn hỗnh cuớa daỷng qu âảo ny l 160 âãún 480 km, nọ cọ chu k 90
phụt. Sỉû gáưn kãư ca cạc vãû tinh LEO cọ thûn låüi l thåìi gian âãø dỉỵ liãûu phạt âi âãún
vãû tinh v âi vãư l ráút ngàõn. Do kh nàng thỉûc hiãûn nhanh ca nọ, tạc dủng tiãúp sỉïc
tỉång häù ton cáưu giỉỵa cạc mảng v loải hỗnh họỹi thoaỷi vọ tuyóỳn truyóửn hỗnh seợ coù

55
hiãûu qu v háúp dáùn hån. Nhỉng hãû thäúng LEO âi hi phi cọ khong 60 vãû tinh
loải ny måïi bao trm hãút bãư màût âëa cáưu
4.2.5. Qu âảo trung bỗnh MEO (Medium Earth Orbit)
Vóỷ tinh MEO ồớ õọỹ cao tỉì 10.000km âãún 20.000 km, chu k ca qu âảo l 5
âãún 12 giåì, thåìi gian quan sạt vãû tinh tỉì 2 âãún 4 giåì. ỈÏïng dủng cho thäng tin di
âäüng hay thäng tin radio. Hãû thäúng MEO cáưn khong 12 vãû tinh âãø ph sọng ton
cáưu.
4.3. CẠC ÂÀÛC ÂIÃØM CA THÄNG TIN VÃÛ TINH:
Trong thåìi âải hiãûn nay, thäng tin vãû tinh âỉåüc phạt triãøn v phäø biãún nhanh
chọng vỗ nhióửu lyù do khaùc nhau. Caùc ổu õióứm chờnh ca thäng tin vãû tinh so våïi cạc
phỉång tiãûn thäng tin dỉåïi biãøn v trãn màût âáút nhỉ hãû thäúng cạp quang v hãû thäúng
chuøn tiãúp viba säú l:
- Cọ kh nàng âa truy nháûp .
- Vng ph sọng räüng.
- ÄØn âënh cao, cháút lỉåüng v kh nàng cao vãư thäng tin bàng räüng.
- Cọ thãø ỉïng dủng cho thäng tin di âäüng.
- Hiãûu quaí kinh tãú cao trong thäng tin cæû ly låïn, âàûc biãût trong thäng tin xuyãn lủc
âëa.
Sọng vä tuún âiãûn phạt âi tỉì mäüt vãû tinh åí qu âảo âëa ténh cọ thãø bao ph
hån 1/3 ton bäü bãư màût trại âáút, nãn nhỉỵng trảm màût âáút âàût trong vng âọ cọ thãø
thäng tin trỉûc tiãúp våïi báút k mäüt trảm màût âáút khạc trong vng qua mäüt vãû tinh
thäng tin .
K thût sỉí dủng mäüt vãû tinh chung cho nhiãưu trảm màût âáút v viãûc tàng hiãûu
qu sỉí dủng ca nọ tåïi cỉûc âải âỉåüc gi l âa truy nháûp. Nọi cạch khạc âa truy nháûp
l phỉång phạp dng mäüt bäü phạt âạp trãn mäüt vãû tinh chung cho nhiãưu trảm màût
âáút.
4.4. HÃÛ THÄÚNG THÄNG TIN VÃÛ TINH CÅ BAÍN
Mäüt hãû thäúng thäng tin vãû tinh bao gäưm hai pháưn cå bn:

- Pháưn trãn khäng l vãû tinh v cạc thiãút bë liãn quan.
- Pháưn màût âáút bao gäưm cạc trảm màût âáút .
Trong âọ vãû tinh âọng vai tr làûp lải tên hiãûu truưn giỉỵa cạc trảm màût âáút, thỉûc
cháút k thût thäng tin vãû tinh l k thût truưn dáùn m trong âọ mäi trỉåìng truưn
dáùn l khäng gian v trủ våïi khong cạch âỉåìng truưn khạ di. Tải âáy ta cng gàûp
lải mäüt säú váún âãư âäúi våïi mäüt bi toạn truưn dáùn, âọ l cạc váún âãư âiãưu chãú tảp ám
v nhióựu õổồỡng truyóửn, õọửng bọỹ giổợa hai õỏửu thu phaùt.
Hỗnh v l mäüt vê dủ âån gin vãư liãn lảc giỉỵa hai trảm màût âáút thäng qua vãû tinh
thäng tin .


56

ổồỡng lón
6GHz(14GHz)

ióửu
chóỳ

Nỏng
tỏửn

Khuóỳch õaỷi
cọng suỏỳt

ổồỡng xuọỳng
4GHz(11GHz)

Khuóỳch õaỷi
taỷp ỏm thaùp

Haỷ
tỏửn

Giaới õióửu
chóỳ

Hỗnh 4.3. Liãn lảc giỉỵa hai trảm màût âáút qua vãû tinh.

Âỉåìng hỉåïng tỉì trảm màût âáút phạt âãún vãû tinh âỉåüc gi l âỉåìng lãn (Up link)
v âỉåìng tỉì vãû tinh âãún trảm màût âáút thu gi l âỉåìng xúng (Down link). Háưu hãút,
cạc táưn säú trong khong 6GHz hồûc 14GHz âỉåüc dng cho âỉåìng lãn v táưn säú
khong 4GHz hồûc 11GHz cho âỉåìng xúng.
Tải âáưu phạt, thäng tin nháûn tỉì maỷng nguọửn (coù thóứ laỡ kónh thoaỷi, truyóửn hỗnh
quaớng baù, truưn säú liãûu ...) s âỉåüc dng âãø âiãưu chãú mäüt sọng mang trung táưn IF.
Sau âọ tên hiãûu ny âỉåüc âỉa qua bäü chuøn âäøi náng táưn (Up Converter) cho ra táön
säú cao hån RF (Radio Frequency). Tên hiãûu RF ny âỉåüc khúch âải åí bäü khúch
âải cäng sút cao HPA (High Power Amplifier) räưi âỉåüc bỉïc xả ra khäng gian lãn
vãû tinh qua anten phạt. Tải vãû tinh, tên hiãûu nháûn âỉåüc qua anten s âỉåüc khúch âải
v chuøn âäøi táưn säú xúng (Down Converter), sau âọ âỉåüc khúch âải cäng sút
räưi âỉåüc phạt tråí lải trảm màût âáút. ÅÍ trảm màût âáút thu, tên hiãûu thu âỉåüc qua anten
âỉåüc khúch âải båíi bäü khúch âải tảp ám tháúp LNA (Low Noise Amplifier). Sau
âọ âỉåüc chuøn âäøi táưn säú xúng trung táưn qua bäü chuøn âäøi hả táưn (Down
Converter) v cúi cng âỉåüc gii âiãưu chãú khäi phủc lải tên hiãûu bàng gäúc.
4.5. Táưn säú sỉí dủng trong thäng tin vãû tinh
Cạc táưn säú sỉí dủng trong thäng tin vãû tinh nàịm trong bàng táưn siãu cao SHF
(Super High Frequency) tỉì 3 âãún 30 GHz, trong phäø táưn säú sỉí dủng cho vãû tinh
ngỉåìi ta cn chia cạc bàng táưn nh våïi phảm vi ca dy phäø nhỉ bng 4.1.
Hiãûn nay, bàng C v bàng Ku âỉåüc sỉí dủng phäø biãún nháút, bàng C (4/6 GHz)
nàịm åí khong giỉỵa cỉía säø táưn säú, suy hao êt do mỉa, trỉåïc âáy âỉåüc dng cho cạc

hãû thäúng viba màût âáút. Sỉí dủng chung cho hãû thäúng Intelsat v cạc hãû thäúng khạc
bao gäưm cạc hãû thäúng vãû tinh khu vỉûc v nhiãưu hãû thäúng vãû tinh näüi âëa. Bàng Ku
(12/14 v 11/14 GHz), âỉåüc sỉí dủng räüng ri tiãúp sau bàng C cho viãùn thäng cäng
cäüng, dng nhiãưu cho thäng tin näüi âëa v thäng tin giỉỵa cạc cäng ty. Do táưn säú cao
nãn cho phẹp sỉí dủng nhỉỵng anten coù kờch thổồùc nhoớ, nhổng cuợng vỗ tỏửn sọỳ cao nãn
tên hiãûu åí bàng Ku bë háúp thủ låïn do mæa.


57
Bng 4.1. Táưn säú sỉí dủng trong thäng tin vãû tinh.
Bàng

Táưn säú (GHz)

Bỉåïc sọng (cm)

L
S
C
X
Ku
Ka

0,390 ÷ 1,661
1,662 ÷ 3,339
3,400 ÷ 7,075
7,025 ÷ 8,425
10,90 ÷ 18,10
17,70 ÷ 36,00

76,9 ÷ 18
18 ÷ 8,82
8,82 ÷ 4,41
4,41 ÷ 3,56
2,75 ÷ 1,66
1,95 ÷ 0,83

Bàng Ka (20/30 GHz) láưn âáưu tiãn sỉí dủng cho thäng tin thỉång mải qua vãû
tinh Sakura ca Nháût, cho phẹp sỉí dủng cạc trảm màût âáút nh v hon ton khäng
gáy nhiãùu cho caïc hãû thäúng viba. Tuy nhiãn bàng Ka suy hao âạng kãø do mỉa nãn
khäng ph håüp cho thäng tin cháút lỉåüng cao.
4.6. Cạc phỉång phạp âa truy nháûp âãún mäüt vãû tinh
4.6.1. Phỉång phạp âa truy nháûp phán chia theo táön säú FDMA
FDMA (Frequency Division Multiplex Access) l loải âa truy nháûp âỉåüc
dng phäø biãún trong thäng tin vãû tinh, trong hãû thäúng ny mäùi trảm màût âáút phạt âi
mäüt sọng mang cọ táưn säú khạc våïi táưn säú sọng mang ca cạc trảm màût âáút khạc. Mäùi
mäüt sọng mang âỉåüc phán cạch våïi cạc sọng mang khạc bàịng cạc bàng táưn bo vãû
thêch håüp sao cho chụng khäng chäưng lãn nhau. FDMA cọ thãø âỉåüc sỉí dủng cho táút
c cạc hãû thäúng âiãưu chãú: hãû thäúng âiãưu chãú tỉång tỉû hay âiãưu chãú säú nhỉ cạc sọng
mang FM (Frequency Modulation) âiãưu chãú bàịng cạc tên hiãûu õióỷn thoaỷi õaợ gheùp
kónh hoỷc caùc tờn hióỷu truyóửn hỗnh v cạc sọng mang PSK (Phase Shift Keying)
âiãưu chãú säú. Mäüt trảm màût âáút thu cạc tên hiãûu cọ chỉïa thäng tin nhåì mäüt bäü lc
thäng di.
Thåìi gian

fA fB

fC

fD

Bäü phạt õaùp
Hỗnh 4.4. FDMA.

Tỏửn sọỳ


58
Phỉång phạp ny cho phẹp táút c cạc trảm truưn dáùn liãn tủc, nọ cọ ỉu âiãøm
l khäng cáưn thiãút âiãưu khiãøn âënh thåìi âäưng bäü v cạc thiãút bë sỉí dủng khạ âån
gin. Hiãûu qu sỉí dủng cäng sút vóỷ tinh cuớa noù laỡ khaù tọỳt, tuy nhión vỗ cạc kãnh
truưn dáùn âỉåüc phán chia theo mäüt thỉåïc âo váût l l táưn säú. Nãn phỉång phạp ny
thiãúu linh hoảt trong viãûc thay âäøi cạch phán phäúi kãnh v hiãûu qu tháúp khi säú sọng
mang tàng. Nhỉng b lải phỉång phạp ny cọ th tủc truy nháûp âån gin, caùc cỏỳu
hỗnh phổồng tióỷn traỷm mỷt õỏỳt cuợng õồn giaớn, do âọ dãù dng ỉïng dủng phán phäúi
theo u cáưu v kêch hoảt bàịng tiãúng nọi trong cạc täøng âi dung lỉåüng nh .
4.6.2. Phỉång phạp âa truy nháûp phán chia theo thåìi gian TDMA
TDMA l phỉång phạp âa truy nháûp trong âọ cạc trảm màût âáút dng chung
mäüt bäü phạt âạp trãn cå såí phán chia theo thåìi gian nhổ hỗnh 4.5.
A
D
C

Thồỡi gian
1khung
TDMA

B
A
f0

Tỏửn sọỳ

Hỗnh 4.5. a truy nhỏỷp phỏn chia theo thồỡi gian
Trong hỗnh 4.5, truỷc hoaỡnh chố tỏửn säú, trủc tung chè thåìi gian. Trủc thåìi gian
âỉåüc phán chia thnh cạc khong thåìi gian gi l cạc khung TDMA, mäùi khung
TDMA âỉåüc phán chia thnh cạc khe thåìi gian, cạc khe thåìi gian ny âỉåüc áún âënh
cho mäùi trảm màût âáút. Táút c cạc trảm màût âáút âãưu dng chung mäüt sọng mang cọ
táưn säú trung tám l f 0 v chè phạt v thu tên hiãûu trong caùc khe thồỡi gian õổồỹc ỏỳn
õởnh. Vỗ thóỳ, trong mọỹt khong thåìi gian nháút âënh, chè cọ tên hiãûu tỉì mäüt trảm màût
âáút chiãúm ton bäü bàng táưn ca bäü phạt âạp vãû tinh v khäng bao giåì xy ra trỉåìng
håüp tên hiãûu tỉì hai trảm màût âáút tråí lãn chiãúm bäü phạt âạp ca vãû tinh trong cng
mäüt thåìi gian. Âäü di ca khe thåìi gian áún âënh cho mäùi trảm màût âáút tu thüc vo
lỉu lỉåüng ca trảm.
TDMA sỉí dủng cạc sọng mang âiãưu chãú säú v cạc sọng mang âỉåüc phạt âi tỉì
trảm màût âáút cáưn phi âỉåüc âiãưu khiãøn chênh xạc sao cho chụng nàịm trong khe thåìi
gian âỉåüc phán phäúi. Âãø lm âỉåüc âiãưu ny, cáưn phi cọ mäüt tên hiãûu chøn phạt âi
tỉì mäüt trảm chøn v cạc trảm khạc láưn lỉåüt truưn tên hiãûu ngay sau tên hiãûu chøn.
Trong phỉång phạp âa truy nháûp ny, cạc trảm màût âáút phi truưn tên hiãûu mäüt


59
cạch giạn âoản v cáưn phi dỉû phng khong thåìi gian bo vãû giỉỵa cạc sọng mang
âãø cạc tên hiãûu tỉì cạc trảm màût âáút khäng chäưng láún lãn nhau khi âãún bäü phạt âạp.
Ỉu âiãøm ca phỉång phạp ny l cọ thãø sỉí dủng täút cäng sút täúi âa ca vãû
tinh v cọ thãø thay âäøi dãù dng dung lỉåüng truưn ti bàịng cạch thay âäøi khong
thåìi gian phạt v thu, do âọ nọ linh hoảt trong viãûc thay âäøi, thiãút láûp tuún, âàûc biãût
l hiãûu sút sỉí dủng tuyãún ráút cao khi säú kãnh liãn laûc tàng. Màût khạc, TDMA khi
kãút håüp våïi k thût näüi suy tiãúng noùi thỗ coù thóứ tng dung lổồỹng truyóửn dỏựn lón ba
âãún bäún láưn. Tuy nhiãn, TDMA cọ mäüt säú nhỉåüc âiãøm nhỉ sau:

• u cáưu phi cọ âäưng bäü củm
Mảng TDMA chỉïa cạc trảm lỉu lỉåüng v êt nháút mäüt trảm chøn. Cạc củm
âỉåüc phạt âi tỉì cạc trảm lỉu lỉåüng âỉåüc gi l cạc củm lỉu lỉåüng. Säú liãûu lỉu lỉåüng
âỉåüc phạt bàịng cạc củm lỉu lỉåüng. Trảm chøn phạt mäüt củm âàûc biãût theo chu k
gi l củm chøn. Củm chøn cung cáúp chøn âënh thåìi v chu k ca nọ âụng bàịng
mäüt khung TDMA. Mäùi trảm lỉu lỉåüng phạt cạc củm lỉu lỉåüng trong cạc khe thåìi
gian âỉåüc áún âënh åí vãû tinh bàịng cạch âiãưu khiãøn âënh thåìi phạt củm theo củm
chøn, củm chøn âỉåüc sỉí dủng lm chøn âënh thåìi, củm chøn v cạc củm lỉu
lỉåüng âỉåüc âàût theo thỉï tỉû âụng âãø trạnh chäưng láún trong mäùi khung TDMA. Nãúu
khäng cọ âäưng bäü củm thỗ caùc cuỷm õổồỹc phaùt coù thóứ trổồỹt khoới caùc khe thåìi gian
âỉåüc áún âënh åí vãû tinh. Nãúu xy ra chọửng lỏỳn caùc cuỷm ồớ vóỷ tinh thỗ thọng tin seợ bở
mỏỳt.
ã Tờn hióỷu tổồng tổỷ phaới õổồỹc chuyóứn sang daỷng sọỳ khi sổớ duỷng kyợ thuỏỷt
TDMA.
ã Giao dióỷn våïi cạc hãû thäúng màût âáút tỉång tỉû ráút phỉïc tảp dáùn âãún giạ
thnh ca hãû thäúng cao.
4.6.3.Phỉång phạp âa truy nháûp phán chia theo m CDMA
CDMA (Code Division Multiplex Access) l phỉång phạp truy nháûp ỉïng dủng
k thût tri phäø, trong âọ mi âäúi tỉåüng cọ thãø :
• Âỉåüc phẹp hoảt âäüng âäưng thåìi.
• Hoảt âäüng tải táưn säú nhỉ nhau.
• Sỉí dủng ton bäü bàng táưn ca hãû thäúng cng mäüt lục m khäng gáy nhiãùu sang
thäng tin ca âäúi tỉåüng khạc.
Âa truy nháûp phán chia theo m CDMA l phỉång phạp âa truy nháûp m åí âọ
cạc trảm màût âáút cọ thãø phạt tên hiãûu mäüt cạch liãn tủc v âäưng thåìi, v sỉí dủng
cng mäüt bàng táưn ca kãnh.
Trong CDMA, mäùi sọng mang phạt âỉåüc âiãưu chãú bàịng mäüt m âàûc biãût qui
âënh cho mäùi trảm màût âáút v trảm màût âáút thu cọ thãø tạch âỉåüc tên hiãûu cáưn thu
khi cạc tên hiãûu khạc nhåì m âàûc biãût âọ. Táûp håüp cạc m cáưn dng phi cọ cạc
thüc tênh tỉång quan sau âáy:

60
ã Mọựi maợ phaới coù thóứ õổồỹc phỏn bióỷt mọỹt cạch dãù dng våïi bn sao ca
chênh nọ bë dëch chuyóứn theo thồỡi gian.
ã Mọựi maợ phaới coù thóứ õổồỹc phán biãût mäüt cạch dãù dng báút cháúp cạc m
khạc âỉåüc sỉí dủng trãn mảng.
Viãûc truưn dáùn tên hiãûu hỉỵu êch kãút håüp våïi m âi hi mät bàng thäng låïn
hån nhiãöu so våïi bàng thäng yãu cáöu âãø truyãön dáùn chè riãng thäng tin hỉỵu êch. Âọ
l l do vỗ sao ngổồỡi ta goỹi laỡ truyóửn dỏựn traới phọứ.
ỷc âiãøm ca CDMA
• Hoảt âäüng âån gin, do nọ khäng âi hi báút k sỉû âäưng bäü truưn dáùn no
giỉỵa cạc trảm. Âäưng bäü duy nháút l âäưng bäü ca mạy thu våïi chùi sọng mang thu
âỉåüc.
• Nhåì viãûc tri phäø åí phêa phạt v thu hẻp phäø åí phêa thu nãn nọ cọ kh nàng
chäúng lải can nhiãùu giỉỵa cạc hãû thäúng v nhiãùu do hiãûn tỉåüng âa âỉåìng truưn ráút
täút, âäưng thåìi cọ tênh bo máût ca tên hiãûu cao.
Bãn cảnh cạc ỉu âiãøm nhỉ trãn, CDMA váùn täưn tải nhỉåüc âiãøm nhỉ hiãûu qu
sỉí dủng bàng táưn kẹm, âäü räüng bàng táưn truưn dáùn u cáưu låïn.
Tuy váûy CDMA ráút ph håüp âäúi våïi cạc mảng cọ cạc trảm nh våïi âäü räüng
chm tia anten låïn v âäúi våïi truưn thäng vãû tinh våïi cạc mạy di âäüng.
4.6.4. Phỉång phạp âa truy nháûp phán phäúi trỉåïc v âa truy nháûp phán phäúi theo
yãu cáöu
4.6.4.1. Âa truy nháûp phán phäúi trỉåïc
Âa truy nháûp phán phäúi trỉåïc l mäüt phỉång phạp âa truy nháûp m trong âọ
cạc kãnh vãû tinh âỉåüc phán bäú cäú âënh cho táút c cạc trảm màût âáút khạc nhau, báút
cháúp cọ hay khäng cọ caïc cuäüc goüi phaït âi.
4.6.4.2. Âa truy nháûp phán phäúi theo yãu cáöu
Âa truy nháûp phán phäúi theo yãu cáöu l phỉång phạp âa truy nháûp m trong
âọ cạc kãnh vãû tinh âỉåüc sàõp xãúp lải mäùi khi cọ u cáưu thiãút láûp kãnh tỉì cạc trảm

màût âáút cọ liãn quan. Âa truy nháûp phán phäúi theo yãu cáöu cho phẹp sỉí dủng cọ
hiãûu qu dung lỉåüng kãnh ca vãû tinh âàûc biãût khi mäüt säú trảm màût âáút cọ dung
lỉåüng nh sỉí dủng chung mäüt bäü phạt âạp nhỉ trong trỉåìng håüp hãû thäúng âiãûn thoải
vãû tinh trãn biãøn.
4.7 SỈÛ PHÁN CỈÛC SỌNG
Trỉåìng âiãûn tỉì ca sọng vä tuún âiãûn khi âi qua trong mäüt mäi trỉåìng dao
âäüng theo mäüt hỉåïng nháút âënh, tu theo kiãøu dao âäüng âọ m ta cọ hai loải phán
cỉûc. Hai loải phán cỉûc sọng vä tuún âiãûn âỉåüc sỉí dủng trong thäng tin vãû tinh l
sọng phán cỉûc thàóng v sọng phán cỉûc trn.
4.7.1 Sọng phán cỉûc thàóng


61
Mäüt sọng phán cỉûc thàóng cọ thãø âỉåüc tảo ra bàịng cạch dáùn cạc tên hiãûu tỉì
mäüt äúng dáùn sọng chỉỵ nháût âãún mäüt anten loa, nhåì âọ sọng âỉåüc bỉïc xả theo kiãøu
phán cỉûc thàóng âỉïng song song våïi cảnh âỉïng ca anten loa. Âãø thu âỉåüc sọng ny
anten thu cng cáưn phi bäú trê giäúng nhỉ tỉ thãú anten phêa phạt. Trong trỉåìng håüp
khi âàût anten thu vng goùc vồùi anten phaùt thỗ khọng thóứ thu õổồỹc soùng naỡy ngay caớ
khi soùng õi vaỡo ọỳng dỏựn soùng, vỗ nọ khäng âỉåüc näúi våïi âỉåìng cạp âäưng trủc. Ta dãù
dng tảo ra sọng phán cỉûc thàóng, nhỉng cáưn phi âiãưu chènh hỉåïng ca äúng dáùn
sọng anten thu sao cho song song våïi màût phàóng phán cỉûc sọng âãún.
4.7.2 Sọng phán cỉûc trn
Sọng phán cỉûc trn l sọng trong khi truưn lan phán cỉûc ca nọ quay trn,
cọ thãø tảo ra loải sọng ny bàịng cạch kãút håüp hai sọng phán cỉûc thàóng cọ phán cỉûc
vng gọc nhau v gọc lãûch pha l 900. Sọng phán cỉûc trn l phán cỉûc phi hay trại
phủ thüc vo sỉû khạc nhau giỉỵa cạc sọng phán cỉûc thàóng l såïm pha hay cháûm pha.
Âäúi våïi sọng phán cỉûc trn màûc d khäng cáưn âiãưu chènh hỉåïng ca loa thu, nhỉng
mảch fiâå ca anten lải tråí nãn phỉïc tảp hån âäi chụt.
Trong thäng tin vãû tinh, sọng phán cỉûc trn âỉåüc chn âãø sỉí dủng nhåì cọ
tênh ỉu viãût sau:

- Sỉû chãnh lãûch giỉỵa phán cỉûc trn phi v phán cỉûc trn trại l khaù lồùn. Vỗ
vỏỷy maỡ vióỷc phaùt vaỡ thu tờn hióỷu khäng nh hỉåíng lãn nhau våïi k thût sỉí dủng laỷi
tỏửn sọỳ.
-Trong khoaớng tỏửn sọỳ tổỡ 4GHz õóỳn 6GHz thỗ mỉïc âäü phán cạch giỉỵa hai phán
cỉûc phi v phán cỉûc trại r rãût, do âọ chụng khäng gáy giao thoa hay can nhiãùu lãn
nhau.
4.8 CỈÍA SÄØ TÁƯN SÄÚ
Cạc sọng vä tuún âiãûn truưn âãún hay âi tỉì cạc vãû tinh thäng tin chëu nh
hỉåíng ca táưng âiãûn ly v khê quøn. Táưng âiãûn ly l mäüt låïp khê long bë ion hoạ
båíi cạc tia v trủ, cọ âäü cao tỉì 60km âãún 2000km so våïi màût âáút, låïp mang âiãûn
ny cọ tênh cháút háúp thủ v phn xả sọng. Do cạc biãún âäøi trảng thại ca táưng âiãûn
ly, lm giạ trë háúp thủ v phn xả thay âäøi gáy ra sỉû biãún thiãn cỉåìng âäü sọng âi
vo, gi l sỉû thàng giạng. Tuy nhiãn tênh cháút ny nh hỉåíng ch úu âäúi våïi bàng
sọng ngàõn, táưn säú cng cao nh hỉåíng ca táưng âiãûn ly cng êt, cạc táưn säú åí bàng
sọng viba háưu nhỉ khäng bë nh hỉåíng ca táưng âiãûn ly.
Trong khê quøn, tuy nh hỉåíng ca khäng khê, håi nỉåïc v mỉa cáưn phi
âỉåüc tênh âãún, nhỉng åí táưn säú 30GHz hồûc tháúp hån cọ thãø b qua, cạc táưn säú ny
âang âỉåüc sỉí dủng cho thäng tin vãû tinh.


62

Suy hao (dB)

100
Suy hao do mỉa 25mm/h

Suy hao do
táưng âiãûn ly

50
10
5

Cổớa sọứ tỏửn sọỳ

1
0,1

0,5

1

5

10
50
100
Tỏửn sọỳ (GHz)
Hỗnh 4.6. suy hao cuớa sọng do táưng âiãûn ly v do mỉa khi táưn säú thay âäøi.

Tỉì âäư thë ta tháúy ràịng, cạc táưn säú nàịm åí khong giỉỵa 1 GHz v 10 GHz thỗ suy
hao kóỳt hồỹp do tỏửng õióỷn ly vaỡ mổa l khäng âạng kãø, do váûy bàng táưn ny âỉåüc gi
l "cỉía säø táưn säú ". Nãúu sọng trong cỉía säø vä tuún âỉåüc sỉí dủng trong thäng tin vãû
tinh thỗ suy hao truyóửn dỏựn coù thóứ õổồỹc xem gỏửn õuùng laỡ suy hao khọng gian tổỷ do.
Vỗ vỏỷy, cho phẹp thiãút láûp cạc âỉåìng thäng tin vãû tinh äøn âënh, nhỉng phi lỉu âãún
sỉû can nhiãùu våïi cạc õổồỡng thọng tin viba trón mỷt õỏỳt vỗ caùc soùng trong thäng tin
viba cng sỉí dủng táưn säú nàịm trong cỉía säø táưn säú.
4.9 SUY HAO TRONG THÄNG TIN VÃÛ TINH
Mäüt tuún thäng tin vãû tinh bao gäưm âỉåìng truưn sọng tỉì anten ca trảm

phạt âãún vãû tinh (tuún lãn - uplink) v tỉì vãû tinh âãún anten ca trảm màût âáút thu
(tuyãún xuäúng - downlink).
Do âoï suy hao trong thäng tin vãû tinh gäưm cạc loải suy hao sau:
4.9.1 Suy hao trong khäng gian tæû do
Âäúi våïi vãû tinh âiả ténh åí âäü cao 35.768km, cỉû ly thäng tin cho mäüt tuún lãn
hay mäüt tuún xúng gáưn nháút l 35.768km. Do cỉû ly truưn sọng trong thäng tin vãû
tinh låïn nhæ váûy nãn suy hao trong khäng gian tæû do laì suy hao låïn nháút. Goüi suy
hao naìy laì Ltd , ta coï :
⎛ 4πd ⎞
Ltd = ⎜
⎟
⎝ λ ⎠

2

Trong âọ d[km] : l chiãưu di ca mäüt tuún lãn hay xúng.
λ [m] : bỉåïc sọng cäng tạc. Ltd [dB] ì
Bỉåïc sọng λ âỉåüc âäøi ra táưn säú cäng taïc våïi quan hãû f = c/ λ .
c : váûn täúc aïnh saïng c = 3.108 m/s.

(4.1)


63
f : táưn säú cäng tạc [GHz].
Lục âọ cäng thỉïc âãø tênh suy hao trong khäng gian tỉû do l
Ltd = 20lg(4 π df) - 20lg(c)

(4.2)

Suy hao khäng gian tæû do ca tuún lãn hay xúng khi cäng tạc åí bàng C (4/6
GHz) vo khong 200dB. Âãø b vo suy hao ny, âm bo cho mạy thu nháûn âỉåüc
mäüt tên hiãûu â låïn cåỵ -90dBm âãún -60dBm, ngỉåìi ta sỉí dủng anten cọ âỉåìng kênh
â låïn hng chủc mẹt âãø cọ hãû säú tàng êch låïn khong 60dB v mạy phạt cọ cäng
sút låïn hng tràm dãún hng ngn W.
Xẹt trỉåìng håüp mäüt mạy phạt cọ cäng sút bỉïc xả l 100W cho mäùi sọng
mang, cäng tạc åí bàng C (6/4GHz). Nãúu chè tênh âãún suy hao khäng gian tæû do laỡ
200dB thỗ cọng suỏỳt thu õổồỹc ồớ soùng mang âọ s l:
PRx = 100 / 10 20 = 10 −18 (W ) = 10 −15 (mW )

Tênh theo dBw :
PRx = 10 lg 100(dBW ) − 200(dB)

= 20 (dBW) - 200 (dB) = -180 (dBW) = -150 (dBmW).
Våïi cäng suỏỳt nhoớ nhổ vỏỷy thỗ maùy thu khọng thóứ thu âỉåüc tên hiãûu, âãø cọ
âỉåüc cäng sút âáưu vo mạy thu khoaớng -70dBm thỗ ta phaới sổớ duỷng anten phaùt v
thu cọ hãû säú tàng êch låïn. Nãúu hãû säú tàng êch ca anten trảm màût âáút l G R =50dB thỗ
anten thu trón vóỷ tinh coù hóỷ sọỳ tng êch GT =30dB.
Ngoi suy hao chênh trong khäng gian tỉû do cn cọ cạc suy hao khạc tuy
khäng låïn nhỉng khi tênh toạn tuún thäng tin vãû tinh m ta khäng xẹt hãút cạc kh
nàng xáúu nháút do nh hỉåíng cuớa mọi trổồỡng truyóửn soùng thỗ khi xaớy ra caùc hiãûn
tỉåüng âọ cháút lỉåüng thäng tin s xáúu âi v cọ thãø lm giạn âoản thäng tin. Cạc suy
hao âọ õổồỹc trỗnh baỡy sau õỏy.
4.9.2 Suy hao do tỏửng õọỳi lỉu
Táưng âäúi lỉu l låïp khê quøn nàịm sạt màût âáút lãn âãún âäü cao (10km-15km)
(theo quy âënh ca táưng âäúi lỉu tiãu chøn), bao gäưm cạc cháút khê chênh háúp thủ
sọng gáy ra suy hao nhỉ håi nỉåïc, Oxy, Ozon, Cacbonic. Suy hao ny phủ thüc
nhiãưu vo táưn säú v gọc ngáøng ca anten v chè âạng kãø khi táưn säú cäng tạc tỉì
10GHz tråí lãn, nghéa l khi cäng tạc åí bàng Ku (14/12GHz) hay bàng Ka
(30/20GHz). Anten coù goùc ngỏứng caỡng lồùn thỗ suy hao tỏửng õọỳi lỉu cng nh, do

âỉåìng truưn ca sọng trong táưng âäúi lỉu cng ngàõn. Tải cạc táưn säú 21GHz v
60GHz cọ cạc suy hao cỉûc âải, âọ l do sỉû cäüng hỉåíng háúp thủ âäúi våïi cạc phán tỉí
håi nỉåïc v Oxy.
4.9.3 Suy hao do táưng âiãûn ly
Táưng âiãûn ly l låïp khê quøn nàịm åí âäü cao khong 60km âãún 2000km, do bë
ion hoạ mảnh nãn låïp khê quøn åí âäü cao ny bao gäưm ch úu l cạc âiãûn tỉí tỉû do,


64
cạc ion ám v dỉång nãn âỉåüc gi l táưng âiãûn ly. Sỉû háúp thủ sọng trong táưng âiãûn
ly gim khi tỏửn sọỳ tng, ồớ tỏửn sọỳ trón 600MHz thỗ sỉû háúp thủ khäng âạng kãø.
4.9.4 Suy hao do thåìi tiãút
Suy hao do cạc âiãưu kiãûn thåìi tiãút nhỉ máy, mỉa, sỉång m, suy hao ny phủ
thüc vo nhiãưu úu täú nhỉ cỉåìng âäü mỉa hay sỉång m, vo táưn säú, vo chiãưu di
qung âỉåìng âi ca sọng trong mỉa, chiãưu di ny phủ thüc vo gọc ngáøng anten.
Khi gọc ngáøng tàng, suy hao gim, våïi gọc ngáøng anten khong 400 trồớ lón thỗ suy
hao khọng õaùng kóứ, luùc õoù suy hao do mỉa khong 0,6 dB, suy hao do sỉång m
khong 0,2dB, cn suy hao trong cạc cháút khê ráút nh cọ thãø b qua. Nọi chung khi
táưn säú vaỡ cổồỡng õọỹ mổa tng thỗ suy hao tng nhanh, âàûc biãût trong khong táưn säú
tỉì 10GHz âãún 100GHz.
Suy hao thỉûc tãú tu thüc vo gọc ngáøng anten, âäü cao âàût anten so våïi mỉïc
nỉåïc biãøn, chiãưu cao cån mỉa v sỉång m m âoản âỉåìng âi thỉûc tãú ca sọng qua
vng âọ l khạc nhau. Suy hao trãn ton bäü âoản âỉåìng cọ chiãưu di Le sọng âi qua
Ltt = γ .Le (dB)

l:

Trong âọ γ : l hãû säú suy hao trãn âoản âỉåìng 1km (dB/km), γ phủ thüc táưn
säú, mäi trỉåìng gáy suy hao nhỉ cỉåìng âäü mỉa hay âäü dy ca sỉång m.
Le : l chiãưu di thỉûc tãú sọng âi qua vng gáy suy hao (km), phủ

thüc gọc ngáøng anten, âäü cao âàût anten, âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc:
Le =

hm − hs
(km)
sin E

(4.3)

Våïi hm l âäü cao ca cån mỉa (km), theo khuún nghë 564 ca CCIR åí vé âäü
tỉì 00 âãún 560 láúy hm = 3 + 0,028 (km).
hs l âäü cao anten trảm màût âáút so våïi mỉïc nỉåïc biãøn (km).
cn E l gọc ngáøng anten (âäü).
4.9.5 Suy hao do âàût anten chỉa õuùng
Khi anten phaùt vaỡ thu lóỷch nhau thỗ seợ taỷo ra suy hao vỗ buùp chờnh cuớa anten
thu hổồùng khọng õuùng chuỡm tia phaùt xaỷ cuớa anten phaùt.
Thổồỡng thỗ suy hao do âàût anten chỉa âụng tỉì 0,8 âãún 1 dB.
Anten phaùt

Anten thu

Goùc sai lóỷch
T

R

Hỗnh 4.7. Sai lóỷch do õỷt anten chỉa âụng


65

4.9.6 Suy hao trong thiãút bë phạt v thu

Täøn hao fiõồ
TX

LFTX
PTX

L
PT

Tọứn hao fiõồ
LFRX
PRX

PR

RX

GT
GR
Hỗnh 4.8. Suy hao trong thióỳt bở phaùt v thu.
Suy hao trong thiãút bë phạt v thu cn gi l suy hao do hãû thäúng fiâå, cọ hai
loải nhỉ sau:
Suy hao LFTX giỉỵa mạy phạt v anten, âãø anten phạt âỉåüc cäng sút PT cáưn phi
cung cáúp mäüt cäng sút PTX åí âáưu ra ca bäü khúch âải phạt, do váûy:
[dB]
PT = PTX - LFTX
Suy hao LFRX giỉỵa anten v mạy thu, cäng sút PRX åí âáưu vo mạy thu bàịng:
[dB]

PR = PRX - LFRX
Trong cạc hãû thäúng vãû tinh hiãûn nay, âãø âån gin thỉåìng láúy hãû säú täøn hao fiâå
LFRX = LFTX = 2dB. Suy ra LFTX = LFRX = 10-0,2 (láön).
4.9.7 Suy hao do phán cæûc khäng âäúi xæïng
Suy hao do phán cæûc khäng âäúi xỉïng xy ra khi anten thu khäng âụng hỉåïng
våïi sỉû phán cỉûc ca sọng nháûn. Åí âỉåìng truưn phán cỉûc trn, sọng phạt chè âỉåüc
phán cỉûc trn trãn trủc anten phạt v nọ s tråí thnh elip khi ra khi trủc anten âọ.
Khi truưn qua báưu khê quøn cng cọ thãø lm thay âäøi phán cỉûc trn thnh phán
cỉûc elip. Coỡn trong õổồỡng truyóửn phỏn cổỷc thúng thỗ soùng coù thãø bë quay màût phàóng
phán cỉûc ca nọ khi âỉåìng truưn âi qua khê quøn, do âọ anten thu khäng cn màût
phàóng phán cỉûc ca sọng âỉïng v sọng tåïi. Suy hao do lãûch phán cỉûc thỉåìng chè
0,1dB.
4.10 TẢP ÁM TRONG THÄNG TIN VÃÛ TINH
Trong mäüt tuyãún thäng tin vãû tinh,tảp ám gáy ra cho trảm màût âáút do nhiãưu
ngun nhán nhỉ sau:
4.10.1 Nhiãût tảp ám hãû thäúng
Trong mäüt tuún thäng tin vãû tinh, taûp ám gáy ra cho traûm màût âáút do nhiãưu
ngun nhán v âỉåüc tênh bàịng nhiãût tảp ám tỉång âỉång TSYS v âỉåüc gi l nhiãût
tảp ám hãû thäúng.
Nhiãût tảp ám hãû thäúng âỉåüc xem l täøng ca bäún thnh pháưn âỉåüc biãøu diãùn
theo biãøu thỉïc:


66
TSYS =

TS + TA + TF
+ TR
LF

[0K]

(4.4)

Di ngán h
Táưng âiãûn ly
Mỷt trng
Mỷt trồỡi

Trồỡi mổa
buùp chờnh

buùp ngổồỹc

buùp phuỷ

Hỗnh 4.9. Caùc nguọửn tảp ám nh hỉåíng âãún thäng tin vãû tinh.

Trong âọ:
TSYS : nhiãût taûp ám hãû thäúng
TS : nhiãût taûp ám bãn ngoi
TA : nhiãût tảp ám anten
TF : nhiãût tảp ám ca hãû thäúng fiâå
TR : nhiãût tảp ám hiãûu dủng âáưu vo mạy thu
LF : Suy hao ca hãû thäúng fiâå, âỉåüc âỉa vo tênh toạn våïi nhiãût tảp ám bãn

ngoi, nhiãût tảp ám an ten v nhiãût tảp ỏm fiõồ vỗ 3 loaỷi taỷp ỏm naỡy coù lión quan
âãún suy hao ca fiâå.
Ta láưn lỉåüt xẹt âãún cạc loải tảp ám ny.
4.10.1.1 Nhiãût tảp ám bãn ngoi TS v nhiãût tảp ám anten TA

Nhiãût tảp ám bãn ngoi v anten bao gäưm:
+ Nhiãût tảp ám khäng gian: gäưm cạc thnh pháưn sau:
- Nhiãt tảp ám v trủ: åí táưn säú vä tuún (2,760K]) l do bỉïc xả tỉì v trủ cn
dỉ lải.
- Nhiãût tảp ám ca di ngán h: nãúu hỉåïng anten vo vng cọ säú sao cỉûc õaỷi
cuớa daới ngỏn haỡ thỗ nhióỷt taỷp ỏm coù thóứ lãn âãún gáưn 1000K trong vng táưn säú tỉì
0,3 ÷ 1,2 (GHz).
- Nhiãût tảp ám ca màût tråìi: màût tråìi bỉïc xả ra sọng âiãûn tỉì åí táút c cạc táưn säú,
âàûc biãût l åí di viba (microwave). Nhiãût tảp ám do màût tråìi gáy ra cho trảm màût âáút
phủ thüc vo hỉåïng anten, nãúu màût tråìi nàịm ngoi vng ph sọng ca bụp chênh


67
anten thỗ nhióỷt taỷp ỏm dổồùi 500K. Coỡn khi mỷt trồỡi chióỳu thúng vaỡo anten thỗ nhióỷt
taỷp ỏm lón õóỳn 10.0000K hồûc cọ thãø hån tu thüc táưn säú cäng tạc, kêch thỉåïc màût
phn xả v säú vãút âen ca màût tråìi (säú vãút âen thãø hiãûn sỉû hoảt âäüng mảnh hay úu
ca màût tråìi).
Trỉåìng håüp trảm màût âáút - vãû tinh - màût tråìi nàịm trãn cng mäüt âỉåìng thàóng
chè xy ra mäüt vi ngy trong nàm vo ma xn lm cho thäng tin bë giạn âoản vi
ba phụt.
+ Nhiãût taûp ám do khê quyãøn (nhiãût taûp ám do táưng âäúi lỉu): nọ phủ thüc vo chiãưu
di qung âỉåìng âi ca sọng trong táưng âäúi lỉu (âäü cao 15 km tỉì màût âáút). Nọi cạch
khạc chênh l phủ thüc vo gọc ngáøng ca anten, táưn säú cäng tạc.
+ Nhiãût tảp ám do mỉa, âỉåüc xạc âënh bàịng cäng thỉïc :
TM = Tm (1 −

Trong âọ

1
)

LM

(4.5)

TM : nhiãût tảp ám do mæa (0K).
LM : suy hao do mæa, LM = 16,57.

Tm : nhióỷt õọỹ trung bỗnh cuớa cồn mổa.
Tm = 1,12 Txq - 50 (0K)

(4.6)

Txq : nhiãût âäü xung quanh trảm màût âáút (0K).

+ Nhiãût tảp ám tỉì trảm màût õỏỳt xung quanh traỷm. Vỗ anten cuớa traỷm mỷt õỏỳt hỉåïng
lãn báưu tråìi nãn nhiãût tảp ám ca màût âáút gáy ra ch úu do bụp phủ v bụp ngỉåüc,
mäüt pháưn cho bụp chênh khi anten cọ tênh âënh hỉåïng kẹm v gọc ngáøng nh.
- Nhiãût tảp ám cho mäùi bụp phủ gáy ra âỉåüc tênh theo cäng thỉïc:
Ti = Gi × TD
(4.7)
Trong âọ Gi : hãû säú tàng êch ca bụp phủ.
TD : nhiãût âäü chiãúu sạng màût âáút do màût tråìi tảo ra.
TD = 1500K khi gọc ngáøng tỉì 00 âãún 100.
TD = 100K khi gọc ngáøng tỉì 100 âãún 900.

Ngoi ra cn nhiãût tảp ám do cạc chỉåïng ngải åí gáưn nhỉ to nh, cạc mại che
(vê dủ nhỉ vm cáy), do cạc bäü pháûn cn tråí trong anten nhỉ cạc thanh âåỵ, bäü tiãúp
sọng (ngưn bỉïc xả så cáúp) v bäü suy hao bụp phủ gáy ra.
4.10.1.2 Nhiãût taûp ám hãû thäúng fiâå TF
Nhiãût taûp ám hãû thäúng fiâå âỉåüc tênh båíi biãøu thỉïc sau:

TF = T0 ( LF -1) (0K)
Trong âoï T0 : nhiãût âäü mäi trỉåìng (0K).
LF : suy hao ca hãû thäúng fiâå.

(4.8)


68
TF tàng khi LF tàng dáùn âãún cäng suáút taûp ám bãn trong gáy ra båíi

hãû thäúng fiâå tàng lãn. Do âọ cáưn thiãút kãú cạc phỉång tiãûn sao cho cọ hãû thäúng
fiâå l nh nháút. Mäüt cạch gáưn âụng cọ thãø coi nhiãût tảp ám fiâå l 2900K.
4.10.1.3 Nhiãût tảp ám mạy thu TR
Nhiãût tảp ám mạy thu bàịng täøng nhiãût tảp ám gáy ra trong mäùi pháưn ca mạy
thu. Nọ âỉåüc tênh båíi cäng thỉïc sau:
TR = T1 +

Trong âoï

TR

T
T2
TK
+ 3 + ... +
(0K)
G1 G1G2
G1G2 ...G K

(4.9)

: nhiãût tảp ám mạy thu (0K).

G1 , G2 ,..., G K : l hãû säú khúch âải tỉìng pháưn.
T1 , T2 ,..., TK

: nhiãût tảp ám âáưu vo (0K).

Nãúu hãû säú khuóỳch õaỷi tỏửng õỏửu õuớ lồùn thỗ taỷp ỏm taỷi cạc táưng tiãúp theo cọ thãø
b qua. Do âọ u cáưu táưng âáưu tiãn phi cọ hãû säú khúch âải lồùn vaỡ taỷp ỏm thỏỳp, vỗ
vỏỷy trong thọng tin vóỷ tinh dng cạc bäü khúch âải tảp ám tháúp (LNA-Low Noise
Amplifier). Mäüt cạch gáưn âụng ta coi nhiãût tảp ám táưng âáưu ny cng l nhiãût tảp
ám ca mạy thu.
4.10.2 Cäng suáút taûp ám hãû thäúng
Cäng suáút taûp ám hãû thäúng N âỉåüc biãøu thë båíi biãøu thỉïc:
(4.10)
N = k TSYS B [W]
Trong âọ

N : l cäng sút tảp ám do ngưn tảp ám gáy ra trong âäü räüng
bàng táưn B (Hz).
TSYS : nhiãût tảp ám hãû thäúng

k : l hàịng säú Boltzman,
k = 1,38.10-23W/Hz.0K = -228,6 (dBW/Hz.K).
B l bàng thäng cáúp cho mäùi sọng mang.
Trỉåìng håüp tảp ám tênh trong õọỹ rọỹng bng tỏửn 1Hz thỗ cọng suỏỳt taỷp ám sinh
ra gi l máût âäü phäø tảp ám N0 v bàịng : N0 = N/B (W/Hz), nhiãût tảp ám tỉång
âỉång s bàịng :
TSYS = N0/k

(4.11)
4.10.3 Cäng sút tảp ám nhiãùu
4.10.3.1 Can nhiãùu khaïc tuyãún
Caïc tuyãún thäng tin vãû tinh cọ thãø bë nhiãùu trong cạc trỉåìng håüp nhỉ sau:
+ Vãû tinh thäng tin khạc âãún trảm màût âáút.
+ Trảm màût âáút khaïc âãún vãû tinh thäng tin.
+ Tuyãún viba màût âáút âãún vãû tinh thäng tin.
+ Tuyãún viba màût âáút âãún traûm màût âáút.


69
Trong âọ, nhiãùu låïn nháút xy ra giỉỵa tuún viba màût âáút v trảm màût âáút. Cn
nhiãùu tỉì tuún viba màût âáút âãún hãû thäúng vãû tinh l khạ nh, tuy nhión vỗ cọng suỏỳt
thu cuớa hóỷ thọỳng vóỷ tinh thäng tin l khạ tháúp, nãn nhiãùu tỉång âäúi tỉì tuyóỳn viba
mỷt õỏỳt laỡ khaù cao. Vỗ vỏỷy ta xem xẹt mäüt cạch âáưy â theo hai hỉåïng chênh sau:
+ Sổỷ can nhióựu vồùi vóỷ tinh bón caỷnh: hỗnh 4.11 cho ta tháúy can nhiãùu xy ra giỉỵa cạc
Vãû tinh 2
Qu âảo
âëa ténh

Vãû tinh 1

θ

Trảm màût âáút 1

θ

Âỉåìng liãưn nẹt biãøu thë
âỉåìng âi ca tên hiãûu mong

mún.
Âỉåìng âỉït nẹt biãøu thở
õổồỡng õi cuớa tờn hióỷu can
nhióựu.

Traỷm mỷt õỏỳt 2

Hỗnh 4.10. Can nhiãùu giỉỵa cạc hãû thäúng thäng tin vãû tinh.

hãû thäúng thäng tin vãû tinh, nãúu chụng ta xem xẹt tên hiãûu can nhiãùu tỉì hãû thäúng vãû
tinh 1 lãn hãû thäúng vãû tinh 2. Can nhiãùu xaíy ra nãúu bỉïc xả cạch trủc chênh θ âäü tỉì
trảm màût âáút 2 chiãúu vo vãû tinh 1 v anten thu ca vãû tinh 1 cng nhảy cm åí
hỉåïng trảm màût âáút 2 trãn âỉåìng lãn.
Trong khi âọ âỉåìng xúng can nhiãùu xy ra khi anten phạt ca vãû tinh 2 cng
chiãúu vo trảm màût âáút 1 v anten thu ca trảm màût âáút 1 cng thu âỉåüc åí hỉåïng
ca vãû tinh 2.
Cäng sút ca sọng can nhiãùu gim khi gọc tàng v hãû säú tàng êch ca anten
trảm màût âáút gim. T säú cäng sút ca sọng mang trãn sọng can nhiãùu giỉỵa cạc hãû
thäúng thäng tin vãû tinh trong thỉûc tãú cọ thãø âảt 30dB (1000 láưn) hồûc låïn hån khi hai
vãû tinh âàût cạch nhau khong 30 ngay trãn qu âảo, ngay c nãúu cạc anten ca
chụng cng chiãúu vo cng mäüt vë trê.
+ Can nhiãùu våïi âỉåìng thäng tin viba trãn màût âáút:
Cọ hai trỉåìng håüp mäüt âỉåìng thäng tin viba màût âáút can nhiãùu våïi mäüt hãû
thäúng thäng tin vãû tinh .
Trỉåìng håüp thỉï nháút, âỉåìng thäng tin viba màût âáút cọ cng táưn säú lm viãûc våïi
âỉåìng lãn ca hãû thäúng thäng tin vãû tinh, båíi váûy tên hiãûu viba màût âáút âæåüc träün våïi
tên hiãûu åí âáưu vo mạy thu vãû tinh.


70

Trỉåìng håüp thỉï hai, âỉåìng thäng tin vi ba màût âáút cọ táưn säú bàịng táưn säú âỉåìng
xúng ca hãû thäúng thäng tin vãû tinh, båíi váûy åí âáưu vo mạy thu trảm màût âáút cng
bë träün våïi tên hiãûu ca âỉåìng thäng tin viba màût âáút .
Trong thiãút kãú tuún thỉûc tãú, phi âàût trảm màût âáút sao cho nhiãùu xy ra êt nháút,
nhiãùu C/N nh nháút bàịng cạch sỉí dủng anten cọ cạc âàûc tênh bụp phủ täút. Màûc d
mủc tiãu cå bn thiãút kãú tuún âäúi våïi vãû tinh thäng tin l âãø loải b nhiãùu, nãúu õióửu
naỡy khọng thóứ thổỷc hióỷn õổồỹc thỗ trong thióỳt kóỳ tuún phi bao hm c lỉåüng nhiãùu
cho phẹp. Nhiãùu thỉåìng khäng thãø âạnh giạ âỉåüc bàịng tênh toạn, vê dủ nhỉ trong
thnh phäú cọ nhiãưu váût cn phn xả quanh nồi õỷt traỷm mỷt õỏỳt. Vỗ thóỳ phaới duỡng
phổồng phaùp âo thỉûc tãú âãø âo nhiãùu.
Qu âảo âëa ténh

Tên hiãûu ca âỉåìng viba träün våïi
tên hiãûu âáưu vo trảm màût õỏỳt.

Traỷmviba.
Traỷm mỷt õỏỳt.

Hỗnh 4.11. Can nhióựu tổỡ õổồỡng thọng tin viba lãn hãû thäúng thäng tin vãû tinh.

4.10.3.2 Nhiãùu cuìng tuún:
Nhiãùu cọ thãø tảo ra ngay trong tuún, gi l nhiãùu cng tuún, bao gäưm :
+ Tảp ám nhiãùu khỉí phán cỉûc
Loải nhiãùu ny thỉåìng xy ra trong hãû thäúng thäng tin phán cỉûc kẹp, nọ bë chi
phäúi båíi cạc âàûc tênh ca anten. Âãø triãût tảp ám nhiãùu khỉí phán cỉûc, chn loải anten
cọ XPD (kh nàng phán biãût phỏn cổỷc cheùo) lồùn, thổồỡng thỗ XPD cuớa anten khoaớng
30dB, nhổng ồớ tỏửn sọỳ 10GHz thỗ XPD cuớa anten laỷi gim do mỉa.
+ Tảp ám nhiãùu kãnh lán cáûn.
Nhiãùu ny gáy ra båíi kãnh lán cáûn cọ cng phán cỉûc våïi tuún vãû tinh âang
xẹt. Cọ thãø triãût nhiãùu kãnh lán cáûn bàịng mäüt bäü lc cọ âàûc tênh càõt nhn.

4.10.3.3 Tảp ám mẹo xun âiãưu chãú
Tảp ám mẹo xun âiãưu chãú l mäüt trong nhiãưu loải tảp ám åí âỉåìng truưn
thäng tin vãû tinh. Tảp ám xun âiãưu chãú trong vãû tinh sinh ra khi bäü phạt âạp ca
nọ khúch âải âäưng thåìi nhiãưu sọng mang. Cạc âàûc tuún phi tuún vo ra ca bäü


71

mỉïc ra

phạt âạp l ngun nhán sinh ra tảp ám xun âiãưu chãú. Bäü khúch âải ân sọng
chảy TWT âỉåüc sổớ duỷng laỡ thaỡnh phỏửn chờnh cuớa bọỹ phaùt õaùp.
Hỗnh 4.13. mä t mäúi quan hãû giỉỵa âáưu vo v âáưu ra ca mäüt TWT, nãúu quan
hãû vo ra tuún tờnh nhổ õổồỡng õổùt neùt thỗ khọng gỏy ra meùo xun âiãưu chãú. Tuy
nhiãn trong thỉûc tãú âàûc tuún ca TWT khäng tuyãún tênh nãn gáy ra xuyãn âiãöu chãú.
Khi mổùc vaỡo vổồỹt quaù mọỹt giaù trở naỡo õoù, thỗ mỉïc ra ca TWT khäng tàng âỉåüc nỉỵa
màûc d mỉïc vo váùn tàng âạng kãø, hiãûn tỉåüng ny gi l bo ho. Âãø mẹo do xun
âiãưu chãú nh hån giạ trë cho phẹp, TWT phi lm viãûc åí mỉïc tháúp hồn õióứm baợo
hoaỡ.

mổùc vaỡo
Hỗnh 4.12. ỷc tờnh vaỡo ra cuớa TWT.
Mỉïc cäng sút chãnh lãûch giỉỵa âiãøm lm viãûc v âiãøm bo ho tải âáưu vo v
âáưu ra tỉång ỉïng gi l âäü li âáưu vo (IBO) v âäü li âáưu ra (OBO).

mỉïc ra tải âiãøm
lm viãûc

mỉïc ra

âäü li âáưu ra

Âäü li âáưu vo

mỉïc ra tải âiãøm
bo ho

mỉïc vo tải âiãøm lm viãûc

mỉïc vo tải âiãøm bío ho

Hinh 4.13. Mỉïc li âáưu vo v li âáưu ra.

Tảp ám xun âiãưu chãú sinh ra do cạc sn pháøm xun âiãưu chãú hồûc mẹo lt
vo bàng táưn truưn dáùn khi nhiãưu sọng mang âỉåüc khúch âải âäưng thåìi bàịng bäü


72
khúch âải TWT phi tuún. Mỉïc âäü xun âiãưu chãú phủ thüc vo säú sọng mang v
sỉû chãnh lãûch táưn sọỳ giổợa chuùng.
4.11 HIU ặẽNG DOPPLER
Hióỷu ổùng Doppler laỡ hióỷu ỉïng trong âọ táưn säú bë lãûch khi âäü di âỉåìng liãn lảc
vä tuún thay âäøi theo thåìi gian, dáùn âãún thay âäøi vãư pha liãn tủc. Nãúu täúc âäü thay
âäøi âỉåìng truưn trỉûc tiãúp tỉì trảm màût âáút âãún vãû tinh l V, täúc âäü ạnh sạng l C, tỏửn
sọỳ tờn hióỷu thu õổồỹc laỡ f thỗ sổỷ thay âäøi táưn säú khi thu ∆f âỉåüc tênh nhỉ sau:
∆f =

f 0V
våïi f 0 l táưn säú tên hiãûu.
C

Nọi chung hiãûu ỉïng Doppler gáy ra mẹo trong thäng tin vä tuún bàng räüng
v åí cạc bàng táưn gäúc â âỉåüc gii âiãưu chãú cọ hiãûn tỉåüng dn ra hồûc co lải. Nhỉng
nọ khäng nh hỉåíng nhiãưu âäúi våïi cạc vãû tinh qu âảo elip hay hãû thäúng vãû tinh âëa
ténh.
4.12 TRÃÙ TRUƯN DÁÙN:
Trong thäng tin vãû tinh, hiãûn tỉåüng trãù tên hiãûu xy ra khi cỉû ly thäng tin quạ
di, vỗ toaỡn bọỹ õổồỡng truyóửn soùng cuớa tuyóỳn lón vaỡ xúng l hån 72.000km, gáy ra
sỉû trãù tên hiãûu lãn âãún 250ms. Nhỉng thåìi gian trãù 500ms måïi nh hỉåíng âãún cüc
thoải. Do âọ nãn trạnh lm viãûc våïi hai bỉåïc nhy (cọ trảm màût âáút chuøn tiãúp cho
thäng tin giổợa hai traỷm cỏửn lión laỷc vồùi nhau) vỗ seợ gáy âäü trãù quaï 1s.