Giáo trình HỆ THỐNG VIỄN THÔNG - Chương 6

HỆ THỐNG THÔNG TIN VIBA VÀ VỆ TINH6.1. Truyền sóng viba6.1.1. Băng tần viba Phổ viba thường được xác định là năng lượng điện từ có tần số khoảng từ 1 GHz đến 1000 GHz, nhưng trước đây cũng bao gồm cả những tần số thấp hơn. Những ứng dụng viba phổ biến nhất ở khoảng 1 đến 40 GHz. Khoảng băng tần viba được xác định theo bảng sau Băng tần viba Ký hiệu Băng L Băng S Băng C Băng X Băng Ku Băng K Băng Ka Băng Q Băng U Băng V Băng E Băng W Băng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình HỆ THỐNG VIỄN THÔNG - Chương 6 Chương 6: Hệ thống thông tin viba và vệ tinh Chương 6 HỆ THỐNG THÔNG TIN VIBA VÀ VỆ TINH6.1. Truyền sóng viba6.1.1. Băng tần viba Phổ viba thường được xác định là năng lượng điện từ có tần số khoảng từ 1 GHzđến 1000 GHz, nhưng trước đây cũng bao gồm cả những tần số thấp hơn. Những ứngdụng viba phổ biến nhất ở khoảng 1 đến 40 GHz. Khoảng băng tần viba được xác địnhtheo bảng sau Băng tần viba Ký hiệu Dải tần Băng L 1 đến 2 GHz Băng S 2 đến 4 GHz Băng C 4 đến 8 GHz Băng X 8 đến 12.4 GHz Băng Ku 12.4 đến 18 GHz Băng K 18 đến 26.5 GHz Băng Ka 26.5 đến 40 GHz Băng Q 30 đến 50 GHz Băng U 40 đến 60 GHz Băng V 50 đến 75 GHz Băng E 60 đến 90 GHz Băng W 75 đến 110 GHz Băng F 90 đến 140 GHz Băng D 110 đến 170 GHz 125 Chương 6: Hệ thống thông tin viba và vệ tinh Bảng trên theo cách dùng của Hội vô tuyến điện Anh (Radio Society of GreatBritain, RSGB). Đôi lúc người ta ký hiệu dải tần số cực cao (UHF) thấp hơn băng L làbăng P.6.1.2. Cự ly truyền sóng Sóng truyền thẳng có cự ly bị hạn chế bởi độ cong trái đất . Do bán kính trái đất r =6,37.106 m . Gọi h1 [m] và h2 [m] là 2 độ cao an ten thì cự ly thông tin tối đa cho tuyếnvi ba là d [Km] d = 3, 57( h1 + h2 )[Km ] Sự khúc xạ không khí và bán kính giả tưởng của trái đất Trong khí quyển chiết suất khúc xạ đối với sóng cao tần giảm dần theo độ cao, nênnó có tác dụng uốn cong tia sóng về phía mặt đất, làm tăng cự ly truyền. Để dễ dàng tính cự ly truyền, ta coi như sóng cao tần truyền thẳng , bán kính của tráiđất tăng lên là R’ = 4.R/3 = 8500 Km, thì d = 4, 12( h1 + h2 )[Km ]6.1.3. Tán xạ trên chướng ngại vật -Vùng Fresnel Hình 6.1. Vùng Fresnel Giả sử tia sóng 1 truyền thẳng từ A đến B , có AB 126 Chương 6: Hệ thống thông tin viba và vệ tinh Giả sử tia sóng 2 truyền từ A đến B , theo đường gấp khúc AXB với X là chướngngại vật phản xạ sóng Nếu AXB – AB = (2n-1).λ/2 , thì 2 sóng đến B nghịch pha nhau , làm biên độ suygiảm đáng kể Tập hợp tất cả các điểm X nói trên tạo thành các mặt elip tròn xoay Khi AB >> λ , bán kính Fresnel ρ của mặt elip tròn xoay đầu tiên (n=1) sẽ là 1 r= A B .l 2 Ta gọi • E: độ cao hiệu chỉnh do độ cong mặt đất • O: độ cao chướng ngại vật • F: bán kính fresnel An ten cần có độ cao H=F + E+O Hình 6.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ cao anten 127 Chương 6: Hệ thống thông tin viba và vệ tinh6.1.4. Hiện tượng Fading Hình 6.3. Sóng phát ra từ 1 nguồn nhưng theo nhiều đường khác nhau Fading là hiện tượng tại nơi thu nhận được đồng thời 2 hay nhiều sóng cùng đến 1lúc, các sóng này xuất phát cùng 1 nguồn nhưng đi theo nhiều đường khác nhau Tuỳ thuộc vào hiệu các đường đi mà hiệu pha của chúng cũng khác nhau • Nếu hiệu pha = 2n.π thì cường độ chúng tăng cường nhau • Nếu hiệu pha = (2n+1).π thì cường độ chúng triệt tiêu nhau Hiện tượng Fading gây ra sự thu chập chờn, gây gián đoạn thông tin trong một thờigian ngắn, trong kỹ thuật truyền hình , tạo ra hiện tượng bóng ma Để khắc phục Fading , người ta sử dụng phân tập tần số hay phân tập không gian Hình 6.4. Phân tập tần số 128 Chương 6: Hệ thống thông tin viba và vệ tinh Hình 6.5. Phân tập không gian6.1.4. Anten Sóng mang vô tuyến có tính định hướng hướng rất cao nhờ các an ten định hướng. Sóng viba mặt đất thường sử dụng an ten parabol phản xạ . Bề mặt anten là dạngparabol tròn x ...