Luận văn Tính toán và thiết kế hệ thống vệ tinh Vsat

Nhiệt tạp âm của máy thu được dựa trên công thức 4.9. Nhiệt tạp âm máy thu chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt tạp âm của tầngđầu tiên. Nếu hệ số khuếch đại tại đầu vào đủ lớn thì tạp âm tại các tầng sau có thể bỏ qua. Giá trị của nhiệt tạp âm ở tầng thứ nhất phụ thuộc vào loại máy thu và có giá trị từ 70 0K300 0K. Ta chọn máy thu có nhiệt tạp âm đầu vào là 100 0K. Vậy TR =100 0K.

pdf33 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 2731 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Tính toán và thiết kế hệ thống vệ tinh Vsat, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1 Luận văn TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG VỆ TINH VSAT 2 1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG Mục đích chính của việc thiết kế là thiết lập tỷ số C/N theo yêu cầu .Vì vậy trọng tâm của chương này là tính toán cự ly thông tin, kết nối đường lên, đường xuống. Từ đó kiểm tra xem tuyến đạt chất lượng so với yêu cầu hay không,qua đó thiết lập trạm mặt đất phù hợp. Cấu trúc truyền dẫn tiên tiến đối với cả 2 đường lên và xuống. II. CÁC THÔNG SỐ CẦN CHO TÍNH TOÁN 1. Cấu hình trạm mặt đất cần chọn chủ yếu là các tham số:  Loại anten (đường kính, hiệu suất, hệ số phẩm chất, nhiệt độ tạp âm).  Công suất máy phát. Người Dùng Tập đoàn, Văn phòng, Dịch vụ, ISPs (Nhà cung cấp Dvụ Internet), Dài phát thanh Cáp Quang iPSTAR GATEWAY Other iPSTAR Gateways Internet, PSTN, Public & Private networks Return Links (from Terminal to Gateway) Forward Links (from Gateway to Terminal) 3 2. Việc tính toán sẽ dựa trên một số giả thiết cho trước như:  Chất lượng tín hiệu yêu cầu.  Các tham số suy hao.  Hệ số dự trữ. 3. Các tham số sử dụng trong tính toán thiết kế có thể phân chia theo thành phần hệ thống liên quan như:  Trạm mặt đất + Vị trí địa lý của trạm, tính toán các tham số như suy hao do mưa (đây cũng là nguồn gây nhiễu loạn ngẫu nhiên nhất), góc nhìn vệ tinh, cự ly thông tin, suy hao đường truyền. + Mức công suất phát xạ đẳng hướng tương đương (EIRP_Equivalent Isotropic Radiated Power): công suất phát xạ, hệ số phẩm chất (G/T)e của trạm. + Nhiệt độ tạp âm hệ thống: liên quan tới độ nhạy và hệ số phẩm chất. + Ảnh hưởng của tạp âm điều chế bên trong tới tỷ số tín hiệu trên tạp âm. + Các đặc điểm của thiết bị (suy hao fiđơ, suy hao phân cực anten, đặc tính bộ lọc ...) để biết hệ số dự trữ kết nối T.  Vệ tinh + Vị trí của vệ tinh trên quỹ đạo. + Mức EIRP của vệ tinh, hệ số phẩm chất (G/T)s của vệ tinh. + Băng thông máy phát đáp, dạng phân cực, dải tần làm việc. + Mật độ thông lượng bão hoà. + Mức lùi công suất đầu vào (IBO), đầu ra (OBO). 5. Khi xem xét đến nhiễu các nhà vận hành vệ tinh sử dụng nhiều phương pháp khác nhau (như ở Intersat sử dụng thông số C/N(dB) để xem xét nhiễu trong khi ở Eutesat thì ngược lại sử dụng C/No(dBHz)). Chất lượng và độ sẵn dùng đựoc định nghĩa là các khoảng % thời gian mà trong đó các mức ngưỡng BER không được vượt quá. Trước khi đi vào tính toán bài toán cụ thể ta cần xem xét vấn đề như : 4  Việc xác định kích thước Aten và công suất yêu cầu trên một đường truyền là tùy thuộc vào độ lợi của bộ phát đáp. Độ lợi này thường được đưa ra ở trạng thái bão hòa của bộ phát đáp. Điều này còn tùy thuộc vào đặc tính phi tuyến TWT hay SSPA của bộ phát đáp.  Sự chiếm dụng của một mạng VSAT có thể được miêu tả bởi 2 đại lượng : + Sự chiếm dụng băng thông : là tỉ số tổng các băng tần được phân phối cho mỗi sóng mang của mạng chia cho độ rộng băng thông bộ phát đáp. + Sự chiếm dụng công suất : là tỉ số EIRP cần dùng cho mỗi sóng mang của mạng chia cho EIRP hữu dụng của bộ phát đáp (EIRP ở trạng thái bão hòa trừ cho toàn bộ mức lùi đầu ra. 2. BÀI TOÁN THỰC TẾ: 2.1. Giới thiệu chung Mục đích chính của việc thiết kế là thiết lập tỷ số C/No theo yêu cầu tại đầu vào máy thu. Vì vậy trọng tâm của chương này là tính toán các thông số được lựa chọn kỹ lưỡng để nhận dược tỷ số C/No để đầu vào máy thu đạt yêu cầu, từ đó kiểm tra xem tuyến đạt chất lượng so với yêu cầu hay không. Qua đó, dựa vào các thông số tính được để lựa chọn các cấu hình cần thiết cho việc thiết lập trạm mặt đất trong thông tin vệ tinh. 2.2 Mô hình và các thông số của một tuyến thông tin 2.2.1 Mô hình tuyến 5 Hình 2.2 : Mô hình hoạt động của mạng VSAT IPSTAR. 2.2.2 Tính toán góc ngẩng và góc phương vị 2.2.2.1 Góc ngẩng Để tính góc ngẩng anten trạm mặt đất, ta có thể dựa vào hình vẽ 2.3 Hình 2.3 : Tính toán góc ngẩng Trong hình 2.3 : O là tâm trái đất, A là vị trí của trạm mặt đất, S là vị trí của vệ tinh, 0 là góc ở tâm, e là góc ngẩng của trạm mặt đất. Trạm Uts phát Trạm Uts thu Trạm cổng GW VỆ TINH M Vệ tinh θe r Tâm quả đất Re 0 R S A 6 Ta có SM MAtg e  Trong đó, eRrOAOSOAOMMA  00 coscos.  00 sinsin.  rOSSM  Từ đó suy ra: 0 0 0 0 sin cos sin cos      r R r Rrtg e e e     2.2.2.2 Góc phương vị Góc phương vị là góc dẫn đường cho anten quay tìm vệ tinh trên quỹ đạo địa tĩnh theo hướng từ Đông sang Tây. Góc phương vị được xác định bởi đường thẳng hướng về phương Bắc đi qua trạm mặt đất với đường nối đến vệ tinh. Góc được xác định theo chiều kim đồng hồ như hình 2.3. Góc phương vị được tính theo biểu thức: a = 1800 + kinh độ tây hoặc a = 1800 - kinh độ đông a phụ thuộc vào kinh độ, vừa kinh độ tại điểm thu và kinh độ vệ tinh. Góc phương vị của 2 vệ tinh được tính theo công thức: Vệ tinh 1: a1 = 1800- kinh độ đông Vệ tinh 2: a2 = 1800+ kinh độ tây Góc phương vị a được tính theo công thức: Cực Bắc 450W 300 E Góc phương vị của vệ tinh 2 Góc phương vị của vệ tinh 1 Vệ tinh 2 Vệ tinh 1 Hình 2.3 Góc phương vị của vệ tinh 7 )sin( Ltg tg ea      (2.2) Với  là vĩ độ của trạm mặt đất (độ). eL là hiệu kinh độ đông của vệ tinh với trạm mặt đất, eL = Ls - Le . 2.2.3 Tính toán kết nối đường lên (UPLINK). 2.2.3.1 Công suất phát của trạm mặt đất PTXe (e - để phân biệt của trạm mặt đất "earth station", sl - là của vệ tinh "satellite") Đây là công suất phát thực của trạm mặt đất tính từ Anten trạm mặt đất và được tính bằng tích độ lùi đầu ra OBO với công suất phát trạm mặt đất bão hòa PTXsat. PTXe = OBO * PTXsat hay PTXe(dBW) = OBO(dB) * PTXsat (dBW) (2.3) OBO là độ lùi đầu ra của Anten trạm mặt đất cũng là độ dự trữ công suất cho trạm khi trời mưa OBO = - Arain (suy hao do mưa). 2.2.3.2. Hệ số khuếch đại anten phát trạm mặt đất GTXe Độ lợi anten là thông số rất quan trọng trong trạm mặt đất, anten đặt ở ngõ vào để khuếch đại tín hiệu rất nhỏ từ picowatt đến nanowatt. Độ khuếch đại lớn sẽ làm tăng tỷ số C/No, nó liên quan đến đặc tính chảo anten và băng tần công tác: 2 log10       c DfG UTXe   hoặc:  dBcDfG UTXe )lg(20)lg(20)lg(10   (2.4) với : D là Đường kính của anten phát. Uf là tần số tín hiệu phát lên.  là hiệu suất của anten,  thường khoảng từ 50% - 80% . c là vận tốc ánh sáng, c = 3.108 m/s. 2.2.3.3 Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương của trạm mặt đất eEIRP . Công suất bức xạ hiệu dụng EIRP (Equivalent Isotropic Radiated Power) còn gọi là công suất bức xạ đẳng hướng tương đương, nó biểu thị công suất của chùm sóng chính phát từ trạm mặt đất đến vệ tinh. Được tính bằng tích của công suất máy phát đưa tới anten trạm mặt đất PTXe với hệ số tăng ích của anten phát GTxe. TXeTXee GPEIRP  (W) 8 hoặc: TXeTXee GPEIRP  )lg(10 [dBW] (2.5) EIRPe thông thường của trạm mặt đất có giá trị từ 0dBW đến 90dBW, còn của vệ tinh từ 20dBW đến 60dBW. 2.2.3.4. Tổng suy hao tuyến lên LU. Tổng suy hao tuyến lên: AU LLL  FS (dB) (2.6) Trong đó: FSL - suy hao tuyến phát trong không gian tự do. AL - suy hao do Anten (do mưa và tầng khí quyển). Trong đó: Suy hao tuyến lên trong không gian tự do được tính theo biểu thức: )lg(20)4lg(20 cRfL UFS   (dB) (2.7) Suy hao tuyến lên Anten được tính theo biểu thức: rainAGA AAL . (dB) (2.8) Với: AAG: suy hao tầng khí quyển. Arain: suy hao do mưa. 2.2.3.5. Độ lợi Anten thu (/m2) G1 )/( 2mdBW . Độ lợi của anten thu (trên 1m2) được tính bằng biểu thức:   2 21 4 4       c fG URX   (2.9) Với : Uf : là tần số tín hiệu phát lên. c : là vận tốc ánh sáng, c = 3.108 m/s. 2.2.3.6. Mật độ dòng công suất bức xạ hiệu dụng (trên 1m2) của trạm mặt đất Ф1(dBW/m2). Mật độ dòng công suất bức xạ hiệu dụng trên 1m2 được tính bằng công thức:     121 / GLdBWEIRPmdBW Ue  (2.10) Với : EIRPe : Công suất bức xạ đẳng hướng của trạm mặt đất LU : Suy hao tuyến lên. G1 : Độ lợi của anten thu (trên 1m2) 2.2.3.7. Độ lùi đầu vào IBO. a) Độ lùi đầu vào IBO1 của một trạm. IBO1 được tính bởi công thức: 9 sat IBO  1 1  Hay:      22121 /// mdBWmdBWmdBWIBO sat  (2.11) Với : Ф1 : Mật độ dòng công suất bức xạ mặt đất trên 1m2 Фsat : Mật độ dòng công suất bức xạ bão hòa (vệ tinh) trên 1m2 b) Độ lùi đầu vào tổng IBOt. IBO1 được tính bởi công thức: satsat t tIBO     1 Hay:      222 /// mdBWmdBWmdBWIBO sattt   (2.12) Với : Фt : Tổng mật độ dòng công suất bức xạ mặt đất trên 1m2 Фsat : Mật độ dòng công suất bức xạ bão hòa (vệ tinh) trên 1m2 2.2.3.8. Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên (C/No)U Trong các tuyến thông tin vệ tinh, chất lượng của tuyến được đánh giá bằng tỷ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm (C/No), hay công suất sóng mang trên nhiệt tạp âm tương đương (C/To). Tạp âm chủ yếu phụ thuộc vào bản thân máy thu, vào môi trường bên ngoài như môi trường truyền sóng và can nhiễu phụ thuộc các hệ thống viba lân cận… 1) Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên bão hòa (C/No)Usat. Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên bão hòa (C/No)Usat được tính theo công thức:      kTGGNC SLsatUsat 11/ 1      (Hz)     )/(log10)/()/()/()(/ 212 KdBJkKdBTGmdBGmdBWdBHzNC ooSLsatUsat   (2.13) Trong đó: Фsat : Mật độ dòng công suất bão hòa (vệ tinh) trên 1m2 G1 : Độ lợi Anten thu (/m2). (G/T)SL : Hệ số phẩm chất máy thu vệ tinh. k : là hằng số Boltzman, k =1,38.10-23 (J/oK). 2) Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên một trạm mặt đất (C/No)U1. Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên của trạm mặt đất (C/No)Usat được tính theo công thức: 10   11/ IBON CNC satO U      (Hz)              1log10)(/ IBON CdBHzNC satO U (2.14) Trong đó: (C/No)Usat :Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên bão hòa. IBO1 :Độ lùi đầu vào của một trạm mặt đất. 2.2.4 Tính toán kết nối đường xuống (DOWNLINK). 2.2.4.1. Hệ số khuếch đại anten thu trạm mặt đất GRXe Hệ số khuếch đại anten thu trạm mặt đất có biểu thức tính tương tự như đối với hệ số khuếch đại anten phát trạm mặt đất: 2 log10       c DfG DRXe    dBcDfG DRXe )lg(20)lg(20)lg(10   (2.15) với : D :Đường kính của anten phát. Df :Tần số tín hiệu phát xuống.  : hiệu suất của anten,  thường khoảng từ 50% - 80% . c là vận tốc ánh sáng, c = 3.108 m/s. 2.2.4.2 Tổng suy hao tuyến xuống LD Tổng suy hao tuyến lên: AFSD LLL  (dB) (2.16) Trong đó: LFS - suy hao tuyến xuống trong không gian tự do. LA - suy hao do Anten (do mưa và tầng khí quyển). Trong đó *Suy hao tuyến xuống trong không gian tự do được tính theo biểu thức: )lg(20)4lg(20 cdfL DFS   (dB) (2.17) *Suy hao tuyến lên Anten được tính giống như tuyến lên: 2.2.4.3. Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất (G/T)E. Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất (G/T)E được tính bằng biểu thức:      polREE LLTGTG max (dB/0K) (2.18) Trong đó: (G/T)Emax : Hệ số phẩm chất cực đại của trạm mặt đất. LR : suy hao lệch tâm. Lpol : Suy hao do phân cực. δ : Tổng suy hao do Feeder và do mưa. 11 Hình : hjg Ở đây (G/T)Emax được tính bằng biểu thức:          min maxmax 1/ D ERE TGTG ( oK-1)      minmaxmax log10/ DERE TGTG  (2.20) Trong đó : GRmax: Độ lợi Anten thu. TDmin : Nhiễu nhiệt đường xuống(không có thành phần nhiễu do mưa) Hình : a) TDmin Không bị nhiễu do mưa, b) TD Bị nhiễu do mưa Với TDmin được tính bằng biểu thức: RgroundskyD TTTT min Trong đó : Tsky:nhiễu nhiệt bầu trời. 12 Tground:nhiễu nhiệt mặt đất. TR : nhiễu nhiệt vào 2.2.4.4. Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến xuống bão hòa (C/No)Dsat. Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến xuống bão hòa (C/No)Dsat được tính theo công thức:      kTGLEIRPNC ESDSLsatDsat 11/ 0     (Hz)     )/(log10)/()()/()(/ 20 KdBJkKdBTGdBLmdBWEIRPdBHzNC ooESDSLsatDsat  (2.21) Trong đó: EIRPSLsat : Công suất bức xạ bão hòa (vệ tinh) trên 1m2 G1 : Độ lợi Anten thu (/m2). (G/T)SL : Hệ số phẩm chất máy thu vệ tinh. k : là hằng số Boltzman, k =1,38.10-23 (J/oK). 2.2.4.5. Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương của một sóng mang EIRP1. Công suất bức xạ đẳng hương tương đương một sóng mang EIRP1 được tính bằng công thức: 11 OBOEIRPEIRP SLsat (W) hoặc: )()( 11 dBIBOdBWEIRPEIRP SLsat  [dBW] (2.22) trong đó : 2.2.4.6. Độ lùi đầu ra OBO. a) Tổng độ lùi đầu ra OBOt . 13 Figure A6.2 OBOt as a function of IBOt Tổng độ lùi đầu ra OBOt được tính bằng biểu thức: TXsat TX t P POBO  Hay:       dBIBOdBdBdBOBO dBIBOdBIBOdBOBO t vói t t vói tt 05)(0)( 5)5)((9.0)( (2.23) Trong đó : b) Độ lùi đầu ra OBO1 . Tổng độ lùi đầu ra OBOt được tính bằng biểu thức: nOBOdBOBO n OBOOBO t t log10)(1 1   Hay: )5)((9.0)( 11  dBIBOdBOBO (2.24) Trong đó : 14 2.2.4.7. Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu tuyến xuống trên một sóng mang (C/No)D1. Figure 5.18 Geometry of the downlink. P TX: carrier power at satellite transmitter output; L FTX: feeder loss from satellite transmitter to antenna; P T: carrier power fed to the satellite antenna GT: satellite antenna transmit gain in direction of earth station; θ T: satellite antenna half beamwidth angle; GRmax: earth station antenna receive gain at boresight; θR: earth station antenna depointing angle; L FRX: feeder loss from earth station antenna to receiver input; CD: carrier power at receiver input; RX: receiver Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu tuyến xuống trên một sóng mang (C/No)D1 được tính bằng biểu thức:   Dsat D N COBONC       0 110/ (2.25) Trong đó : 2.2.4.8. Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu xuyên điều chế tuyến xuống trên sóng mang (C/No)IM (IM – intermodulation :xuyên điều chế). 15 Hình : a) Nhiễu xuyên điều chế tuyến xuống do búp sóng khác(vệ tinh). b) Nhiễu xuyên điều chế tuyến xuống do trạm GetWay khác. Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu xuyên điều chế tuyến xuống trên sóng mang (C/No)IM được tính bằng biểu thức:   dBIBOdBOBOnNC tvóitIM 5)5)((65.1log1079/ 0  (2.26) Trong đó : GW UT Satellite GetWay UT Satellite a) b) 16 2.2.4.9. Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu giao thoa tuyến xuống trên sóng mang (C/Noi)D (i – interference :giao thoa). Hình : a) Nhiễu giao thoa tuyến xuống do búp sóng vệ tinh khác. b) Nhiễu giao thoa tuyến xuống do trạm GetWay khác. a) b) 17 Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu giao thoa tuyến xuống trên sóng mang (C/Noi)D được tính bằng biểu thức:      )65.1log(25,minlog10log10/ maxmax,max,0  RXiiSLiSLwDi GBNBBEIRPEIRPNC (2.27) Trong đó : 2.2.4.10. Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu toàn tuyến trên sóng mang (C/No)t. Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu toàn tuyến trên sóng mang (C/No)t được tính bằng biểu thức:             1110 1 0 1 0 1 0 //////   DiUiIMDUt NCNCNCNCNCNC (Hz -1) Hay:                   10 / 10 / 10 / 10 / 0 10101010log10/ 000 iIMDU NCNCNCNC tNC (dBHz) (2.28) Trong đó : ======================== Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến xuống (C/No)D Trong các tuyến thông tin vệ tinh, chất lượng của tuyến được đánh giá bằng tỷ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm (C/No), hay công suất sóng mang trên nhiệt tạp âm tương đương (C/To). Tạp âm chủ yếu phụ thuộc vào bản thân máy thu, vào môi trường bên ngoài như môi trường truyền sóng và can nhiễu phụ thuộc các hệ thống viba lân cận… a) Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên bão hòa (C/No)Dsat. 18 2.4.1 Công suất bức xạ hiệu dụng của vệ tinh Công suất bức xạ hiệu dụng EIRPs của vệ tinh còn gọi là công suất phát xạ đẳng hướng tương đương, nó biểu thị công suất của chùm sóng chính phát từ vệ tinh đến trạm mặt đất. EIRPs của vệ tinh thông thường được cho trước . 2.4.4 Công suất sóng mang thu được ở trạm mặt đất Công suất sóng mang nhận được tại đầu vào máy thu trạm mặt đất được xác định theo biểu thức : ReDsRe GLEIRPC  (dB) (2.12) với : GRe là hệ số khuếch đại của anten thu trạm mặt đất 2.4.5 Công suất tạp âm hệ thống Công suất tạp âm hệ thống được tính bằng biểu thức: BlogTlogklog)BkTlg(N SYSYSSSYS 10101010  6,228log10 k TSYS là nhiệt tạp âm hệ thống được xem là tổng của bốn thành phần được biểu diễn theo biểu thức: R F FAS SYS TL TTTT  [0K] 2.4.6 Tỉ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm tuyến xuống Tỉ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm tuyến xuống là: SYSReDsSYSReD NGLEIRPNC)N/C(  (2.13) 4.2.2 Những yếu tố cần xem xét khi phân tích tuyến Tỷ số C/N tại máy thu là một yếu tố quan trọng trong việc thiết kế một tuyến thông tin để đảm bảo được chất lượng yêu cầu, nhưng C/N tại máy thu được xác định bằng các đặc tính của thiết bị riêng biệt trong trạm mặt đất, vệ tinh và các ảnh hưởng của môi trường đến việc thiết lập tuyến. Trạm mặt đất : Việc chọn lựa vị trí trạm mặt đất rất phức tạp phải xét đến các điều kiện sau: + Vị trí địa lý của trạm mặt đất giúp ta có thể ước lượng được suy hao do mưa góc nhìn vệ tinh, EIRP của vệ tinh theo hướng trạm mặt đất và suy hao đường truyền. + Tránh khả năng bị nhiễu loạn ở các trạm viba cùng dải tần số. 19 + Vị trí ở xa các vùng có cường độ trường lớn. + Các đặc tính thiết bị (ví dụ như độ dự trữ, độ phân tập phân cực... ) quyết định một phần độ dự trữ tuyến. + Quy mô trạm có thể mở rộng trong tương lai, dễ quản lý, bảo vệ. Vệ tinh : + Vị trí vệ tinh liên quan đến vùng che phủ và góc nhìn của trạm mặt đất. + Độ lợi anten phát, thu quyết định đến EIRP và vùng che phủ. + Công suất phát liên quan tới EIRP. + Độ lợi của bộ phát đáp và đặc tính tạp âm. + Tạp âm xuyên điều chế. Kênh truyền : + Tần số hoạt động liên quan đến suy hao tuyến và độ dự trữ tuyến. + Các đặc tính lan truyền liên quan đến độ dự trữ tuyến và lựa chọn phương pháp điều chế. + Tạp âm giữa các hệ thống. Cự ly thông tin, góc ngẩng và góc phương vị của anten trạm mặt đất : Hình 4.2 Các tham số của đường truyền trạm mặt đất - vệ tinh Cự ly thông tin : Góc ở tâm ( 0 ) đượctính theo công thức: eo L coscoscos  1.1 Với: ( ) là vĩ độ của trạm mặt đất (độ). (Le) là hiệu kinh độ đông của vệ tinh với trạm mặt đất, Le = Ls - Le 20 Khoảng cách từ trạm mặt đất đến vệ tinh tính theo công thức: )cos2( 022 ee rRRrR  (Km) 1.2 Trong đó : (0) là góc ở tâm (độ). R là khoảng cách từ trạm mặt đất đến vệ tinh (Km). Re là bán kính trái đất, Re = 6378 (Km). r là bán kính quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh, r = 42.146(Km). Góc ngẩng anten : Theo hình vẽ (4.2), góc ngẩng E được tính: 0 0 0 0 0 sin cos sin cos sin       r R r Rr r ROB BC ABTg e ee e       1.3 Góc phương vị : Góc phương vị ФA được tính theo công thức : )sin(      eA Ltgtg 1.4 Công suất sóng mang : Công suất thu là một yếu tố quan trọng nhất trong việc xác định chất lượng của tuyến thông tin vệ tinh. PR = PT - LF - GT - LP - GR - LR 1.5 Trong đó: PT - LF - GT biểu thị công suất thực tế phát tới máy thu. Nghĩa là nó tương đương với công suất phát cần thiết khi sử dụng anten không có tăng ích và hệ thống fiđơ không có suy hao. Công suất này được gọi là EIRP (công suất phát xạ đẳng hướng tương đương), thường được dùng để biểu thị khả năng của một phương tiện truyền dẫn đối với thông tin vệ tinh. EIRP = 10lg(P.G) dBw 1.6  PT: công suất phát. LF: suy hao hệ thông fiđơ truyền dẫn. GT: hệ số tăng ích của anten phát. 21 Suy hao truyền sóng là tên chung đối với suy hao trong không gian tự do, suy hao xảy ra do hấp thụ bởi tầng điện ly, không khí và mưa. Nó được biểu thị: LP = LA + LDL + LT + LFS LP: Suy hao truyền sóng. LT: Suy hao do đặc tính thiết bị. LA : Suy hao do mưa. LFS: Suy hao trong không gian tự do LFS = (4R/λ)2 4.7 LDL : Suy hao hấp thụ trong tầng đối lưu. Suy hao trong không gian tự do chiếm phần lớn suy hao đường truyền. Khi sử dụng tần số lớn hơn 10GHz thì suy hao do mưa có thể là nhân tố quyết định chất lượng tuyến. Công suất tạp âm nhiệt : Tạp âm nhiệt được tạo ra trong máy phát và nó kết hợp với tạp âm bên ngoài đi vào anten thu và tạp âm bên trong tạo ra từ bên trong máy thu, anten và hệ thống fiđơ. Mặc dù số lượng tạp âm tạo ra từ máy phát là đáng kể nhưng nó giảm dọc theo đường truyền vì thế có thể bỏ qua. Ta chỉ cần xét đến tạp âm bên trong và tạp âm bên ngoài. Tạp âm bên ngoài: Tạp âm bên ngoài bao gồm tạp âm không gian, tạp âm từ bề mặt trái đất, tạp âm khí quyển và tạp âm mưa. Tạp âm bề mặt trái đất không ảnh huởng đến trạm mặt đất bởi vì ta sử dụng anten có hướng nhưng nó ảnh hưởng đến vệ tinh thông tin vì anten của nó hướng về phía trái đất. Nhiệt độ tạp âm của tạp âm bề mặt trái đất thu bằng vệ tinh thông tin gần giống như của bề mặt trái đất. Nhiệt tạp âm của anten vệ tinh thường lấy TR = 2900K. Tạp âm bên trong. Tạp âm bên trong xảy ra trong các anten, các hệ thống fiđơ và các máy thu, tổng tạp âm đó là toàn bộ công suất tạp âm bên trong. TIN = R F FA T L LTT   )1(0 4.8 22 TIN: tạp âm tổng bên trong. T0(LF- 1): tạp âm hệ thống fiđơ. T0: nhiệt độ môi trường. TA: nhiệt tạp âm anten. TR: nhiệt tạp âm máy thu. LF: suy hao hệ thông fiđơ (số thực). Nguyên nhân chính gây ra tạp âm anten là tạp âm nhiệt xảy ra tại anten và có nhiệt độ khoảng (30100)0K. Nhiệt tạp âm đối với một máy thu bằng tổng nhiệt tạp âm gây ra trong mỗi phần. Nhiệt tạp âm của máy thu được dựa trên công thức : )1(2121 3 1 2 1 .... ... .   K K R GGG T GG T G TTT 4.9 k : là số tầng khuếch đại của máy thu. G1,G2,G3,...GK là hệ số khuếch đại lần lượt của các tầng. T1,T2,T3,...TK lần lượt là nhiệt tạp âm của các tầng. Vì tín hiệu trở nên lớn hơn khi đi qua mỗi tầng khuếch đại, nên tác động tạp âm của mỗi tầng lại nhỏ đi. Như vậy khi cần giảm tạp âm trong máy thu xuống nhỏ hơn như là trong hệ thống thông tin vệ tinh, thì sử dụng tầng khuếch đại đầu tiên có hệ số khuếch đại cao thì tạp âm xảy ra tại tầng 2 và các tầng tiếp theo có thể bỏ qua. Tạp âm đầu vào tầng đầu tiên là (70300)0K. Xác định độ dự phòng công suất trạm mặt đất : Khi phân tích để thiết kế các tuyến phải xác định độ dự phòng có thể cho phép để xác định các chỉ tiêu kỹ thuật đối với trạm mặt đất. Phải chấp nhận một độ dự phòng nào đó. Môi trường truyền dẫn ở Việt Nam thì ta thấy suy hao do mưa là yếu tố quan trọng nhất trong các yếu tố ảnh hưởng. Cho nên việc tính toán suy hao do mưa cần phải thận trọng, đóng vai trò quan trọng để đi đến độ dự trữ đạt giá trị nào. Ngoài ra, những yếu tố như: sự hấp thụ khí quyển, nhiễu mặt trời, giao thoa bên trong hệ thống và giữa các hệ thống, sự lão hóa thiết bị, tính không hiệu quả của thiết bị cũng cần phải xem xét. Vì vậy ta phải tính đến các yếu tố đó để đảm bảo độ dự phòng công suất của trạm và đảm bảo được chất lượng tuyến. 23 Công suất sóng mang thu là một yếu tố quan trọng trong việc xác định chất lượng của một tuyến thông tin vệ tinh, công suất sóng mang phụ thuộc vào thiết bị như công suất máy phát, hệ số tăng ích của anten thu vệ tinh ... Công suất sóng mang nhận được tại đầu vào máy thu vệ tinh được xác định theo công thức : RSUeRS GLEIRPC  (dB) (2.5) với : GRS - hệ số khuếch đại của anten thu vệ tinh. 2.3.6 Công suất tạp âm tuyến lên BkTN UU  hay tính theo dB: )Blg()Tlg()klg(N UU 101010  (dB) (2.7) Trong đó k là hằng số Boltzman, k =1,38.10-23 (W/Hz0K) B là băng thông của máy thu. TU là nhiệt tạp âm tuyến lên: ASRSU TTT  Nhiệt tạp âm của máy thu vệ tinh được tính theo biểu thức: 0 10 110 T)(T F RS  Trong đó, F [dB] là hệ số tạp âm của máy thu vệ tinh và T0 là nhiệt độ chuẩn, KT 00 290 2.3.7 Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên Trong các tuyến thông tin vệ tinh, chất lượng của tuyến được đánh giá bằng tỷ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm (C/N), hay công suất sóng mang trên nhiệt tạp âm tương đương (C/T). Tạp âm chủ yếu phụ thuộc vào bản thân máy thu, vào môi trường bên ngoài như môi trường truyền sóng và can nhiễu phụ thuộc các hệ thống viba lân cận.   URSUeURSU NGLEIRPNCN/C  (dB) (2.8) (C/N)U là tỷ số sóng mang trên tạp âm tại đầu vào bộ giải điều chế máy thu vệ tinh. 24 4.3 Ví dụ tính toán đường truyền tuyến thông tin vệ tinh Vinasat đối với trạm mặt đất đặt tại Đà Nẵng TÍNH TOÁN THÔNG SỐ CỦA TUYẾN THÔNG TIN VỆ TINH TINH VỚI TRẠM MẶT ÐẤT TẠI TP HỒ CHÍ MINH VÀ VỆ TINH THAICOM Trong phần này ta tính các thông số của tuyến thông tin vệ tinh cụ thể, xét một trạm mặt đất đặt tại TP Đà Nẵng có vĩ độ 13004, kinh độ 100 0 Đông, thông tin với vệ tinh địa tĩnh THAICOM có kinh độ 1200 Ðông là quỹ đạo vệ tinh ta xin đăng ký với ITU có khả năng chấp nhận nhất. Ta giả sử đang làm việc với băng Ku với tuyến xuống 12 (GHz) và tuyến lên 14(GHz). Số liệu ban đầu  Băng tần hoạt động Việc tính toán thiết kế được thực hiện trên băng Ku với đường lên là 14GHz và đường xuống là 12GHz. Với một trạm GetWay(trạm cổng-Hub) và 3 nhóm (G = 3) UserTerminal. Mỗi nhóm gồm 20 trạm UT (L = 20).  Trạm mặt đất: Trạm mặt đất đặt tại Đà Nẵng có các đặc điểm sau:  Vĩ độ là 160 Bắc.  Kinh độ 1020 Đông.  Trạm mặt đất có anten đường kính  DUT 1,20m và hiệu suất 60% (η = 60%).  DGW 5,5m và hiệu suất 75% (η = 75%) (đường kính-công suất GW lớn hơn UT).  Công suất máy phát trạm mặt đất  PTX(UT)sat = 1W.  PTX(GW)sat = 5W.  Độ cao anten trạm mặt đất so với nước biển 10m.  Vệ tinh:  Vị trí của vệ tinh là 1200 Đông.  EIRP SLsat của vệ tinh là 43 dBW  Băng thông kênh truyền B = 36MHz.  Hệ số tạp âm của máy thu vệ tinh F = 3dB.  Hệ số phẩm chất của máy thu vệ tinh (G/T)s = 1dB/0K. 25  Với một số giả thiết sau:  Suy hao độ lệch hướng phân cực (Depointing Loss):  Đối với UT LT = 1,2 dB(phát) và LR = 0,9 dB(thu).  Đối với GW LT = LR = 0,5 dB.  Suy hao do fiđơ: LFTX = 0,2dB(phát) và LFR = 0,5dB (thu)  Hệ số suy hao do mưa (độ cao vùng mưa 3,028Km) chọn Arain = 6dB.  Hệ số suy hao do tầng đối lưu 0,02dB/Km.  Nhiệt độ môi trường xung quanh trạm mặt đất Txq = 3000K. 4.3.2 Tính toán cự ly thông tin, góc ngẩng, góc phương vị Tính toán cự ly thông tin Từ công thức 4.1  00000 94,0)3,108120cos().16cos()cos(.coscos  es LL 0 =19,730.  cự ly thông tin 0 22 cos..2 rRrRR ee  Thay số vào ta có : 94,0.42146.6378.2421466378 22 R =1311606,7(km). Tính góc ngẩng θe : 34,2 337,0 788,0 73,19sin 42146 637894,0 sin cos 0 0 0         r R Tg e e Từ đó suy ra θe = 66.80 Góc phương vị Φe Góc phương vị A tính theo công thức 4.4 : )sin(      ee Ltgtg = 75,0 16sin 7,11 0 0   tg là một số âm và bằng -36,870. Suy ra Φe =1800-36,870 =143,130. 4.3.3 Tính toán tuyến lên 26 4.3.3.1 Tính toán EIRPe của trạm mặt đất Tính toán độ lợi GTe của anten trạm mặt đất Độ lợi của anten được xác định bằng công thức sau: GTe = 10lg 2       c Dfu , hoặc GTe = 10lg() + 20lg( Dfu) - 20lg(c) dB 4.10 Ta có :  là hiệu suất hiệu dụng của anten ( 0,65) Đường kính anten phát D = 1,20 m và tần số phát ở băng Ku là: fu = 14GHz. Thay số vào biểu thức trên ta tính được: dBGTe 4310.3lg20lg2010.14lg2020,1lg2065,0lg10 89   Vậy độ lợi của anten trạm mặt đất là 43dB. Công suất phát của trạm mặt đất Do đường đi của thông tin vệ tinh là rất lớn nên ở trạm mặt đất ta phải phát với công suất đủ lớn để anten thu trên vệ tinh có thể nhận được tính hiệu. Theo giả thiết công suất của trạm mặt đất là PTe = 2W. Công suất này tính theo dB sẽ là : PTe(dB) = 10lg(2 )= 0,3 dBw Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương của trạm mặt đất Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương của trạm mặt đất được xác định bằng công thức sau : EIRPe= PTe..GTe (W). 4.11 Trong đó PTe là công suất phát của HPA trừ đi suy hao của fidơ từ máy phát đến anten. Công thức trên được tính theo đơn vị dB : EIRPe(dB) = PTe(dB) + GTe(dB) - Lf = 0,3 + 43 - 1 = 42,3(dB) Với Lf là suy hao do fiđơ và giả thiết là 1dB. Mật độ thông lượng sóng mang trên vệ tinh. Ta có:  = 24 R EIRPe  , hoặc tính theo đơn vị dB:  = EIRPe - 20lgR - 10lg(4) (dBW/m2) 4.12 = 42,3 - 20lg (35768.103) - 10lg(4) = - 119,76 (dBW/m2) 4.3.3.2 Tính toán suy hao tuyến lên 4.3.3.2.1 Suy hao trong không gian tự do 27 Suy hao trong không gian tự do được xác định bằng công thức: 4.13 Thay các giá trị R, fu vào : dB cfR c fRRL UTD 43,20610.3lg2010.14lg2010.35768lg204lg20 lg20lg20lg204lg20..4lg204lg20)( 893        4.3.3.2.2 Tính toán suy hao do thời tiết Suy hao do thời tiết tại Đà Nẵng chủ yếu là suy hao do mưa, còn suy hao do sương mù với độ dày 0.1(g/m3) có thể bỏ qua. Để tính suy hao do mưa cần có số liệu thống kê của khí tượng thuỷ văn về mật độ mưa, dạng mưa, độ cao của đám mưa....theo bản đồ về cường độ mưa của một năm trung bình cho khu vực châu á (của ITU) thì khu vực Đà Nẵng có cường độ mưa 100 (mm/giờ), hệ số suy hao do mưa  u = 3,96 (dB/km). Ta phải tính toán độ cao cơn mưa hm (km). Vì Đà Nẵng nằm ở vĩ độ 160 Bắc nên theo khuyến nghị CCIR564, độ cao của cơn mưa là: 3,028(km). 4.3.3.2.3 Tính toán đoạn đường thực tế sóng đi qua cơn mưa: 48,3 8,66sin 01,0028,3 sin 0      e Sm hhLs  (km) Trong đó: LS là đoạn đường thực tế sóng đi trong cơn mưa. hS chiều cao của trạm mặt đất so với mức nước biển, lấy hS = 0.01km. θe góc ngẩng anten trạm mặt đất (tính được ở trên). Xác định hệ số suy hao do mưa tuyến lên  u : Suy hao do mưa là hàm của tần số và cường độ mưa ( u =3,96 dB/km). Suy hao do mưa tuyến lên là: (LM)U = u LS = 3,96 . 3,48 = 13,78 (dB). 4.3.3.2.4 Suy hao do tầng đối lưu Tầng đối lưu bao gồm chất khí chính hấp thụ gây ra suy hao như hơi nước, oxy, ozon, co2. Suy hao này phụ thuộc nhiều vào tần số và góc ngẩng của anten và chỉ đáng kể khi tần số công tác từ 10GHz trở lên. Anten có góc ngẩng càng lớn thì suy hao do tầng đối lưu càng nhỏ. Do tuyến thiết kế là tuyến có băng tầng là Ku nên suy hao này ta không thể bỏ qua và được tính như sau: Do suy hao trong chất khí có hệ số suy hao là k =0,02 (dB/km). Lúc đó độ cao của tầng đối lưu là 11km nên đoạn đường của sóng đi trong tầng đối lưu sẽ là : 28 Ldl = 67,128,66sin 01,011 0   (km) Vậy suy hao là (Ldl)u = 12.67. 0,02 = 0,253 (dB). 4.3.3.2.5 Tổng suy hao tuyến lên LU = (LTD)U + (LM)U+ LPC + LBS + (LDL)U = 206,43 + 13,78 + 0,1 + 0,9 + 0,253 =221,463 dB. Trong đó: Lpc =0,1 là suy hao do lệch phân cực (giả thiết). Lbs =0,9 là suy hao do lệch búp sóng(giả thiết). 4.3.3.3 Tính toán nhiệt tạp âm tuyến lên 1.1.1. Nhiệt tạp âm của tuyến lên chủ yếu do nhiệt tạp âm của máy thu vệ tinh và anten thu vệ tinh tạo ra . Nhiệt tạp âm của máy thu vệ tinh được tính bằng công thức: 010 )110( TT F R  4.14 Trong đó : F: hệ số tạp âm của máy thu vệ tinh, với giả thiết là F = 3dB. T0 = 3000K Từ đó suy ra TR = 298300).110( 10 3  (0K). Nhiệt tạp âm của anten thu vệ tinh: giả sử ta chọn nhiệt tạp âm của anten thu vệ tinh là TRS = 2900K Nhiệt tạp âm tổng cộng của tuyến lên là : Tu = TR + TRS = 298 + 290 = 5880K. 4.3.3.4 Tính tỷ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm của tuyến lên 4.3.3.4.1 Công suất sóng mang thu được trên vệ tinh Công suất sóng mang thu được trên vệ tinh được xác định bằng công thức FU RSe FIDOU RSTT RS LL GEIRP LL GGPC . . . ..  4.15 hay còn được tính theo đơn vị dBw dBw)(FURSeRS LLGEIRPC  29 Trong đó : EIRPe được tính ở phần trên và bằng 42,3dB. Lu là suy hao tổng cộng của tuyến lên có giá trị 221,463dB. LF suy hao do fidơ của vệ tinh (giả thiết =1). GGS độ lợi của anten thu ở vệ tinh và được tính bằng công thức sau: USRS TTGG lg10)/(  (G/T)S là hệ số phẩm chất của máy thu và như phần giả thiết, ta có (G/T)S = 1dB/0K Tu là nhiệt độ tạp âm nhiễu của tuyến lên Tu = 5880K. Từ đó ta tính được : GRS = 1+10lg588 = 28,7 (dB/0K). Thay vào, ta có : CRS = 42,3+28,7- 221,463- 1= -151,46 (dBw). 4.3.3.4.2 Tính công suất tạp âm tuyến lên Công suất tạp âm tuyến lên (NU) được xác định bằng công thức : NU = k.TU.B 4.16 Trong đó : k: là hằng số Boltzmann, k=1,38*10-23 w/0K. TU: nhiệt tạp âm tuyến lên. TU = 5880K. B : băng tần kênh truyền. B = 54MHz. Tính theo đơn vị dB thì được viết lại như sau: NU = 10lgk + 10lgTU + 10lgB (dBw) NU = 10lg1,38*10-23 + 10lg588 + 10lg(54*106)= -123,58(dBW) 4.3.3.4.3 Tính tỷ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm tuyến lên: Tỉ số (C/N)U Tính theo đơn vị dB ta có (C/N)U = CRS - NU = -151,46 - (-123,58) = 23,36(dB) 4.3.4 Tính toán tuyến xuống 4.3.4.1 Tính toán độ lợi GRe của anten trạm mặt đất 30 Độ lợi của anten của trạm mặt đất trong trường hợp thu tính hiệu từ vệ tinh được xác định bằng công thức: cfDdBGRE lg20lg20lg20lg20lg10)(   Ta có = 0,65. Đường kính anten D=20m và tần số phát ở băng Ku có fd = 12GHz Thay số vào biểu thức trên ta tính được )(13,6610.3lg20lg2010.12lg2020lg2065,0lg10 89 dBGRE   Vậy độ lợi của anten trạm mặt đất trong trường hợp thu là (GRE)d =66,13dB 4.3.4.2 Tính toán suy hao tuyến xuống Cũng giống như suy hao tuyến lên, suy hao tuyến xuống bao gồm: Suy hao trong không gian tự do. Suy hao do mưa. Suy hao do tầng đối lưu. Suy hao do đặt anten chưa đúng. Suy hao do không thu đúng phân cực. Do tần số phát xuống khác với tần số phát lên (fd=12GHz) nên suy hao do tuyến xuống khác với suy hao tuyến lên. Vậy để có suy hao tuyến xuống ta tính lại các suy hao trên. Suy hao trong không gian tự do Từ công thức 4.13 Thay các giá trị R và fd = 12GHz dB cfRL dDTD 3,20510.3lg2010.12lg2010.7,36658lg204lg20 lg20lg20lg204lg20)( 893     Các suy hao khác của tuyến xuống cũng tương tự như tuyến lên. 4.3.4.3 Tổng suy hao tuyến xuống LD = DTDL )( + (LM)D + LBS + LPC+ (LDL)D = 205,3 + 14,25 + 0.1 + 0,9 + 0,262 = 220,81dB 4.3.5 Tính công suất sóng mang nhận được tại đầu thu của trạm mặt đất Công suất sóng mang thu được ở trạm mặt đất được xác định bằng công thức sau : FREDSRE LGLEIRPC  (dBw) 4.17 31 Trong đó : + EIRPs = 41,46dBW. + Ld là suy hao tổng cộng của tuyến xuống có giá trị 220,81 dB. + Lf suy hao do fidơ của trạm mặt đất và theo giả thiết có giá trị là 1dB + GGE là độ lợi của anten thu ở trạm mặt đất, GGE = 66,13dB Thay tất cả các giá trị vào biểu thức trên ta có : CRE = 41,46 - 220,81 + 66,13 - 1= -105,68 dBw. 4.3.6 Tính toán nhiệt tạp âm hướng xuống 4.3.6.1 Nhiệt tạp âm không gian Nhiệt tạp âm không gian chủ yếu là nhiệt tạp âm vũ trụ và nhiệt tạp âm mặt trời. Trong đó, nhiệt tạp âm vũ trụ có độ lớn khoảng 2,760K và nhiệt tạp âm mặt trời có độ lớn khoảng 500K. Do đó, nhiệt tạp âm trong không gian có độ lớn là : TS =2,76 + 50 =52,760K 4.3.6.2 Nhiệt tạp âm do mưa Nhiệt tạp âm do mưa được xác định bằng công thức :  K L TT M mM 0)11(  4.18 Trong đó: + TM : Nhiệt tạp âm do mưa. + LM: suy hao do mưa, suy hao này được xác định ở phần (4.3.4.2) có giá trị bằng 14,25dB. Nếu không tính theo đơn vị dB, ta có : LM = 10logLM (dB)  6,2610 10 25,14 ML + Tm : nhiệt độ của cơn mưa , nhiệt độ này được xác định : Tm=1,12Txq-50 (0K) với nhiệt độ Txq=3000K Suy ra Tm=1,12x300 - 50 =2860K Như vậy TM = 286(1- 6,26 1 ) = 2750K 4.3.6.3 Nhiệt tạp âm do hệ thống fiđơ Nhiệt tạp âm do hệ thống fiđơ được xác định bằng công thức : TF =T0(LF-1) Trong đó : T0 là nhiệt độ môi trường To= 3000K. 32 LF =1dB nên suy ra LF = 26,11010 1   TF = 300.(1,26 - 1) = 780K. 4.3.6.4 Nhiệt tạp âm do máy thu : Nhiệt tạp âm của máy thu được dựa trên công thức 4.9. Nhiệt tạp âm máy thu chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt tạp âm của tầng đầu tiên. Nếu hệ số khuếch đại tại đầu vào đủ lớn thì tạp âm tại các tầng sau có thể bỏ qua. Giá trị của nhiệt tạp âm ở tầng thứ nhất phụ thuộc vào loại máy thu và có giá trị từ 700K3000K. Ta chọn máy thu có nhiệt tạp âm đầu vào là 1000K. Vậy TR =1000K. 4.3.6.5 Nhiệt tạp âm hệ thống Nhiệt tạp âm hệ thống được xác định bằng công thức sau : R F FAs sys TL TTTT  4.19 Trong đó + Tsys : Nhiệt tạp âm hệ thống. + Ts : Nhiệt tạp âm bên ngoài. + TA: Nhiệt tạp âm nhận được ở đầu thu anten. + TF : Nhiệt tạp âm do hệ thống fiđơ tạo ra. + TR : Nhiệt tạp âm của máy thu. + LF : Hệ số suy hao do hệ thống fiđơ tạo ra. Trong đó ta có TS + TA = TS +TM = 52,76 + 275 =327,760K + Suy hao do fiđơ được tính ở trên : LF =1,26 + Nhiệt tạp âm máy thu là TF = 1000K  Tsys = K0422100 26,1 7876,327   Hệ số phẩm chất trạm mặt đất: ET G       = GRE - 10lgTSYS =66,13 - 10lg422 = 39,88dB/0K 4.3.6.6 Công suất tạp âm hệ thống Nsys = 10lgk +10lgTsys+10lgB =10lg1,38x10-23 + 10lg422+10lg36x106 = -126,78(dBw). 33 4.3.6.7 Tỷ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm Tỷ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm là : (C/N)D = CRE - Nsys Trong đó CRE = -105,68 NSYS = -126,78  (C/N)D = -105,68 - (- 126,78) = 21,1dB

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfnew_ttoan__4668.pdf
Luận văn liên quan