1
HỆTHỐNG THÔNG TIN
VỆTINH
Bmôn Thông tin vô tuyn
ðại học công nghệ - ðHQG HN
Giảng viên Thẩm ðức Phương
Tel. 0903 229 117
E- Mail: phuongthamduc@yahoo.com
1. Phương thức phủsóng của vệtinh: Phủsóng
rộng, theo khu vực, dạng ñặc biệt, phủsóng
ñốm và nhiều ñốm, theo cực hoá
2. Vùng phủsóng của anten vệ tinh
3. ðặc ñiểm của anten TTVT: Anten trên trạm
VT, anten trạm mặt ñất
4. Các loại anten thường ñược dùng trên trạm
vệtinh (phân loại theo hình thức phủsóng)
5. Anten của tram vệtinh mặt ñất
6. Kỹthuật dùng chung anten cho thu và phát
Chương 6 – Aten cho TTVT
2
Anten
Anten có nhiệm vụphát tín hiệu cao tần (RF) từtrạm mặt
ñất lên vệtinh và thu tín hiệu cao tần từvệtinh (hoặc
ngược lại). Nó ñược thiết kếsao cho giảm thiểu nhất can
nhiễu cao tần lẫn nhau (RFI), bằng cách sửdụng các mặt
phản xạhội tụtín hiệu RF. Bộtiếp nhận sóng - loa chiếu
xạ(feed horn) của anten ñược dùng ñể tách các phân
cựcñơnñể thu hoặc phát tín hiệu. ðể tách ra các phân
cựcñơn, anten và bộtiếp nhận sóng phảiñược sắpñặt
thích hợp với anten của vệtinh (phù hợp vềphân cực)
Phương thức phủsóng của vệtinh
Miền phủsóng của vệtinh là một vùng có hình dạng bất kỳ
nằm trong giới hạn búp sóng ñến từvệtinh, nói cách khác là
giao của búp sóng với bềmặt trái ñất. Trong khi ñó miền phục
vụlà miền mà tại ñó thỏa mãn ñiều kiện về cường ñộ trường
ởtần sốvà cực hóa ñã ñịnh. ðồng thời cũng phải ñảm bảo
công suất bức xạra ngoài miền phục vụphải thật nhỏ ñể
không gây nhiễu tới các hệthông tin khác và tiết kiệm công
suất phát. Vệtinh có thểphủsóng theo nhiều phương thức
như sau:
+ Phủsóng rộng (phủsóng toàn cầu):
Trong trường hợp này, bềrộng
búp sóng bằng góc nhìn của vệ tinh
ñịa tĩnh (17,5
0
). Với phương thức này
thường sửdụng anten loa.
Phương thức phủsóng của vệtinh
3
Phủsóng khu vực:
• Miền phủsóng giới hạn trong một khu vực nhỏ hơn so
với trường hợp trên. Miền phủsóng của anten giới hạn
trong phần bềmặt trái ñất nhìn thấy từvệtinh, vì búp
sóng thu hẹp lại nên ñộ mởphải tăng lên, nên trên vệ
tinh thường sửdụng anten mặt phản xạ.
Phương thức phủsóng của vệtinh
Phủsóng dạng ñặc biệt:
Miền phủsóng ñược ñịnh dạng sao cho trùng khớp với khu vực
phục vụ. Việc khống chếmiền bức xạcủa anten (giản ñồ ñịnh
hướng) có thể ñược thực hiện bằng cách ñịnh dạng mặt phản xạ,
dùng nhiều loa chiếu xạhay dùng anten mạng pha:
ðịnh dạng mặt phản xạ:
Việc ñịnh dạng mặt phản xạlàm thay ñổi tiết diện búp sóng (mặt
phản xạhình elip se rạo ra búp sóng hình elip ), tuy nhiên việc
khống chếcác múi phụlàm cho phương pháp này trởnên phức
tạp. Nhờ thay ñổi mặt phản xạcó thểcho phép tạo ra miền phủ
sóng với hình dạng tùy ý, nhưng vấn ñề tổng hợp ñể có ñược mặt
phản xạmong muốn là khó.
Sửdụng cách này thì hình dạng miền phủsóng tồn tại trong suôt
thời gian tồn tại của vệtinh, hay ít ra là cho ñến khi ñược thay thế.
Phương thức phủsóng của vệtinh
4
D
dB
λ
θ
70
3
=
Phương thức phủsóng của vệtinh
1
1
70 D
λ
θ
=
2
270 D
λ
θ
=
21
21
2
48360
θθ
η
λ
π
η
=
=DDG
4
4
22
D
SGA
aaHD
π
ηη
π
λ
===
D1
D2
Loa chiếu
xạ
Mặt phản
xạ
θ1
θ2
D
dB
λ
θ
70
3
=
Phương thức phủsóng của vệtinh
G
max
=20dB ở4GHz ta có D∼0,3m, vì thếdùng anten loa
5
Bài tập
Tính ñường kính của anten vệ tinh trong trường hợp phủ
sóng toàn cầu, từ ñó chỉra nên dùng loại anten nào. Tần
sốlàm việc là 4GHz
Giải: Phủsóng rộng (phủsóng toàn cầu):
Trong trường hợp này, bềrộng búp sóng bằng góc nhìn
của vệ tinh ñịa tĩnh (17,5
0
).
D
dB
λ
θ
70
3
=
(
)
2
/
λπη
DG
a
=
G
max
=20dB ở4GHz ta có D∼0,3m, vì thếdùng anten loa
Bài tập: Chọn loại anten ñể tạo ra búp sóng ñốm có ñộ rộng
là 1
0
ởtần số6GHz. Tính hệsốkhuếch ñại của anten.
Sửdụng nhiều loa chiếu xạcho cùng một mặt phản xạ
Có thểbốtrí nhiều loa chiếu xạgần tiêu ñiểm của mặt
phản xạ. Việc tổhợp các búp sóng riêng sẽtạo ra miền
phủsóng với hình dạng tùy ý.
Khi vệ tinh ñang ở trên quỹ ñạo vẫn có thể thay ñổi hình
dạng miền phủsóng cho phù hợp với sự thay ñổi vềnhu
cầu thông tin hay sự thay ñổi vịtrí của vệtinh.
Phương thức phủsóng của vệtinh