Bài giảng "Thông tin Viba" cung cấp cho người đọc các kiến thức: Khái niệm thông tin vi ba, cấu trúc của hệ thống, ảnh hưởng của môi trường truyền sóng, các biện pháp nâng cao chất lượng đường truyền. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Thông tin Viba - Trương Thu Hương
- Thông
'n
vi
ba
Giảng
viên:
Trương
Thu
Hương
Email:
huong.truong@mail.hut.edu.vn
- Kiến thức đạt được
n Khái niệm thông tin vi ba
n Cấu trúc của hệ thống
n Ảnh hưởng của môi trường truyền sóng
n Các biện pháp nâng cao chất lượng đường
truyền
- Truyền sóng
n Phân bố tần số:
q VLF, LF, MF, HF, VHF, UHF, SHF, EHF, mm,
infra red, visible light, ultra violet
q L, S, C, X, Ku, Ka…
n Cấu trúc khí quyển
q Tầng: đối lưu, bình lưu, điện ly
n Truyền sóng:
q Sóng mặt đất, sóng trời, đường truyền trong tầm
nhìn thẳng (LOS)
3
- Khái
niệm
thông
'n
vi
ba
n Định nghĩa:
q Thông tin vi ba số là thông tin trong tầm nhìn thẳng, sử
dụng sóng siêu cao tần, tín hiệu truyền là tín hiệu điều chế
số.
n Ứng dụng:
q Cho các đường truyền tốc độ trung bình
q Thường dùng cho các đường nối từ tổng đài tỉnh tới huyện
hoặc giữa các huyện với nhau, đặc biệt ở vùng núi
q Ví dụ: đường trung kế số
- Khái
niệm
thông
'n
vi
ba
n Phân loại:
q Theo dung lượng:
n Vi ba số băng hẹp: tốc độ 2M, 4M, 8M với tần số sóng
mang 0,4-1,5 GHz
n Vi ba số băng trung bình : tốc độ 8-34M với tần số sóng
mang 2-6 GHz
n Vi ba số băng rộng : tốc độ 34-140M với tần số sóng
mang 4-12 GHz
q Theo tính chất
n Điểm – điểm
n Điểm – đa điểm
- Khái
niệm
thông
'n
vi
ba
n Ưu điểm
q Dải tần 300 MHz - 30 GHz => truyền được dòng số tốc độ
cao
q Công suất yêu cầu nhỏ (0,8-5 W), thiết bị gọn nhẹ.
q Hầu hết các thiết bị vi ba số ở Việt nam có tần số làm việc
1-10 GHZ => tạp âm thấp
q Có thể áp dụng các phương thức điều chế phức tạp, truyền
sóng song công, thích hợp với mạng thông tin công cộng.
n Nhược điểm
q Thông tin trong tầm nhìn thẳng => khoảng cách truyền bị
giới hạn bởi độ cong của mặt đât.
q Chịu ảnh hưởng môi trường: thay đổi của chiết suất khí
quyển theo độ cao, mưa, fadinh, hấp thụ bởi khí quyển.
- Cấu trúc của hệ thống truyền dẫn viba số
- Ảnh
hưởng
của
môi
trường
truyền
sóng
n Có hai phương thức truyền tín hiệu từ nơi phát đến nơi thu:
n Truyền sóng qua không gian
n Sử dụng các đường truyền định hướng
n Thông tin vi ba sử dụng truyền sóng qua không gian => chịu ảnh
hưởng của môi trường truyền sóng
n Các ảnh hưởng chính:
n thay đổi chiết suất khí quyển theo độ cao => tia sóng bị uốn cong
n ảnh hưởng của độ cong mặt đất làm giới hạn cự ly truyền sóng
n ảnh hưởng hấp thụ sóng của khí quyển
n ảnh hưởng của mưa
n ảnh hưởng của fadinh
- Sóng
bề
mặt
- Là sóng sử dụng trong AM, FM và truyền hình quảng bá
- Sóng bề mặt thường phân cực đứng với đường trường điện
tiếp xúc với mặt đất
- Các vật cản như tòa nhà, đồi núi gây ảnh hưởng rất lớn lên
độ mạnh của sóng
dmax = 17ht + 17hr (km)
- Ảnh
hưởng
của
môi
trường
truyền
sóng
n Mật độ không khí giảm theo độ cao => thay đổi chiết suất khí quyển
n f>30 MHz: nước trong không khí đóng vai trò chủ yếu
n Độ cong của tia sóng phụ thuộc sự thay đổi về nhiệt độ, áp suất và độ
ẩm.
n Chỉ số chiết suất: N = (n -1).106 với: n-chiết suất khí quyển,
n Với f
- Ảnh
hưởng
của
môi
trường
truyền
sóng
Trong tầng điện ly, áp suất khí quyển là có thể bỏ qua, độ khúc xạ phụ
thuộc vào mật độ electron
N =4.03x107(ne/f2)!
Trong tầng bình lưu, mật độ electron và áp suất hơi nước, độ khúc
xạ phụ thuộc nhiệt độ.
N = 77.6(p/T)!
- Ảnh
hưởng
của
môi
trường
truyền
sóng
n dn/dh: độ biến thiên của chiết suất khí quyển theo độ cao.
n Khi dn/dh > 0 (chiết suất khí quyển tăng theo độ cao)=>khúc xạ
âm=> tia sóng bị uốn cong lên bầu trời- quay bề lõm lên trên
n Khi dn/dh < 0 =>khúc xạ dương=>quay bề lõm xuống dưới
n Điều kiện khí quyển thường: dn/dh = - 4.10–8 1/m (khúc xạ dương)
=> độ dài đường truyền tăng 15% so với đường truyền thẳng khi tia
sóng không bị uốn cong. Tương ứng với trường hợp này bán kính
cong của tia sóng là R= 25000 km
Khóc x¹ ©m Khóc x¹ d¬ng
- Ảnh hưởng của độ cong mặt đất
n Cự ly thông tin cực đai trong tầm nhìn thẳng AB:
AB = 2a ( h1 + h2 ) [m]
n Mặt đất: bán kính a = 6378 km
n Chiều cao anten phát, thu: h1, h2
n Công thức gần đúng: ABmax = 3,75 h1[m] + h2 [m] [km]
A B
§ Xét đến ảnh hưởng của sự h2
h1
thay đổi chiết suất khí quyển a
theo độ cao:
ABmax =4,15 .( h1 (m) + h2 (m) ) ,[km]
- Với
tác
động
của
khí
quyển
• Superrefraction: càng lên cao nhiệt độ càng tăng, độ ẩm giảm
• Subrefraction: càng lên cao nhiệt độ giảm, độ ẩm tăng
• Sóng trời: sóng bị khúc xạ hay phản xạ ở tầng điện ly à tạo thành ống dẫn
sóng
- Ảnh
hưởng
hấp
thụ
sóng
của
khí
quyển
n Hấp thụ sóng của khí quyển: sóng truyền trong khí quyển bị suy
hao. Trong các điều kiện không gian tự do, mức độ suy hao của
sóng (dB): ⎛ 4πd ⎞
A0 = 20 lg⎜ ⎟ = 32,5 + 20 lg f ( MHz) + 20 lg d (km)
⎝ λ ⎠ (dB)
n tần số càng cao suy hao càng lớn
n Mưa: sóng điện từ, đặc biệt là đối với bước sóng nhỏ (λ
- Ảnh
hưởng
hấp
thụ
sóng
của
khí
quyển,
của
mưa
Suy hao dB/km
6GHz 10GHz 20GHz 40GHz
Mưa vừa 0,25mm/h ~0 ~0 0,013 0,07
Mưa lớn 5mm/h 0,012 0,08 0,45 1,5
Bão 50mm/h 0,22 1,2 5,5 13
Bão lớn 150mm/h 1,2 5,5 18 27
Kết quả thực nghiệm về suy hao do hơi nước – khí hậu
theo tần số sóng vô tuyến của Alcatel
- Ảnh
hưởng
của
fading
n Hiện tượng Fading:
n Giá trị trường nhận được ở địa điểm thu thay đổi theo thời gian.
n Do biến động đường truyền, giao thoa của các tia sóng (fadinh nhiều
tia), ảnh hưởng của các đài lân cận (fadinh lưa chọn)
- Fading và nhiễu giao thoa
! p = p2 " p1
! p # 2hr hd / d
Góc pha
! p = ( 2" / # ) ! p = 4" ht hr / # d
Góc pha nhỏ
Er " E0 4" ht hr / # d2
- Fading
- Các
biện
pháp
nâng
cao
chất
lượng
đường
truyền
n Khắc phục hiện tượng fadinh trong thông tin vi ba
n Phân tập theo không gian: sử dụng 2 hay nhiều anten phát hoặc 2
hay nhiều anten thu để thu phát cùng một tín hiệu trên cùng một tần
số
n Dùng bộ cân bằng tự thích nghi
n Phân tập theo tần số: truyền và thu đồng thời cùng một tín hiệu trên
2 hoặc hơn 2 kênh tần số vô tuyến trong cùng một dải tần.
n Khắc phục dựa vào tính toán miền phản xạ.
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
