9/11/2016
1
TRUYỀNNG ANTEN
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Email: nvhung_vt1@ptit.edu.vn
Tel: ***
Bộ môn: tuyến
Khoa: Viễn Thông 1
Học kỳ/Năm biên soạn: II/2014
BÀI GING
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Tuyến Khoa Viễn Thông 1
2
TRUYỀN LAN SÓNG CC NGN
CHƯƠNG 2:
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Tuyến Khoa Viễn Thông 1
3
TRUYỀN SÓNG & ANTEN
Nội dung
2.1 Tổng Quát
2.2 Truyền lan trong giới hạn nhìn thấy trực tiếp với điều
kiện tưởng
2.3 Ảnh hưởng của độ cong trái đất
2.4 Ảnh hưởng của địa hình
2.5 Ảnh hưởng của tầng đối lưu
2.6 Pha đing các biện pháp chống
2.7 Câu hỏi bài tập
9/11/2016
2
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Tuyến Khoa Viễn Thông 1
4
TRUYỀN SÓNG & ANTEN
Nội dung
2.1 Tổng Quát
2.2 Truyền lan trong giới hạn nhìn thấy trực tiếp với điều
kiện tưởng
2.3 Ảnh hưởng của độ cong trái đất
2.4 Ảnh hưởng của địa hình
2.5 Ảnh hưởng của tầng đối lưu
2.6 Pha đing các biện pháp chống
2.7 Câu hỏi bài tập
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Tuyến Khoa Viễn Thông 1
5
TRUYỀN SÓNG & ANTEN
2.1 Tổng Qt
Đặc điểm
Bước sóng từ 1mm đến 10m (3MHz đến 300 GHz) Sóng siêu
cao tần
Không phản xạ tầng điện ly (đi xuyên qua)
Bước sóng ngắn => khả năng nhiễu xạ kém và bị mặt đất hấp thụ
Phương pháp truyền
Truyền lan sóng không gian
Tán xạ tầng đối lưu
Siêu khúc xạ tầng đối lưu
Truyền lan trong giới hạn nhìn thấy trực tiếp
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Tuyến Khoa Viễn Thông 1
6
TRUYỀN SÓNG & ANTEN
2.1 Tổng Qt
Phương pháp truyền
Tán xạ tầng đối lưu
Tồn tại các vùng không gian không đồng nhất trong tầng đối lưu
Sóng đi vào khoảng giao giữa các vùng không đồng nhất sẽ khuếch tán theo mọi
hướng => Lợi dụng để truyền sóng đến điểm thu
Đặc điểm: Không ổn định do các vùng không đồng nhất luôn thay đổi.
Hình 2.1: Tán xạ tầng đối lưu
9/11/2016
3
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Tuyến Khoa Viễn Thông 1
7
TRUYỀN SÓNG & ANTEN
2.1 Tổng Qt
Phương pháp truyền
Siêu khúc xạ tầng đối lưu
Chiết suất N của không khí giảm theo độ cao
Khi tốc độ giảm theo độ cao 𝑑𝑁
𝑑ℎ nhỏ hơn 0,157(m-1) => Tia sóng bán kính
cong lớn hơn bán kính cong trái đất nên quay trở lại mặt đất <=> Siêu khúc xạ
Truyền sóng đến điểm thu sau một hoặc nhiều lần phản xạ trên mặt đất
Đặc điểm: Không ổn định do miền siêu khúc xạ luôn thay đổi yêu cầu nguồn
phát công suất lớn.
Hình 2.2: Tán xạ tầng đối lưu
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Tuyến Khoa Viễn Thông 1
8
TRUYỀN SÓNG & ANTEN
2.1 Tổng Qt
Phương pháp truyền
Truyền lan trong giới hạn nhìn thấy trực tiếp
Anten thu phát đặt cao để tránh vật cản hoặc độ cong của bề mặt trái đất.
Sóng truyền trực tiếp trong miền không gian nhìn thấy trực tiếp (Line of Sign -
LOS) của hai anten.
Đặc điểm: Ít chịu ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên => Được sử dụng ph biến
Hình 2.3: Truyền sóng trong giới hạn nhìn thấy trực tiếp
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Tuyến Khoa Viễn Thông 1
9
TRUYỀN SÓNG & ANTEN
Nội dung
2.1 Tổng Quát
2.2 Truyền lan trong giới hạn nhìn thấy trực tiếp với điều
kiện tưởng
2.3 Ảnh hưởng của độ cong trái đất
2.4 Ảnh hưởng của địa hình
2.5 Ảnh hưởng của tầng đối lưu
2.6 Pha đing các biện pháp chống
2.7 Câu hỏi bài tập
9/11/2016
4
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Tuyến Khoa Viễn Thông 1
10
TRUYỀN SÓNG & ANTEN
2.2 Truyền lan trong gii hn nhìn thấy trc tiếp
với điều kin lý tưởng.
đồ tuyến thông tin
Khảo sát quá trình truyền lan sóng với điều kiện tưởng
Mặt đất phẳng, không vật cản trên đường truyền
Khí quyển đồng nhất, đẳng hướng không hấp th
Anten đặt cách mặt đất ít nhất vài bước sóng công tác (λ)
đồ truyền sóng
Tia trực tiếp (E1)
Tia phản xạ (E2)
ht
hr
r
A
C
B
Hình 2.4: Truyền sóng trong giới hạn nhìn thấy trực tiếp
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Tuyến Khoa Viễn Thông 1
11
TRUYỀN SÓNG & ANTEN
Cường độ điện trường tại điểm thu
Tổng cường độ điện trường của 2 sóng thành phần giao thoa
Cường độ điện trường do tia trực tiếp:
Cường độ điện trường do tia phản xạ
2.2 Truyn lan trong giới hn nhìn thấy trực tiếp
với điều kin lý tưởng.
12R
E E E
( ) 1
1
1( )
245
( / )
T kW T jt
km
PG
E e mV m
r
( ) 2 ()
2
2( )
245
( / )
T kW T j t k r
km
PG
E R e mV m
r

r1, r2 : đoạn đường đi của tia trực tiếp và tia phản xạ Δr :hiệu số đường đi của hai tia ∆𝑟 = 𝑟
1 𝑟2
GT1, GT2 : Hệ số tăng ích của anten phát theo phương trực tiếp và phản x
k: hệ số sóng (𝑘 = 2𝜋/λ)
𝑅
: Hệ số phản xphức từ mặt đất 𝑅
= 𝑅. 𝑒𝑗𝜃 R: môdul, θ: góc sai pha
(2.1)
(2.2)
(2.3)
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Tuyến Khoa Viễn Thông 1
12
TRUYỀN SÓNG & ANTEN
Cường độ điện trường tại điểm thu
Do ht, hr << r nên GT1 = GT2 = GT r1 = r2 = r
Trong tính toán pha:Δr = r2 - r1 λ không bỏ qua được
Cường độ điện trường do tia trực tiếp:
Cường độ điện trường do tia phản xạ
Điện trường tổng:
2.2 Truyn lan trong giới hn nhìn thấy trực tiếp
với điều kin lý tưởng.
()
1
()
245
( / )
T kW T jt
km
PG
E e mV m
r
(2.4)
2
()
()
2
()
245
( / )
j t r
T kW T
km
PG
E R e mV m
r


(2.5)
(2.6)
9/11/2016
5
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Tuyến Khoa Viễn Thông 1
13
TRUYỀN SÓNG & ANTEN
Cường độ điện trường tại điểm thu
𝛽 = 𝜃 + 𝑘. ∆𝑟 : góc sai pha toàn phần
Chuyển sang dạng hàm lượng giác:
Điện trường tổng tại điểm thu:
Điện trường hiệu dụng
2.2 Truyền lan trong gii hn nhìn thấy trc tiếp
với điều kin lý tưởng.
2
1 . 1 . os R sin 1 2 . os .
jj
R e R c j R c R e


.sin
1 .cos
R
tg R
(2.7)
2
() ()
()
245 . 1 2R os
. ( / )
T kW T jt
km
P G c R
E e mV m
r


() 2
()
173
. 1 2R os ( / )
T kW T
h
km
PG
E c R mV m
r
(2.8)
(2.9)
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Tuyến Khoa Viễn Thông 1
14
TRUYỀN SÓNG & ANTEN
Cường độ điện trường tại điểm thu
Hệ số suy giảm trong trường hợp mặt đất phẳng
Với tuyến xác định: ht, hr, λ, θthể xác định cự ly thông tin r để
hệ số suy giảm đạt cực trị
Cực đại tại: 𝜃 + 𝑘∆𝑟 = 2𝑛𝜋 với n = 1, 2
Cực tiểu tại: 𝜃 + 𝑘∆𝑟 = (2𝑛 + 1)𝜋 với n = 1, 2
2.2 Truyn lan trong giới hn nhìn thấy trực tiếp
với điều kin lý tưởng.
2
1 2Rcos ( ) (1 1 )F R F R F R

(2.10)
www.ptit.edu.vn
Giảng viên: Nguyễn Việt Hưng
Bộ môn: Tuyến Khoa Viễn Thông 1
15
TRUYỀN SÓNG & ANTEN
2.2 Truyn lan trong giới hn nhìn thấy trực tiếp
với điều kin lý tưởng.
Cường độ điện trường tại điểm thu
Hiệu số đường đi giữa hai tia ∆r
2 2 2 2
1()
rt
r AB h h r
2 2 2 2
2( ') ( )
rt
r AB h h r
22
22 21
2 1 2 1 2 1
21
() rr
r r r r r r r rr
2()
tr
hh
rm
r

(2.11)
Hình 2.5: Hiệu số đường đi của 2 tia