intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Giáo trình hình thành phân kênh ứng dụng vận hành các trạm lặp kế hoạch hai tần số cho kênh RF p2

Chia sẻ: Fdf Sdfdsf | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

52
lượt xem
4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giáo trình hình thành phân kênh ứng dụng vận hành các trạm lặp kế hoạch hai tần số cho kênh rf p2', kỹ thuật - công nghệ, kĩ thuật viễn thông phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình hình thành phân kênh ứng dụng vận hành các trạm lặp kế hoạch hai tần số cho kênh RF p2

  1. . Thieát Keá Tuyeán Viba Soá luaän aùn toát nghieäp Baûng 2-5-2: Moät ví duï tính toaùn giaù trò cuûa x A 4000 3600 3200 2800 2400 2000 1600 1200 800 400 - Tæ leä A=240km, B=120km,C=60km Hình 2-5-2 :Profile Sheet cuûa ñöôøng truyeàn. 1.Ñôùi caàu Fresnel thöù nhaát. Ñôùi caàu Fresnel thöù nhaát ñoùng moät vai troø quan troïng trong vieäc chuyeån naêng löôïng soùng Viba giöõa hai vò trí khaùc nhau trong thoâng tin töï do. Vuøng ñôùi caàu Frenel thöù nhaát laø moät khoái Elip xoay, maët cuûa noù laø moät quõy tích, noù laø taäp hôïp cuûa nhöõng ñieåm maø söï khaùc nhau giöõa toång caùc khoaûng caùch cuûa moät tieâu ñieåm - ñieåm ñoù - tieâu ñieåm coøn laïi vaø khoaûng caùch thaúng giöõa hai tieâu ñieåm laø moät haèng soá /2.Vì vaäy moät tieâu ñieåm laø vò trí phaùt vaø tieâu ñieåm coøn laïi laø vò trí nhaän. Vì söï khaùc nhau ôû trong ñôùi caàu Fresnel thöù nhaát  /2 (hoaëc 1800) taát caû caùc naêng löôïng soùng Viba trong ñôùi caàu seõ goùp phaàn vaøo soùng chính giöõa hai vò trí, do ñoù trong vuøng naøy phaûi khoâng coù baát kyø vaät caûn naøo (K laáy giaù trò bình thöôøng) ñeå ñaûm baûo traïng thaùi tröïc xaï. Baùn kính cuûa ñôùi caàu Fresnel thöù nhaát ôû baát kyø ñieåm naøo giöõa hai vò trí coù theå tính bôûi coâng thöùc:  d1 d2 h0 = d 12
  2. . Thieát Keá Tuyeán Viba Soá luaän aùn toát nghieäp Trong ñoù: h0 :baùn kính cuûa ñôùi caàu Fesnel thöù nhaát (m)  :böôùc soùng(m) d1,d2,d :khoaûng caùch (m) .Nhö trong hình veõ 2 -5-4. Baùn kính cuûa ñôùi caàu ngay chính giöõa ñöôïc tính bôûi:  d H0 = 2 Trong thöïc teá, h0 coù theå tính baèng ñoà thò ôû hình 2-5-4vaø h0 coù theå tính laø tích cuûa h0 vaø P: vôùi söï ñieàu chænh cuûa heä soá p ruùt ra töø hình 2-5-5 . h0 hm d2 d1 d 13
  3. . Thieát Keá Tuyeán Viba Soá luaän aùn toát nghieäp Hình 2-5-5 :Heä soá cho baùn kính ñôùi caàu thöù nhaát ôû ñieåm tuøy choïn . 3.Khoaûng hôû an toaøn vaø toån hao nhaáp nhoâ. Trong hình 2-5-6 khoaûng hôû an toaøn hc giöõa ñöôøng thaúng cuûa tuyeán tröïc xaï vaø gôïn soùng caûn trôû hs ñöôïc tính baèng: d1 d1 d 2 hc = h 1 - (h1 -h2) - -hs d 2Ka d2 d1 d1 d 2 hc=h1  + h2 - -hs d d 2Ka Trong ñoù: h1: Ñoä cao cuûa anten ôû vò trí A so vôùi maët ñaát (m). h2 :Ñoä cao cuûa anten ôû vò trí B so vôùi maët ñaát (m). hs :Ñoä cao cuûa vaät chaén ôû vò trí caùch A moät khoaûng d 1(m). hc :Khoaûng hôû an toaøn cuûa vaät chaén ôû vò trí caùch A moät khoaûng d1(m). 14
  4. . luaän aùn toát nghieäp Thieát Keá Tuyeán Viba Soá Hình 2-5-6: Khoaûng hôû an toaøn cuûa ñöôøng truyeàn . Neáu nhö ñænh nhaáp nhoâ caét ñôùi caàu Fresnel thöù nhaát thì söï suy giaûm truyeàn daãn goïi laø “Toån thaát nhaáp nhoâ” (Ridge Loss) ñöôïc coäng vaøo vôùi toån thaát khoâng gian töï do. Toån thaát nhaáp nhoâ gaây ra bôûi moät ñænh coù theå tính döïa vaøo hình 2-5-6. Neáu coù hai hoaëc nhieàu caùc ñænh khaùc nhau toàn taïi giöõa hai vò trí thì toån thaát nhaáp nhoâ toång coù theå tính baèng caùch laäp laïi thuû tuïc treân theo töøng böôùc moät nhö ví duï ôû hình 2-5-7. Giaû ñònh raèng coù ba ñænh nhaáp nhoâ R1,R2 ,R3 giöõa hai vò trí A vaø B. Toån thaát nhaáp nhoâ gaây ra bôûi R1 coù theå tính ñöôïc vôùi giaû ñònh raèng ñieåm nhaän B noù bò di chuyeån taïm ñeán R2. Toån thaát nhaáp nhoâ gaây ra bôûi R2 coù theå tìm thaáy baèng caùch giaû ñònh ñieåm B di chuyeån ñeán R3 vaø ñieåm phaùt A ñöôïc di chuyeån ñeán ñieåm A,. Chieàu cao cuûa A, coù ñöôïc tính baèng caùch keùo daøi ñöôøng thaúng R1-R2 ñeán ñieåm giao nhau giöõa ñöôøng thaúng naøy vaø ñöôøng thaúng ñöùng keû töø ñieåm A. Töông töï nhö vaäy toån thaát gaây ra ôû R3 coù theå tính nhö laø toån thaát nhaáp nhoâ giöõa caùc ñieåm B vaø A,. Toån thaát nhaáp nhoâ toång laø toång caùc toån thaát nhaáp nhoâ rieâng bieät coù töø caùc thuû tuïc ôû treân. Söï öôùc löôïng veà toån thaát ñöôïc söû duïng ñeå kieåm tra söï suy giaûm cuûa soùng tröïc tieáp hoaëc tìm kieám hieäu öùng che ñeå giaûm soùng phaûn xaï töø maët ñaát hoaëc soùng truyeàn qua. Ay R2 R3 R1 A’ A B ?? Hình 2-5-7 : Moät tuyeán viba coù vaøi gôøn beân trong. Ñeå traùnh fading loaïi K nghieâm troïng hoaëc söï meùo daïng truyeàn daãn gaây ra bôûi soùng phaûn xaï töø maët ñaát, ñöôøng truyeàn neân ñöôïc löïa choïn ñeå khoâng moät soùng phaûn xaï ñaùng keå naøo ñeán ñöôïc ñieåm nhaän. Ñeå kieåm tra söï aûnh höôûng cuûa soùng phaûn xaï trong moät tuyeán viba thieát keá, ta caàn phaûi ñònh ñieåm phaûn xaï ñeå bieát ñöôïc tình traïng ñòa chaát cuûa ñieåm phaûn xaï vaø cuõng ñeå xem soùng phaûn xaï coù bò che bôûi ñænh nhaáp nhoâ naøo hay khoâng. Ñieåm phaûn xaï nhö laø hình 2 -5-8 coù theå tìm baèng ñoà thò ôû hình 2 -5-9. Ñaàu tieân caùc heä soá C vaø m coù theå tính baèng coâng thöùc sau: 15
  5. . Thieát Keá Tuyeán Viba Soá luaän aùn toát nghieäp h1 – h2 C =——— trong ñoù h1 > h2 h 1 + h2 d2 m = ———— 4ka(h1+h2) Trong ñoù : h1 , h2 : laø chieàu cao cuûa hai anten (m) K: laø heä soá hieäu duïng baùn kính traùi ñaát a ñöôøng kính traùi ñaát C , m : laø caùc heä soá ÔÛ böôùc thöù hai thoâng soá b coù ñöôïc baèng caùch ñaët C vaø m trong ñoà thò. Ñieåm phaûn xaï coù theå tính bôûi: d d1 = —(1+b) 2 d d 2 = —(1-b) hoaëc d – d1 2 Hình 2-5-8:Soùng phaûn xaï ñaát Heä soá phaûn xaï hieäu duïng vaø toån thaát phaûn xaï töông öùng ñöôïc phaân loaïi bôûi tình traïng ñòa lyù bôûi ñieåm phaûn xaï ñöôïc lieät keâ ôû trong baûng 2-5-3. Thöôøng thì seõ thích hôïp hôn neáu suy giaûm soùng phaûn xaï hôn 14 dB so vôùi soùng tröïc tieáp. Soùng phaûn xaï coù theå suy giaûm bôûi: i) Tính ñònh höôùng cuûa anten ôû caû hai vò trí. ii) Toån thaát phaûn xaï. iii) Toån thaát nhaáp nhoâ neáu coù. Toång cuûa caùc toån thaát naøy goïi laø “Söï suy giaûm hieäu duïng cuûa soùng phaûn xaï“ 16
  6. . Thieát Keá Tuyeán Viba Soá luaän aùn toát nghieäp Baêng taàn Maët nöôùc Ñoàng luaù Vuøng baèng Thaønh phoá , röøng phaúng Heä soá Toån thaát Heä soá Toån thaát Heä soá Toån thaát Heä soá Toån thaát (GHz) (dB) (dB) (dB) (dB) 2 1 0 0.8 2 0.6 4 0.3 10 4 1 0 0.8 2 0.6 6 0.2 14 6 1 0 0.8 2 0.6 6 0.2 14 11 1 0 0.8 2 0.6 8 0.16 16 Hình 2-5-3 : Heä soá phaûn xaï vaø toån hao 5. Goùc thaúng ñöùng cuûa ñöôøng truyeàn: Söï tính toaùn veà caùc goùc thaúng ñöùng cuûa caùc soùng phaûn xaï ñaát vaø caùc soùng tröïc tieáp ñoâi khi caàn thieát cho ñoïnh öôùc löôïng söï suy giaûm cuûa soùng phaûn xaï gaây ra bôûi ñoä ñònh höôùng cuûa anten. Hình 2-5-9 : Goùc thaúng ñöùng cuûa ñöôøng truyeàn Caùc goùc thaúng ñöùng nhö ôû trong hình 2-5-9 coù theå tính nhö sau: a. Caùc goùc thaúng ñöùng cuûa soùng tröïc tieáp . h1 – h 2 d 1 = -( ——— + ——) 17
  7. . Thieát Keá Tuyeán Viba Soá luaän aùn toát nghieäp 2Ka  h 2 – h1 d 2 = -(——— + ——) 2Ka  Trong ñoù : 1 , 2 : Caùc goùc naèm ngang (rad) h 1 : ñoä cao cuûa anten ôû vò trí A so vôùi maët ñaát (m). h 2 : ñoä cao cuûa anten ôû vò trí B so vôùi maët ñaát (m). b. Caùc goùc thaúng ñöùng cuûa goùc phaûn xaï . h1 d1 1 = -( — + —— ) d 2Ka h2 d2 2 = -( — + —— ) d 2Ka Trong ñoù : 1 , 2 laø caùc goùc thaúng ñöùng cuûa soùng phaûn xaï (rad) h1 ñoä cao cuûa anten ôû vò trí A so vôùi maët ñaát (m). h2 ñoä cao cuûa anten ôû vò trí B so vôùi maët ñaát (m). c. Caùc soùng thaúng ñöùng giöõa soùng phaûn xaï vaø soùng tröïc tieáp . h 1 h1 – h 2 d2  1 = — - ——— - —— d1 2Ka  h 2 h2 – h 1 d1 2 = — - ——— - —— d2 2Ka  ÔÛ caùc coâng thöùc treân caùc goùc ñöôïc bieåu dieãn baèng Radian, chieàu cao vaø khoaûng caùch tính baèng meùt. Neáu  > 0 thì  laø moät goùc höôùng leân Neáu  < 0 thì  laø moät goùc höôùng xuoáng  thöôøng coù giaù trò aâm do ñoù  ôû caùc tröôøng hôïp ñeàu laø goùc quay xuoáng. 6. Bieåu ñoà ñoä cao: Khi caû hai soùng tröïc tieáp vaø phaûn xaï ñeàu ñeán ñöôïc anten thu thì coâng suaát tín hieäu Viba nhaän ñöôïc thay ñoåi vôùi ñoä cao cuûa anten. Ñieàu naøy laø do söï khaùc nhau veà ñoä daøi cuûa ñöôøng truyeàn giöõa soùng tröïc tieáp vaø soùng phaûn xaï thay ñoåi vôùi ñoä cao cuûa anten daãn ñeán söï thay moái quan heä veà pha giöõa hai soùng. Söï thay ñoåi möùc coâng suaát 18
  8. . luaän aùn toát nghieäp Thieát Keá Tuyeán Viba Soá nhaän ñöôïc vôùi chieàu cao cuûa anten noù ñöôïc bieåu dieãn baèng bieåu ñoà ñoä cao nhö ôû trong hình 2-5-10. Hình 2-5-10 : Moät ví duï cuûa bieåu ñoà ñoä cao . Caùc tính toaùn veà söï khaùc nhau cuûa ñöôøng truyeàn, chieàu saâu vaø ñoä cao cuûa bieåu ñoà ñoä cao ñoâi khi caàn thieát cho vieäc quyeát ñònh khoaûng caùch thaúng ñöùng cuûa caùc anten cho söï phaân taäp khoâng gian söï nhaän hoaëc ñeå tìm heä soá phaûn xaï hieäu duïng töø bieåu ñoà ñoä cao. a/ Chieàu cao hieäu duïng cuûa anten h1’vaø h2’ (Xem hình 2-5-10) d 12 d 22 1= —— 2=—— 2Ka 2Ka h1 ’ = h 1 –  1 h 2 ’ = h2 –  2 b/ Söï khaùc nhau ñöôøng truyeàn . 2h1’h2’ S = ——— d c/ Ñoä saâu cuûa bieåu ñoà ñoä cao , db ( xem hình 3 -17 ) 1 db = 20Log——— dB 1 - e Trong ñoù e : heä soá phaûn xaï hieäu duïng . d/ Ñoä cao cuûa bieåu ñoà ñoä cao , P1 vaø P2 19
  9. . luaän aùn toát nghieäp Thieát Keá Tuyeán Viba Soá d Phía h1 P1= —— 2h 2 d Phía h2 P2 = —— 2h 1 III. CAÙC KIEÅM TRA VEÀ CHÆ TIEÂU TRUYEÀN DAÃN 1. Giôùi Thieäu: Phaåm chaát vaø ñoä tin caäy laø hai yeáu toá chính cuûa chæ tieâu truyeàn daãn. Caùc yeáu toá chính ñöôïc kieåm tra ôû trong vieäc löïa choïn vò trí laø taïp aâm nhieät, taïp aâm giao thoa vaø taïpaâm ñoät bieán nhaùy gaây ra do Fading saâu, bôûi vì chuùng lieân quan ñeán ñöôøng truyeàn cuûa heä thoáng. Taïp aâm ñieàu cheá töông hoã coù theå quyeát ñònh bôûi caùc ñaëc ñieåm cuûa thieát bò Viba söû duïng. Vì vaäy vieäc löïa choïn vò trí seõ khoâng quan taâm ñeán taïp aâm ñieàu cheá töông hoã. 2. Taïp aâm nhieät: Tæ soá cuûa tín hieäu ñoái vôùi taïp aâm nhieät ôû ngoõ ra maùy thu ñöôïc quyeát ñònh bôûi möùc tín hieäu nhaän ñöôïc vaø chæ tieâu cuûa thieát bò Viba söû duïng. Coâng suaát tín hieäu nhaän ñöôïc treân moät ñöôøng truyeàn Viba ñöôïc tính baèng coâng thöùc: Pr = Pt + Gt + Gr – L - Lf Trong ñoù : Pr : coâng suaát tín hieäu nhaän ñöôïc (dBm) Pt : coâng suaát ngoõ ra maùy phaùt (dBm) Gt: ñoä lôïi cuûa anten phaùt (dB) Gr: ñoä lôïi cuûa anten thu (dB) L : toån thaát khoâng gian töï do (dB) Lf: toån thaát toång trong caùc heä thoáng Feeder ôû trong caû hai ñaàu (dB) Toån thaát khoâng gian töï do coù theå tính baèng coâng thöùc sau ñaây: 4 d L = 20Log ——  Trong ñoù : L : toån thaát khoâng gian töï do (dB) m : chieàu daøi ñöôøng truyeàn (m)  : böôùc soùng (m) Tæ soá tín hieäu – taïp aâm nhieät trong moät keânh ñieän thoaïi söû duïng SS-FM (Single side Band FM) ñöôïc cho bôûi coâng thöùc: P r S02 S / N = 10Log ———— 20
  10. . Thieát Keá Tuyeán Viba Soá luaän aùn toát nghieäp KT fF fm2 S0 S / N = 10LogPr – 10 LogKT fF + 20Log— fm Trong ñoù : S/N : tæ soá tín hieäu /taïp aâm nhieät trong moät keânh ñieän thoaïi (dB) 10lg Pr : coâng suaát tìn hieäu Viba nhaän ñöôïc (dBm) K:haèng soá Boltzmann 1,38*10-23 J/ 0K T: Nhieät ñoä cuûa boä Mixer maùy thu (Kenvin) f: Baêng thoâng cuûa keânh thoaïi . F :chæ soá taïp aâm cuûa maùy thu . S0 :ñoä leäch taàn soá hieäu duïng . fm: Taàn soá tín hieäu ôû baêng goác (cuøng ñô vò vôùi S0) Coâng thöùc treân cho ta thaáy chæ soá coâng suaát tín hieäu nhaän ñöôïc quyeát ñònh tæ soá : Tín hieäu /taïp aâm nhieät (S/N). 3.Giao thoa voâ tuyeán ngay trong moät heä thoáng Viba ñieåm noái ñieåm. a.Toång quaùt. Coù theå coù raát nhieàu nguyeân nhaân khaùc nhau gaây ra giao thoa voâ tuyeán trong baûn thaân cuûa heä thoáng lieân laïc. Trong vieäc choïn vò trí chuû yeáu laø giao thoa voâ tuyeán ñoàng keânh. Löôïng giao thoa voâ tuyeán coù theå ñöôïc quyeát ñònh töø söï khaùc nhau cuûa möùc tín hieäu, taàn soá Viba,cöïc tính cuûa hai soùng Viba. Trong vieäc kieåm tra giao thoa, giao thoa taïp aâm ñöôïc tính döïa vaøo söï khaùc nhau veà möùc, boû qua moät beân caùc yeáu toá khaùc, neáu keát quûa tính toaùn vöôït khoûi giôùi haïn cho pheùp, taïp aâm ñöôïc tính laïi vôùi caùc yeáu toá khaùc. Caùc tín hieäu Viba khoâng mong muoán khoâng chæ taïo ra taïp aâm giao thoa maø coøn laøm nhieãu loaïn söï hoaït ñoäng cuûa vieäc chuyeån maïch keânh Viba Neáu möùc cuûa soùng khoâng mong muoán vöôït qua möùc neùn cuûa maùy thu vaäy maùy thu seõ tieáp tuïc hoaït ñoäng ngay caû khi nhaän ñöôïc tín hieäu mong muoán hoaëc möùc cuûa noù rôi xuoáng döôùi möùc neùn. Tæ soá tín hieäu/taïp aâm giao thoa (S/I) cuûa moät keânh ñieän thoaïi coù theå ñöôïc vieát nhö sau (giaû ñònh raèng caû hai tín hieäu mong muoán vaø khoâng mong muoán coù cuøng kieåu ñieàu cheá). S/I=D/U +20 -Döõ lieäu do Fading vi sai+Söï caûi tieán do taàn soá khaùc+söï caûi tieán do cöïc tính khaùc nhau Trong ñoù caùc thaønh phaàn ñöôïc tính baèng dB D: Coâng suaát tín hieäu mong muoán nhaän ñöôïc . U: Coâng suaát tín hieäu khoâng mong muoán nhaän ñöôïc. Giaù trò 20 ñöôïc ruùt ra töø nhöõng phaàn sau: 21
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2