Giáo trình Thông tin và điều độ trong hệ thống điện - Chương 4: Giới thiệu hệ thống thông tin BA
Thäng Tin Va Âiãu ÂäTrong Hã Thäng Âiãn
Chæång 4
GIÅI THIÃU HÃ THÄNG THÄNG TIN VI BA
4.1. Giåi thiãu chung:
Tên hiãu vi ba la nhæng tên hiãu co tán sä tæ 1 GHz trå lãn va
thæång âæåc coi nhæ nàm trong dai tán sä tæ 1-30 GHz, âäi khi cung co
thã xem nhæ thuäc vung tán sä tæ 1-300 GHz våi bæåc song λ=1-30 cm.
Hiãn nay dai tán sä tæ 0-300 MHz âa hoan toan âæåc sæ dung hãt
båi cac âai phat song vä tuyãn khac nhau. Vç váy ngæåi ta cä gàng khai
thac dai tán sä vi ba co phä rát räng. Æng våi thäng tin vi ba, bàng
thäng thæång räng hån khi truyãn tin. Bàng thäng räng cung cho phep
dung cac ky thuát ghep kãnh khac nhau âã truyãn âæåc nhiãu thäng tin
hån. Dai tán sä vi ba cung rát thêch håp cho cac hã thäng thäng tin sä
truyãn tên hiãu nhë phán.
Mät kãt näi vi ba (microware link) (con goi la vä tuyãn chuyãn
tiãp) la mät hã thäng thäng tin giæa 2 âiãm cä âënh, bàng song vä tuyãn
co hæång tênh rát cao nhå cac anten âënh hæång.
Kãt näi vi ba co thã truyãn tai :
-Cac cuäc âam thoai song song, ghep kãnh theo tán sä hoàc thåi
gian.
-Cac chæång trçnh truyãn hçnh.
-Dæ liãu...
Tuy theo dang tin tæc tæång tæ hoàc sä, cac phæång phap âiãu chã
khac nhau âæåc sæ dung âã tao ghep kãnh va chuyãn phä tán lãn vung
tán sä thêch æng.
Âäi våi song vi ba tæång tæ: thæc hiãn ghep kãnh theo tán sä cac
kãnh tæång tæ, sau âo chuyãn lãn phä tán sä cao nhå âiãu tán FM.
Âäi våi song vi ba sä: thæc hiãn ghep kãnh theo thåi gian (TDM)
cac kãnh âa âæåc sä hoa båi âiãu chã PCM, sau âo chuyãn lãn phä tán
Khoa Âiãn - Træång Âai hoc Ky thuát - Âai hoc Âa Nàng
31
Thäng tin va Âiãu âä trong Hã Thäng Âiãn
cao nhå cac âiãu chã tæång tæ våi song mang hçnh sin. Hiãn nay vi ba sä
ngay cang chiãm æu thã.
Trong kãt näi viba hai chiãu truyãn tin å hai tán sä khac nhau. Cac
anten âæåc dung chung cho ca hai chiãu phat va thu.
Thäng thæång, nãu âæång truyãn xa gàp chæång ngai vát, phai chia
thanh nhiãu tram chuyãn tiãp co nhiãm vu thu nhán tên hiãu siãu cao
tán, khuãch âai va tai phat âi, våi tán sä song mang khac. Ngoai ra, con
co loai tram chuyãn tiãp thu âäng, chè co tac dung âäi hæång song, væåt
qua chæång ngai nao âo.
4.2.Vi ba sä
Vi ba sä âæåc chia thanh ba loai :
Mang vi ba sä dung læång nho co sä kãnh tæ 24 âãn 60 kãnh, mang
nay thæång dung cho cac tuyãn thäng tin liãn lac nhanh (tuyãn cáp
huyãn).
Mang vi ba sä dung læång trung bçnh tæ 120 kãnh âãn 960 kãnh.
Mang nay dung cho cac tuyãn liãn tènh, co thã sæ dung âã truyãn thanh
va truyãn sä liãu.
Mang vi ba sä co dung læång lån co sä kãnh trãn 960 kãnh. Hã
thäng nay thæång dung lam tuyãn thäng tin truc quäc gia va quäc tã.
Trãn hã thäng nay thæång co thã âap æng âæåc nhiãu dëch vu khac nhau
nhæ truyãn hçnh, truyãn thanh, âiãn thoai, fax, telex, truyãn sä liãu...va
nhiãu dëch vu khac.
Hã thäng vi ba sä âam nhán rát nhiãu chæc nàng: ma hoa tên hiãu,
giai ma tên hiãu, ghep kãnh theo thåi gian, phat song siãu cao... Hã
thäng vi ba sä âæåc biãu diãn dæåi dang så âä khäi:
Anten
TX
A/D
PCM
Σ
R X
Hçnh 4.1. Så âä khäi vi ba sä
32
Khoa Âiãn - Træång Âai hoc Ky thuát - Âai hoc Âa Nàng
Thäng Tin Va Âiãu ÂäTrong Hã Thäng Âiãn
Trong så âä gäm co cac khäi sau:
Khäi A/D - D/A lam nhiãm vu chuyãn âäi tên hiãu tæ tæång tæ
thanh tên hiãu sä å phán phat va ngæåc lai tæ sä ra tæång tæ å phán thu.
Khäi PCM lam nhiãm vu âiãu chã tên hiãu va ghep tên hiãu, ghep
kãnh, phán kãnh theo thåi gian.
Khäi
tên hiãu
Σ lam nhiãm vu täng håp cac luäng tên hiãu va tach cac luäng
Khäi TX, RX: Lam nhiãm vu phat va thu tên hiãu cao tán.
Cac tên hiãu vi ba cung tæång tæ nhæ song anh sang truyãn âi theo
âæång thàng. Vç váy cac khoang cach truyãn tin thæång bë giåi han theo
tám nhçn thàng (khac våi song vä tuyãn radio la song co thã bë uän cong
å táng iän hoa trong khê quyãn).
Vi ba sä sæ dung song truyãn thàng tæ anten phat âãn anten thu
nghéa la cac tram vi ba sä phai nàm trong tám nhçn thàng. Vç váy yãu
cáu cå ban nhát khi thiãt kã âæång tuyãn vi ba sä la trong vung song
truyãn thàng khäng co vát che chàn, du rát nho nhæ cáy cäi, nha cæa,
thap cao...
Trong hã thäng thäng tin vi ba thæång dung cac anten gæång
parabol phan xa. Bã màt anten la 1 dang paraboloid, co tiãu âiãm chênh
la vë trê cua nguän phat song. Tæ tiãu âiãm cua mät gæång parabol cac
tia song sau khi phan xa tæ màt parabol se trå thanh chum tia song song
song (hçnh 4.2).
Thäng tin vi ba la loai thäng tin âiãm näi âiãm, phæång thæc truyãn
lan bàng song khäng gian. Hai anten thu va phat âæåc âàt å 1 âä cao
nhát âënh (thæång phai lån hån hang chuc lán bæåc song) va hæång vao
nhau, khäng bë che khuát tám nhçn thàng âã co thã truyãn tin âi xa.
Tuyãn thäng tin nay bë anh hæång nhiãu cua âëa hçnh tæ nåi phat tåi nåi
thu va âiãu kiãn khê háu trãn tuyãn.
Khoa Âiãn - Træång Âai hoc Ky thuát - Âai hoc Âa Nàng
33
Thäng tin va Âiãu âä trong Hã Thäng Âiãn
ÂÁU PHAT & THU
ÄNG DAN SONG
(CAP ÂÄNG TRUC)
ÂIÃU CHÃ PCM (GHEP KÃNH)
Hçnh 4.2. Hoat âäng cua anten vi ba.
Thäng thæång trong mät tram thu phat, anten âàt cach xa may phat
va may thu, âàc biãt la trong cac tram vi ba anten phai âàt cao so våi
màt âát co khi tåi hang tràm met. Âã âæa nàng læång cao tán tæ âáu ra
may phat hay âáu vao may thu âãn anten ta phai sæ dung cac thiãt bë
truyãn dán nàng læång cao tán. Thäng thæång, trong thäng tin vä tuyãn
ngæåi ta sæ dung 3 loai thiãt bë âã truyãn dán âo la: cap song hanh âäi
xæng (twin wire), cap âäng truc (coaxial cable) va äng dán song (wave
guide). Å dai song cæc ngàn, âàc biãt la dai song decimet va centimet
ngæåi ta thæång sæ dung cap âäng truc va äng dán song.
a) Cap song hanh âäi xæng
Cap song hanh âäi xæng la hã 2 dáy dán giäng hãt nhau, co cung cac
âàc tênh âiãn so våi âiãm âát.
Cac dáy nay âæåc bo lai thanh cap, bao gäm cac dáy âæåc boc vo cach
âiãn va xoàn lai våi nhau âã lam giam âiãn cam ghep giæa cac càp dáy våi
nhau. Ca bo dáy con âæåc boc mät vo chäng nhiãu bãn ngoai.
-Låp cach âiãn: thæång dung nhát la vát liãu giáy âàc biãt (thuán tuy
cellulose). Vát liãu giáy våi âàc tênh hut ám cao co thã chäng ám tät cho
cac dáy dán, nhæng lai lam tàng âä mát mat âiãn mäi.
34
Khoa Âiãn - Træång Âai hoc Ky thuát - Âai hoc Âa Nàng
Thäng Tin Va Âiãu ÂäTrong Hã Thäng Âiãn
-Dáy dán: dáy âäng tiãn dung vç âàc tênh dán âiãn tät va dã gia cäng,
han näi. Dáy nhäm nhe re tiãn hån, nhæng rát kho han näi.
-Låp vo: dung âã chäng cac anh hæång cå khê, hoa hoc va ca âiãn
(nhiãu) tæ bãn ngoai. Vo chç rát tiãn dung du trong læång nàng va chäng
nhiãu khäng tät. Vo nhäm nhe hån nhæng kho chã tao va dã bë bazå àn
mon. Trong træång håp cán thiãt co thã dung thãm mät låp vo phu bàng
nhäm hay âäng.
b/ Cap âäng truc:
Cap âäng truc âæåc cáu tao tæ 2 dáy dán âäng truc, låp ngoai näi âát,
låp trong giæa tám, å giæa la vát liãu cach âiãn cao tán. Låp dáy dán trong
thæång la mät dáy âäng, nhäm hoàc kim loai deo, co thã la dáy âäng âàc
hay äng räng, låp ngoai tao båi cac dai âäng va nhäm xoàn theo chiãu dai.
Cac såi âäng truc con co thã âæåc nhom thanh mät cap lån âæåc bao vã båi
låp vo boc va chäng nhiãu.
d1
d2
Hçnh 4.3. Cap âäng truc.
Khi ta âæa nàng læång cao tán vao cap âäng truc, giæa hai dáy dán
trong va dáy dán ngoai se phat sinh mät song âiãn tæ chay doc theo dáy.
Cap âäng truc co thã sæ dung cho dai song cæc dai âãn dai song cm.
Tuy nhiãn, khi lam viãc å tán sä cao tæ 2 GHz trå lãn thç tän hao trong
chát âiãn mäi tàng lãn. Hån næa, våi nhæng may phat cäng suát lån
hang tràm W âãn KW å tán sä siãu cao, cap âäng truc co thã se khäng
chëu âæng âæåc. Trong træång håp nay, ngæåi ta dung äng dán song.
c/ Äng dán song:
Cac äng dán song (hçnh 4.4) âæåc dung âã truyãn dán nàng læång
cua tên hiãu vi ba tæ mät nåi nay âãn mät nåi khac giæa cac phán khac
nhau cua mät thiãt bë vi ba hoàc tæ thiãt bë lãn anten phat, hay tæ anten
Khoa Âiãn - Træång Âai hoc Ky thuát - Âai hoc Âa Nàng
35
Thäng tin va Âiãu âä trong Hã Thäng Âiãn
thu âãn may thu. Äng dán song thæång âæåc chã tao tæ âäng, nhäm
hoàc âäng thau dæåi dang nhæng äng hçnh chæ nhát, hçnh tron, hçnh elip.
Låp kim loai phêa bãn trong cua cac äng dán song thæång âæåc phu bac
âã giam âiãn trå xuäng tháp.
Hçnh 4.4. Cac loai äng dán song.
Nãu ta kêch thêch vao trong äng dán song 1 træång âiãn tæ, thç song
âiãn tæ se truyãn lan trong äng dán song tæ âáu nay âãn âáu kia bàng
cach phan xa nhiãu lán å thanh äng. Cac song co bæåc song lån hån hai
lán kêch thæåc thanh räng cua äng thç khäng truyãn âæåc trong äng dán
song.
Mät tuyãn viba sä bao gäm nhiãu âoan chuyãn tiãp, trung bçnh mäi
âoan cach nhau khoang 50 km. Cuäi mäi âoan chuyãn tiãp la cac tram
âæåc phán nhæ sau:
- Tram âáu cuäi:
Thæång âæåc âàt tai cac âáu mäi giao thäng lån.
- Tram re kãnh:
Tram re kãnh nàm å cac vung dán cæ, thë xa doc tuyãn viba sä.
Tram nay co chæc nàng xuäng kãnh hoàc lãn kãnh nhàm thiãt láp thäng
tin giæa cac vung lán cán co liãn quan.
- Tram chuyãn tiãp:
Co 2 loai chênh la chuyãn tiãp têch cæc va chuyãn tiãp thu âäng
36
Khoa Âiãn - Træång Âai hoc Ky thuát - Âai hoc Âa Nàng
Thäng Tin Va Âiãu ÂäTrong Hã Thäng Âiãn
+ Tram chuyãn tiãp têch cæc: co nhiãm vu thu nhán tên hiãu tæ tram
phêa træåc khuãch âai bu cac dang meo, chuyãn âäi tán sä räi phat tiãp
cho tram sau. Tram chuyãn tiãp têch cæc co thã co ngæåi va khäng co
ngæåi âiãu khiãn. Å cac tram chuyãn tiãp khäng co ngæåi âiãu khiãn
thæång sæ dung nguän pin màt tråi cung cac tä Acqui dung læång lån
âam bao nguän cáp cho thiãt bë.
+ Tram chuyãn tiãp thu âäng: thæång khäng co thiãt bë thu phat.
Tram nay thæång sæ dung âënh hæång cua cac anten âã thay âäi hæång
tuyãn cua song vi ba qua cac vung âëa hçnh phæc tap.
4.3.Mät sä cac âàc âiãm ky thuát riãng cua thäng tin vi ba:
Thäng tin vi ba co mät sä cac âàc âiãm ky thuát riãng sau:
- Viãc phán têch cac mach âiãn å vung tán sä cao nhæ tán sä vi ba
kho khàn hån. Thäng thæång âäi våi cac mach co tán sä tháp hån 30
MHz, viãc phán têch dæa trãn cac quan hã dong âiãn - âiãn ap. Con å
tán sä vi ba, âa sä cac phán tæ va mach âæåc phán têch thäng qua cac
âiãn træång, tæ træång.
- Ky thuát âo trong thäng tin vi ba cung khac træåc. Trong cac
mach âiãn tæ tán sä tháp, ngæåi ta thæång âo dong va ap, con trong cac
mach vi ba cán âo cac thäng sä cua âiãn træång, tæ træång va cäng suát
cua tên hiãu.
- Å cac tán sä cao cua hã thäng thäng tin vi ba, mät âiãn trå cung
co ca cac tênh cam khang, dung khang va âæåc xem nhæ mät mach
LCR. Cac tu âiãn va cuän dáy cung co cung âàc tênh tæång tæ.
- Âã tao nãn cac mach cäng hæång å cac tán sä vi ba, gia trë cua
cac âai læång L va C cán phai rát nho. Âiãu nay gáy nhiãu kho khàn vã
màt ky thuát vç ngay ca mät âoan dáy dán nho cå vai cm cung âa co L
kha lån å tán sä vi ba.
- Cac thiãt bë ban dán cung khäng lam viãc bçnh thæång å cac tán
sä vi ba. Cac diode va transistor bçnh thæång se khäng hoat âäng å tán
sä vi ba. Å cac tán sä tháp, thåi gian væåt quang (transit time) trong cac
transistor la co thã bo qua, xem nhæ rát be (thåi gian væåt quang la
khoang thåi gian cán thiãt âã mät âiãn tæ hay mät lä häng væåt quang
Khoa Âiãn - Træång Âai hoc Ky thuát - Âai hoc Âa Nàng
37
Thäng tin va Âiãu âä trong Hã Thäng Âiãn
âæång giæa hai cæc trong transistor). Tuy nhiãn å cac tán sä vi ba do chu
ky T=1/f rát be (do f qua lån) nãn thåi gian væåt quang trå nãn chiãm
phán tràm kha lån so våi thåi gian mät chu ky cua 1 tên hiãu vi ba.
Vç váy trong ky thuát vi ba ngæåi ta phai chã tao cac diode va
transistor âàc biãt nho va tæ cac chát âàc biãt nhæ gallium arsenide co
thåi gian væåt quang be hån so våi trong silic.
Ngoai ra trong cac hã thäng vi ba ngæåi ta con dung cac thiãt bë
âàc biãt trong cac mach khuãch âai cäng suát nhæ cac äng chán khäng
klystron, magnetron, äng dán song.
- Cac tên hiãu vi ba rát dã bë phan xa va bë chãch hæång khi gàp cac
vát thã lån nho khac nhau. Thám chê ca cac hat mæa, hat sæång cung co
thã háp thu va lam suy yãu cac tên hiãu vi ba, nhát la å vung tán sä cå
20 GHz.
38
Khoa Âiãn - Træång Âai hoc Ky thuát - Âai hoc Âa Nàng
8 trang
11760
Free
Bạn đang xem tài liệu "Giáo trình Thông tin và điều độ trong hệ thống điện - Chương 4: Giới thiệu hệ thống thông tin BA", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_thong_tin_va_dieu_do_trong_he_thong_dien_chuong_4.pdf
