Giáo trình Truyền hình vệ tinh
Ch-¬ng 1: Ph¸t h×nh qua vÖ tinh
Bµi 1: kh¸i qu¸t hÖ thèng thu ph¸t h×nh qua vÖ tinh
I - hÖ thèng thu ph¸t h×nh qua vÖ tinh
1- LÞch sö th«ng tin vÖ tinh:
Kû nguyªn vÒ th«ng tin vÖ tinh b¾t ®Çu tõ 10-1957 khi Liªn X« cò
phãng thµnh c«ng vÖ tinh nh©n t¹o Sputnik-1 ®Çu tiªn trªn thÕ giíi. Nh÷ng
n¨m sau ®ã ®-îc ®¸nh dÊu b»ng nhiÒu sù kiÖn nh-:
LÇn ®Çu tiªn, n¨m 1958, mét bøc ®iÖn ®-îc ph¸t qua vÖ tinh SCORE,
n¨m 1960 vÖ tinh th«ng tin ECHO víi viÖc chuyÓn tiÕp tÝn hiÖu thô ®éng, n¨m
1962 cã TELSTAR vµ RELEY, n¨m 1963 cã vÖ tinh ®Þa tÜnh ®Çu tiªn.
N¨m 1964 thµnh lËp tæ chøc th«ng tin vÖ tinh quèc tÕ INTELSAT.
N¨m 1965, hÖ thèng th«ng tin vÖ tinh th-¬ng m¹i ®Çu tiªn trªn thÕ giíi
lµ INTELSAT- 1 víi tªn gäi EARLY BIRD ra ®êi. Còng n¨m ®ã, vÖ tinh
th«ng tin liªn l¹c ®Çu tiªn cña Liªn X« cã tªn gäi lµ MOLNYA ®-îc phãng
lªn quü ®¹o Ellip. Tõ ®ã ®Õn nay ®¸nh dÊu sù tiÕn bé v-ît bËc trong c«ng
nghÖ chÕ t¹o vÖ tinh, tªn löa ®Èy vµ c«ng nghÖ c¸c tr¹m mÆt ®Êt, th«ng tin vÖ
tinh kh«ng nh÷ng chØ dïng cho c¸c dÞch vô th«ng tin quèc tÕ, truyÒn h×nh mµ
cßn ®-îc dïng cho th«ng tin khÝ t-îng, nghiªn cøu vò trô, th¨m dß tr¸i ®Êt,
th«ng tin an toµn cøu n¹n...
N¨m 1971 thµnh lËp tæ chøc INTERSPUTNIK gåm Liªn X« vµ 9 n-íc
x· héi chñ nghÜa.
N¨m 1972-1976 Canada, Mü, Liªn X« vµ Indonesia sö dông vÖ tinh cho
th«ng tin néi ®Þa.
N¨m 1979 thµnh lËp tæ chøc th«ng tin hµng h¶i quèc tÕ qua vÖ tinh
INMARSAT.
N¨m 1984 NhËt B¶n ®-a vµo sö dông hÖ thèng truyÒn h×nh trùc tiÕp qua
vÖ tinh.
N¨m 1987 thö nghiÖm thµnh c«ng vÖ tinh phôc vô cho th«ng tin di ®éng
qua vÖ tinh.
3
Thêi kú nh÷ng n¨m 1999 ®Õn nay, ra ®êi ý t-ëng vµ h×nh thµnh nh÷ng
hÖ thèng th«ng tin di ®éng vµ th«ng tin b¨ng réng toµn cÇu sö dông vÖ tinh.
C¸c hÖ thèng ®iÓn h×nh nh- GLOBAL STAR, IRIDIUM, ICO, SKYBRIGDE,
TELEDESIC...
Cïng víi sù ph¸t triÓn cña khoa häc, ngµy nay th«ng tin vÖ tinh ®· trë
thµnh phæ biÕn trªn toµn thÕ giíi. Th«ng tin vÖ tinh cã kh¶ n¨ng cung cÊp
nhiÒu lo¹i dÞch vô kh¸c nhau nh- dÞch vô tho¹i, ph¸t thanh truyÒn h×nh, truyÒn
sè liÖu, v« tuyÕn dÉn ®-êng, th«ng tin an toµn cøu n¹n,...
Mét vÖ tinh cã kh¶ n¨ng thu ph¸t sãng v« tuyÕn sau khi ®-îc phãng vµo
vò trô, vÖ tinh cã nhiÖm vô thu sãng v« tuyÕn nhËn ®-îc tõ c¸c tr¹m mÆt ®Êt
sau ®ã khuyÕch ®¹i, ®æi tÇn vµ ph¸t xuèng c¸c tr¹m mÆt ®Êt kh¸c.
2 - CÊu tróc hÖ thèng th«ng tin vÖ tinh
CÊu tróc c¬ b¶n cña mét hÖ thèng th«ng tin vÖ tinh bao gåm phÇn
kh«ng gian (Space Segment) vµ phÇn mÆt ®Êt (Ground Segment).
PhÇn kh«ng gian
§-êng lªn
§-êng xuèng
fUP
fDown
TT&C Station
PhÇn mÆt ®Êt
Tr¹m mÆt ®Êt ph¸t
Tr¹m mÆt ®Êt thu
H×nh 1.1 - CÊu tróc chung hÖ thèng th«ng tin vÖ tinh
A - PhÇn kh«ng gian (Space Segment).
PhÇn kh«ng gian bao gåm vÖ tinh vµ tÊt c¶ c¸c trung t©m ®Æt ë mÆt ®Êt
®Ó ®iÒu khiÓn vµ gi¸m s¸t vÖ tinh. Trung t©m ®iÒu khiÓn vµ gi¸m s¸t vÖ tinh
4
bao gåm c¸c tr¹m b¸m (tracking station), tr¹m ®o xa (Telemetry Station), tr¹m
®iÒu khiÓn (Control Station) cïng víi trung t©m ®iÒu khiÓn vÖ tinh mµ t¹i ®ã
®¶m nhiÖm tÊt c¶ c¸c thao t¸c liªn quan ®Õn c«ng viÖc duy tr× vÞ trÝ cña vÖ tinh
(Station Keeping) vµ kiÓm tra c¸c chøc n¨ng quan träng cña vÖ tinh.
TuyÕn th«ng tin thiÕt lËp gi÷a tr¹m mÆt ®Êt ph¸t vµ m¸y thu cña vÖ tinh
®-îc gäi lµ ®-êng lªn (uplink). VÖ tinh sÏ ph¸t c¸c tÝn hiÖu thu ®-îc tõ c¸c
tr¹m mÆt ®Êt ph¸t xuèng c¸c tr¹m mÆt ®Êt thu, tuyÕn th«ng tin nµy ®-îc gäi lµ
®-êng xuèng (downlink). §èi víi tuyÕn th«ng tin vÖ tinh tõ tr¹m mÆt ®Êt ph¸t
tíi tr¹m mÆt ®Êt thu th× chÊt l-îng cña toµn tuyÕn ®-îc x¸c ®Þnh bëi tû sè
sãng mang trªn t¹p ©m cña ®-êng lªn vµ ®-êng xuèng.
B - PhÇn mÆt ®Êt:
Trong hÖ thèng th«ng tin vÖ tinh, phÇn mÆt ®Êt bao gåm tÊt c¶ c¸c tr¹m
mÆt ®Êt. Nh÷ng tr¹m mÆt ®Êt nµy th-êng ®-îc nèi víi c¸c thiÕt bÞ cña ng-êi sö
dông th«ng qua c¸c m¹ng ë mÆt ®Êt hoÆc còng cã thÓ nèi trùc tiÕp tíi thiÕt bÞ
®Çu cuèi cña ng-êi sö dông. C¸c tr¹m mÆt ®Êt ®-îc ph©n lo¹i bëi kÝch th-íc
tr¹m vµ lo¹i tÝn hiÖu ®-îc xö lý (tho¹i, d÷ liÖu...). C¸c tr¹m mÆt ®Êt lín ®-îc
trang bÞ nh÷ng anten ®-êng kÝnh lªn ®Õn 30m trong khi c¸c tr¹m mÆt ®Êt nhá
cã anten ®-êng kÝnh cã thÓ nhá ®Õn 60 cm, bëi v× c¸c tr¹m nµy chØ thu tÝn hiÖu
trùc tiÕp tõ vÖ tinh. C¸c tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ lµ tr¹m thu/ph¸t hoÆc c¸c tr¹m chØ
thu. C¸c tr¹m mÆt ®Êt chØ thu ®-îc sö dông trong c¸c hÖ thèng truyÒn h×nh
trùc tiÕp hoÆc hÖ thèng chuyÓn tiÕp c¸c tÝn hiÖu truyÒn h×nh, d÷ liÖu.
3 - S¬ ®å khèi hÖ thèng thu ph¸t h×nh qua vÖ tinh.
A-Khèi m· ho¸-gi¶i m· MPEG-2:
* Giíi thiÖu chung:
Ta biÕt r»ng tæ chøc EBU (European Broadcast Union), OIRT nghiªn
cøu trao ®æi vµ ®i ®Õn thèng nhÊt ®-a ra tiªu chuÈn truyÒn h×nh sè c¬ b¶n víi
tªn gäi CCIR-601 (Comite Consultatif International des Radio
Communication) cßn ®-îc gäi lµ tiªu chuÈn 4:2:2.
5
K§CSL
(HPA)
M· ho¸
söa sai,
m· mËt
N©ng
tÇn
(U/C)
K§TT
(IF
Amp)
M· ho¸,
ghÐp
MPEG-2
§iÒu
chÕ sè
(MODEM)
kÕt hîp
(Combi
ner)
NÇn tÇn
§Çu
cuèi
mÆt
®Êt
§/C TT
K§ TT
TX-BBC
Phèi hîp
(Diplexer)
TV
H¹ tÇn
K§TT
G§/C TT
K§ TT
TX-BBC
§/K Anten
(Anten Tracking)
K§
TAT
(LNA)
H¹
tÇn
Bé chia
(Divide
r)
Gi¶i m·
söa sai,
m· mËt
Gi¶i §/C
sè
(MODEM)
Gi¶i m·,
ghÐp
MPEG-2
(IF
Amp)
(D/C)
H×nh 1.2: S¬ ®å khèi tr¹m mÆt ®Êt thu ph¸t tÝn hiÖu truyÒn h×nh vÖ tinh
Tiªu chuÈn nµy quy ®Þnh tÇn sè lÊy mÉu tÝn hiÖu chãi lµ 13,5 MHz, hai
tÝn hiÖu hiÖu mµu lµ 6,75 MHz vµ l-îng tö ho¸ ®ång ®Òu víi tÊt c¶ c¸c møc,
dïng 8bÝt/1mÉu, sè mÉu trªn mét dßng tÝch cùc lµ 720 mÉu (tÝn hiÖu chãi) 360
mÉu (®ãi víi tÝn hiÖu hiÖu mµu) do vËy tÝn hiÖu Video (PAL-625 dßng) cã tèc
®é (720+360+360)x576x8x25=166 Mbit/s.
D¶i phæ cÇn thiÕt ®Ó truyÒn tÝn hiÖu nµy ph¶i cã bÒ réng kh«ng d-íi
(3/4)x 216 = 162 MHz. Trong studio, truyÒn tÝn hiÖu b»ng c¸p cã thÓ thùc
hiÖn ®-îc mµ kh«ng cÇn nÐn. Song kh«ng thÓ thùc hiÖn ®-îc viÖc truyÒn tÝn
hiÖu Video sè qua vÖ tinh víi ®é réng d¶i tÇn mét kªnh 27 MHz hoÆc truyÒn
h×nh qu¶ng b¸ trªn mÆt ®Êt víi tiªu chuÈn 7-8 MHz cho mét kªnh truyÒn h×nh.
Do vËy nÐn tÝn hiÖu video lµ c«ng ®o¹n kh«ng thÓ thiÕu ®Ó kh¾c phôc ®-îc
khã kh¨n trªn.
NÐn vÒ c¬ b¶n lµ mét qu¸ tr×nh trong ®ã l-îng sè liÖu (data) biÓu diÔn
l-îng th«ng tin cña mét ¶nh hoÆc nhiÒu ¶nh ®-îc gi¶m bít b»ng c¸ch lo¹i bá
nh÷ng sè liÖu d- thõa trong tÝn hiÖu Video. §ã lµ c¸c phÇn xo¸ dßng, xo¸
mµnh, vïng ¶nh tÜnh hoÆc chuyÓn ®éng rÊt chËm, vïng ¶nh nÒn gièng nhau,
mµ ë ®ã c¸c phÇn tö liªn tiÕp gièng nhau hoÆc kh¸c nhau rÊt Ýt. Th-êng th×
6
chuyÓn ®éng trong ¶nh truyÒn h×nh cã thÓ ®-îc dù b¸o, do ®ã chØ cÇn truyÒn
c¸c th«ng tin vÒ chuyÓn ®éng. C¸c phÇn tö l©n cËn trong ¶nh th-êng gièng
nhau, do ®ã chØ cÇn truyÒn c¸c th«ng tin biÕn ®æi. Qu¸ tr×nh sau nÐn ¶nh lµ
d·n ¶nh ®Ó t¹o l¹i ¶nh gèc hoÆc xÊp xØ ¶nh gèc.
* Giíi thiÖu chung vÒ MPEG:
ChuÈn MPEG (Moving Picture Expert Group) lµ chuçi c¸c chuÈn nÐn
video víi môc ®Ých lµ m· ho¸ tÝn hiÖu h×nh ¶nh vµ ©m thanh cho DSM (Digital
Storage Media) ë tèc ®é bit tõ 1,5 tíi 50 Mbit/s vµ ®-îc biÕt ®Õn nh- lµ
MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 v.v...
- MPEG-1: Tiªu chuÈn nÐn mét ¶nh ®éng cã kÝch th-íc 320x240 vµ tèc
®é bit cßn tõ 1 Mbit/s ®Õn 1,5 Mbit/s dïng cho ghi h×nh trªn b¨ng tõ vµ ®Üa
quang (CD), ®ång thêi truyÒn dÉn trong c¸c m¹ng (vÝ dô nh- m¹ng m¸y tÝnh).
- MPEG-2: lµ chuÈn tiÕp theo cña MPEG-1 ®-îc sö dông cho c¸c øng
dông cao h¬n víi tèc ®é 1,5Mbit/s ®Õn 10Mbit/s dïng trong hÖ thèng truyÒn
h×nh sè mÆt ®Êt, c¸p vµ vÖ tinh.
- MPEG-3: Tiªu chuÈn nÐn tÝn hiÖu sè xuèng cßn 50Mbit/s ®Ó truyÒn tÝn
hiÖu truyÒn h×nh cã ®é ph©n gi¶i cao. N¨m 1992, tiªu chuÈn MPEG-3 ®-îc kÕt
hîp víi MPEG-2 dïng cho truyÒn h×nh th«ng th-êng vµ truyÒn h×nh cã ®é
ph©n gi¶i cao vµ cã tªn chung lµ MPEG-2.
- MPEG-4: ChuÈn nµy dµnh cho nÐn h×nh ¶nh video víi Ýt khung h×nh vµ
yªu cÇu lµm t-¬i chËm. Tèc ®é d÷ liÖu yªu cÇu lµ 940 Kbit/s. MPEG-4 hoµn
thiÖn vµo th¸ng 10-1998 nh»m môc ®Ých ph¸t triÓn c¸c tiªu chuÈn m· ho¸ míi
víi tèc ®é bit rÊt thÊp.
- MPEG-7: ChuÈn nµy ®-îc ®Ò nghÞ vµo th¸ng 10-1998 vµ kÕ ho¹ch trë
thµnh chuÈn quèc tÕ . MPEG-7 sÏ lµ chuÈn m« t¶ th«ng tin cña rÊt nhiÒu lo¹i
®a ph-¬ng tiÖn. M« t¶ nµy sÏ kÕt hîp víi chÝnh néi dung cña nã cho phÐp kh¶
n¨ng t×m kiÕm nhanh vµ hiÖu qu¶ theo yªu cÇu ng-êi dïng. MPEG ®-îc gäi
chÝnh thøc lµ :”Giao thøc m« t¶ néi dung ®a ph-¬ng tiÖn”.
Tiªu chuÈn MPEG lµ sù kÕt hîp gi÷a nÐn trong ¶nh vµ nÐn liªn ¶nh, tøc
lµ ph-¬ng ph¸p nÐn cã tæn hao dùa trªn biÕn ®æi cosin rêi r¹c DCT vµ bï
chuyÓn ®éng.
7
TiÕp theo, tÊt c¶ c¸c tÝn hiÖu sau khi nÐn ®-îc ghÐp thµnh mét dßng bÝt
tÝn hiÖu, ë ®©y sö dông ph-¬ng ph¸p ghÐp thèng kª, cã nghÜa lµ tèc ®é bit cña
c¸c ch-¬ng tr×nh kh¸c nhau phô thuéc vµo néi dung h×nh ¶nh trong c¸c
ch-¬ng tr×nh. Bé ghÐp kªnh -u tiªn tèc ®é bit cao h¬n cho c¸c ch-¬ng tr×nh
phøc t¹p cã tèc ®é bÝt lín h¬n vµ gi¶m tèc ®é bit cho c¸c ch-¬ng tr×nh kh¸c Ýt
phøc t¹p h¬n t¹i cïng thêi ®iÓm.
thªm c¸c m· söa sai vµ c¸c d÷ liÖu kh¸c, th× tèc ®é cña 10 ch-¬ng tr×nh lµ 52
MbÝt/s. D¶i th«ng cña bé ph¸t ®¸p ®Ó truyÒn dßng d÷ liÖu 52 MbÝt/s b»ng ®iÒu
chÕ QPSK lµ 0,65x52 = 33,8 MHz. Ta chØ cÇn thuª mét bé ph¸t ®¸p cã d¶i
th«ng 36 MHz lµ ®ñ cho ph¸t c¶ 10 ch-¬ng tr×nh.
B -Khèi TX-BBC (Khèi tiÒn ®iÒu chÕ dµnh cho tÝn hiÖu truyÒn h×nh t-¬ng tù).
Thùc hiÖn 3 chøc n¨ng:
+ §èi víi tÝn hiÖu Video: thùc hiÖn chøc n¨ng söa, hiÖu chØnh mÐo, söa
xung, ghim...
+ §èi víi tÝn hiÖu Audio: Thùc hiÖn ®iÒu chÕ tÇn sè ë kho¶ng 2-10 MHz.
+ Thùc hiÖn viÖc trén tÝn hiÖu Video ®· ®-îc chØnh vµ tÝn hiÖu Audio ®·
®-îc ®iÒu chÕ FM thµnh mét tÝn hiÖu tæng hîp, tr-íc khi ®-a ®Õn bé ®iÒu chÕ.
C-Khèi ®iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ TV (TV MODEM)
* §èi víi tÝn hiÖu t-¬ng tù.
- §Ó ®iÒu chÕ tÝn hiÖu truyÒn h×nh t-¬ng tù th× ta cã thÓ dïng ph-¬ng
ph¸p ®iÒu chÕ AM vµ FM.
-Víi quan ®iÓm sö dông ®iÒu chÕ ®¬n gi¶n vµ tËn dông thiÕt bÞ thu th×
dïng ®iÒu chÕ biªn ®é (AM) lµ hîp lý, v× ë phÇn m¸y thu h×nh kh«ng cÇn cã
thªm m¹ch biÕn ®æi lo¹i ®iÒu chÕ. Do ®é réng b¨ng tÇn cña m¸y ph¸t thÊp nªn
dao ®éng cña m¹ch dÞch tÇn ph¶i cã ®é æn ®Þnh tÇn sè kho¶ng 100 KHz, tøc
lµ ®é æn ®Þnh 10-5 trong ph¹m vi thay ®æi nhiÖt ®é cho phÐp. Ngoµi ra trong
thùc tÕ kh«ng thÓ tinh chØnh qua viÖc ®iÒu chØnh tÇn sè dao ®éng trong tr-êng
hîp thu mét vµi ch-¬ng tr×nh, cßn viÖc chän kªnh thu nhê chuyÓn kªnh ë m¸y
thu.
- §èi víi lo¹i ®iÒu chÕ FM do cã b¨ng tÇn réng nªn viÖc æn ®Þnh tÇn sè
8
cña m¹ch dao ®éng kh«ng kh¾t khe l¾m (10-3-10-4). C«ng suÊt cÇn thiÕt cña
m¸y ph¸t h×nh trªn vÖ tinh ®Ó ®¹t ®-îc cïng chÊt l-îng ¶nh thu th× ®iÒu chÕ
FM cÇn c«ng suÊt gi¶m kho¶ng 10 lÇn so víi ®iÒu chÕ AM. Dïng ®iÒu chÕ
AM th× ¶nh h-ëng cña nhiÔu tõ c¸c tuyÕn th«ng tin trªn mÆt ®Êt lín, ®èi víi
®iÒu chÕ FM th× nhiÔu sÏ Ýt ¶nh h-ëng h¬n. NÕu ®é di tÇn lµ 12 MHz (§é
réng kªnh lµ 27-30 MHz, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c kªnh l©n cËn 19-20 MHz) th×
tû sè tÝn hiÖu trªn nhiÔu cÇn thiÕt chØ cÇn kho¶ng 25dB. Trong nhiÒu tr-êng
hîp khi c«ng t¸c cïng tÇn sè, chØ cÇn dïng ph©n cùc (Hai cùc tÝnh trùc giao)
lµ ®ñ ®Ó lo¹i trõ nhiÔu gi÷a hai tÝn hiÖu nh- nhau víi c«ng suÊt gÇn gièng
nhau.
- Do vËy trong ®iÒu chÕ ®Ó thu ph¸t tÝn hiÖu truyÒn h×nh t-¬ng tù qua vÖ
tinh th-êng dïng ph-¬ng ph¸p ®iÒu chÕ FM víi tÇn sè trung tÇn 70 MHz hoÆc
140 MHz.
* §èi víi tÝn hiÖu sè.
- §èi víi tÝn hiÖu sè cã thÓ dïng ph-¬ng ph¸p ®iÒu chÕ ASK, FSK, PSK,
QAM, VSB, OFDM....
- §èi víi ph-¬ng ph¸p ®iÒu chÕ ASK vµ FSK th-êng sö dông trong c¸c
hÖ thèng th«ng tin sè tèc ®é thÊp nh- sö dông trong MODEM truyÒn sè liÖu.
- §èi víi ph-¬ng ph¸p ®iÒu chÕ QAM, VSB vµ OFDM th× do hÖ thèng
th«ng tin vÖ tinh th-êng yªu cÇu c«ng suÊt ph¸t lín, nªn c¸c bé khuÕch ®¹i
c«ng suÊt lín th-êng lµm viÖc gÇn vïng b·o hoµ, do vËy víi tÝn hiÖu nhiÒu
biªn ®é sÏ g©y mÐo tÝn hiÖu rÊt lín. Nªn trong th«ng tin vÖ tinh ng-êi ta kh«ng
sö dông ph-¬ng ph¸p ®iÒu chÕ QAM,VSB vµ OFDM, mµ th-êng sö dông ®iÒu
chÕ PSK (4PSK, 8PSK) víi tÇn sè trung tÇn lµ 70 MHz hoÆc 140 MHz.
D- Khèi n©ng tÇn (UP CONVERTER) - h¹ tÇn (DOWN CONVERTER).
Khèi n©ng tÇn cã nhiÖm vô n©ng tÇn sè trung tÇn lªn tÇn sè kªnh cÇn
ph¸t. Cã thÓ thùc hiÖn n©ng t©ng mét lÇn hoÆc n©ng tÇn hai lÇn. Ng-îc l¹i khèi
h¹ tÇn thùc hiÖn h¹ tÇn sè thu ®-îc xuèng tÇn sè trung tÇn.
E- Khèi kÕt hîp (COMBINER) - bé chia (DIVIDER).
C¸c kªnh truyÒn h×nh sau khi thùc hiÖn ®iÒu chÕ vµ n©ng tÇn sÏ ®-îc ®-a
9
®Õn bé kÕt hîp ®Ó t¹o thµnh mét kªnh vÖ tinh cã ®é réng b¨ng 500 MHz –
1000 MHz tuú theo thiÕt kÕ cña bé ph¸t ®¸p vÖ tinh.
Kªnh vÖ tinh thu ®-îc sau khi ®-îc khuÕch ®¹i t¹p ©m thÊp ®-îc ®-a ®Õn bé
chia ®Ó t¸ch thµnh c¸c kªnh truyÒn h×nh riªng biÖt.
F- Khèi khuÕch ®¹i c«ng suÊt lín (HPA):
Thùc hiÖn khuÕch ®¹i tÝn hiÖu cao tÇn nhËn ®-îc tõ bé kÝch thÝch ®-a tíi
®Õn møc c«ng suÊt cÇn thiÕt ®Ó bøc x¹ ra anten. Th-êng HPA sö dông ®Ìn
sãng ch¹y (TWTA) vµ bé khuÕch ®¹i b¸n dÉn (SSPA).
G- Bé khuÕch ®¹i t¹p ©m thÊp (LNA):
Bé khuÕch ®¹i nµy ph¶i cã hÖ sè t¹p ©m thÊp ®ång thêi ph¶i cã hÖ sè
khuÕch ®¹i cao ®Ó h¹n chÕ t¹p ©m ph©n bè cña c¸c tÇng sau ®ã.
H - Khèi ®iÒu khiÓn anten.
Thùc hiÖn ®iÒu khiÓn anten tr¹m mÆt ®Êt b¸m theo anten vÖ tinh, cã 3 chÕ
®é ®iÒu khiÓn
+ ChÕ ®é b»ng tay (Manual).
+ ChÕ ®é b¸m tù ®éng (Auto Tracking).
+ ChÕ ®é b¸m theo ch-¬ng tr×nh (Program).
II- Xö lý tÝn hiÖu Video vµ Audio ph¸t lªn vÖ tinh
- Ng-êi ta chia b¨ng tÇn sè cho tuyÕn lªn vµ tuyÕn xuèng thµnh c¸c
b¨ng tÇn 500 MHz, sau ®ã l¹i chia c¸c b¨ng tÇn nµy thµnh c¸c b¨ng nhá h¬n
27 MHz (hay 54 MHz), hoÆc 36 MHz (hay 72 MHz).
- §èi víi tÝn hiÖu truyÒn h×nh t-¬ng tù:
+ TÝn hiÖu Video (0 – 4,2 MHz ®èi víi hÖ NTSC, 5 MHz HÖ PAL,
6MHz hÖ SECAM) ®-a vµo m¹ch söa, hiÖu chØnh mÐo, söa xung, ghim...
+ TÝn hiÖu Audio thùc hiÖn ®iÒu tÇn tr-íc ë tÇn sè 2 – 10 MHz.
+ Thùc hiÖn trén tÝn hiÖu Video ®· ®-îc hiÖu chØnh vµ tÝn hiÖu Audio
®· ®-îc ®iÒu chÕ FM thµnh mét tÝn hiÖu tæng hîp, tr-íc khi ®-a ®Õn bé ®iÒu
chÕ FM.
- §èi víi tÝn hiÖu hÖ NTSC tÝn hiÖu Audio ®-îc ®iÒu chÕ FM ë tÇn sè
6,2 MHz, 6,8 MHz, 7,4 MHz sau ®ã trén víi tÝn hiÖu Video (0-4,2MHz) ®·
10
qua söa tÝn hiÖu. TÝn hiÖu nµy ®-îc ®iÒu chÕ tÇn sè lªn tÇn sè sãng mang
®-êng lªn. Vµ tÝn hiÖu RF nµy cã ®é réng b¨ng tÇn lµ 27 - 36 MHz.
K§ söa tÝn hiÖu
§iÒu chÕ FM
Video
Audio 1
OSC (6,2 MHz)
fUP = 18 MHz
§iÒu chÕ FM
OSC fUP
Audio 2
Audio 3
§iÒu chÕ FM
OSC (6,8 MHz)
§iÒu chÕ FM
§Õn m¹ch kÕt
hîp
OSC (7,4 MHz)
H×nh 1.3: S¬ ®å qu¸ tr×nh sö lý tÝn hiÖu hÖ NTSC
- §èi víi tÝn hiÖu hÖ PAL tÝn hiÖu Audio ®-îc ®iÒu chÕ FM ë tÇn sè 5,5
MHz, 6,74 MHz, sau ®ã trén víi tÝn hiÖu Video (0-5MHz). TÝn hiÖu nµy ®-îc
®iÒu chÕ tÇn sè lªn tÇn sè sãng mang ®-êng lªn. Vµ tÝn hiÖu RF nµy cã ®é
réng b¨ng tÇn lµ 27 - 36 MHz.
K§ söa tÝn hiÖu
§iÒu chÕ FM
Video
fUP = 12 MHz
Audio 1
§iÒu chÕ FM
OSC fUP
§Õn m¹ch kÕt
hîp
OSC (5,5 MHz)
§iÒu chÕ FM
Audio 2
OSC (6,74 MHz)
H×nh 1.4: S¬ ®å qu¸ tr×nh sö lý tÝn hiÖu hÖ PAL
III - Ph©n ®Þnh tÇn sè cho truyÒn h×nh qua vÖ tinh (C¸c kªnh
11
truyÒn h×nh qua vÖ tinh).
* ITU quy ®Þnh d¶i tÇn dµnh cho th«ng tin vÖ tinh nh- sau:
Tªn b¨ng
D¶i tÇn (GHz)
1 – 2
L
S
2 – 4
C
4 – 8
X
8 – 12,4
12,4 - 18
18 – 26,5
26,5 – 40
40 - 100
KU
K
KA
mm
* Héi nghÞ quèc tÕ vÒ th«ng tin vÖ tinh n¨m 1971 ®· quy ®Þnh c¸c d¶i tÇn cho
truyÒn h×nh vÖ tinh nh- sau.
- TruyÒn h×nh tõ vÖ tinh xuèng mÆt ®Êt (FD).
+ D¶i tÇn 0,62 – 0,79 GHz : Ýt sö dông v× tån t¹i c¸c m¸y ph¸t UHF
c«ng suÊt lín trªn mÆt ®Êt (Sö dông trong hÖ Ekran cña Liªn X«), vµ
víi tÇn sè nµy th× anten ph¸t vµ thu trªn mÆt ®Êt ph¶i cã kÝch th-íc lín.
+ D¶i tÇn 2,5 – 2,69 GHz; 3,7 – 4,2 GHz (B¨ng C) §-îc sö dông
nhiÒu trong th«ng tin mÆt ®Êt, ®Æc biÖt lµ c¸c tuyÕn viba. HiÖn nay nhiÒu
n-íc ch©u ¸ sö dông d¶i tÇn nµy cho truyÒn h×nh trùc tiÕp tõ vÖ tinh. Do
vËy ë miÒn B¾c vµ miÒn Nam n-íc ta cã thÓ thu trùc tiÕp c¸c ch-¬ng
tr×nh truyÒn h×nh qua vÖ tinh cña Malaisia, Th¸i Lan, Philippin,
Srilanca,... qua c¸c vÖ tinh Palapa 1 vµ 2, Asiasat 1,...
+ D¶i tÇn 7,25 – 7,75 GHz.
+ D¶i tÇn 11,7 – 12,5 GHz: B¨ng KU, D¶i tÇn nµy chia ra lµm 40 kªnh
tøc lµ cã thÓ ph¸t 40 ch-¬ng tr×nh truyÒn h×nh cïng mét lóc. D¶i tÇn nµy
hiÖn ®ang ®-îc sö dông réng r·i cho truyÒn h×nh vÖ tinh do d¶i tÇn nµy
Ýt ®-îc sö dông trong c¸c tuyÕn viba mÆt ®Êt, vµ cho phÐp ®¹t chïm
sãng rÊt hÑp tõ anten ph¸t (trªn vÖ tinh) vµ anten thu (ë mÆt ®Êt) cã kÝch
th-íc nhá
12
+ D¶i tÇn 41- 43 GHz; 84 – 86 GHz dïng cho t-¬ng lai (HDTV –
2000 dßng).
- TruyÒn h×nh tõ mÆt ®Êt lªn vÖ tinh (FU).
+ D¶i tÇn 5,725 – 6,425 GHz.
+ D¶i tÇn 7,9 – 8,4 GHz.
+ D¶i tÇn 10,95 – 11,2 GHz.
+ D¶i tÇn 12,5 – 12,75 GHz.
+ D¶i tÇn 14- 14,5 GHz.
- ITU quy ®Þnh d¶i tÇn cho thu thanh - h×nh trùc tiÕp tõ vÖ tinh lµ:
+ D¶i tÇn 11,7 – 12,5 GHz cho khu vùc R1.
+ D¶i tÇn 11,7 – 12,2 GHz cho khu vùc R2 vµ R3.
IV- So s¸nh truyÒn h×nh trªn mÆt ®Êt
vµ truyÒn h×nh qua vÖ tinh.
Tuy ra ®êi muén h¬n nh-ng hÖ thèng th«ng tin liªn l¹c vÖ tinh ®-îc ph¸t
triÓn rÊt nhanh do nã cã nh÷ng -u ®iÓm sau:
- Vïng phñ sãng réng, nÕu vÖ tinh ho¹t ®éng ë quü ®¹o ®Þa tÜnh cã thÓ
phñ sãng 1/3 bÒ mÆt tr¸i ®Êt nªn chØ víi 3 vÖ tinh lµ cã thÓ phñ sãng toµn cÇu,
trõ c¸c vïng cùc.
- Cã kh¶ n¨ng ®a truy nhËp, tøc lµ cïng mét lóc nhiÒu tr¹m mÆt ®Êt cã
thÓ truy nhËp tíi mét vÖ tinh. Do ®ã, hiÖu qu¶ cña viÖc sö dông tÇn sè ®-îc
t¨ng lªn.
- Do hÖ thèng ho¹t ®éng ë khu vùc tÇn sè cao nªn cã b¨ng tÇn c«ng t¸c
réng.
- Do x¸c suÊt h- háng trªn ®-êng truyÒn lµ rÊt thÊp v× vËy ®é tin cËy cña
hÖ thèng cao.
- HiÖu qu¶ kinh tÕ cao trong th«ng tin cù ly xa, ®Æc biÖt lµ th«ng tin
xuyªn lôc ®Þa.
- Cã thÓ øng dông cho th«ng tin di ®éng trong ®Êt liÒn, th«ng tin di ®éng
hµng h¶i vµ hµng kh«ng.
- §a d¹ng vÒ lo¹i h×nh dÞch vô: Tho¹i, Fax, Telex cè ®Þnh, ph¸t thanh
13
truyÒn h×nh qu¶ng b¸, dÞch vô th«ng tin di ®éng qua vÖ tinh, dÞch vô DAMA
(Demand Assigned Multiple Access), VSAT (Very Small Aperture Terminal),
cøu hé hµng h¶i...
- ThiÕt bÞ thu ph¸t sãng cña th«ng tin vÖ tinh chØ cÇn c«ng suÊt nhá vµ
®-îc cung cÊp n¨ng l-îng tõ hÖ thèng pin mÆt trêi.
Bªn c¹nh nh÷ng -u ®iÓm nã cßn cã mét sè nh-îc ®iÓm:
- Kh«ng æn ®Þnh.
- Kho¶ng c¸ch xa nªn suy hao, trÔ , ¶nh h-ëng t¹p ©m lín.
- Gi¸ thµnh cao, chi phÝ lín.
- Tuæi thä thÊp, khã b¶o d-ìng n©ng cÊp...
14
Bµi 2: VÖ tinh truyÒn h×nh
I - quü ®¹o ®Þa tÜnh vµ VÖ tinh ®Þa tÜnh.
1 - C¸c §Þnh luËt Kepler.
C¸c vÖ tinh trªn quü ®¹o ®-îc ph©n biÖt bëi c¸c tham sè sau ®©y:
- H×nh d¹ng cña quü ®¹o (trßn hay Elip).
- §é cao cña vÖ tinh so víi mÆt ®Êt.
- §é nghiªng cña mÆt ph¼ng quü ®¹o so víi mÆt ph¼ng xÝch ®¹o.
Sù chuyÓn ®éng cña vÖ tinh vßng quanh tr¸i ®Êt còng tu©n theo ®Þnh
luËt Kepler lµ ®Þnh luËt x¸c ®Þnh quy luËt chuyÓn ®éng cña hµnh tinh xung
quanh mÆt trêi. Nh- vËy, vÖ tinh quü ®¹o tr¸i ®Êt buéc ph¶i chuyÓn ®éng theo
mét quü ®¹o mµ mÆt ph¼ng quü ®¹o cña nã còng ph¶i ®i qua t©m cña tr¸i ®Êt.
A. §Þnh luËt Kepler thø nhÊt.
VÖ tinh sÏ chuyÓn ®éng vßng quanh tr¸i ®Êt theo mét quü ®¹o h×nh
Ellip víi t©m cña tr¸i ®Êt ph¶i n»m ë mét trong hai tiªu ®iÓm cña Ellip. §iÓm
xa nhÊt cña quü ®¹o so víi t©m tr¸i ®Êt n»m ë phÝa cña tiªu ®iÓm thø hai, ®-îc
gäi lµ viÔn ®iÓm (Apogee) cßn ®iÓm gÇn nhÊt cña quü ®¹o ®-îc gäi lµ cËn
®iÓm (Perigee) (h×nh 1.5)
Trong ®ã:
- a: B¸n trôc lín.
- b: B¸n trôc nhá.
- r: B¸n kÝnh quü ®¹o.
- ha: §é cao viÔn ®iÓm.
- hb: §é cao cËn ®iÓm.
- c: §é lÖch t©m x¸c ®Þnh h×nh d¹ng cña Ellip ®-îc tÝnh theo b¸n trôc
lín a vµ b¸n trôc nhá b theo c«ng thøc sau:
a2 b2
e
a
MÆt ph¼ng quü ®¹o d¹ng elip cã thÓ nghiªng so víi mÆt ph¼ng xÝch ®¹o
lµ 450, hay 600.
Khi e = 0, Ellip biÕn thµnh ®-êng trßn vµ quü ®¹o vÖ tinh sÏ lµ quü ®¹o
15
trßn. MÆt ph¼ng quü ®¹o trßn cã thÓ lµ
+ Quü ®¹o trßn cùc: MÆt ph¼ng quü ®¹o trïng víi mÆt ph¼ng nèi 2 cùc
B¾c Nam.
+ Quü ®¹o xÝch ®¹o: MÆt ph¼ng quü ®¹o trïng víi mÆt ph¼ng xÝch ®¹o.
Quü ®¹o vÖ tinh
Tr¸i
2b
ha
hp
2a
H×nh 1.5: Quü ®¹o vÖ tinh
B. §Þnh luËt Kepler thø hai.
VÖ tinh sÏ chuyÓn ®éng theo quü ®¹o víi vËn tèc thay ®æi sao cho
®-êng nèi gi÷a t©m tr¸i ®Êt vµ vÖ tinh sÏ quÐt c¸c diÖn tÝch b»ng nhau khi vÖ
tinh chuyÓn ®éng trong cïng mét thêi gian nh- nhau.
VËn tèc chuyÓn ®éng cña vÖ tinh theo quü ®¹o trßn b¸n kÝnh r sÏ lµ ®¹i
l-îng kh«ng ®æi, ®-îc x¸c ®Þnh khi thùc hiÖn phÐp lÊy c©n b»ng lùc hót vµ lùc
ly t©m (H×nh 1.6).
mMG mV 2
R2
R
GM 630
V
(Km / s)
R
2R
V
R
TC
102 R3 (s)
Trong ®ã:
- G: H»ng sè hÊp dÉn, b»ng 6,674.108 (Cm3/gs2).
16
- M: Khèi l-îng cña tr¸i ®Êt, b»ng 5,974.1027 (g).
- m: Khèi l-îng vÖ tinh (g).
- V: VËn tèc vÖ tinh chuyÓn ®éng theo quü ®¹o trßn (Km/s).
- TC: Chu kú quay cña vÖ tinh chuyÓn ®éng theo quü ®¹o trßn (s).
- R: Kho¶ng c¸ch tõ t©m tr¸i ®Êt ®Õn vÖ tinh (Km).
V
-mV2/R
mMG/R2
Tr¸i
§Êt
re
R
H×nh 1.6
C. §Þnh luËt Kepler thø 3.
B×nh ph-¬ng cña chu kú quay tû lÖ thuËn víi luü thõa bËc 3 cña b¸n
trôc lín cña quü ®¹o ellip.
T 2 k.a3
Trong ®ã:
-T: chu kú quü ®¹o.
- K: HÖ sè tû lÖ, cã gi¸ trÞ kh«ng ®æi ®èi víi mét vËt thÓ trªn quü ®¹o.
- a: B¸n trôc lín cña ellip.
2 - Quü ®¹o vÖ tinh.
A QuÜ ®¹o tÇm thÊp (LEO):
- VÖ tinh quÜ ®¹o tÇm thÊp lµ c¸c vÖ tinh cã ®é cao tõ 160 480 km so
víi bÒ mÆt tr¸i ®Êt.
- C¸c vÖ tinh nµy chuyÓn ®éng liªn tôc víi chu kú quay kh¸c víi chu kú
quay cña tr¸i ®Êt T = 90’.
17
- Thêi gian tr¹m mÆt ®Êt quan s¸t ®-îc vÖ tinh t = 30’.
- Quü ®¹o cã d¹ng Elip hoÆc trßn.
- ¦u ®iÓm: §é cao thÊp lªn ®-êng truyÒn ng¾n, hÊp thô Ýt, c«ng suÊt
ph¸t nhá, chi phÝ phãng vÖ tinh nhá, kÝch th-íc vÖ tinh vµ tr¹m mÆt ®Êt nhá
nªn gi¶m chi phÝ.
- Nh-îc ®iÓm: Ph¶i cã m vÖ tinh do vËy phøc t¹p khi chuyÓn giao, ¶nh
h-ëng cña hiÖu øng Doppler do vÖ tinh chuyÓn ®éng nhanh so víi tr¹m mÆt
®Êt, anten tr¹m mÆt ®Êt cÇn ph¶i lu«n lu«n chuyÓn ®éng theo ®Ó b¸m vÖ tinh
duy tr× liªn l¹c, thêi gian sèng cña vÖ tinh thÊp (5-10 n¨m).
- øng dông: Dïng trong h»ng h¶i, ®Þa chÊt, qu©n sù.
B. QuÜ ®¹o tÇm trung (MEO):
- VÖ tinh quÜ ®¹o tÇm trung lµ c¸c vÖ tinh cã ®é cao tõ 1000 2000 km
so víi bÒ mÆt tr¸i ®Êt.
- C¸c vÖ tinh nµy chuyÓn ®éng liªn tôc víi chu kú quay kh¸c víi chu kú
quay cña tr¸i ®Êt T = 5-12 giê.
- Thêi gian tr¹m mÆt ®Êt quan s¸t ®-îc vÖ tinh t = 2-4 giê.
- Quü ®¹o cã d¹ng Elip hoÆc trßn.
- ¦u ®iÓm: §é cao thÊp lªn ®-êng truyÒn ng¾n lªn hÊp thô Ýt, c«ng suÊt
ph¸t nhá, sè l-îng pin mÆt trêi gi¶m còng nh- hÖ thèng acquy nhÑ h¬n, kÝch
th-íc vÖ tinh vµ thiÕt bÞ mÆt ®Êt còng nhá do vËy chi phÝ nhá, c«ng suÊt ®Èy vÖ
tinh vµo quü ®¹o thÊp (Kh«ng cÇn tªn löa ®Èy nhiÒu tÇng), b¨ng tÇn lµm viÖc
thÊp lªn gi¸ thµnh cña anten thÊp h¬n, ®iÒu khiÓn ®é cao vÖ tinh còng ®¬n
gi¶n.
- Nh-îc ®iÓm: Phøc t¹p khi chuyÓn giao vÖ tinh, dung l-îng thÊp
(th-êng 12 bé ph¸t ®¸p hoÆc t-¬ng ®-¬ng), Phæ tÇn sè qu¸ Ýt (ë Mü sö dông
chung phæ tÇn sè víi tuyÕn viba mÆt ®Êt nªn nhiÔu giao thoa lµ mét vÊn ®Ò nan
gi¶i), Thêi gian vÖ tinh bÞ tr¸i ®Êt che khuÊt mÆt trêi l©u trong mét ngµy lªn
nguån nu«i yÕu.
- øng dông: Dïng trong khÝ t-îng, ®Þa chÊt, th«ng tin di ®éng, truyÒn sè
liÖu, th- ®iÖn tö...
18
C. QuÜ ®¹o ®Þa tÜnh (GEO):
- Quü ®¹o ®Þa tÜnh ph¶i tho¶ m·n c¸c yªu cÇu sau:
+ Lµ quü ®¹o ®ång bé víi tr¸i ®Êt cã nghÜa lµ chu kú quay b»ng víi chu
kú quay cña tr¸i ®Êt xung quanh trôc b¾c nam.
+ MÆt ph¼ng quü ®¹o n»m trong mÆt ph¼ng xÝch ®¹o. Cã nghÜa lµ gãc
nghiªng cña mÆt ph¼ng quü ®¹o so víi mÆt ph¼ng xÝch ®¹o b»ng kh«ng.
+ Cã cïng chiÒu quay víi chiÒu cña tr¸i ®Êt.
3. VÖ tinh ®Þa tÜnh:
VÖ tinh ®Þa tÜnh lµ vÖ tinh n»m trªn quü ®¹o ®Þa tÜnh,do vËy:
+ VÖ tinh ®Þa tÜnh lµ c¸c vÖ tinh cã ®é cao h=35786 km so víi bÒ mÆt
tr¸i ®Êt.
+ C¸c vÖ tinh nµy chuyÓn ®éng liªn tôc víi chu kú quay b»ng víi chu
kú quay cña tr¸i ®Êt T = 23 h 56’ 4’’.
+ Quü ®¹o cã d¹ng trßn n»m trong mÆt ph¼ng xÝch ®¹o vµ cïng tèc ®é
vµ cïng chiÒu víi chiÒu quay quanh trôc cña tr¸i ®Êt nªn khi ®øng tõ tr¸i ®Êt
quan s¸t ta thÊy vÖ tinh ®øng yªn, gäi lµ c¸c vÖ tinh quü ®¹o ®Þa tÜnh.
-u ®iÓm: Vïng phñ sãng réng, kho¶ng c¸ch lín, b¨ng tÇn réng, hiÖu
qu¶ kinh tÕ cao trong vïng ®Þa h×nh kh«ng thuËn lîi...
Nh-îc ®iÓm: Kho¶ng c¸ch xa do vËy suy hao, trÔ lín, ¶nh h-ëng t¹p ©m
lín, gi¸ thµnh cao, chi phÝ lín khã b¶o d-ìng söa ch÷a...
øng dông: VÖ tinh ®Þa tÜnh ®-îc dïng chñ yÕu cho th«ng tin tho¹i, ph¸t
thanh - truyÒn h×nh, hiÖn nay dïng trong th«ng tin b¨ng réng...
19
II - C¸c thiÕt bÞ c¬ b¶n trªn vÖ tinh
(CÊu tróc cña vÖ tinh th«ng tin).
HÖ thèng truyÒn
lªnh vµ ®o tõ xa
HÖ thèng th«ng tin
HÖ thèng §K quü ®¹o,
HÖ thèng §K
nguån
®é cao
Bé thô
c¶m
ChuyÓn
®æi tÇn
sè
Gi¶i
m·
Pin mÆt
Spin
trêi
lÖnh
M· ho¸
lÖnh ®o
tõ xa
Nhiªn liÖu
ACCU
§iÒu khiÓn ®é cao
§iÒu khiÓn quü ®¹o
OSC
fD
fU
M¸y
thu
M¸y
M¸y
M¸y
Ph¸t
thu
ph¸t
§iÒu
khiÓn
nguån
§iÒu khiÓn Anten
Phèi hîp
(Duplexer)
Phèi hîp
(Duplexer)
Anten th«ng tin
Anten truyÒn
lÖnh vµ ®o
H×nh 1.7 CÊu h×nh vÖ tinh th«ng tin
1-HÖ thèng th«ng tin:
Thùc hiÖn thu tÝn hiÖu tõ tr¹m mÆt ®Êt bëi Anten th«ng tin qua bé phèi
hîp thu ph¸t ®Ó ®-a ®Õn m¸y thu. M¸y thu sÏ thùc hiÖn khuÕch ®¹i t¹p ©m
thÊp (LNA) sau ®ã ®-a ®Õn bé chuyÓn ®æi tÇn sè ®Ó biÕn ®æi tÇn sè tuyÕn lªn
thµnh tÇn sè tuyÕn xuèng. TÝn hiÖu sau khi ®-îc chuyÓn thµnh tÇn sè tuyÕn
xuèng ®-îc khuÕch ®¹i c«ng suÊt lín (HPA) ë m¸y ph¸t qua bé phèi hîp thu
ph¸t ®Ó ®-a ra Anten ph¸t xuèng mÆt ®Êt.
2- HÖ thèng truyÒn lÖnh vµ ®o tõ xa.
VÖ tinh nhËn lÖnh tõ tr¹m mÆt ®Êt bëi Anten riªng qua bé phèi hîp thu
ph¸t ®Õn m¸y thu. T¹i ®©y tÝn hiÖu ®-îc khuÕch ®¹i t¹p ©m thÊp (LNA), trén
h¹ tÇn vµ gi¶i ®iÒu chÕ sau ®ã ®-a ®Õn bé gi¶i m· lÖnh. TÝn hiÖu tõ bé gi¶i m·
lÖnh sÏ ®-a ®Õn ®iÒu khiÓn c¸c khèi t-¬ng øng nh- ®iÒu khiÓn ®é cao, ®iÒu
20
khiÓn Anten, ®iÒu khiÓn quü ®¹o. Sau khi thùc hiÖn xong th«ng qua bé thô
c¶m c¸c tÝn hiÖu ®-îc ®-a ®Õn bé m· ho¸ lÖnh vµ ®-a ra m¸y ph¸t thùc hiÖn
®iÒu chÕ, n©ng tÇn ®-a ra Anten ph¸t xuèng mÆt ®Êt. ë tr¹m mÆt ®Êt c¨n cø
vµo c¸c chØ thÞ nµy ®Ó cã nh÷ng ®iÒu khiÓn tiÕp theo, viÖc truyÒn lÖnh vµ ®o tõ
xa cã thÓ tiÕn hµnh mét c¸ch cã chu kú hoÆc tøc thêi.
3- HÖ thèng ®iÒu khiÓn quü ®¹o vµ ®é cao.
- C¨n cø vµo chØ thÞ nhËn ®-îc tõ vÖ tinh mµ tr¹m mÆt ®Êt chñ sÏ ph¸t
c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn quü ®¹o, ®é cao ®Ó ®-a c¸c th«ng sè nµy ®¹t gi¸ trÞ nh-
thiÕt kÕ.
- LÖnh ®iÒu khiÓn sau khi gi¶i m· sÏ ®-a ®Õn bé ®iÒu khiÓn quü ®¹o vµ
®é cao. T¹i ®ã lÖnh nµy sÏ ®-îc xö lý ®Ó ®-a ®Õn ®iÒu khiÓn khèi nhiªn liÖu
cung cÊp cho c¸c ®éng c¬ phÝa trªn, phÝa d-íi ho¹t ®éng, ®éng c¬ bªn ph¶i,
bªn tr¸i ho¹t ®éng.
- Khèi ®iÒu khiÓn Anten ®Ó ®iÒu khiÓn Anten cña vÖ tinh h-íng vÒ tr¹m
mÆt ®Êt khi phãng lªn vµ khi ®· ho¹t ®éng.
- §Ó ®¶m b¶o tÝnh æn ®Þnh cña vÖ tinh khi bay trªn quü ®¹o ng-êi ta sö
dông ph-¬ng ph¸p tù quay hay cßn gäi lµ ph-¬ng ph¸p æn ®Þnh 3 cùc (Spin)
4- §iÒu khiÓn nguån:
§iÒu khiÓn nguån cÊp nguån cÊp cho vÖ tinh lµm viÖc vµ ®iÒu khiÓn
nguån n¹p cho ¸c quy.
III- Bé ph¸t ®¸p vÖ tinh
Bé ph¸t ®¸p vÖ tinh lµ thiÕt bÞ quan träng nhÊt vÖ tinh. Ho¹t ®éng nh-
mét bé khuÕch ®¹i lÆp tÝn hiÖu. Chóng thu tÝn hiÖu ph¸t tõ tr¹m mÆt ®Êt ë
tuyÕn lªn, khuÕch ®¹i, ®æi tÇn tÝn hiÖu thµnh tuyÕn xuèng vµ ph¸t l¹i xuèng
mÆt ®Êt trªn tuyÕn xuèng. Th«ng th-êng vÖ tinh cã tõ 12 ®Õn 24 bé ph¸t ®¸p
tuú theo dung l-îng yªu cÇu c¸c bé nµy cã thÓ lµm viÖc song c«ng c¶ thu vµ
ph¸t.
21
fU
fD
K§ kªnh (Channel Amp)
T¸ch
kªnh
GhÐp
kªnh
fU
M¸y thu
b¨ng réng
(Receiver)
fD
®Çu vµo
(IMUX)
®Çu ra
(OMUX)
K§ kªnh (Channel Amp)
H×nh 1.8: Bé ph¸t ®¸p vÖ tinh
1- M¸y thu b¨ng réng (Receiver).
Cã nhiÖm vô khuÕch ®¹i tÝn hiÖu nhËn ®-îc tõ c¸c tr¹m mÆt ®Êt sau khi
tÝn hiÖu nµy bÞ suy hao rÊt l¬n trong kh«ng gian tù do. Bé Receiver gåm bé
khuÕch ®¹i t¹p ©m thÊp (LNA) t¹i tÇn sè tuyÕn lªn fU, bé ®æi tÇn sè tuyÕn
xuèng (®æi tÇn mét lÇn hoÆc hai lÇn) vµ bé khuyÕch. Bé Receiver lµ m¸y thu
b¨ng réng cã b¨ng th«ng tõ 500 MHz - 1 GHz tuú thuéc b¨ng tÇn sè sö dông
vµ lo¹i LNA. CÊu h×nh s¬ ®å khèi cña m¸y thu t¹p ©m thÊp ®-îc tr×nh bµy
trong h×nh d-íi.
Läc th«ng
d¶i (BPF)
Trén h¹
tÇn (MIX)
LNA
Läc th«ng
d¶i (BPF)
Amp
Tæng hîp
tÇn sè
H×nh 1.9: M¸y thu b¨ng réng (Receiver)
A - Bé khuÕch ®¹i t¹p ©m thÊp (LNA):
Bé khuÕch ®¹i nµy quyÕt ®Þnh chñ yÕu hÖ sè phÈm chÊt G/T cña bé ph¸t
®¸p. Bé khuÕch ®¹i nµy ph¶i cã hÖ sè t¹p ©m thÊp ®ång thêi ph¶i cã hÖ sè
khuÕch ®¹i cao ®Ó h¹n chÕ t¹p ©m ph©n bè cña c¸c tÇng sau ®ã. Tr-íc ®©y, c¸c
22
Tải về để xem bản đầy đủ
48 trang
10700
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Truyền hình vệ tinh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_truyen_hinh_ve_tinh.doc
