Bai Giang Thong Tin Ve Tinh-2012!08!24

1 Bi ging: Thng tin v tinh Phm Vn Ngc

Mt h thng truyn tin s dng b chuyn tip t trn v tinh nhn to ca

qu t c gi l h thng truyn tin v tinh (satellite communication system) m

ta vn quen gi l thng tin v tinh. Thut ng v tinh nhn to c dng phn

bit vi cc v tinh thin to v y gi tt l v tinh (k hiu l SL - Satellite).

Cng ngh truyn tin v tinh c bt ngun t hai cng ngh pht trin mnh

trong th chin II, l cng ngh viba v cng ngh tn la. Nhng thp k trong

thi k chin tranh lnh sau nh th chin, mt cuc chy ua tuy khng n o

nhng rt quyt lit gia mt s cng quc cng nghip nhm tranh ginh mi

trng khng gian v tr. Hin nay c hng trm v tinh vin thng trn bu tri

phc v nhiu dch v vin thng khc nhau, tuy vy nhn li qu trnh pht trin c

th ghi nhn cc du mc u tin sau:

Ngy 04/10/1957, Lin X (c) phng thnh cng ln qu o v tinh nhn to

SPUTNIK v ngy c xem l bt u ca k nguyn thng tin v tinh.

Mt nm sau (thng 12/1958), tp on NASA ca M phng ln qu o v

tinh SCORE v pht i li chc mng Noel ca tng thng M Eisenhower. Tip

theo cc v tinh ECHO (1960) COURIER (1960), TELSTAR v RELAY (1962),

SYNCOM (1963), INTELSAT-1 (1965), MOLNYA (1965) c tip tc phng

ln qu o. Cc v tinh u tin ca Lin X (c) v M l cc v tinh khng a

tnh, mang tnh nghin cu. V tinh SYNCOM-1 (14/2/1963) v tip theo l v tinh

SYNCOM-2 l v tinh i tnh c phng ln qu o nhm phc v i hi th dc

th thao OLYMPIC Tokyo.

C th ni rng cc dch v vin thng c thc hin qua cc v tinh c

bt u pht trin t gia nhng nm 60 ca th k XX. V cng t y, cc cng

ngh v ti v tinh (Satelitte Payload), k thut truyn dn, k thut ngten, kh nng

b phng cng khng ngng pht trin lm cho cng ngh truyn tin v tinh ngy

cng hon thin. Cc h thng thng tin v tinh khng nhng phc v cc mc ch

chuyn dng, quc phng an ninh m c th cung cp rng ri cc dch v vin thng

cng cng. V d, cc h thng truyn tin c th phc v truyn hnh 24/24 gi trn

ton th gii hoc h thng nh v ton cu GPS (Global positioning System) c th

cung cos thng tin cho ngnh o to hng (hng khng, hng hi) bt k u, bt

k lc no.


1963 AT&T Americal Telephone & Telegraph ln u tin th nghim lin lc

v tuyn bng v tinh chuyn tip tch cc Telstar1 vi qu o elip (vi cn im

935km v vin im 5632 km) c nghing 450 so vi mt phng xch o.

1963 V tinh a tnh u tin c tn l SYNCOM c a ln qu o.

1965 phng v tinh a tnh INTELSAT I v thnh lp t chc INTELSAT,

m u cho k nguyn thng tin quy m ton cu bng v tinh.

1965 Lin x a vo khai thc h v tinh vin thng MOLNYA c qu o

elip dt (550 40000km) nghing 630 so vi mt phng xch o vi 3 v tinh cch

u nhau trn cng qu o ph ton b Lin x c. (Do phn ln Lin x v cao

v im phng nm xa xch o)

1975 Lin x ch to thnh cng tn la Proton sc a v tinh ln qy o

a tnh.

Qu trnh pht trin v tinh thng tin

Nhng v tinh u tin ch c kh nng cung cp mt dung lng thp vi gi

thu tng i cao nh:

+ V tinh Intelsat I c dung lng 480 knh thoi vi gi thu l 32500$ 1

knh/nm do chi ph phng v tinh v tui th ca v tinh cn thp (1.5 nm)

Vi s tin b ca tn la y v Anten a bp sng ph hp vi hnh dng

vng phc v v cng vi k thut s dng li tn s n cho php v tinh pht tn

hiu mnh v tit kim di tn hn.

+ Nh v tinh Intelsat VI c 80000 knh thoi vi gi thu l 380$ 1 knh/nm

- Hin nay khai thc n th h v tinh Intelsat VII v VIII. V nhiu cc v

tinh thng mai khc dng cho truyn hnh v kt ni mng d liu Internet trn ton

th gii.

Hin nay trn qu o c trn 2000 v tinh trong vng trn xch o chung cho tt c

cc nc trn ton th gii, do m s lng v tinh a tnh l c hn.

Hai v tinh a tnh ln cn nhau phi cch nhau xa sng ca chng khng

b can nhiu ln nhau.

Thng thng l 1 cung 30 vi knh bng C (6/4), v cung 20 vi knh bng

Ku (14/11) cho thng tin v cung 60 cho bng Ku (14/11) dng cho truyn hnh n

tn nh (DTH - Direct To Home) v vic phn b tn s lm sao cho 2 v tinh ln cn

pht tn s xa nhau:

Khi c th b tr: 200 v tinh cho bng C, v 400 v tinh cho bng Ku


Vit Nam ngy 19-04-2008 phng v tinh Vinasat1 ln qu o. Ngy

16/5/2012 (theo gi Vit Nam), ti bi phng Kouru (Guyana Nam M), Vinasat-2

c phng thnh cng ln qu o bng tn la Arian 5

Hnh 1.1 M t ta cc v tinh a tnh trn qu o ang hot ng bng

tn C.

Kinh

V

Hnh 1.1 M hnh v tinh a tnh

Thng tin v tinh tuy ra i mun so vi nhiu phng tin truyn thng khc

nhng n c pht trin nhanh chng nh c nhiu u im li th, l:

Vng ph sng ca v tinh kh rng, ch cn ba v tinh a tnh c th ph

sng ton cu.

Thit b pht sng dng trong h thng truyn tin ch cn cng sut b.

Vic lp t hoc di chuyn cc thnh phn trong h thng truyn tin t

trn mt t tng i nhanh chng, d dng v khng ph thuc vo cu hnh mng

cng nh h thng truyn dn.

H thng truyn tin v tinh c th phc v nhiu dch v khc nhau: thoi

v phi thoi, thm d a cht, nh v ton cu, quan st mc tiu, thm d d bo

kh tng, phc v cc mc ch quc phng an ninh, v.v

Thng tin v tinh rt n nh. c nhiu trng hp bo to, ng t,

trong lc cc phng tin truyn thng khc khng th hot ng th duy nht ch c

h thng truyn tin v tinh hot ng.


Cc thit b in t t trn v tinh c th tn dng nng lng mt tri

cung cp hu nh c ngy ln m.

Tuy vy, thng tin v tinh cng c mt s nhc im, l:

Kinh ph ban u phng mt v tinh vo qu o l kh ln v cng

ngh phng cng nh vic sn xut thit b khng phi nc no cng lm c.

Bc x ca sng v tuyn thng tin v tinh b tn hao trong mi trng

truyn sng, c bit l nhng vng my m, nhiu ma. Nu mun dng anten b,

trng lng thit b nh th tn hao vo gi thnh s gia tng.

Cng trng ti im thu trn mt t ph thuc vo khong cch

truyn sng v gc phng v gia anten thu-pht. iu c ngha l ph thuc vo

ta ca v tinh so vi vng c ph sng.


Hnh 1.2 M t ba v tinh trn qu o a tnh ph sng ton cu

Tn hiu ca tuyn ln v tuyn xung trong h thng truyn tin phi chu

mt thi gian tr ng k (khong 0.25s vi v tinh a tnh) do trong qu trnh x

l phi tnh n.

Cu trc mt h thng truyn tin v tinh gm 2 phn on: phn on khng

gian (Space Segment) v phn on mt t (Ground Segment).

TT&C: Tracking Lemetry and Command

Hnh 1.3 Cu trc tng qut mt h thng thng tin v tinh

V tinh

Tri t

V tinh

V tinh

V tinh qu o a tnh

Phn khng gian

Trm K (TT&C)

Cc trm pht Cc trm thu

Phn mt t

Tuyn xung Tuyn ln


1.3.1 Phn on khng gian

Phn on khng gian ca mt h thng truyn tin v tinh bao gm v tinh

cng cc thit b t trong v tinh v h thng cc trang thit b t trn mt t

kim tra theo di v iu khin hnh trnh ca v tinh (c h thng bm, o c v

iu khin). Bn thn v tinh bao gm hai phn: Phn ti hu ch (Payload) v phn

thn nn v tinh (Platform). Phn ti hu ch bao gm h thng cc anten thu/pht v

tt c cc thit b in t phc v cho vic truyn dn v x l tn hiu qua v tinh.

Phn thn nn v tinh bao gm cc h thng phc v cho phn ti v tinh hot ng,

v d cu trc v v khung v tinh, ngun cung cp in, h thng iu khin nhit

, iu khin hng chuyn ng v qu o, bm, o c, v.v

Cc sng v tuyn c truyn t trm mt t ln v tinh c gi l tuyn

ln (Uplink). V tinh thu cc sng t tuyn ln, x l, bin i tn s, khuch i v

truyn cc sng v tuyn tr v cc trm mt t theo tuyn xung (Downlink).

Cht lng ca mt lin lc qua sng v tuyn c xc nh bi t s nng lng

sng mang theo trn nng lng tp nhiu C/N ca ton tuyn, trong bao gm c

k thut iu ch v m ha c s dng.

Cc b pht p (Transponder) c t trong v tinh thu tn hiu t tuyn

ln, bin i tn s, khuch i cng sut v truyn tr li theo tuyn xung. Hnh 1.4

m t s khi mt b pht p n gin. y khng c nhim v gii iu ch

v x l tn hiu thu c. N ch ng vai tr nh mt b chuyn i tn s sang tn

s tng xung, b khuch i cng sut c h s khuch i cng sut ln. B

khuch i cng sut trong b pht p thng dng hai loi: Khuch i dng n

sng chy TWTA (Travelling Wave Tube Amplifier) v khuch i dng bn dn

SSPA (Solid State Power Amplifier). Cng sut bo ha ti u ra ca TWTA thng

t 20W n 40W. Trong cc v tinh loi mi c trang b cc b pht p c a

chm tia (Multibean satellite transponder) v cc b pht p ti sinh (regenerative

transponder). Do hn ch v kch thc v trng lng cho nn cc anten thu/pht

ca b pht p thng c kch thc nh, v vy tng ch ca anten v tinh c

gii hn.

Hnh 1.4 S b pht p n gin


Trong : LNA b khuch i tp m thp

LO b dao ng ni (tn s fo)

D/C b i tn xung (Down convert)

HPA l b khuch i cng sut cao

V tinh trong trng hp ny ng vai tr mt trm trung chuyn tn hiu gia

cc trm mt t v c xem nh mt im nt ca mng vi hai chc nng chnh

sau y:

1. Khuch i cc sng mang thu c t tuyn ln s dng cho vic

truyn li trn tuyn xung. Cng sut u vo ca my thu v tinh c yu cu t

100pW n 1nW, cn cng sut ti u ra ca b khuch i cng sut pht cho

tuyn xung c yu cu t 10W ti 100W. Nh vy tng ch anten ca b pht p

v tinh c yu cu t 100dB ti 130dB. Nng lng sng mang trong bng tn c

bc x n cc vng ph sng trn b mt qu t theo cc nc EIRP tng ng ph

sng.

2. Thay i tn s sng mang (gia thu v pht) nhm trnh mt phn cng

sut pht tc ng tr li pha u vo u thu. Kh nng lc ca b cc b lc u

vo i vi tn s sng mang tuyn xung, c tnh n tng ch thp ca anten,

cn m bo s cch bit khong 150dB.

Ngoi hai nhim v ch yu trn, thng thng cc v tinh cn c mt s

chc nng khc. V d, i vi v tinh c nhiu bp sng hoc bp sng qut th b

pht p v tinh phi c kh nng to tuyn sng mang n cc vng hoc m ph

sng yu cu. Trng hp i vi v tinh ti sinh th b pht p cn c chc nng

iu ch v gii iu ch.

Phn ti ca v tinh vin thng c c trng bi cc thng s k thut sau:

Di tn cng tc

S lng b pht p

rng di thng ca mi b pht p

Phn cc sng ca tuyn ln v tuyn xung

Cng sut bc x ng hng tng ng (EIRP: Equivalent Isotropic

Radiated Power) hoc mt thng lng cng sut to ra ti bin ca vng ph

sng phc v

Mt thng lng cng sut bo ha ti anten thu ca v tinh (SDP:

Saturated Power Density)

H s phm cht (G/T) ca my thu v tinh ti bin vng ph sng hoc

gi tr cc i


Vng ph sng yu cu

Cng sut u ra ca b khuch i cng sut pht

Cu hnh d phng cho my thu v b khuch i cng sut pht.

Bng tn phn b cho b pht p v tinh c th t vi trm MHz ln n vi

chc GHz. Bng tn ny thng c chia thnh cc bng tn con (theo phn nh

ca ITU). Hu ht cc b pht p thng c thit k vi di thng 36MHz,

54MHz, 72MHz, trong di thng 36MHz l chun c dng ph bin cho dch

v truyn hnh bng C (6/4 GHz). Hin nay mt s loi b pht p c x l tn hiu

c a vo s dng v nh vy c th ci thin c cht lng tn hiu.

1.3.2 Phn on mt t

Phn on mt t bao gm tt c cc trm mt t ca h thng v chng

thng c kt ni vi cc thit b ca ngi s dng thng qua cc mng mt t

hoc trong trng hp s dng cc trm VSAT (Very Small Aperture Ternimal: Thit

b u cui c khu rt nh), cc h thng thng tin di ng v tinh S-PCN

(Satellite- Personal Communication Network: Mng thng tin c nhn v tinh) th v

tinh c th lin lc trc tip vi thit b u cui ca ngi s dng.

Hinh 1.5 S khi chc nng trm mt t.

Cc trm mt t c phn loi ty thuc vo kch c trm v loi hnh dch

v. C th c cc trm mt t va thu va pht sng nhng cng c loi trm mt

t ch lm mt nhim v thu sng, v d trm TVRO (television receiver only: Ch

dng thu sng truyn hnh). Cc trm mt t ln c trang b anten c ng knh

ln t 15 n 30m, trong khi cc trm mt t loi nh ch dng anten ng knh c

60cm, hoc thm ch nh hn (Cc trm di ng, cc my cm tay).

B phn tuyn

B khuch i cng sut (HPA)

B khuch i tp m thp (LNA)

iu ch IF

Gii iu ch IF

Cc tn hiu bng c s (t ngi s

dng)

Cc tn hiu bng c s (ti ngi s

dng)

Dn ng v bm v tinh

Gc ngng


Vng ph sng kh rng, c th s dng 3 v tinh a tnh c th ph sng ton

cu

Tnh qung b rng ln cho mi

loi a hnh

C di thng rng

(6/4 14/12 30/20 50/40

GHz...)

Kh nng a truy cp. H thng

v tinh c th phc v nhiu dch

v khc nhau nh: thoi, phi

thoi, thm d a cht, nh v

ton cu, quan st mc tiu, tham

d d bo kh tng, phc v

mc ch quc phng, an ninh

Hnh 1.6 M hnh 3 v tinh trn qu o a tnh ph sng ton b tri t

Thit b pht sng dng trong h thng truyn tin v tinh ch cn cng sut b

Hiu qu kinh t cao trong thng tin c ly ln

Lp t hoc di chuyn cc thnh phn trong h thng truyn tin v tinh t trn

mt t tng i nhanh chng, d dng v khng ph thuc vo cu hnh mng

nh cc h thng truyn dn

Intelsat vi 2 trm mt t 2 b i ty dng c th truyn thng tin cho nhau

Nhanh chng v d cu hnh li khi cn thit nh l truyn hnh s phn gii

cao HDTV High Difinition Television, pht thanh s, dch v ISDN, DTH

Direct To Home thng qua v tinh VSAT

Thng tin v tinh rt n nh. Trong trng hp bo to, ng t cc h thng

truyn dn khc khng th suy tr n nh trong khi ch c h thng truyn dn

v tinh hot ng

Cc thit b t trn v tinh c th tn dng nng lng mt tri cung cp in

nng c ngy v m.

V tinh

Tri t

V tinh

V tinh

V tinh qu o a tnh


Khng c nh (v tinh lun di chuyn vi v tr tng i so vi mt t vi

khong cach xp x 75km)

Khong cch truyn dn xa, do suy hao ln v c nh hng ca tp m ln. (do

khong cch t v tinh ti trm mt t khong 36000km vi tr vo khong 0.25s

cho c ng ln v ng xung) do qu trnh x l cn tnh ton n tr

Gi thnh lp t h thng rt cao, chi ph phng v tinh tn km v vn cn ri ro

(10triu USD anten 30m. 5 7tr USD/anten 18m. 500 50000USD/anten t 0.6 3.5m

Bc x ca sng v tuyn thng tin v tinh b tn hao trong mi trng truyn

sng, c bit l nhng vng my m, nhiu ma.

Cng trng ti im thu trn mt t ph thuc vo khong cch truyn

sng v gc phng v gia anten thu v pht (ph thuc ta v tinh vi vng

ph sng).

Thi gian s dng hn ch, kh bo dng, sa cha v nng cp (trc y t 3 5

nm, nay tng ln khong 15 20 nm)

Hin nay cc h thng thng tin di ng v tinh lm vic nhiu bng tn

khc nhau, ph thuc vo dng dich dch v. Lc u lin minh vin thng Quc t

(ITU) phn nh ph tn cho cc dch v di ng v tinh l t bng tn L n bng

tn S. Cc h thng v tinh v cc yu cu dch v ngy cng gia tng do yu cu

v bng tn cng gia tng. Tn s lm vic ca h thng di ng v tinh hin c th t

cn trn bng tn Ka v i khi n bng tn V, W, Cc bng tn s c la chn s

ph bin nht trong cc bng tn c la chn s dng ph bin nht trong cc h

thng thngb tin di ng v tinh l bng tn C v K Bng 1.1 lit k cc bng tn c

th cng vi k hu tn gi theo khuyn ngh ca ITU trong c cc bng cc

bng tn c phn nh cho cc h thng thng tin v tinh.

Bng C v Ku, Ka dng cho truyn d liu v truyn hnh

Bng X, Q dng trong qun s (chnh ph)

Bng L dng trong thng tin di ng v tinh, bng S dng trong pht thanh


Bng 1.1 Phn nh bng tn cho cc h thng thng tin v tinh

P L S C X Ku Ka Q V W

225 390 390 1550 1550 3900 3900 8500 8500 1090 1090 17250 17250 36000 66000 46000 46000 56000 56000 - 10000

7,25 7,75 7,9 8,4

500500

10,7 10,95 11,2 11,45 11,712,2 12,7

250 250 250 250 500 500 500

13,2

FSS BSS FSSFSS

BSS

FSSFSS

17,7 20,2 21,2

2500 1000

27,0

3000

30,0 31,0

1000

14,0

500 300

14,5 14,8 17,3 17,8 18,1

500 300

30/20-GHz

bng Ku

FSS chnh phFSS chnh ph

FSS chnh phFSS chnh ph

FSS quc t

14/11 -

GHz

bng Ku

8/7 - GHz

bng X

rng bng(MHz)

6/4 - GHzbng C

Tuyn lnTuyn xung

5,925 6,425

75 500 650

7,0754,5 4,8

300

3,4 3,7 4,2

FS

S

300 500

K hoch phn nh tn s s dng trong thng tin v tinh

Cc v tinh u tin c phng ln qu o ch yu phc v th nghim.

n cui nm 60 ca th k 20 cc v tinh mi c cung cp nhng dch v vin

thng cng cng. Dch v c pht trin nhanh chng u tin l cung cp cc

ng kt ni in thoi v truyn hnh gia cc chu lc. Cc ng kt ni b


sung cho cc ng cp ngm i dng lm gia tng ng k dung lng truyn tin.

Cc dch v truyn hnh u tin TVRO s dng k thut a truy cp phn chia theo

tn s/iu tn/mi sng mang ring cho mi knh (FDMA/FM/SCPC Frequency

Division Multiple Access /Frequency Modulation /Channel Per Carrier) a dch

v truyn hnh n cc vng thn ho lnh, ni m cc mng mt t trc cha ph

sng n.

Cc tn hiu truyn hnh cht lng qung b c chuyn chuyn tip qua v

tinh nh cc b pht b pht p n (di thng 36 MHz), mi b pht p s dung

cho mt tn hiu TV (n knh) qua trnh thc hin bng cch iu ch tn hiu di

thng 4.5 MHz (NTSC), 5.5 MHz (PAL) hoc 6.5 MHz (SECAM) vo mt sng

mang FM/6GHz. tn hiu hnh hp gm c tn hiu video en trng, cc chuyn tip

qua cng mt b pht p bng cch iu tn tn hiu vo sng mang ph c s

iu ch vi tn s sng mang my pht.

Theo l thuyt, di thng qua tn hiu FM/6GHz c th tnh c theo nguyn

tc carrson. lch nh (d tn nh) ca tn hiu video hn hp l 10.5 MHz cn

di tn nh ca sng mng ph l 2 MHz

Nh vy di tn ton b l F = 12.5 MHz di thng tin hiu bng c s xp

x 6.8MHz. Nh vy di thng knh truyn s l :

BT = 2x(F + B) =1 x (12.5 +6.8) = 38.6 MHz

Di thng ny c b pht p c di thng 36 MHz chp nhn

Hinh 1.7 M t tuyn truyn hnh qung b qua v tinh

Bng 1.2 : Phn nh bng tn dung cho dch v v tinh c nh v dch v qung b

qua v tinh ti 31GHz

FS 2.655 -2.690 Ch R2

My pht FM

Fc = 6GHz

(F)video = 10.5MHz

(F)c = 2MHz

Ti v tinh

Tn hiu Audio vo (di thng 15kHz)

Tn hiu video hn hp vo (di thng 4.5, 5.5, 6.5 MHz)


FS 2.690 2.535 Ch R2

BS 2.500 2.690

FS 2.655 -2.690

FS 3.400 4.200 Ch R2, R3

FS 4.500 4.800

FS 5.725 5.850

FS 5.850 7.075

FS 7.250 7.750 Ch R1

FS 7.900 8.400

FS 10.700 11.700

FI 10.700 11.700 Ch R1

BS 11.700 12.500 Ch R2

BS 11.700 12.200 Ch R3

FS 11.700 12.300 Ch R2

BS 12.100 12.750 Ch R2

FS 12.500 12.750 Ch R1, Ch R3

BS 12.500 12.750 Ch R3

FS 12.500 12.750 Ch R2

FS 12.700 12.750 Ch R2

FS,FL 14000 12.500

FS 17.300 18.100

17.700 21.200

FS 27.000 27.500 Ch R1, Ch R3

27.500 31.00

FS dch v v tnh c nh

BS Dch v v tinh qung b

FL Tuyn cung cp cho dch v v tinh qung v tinh qung b

Vng 1(R1), Vng 2 (R2),Vng3 (R3).


Bng tn 3.400 7.075 GHz ; y l bng tn c s dng nhiu nht so vi

cc bng tn khc. Cng v vy m vic sp xp v tr trn qu o l tng i kh.

Mt khc, do sn c mt thi trng rng ln cho bng tn ny cho nn c nhiu nh

sn xut ch to cc thit b tiu chun, gi thnh canh tranh.suy hao truyn sng

trong tng khi quyn ca bng tn ny c ln hn so vi bng tn 2.5 2.7 GHz

nhng nu tnh ton hp l s m bo c dch v thng tin cht lng cao cho tt

c cc vng trn th gii. Lu rng, bng tn ny s, bng tn ny s c can

nhiu vi cc h thng viba mt t s dng cng bng tn.

K thut TDMA/PSK (Time Division Multiple Access/Phase Shift Keying) v

CDMA/PSK(Code Division Mutiple Access/Phase Shift Keying) c a vo ng

dng k tip sau .

Cc mng truyn tin di ng v tinh (S-PCN: Satellite - Personel

Communication Network) vi cc trm v tinh t bo u c nhn thu bao di ng.

Tn s lm vic ca cc h thng thng tin v tinh c th t cn trn bng tn VHF

cho n bng tn Ka v i khi n bng tn V, W cc bng tn hin ang c la

chn s dung ph bin nht l bng tn C v bng tn K. Bng tn X c dnh ring

cho mc ch chuyn dng.

cc h thng thng tin v tinh khng gy cn nhiu ln nhau. Lin minh

vin thng quc t (ITU) cng c cc khuyn ngh v phn nh tn s cho tuyn trn

v tuyn xung ng vi cc vng a l trn qu t. Ba vng c phn nh l: vng

R1 bao gm chu u, Lin X (c) v chu Phi; vng R2 bao gm Bc M v Nam

M; vng R3 bao gm chu v chu c.

Cc phn nh bng tn c gii thiu trong bng 1.2 ch l khuyn ngh

trong thi k cc h thng thng tin v tinh bt u pht trin. Trong thc t s dng

c s linh hot, ph thuc mt phn vo c tnh truyn sng v a l.

Ti bng tn 2,5-2,7 GHz suy hao truyn sng trong tng kh quyn nh hn

so vi cc tn s khc, song v bc sng tng i di cho n kch thc anten

phi ln hn so vi cc bng tn khc. Bng tn cha c s dng rng ri cho nn

t nh sn xut ch to cc thit b chun cho bng tn. Bng tn t r li th nhng

yu cu khim tn nhng im khng tc nghn v khe qu o l lun lun c sn

s dng

Bng tn 3,400-7,075GHz;y l bng tn c s dng nhiu nht so vi cc

bng tn khc cng v vy m vic sp xp cc khe qu o l tng i kh. Mt

khc, do sn c mt th trng rng ln cho bng tn ny cho nn c nhiu nh sn

xut ch to cc thit b tiu chun, gi thnh cnh tranh. Suy hao truyn sng trong


tng kh quyn ca bng tn ny c ln hn so vi bng tn 2,5-2,7 GHz nhng nu

tnh ton hp l s m bo c dch v thng tin cht lng cho tt c cc cng

trn th gii. Lu rng, bng tn ny c can nhiu so vi cc h thng viba mt

t s dng cng bng tn.

Bng tn 10,7 14,5 GHz; bng tn cng ang c s dng rng ri. Cc

angten ti cc bng tn ny c kch thc nh, c th lp t thun tin trn cc mi

nh cao tng. Ni no khng c cc sng mang chung trong bng tn th h thng c

th tn dng cng sut ln hn v khng c can nhiu. iu bt loij ch yu ca

bng tn ny l suy hao truyn sng ln do ma, my m v hi nc.

Bng tn trn 17GHz, c c tnh truyn sng ging bng tn 10,7-14,5 GHz

v cng ang c pht trin. Tuy vy thit b v cng ngh s dng kh phc tp v

t tin.

Tng quan

Cc v tinh a tnh c s dng cung cp cc dch v truyn tin c nh

v di ng cng trn 20 nm nay. Qu o a tnh l mt dng qu o i ng

b c chu k qu o l 23 gi 56 pht 4.1 giy. Chu k thi gian cn c gi l

ngy thin vn v bng thi gian thc m qu t quay mt vng quanh trc ca n.

Nh vy v tinh a tnh xem nh ng yn tng i so vi mi im trn qu t.

qu o ca v tinh a tnh l trn v nm trn mt phng xch o.

Ngoi tr cc vng cc, vi 3 v tinh a tnh c th ph sng ton cu. Hnh

1.2 m t 3 v tinh ph sng ton cu. Qu o ca cc v tinh a tnh c dng

hnh trn, nm trn mt mt phng xch o v c cao mt t khong 35.786 km.

H thng thng tin v tinh a tnh c nhim v u vit trong vic cung cp cc

dch v truyn tin qung b v c nh. Thi gian tr truyn dn ca mt bc nhy

n l khong 250 280 ms v nu tnh c qu trnh x l v m th c th n

300ms. iu i hi s dng mt s kiu trit hi m khi truyn tin thoi. Lin

minh Vin thng Quc t (ITU) quy nh tr cc i cho thng tin in thoi l

400ms cho mt bc nhy n i vi thng tin v tinh a tnh. i vi thng tin v

tinh di ng khi cn lin lc trc tip gia hai my di ng m khng s dng bc

nhy kp (nh m t hnh 1.8) khi cn c b x l ring t pha v tinh cng vi

cc chc nng gim st cuc gi hoc c th t on mt t.

Vic ph sng lin tc theo vng hoc theo lc a c th c thc hin vi

mt v tinh n v trong nhiu trng hp c th s dng mt v tinh th hai lm d


tr m bo lin lc trong trng hp v tinh th nht gp s c. Hin nay c

mt s h thng thng tin v tinh di ng s dng chm v tinh a tnh phc v

cho cc dch v di ng ton cu hoc theo vng lc a.

Hinh 1.8 Thng tin v tinh qua mt bc nhy

Trc y, khi m cc v tinh a tnh mi bt u a vo ng dng th vic

lin lc gia v tinh v mt t phi thng qua cc trm mt t c ln. Nhng nm

gn y, cung vi s tin b ca cng ngh ti v tinh, cng ngh ng ten, cng ngh

xr l tn hiu, cc h thng thng tin v tinh cung cp cc vng ph sng a bp

sng , bp sng nhy n cc thit b u cui di ng ca ngi s dng. iu

dn n vic gim ng k yu cu v EIRP ca v tinh, gim quy m cc trm mt

t v cc thit b di ng v tinh cm tay nh b ging nh cc my di ng mng t

bo mt t cng xut hin trn th trng. Cc v tinh a tnh ngy nay c th

cung cp nhiu dch v khc nhau, bao gm c c nh v di ng c kh nng ph

sng ton cu. Hin nay c ti hng trm v tinh ang hot ng trn qu o a tnh

v c v tr ta ca chng c phn phi bi Lin minh Vin thng Quc t

(ITU)

H thng thng tin v tinh a tnh INMARSAT, c xy dng nm 1979 vi

mc ch ban u l phc v cng tc hng hi quc t (qun l c con tu trn bin

v cu nn). Nm 1982, h thng c m rng sang cc dch v thng mi v tip

sau l cc dch v truyn thng khc. INMARSAT c 64 thnh vin tham gia, tr

s ca n t ti Lun n (Anh).

H thng INMARSAT c 3 lnh vc phn chia phc v cho c v tinh a tnh

sau y :


1- Cc v tinh ph sng phc v cc vng ng i Ty Dng (AOR-E) v i

Ty Dng (AOR-W), Thi Bnh Dng (POR) v n Dng (IOR);

2- H thng cc trm mt t (LES) cung cp kt ni vi cc mng mt t. hin

nay INMARSAT c 40 trm ch mt t phn chia theo vng a l kt ni vi

cc mng mt t;

3- Cc trm mt t di ng phc v cho ngi s dng c kh nng lin lc

thng qua v tinh.

Hin ti INMARSAT s dng 4 v tinh a tnh INMARSAT-3 ph sng

v v tinh d phng bao gm 3 v tinh INMARSAT-3 v 3 v tinh INMARSAT-2.

INMARSAT cng c 3 v tinh khc cho thu.

H thng INMARSAT c nhng dch v ty chn v qua cc giai on pht

trin nng cp nh sau:

INMARSAT a vo s dng nm 1982, cung cp dch v thoi (300-3400

Hz), s dng sng mang iu ch tn s trn knh n (FM/SCPC). iu ch BPSK

c dng truyn d liu tc 19,2 kbit/s v dch v fax tc 14,4 kbit/s.

h thng cng c th tng tc truyn d liu ln n 64 kbit/s bng s dng iu

ch QPSK (kha dch pha cu phng ) v s dng k thut ALOHA cho thit lp

cuc gi. INMARSAT A pht di tn 1.636,5 1.645 MHz v thu di tn

1.535-1.543,5 MHz. knh thoi cch bit nhau mt khong 50 KHz, trong khi

knh d liu c cch bit nhau 25 KHz. Cc thit b u cui INMARSAT-A

khng cn c sn xut na.

Bng 1.3: Vng ph sng v to cc v tinh IMARSAT

AOR-W INMARSAT-3 F4 (540w) INMARSAT-2 F2 (980W)

INMARSAT-3 F2 (15.50W)

AOR-E INMARSAT-3 F2 (15.50W) INMARSAT-3 F5 (250E)

INMARSAT-3 F4 (540W)

IOR INMARSAT-3 F1 (640E) INMARSAT-2 F3 (650E)

POR INMARSAT-3 F3 (980E) INMARSAT-2 F1 (1790E)

INMARSAT-B c a co dch v nm 1993. Vi mc ch cung cp ty

chn s ha cho cc dch v thoi ca INMARSAT-B. H thng kt hp hot ng

thoi vi iu khin cng sut ti thiu ha cc yu cu v EIRP ca v tinh. Cc

thit b u cui hot ng mc 33.29 hoc 25 dBW, vi gi tr t s G/T l -4dB/k.


Tn hiu thoi c to ra khong 16kbit/s khi s dng m ha d on thch nghi

APC (Adaptive Predictive Coding), v sau s dng m chp tc , tng tc

knh ln 24kbit/s. Tn hiu c iu ch dng offset-QPSK (QPSK b). D liu

c truyn tc nm trong khong 2.4 n 9.6 kbit/s v fax c truyn tc

ln n 9.6 kbit/s s dng iu ch b offset-QPSK. Cc dch v d liu tc

cao (HSD) ca INMARSAT-B cung cp truyn tin vi tc 64kbit/s cho cc ngi

s dng trn mt t v trn bin cng nh kt ni vi mng ISDN thng qua cc

trm ch mt t LES. Mt thit b u cui cn c mt knh thit lp mt cuc

gi bng cch truyn mt tn hiu iu ch QPSK b p 24kbit/s khi s dng giao

thc ALOHA. Cc knh c phn nh bng cch s dng mt knh BPSK TDM.

H thng INMARSAT-B hot ng trong bng tn 1626,5-16465MHz cho ch

pht v bng tn 1525,5-1545,5 cho ch thu.

INMARSAT-C cung cp cc dch v tc d liu thp khong 600 bit/s,

h thng s dng m chp tc , chiu di c nh l 7 truyn vi tc

1200bit/s. Tn hiu pht s dng iu ch BPSK trong mt di tn l 2.5 kHz. Cc

thit b u cui gn nh s dng anten v hng v hot ng vi mt t s G/T l -

23 dB/K., EIRP trong phm vi 11-16 dBW. Knh quay v s dng iu ch ALOHA

BPSK khong 600 bit/s. Cc knh c phn chia theo tn hiu iu ch TDM

BPSK. H thng INMARSAT-C hot ng trong di tn pht 1626,5-1645,5 MHz v

di tn thu l 1530,0-1545,0 MHz, s dng bc nhy khong 5KHz.

INMARSAT-M a vo dch v thng mi thng 12 nm 1992 vi s tuyn

b u tin v in thoi v tinh di ng cm tay c nhn [t chc v tinh hng hi

quc t]. H thng ny cung cp dch v in thoi 4.8kbit/s, s dng m ha kch

thch a bng tn c ci tin (IMBE), v m chp tc tng tc truyn

dn ln n 8 kbit/s. Ngoi ra, my fax 24kbit/s v cc dch v d liu (1.2-2.4 kbit/s)

cng c d phng. INMARSAT-M l h thng phc v ch yu trong lnh vc

hng hi v di dng mt t. Cc thit b u cui hng hi hot ng trn b hot

ng vi EIRP l 27 hoc 21 dBW v mt t s G/T l -10dB/K, c thit b u cui

hot ng vi EIRP l 25 hoc 19dBW v mt t s G/T l -12dB/K. Knh quay v s

dng cc tn hiu iu ch BPSK ALOHA c chia khe khong 3kbit/s. Cc knh

c phn nh theo tn hiu iu ch TDM BPSK. H thng INMARSAT-M hng

hi hot ng trong di tn pht l 1626,5-1646,5 Mhz v di tn thu l 1525,5-

2559,0 MHz vi mt khong gia cc knh l 10kHz.

Ngoi cc h thng thng gp trn INMARSAT cn c INMARSAT MINI-

M (s dng cc loi u cui nh hn), INMARSAT-D (nh v hin th cc on tin

nhn ln ti 128 k t), INMARSAT-E (dch v thng tin hng hi ton cu), MINI-


MAERO (cung cp dch v thng tin hng khng), v mng truy cp ton cu GAN

(Global Access Network) cung cp dch v ISDN di ng v cc dch v di ng

IP (Mobile Internet Protocol- MIP).

1.7.1.3 H thng thng tin v tinh EUTELSAT

T chc thng tin v tinh chu u EUTELSAT (European

Telecommunication Satellite Organisation) c hai h thng thng tin v tinh

EUTELRACS (chuyn dng) v EMSAT (thng mi).

H thng EUTELRACS

H thng EUTELRACS l mt h thng thng tin qun l hm i, c s

dng truyn tin, lin lc gia cc phng tin tu b, xe c di ng thn qua mt

v tinh a tnh. u tin h thng l mt mng thng tin v tinh di ng thng mi

sau pht trin thm nhin v truyn tin v theo di nh v cc phng tin vn

chuyn di ng.

EUTELRACS hot ng trong bng tn Ku v t chc mng theo kiu cu

trc tp trung quanh mt mng ch tm c iu hnh bi t chc v tinh vin

thng chu u (EUTELSAT). Mng ny gm c 5 phn t, l: trm ch mt t

trung tm, phn on khng gian, trung tm qun l mng cung cp dch v (SNMC),

thit b u cui truyn thng c nh v thit b u cui di ng.

Hinh 1.9 Cu trc mng EUTELRECS

H thng EMSAT

EUTELSAT c mt h thng cung cp dch v d liu v thoi di ng vi tn

thng mi l EMSAT. Cc dch v c th l: thoi 4.8kbit/s, my fax nhm 3 tc

2,4 kbit/s, truyn d liu tc 2,4kbit/s, nhn tin 44bit/gi v xc nh v tr

bng cch s dng mt card tch hp GSP. H thng lm vic bng tn L v s


dng ti v tinh di ng chu u EMS (European Mobile Satellite) ca v tinh

ITALSAT-F2.

1.7.1.4 H thng thng tin v tinh t bo chu , THUARAYA v cc h thng khc.

Hin nay c kh nhiu h thng thng tin v tinh phc v cc dch v truyn

thng di ng. Cc h thng phc v theo tng vng tp trung v cung cp dch v

theo cc vng th gii, v d cc h thng c trin khai c (OPTUS) [NEW-90],

Nht Bn(N-star) [FUR-96], Nam M (MSAT) [JOH-93], ng Nam (ACeS), n

, Nam Phi v Trung ng (THURAYA).

H thng v tinh t bo Chu (ACeS) cung cp cc dch v n cc khu vc

c gii hn bi Nht Bn pha ng, Pa-ki-xtan pha Ty, bc Trung Quc

pha bc v In-do-ne-xi-a pha nam [NGU-97]. Vng ny c ph sng bi tng

cng ca 140 bp sng trong bng tn L cng vi mt bp vng ph sng n

trong bng tn C. khu vc ny c khong 3 t dn c sinh sng v l mt vng m

cc phng tin truyn thng mt t cha vi ti. Chu l mt vng c yu cu

v truyn thng v tinh rt ln v vng ny rt thch hp cho v tinh a tnh.

V tinh ACeS u tin l v tinh GARUDA-1 c phng ln qu o vo

ngy 12-2-2000. V tinh ny thit k c thi gian hot ng c 12 nm v h tr t

nht 11 nghn knh thoi tc thi vi d tr tuyn l 10dB. cung cp vng ph

sng bng tn L, v tinh ny dng ngten pht v ngten thu ring, c hai u c

ng knh l 12m. Ti v tinh lm nhim v chuyn mch v nh tuyn cc cuc

gi, cho php thc hin c cc cuc gi di ng- i ng thc hin qua mt bc

nhy.

Mng ny bao gm mt trung tm iu khin mng NCC, trm iu khin v

tinh (SCS), cc thit b u cui ca ngi dng v cc cng chnh vng. NCC v

SCS c t o Batam Indonexia s dng ngten c ng knh 15,5m. trung

tm NCC c chc nng iu khin mng. cc cng ra vo khu vc (cng chnh) c

t Indonexia, philipin, i Loan v Thi Lan. Cng nh mng GSM, cc thu bao

AceS c ng k vi mt cng ra vo a phng mnh v c th chuyn vng

n cc cng khc. Cc cng chnh cung cp vic tnh cc v truy cp n mng li

mt t. NCC v cng chnh hot ng trong bng tn C-/S tng ng di tn 6425-

6725 MHz (tuyn mt t ln v tinh) v 3400-3700 MHz t v tinh xung mt t.

Cc thit b u cui ca ngi s dng nh Fax, thoi v d kiu, hot ng

trong cc bng tn L-/S, c th l cc di tn 1626,5-1660,5MHz (t mt t ln v

tinh) v 1252,0-1559,0 MHz (t v tinh n mt t).


Cc thit b u cui c th c phn loi thnh thit b u cui di ng,

my di ng cm tay hoc thit b u cui c nh. Cc thit b u cui di ng v

xch tay cho php lm vic song song vi mng GSM. Bi v khi giao din AceS

c lp t v da vo GSM nn n cho php vic cung cp cc dch v gi nh

GPRS hoc truyn d liu vi cng ngh GSM (EDGE)

Cc v tinh GARUDA ang c phng n m rng vng ph sng sang Chu

u v Trung .

Mt h thng thng tin v tinh khc ph sng n th trng trung ng v

trung l h thng THURAYA-1,n bt u hot ng vo nm 2001 vi mt thi

gian hot ng l 12 nm. V tinh THURAYA-1 c ta 44 ng. C vng ph

sng gii hn t -200 ty n 1000 ng v 600 Bc n -20 Nam. V tinh c th h

tr n 13750 cuc gi ng thi v xc sut nghn cuc gi l 2%. V tinh

THURAYA-2 ng vai tr nh l mt v tinh d phng.

Cng ging nh ACeS, h thng THURAYA c thit k tng thch vi

mng GSM cc thit b u cui cm tay.

Tuyn di ng hot ng trong bng tn N-/S, c th trong di tn 1626,5-

1660,5 MHz (cho cc tuyn ln ) v 1525,0 v 1559,0 MHz (cho tuyn xung) c

tuyn cung cp lm vic bng tn C-/S, vi di tn 6425,0 6725,0 MHz (t di

ln) v 3400,0-3625,0 MHz (t trn xung). ang truy cp s dng k thut

PDMA/TDMA v QPSA c s dng iu ch cc tn hiu. magnj h tr cc

dch v thoi, fax v d liu cc tc 4; 4,8 ;9,6 kbit/s;

Gi cc h thng thng tin v tinh tm thp loi nh little LEO satellite l

bi v cc h thng ny ch cung cp cc dc v nhn tin, tc di ng bit thp v d

th in t (e-mail), gim st t xa v ghi c c thng s o lng t xa trn phm

vi ton cu vo vic s dng c v tinh hot ng qu o thp so vi tri t vo

khong 700-2000km. cc dch v hot ng theo thi gian thc hoc l theo dng

c nh v ph thuc vo kh nng vng ph sng ca mng. Mc ca vng ph

sng ph thuc vo chm v tinh v kh nng ca mng mt t m chum v tinh

h tr. V d mt v tinh ch c kh nng ghi nhn cc d liu khi n i ngang qua

mt vng ph sng no , tng ng vi v tr ca mt cng chnh v tinh c ni

vi mng mt t.

Thut ng h thng loi nh (little LEO satellite) y s dng l c so

snh vi cc h thng v tinh khng a tnh c dung cung cp c dch v mng


thng tin v tinh c nhn (PCN) cho ngi s dng, n c cu trc c thit k phc

tp hn nhiu.

Bng tn lm vic ca cc h thng thng tin v tinh tm thp cng theo quy

ch phn chia tn s ca Lin minh Vin thng Quc t (ITU) (xem phn nh tn s

theo 3 vng ITU).

Sau y s gii thiu mt s h thng v tinh tn thp loi nh in hnh

ORBCOMM

ORBCOMM l mt h thng v tinh tng thp loi nh (ca M) c bt

u khai thc dch v vo ngy 30.11.1998, hin ti hot ng vi mt chm vi 36

v tinh v d kin pht trin ln 48 v tinh trong tng lai. Chm cc v tinh ny

c sp xp nh sau:

+ Ba mt phng qu o c gc nghing 45 vi 8 v tinh trn mt mt

phng v cao l 825km.

+ Hai mt phng qu o c gc nghing vi nhau mt gc 70 v 108 ,

trn mi mt phng c 2 v tinh , t cch nhau 180 v cao l 780km.

+ 8 v tinh t trn mt phng xch o

Hinh 1.10 Cu trc mng ORBCOMM

H thng ORBCOMM cung cp tc truyn d liu cho ngi dng l 2,4

kbit/s cho tuyn ln v 4,8 kbit/s cho tuyn xung v c kh nng tng ln n

9,6kbit/s. c tuyn ln v xung u dng k thut kha dch pha vi phn i xng

(SDPSK) v b lc cosin nng. Tuyn thu bao v tinh hot ng trong di bng tn

t 148 149,9 MHz cho tuyn ln v 137 138 MHz cho tuyn xung.


V tinh cng pht mt tn hiu dn ng vi tn s 400,1 MHz. ngoi tr cc

v tinh, mng ORBCOMM cn bao gm : thit b truyn thng thu bao (SC); mt

NCC v cc cng ra vo. NCC c t M v kin trc mng ORBCOMM c

m t hnh 1.10.

E-SAT l mt h thng v tinh tm thp loi nh gm c 6 v tinh t trn cc

qu o cc cao 800 km. Chm v tinh ny c trin khai trn hai mt phng

v c trung tm iu khin t ti Guildford (Anh), cng chnh t ti Spitzbergen

(Nauy).

Cc thit b u cui E-SAT hot ng di tn 148-148,55 Mhz cho tuyn

ln, phng thc a truy cp tri ph dy trc tuyn (DS-SSMA), tc d liu 800

bit/s. k thut BPSK c dng iu ch m tri ph vi cc k t v k thut

MSK c iu ch sng mang. Cc thit b u cui c cng sut pht l 49w vi

mc EIRP l 5,4dBW. Mi v tinh E-SAT c th h tr n 15 thit b u cui cng

mt lc.

Di tn 137,0725-137,9275MHz c dng cho tuyn xung. Mng cung cp

cc dch v o xa, gim st v nh v.

H thng LEO ONE s dng mt chm v tinh 48 v tinh , b tr 6 v tinh

trn mt mt phng qu o, cao 930km v gc nghing l 500 so vi ng

xch o [GOL-99], LEO ONE c thit k hot ng ch c nh, tc d

liu khong 24kbit/s, di tn tuyn ln l 137-138MHz v tc 2,4-9,6kbit/s, di

tn tuyn xung l 149,5-150,05 MHz v di tn 400,15-401 MHz.

Mi v tinh s c kh nng gii iu ch v gii m tt c cc gi tn hiu thu

c v nh, sau s pht li hoc truyn trc tip n trm mt t cng chnh.

Mi v tinh c 4 thit b pht sng v 15 thit b thu sng.

Nh phn tch cc phn trn, bt u t nm 1990 cc h thng thng tin

di ng v tinh nh du mt mc quan trng trong s pht trin truyn thng di

ng, trong cc h thng v tinh khng a tnh.

Nm 1990 cng nh du bc chuyn tip quan trng cuc cch mng

truyn thng v tinh di ng, cng vi mt s xut cho h thng v tinh khng a

tnh. Trong phn trc trnh by s pht trin ca nhng v tinh little LEO.

Cng vo thi gian , mt h thng thng tin v tinh khng a tnh n c nhn


thu bao nhm mc ch cung cp cc dch v thoi cng c nhng th nghim v

cc mng truyn thng tin thng qua cc v tinh n c nhn thu bao c k

hiu l S-PCN (Satellite Personal Communication Network).

Mc ch ca mng S-PCN l cung cp cc dch v thoi v cc dch v tc

d liu thp, tng t nh mng t bo mt t, s dng cc in thoi cm tay

lin lc thng qua cc v tinh cc qu o tm thp (LEO) hoc l qu o tm

trung (MEO). Cc v tinh qu o tm trung MEO c t cao 10000-

20000Km so vi mt t vi thi gian c chu k qu o l 6h. Cc v tinh trong qu

o thp c gi l big LEO v c chu k qu o l 90. Nhng v tinh ny c

trin khai cao 750-2000km.

Cc v tinh qu o tm thp LEO c thi gian sng khong 5-7 nm, cc v

tinh trn qu o tm trung MEO c thi gian sng khong 10-12 nm.

Cc mng S-PCN hot ng trong bng tn L v bng tn S. Bng 1.5 lit k

cc di tn c phn nh cho thng tin di ng s dng qu o tm thp LEO v

tm trung MEO.

Nhng S-PCN cung cp vng ph sng dch v ton cu bng cch s dng

cc chm a v tinh. S lng cc v tinh trong mt chm l mt hm ca cao qu

o v cc yu cu c tnh dch v. Hin nay c mt s mng S-PCN c th

cung cp cc dch v thng tin di ng n cc my di ng cm tay phm vi ton

cu v va c th s dng di ng v tinh va s dng di ng mt t. Trong cc

mng , c nhiu mng ang trong thi k va khai thc va th nghim. Sau y s

gii thiu mt s mng in hnh

Bng 1.4: Phn nh tn s cho thng tin v tinh di ng bng tn L v S

1492 1525 Tuyn xung Vng 2

1525 1530 Tuyn xung Vng 2/vng 3

1610 1626.5 Tuyn ln Ton cu

1631.8 1626.5 Tuyn xung Ton cu

1626.5 1631.5 Tuyn ln Vng 2/vng 3

1675 1710 Tuyn ln Vng 2

1930 1970 Tuyn ln Vng 2

1970 1980 Tuyn ln Vng 2


1980 2010 Tuyn ln Ton cu



2170 2200 Tuyn xung Ton cu

2483.5 2500 Tuyn xung Ton cu

2500 2520 Tuyn xung Ton cu

2670 2690 Tuyn ln Ton cu

Hng Motorola (M) pht trin h thng IRIDIUM vo nm 1990. Vo

ngy 01-11-1998 IRIDIUM tr thnh S-PCN u tin bc vo lnh vc dch v. hin

c 88 v tinh c phng thnh cng trn qu o tm thp. c 3 loi dn

phng khc nhau c s dng phng v tinh ln qu o. h thng b phng ca

M phng c 55 v tinh, h thng ca Nga phng c 21 v tinh v ca

Trung Quc phng c 14 v tinh.

Khi u h S-PCN ca IRIDIUM s dng 77 v tinh, (v th tn ca n l

IRUDIUM do s nguyn t ca nguyn t IRIDIUM l 77). Cc v tinh ny c

phn b u trn 6 mt phng qu o cc, vi gc nghing l 86,40. Qu o v tinh

c cao so vi mt t l 780km. mi v tinh c trng lng 689 kg v c thi gian

sng khong t 5-8 nm.

S kt ni vi mng mt t thng qua cc cng chnh t 11 quc gia v kt

ni vi mng ton cu. cng chnh v cc tuyn iu khin hot ng trong bng tn

Ka, tng ng vi di tn 19,4-19,6 GHz (tuyn xung) v di tn 29,1-29,3 GHz

(tuyn ln).

H thng IRIDIUM cung cp cc dch v thoi song cng, fax v d liu tc

thp 2,4 kbit/s. tc d liu c th n 10 kbit/s. cc tn hiu c iu ch

QPSK v s dng a truy nhp FDMA/TDMA.

IRIDIUM do khng tm c khch hng cho mng ca mnh cho nn

ngng cc dch v vo thng 3-2000.

Tuy vy cc chm v tinh vn hot ng trn qu o, cc dch v vn c cung cp

cho cc khch hng cng nghip, hng khng, hng hi v du kh hng th trng

M .


Cng thi k vi IRIDIUM, mt h thng thng tin v tinh qu o tm thp

khc do Qualcomm v Loran khi xng c tn l h thng GLOBANSTAR. Trong

vng 4 nm t 1996-2000 h thng trin khai 48 v tinh trn 8 mt phng qu o c

gc nghing 520 so vi mt phng xch o v cc qu o tm thp c cao so vi

mt t l 1414km. h thng GLOBALSTAR khng cung cp ph sng ton cu m

ch gii hn trong vng gia v tuyn 700 Bc v Nam so vi qu o xch o. Cng

ging nh IRDIUM, cc v tinh ca GLOBALSTAR l trong sut. tuyn ng

truyn tin gia ngi s dng di ng v mng c nh ch c th c thit lp khi

m c thit b u cui v cng chnh cng nhn thy v tinh. Bi v cc v tinh qu

o tm thp ch cung cp mt vng ph sng nh cho nn h thng phi s dng

nhiu cng chnh m bo dch v ton cu. vic kt ni vi mng mt t cng

c thc hin thng qua nhiu cng chnh phn b trn ton cu. cng chnh bao

gm trm chuyn mch v c t 3 n 4 anten cung cp kt ni cc mng di ng

v c nh.

Cc tuyn cng chnh l vic bng tn C, c th l di tn 6,875-7,055 GHz

cho tuyn xung v di tn 5,091-5,520 GHz cho tuyn ln. Ngoi cng chnh,

GLOBALSTAR cng t trung tm iu khin hot ng mt t (GOCC) v trung

tm iu khin v tinh (SOCC). Cc cng chnh, GOCC, SOCC c kt ni vi

nhau thng qua mng d liu GLOBALSTAR.

Cc tuyn di ng n v tinh l vic bng tn S, di tn 1610-1626,5 MHz

cho tuyn ln v di tn 2483,5-2500,7 MHz cho tuyn xung. rng bng tn

c chia lm 13 knh FDM, mi knh c rng l 1,23 MHz, giao din khng

gian ca GLOBALSTAR c xy dng trn c s gii php Cdmaone (IS-95), nh

cp cc mc trc, dch v thoi ca GLOBALSTARD c cung cp thng

qua mt b m ha/ gii m thoi codec thch nghi tc l 0,6-9,6 kbit/s (trung

bnh 2,2 kbit/s). vic truyn d liu h tr thng qua knh thoi tc c s l 2,4

kbit/s. tn hiu c iu ch QPSK v a truy cp s dng k thut CDMA.

Mi cng chnh c th truy cp n 128 knh CDMA, mi knh c ly t

mt dng ca ma trn Walsh Hadamard 128x128 vi s dng c nh s t 0 n

127. Mt trong cc knh , ng vi hm Walsh 0 c s dng truyn tn hiu

dn ng (pilot), bao gm tt c l s 0. Mt knh ng b c s dng cung

cp cho c thit b u cui cc thng tin iu khin, v d nh nhn dng cng chnh,

thi gian h thng m nh s knh uc gn. Cng ging nh IS-95, knh ng b

lun truyn tc d liu l 1,2 kbit/s.


Cn li l 126 knh c ginh cho lu lng. h thng GLOBALSTAR h

tr hai loi tc khc vi mng t bo : loi tc th nht l 2,4 v 4,8 kbit/s, loi

tc th 2 l 2,4-4,8 hoc 9,6 kbit/s. d liu c nhm trong c khung c di l

20ms v sau chng c m ha bng b m ha xon tc v di rng

buc l 9. c tc khng i l 9,6kbit/s cho loi tc th nht v c 19,2

kbit/s cho loi tc th 2, k thut an xen c s dng. tn hiu 9,6 kbit/s hoc

19,2 kbit/s sau c ghp knh vi cc bit iu khin cng sut c tc 50 kbit/s.

m Walsh c gn cho knh lu lng ca ngi s dng sau tn hiu c tri

trc khi c tri bi mt b to dy bi mt b to dy m gi ngu nhin PNc

di l 288 chip tc l 1200 chip PN/s. dy PN bn ngoi c s dng

nhn dng v tinh v c iu ch vi dy m gi ngu nhin bn trong ca knh I

v knh Q, c di l 215 chip v tc chip l 1,2288 Mchip/s.

hng truyn ngc li, knh lu lng h tr tc d liu 2,4;4,8 v 9,6

kbit/s. d liu c t chc trong cc khung 20 ms. Vi tc loi 1, d liu c

gii m ha chp mt ln na tc v chiu di c nh l 9. Tn hiu sau c

iu ch Walsh cho to dy 64 bit tng ng vi mt dng ca ma trn Walsh

Hadamard 64x64 bit. Mi mt thit b di ng pht mt m Walsh khc nhau v iu

cho php trm gc nhn dng c my pht. Sng mang c iu ch Offset-

QPSK. iu i hi lch thi gian ca knh cu phng (Q) l mt na chip. Cp

qun phng cu chui m gi ngu nhin PN sau c s dng tri tn hiu

1,2288 Mchip/s vi chu k l 215-1 chip. Tn hiu sau c qua b lc bng c s

m bo cc thnh phn ca iu ch nm trong knh trc khi iu ch cc tn

hiu cng pha v tn hiu qun phng trong CDMA.

Ngoi mt s h thng S-PCN s dng cc v tinh qu o tm trung MEO

v tm thp LEO nh nu trn, cng trong khong thi gian ny, c mt s h

thng S-PCN khc c xy dng cng vi cc v tinh c phng ln cc qu o

tm thp. Cc h thng S-PCN , v d nh: NEW ICO, CONSTELLATION,

ELLIPSO, v.v Cc bng 1.5, 1.6 v 1.7 nu mt s thng s so snh ch yu v s

v tinh, qu o s dng cc c tnh k thut v dch v ca cc h thng .

cao qu o 780 1414 10390 2000 7605/8050

Loi qu o LEO MEO LEO Lai/ghp LEO/HEO


Trng lng phng 66 48 10 11 10/7

S v tinh/qu o 11 6 5 11 5/7

ISL C Khng Khng Khng Khng

OBP C Khng Khng Khng Khng

S bp sng vt 48 16 24 61

Nm phng 1998,

2000, 2001

2000 2004 2001 2000

Tc

truyn d

liu

2.4kbps 0.6 9.6 kbps

(thoi)

2.4kbps (d

liu)

4 kbps

(thoi)

2.4, 4.8,

9.6 kbps

(d liu)

Dch v Thoi, Fax,

d liu

Thoi, Fax, d

liu, SMS

Thoi, Fax,

d liu,

SMS,

Internet

Thoi, Fax, d

liu

Thoi,

Fax, d

liu. Email

Ph sng Ton cu Ton cu gii

hn v tuyn

700

Ton cu Ton cu Ton cu

trn 500 v

tuyn nam

Tn s ln di

ng (MHz)

1616 1626.5 1610 1625.5 1985 2015 2843.5 2500 1610

1626.5

Tn s xung di

ng (MHz)

1616 1626.5 2483 2500 2170 2200 1610 1625.5 2483.5

2500

a truy nhp FDMA/TDMA CDMA FDMA/TDMA CDMA W-CDMA

iu ch tn hiu QPSK QPSK GMSK (tuyn ln),

BPSK/QPSK

(tuyn xung)

QPSK, O-QPSK


Qu o ca hnh tinh l hnh trnh ca v tinh trong khng gian m trong

v tinh c cn bng bi hai lc i nhau. Hai lc l lc hp dn ca qu t v

lc ly tm c hnh thnh do cong ca hnh trnh v tinh (hnh 1.11). Qu o

ca v tinh nm trn mt mt phng c dng hnh trn hoc elip. Nu qu o l trn

th tm ca qu o trng vi tm ca tri t. Nu qu o l elip th c mt u elip

nm xa qu t v u kia nm xa qu t nht. im xa nht trn qu o so vi qu

t c gi l vin im (aprogee) v im gn nht c gi l cn im (perigee),

hinh 1.12:

Hnh 1.11 - M t cc lc tc ng ln chuyn ng ca v tinh trn qu o

Cc v tinh c s dng trong vin thng c phn thnh bn dng qu o

sau y theo cao ca qu o v tinh so vi mt t:

1. Qu o a tnh, GEO(Geostationary Orbit )

2. Qu o elip tm cao, HEO(hightly Eliptical Orbit)

3. Qu o mt t tm trung, MEO(Medium Earth Orbit)

4. Qu o mt t tm thp, LEO(Low Earth Orbit)

Trong s cc qu o trn th qu o a tnh c s dng nhiu nht.

Qu o i tnh (GEO) l mt dng c bit ca qu o ng b a tnh, c

chu k qu o l 23 gi 56 pht 4,1 giy chnh bng thi gian m tri t quay mt

vng quanh trc ca n. Nh vy, v tinh a tnh xem nh ng yn so vi mt v

tr bt k trn tri t. Dng ca qu o a tnh l trn, nm trn mt phng xch

o v c cao l khong 35,786 km.

Qu o elip tm cao (HEO) l cc qu o dng elip v c chiu cao so vi

mt t xp x v ln qu o a tnh cng xp vo loi qu o trn tm cao .

V

V tinh khi lng m

Khong cch r

Lc ly tm = (mV2)/2

Lc hp dn = GMm/R2

Qu o v tinh Tri t khi lng M


Qu o tm thp (LEO) l cc qu o c chu o c chiu cao so vi mt

t khong 700 2000 km

Qu o tm trung (MEO) l cc qu o c chiu cao so vi mt t nm

gia qu o tm cao (HEO) v qu o tm thp (LEO)

Hnh 1.12 Qu o v tinh trong khng gian

Nghin cu s chuyn ng ca v tinh c quan h cht ch vi cc nh lut

v chuyn ng ca vt th trong vt l v v tr ca v tinh trong khng gian. T xa

xa, ngi Trung Quc nghin cu s chuyn ng ca mt trng quanh qu t

v xy dng m lch. Nm 1609 v 1619 Johannes Kepler a ra ba nh lut v s

chuyn ng ca cc hnh tinh quay quanh mt tri (mt tri l tm hp dn). Ba

nh lut c th p dng cho s chuyn ng ca v tinh quanh qu t (qu t l

tm hp dn) nh sau :

nh lut Kepler thu nht (1602):

Qu o ca hnh tinh (v tinh) dng elip nhn mt tri (tm hp dn l tri

t) l mt trong hai tiu c ca elip.

nh lut Kepler th hai(1603):

Bn knh vc t ni hnh tinh (v tinh) vi h mt tri (tri t) qut nhng


vng c din tch bng nhau trong nhng thi gian bng nhau.

nh lut Kepler th ba(1618):

Bnh phng chu k qu o ca hnh tinh (v tinh) t l thun vi ly tha

bc ba ca bn knh trc ln ca qu o elip. Nm 1618, Isaac Newton cng b ba

nh lut c bn v chuyn ng l :

nh lut Newton th nht :

Mi vt gi nguyn trng thi ngh hoc chuyn ng thng u ca n cho

n khi c lc tc dng buc n phi thay i trng thi .

nh lut Newton th hai:

o hm ca ng lng ca vt im theo thi gian t l vi lc tc dng .

nh lut Newton th ba :

Tc dng bao gi cng bng v ngc vi phn tc dng, ni mt cch khc

cc lc tc dng ca hai vt i vi nhau bao gi cng bng v ngc chiu nhau .

nh lut th hai ca Newton biu th khi nim v qun tnh .

nh lut th hai ca Newton c th biu th khi nim v qun tnh .

nh lut th hai ca Newton c th biu th bng biu thc ton hc :

mrdt

rdmF ==

2

2

Trong F l vct ca tt c cc lc tc ng ln khi lng m; r l gia tc

vc t ca khi lng .

Ngoi ba nh lut c bn trn, Newton cng a ra bi ton hai vt th v

pht biu nh lut hp dn v tr :

Gia hai vt c khi lng m1v m2 cch nhau mt khong r, c cc lc ht

tng h bng nhau tc dng, ln ny t l vi tch cc khi lng m1 v m2 v t

l nghch vi bnh phng khong cch gia chng :

r

r

rmGmF

r

221

1=

Trong : F l lc vc t ln khi lng m1 do m2 theo hng t m1 n m2;

G = 6.672x10-11 Nm/kg2 l mt hng s hp dn v tr;r l khong cch gia hai vt

th v rrr

l vc t n v t m1 n m2 .

Ba nh lut c bn v chuyn ng v nh lut hp dn v tr ca Newton

c s dng xc nh gn ng chuyn ng theo qu o ca v tinh quanh mt

t v chng minh s ng n ca ba nh lut ca Kepler .


Gc nhn c xc nh theo h ta vi anten trm mt t v v tinh dng

truyn thng tin vi gia trm mt t v v tinh (n c ch ra bi gc phng

v Az v gc ngng El)

Hnh 1.13 Xc nh gc phng v Az v gc ngng El

Gc phng v ( ) c xc nh theo hng ng t trc bc ti phn hnh

chiu ca v tinh trn mt mt phng nm ngang ca trm mt t.

Gc ngng ( ) l gc c xc nh theo hng ln t mt phng nm ngang

ca anten trm mt t hng ti v tinh.

im v tinh con l giao im ca b mt tri t vi ng thng ni tm tri

t ti v tinh. (vi v tinh a tnh im v tinh con nm trn ng xch o)

Hnh 1.1 Hnh hc tri t v v tinh

To ca v tinh: v v tinh l Ls, kinh v tinh l Is so vi ng kinh

tuyn chun

To ca im cn xt l P vi v Lp v kinh l Ip so vi ng kinh

tuyn chun.

Hng ng

Trc Bc

Az

El

ng hnh chiu ln mp

ng ti v tinh

V tinh

Hnh chiu ca V tinh

Trm mt t

Qu tch thin nh

LS

P

S

A

Lp

B I

Ip

h

Re

O

T

R

Is

Q


Hiu kinh gia v tinh v im P trn b mt tri t l =I I = |Ip - Is| (1-1)

R l khong cch t im P ti v tinh S.

r l khong cch t tm tri t ti v tinh, h l khong cch t v tinh S ti

im v tinh con ( cao ca v tinh so vi b mt tri t)

Re l bn knh tri t Re = 6370km

BOT = l gc tm, l gc gia im v tinh con v giao im ca im P

vi ng xch o (cung PB)

POT = l gc tm gia im v tinh con v im P

Xt tam gic OPS ta c:

2 2 2 2 cos( )e e

R R r R r = +

2 2 2 cos( )e e

R R r R r = + (1 2)

Trong tam gic cu TPB theo nh lut cosin ta c

p pos( )=cos( )cos(L )+sin( )sin(L ) os(PBT)c c (1 3)

Xt tam gic BTA ta c

=

sin( ) sin( )

sin( ) sin( )s

TAB TBA

L (1- 4)

Vi /2TAB PBA pi= = do ng kinh tuyn vung gc vi ng xch o (v )

Do ( /2)TBA TBPpi= (1 - 5)

Thay vo cng thc (1-4) ta c

pi pi

= =

sin( / 2) sin( / 2 ) os(PBT)

sin( ) sin( ) sin( )s s

PBT c

L L

ssin( ) os(PBT)=sin(L )c hay sos(PBT)=sin(L )/ sin( )c (1 6)

Trong tam gic vung TBA ta c

sos( )=cos(I)cos(L )c (1 - 7)

Thay cng thc (1-6), (1-7) vo (1-3) ta c:

s p p sos( )=cos(I)cos(L ) os(L ) sin(L )sin(L )c c + (1 8)

Gc ngng ( ) l gc c xc nh theo hng ln t mt phng nm ngang ca

anten trm mt t hng ti v tinh.


Hnh 1.15 Phng din hnh hc tnh ton gc ngng.

Trong :

- r l vector t tm tri t ti v tinh (khong cch t tm tri t ti v tinh)

- R l vector t trm mt t ti v tinh (khong cch t trm mt t ti v tinh)

- Re l vector t tm tri t ti trm mt t (l bn knh tri t)

Khi 3 vector ny cng nm trong mt mt phng v to thnh mt tam gic.

Gc l gc tm gia trm mt t v v tinh, l vecto gia Re v r

l gc (trong tam gic) c xc nh t vect Re v R.

Gc tm lin h vi v Lp (Le) v kinh ty Ip (Ie) ca trm mt t v v

Ls v kinh ty Is ca v tinh bi cng thc sau:

cos( ) cos( )cos( ) cos( ) sin( )sin( )p s s p p sL L I I L L = + (1 9)

Theo cng thc (2) ta c khong cch t trm mt t ti v tinh nh sau: (theo

nh l cosin trong tam gic) 1

2 2

1 2 cos( )e eR R

R rr r

= +

Gc ngng c xc nh t v tr mt phng nm ngang trm mt t hng ti

v tinh lin h vi gc ti trm mt t ca tam gic SPO nh sau

090=El

Theo quy lut hm sin trong tam gic ta c:

sin( ) sin( )

r R

=

Kt hp 3 phng trnh cui trn ta c phng trnh rt gn li nh sau:

El

r

Re

R

Trm mt t (P)

V tinh (S) V tr ng nm ngang

(O)Tm tri t


12 2

sin( )cos( )

sin( )os(El)

1 2 cos( )e e

rEl

R

C

R R

r r

=

= +

(1 10)

Phng trnh (1 9) v (1 - 2) cho gc ngng (El) c tnh t cc h ta v

tinh v trm mt t, bn knh qu o v tinh r v bn knh tri t Re. Thng thng

Re = 6370 km.

Gc phng v ( ) c xc nh theo hng ng t trc bc ti phn hnh

chiu ca v tinh trn mt mt phng nm ngang ca trm mt t.

Xt tam gic cu QPT, ITQP = v cung PT = , p dng nh lut cosin ta c:

)sin(

)sin(

)90sin(

)sin(0 I

Ls

=

Hay

=

sin

sincossin 1

ILs (1 13)

Hnh 1.16 Phng din hnh hc tnh ton gc phng v

Biu thc trn cha tnh n v tr tng i ca v tinh so vi trm mt t.

Bng 1.8: Lit k gc phng v Az so vi v tr tng i ca v tinh S

Bn cu Bc S Ty Bc ca G

S Ty Nam ca G

3600

3600

LS

P

S

A

Lp

B IIp

h

Re

O

T

R

Is

Q


S ng Bc ca G

S ng Nam ca G

Bn cu Nam S Ty Bc ca G

S Ty Nam ca G

S ng Bc ca G

S ng Nam ca G

1800 +

1800 +

1800

1800 -

Hnh 1.17 Phng din hnh hc xc nh gc phng v

L gc gia phng ca tm tri t O v phng ca trm mt t hng ti v

tinh.

S S

S S G G

GP

E E

E E

im cc im cc

im cc im cc

AzAz

Az Az

a a

a a

c c

c c

(a) SSP pha ty nam ca ES

= 0360Az

(b) SSP pha ng nam ca ES

=Az

(c) SSP pha ty bc ca ES

+= 0180Az

(d) SSP pha ng bc ca ES

= 0180Az

Q Q

QQ

S


Hnh 1.18 Phng din hnh hc xc nh gc thin nh ti v tinh

Trong tam gic OES ta c:

sin( ) sin( ) /eR R =

Do earcsin[R sin( )/ ]R = (1 14)

Nu bit gc ngng El ta c

pi= / 2 El

rElRrElR ee /)cos(/)90sin()sin(0 =+=

Do =e

arcsin[R cos( )/ ]El r (1 15)

iu kin cho mt v tinh cc nhn thy t mt trm mt t l El 0.

T hnh di iu kin c php tha mn l

Re + h Re/cos (1 - 16)

T c th rt ra iu kin kh nng nhn thy v tinh l:

Cos Re/(Re + h ) (1 17)

El

r

Re

R

Tm tri t Trm mt t

V tinh V tr ng nm ngang

O

E


Hnh 1.19 Gc ngng ti thiu

Theo quan im hnh hc th iu kin ti thiu m v tinh nhn thy t mt

trm mt t l ng vi gc El =0 c mt gi tr ti thiu no , c gi l gc

ngng ti thiu Elmin cho php cc yu t truyn sng. V d vic b che khut.

Thng thng gc ngng ti thiu nm trong khong 5-7. T hnh 1.19 xt tam gic

SEO gc tm cng c th biu th theo gi tr ca gc Elmin nh sau:

= cos-1 [(Re cos Elmin) (Re + h)] - Elmin (1 18)

Trn mt qu o ng b a tnh, rt gn phng trnh cui ta c 03.81 cho tm nhn thy ca v tinh.

i vi cc qu o a tnh th gc nghing i = 0 , lch tm e = 0 v v

tinh nm trong mt phng xch o. Ls = 0 . Mt khc, i vi cc v tinh a tnh

th cao ca v tinh tnh t tm tri t. V tinh c kinh Is, trm mt t c v tr

kinh Ie v v Le.

Vi cao ca v tinh l r = Re + h 42,164 km. S dng cc thng s , gc

tm theo biu thc (1 - 9) trong trng hp ny c th vit li nh sau :

Cos = cos Le cos I (1 - 19)

El

Re

rs

V tinh

im v tinh con

Trm mt t

Tm tri t

coseR

h R

S

O

E


Gc ngng theo biu thc (1 - 10) trong trng hp ny l :

Cos(El) =

ILhR

R

hR

R

IL

ee

e

e

e

e

+

++

coscos21

coscos12

22

(1 - 20)

Gc phng v Az theo biu thc (1 13) l :

=

)(cos)(cos1

sinsin

22

1

IL

I

e

(1 - 21)

Khi p dng gii hn kh nng nhn thy, c ngha l El = 0, th lc gc

tm c th tnh c t biu thc (1 - 13) v c gi tr l :

Cos = Re /(Re + h ) = 0,151

Mt khc, theo hnh 1.19 c :

Cos(Le)= Cos / Cos I (1 - 22)

Nh vy, trong trng hp nu nh v tinh v trm t cng nm trn mt

kinh tuyn c ngha l I = 0 . Nh vy, v tuyn cc i Le max m v tinh nhn thy

c th biu th bi biu thc sau

Cos Le max = cos = 0.151

iu c ngha l Le max = 81.3

Trong hnh 1.19 ta s i xc inh khong cch t trm v tinh ti trm mt t

Xt tam gic OES ta c

cos2222 rRrRR ee +=

hoc cos222 rRrRR ee += (1 23)

Trong : R l khong cch t trm mt t ti v tinh

Re l bn knh tri t = 6370km

r = h + Re l khong cch t v tinh n tm tri t

l gc tm eseses LLIILL sinsin)cos(coscos)cos( +=

Gc ngng (El): l gc hp thnh gia ng chn tri tnh t im t trm

mt t v ng thng ni trm mt t vi v tinh.


Gc ngng nm trong mt phng cha 3 im l v tinh, trm mt t v tm

tri t:

T hnh v ta c

Cos El = (r/R)sin

Hay arcos sinr

ElR

= (1 - 24)

Gc phng v Az: L gc xc nh phung v ca trm mt t v c hp

thnh bi phng Bc (ca qu t) vi giao tuyn ca mt phng cha v tinh v

tm qu t.

Gc phng v bin i t 0 n 360 v ph thuc vo v tr tng i ca

v tinh v im xem xt. L gc QES

=

sin

sincossin 1

ILs (1 25)

Bng 1.9: Xc nh gc phng v

Quan h gia Az v

ng Nam

ng Bc

Ty Nam

Ty - Bc

Az = 1800

Az =

Az = 1800 +

Az = 3600

Thi gian truyn sng t trm mt t n v tinh c tnh theo cng thc:

cR /= (1 26)

El

r

Re

R

(O)Tm tri t

Trm mt t (E)

V tinh (S) V tr ng nm ngang


Trong : l thi gian truyn sng

R l khong cch t trm mt t ti v tinh

c l vn tc nh sng, c = 3x108 m/s

Khi v tinh c s chuyn ng so vi tri t th khong cch R t v tinh n

trm mt t cng c s thay i. S chuyn ng tng i ca n gy nn s tng

gim tn s ti pha my thu. Hin tng ny c gi l hiu ng Doppler.

Hiu ng Doppler xut hin c tuyn ln v tuyn xung

dch tn s Doppler l Df so vi tn s f c xc nh l:

)/(cos/ cfVcfVf DrD == (1 27)

Trong : Df l dch tn Doppler

Vr l tc gc tng i ca v tinh

VD = dR/dt l tc tc thi di chuyn ca v tinh

V l vn tc ca v tinh

l gc gia phng ca im xem xt v tc V ca v tinh

f l tn s hot ng ca tuyn

c l vn tc nh sng

Qu o v tinh truyn thng thng dng thng s dng qu o elip c gc

nghing ln hoc qu o trn trn mt phng xch o (v tinh a tnh). Chu k ca

cc qu o c quan h vi chu k quay ca qu t quanh trc ca n

- Qu o elip c gc nghing khc 0.

Qu o elip c tc ca v tinh khng phi l hng s. Tc bay ca v

tinh c gi tr cc i cn im v c gi tr cc tiu vin im. Do v tinh

vng vin im c thi gian ph sng ln hn nhiu so vi vng cn im v hiu

ng s gia tng nu nh lch tm gia tng. V tinh vng vin im cng nhn

thy cc trm mt t trong mt phn ln chu k ca qu o v iu cho php

thit lp tuyn lin lc trong mt khong thi gian ln.

Vi mt qu o c gc nghing khc khng th v tinh i qua nhng vng v

hai pha ca xch o, c kh nng ph sng cc vng cc nu gc nghing ca qu

o gn 900.

V d v tinh MOLNYA: l v tinh truyn thng ca lin x c qu o nm

v tuyn cao ca bc bn cu. Chu k ca qu o l 12 gi vi bn trc ln qu o


l 26556km, cn im l 1250km, vin im l 39150km, vi nghing 63.40 v

lch tm l 0.6 0.7

V d v tinh TUNDRA: l v tinh c chu k qu o 24 gi. vi bn trc ln

42164km, cn im l 25231km, vin im l 46340km v lch tm 0.25 0.4

- Qu o v tinh a tnh

Qu o v tinh a tnh dng trn (gc lch tm 00) v nm trn mt phng

xch o (gc nghing i = 0). Tc gc ca v tinh ng bng tc gc ca tri

t quay quanh trc ca n. Khi mt ngi ng trn mt t th v tinh c xem

nh l ng yn trn bu tri, khng chuyn ng. Thng s v tinh a tnh:

Bn trc ln qu o l 42164.2km, tc ca v tinh 3075m/s, cao v tinh

(h) 35786.1km, bn knh tri t xch o (Re) 6378.1km

Khong cch t v tinh ti trm mt t l

cos222 rRrRR ee +=

Trong r = Re + h

ILe = coscoscos

Trong Le l v ca trm mt t

I = Is Ie l hiu kinh tuyn tng i ca trm mt t v v tinh vi v

Ls = 0

- Ngoi ra cn c qu o thp, qu o tm trung v qu o tm cao

Vn a truy cp phn phi theo quan im tn s v thi gian:

Cn gii quyt vn sao cho cc sng v tuyn pht t cc trm mt t ring

l khng can nhiu ln nhau do trong thng tin v tinh phn lm 3 dng a truy

cp l: FDMA, TDMA v CDMA. Trong

FDMA: L k thut c dng ph bin trong thng tin v tinh, trong

FDMA th cc trm mt t ring l pht i cc sng mang vi tn s khc nhau v

cc bng tn c bo v thch hp sao cho cc tn s sng mang ny khng chng

ln ln nhau.


Hnh 1.20: a truy cp phn chia theo tn s trong TTVT

TDMA: Khi chng ta c 1 khung xc nh, 1 khung c ch ra theo thi

gian cho mt trm mt t. Khi mi trm mt t s pht i mt sng mang trong

khe thi gian c phn trong mt chu k thi gian c nh.

Hnh 1.21 a truy cp phn chia theo thi gian trong TTVT

TDMA cc sng mang pht t trm mt t cn c iu khin chnh xc

sao cho sng mang ca chng nm trong khong thi gian c phn phi bng cch:

-> Truyn tn hiu mt cch gin on

-> D phng thi gian bo v

Do s c mt trm chun pht i mt tn hiu chun

f0 Tn s

Thi gian

TDMA

Mt khung TDMA

A

B

C

D

fB fA fC fD Tn s

Thi gian FDMA

B pht p


Hnh 1.22 Truy cp ca trm mt t ti v tinh thng qua k thut TDMA

CDMA: Khi mi tram mt t s pht i cng mt tn s sng mang. Cc

sng mang ny trc c iu ch bng cch s dng mt mu bit c bit

quy nh cho mi trm mt t trc khi pht tn hiu c iu ch.

Vn a truy cp phn phi theo quan im knh ta c:

a truy cp phn phi trc: L phng php truy nhp trong cc knh v

tinh c phn b c nh cho cc trm mt t khc nhau (khi c hoc khng c

cuc gi)

a truy cp phn phi theo yu cu: L phng php truy nhp trong cc

knh v tinh c sp xp li mi khi c yu cu thit lp knh c a ra t cc

trm mt t lin quan.

=> a truy cp phn phi theo yu cu cho php s dng hiu qu dung lng

knh ca v tinh. c bit cho mt trm mt t c dung lng knh nh s dng

chung mt b pht p nh trong h thng Space h thng in thoi v tinh trn

bin INMARSAT.

Cng ngh TDMA l mt phng php thng tin rt tt cho php t c dung

lng knh ln trong b pht p v tinh n.

Cc trm thng tin

Trm chun

Khung TDMA Xung thng tin

V tinh

A

B N

N

A

A B N


Tng kh quyn l mt mi trng truyn sng c nh hng trc tip n

sng truyn trong h thng thng tin v tinh. Trong tng kh quyn th cc tc ng r

nt nht n knh truyn l cc nh hng ca tng i lu v ca tng in li.

Lp khng kh trn mt t di cng ca tng kh quyn c gi l tng

i lu (troposphere).Tnh t mt t ln,tng i lu c cao 8 n 10 km cc v

tuyn t Bc v Nam cc; 10 n 12 km cc v tuyn trung bnh v 16-18 km cc

v tuyn gn xch o

Cc thnh phn kh trong tng i lu (ch yu l oxy) khng bin i nhiu

theo chiu cao n cng ging nh trn mt t ngoi tr ch c hi nc (H2O) l ph

thuc nhiu vo cc kh tng thy vn v gim mnh theo chiu cao.

Tnh cht quan trng ca tng i lu l s gim nhit theo chiu cao.

Gradient trung bnh ca nhit theo chiu cao ca tng i lu l 60/Km ( na

phn di ca tng i lu l 50/Km v phn na trn ca tng i lu l 70/Km).

Gii hn ca tng i lu c xc nh khi khng c s thay i ca nhit theo

chiu cao.

Dui gc vt l c th gii thch s hp th sng trong cc ht nc nh

nh sau:

- Do tc ng trng ca sng truyn lan, trong cc ht nc c tnh bn dn

in s c dng in dch. Mt cc dng in dch c mt gi tr tung i no

, bi v bit rng h s in mi ca nc c gi tr ln hn khong 80 ln h s

in mi ca khng kh xung quanh. Mt dng in dch cng t l vi tn s, do

n ch c gi tr ng xem xt di sng siu cao (sng cm v sng mm). Chnh

s tn hao nng lng trong cc ht nc gy nn s hp th nng lng sng

truyn lan.

- S xut hin dng cc ht nc hoc my m chnh l nguyn nhn gy nn

cc ngun bc x khuch tn hoc bc x th cp. Trong thc t s khuch tn nh

vy to nn hiu ng hp th theo phng truyn lan ca sng mang nhng cng

chnh s khuch tn li l bc x th cp theo phng truyn lan cn thit.


Kch thc ca cc ht nc trong my m c ng knh t 2 n 60 micron.

Cc ht c kch thc ngng t ln hn chuyn ng ri xung mt t di dng

ma. nhit khng kh dng, phn ln cc ht c kch thc t 5 n 15 micron,

cn nhit m chng c kch thc t 2 n 5 micron. S lng cc ht trong 1

vo khong 5-100 trong sng m yu v vo khong 500-600 trong my m

dy c. Mt c tnh quan trng cn c xem xt y i vi cc dng my m

ni chung l s lng nc c ngng t, tnh theo n v g/m3. Vi my m yu

tn nhn khong 1 km v i vi my m dy c tm nhn ch c th vi m. y

cc dng ny, sng m c gi chung l my m. V bng 2.1 biu th lng

nhng t (g/m3) v s lng ht nc i vi mt s dng my m khc nhau.

Bng 2.1 Cc t tnh c bn ca my m

m

Yu

Trung bnh

Dy c

5

5

10

60

600

600

0.03

0.3

2.3

Cc ht nc trong my m to thnh ma c ng knh ln hn 60 micron v

gii hn trn ca chng c th n 7 mm. Phn ln, trong thc t thng gp cc ht

ma c kch thc t 0, 25 n 2 mm. Bng 2.2 trnh by s liu v kch thc cc

ht ma v lng nc i vi mt s dng cng ma khc nhau.

Lng nc trong kh quyn khi tri ma ni chung ln hn nhiu so vi

trng hp my m. Lng nc trong khng kh m cng ln hn, nhit 250C

lng nc trong tng kh quyn m bo ho l 23 g/m3, ln hn gp 5 ln lng

nc khi ma ro.

Trong di sng siu cao (cm v mm) th s hp th nng lng sng trong cc

ht nc l do tn hao hit v qu trnh khuch tn. Cc tn hao khc nh phn x

sng thng t gp trong cc vng ma. Trong thc t k thut ngi ta thng thit

lp cc biu s liu thc nghim. Bng cc thc nghim, th h s hp th

c thit lp ph thuc vo thong s cung ma. Gi tr tuyt i ca h s hp

th t 2,64x10-2 (Km-1) trn mi mt mm lng nc ma trong mt gi, tng

ng vi h s hp th 0,25 dB/km trn 1 mm/h.

Nh vy, c c tin cy trong cc ng truyn sng trong di tn

sng siu cao trong trng hp c ma hoc my m cn c cc s liu xc xut


thng k v kh tng thu vn ph thuc vo tng vng trong knh truyn sng

c thc hin.

Bng 2.2 - Mt s c tnh c bn ca ma

(mm/h)

(mm)

Ma phn

Ma nh

Ma va

Ma to

Ma rt to

Ma ro

0.25

1

4

15

40

100

0.1

0.22

0.5

0.75

1

1.5 2.5

-

-

530

450

-

400

-

0

12

-

-

14

0.092

0.144

0.28

0.83

1.9

5.4

Qua nhiu kho st thc nghim cng nhn thy rng sng v tuyn truyn

trong vng c ma th i vi sng c di sng siu cao, nu tn s cng cao th hp

th cng ln. i vi cc sng trong di quang th hp th trong my m li ln hn

hp th sng trong ma. H s hp th i vi cc sng trong di tn s quang trong

trng hp my m dy c c th t n hng trm dB/km. Gii thch cc hin

tng trn bng phn tch phn t.

Cc sng v tuyn c bc sng ngn hn 1,5 cm (f > 20GHz) th s hp th

ca sng n cc phn t kh trong tng i lu, Cc dng hp th c gi l hp

th phn t v c quan st xem xt trong iu kin tri trong, khng ma v khng

my m. Trong trng hp ny nng lng sng truyn lan b tiu hao do t nng

vt th, ion ho hoc kch thch cc nguyn t, phn t kh di dng ho quang. Khi

hp th, cc nguyn t v phn t chuyn t trng thi nng lng thp n trng thi

nng lng cao. Do phn ln cc mc nng lng c tnh ri rc cho nn cc qu

trnh chuyn ho cc mc nng lng cng c c tnh cng hng chn lc, v do

hp th sng v tuyn trong trng hp ny cng c tnh chn lc. C ngha l s

c nhng tn s m h s hp th s b hn mt cch t ngt ch khng tng

theo quy lut.

Trong s cc phn t kh trong tng i lu gy ra hp th sng v tuyn th

ch yu l xy v hi nc. Qua nhiu nghin cu v thc nghim thy rng, trong


di sng cm v mm th xy v hi nc c nhng gi tr cng hng (hp th ln t

xut) i vi cc bc sng nh sau:

= 1,35 cm - hp th trong hi nc

= 0,5 cm - hp th trong O2

= 0,25 cm - hp th trong O2



Hnh 2.1 M t gi tr h s hp th (dB/km) ph thuc vo tn s, trong di tn

t 1 GHz (=30 cm) n 30 GHz (= 10 mm)

Nu nh s hp th do xy l mt gi tr c tnh cht c nh, khng bin i

bao nhiu th thng ngui ta quan tm n hi nc, v n thay i ph thuc vo

m ca khng kh. Gi tr tuyt i ca m khi tin n bo ho (gi tr gii hn

ca m) cn ph thuc vo nhit khng kh. Bng 3.3 m t gi tr tuyt i

ca m t n bo ho tng ng vi cc nhit khc nhau. m khng kh

ph thuc vo cc iu kin kh tng thu vn ca tng vng a l c th trn tri

t.

Khng kh nhit cao th lng nc trong khng kh m cn ln hn c

lng nc so vi ma ro.

H s suy hao

0.5 1 2 3 10 0.2 20 30

0.1

0.2

0.5

1

2

3

10

20

(d)

(a)

(b)

(c)

Tn s GHz

Ca s tn s

(a) Thng ging in ly

(b) Suy hao do ma

(c) Cc cht kh trong kh quyn

(d) Thng ging tng i


T th hnh 2.1 cng thy rng, trong tng i lu i vi di sng cm v

mm, chng tn ti cc ca s nm gia cc nh cng hng. V d ca s gia cc

nh : =0,5 cm v =1,35 cm, h s suy hao sng =0,86 cm t gi tr 0,05

dB/km, ca s trong k thut gi l ca s .

Cc thng s v c tnh tn hao hp th c biu th trong hnh 3.1 l c

trng ca tng kh quyn chun. Tn hao hp th sng do xy v hi nc trong tng

i lu l gi tr tng ca hai hp th: hp th xy v hp th do hi nc.

dB (2.1)

Trong :

l tng gi tr hp th; , l h s hp th (dB/km) v chiu cao

tng ng ca xy trong tn i lu; , l h s hp th (dB/km) v chiu

cao tng ng ca hi nc trong tng i lu. Cc gi tr c tnh theo chiu

ng so vi mt nc bin. ng vi gc ngng th biu thc (2.1) s c nhn vi

mt h s .

Mt hp th sng v tuyn quan trng trong tng kh quyn l hp th sng do

ma. Lng ma trung bnh trn th gii l khng ng u theo vng a l. Cng

tc kh tng thu vn thng a ra cc bn v d bo lng ma trung bnh

(tnh theo mm/h) trong nm theo cc vng a l trn th gi. Cng c nhiu m

hnh nghin cu a ra cc d n v tn hao sng v tuyn do hp th ca ma. Nhn

chung cc phng php d on u tin hnh theo hai bc: bc th nht l d

on phn b xc sut lng ma v bc th hai l tnh tn hao sng do ma a

vo h s hp th c xc nh.

H s tn hao sng do ma, R , c tnh t lng ma trung bnh, R0.01,

theo biu thc sau:

)( 01.0RkR = dB/km (2 - 2)

Trong : R0.01 l lng na trung bnh; k v l cc h s ph thuc vo tn

s v s phn cc ca sng.

i vi sng c phn cc ng thng v phn cc trn th biu thc tnh

h s k v s l:

(2 - 3a)

(2 - 3b)


Trong : l gc ngng v l gc nging phn cc so vi mt ngang ( s

c gi tr bng 450 nu l phn cc trn).

Bng 2.3 Cc h s hi quy xc nh tn hao sng v tuyn do ma

1 0,00500387 0,0000352 0,912 0,880

2 0,0000154 0,0000138 0,963 0,923

4 0,0000650 0,0000591 1,121 1,075

6 0,000175 0,00155 1,308 1,265

7 0,00301 0,00265 0,963 1,312

10 0,101 0,00887 1,308 1,264

12 0,0188 0,0168 1,217 1,200

15 0,0367 0,0335 1,154 1,228

Tng cc tn hao sng v tuyn trong tng i lu theo cc phn tch trn c

th c xc nh theo biu thc:

2( ) ( ) ( )T G R cA p A A p A p= + + (2 - 4)

Trong AT(p) l tng tn hao ng vi xc xut cho; AR(p) l tn hao do ma

ng vi xc xut cho; Ac(p) l tn hao do my m v l tn hao do hi nc v xy.

Cc tham s trong biu thc trn ph thuc vo mi trng c th.

i vi di sng cc ngn v siu cao th tng in li c xem l trong sut.

nh hng r nt nht ca tng in li i vi cc knh truyn thng tin v tinh l

hiu ng Faraday v tr nhm,

Cc hiu ng ca tn in li c nh hng kh ln n cc sng v tuyn c

tn s n khong 10 GHz v c bit l i vi cc v tinh khng a tnh c tn s

lm vic di 3 GHz. Cc phn t mang in (cc electron) trong tng in li s tc

ng n sng v tuyn khi truyn xuyn qua tng in li v s gy nn hin tng

quay i vi cc sng mang c phn cc ng thng v mt s tr thi gian ung

truyn sng. Hin tng quay phn cc tuyn tnh c gi l quay Faraday v tr

l tr nhm.

Gi tr quay Faraday k hiu l , c xc nh bi biu thc:


= rad (2 - 5)

Trong l cng t trng trung bnh ca qu t (Wb/ ),

= el/m2 (gi tr cc in t tch in/ ) v f l tn s (GHz).

Hin tng quay Faraday c nhng nghin cu vi cc s liu d on kh

chnh xc.

Hin tng quay Faraday khng c nh hng ng k i vi phn cc trn,

chnh v vy chng thng c s dng trong cc h thng thng tin v tinh- di

ng.

tr nhm, k hiu l thng c xc nh theo biu thc:

s (2 - 6)

Trong f tnh theo Hz.

Xem xt i gc truyn sng v tuyn, tng in li l mt tng m c cc

tham s khng n nh. S khng n nh c v chiu cao ca tng in li. So vi

mt t, dy cc tng in li, s xut hin cc tng in li theo phn lp v mt

cu trc bn trong tng in li. Cc tham s cn ph thuc vo vng a l trn qu

t, ma nm thng trong nm v chu k 11 nm hot tnh bc x mt tri. Cc s liu

tham kho [ITU-99k]. Cc hin tng trn c gi chung l s bin ng khng

bnh thng ca tng in ly. S bin ng ca tng in li cn ph thuc vo cc

vng a l c th ca qu t.

Anten l mt thit b quan trng trong tuyn lin lc thng tin v tinh, n

khng nhng c tc dng n cht lng ng truyn m cn c lin quan n quy

m cc trm mt t v cc thit b thu pht t trn v tinh. Cc tham s phn tch

sau y c quan h n phn tch tuyn lin lc thng tin v tinh.

tng ch ca anten

Theo l thuyt anten, tng ch ca mt anten G c biu th bi biu thc:

G(Az, El) = D(Az, El) (2 7)

Trong :

- G(Az, El) l tng ch ca anten theo gc phng v (Az, El);

- l hiu sut anten;

- D(Az, El)l th phng hng ca anten theo (Az, El);


Vi cc anten sng siu cao, v d anten parabol s dng trong thng tin v

tinh th tng ch cc i Gmax ca anten c th c xc nh theo biu thc:

effAG 2max4

pi

= (2 - 2)

Trong :

- l bc sng ( = c/f vi c =3.108 m/s l tc nh sng v f l tn s

sng mang).

- effA l din tch hiu dng ca anten ( effA =A vi , D l ng

knh anten).

Nh vy, vi anten c hiu sut th (2 - 2) c th vit:

(2 8a)

hoc c th biu th di dng dB:

(2 8b)

Hiu sut l tch ca cc hiu sut thnh phn, bao gm hiu sut chiu

sng, suy hao do trn cng nh cc suy hao khc. Thng thng hiu sut ca anten

parabol t trong khong (55- 75%).

th phng hng bc x ca anten

th phng hng bc x ca anten biu th s bin i tng ch ca

anten theo cc hng xem xt. th phng hng bc x ca anten thng c

biu th theo to cc hoc to vung gc.

Hnh 2.2a biu th th phng hng bc x ca mt anten parabol trong h

to cc v hnh 2.2b, trong h to vung gc.

Trong thc t thng s dng khi nim rng bp sng hoc gc na cng

sut, tc gc gia hai vc-t m cng sut gim i mt na (3 dB) so vi mc

cng sut cc i. Trn hnh 3.4 gc na cng sut hoc rng bp sng chnh c

k hiu l . i vi anten parabol th rng bp sng chnh ph thuc

vo t s . Ngoi bp sng chnh th phng hng bc x ca anten cn c

th c cc bp sng ph. Nu bp sng ph cng gim th kh nng tp trung nng

lng cho bp sng chnh cng ln v kh nng trnh can nhiu cho cc h thng

khc cng cao.


Hnh 2.2 V d th phng hng bc x ca mt anten parabol

a. Trong h to cc b. Trong h to vung gc

Biu thc thng c s dng tnh ton rng bp sng ca mt

anten parabol thng c s dng l:

(0) (2 - 9)

T cc biu hc (2 - 8) v (2 - 9) c th rt ra quan h gia tng ch cc

i Gmax v rng bp sng:

(2 - 10)

Nu anten c gi tr hiu sut = 0,6 th s c:

(2 - 11)

Trong c tnh theo n v .

Theo l thuyt v trung in t v truyn sng bit rng, sng in t bc x

t mt anten pht gm c hai thnh phn in trng v t trng vung gc vi

nhau; chng cng vung gc vi phng truyn lan. Phng ca vc t in trng

v t trng c s bin i trong qu trnh truyn lan, hin tng c gi l s

phn cc ca sng. Vic xc nh phn cc sng c quy c theo vc- t cng

in trng . Phn cc c th l elip, trn hoc ng thng. Trong trng hp tng

qut phn cc elip. Phn cc trn hoc phn cc ng thng l dng c bit ca

phn cc elip. Hnh 2 -3 m t cc dng phn cc ca sng.


Ey

Ex

z

Phung truyn lan

Trng ti mt im no trn phng truyn lan (z=const)

tEiE xx cos0rr

=

)cos(0 += tEjE yyrr

Phn cc elip

Nu 090= (cc trc chnh elip nm

trn trc x v y).

Phn cc trn

; 090=

=

Phn cc l ng thng

hoc

; x

y

E

Etgk =

Hnh 2.3 M t cc dng phn cc ca sng

S phn cc ca sng c c trng bi cc tham s sau y:

- Chiu quay ca vc- t v (so vi phng truyn lan) l quay phi

(thun chiu kim ng h).

- T s trc k hiu AR (axial ratio); , l t s trc ln

trn trc b ca elip. Trong trng hp phn cc l trn th dB. Khi elip

gim xung ch cn mt trc, tc AR l v cng th phn cc l ng thng.

- Gc nghing k ca elip (hnh 2.3).

Hai sng l phn cc trc giao nhau nu nh cc vc- t in trng ca

chng c biu th bi cc elip i nhau. C th l:

- Hai phn cc trn trc giao nhau oc biu din bi mt vng trn quay theo

chiu bn phi v mt vng trn quay theo chiu bn tri.

EEy

Ex

wt

|Eoy|

E

Ey

Ex

|Eo|

wt

Ey

Ex

E

k


- Hai phn cc ng thng trc giao nhau c biu th bi hai vc- t vung

gc nhau.

Mt anten c thit k pht hoc thu sng ca mt phn cc c th v n

c th hoc khng pht hoc khng thu cc dng sng phn cc trc giao,

Tnh cht trc giao ny cho php hai tuyn lin lc c th dng thi c thit

lp vi cng tn s nh l vic s dng li tn s bng phn cc trc giao. thc

hin c iu ny c th v d s dng hai chn t trc giao nhau (l thuyt anten).

Tuy nhin trong thc t cn tnh n s khng hon ho ca anten v s thay i

phn cc ca sng trong mi trng truyn lan, Cc hiu ng s dn n s can

nhiu ln nhau gia hai tuyn lin lc trc giao.

Cng sut bc x vi mt gc c ca mt anten pht v hng c cp in

bi mt ngun tn s v tuyn, k hiu l PT c xc nh bi biu thc: PT/4pi

(W/rad khi). i vi hng bc x c tng ch l GT th lc anten s bc x

mt cng sut trn n v gc c s l (W/rad khi).

Tch s c gi l cng sut bc x n hng tng ng, k hiu

l EIRP (Equivalent Isotropic Radiated Power) v c s dng nhiu trong tnh ton

cc tuyn lin lc thng tin v tinh.

(W) (2 - 12)

Trong PT l cng sut u ra ca my pht a vo anten v GT l tng

ch ca h thng anten v phi .

H s tng ch ca anten ni ln vic tp trung cng sut bc x ca my

pht cung cp cho anten vo bp sng hp ca anten. Cng sut bc x ng hng l

cng sut pht c bc x vi anten v hng, trong trng hp ny c th xem GT

= 1 Nu nh anten c bp sng ca th phng hng cng hp th gi tr EIRP

ca n cng ln, Vic pht sng vi bp sng hp ngoi mc ch tp trung nng

lng bc x theo hng xc nh cn c tc dng hn ch nhiu v gim tn hao

nng lng trong mi trng truyn sng.

Biu thc EIRP theo (2 - 12) cng c th c biu th di dng dB l

EIRP = PT + GT (dBW) (2 13a)

Hoc:

(2 - 13b)

Hoc:


(2 13c)

Trn mt din tch hiu dng A cch xa anten pht mt khong R tng ng

vi gc y tnh t anten pht l th cng sut thu s l:

(W) (2 - 14)

i lng c gi l mt thng lng cng sut c

th nguyn l W/ .

V d 2.1

Mt anten pht c cng sut bc x , h s tng ch ca anten

. Hy xc nh:

a. Cng sut bc x ng hng tng ng, tnh theo W, dBW, dBm.

b. Mt cng sut ti im cch xa anten 10 km.

c. Mt d cng sut cng ti im nhng anten v hng,

Gii

a. Cng sut bc x ng hng tng ng EIRP tnh theo (2 - 13a), (2 -

13b) v (2 - 13c) s l:

b. Mt cng sut ti im cch xa anten 10 km, tnh theo (2 - 14):

c. Mt cng sut ti im ca anten v hng:

V d 2.2

Mt anten pht c tr khng bc x

tr khng tn hao ca anten

, h s hng tnh v cng sut my pht a vo anten

. Hy xc nh:


a. Hiu sut anten.

b. H s tng ch (dB) ca anten.

c. Cng sut bc x theo W, dBW v dBm.

d. Cng sut bc x ng hng.

Gii

a. Hiu sut ca anten, theo l thuyt anten:

b. H s tng ch ca anten, theo ( 2 - 2):

hoc

c. Cng sut bc x ca anten (cha c hng tnh):

hoc

hoc

d. Cng sut bc x ng hng tng ng theo (2 - 12), (2 - 13)

hoc

hoc

Mt din tch hiu dng A cch xa anten pht mt khong cch R, i din vi

gc y vi anten pht, n s thu c cng sut l:

(2 - 15)

i lng = c gi l mt thng lng cng sut (W/

bc x ca anten. Hnh 2.4 m t mt thng lng cng sut ca anten v hng

v anten c hng tnh.


Hnh 2.4 - Mt thng lng cng sut ca anten c hng tnh v anten v hng

Mt anten thu c din tch hiu dng ca anten l c t cch xa

anten pht mt khong cch R, s thu c mt cng sut l:

(W) (2 - 16)

Trong l mt thng lng cng sut pht

(2 -17a)

V l din tch hiu dng ca anten thu

(2 17b)

Nh vy cng sut thu c s l:

(W) (2 -18)

Trong ( )24FS RL pi = c gi l tn hao truyn sng khng gian t do (Free Spa

Documents

Bai Giang Thong Tin Ve Tinh-2012!08!24