tramheotram
New Member
Download miễn phí Đề tài Tổng quan về thông tin vi ba
Khi truyền sóng trên đường truyền vi ba mặt đất LOS (Line-Of-Sight), thì ảnh hưởng của pha-đing là một tất yếu không thể tránh khỏi nhất là đối với hệ thống vi ba số băng rộng. Vấn đề là chúng ta phải làm sao để giảm đến mức tối thiểu ảnh hưởng của nó và nâng cao độ tin cậy của hệ thống.
Để chống pha-đing phẳng (đối với vi ba băng hẹp, tác động của pha-đing trên toàn bộ băng tần công tác được coi là như nhau) chúng ta chỉ cần tăng công suất máy phát đến mức độ đủ lớn là được, hay bằng cách khác chúng ta có thể giảm cự ly liên lạc của chặng xuống dưới cự ly danh định.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
m ngang của tia sóng nối hai điểm đầu cuối. Nếu vật chắn ở dưới hình này thì h âmd1, d2 là các khoảng cách đến hai đầu cuối đường truyền tính từ vật chắn.
d là độ dài đường truyền d=d1+d2
θ là góc nhiễu xạ tính bằng radian dấu cũng như dấu của h
a1, a2 là góc được xác định như hình 10 và có dấu theo dấu của h
Tất cả các tham số h d ở được biểu thị cùng ở một đơn vị.
Với tham số γ >-1 thì tổn hao nhiễu xạ gây ra bởi vật chắn hình nêm có thể được tính gần đúng theo một trong hai công thức sau:
chính xác hơn có thể xác định tổn hao nhiễu xạ theo công thức:
Bài tập: Cho một đường truyền dẫn vi ba có độ dài 50 km. Một dãy núi cắt ngang đường truyền (có thể coi gần đúng là một vật cản hình nêm) nằm cách một trạm 30 km và có độ cao 100m so với mặt nước biển. Tính tổn hao nhiễu xạ gây ra bởi dãy núi. Độ cao của hai an ten là 70m so với mực nước biển. Hệ số bán kính trái đất hiệu dụng k=4/3.
Tổn hao nhiễu xạ gây ra bởi vật chắn tròn duy nhất
Hình 11. Vật chắn hình tròn duy nhất trên đường truyền.
L(γ) được xác định giống như vật chắn hình nêm với hệ số
Các tham số được xác định như hình vẽ 11
T(ủ) là tổn hao trên mặt cong của vật chắn
Q(X) là tổn hao được tính theo công thức
nếu
Tổn hao nhiễu xạ với địa hình trung bình
Tổn hao nhiễu xạ gây ra bởi địa hình trung bình có thể được xác định theo công thức sau:
Đây là công thức được thiết lập dựa trên kinh nghiệm khi thiết kế trong đó F1 là bán kính của miền Fresnel thứ nhất. Đại lượng F/F1 là khoảng hở được chuẩn hoá.
3. Hấp thụ của các phân tử khí
Khí quyển gần mặt đất được cấu thành từ các phân tử khí như ôxi, nitơ, hơi nước ..., dải tần vi ba do có bước sóng nhỏ nên các phần tử khí trong khí quyển hấp thụ một phần đáng kể năng lượng sóng điện từ.
Khí ôxi hấp thụ một phần năng lượng sóng vi ba, sự hấp thụ này tương đối nhỏ và phụ thuộc vào tần số. Hơi nước và mù cũng hấp thụ một phần đáng kể năng lượng sóng điện từ, nhất là sóng có tần số cỡ 20GHz trở lên.
Hình 12 Sự hấp thụ của ôxy và mưa với sóng vô tuyến
Việc xác định các tiêu hao đặc trưng có thể xác định được dựa trên biểu đồ hình 12. Tiêu hao gây ra bởi õy và hơi nước được xác định theo công thức sau:
d là độ dài đường truyền (km).
óo , ów là tiêu hao đặc trưng của ôxy và hơi nước (dB/km).
Bài tập: Tính tiêu hao gây ra bởi các chất khí và hơi nước của một tuyến vi ba có độ dài 50 km làm việc tại tần số 15 GHz.
(A = 0,03.50=1,5 dB)
4. Sự phản xạ sóng điện từ
Các ăng-ten làm việc trong hệ thống vi ba đều có khả năng định hướng cao. Tuy nhiên chùm tia bức xạ từ ăng-ten cũng chỉ ở dạng hình nón tròn xoay với một góc mở trên giản đồ hướng nào đó. Giả sử với các góc mở hẹp từ 10 - 20, với cự ly liên lạc một chặng từ 40 - 50 km, thì tại điểm thu năng lượng chùm tia sóng điện từ cũng trải ra khá rộng (cỡ từ 0,7 - 1,4 km) và độ cao của tháp là rất nhỏ so với phạm vi trải rộng của năng lượng điện từ.
Vì vậy trong quá trình truyền dẫn sóng từ điểm phát tới điểm thu, một phần năng lượng sóng vô tuyến sẽ gặp mặt trái đất và do mặt đất có tính chất phản xạ sóng, nên trong các tia phản xạ sẽ có tia đến được điểm thu. Trong trường hợp tia phản xạ này có cùng pha với tia trực tiếp, thì tín hiệu thu được tăng cường. Tuy nhiên khi tia phản xạ có pha sai khác pha tín hiệu của tia trực tiếp, thì tín hiệu thu sẽ bị suy yếu. Trong trường hợp tia phản xạ là ngược pha với tia trực tiếp, thì tín hiệu thu thậm trí có thể bị triệt tiêu.
Sự phản xạ cũng có thể xẩy ra ở các vùng khí quyển bất đồng nhất (vùng đối lưu), tuy nhiên trong hệ thống vi ba LOS, do truyền sóng thẳng nên chúng ta không cần xét đến trường hợp này. Sự phản xạ sóng từ mặt đất xẩy ra ở khoảng giữa tuyến hay ở những chỗ địa hình có cấu trúc đặc biệt chỉ ra trên hình 13.
Hình 13. Hiện tượng phản xạ sóng từ mặt đất
Tín hiệu đến điểm thu là tổng tín hiệu tia trực tiếp và tia phản xạ
Tín hiệu của tia phản xạ sẽ bị chậm pha so với tia trực tiếp một lượng
trong đó là sự chênh lệch quãng đường giữa tia trực tiếp và tia phản xạ
tín hiệu phản xạ tại điểm thu có thể được tính theo công thức sau:
Trong đó R là hệ số phản xạ của bề mặt
Như vậy tín hiệu tại điểm thu có thể được viết lại như sau:
Thông thường người ta biểu diễn độ lệch pha giữa tia trực tiếp và tia phản xạ giống như sự giữ chậm về thời gian ụ. Nếu như tần số góc của sóng mang là w thì có thể biễu diễn góc lệch pha như sau:
Hàm truyền đạt của kênh vô tuyến có thể biểu diễn sơ bộ như sau:
Các giá trị của thay đổi thăng giáng theo thời gian do sự thay đổi bề mặt hay các điều kiện khí hậu. Đồ thị của H(w) sẽ có một chỗ trũng ở 1800. Độ sâu của chỗ trũng phụ thuộc vào giá trị . Nếu =1 thì tại 1800 tia trực tiếp sẽ bị khử hoàn toàn và ta có pha ding sâu. Trong trường hợp giữ nguyên ta thấy rằng H(w) phụ thuộc tần số và do đó kênh vô tuyến có đặc tính phụ thuộc tần số.
Đối với một mặt đất gồ ghề thì tín hiệu tại điểm thu sẽ là tổng của tất cả các thành phần phản chiếu. Hiện tượng phản xạ cũng là một trong các nguyên nhân gây ra hiện tượng thăng giáng tín hiệu tại điểm thu hay còn gọi là hiện tượng pha đing.
II. Hiện tượng Pha đinh
Pha đing là hiện tượng thay đổi tín hiệu vô tuyến một cách bất thường tại điểm thu do sự tác động của môi trường truyền dẫn. Các yếu tố gây ra hiện tượng pha đing bao gồm:
Sự hấp thụ của các chất khí hơi nước, mưa …. đây là những yếu tố chủ yếu đối với những tần số lớn hơn 10 GHz.
Pha đing do hiện tượng lan truyền đa đường:
Sự thay đổi gradient chỉ số khúc xạ theo thời gian cũng gây ra hiện tượng thăng giáng tín hiệu tại điểm thu. Trường hợp cực đoan có thể gây ra hiện tượng ống sóng làm tia sóng không đến được điểm thu. Hiện tượng này thường xảy ra tại những nơi có vĩ độ thấp và gần bề mặt nước và có nhiệt độ thay đổi nhanh. Trong trường hợp gradient thay đổi lớn thì đây là nguyên nhân chủ yếu gây ra hiện tượng truyền lan đa đường. Hiện tượng này thường xảy ra ở những giờ giữa trưa khi đó không khí bị xáo trộn hoàn toàn do các dòng đối lưu và gió. Khi gần tối và đặc biệt trong những tháng mùa hè, lượng gió giảm, nhiệt độ và độ ẩm phân bố không đều, tạo nên các gradient chỉ số khúc xạ biến đổi
Sự phản xạ sóng từ bề mặt trái đất, đặc biệt là từ bề mặt nước và sự phản xạ từ những bất đồng trong khí quyển sự nhiễu xạ bởi những vật cản trên đường truyền cũng là những nguyên nhân gây ra hiện tượng lan truyền đa đường.
Suy hao đường truyền trong hệ thống vi ba mặt đất bao gồm hai thành phần: Thành phần L đặc trưng cho suy hao truyền sóng trong không gian tự do và thành phần A(t.f) đặc trưng cho yếu tố ảnh hưởng của môi trường. Như vậy suy hao của hệ thống vi ba mặt đất trong trường hợp này có thể viết:
a(t,f) = L . S(t,f)
L là tổn hao gây ra khi lan truyền trong không gian tự do và...