53 CHỈÅNG KHẠI NIÃÛM CHUNG VÃƯ THÄNG TIN VÃÛ TINH 4.2 NGUYÃN LYÏ CUÍA THÄNG TIN VÃÛ TINH Sau âỉåüc phọng vo v trủ, vãû tinh tråí thnh trảm thäng tin ngoi trại âáút Nọ cọ nhiãûm vủ thu tên hiãûu dỉåïi dảng sọng vä tuún tỉì mäüt trảm åí trại âáút, khúch âải räưi phạt tråí vãư trại âáút cho mäüt trảm khạc Cọ hai quy lût chi phäúi qu âảo ca cạc vãû tinh bay xung quanh quaớ õỏỳt laỡ: ã Mỷt phúng quyợ õaỷo bay ca vãû tinh phi càõt ngang tám Trại âáút • Qa âáút phi l trung tám ca báút k qu õaỷo naỡo cuớa vóỷ tinh Hỗnh 4.1 bióứu dióựn dảng qu âảo cå bn ca vãû tinh Qu âảo elip nghiãng Qu âảo xêch âảo Qu âảo cỉûc trn Hỗnh 4.1 Ba daỷng quyợ õaỷo cồ baớn cuớa vóỷ tinh 4.2.1 Quyợ õaỷo cổỷc troỡn ặu õióứm cuớa daỷng qu âảo ny l mäùi âiãøm trãn màût âáút âãưu nhỗn thỏỳy vóỷ tinh thọng qua mọỹt quyợ õaỷo nhỏỳt âënh, viãûc ph sọng ton cáưu ca dảng qu âảo naỡy õaỷt õổồỹc vỗ quyợ õaỷo bay cuớa vóỷ tinh s láưn lỉåüt quẹt táút c cạc vë trê trãn màût âáút Dảng qu âảo ny âỉåüc sỉí dủng cho cạc vãû tinh dỉû bạo thåìi tiãút, hng hi, thàm d ti ngun v cạc vãû tinh thạm, khäng thäng dủng cho truưn thäng tin 4.2.2 Qu âảo elip nghióng ặu õióứm cuớa loaỷi quyợ õaỷo naỡy laỡ vóỷ tinh cọ thãø âảt âãún cạc vng cỉûc cao m cạc vãû tinh âëa ténh khäng thãø âảt tåïi Tuy nhiãn qu âảo elip nghiãng cọ nhỉåüc âiãøm l hiãûu ỉïng Doppler låïn v váún âãư âiãưu khiãøn bạm âøi vãû tinh phi åí mỉïc cao 54 4.2.3 Qu âảo xêch âảo trn Âäúi våïi dảng qu âảo ny, vãû tinh bay trãn màût phàóng âỉåìng xêch âảo v l dảng qu âảo âỉåüc dng cho vãû tinh âëa ténh, nóỳu vóỷ tinh bay ồớ mọỹt õọỹ cao õuùng thỗ dảng qu âảo ny s l tỉåíng âäúi våïi cạc vãû tinh thäng tin 4.2.3.1 Qu âảo âëa ténh GEO (Geosychronous Earth Orbit) Hỗnh 4.2 : Vóỷ tinh quyợ õaỷo âëa ténh Vãû tinh âëa ténh l vãû tinh âỉåüc phọng lãn qu âảo trn åí âäü cao khong 36.000km so våïi âỉåìng xêch âảo, vãû tinh loải ny bay xung quanh qu âáút mäüt vng máút 24h Do chu k bay ca vãû tinh bàịng chu k quay ca trại âáút xung quanh trủc ca theo hỉåïng Âäng cng våïi hỉåïng quay ca trại âáút, båíi váûy vãû tinh dỉåìng âỉïng n quan sạt tỉì màût âáút, âọ âỉåüc gi l vãû tinh âëa tộnh Bồới vỗ mọỹt vóỷ tinh õởa tộnh coù thóứ âm bo thäng tin äøn âënh liãn tủc nãn cọ nhiãưu ỉu âiãøm hån vãû tinh qu âảo tháúp dng laìm vãû tinh thäng tin Nãúu ba vãû tinh âëa ténh âỉåüc âàût åí cạch âãưu bãn trãn xêch õaỷo thỗ coù thóứ thióỳt lỏỷp thọng tin lión kóỳt giỉỵa cạc vng trãn trại âáút bàịng cạch chuøn tiãúp qua mäüt hồûc hai vãû tinh Âiãưu ny cho phẹp xáy dỉûng mäüt mảng thäng tin trãn ton thãú giåïi Ngoi ngỉåìi ta cn cọ loải qu âảo khạc: 4.2.4 Qu âảo tháúp LEO (Low Earth Orbit) Âäü cao õióứn hỗnh cuớa daỷng quyợ õaỷo naỡy laỡ 160 âãún 480 km, cọ chu k 90 Sỉû gáưn kãư ca cạc vãû tinh LEO cọ thûn låüi l thåìi gian âãø dỉỵ liãûu phạt âi âãún vãû tinh v âi vãư l ráút ngàõn Do kh nàng thỉûc hiãûn nhanh ca nọ, tạc dủng tiãúp sỉïc tỉång họự toaỡn cỏửu giổợa caùc maỷng vaỡ loaỷi hỗnh họỹi thoaỷi vọ tuyóỳn truyóửn hỗnh seợ coù 55 hióỷu quaớ v háúp dáùn hån Nhỉng hãû thäúng LEO âi hi phi cọ khong 60 vãû tinh loải ny måïi bao trm hãút bãư màût âëa cáưu 4.2.5 Qu âảo trung bỗnh MEO (Medium Earth Orbit) Vóỷ tinh MEO ồớ õọỹ cao tỉì 10.000km âãún 20.000 km, chu k ca qu âảo l âãún 12 giåì, thåìi gian quan sạt vãû tinh tỉì âãún giåì ỈÏïng dủng cho thäng tin di âäüng hay thäng tin radio Hãû thäúng MEO cáưn khong 12 vãû tinh âãø ph sọng ton cáưu 4.3 CẠC ÂÀÛC ÂIÃØM CA THÄNG TIN VÃÛ TINH: Trong thåìi âải hiãûn nay, thäng tin vãû tinh âỉåüc phaùt trióứn vaỡ phọứ bióỳn nhanh choùng vỗ nhióửu lyù khạc Cạc ỉu âiãøm chênh ca thäng tin vãû tinh so våïi cạc phỉång tiãûn thäng tin dỉåïi biãøn v trãn màût âáút hãû thäúng cạp quang v hãû thäúng chuøn tiãúp viba säú l: - Cọ kh nàng âa truy nháûp - Vng ph sọng räüng - ÄØn âënh cao, cháút lỉåüng v kh nàng cao vãư thäng tin bàng räüng - Cọ thãø ỉïng dủng cho thäng tin di âäüng - Hiãûu qu kinh tãú cao thäng tin cæû ly låïn, âàûc biãût thäng tin xun lủc âëa Sọng vä tuún âiãûn phạt âi tỉì mäüt vãû tinh åí qu âảo âëa ténh cọ thãø bao ph hån 1/3 ton bäü bãư màût trại âáút, nãn nhỉỵng trảm màût âáút âàût vng âọ cọ thãø thäng tin trỉûc tiãúp våïi báút k mäüt trảm màût âáút khạc vng qua mäüt vãû tinh thäng tin K thût sỉí dủng mäüt vãû tinh chung cho nhiãưu trảm màût âáút v viãûc tàng hiãûu qu sỉí dủng ca tåïi cỉûc âải âỉåüc gi l âa truy nháûp Nọi cạch khạc âa truy nháûp l phỉång phạp dng mäüt bäü phạt âạp trãn mäüt vãû tinh chung cho nhiãưu trảm màût âáút 4.4 HÃÛ THÄÚNG THÄNG TIN VÃÛ TINH CÅ BAÍN Mäüt hãû thäúng thäng tin vãû tinh bao gäöm hai pháön cå bn: - Pháưn trãn khäng l vãû tinh v cạc thiãút bë liãn quan - Pháưn màût âáút bao gäưm cạc trảm màût âáút Trong âọ vãû tinh âọng vai tr làûp lải tên hiãûu truưn giỉỵa cạc trảm màût âáút, thỉûc cháút k thût thäng tin vãû tinh l k thût truưn dáùn m âọ mäi trỉåìng truưn dáùn l khäng gian v trủ våïi khong cạch âỉåìng truưn khạ di Tải âáy ta cng gàûp lải mäüt säú váún âãư âäúi våïi mäüt bi toạn truưn dáùn, âọ l cạc váún âãư âiãưu chãú tảp ám v nhiãùu âỉåìng truưn, âäưng bäü giỉỵa hai âáưu thu phaùt Hỗnh veợ laỡ mọỹt vờ duỷ õồn giaớn vãư liãn lảc giỉỵa hai trảm màût âáút thäng qua vãû tinh thäng tin 56 Âỉåìng lãn 6GHz(14GHz) Âiãưu chãú Náng táưn Khúch âải cäng sút Âỉåìng xúng 4GHz(11GHz) Khúch âải tảp ám thạp Hả táưn Gii âiãưu chãú Hỗnh 4.3 Lión laỷc giổợa hai traỷm mỷt õỏỳt qua vãû tinh Âỉåìng hỉåïng tỉì trảm màût âáút phạt âãún vãû tinh âỉåüc gi l âỉåìng lãn (Up link) v âỉåìng tỉì vãû tinh âãún trảm màût âáút thu gi l âỉåìng xúng (Down link) Háưu hãút, cạc táưn säú khong 6GHz hồûc 14GHz âỉåüc dng cho âỉåìng lãn v táưn säú khong 4GHz hồûc 11GHz cho âỉåìng xúng Tải âáưu phạt, thäng tin nháûn tỉì mảng ngưn (cọ thóứ laỡ kónh thoaỷi, truyóửn hỗnh quaớng baù, truyóửn sọỳ liãûu ) s âỉåüc dng âãø âiãưu chãú mäüt sọng mang trung táưn IF Sau âọ tên hiãûu ny âỉåüc âỉa qua bäü chuøn âäøi náng táưn (Up Converter) cho táön säú cao hån RF (Radio Frequency) Tên hiãûu RF ny âỉåüc khúch âải åí bäü khúch âải cäng sút cao HPA (High Power Amplifier) räưi âỉåüc bỉïc xả khäng gian lãn vãû tinh qua anten phạt Tải vãû tinh, tên hiãûu nháûn âỉåüc qua anten s âỉåüc khúch âải v chuøn âäøi táưn säú xúng (Down Converter), sau âọ âỉåüc khúch âải cäng sút räưi âỉåüc phạt tråí lải trảm màût âáút ÅÍ trảm màût âáút thu, tên hiãûu thu âỉåüc qua anten âỉåüc khúch âải båíi bäü khuãúch âaûi taûp ám tháúp LNA (Low Noise Amplifier) Sau âọ âỉåüc chuøn âäøi táưn säú xúng trung táưn qua bäü chuøn âäøi táưn (Down Converter) v cúi cng âỉåüc gii âiãưu chãú khäi phủc lải tên hiãûu bàng gäúc 4.5 Táưn säú sỉí dủng thäng tin vãû tinh Cạc táưn säú sỉí dủng thäng tin vãû tinh nàịm bàng táưn siãu cao SHF (Super High Frequency) tỉì âãún 30 GHz, phäø táưn säú sỉí dủng cho vãû tinh ngỉåìi ta cn chia cạc bàng táưn nh våïi phảm vi ca dy phäø bng 4.1 Hiãûn nay, bàng C v bàng Ku âỉåüc sỉí dủng phäø biãún nháút, bàng C (4/6 GHz) nàịm åí khong giỉỵa cỉía säø táưn säú, suy hao êt mỉa, trỉåïc âáy âỉåüc dng cho cạc hãû thäúng viba màût âáút Sỉí dủng chung cho hãû thäúng Intelsat v cạc hãû thäúng khạc bao gäưm cạc hãû thäúng vãû tinh khu vỉûc v nhiãưu hãû thäúng vãû tinh näüi âëa Bàng Ku (12/14 v 11/14 GHz), âỉåüc sỉí dủng räüng ri tiãúp sau bàng C cho viãùn thäng cäng cäüng, dng nhiãưu cho thäng tin näüi âëa v thäng tin giỉỵa cạc cäng ty Do táưn säú cao nãn cho phẹp sỉí dủng nhỉỵng anten cọ kêch thổồùc nhoớ, nhổng cuợng vỗ tỏửn sọỳ cao nón tờn hiãûu åí bàng Ku bë háúp thủ låïn mỉa 57 Bng 4.1 Táưn säú sỉí dủng thäng tin vãû tinh Bàng Táưn säú (GHz) Bỉåïc sọng (cm) L S C X Ku Ka 0,390 ÷ 1,661 1,662 ÷ 3,339 3,400 ÷ 7,075 7,025 ÷ 8,425 10,90 ÷ 18,10 17,70 ÷ 36,00 76,9 ÷ 18 18 ÷ 8,82 8,82 ÷ 4,41 4,41 ÷ 3,56 2,75 ÷ 1,66 1,95 ÷ 0,83 Bàng Ka (20/30 GHz) láưn âáưu tiãn sỉí dủng cho thäng tin thỉång mải qua vãû tinh Sakura ca Nháût, cho phẹp sỉí dủng cạc trảm màût âáút nh v hon ton khäng gáy nhiãùu cho cạc hãû thäúng viba Tuy nhiãn bàng Ka suy hao âaïng kãø mỉa nãn khäng ph håüp cho thäng tin cháút lỉåüng cao 4.6 Cạc phỉång phạp âa truy nháûp âãún mäüt vãû tinh 4.6.1 Phỉång phạp âa truy nháûp phán chia theo táưn säú FDMA FDMA (Frequency Division Multiplex Access) l loải âa truy nháûp âỉåüc dng phäø biãún thäng tin vãû tinh, hãû thäúng ny mäùi trảm màût âáút phạt âi mäüt sọng mang cọ táưn säú khạc våïi táưn säú sọng mang ca cạc trảm màût âáút khạc Mäùi mäüt sọng mang âỉåüc phán cạch våïi cạc sọng mang khạc bàịng cạc bàng táưn bo vãû thêch håüp cho chụng khäng chäưng lãn FDMA cọ thãø âỉåüc sỉí dủng cho táút c cạc hãû thäúng âiãưu chãú: hãû thäúng âiãưu chãú tỉång tỉû hay âiãưu chãú säú cạc sọng mang FM (Frequency Modulation) âiãưu chãú bàịng cạc tên hiãûu âiãûn thoải â ghẹp kãnh hoỷc caùc tờn hióỷu truyóửn hỗnh vaỡ caùc soùng mang PSK (Phase Shift Keying) âiãưu chãú säú Mäüt trảm màût âáút thu cạc tên hiãûu cọ chỉïa thäng tin nhåì mäüt bäü lc thäng di Thåìi gian fA fB fC fD Bọỹ phaùt õaùp Hỗnh 4.4 FDMA Tỏửn sọỳ 58 Phỉång phạp ny cho phẹp táút c cạc trảm truưn dáùn liãn tủc, cọ ỉu âiãøm l khäng cáưn thiãút âiãưu khiãøn âënh thåìi âäưng bäü v cạc thiãút bë sỉí dủng khạ âån gin Hiãûu qu sỉí dủng cäng sút vãû tinh ca l khạ täút, nhión vỗ caùc kónh truyóửn dỏựn õổồỹc phỏn chia theo mäüt thỉåïc âo váût l l táưn säú Nãn phỉång phạp ny thiãúu linh hoảt viãûc thay âäøi cạch phán phäúi kãnh v hiãûu qu tháúp säú sọng mang tàng Nhỉng b lải phỉång phạp ny cọ th tuỷc truy nhỏỷp õồn giaớn, caùc cỏỳu hỗnh phổồng tióỷn trảm màût âáút cng âån gin, âọ dãù dng ỉïng dủng phán phäúi theo u cáưu v kêch hoảt bàịng tiãúng nọi cạc täøng âi dung lỉåüng nh 4.6.2 Phỉång phạp âa truy nháûp phán chia theo thåìi gian TDMA TDMA l phỉång phạp âa truy nháûp âọ cạc trảm màût âáút dng chung mäüt bäü phạt âạp trãn cå såí phán chia theo thåìi gian nhổ hỗnh 4.5 A D C Thồỡi gian 1khung TDMA B A f0 Tỏửn sọỳ Hỗnh 4.5 a truy nhỏỷp phỏn chia theo thồỡi gian Trong hỗnh 4.5, truỷc hoaỡnh chè táưn säú, trủc tung chè thåìi gian Trủc thåìi gian âỉåüc phán chia thnh cạc khong thåìi gian gi l cạc khung TDMA, mäùi khung TDMA âỉåüc phán chia thnh cạc khe thåìi gian, cạc khe thåìi gian ny âỉåüc áún âënh cho mäùi trảm màût âáút Táút c cạc trảm màût âáút âãưu dng chung mäüt sọng mang cọ táưn säú trung tám l f v chè phạt v thu tên hiãûu cạc khe thåìi gian õổồỹc ỏỳn õởnh Vỗ thóỳ, mọỹt khoaớng thồỡi gian nháút âënh, chè cọ tên hiãûu tỉì mäüt trảm màût âáút chiãúm ton bäü bàng táưn ca bäü phạt âạp vãû tinh v khäng bao giåì xy trỉåìng håüp tên hiãûu tỉì hai trảm màût âáút tråí lãn chiãúm bäü phạt âạp ca vãû tinh cng mäüt thåìi gian Âäü di ca khe thåìi gian áún âënh cho mäùi trảm màût âáút tu thüc vo lỉu lỉåüng ca trảm TDMA sỉí dủng cạc sọng mang âiãưu chãú säú v cạc sọng mang âỉåüc phạt âi tỉì trảm màût âáút cáưn phi âỉåüc âiãưu khiãøn chênh xạc cho chụng nàịm khe thåìi gian âỉåüc phán phäúi Âãø lm âỉåüc âiãưu ny, cáưn phi cọ mäüt tên hiãûu chøn phạt âi tỉì mäüt trảm chøn v cạc trảm khạc láưn lỉåüt truưn tên hiãûu sau tên hiãûu chøn Trong phỉång phạp âa truy nháûp ny, cạc trảm màût âáút phi truưn tên hiãûu mäüt 59 cạch giạn âoản v cáưn phi dỉû phng khong thåìi gian bo vãû giỉỵa cạc sọng mang âãø cạc tên hiãûu tỉì cạc trảm màût âáút khäng chäưng láún lãn âãún bäü phạt âạp Ỉu âiãøm ca phỉång phạp ny l cọ thãø sỉí dủng täút cäng sút täúi âa ca vãû tinh v cọ thãø thay âäøi dãù dng dung lỉåüng truưn ti bàịng cạch thay âäøi khong thåìi gian phạt v thu, âọ linh hoảt viãûc thay âäøi, thiãút láûp tuyãún, âàûc biãût laì hiãûu sút sỉí dủng tuún ráút cao säú kãnh liãn lảc tàng Màût khạc, TDMA kãút håüp våïi k thuỏỷt nọỹi suy tióỳng noùi thỗ coù thóứ tng dung lỉåüng truưn dáùn lãn ba âãún bäún láưn Tuy nhiãn, TDMA cọ mäüt säú nhỉåüc âiãøm sau: • u cáưu phi cọ âäưng bäü củm Mảng TDMA chỉïa cạc trảm lỉu lỉåüng v êt nháút mäüt trảm chøn Cạc củm âỉåüc phạt âi tỉì cạc trảm lỉu lỉåüng âỉåüc gi l cạc củm lỉu lỉåüng Säú liãûu lỉu lỉåüng âỉåüc phạt bàịng cạc củm lỉu lỉåüng Trảm chøn phạt mäüt củm âàûc biãût theo chu k gi l củm chøn Củm chøn cung cáúp chøn âënh thåìi v chu k ca âụng bàịng mäüt khung TDMA Mäùi trảm lỉu lỉåüng phạt cạc củm lỉu lỉåüng cạc khe thåìi gian âỉåüc áún âënh åí vãû tinh bàịng cạch âiãưu khiãøn âënh thåìi phạt củm theo củm chøn, củm chøn âỉåüc sỉí dủng lm chøn âënh thåìi, củm chøn v cạc củm lỉu lỉåüng âỉåüc âàût theo thỉï tỉû âụng âãø trạnh chäưng láún mäùi khung TDMA Nãúu khọng coù õọửng bọỹ cuỷm thỗ caùc cuỷm õổồỹc phaùt cọ thãø trỉåüt cạc khe thåìi gian âỉåüc áún âënh åí vãû tinh Nãúu xy chäưng láún cạc cuỷm ồớ vóỷ tinh thỗ thọng tin seợ bở mỏỳt • Tên hiãûu tỉång tỉû phi âỉåüc chuøn sang dảng sọỳ sổớ duỷng kyợ thuỏỷt TDMA ã Giao dióỷn våïi cạc hãû thäúng màût âáút tỉång tỉû ráút phỉïc tảp dáùn âãún giạ thnh ca hãû thäúng cao 4.6.3.Phỉång phạp âa truy nháûp phán chia theo m CDMA CDMA (Code Division Multiplex Access) l phỉång phạp truy nháûp ỉïng dủng k thût tri phäø, âọ mi âäúi tỉåüng cọ thãø : • Âỉåüc phẹp hoảt âäüng âäưng thåìi • Hoảt âäüng tải táưn säú • Sỉí dủng ton bäü bàng táưn ca hãû thäúng cng mäüt lục m khäng gáy nhiãùu sang thäng tin ca âäúi tỉåüng khạc Âa truy nháûp phán chia theo m CDMA l phỉång phạp âa truy nháûp m åí âọ cạc trảm màût âáút cọ thãø phạt tên hiãûu mäüt cạch liãn tủc v âäưng thåìi, v sỉí dủng cng mäüt bàng táưn ca kãnh Trong CDMA, mäùi sọng mang phạt âỉåüc âiãưu chãú bàịng mäüt m âàûc biãût qui âënh cho mäùi trảm màût âáút v trảm màût âáút thu cọ thãø tạch âỉåüc tên hiãûu cáưn thu cạc tên hiãûu khạc nhåì m âàûc biãût âọ Táûp håüp cạc m cáưn dng phi cọ cạc thüc tỉång quan sau õỏy: 60 ã Mọựi maợ phaới coù thóứ âỉåüc phán biãût mäüt cạch dãù dng våïi bn ca chênh bë dëch chuøn theo thåìi gian • Mäùi m phi cọ thãø âỉåüc phán biãût mäüt cạch dãù dng báút cháúp cạc m khạc âỉåüc sỉí dủng trãn mảng Viãûc truưn dáùn tên hiãûu hỉỵu êch kãút håüp våïi m âi hi mät bàng thäng låïn hån nhiãöu so våïi bàng thäng yãu cáöu âãø truyãön dáùn chè riãng thäng tin hỉỵu êch Âọ l l vỗ ngổồỡi ta goỹi laỡ truyóửn dỏựn traới phọứ Âàûc âiãøm ca CDMA • Hoảt âäüng âån gin, khäng âi hi báút k sỉû âäưng bäü truưn dáùn no giỉỵa cạc trảm Âäưng bäü nháút l âäưng bäü ca mạy thu våïi chùi sọng mang thu âỉåüc • Nhåì viãûc tri phäø åí phêa phạt v thu hẻp phäø åí phêa thu nãn cọ kh nàng chäúng lải can nhiãùu giỉỵa cạc hãû thäúng v nhiãùu hiãûn tỉåüng âa âỉåìng truưn ráút täút, âäưng thåìi cọ bo máût ca tên hiãûu cao Bãn cảnh cạc ỉu âiãøm trãn, CDMA váùn täưn tải nhỉåüc âiãøm hiãûu qu sỉí dủng bàng táưn kẹm, âäü räüng bàng táön truyãön dáùn yãu cáöu låïn Tuy váûy CDMA ráút ph håüp âäúi våïi cạc mảng cọ cạc trảm nh våïi âäü räüng chm tia anten låïn v âäúi våïi truưn thäng vãû tinh våïi cạc mạy di âäüng 4.6.4 Phỉång phạp âa truy nháûp phán phäúi trỉåïc v âa truy nháûp phán phäúi theo u cáưu 4.6.4.1 Âa truy nháûp phán phäúi træåïc Âa truy nháûp phán phäúi trỉåïc l mäüt phỉång phạp âa truy nháûp m âọ cạc kãnh vãû tinh âỉåüc phán bäú cäú âënh cho táút c cạc trảm màût âáút khạc nhau, báút cháúp cọ hay khäng cọ cạc cüc gi phaït âi 4.6.4.2 Âa truy nháûp phán phäúi theo yãu cáưu Âa truy nháûp phán phäúi theo u cáưu l phỉång phạp âa truy nháûp m âọ cạc kãnh vãû tinh âỉåüc sàõp xãúp lải mäùi cọ u cáưu thiãút láûp kãnh tỉì cạc trảm màût âáút cọ liãn quan Âa truy nháûp phán phäúi theo yãu cáöu cho phẹp sỉí dủng cọ hiãûu qu dung lỉåüng kãnh ca vãû tinh âàûc biãût mäüt säú trảm màût âáút cọ dung lỉåüng nh sỉí dủng chung mäüt bäü phạt âạp trỉåìng håüp hãû thäúng âiãûn thoải vãû tinh trãn biãøn 4.7 SỈÛ PHÁN CỈÛC SỌNG Trỉåìng âiãûn tỉì ca sọng vä tuún âiãûn âi qua mäüt mäi trỉåìng dao âäüng theo mäüt hỉåïng nháút âënh, tu theo kiãøu dao âäüng âọ m ta cọ hai loải phán cỉûc Hai loải phán cỉûc sọng vä tuún âiãûn âỉåüc sỉí dủng thäng tin vãû tinh l sọng phán cỉûc thàóng v sọng phán cỉûc trn 4.7.1 Sọng phán cỉûc thàóng 61 Mäüt sọng phán cỉûc thàóng cọ thãø âỉåüc tảo bàịng cạch dáùn cạc tên hiãûu tỉì mäüt äúng dáùn sọng chỉỵ nháût âãún mäüt anten loa, nhåì âọ sọng âỉåüc bỉïc xả theo kiãøu phán cỉûc thàóng âỉïng song song våïi cảnh âỉïng ca anten loa Âãø thu âỉåüc sọng ny anten thu cng cáưn phi bäú trê giäúng tỉ thãú anten phêa phạt Trong trỉåìng håüp âàût anten thu vng goùc vồùi anten phaùt thỗ khọng thóứ thu õổồỹc soùng ny c sọng âi vo äúng dáùn sọng, vỗ noù khọng õổồỹc nọỳi vồùi õổồỡng caùp õọửng truỷc Ta dãù dng tảo sọng phán cỉûc thàóng, nhỉng cáưn phi âiãưu chènh hỉåïng ca äúng dáùn sọng anten thu cho song song våïi màût phàóng phán cỉûc sọng âãún 4.7.2 Sọng phán cỉûc trn Sọng phán cỉûc trn l sọng truưn lan phán cỉûc ca quay trn, cọ thãø tảo loải sọng ny bàịng cạch kãút håüp hai sọng phán cỉûc thàóng cọ phán cỉûc vng gọc v gọc lãûch pha l 900 Sọng phán cỉûc trn l phán cỉûc phi hay trại phủ thüc vo sỉû khạc giỉỵa cạc sọng phán cỉûc thàóng l såïm pha hay cháûm pha Âäúi våïi sọng phán cỉûc trn màûc d khäng cáưn âiãưu chènh hỉåïng ca loa thu, nhỉng mảch fiâå ca anten lải tråí nãn phỉïc tảp hån âäi chụt Trong thäng tin vãû tinh, sọng phán cỉûc trn âỉåüc chn âãø sỉí dủng nhåì cọ ỉu viãût sau: - Sỉû chãnh lãûch giỉỵa phán cỉûc trn phi v phán cỉûc troỡn traùi laỡ khaù lồùn Vỗ vỏỷy maỡ vióỷc phaùt v thu tên hiãûu khäng nh hỉåíng lãn våïi k thût sỉí dủng lải táưn säú -Trong khong táưn sọỳ tổỡ 4GHz õóỳn 6GHz thỗ mổùc õọỹ phỏn caùch giỉỵa hai phán cỉûc phi v phán cỉûc trại r rãût, âọ chụng khäng gáy giao thoa hay can nhiãùu lãn 4.8 CỈÍA SÄØ TÁƯN SÄÚ Cạc sọng vä tuún âiãûn truưn âãún hay âi tỉì cạc vãû tinh thäng tin chëu nh hỉåíng ca táưng âiãûn ly v khê quøn Táưng âiãûn ly l mäüt låïp khê long bë ion hoạ båíi cạc tia v trủ, cọ âäü cao tỉì 60km âãún 2000km so våïi màût âáút, låïp mang âiãûn ny cọ cháút háúp thủ v phn xả sọng Do cạc biãún âäøi trảng thại ca táưng âiãûn ly, lm giạ trë háúp thủ v phn xả thay âäøi gáy sỉû biãún thiãn cỉåìng âäü sọng âi vo, gi l sỉû thàng giạng Tuy nhiãn cháút ny nh hỉåíng ch úu âäúi våïi bàng sọng ngàõn, táưn säú cng cao nh hỉåíng ca táưng âiãûn ly cng êt, cạc táưn säú åí bàng sọng viba háưu khäng bë nh hỉåíng ca táưng âiãûn ly Trong khê quøn, nh hỉåíng ca khäng khê, håi nỉåïc v mỉa cáưn phi âỉåüc âãún, nhỉng åí táưn säú 30GHz hồûc tháúp hån cọ thãø b qua, cạc táưn säú ny âang âỉåüc sỉí dủng cho thäng tin vãû tinh 62 Suy hao (dB) 100 Suy hao mỉa 25mm/h Suy hao táưng âiãûn ly 50 10 Cỉía säø táưn säú 0,1 0,5 10 50 100 Tỏửn sọỳ (GHz) Hỗnh 4.6 suy hao ca sọng táưng âiãûn ly v mỉa táưn säú thay âäøi Tỉì âäư thë ta tháúy ràịng, cạc táưn säú nàịm åí khong giỉỵa GHz vaỡ 10 GHz thỗ suy hao kóỳt hồỹp táưng âiãûn ly v mỉa l khäng âạng kãø, váûy bàng táưn ny âỉåüc gi l "cỉía säø táưn säú " Nãúu sọng cỉía säø vä tuún âỉåüc sổớ duỷng thọng tin vóỷ tinh thỗ suy hao truưn dáùn cọ thãø âỉåüc xem gáưn âụng l suy hao khọng gian tổỷ Vỗ vỏỷy, cho pheùp thióỳt láûp cạc âỉåìng thäng tin vãû tinh äøn âënh, nhỉng phi lỉu âãún sỉû can nhiãùu våïi cạc âỉåìng thọng tin viba trón mỷt õỏỳt vỗ caùc soùng thäng tin viba cng sỉí dủng táưn säú nàịm cỉía säø táưn säú 4.9 SUY HAO TRONG THÄNG TIN VÃÛ TINH Mäüt tuyãún thäng tin vãû tinh bao gäöm âỉåìng truưn sọng tỉì anten ca trảm phạt âãún vãû tinh (tuún lãn - uplink) v tỉì vãû tinh âãún anten ca trảm màût âáút thu (tuún xúng - downlink) Do âọ suy hao thäng tin vãû tinh gäưm cạc loải suy hao sau: 4.9.1 Suy hao khäng gian tỉû Âäúi våïi vãû tinh âiả ténh åí âäü cao 35.768km, cæû ly thäng tin cho mäüt tuyãún lãn hay mäüt tuún xúng gáưn nháút l 35.768km Do cỉû ly truưn sọng thäng tin vãû tinh låïn nhæ váûy nãn suy hao khäng gian tæû laì suy hao låïn nháút Goüi suy hao naìy laì Ltd , ta coï : ⎛ 4πd ⎞ Ltd = ⎜ ⎟ ⎝ λ ⎠ Trong âoï d[km] : l chiãưu di ca mäüt tuún lãn hay xúng λ [m] : bỉåïc sọng cäng tạc Ltd [dB] ì Bỉåïc sọng λ âỉåüc âäøi táưn säú cäng tạc våïi quan hãû f = c/ λ c : váûn täúc aïnh saïng c = 3.108 m/s (4.1) 63 f : táưn säú cäng tạc [GHz] Lục âọ cäng thỉïc âãø suy hao khäng gian tỉû l Ltd = 20lg(4 π df) - 20lg(c) (4.2) Suy hao khäng gian tỉû ca tuún lãn hay xúng cäng tạc åí bàng C (4/6 GHz) vo khong 200dB Âãø b vo suy hao ny, âm bo cho mạy thu nháûn âỉåüc mäüt tên hiãûu â låïn cåỵ -90dBm âãún -60dBm, ngỉåìi ta sỉí dủng anten cọ âỉåìng kênh â låïn hng chủc mẹt âãø cọ hãû säú tàng êch låïn khong 60dB v mạy phạt cọ cäng sút låïn hng tràm dãún hng ngn W Xẹt trỉåìng håüp mäüt mạy phạt cọ cäng sút bỉïc xả l 100W cho mäùi sọng mang, cäng tạc åí bàng C (6/4GHz) Nãúu chè âãún suy hao khäng gian tæû laỡ 200dB thỗ cọng suỏỳt thu õổồỹc ồớ soùng mang âọ s l: PRx = 100 / 10 20 = 10 −18 (W ) = 10 −15 (mW ) Tênh theo dBw : PRx = 10 lg 100(dBW ) − 200(dB) = 20 (dBW) - 200 (dB) = -180 (dBW) = -150 (dBmW) Vồùi cọng suỏỳt nhoớ nhổ vỏỷy thỗ mạy thu khäng thãø thu âỉåüc tên hiãûu, âãø cọ õổồỹc cọng suỏỳt õỏửu vaỡo maùy thu khoaớng -70dBm thỗ ta phi sỉí dủng anten phạt v thu cọ hãû säú tàng êch låïn Nãúu hãû säú tàng êch cuía anten traỷm mỷt õỏỳt laỡ G R =50dB thỗ anten thu trãn vãû tinh coï hãû säú tàng êch GT =30dB Ngoi suy hao chênh khäng gian tỉû cn cọ cạc suy hao khạc khäng låïn nhỉng toạn tuún thäng tin vãû tinh m ta khäng xẹt hãút cạc kh nàng xáúu nháút nh hổồớng cuớa trổồỡng truyóửn soùng thỗ xaớy cạc hiãûn tỉåüng âọ cháút lỉåüng thäng tin s xáúu âi v cọ thãø lm giạn âoản thäng tin Cạc suy hao õoù õổồỹc trỗnh baỡy sau õỏy 4.9.2 Suy hao táưng âäúi lỉu Táưng âäúi lỉu l låïp khê quøn nàịm sạt màût âáút lãn âãún âäü cao (10km-15km) (theo quy âënh ca táưng âäúi lỉu tiãu chøn), bao gäưm cạc cháút khê chênh háúp thủ sọng gáy suy hao nhæ håi næåïc, Oxy, Ozon, Cacbonic Suy hao ny phủ thüc nhiãưu vo táưn säú v gọc ngáøng ca anten v chè âạng kãø táưn säú cäng tạc tỉì 10GHz tråí lãn, nghéa l cäng tạc åí bàng Ku (14/12GHz) hay bàng Ka (30/20GHz) Anten coù goùc ngỏứng caỡng lồùn thỗ suy hao tỏửng õọỳi lỉu cng nh, âỉåìng truưn ca sọng táưng âäúi lỉu cng ngàõn Tải cạc táưn säú 21GHz v 60GHz cọ cạc suy hao cỉûc âải, âọ l sỉû cäüng hỉåíng háúp thủ âäúi våïi cạc phán tỉí håi nỉåïc v Oxy 4.9.3 Suy hao táưng âiãûn ly Táưng âiãûn ly l låïp khê quøn nàịm åí âäü cao khong 60km âãún 2000km, bë ion hoạ mảnh nãn låïp khê quøn åí âäü cao ny bao gäưm ch úu l cạc âiãûn tỉí tỉû do, 64 cạc ion ám v dỉång nãn âỉåüc gi l táưng âiãûn ly Sỉû háúp thủ sọng táưng âiãûn ly gim táưn säú tàng, åí táưn säú trãn 600MHz thỗ sổỷ hỏỳp thuỷ khọng õaùng kóứ 4.9.4 Suy hao thåìi tiãút Suy hao cạc âiãưu kiãûn thåìi tiãút máy, mỉa, sỉång m, suy hao ny phủ thüc vo nhiãưu úu täú cỉåìng âäü mỉa hay sỉång m, vo táưn säú, vo chiãưu di qung âỉåìng âi ca sọng mỉa, chiãưu di ny phủ thüc vo gọc ngáøng anten Khi gọc ngáøng tàng, suy hao giaớm, vồùi goùc ngỏứng anten khoaớng 400 trồớ lón thỗ suy hao khäng âạng kãø, lục âọ suy hao mỉa khong 0,6 dB, suy hao sỉång m khong 0,2dB, cn suy hao cạc cháút khê ráút nh cọ thãø b qua Nọi chung táưn säú v cổồỡng õọỹ mổa tng thỗ suy hao tng nhanh, õỷc biãût khong táưn säú tỉì 10GHz âãún 100GHz Suy hao thỉûc tãú tu thüc vo gọc ngáøng anten, âäü cao âàût anten so våïi mỉïc nỉåïc biãøn, chiãưu cao cån mỉa v sỉång m m âoản âỉåìng âi thỉûc tãú ca sọng qua vng âọ l khạc Suy hao trãn ton bäü âoản âỉåìng cọ chiãưu di Le sọng âi qua Ltt = γ Le (dB) l: Trong âọ γ : l hãû säú suy hao trãn âoản âỉåìng 1km (dB/km), γ phủ thüc táưn säú, mäi trỉåìng gáy suy hao cỉåìng âäü mỉa hay âäü dy ca sỉång m Le : l chiãưu di thỉûc tãú sọng âi qua vng gáy suy hao (km), phủ thüc gọc ngáøng anten, âäü cao âàût anten, âỉåüc xạc âënh theo cäng thæïc: Le = hm − hs (km) sin E (4.3) Våïi hm l âäü cao ca cån mỉa (km), theo khuyãún nghë 564 cuía CCIR åí vé âäü tỉì 00 âãún 560 láúy hm = + 0,028 (km) hs l âäü cao anten trảm màût âáút so våïi mỉïc nỉåïc biãøn (km) cn E l gọc ngáøng anten (âäü) 4.9.5 Suy hao âàût anten chỉa âụng Khi anten phaùt vaỡ thu lóỷch thỗ seợ taỷo suy hao vỗ buùp chờnh cuớa anten thu hổồùng khäng âụng chm tia phạt xả ca anten phạt Thỉåìng thỗ suy hao õỷt anten chổa õuùng tổỡ 0,8 âãún dB Anten phạt Anten thu Gọc sai lãûch T R Hỗnh 4.7 Sai lóỷch õỷt anten chổa âụng 65 4.9.6 Suy hao thiãút bë phạt v thu Täøn hao fiâå TX LFTX PTX L PT Täøn hao fiõồ LFRX PRX PR RX GT GR Hỗnh 4.8 Suy hao thiãút bë phạt v thu Suy hao thiãút bë phạt v thu cn gi l suy hao hãû thäúng fiâå, cọ hai loải sau: Suy hao LFTX giỉỵa mạy phạt v anten, âãø anten phạt âỉåüc cäng sút PT cáưn phi cung cáúp mäüt cäng sút PTX åí âáưu ca bäü khúch âải phaït, váûy: [dB] PT = PTX - LFTX Suy hao LFRX giỉỵa anten v mạy thu, cäng sút PRX åí âáưu vo mạy thu bàịng: [dB] PR = PRX - LFRX Trong caïc hãû thäúng vãû tinh hiãûn nay, âãø âån gin thỉåìng láúy hãû säú täøn hao fiâå LFRX = LFTX = 2dB Suy LFTX = LFRX = 10-0,2 (láưn) 4.9.7 Suy hao phán cỉûc khäng âäúi xæïng Suy hao phán cæûc khäng âäúi xæïng xy anten thu khäng âụng hỉåïng våïi sỉû phán cỉûc ca sọng nháûn Åí âỉåìng truưn phán cỉûc trn, sọng phạt chè âỉåüc phán cỉûc trn trãn trủc anten phạt v s tråí thnh elip trủc anten âọ Khi truưn qua báưu khê quøn cng cọ thãø lm thay âäøi phán cỉûc trn thnh phán cỉûc elip Cn âỉåìng truưn phán cỉûc thàóng thỗ soùng coù thóứ bở quay mỷt phúng phỏn cổỷc ca âỉåìng truưn âi qua khê quøn, âọ anten thu khäng cn màût phàóng phán cỉûc ca sọng âỉïng v sọng tåïi Suy hao lãûch phán cỉûc thỉåìng chè 0,1dB 4.10 TẢP ÁM TRONG THÄNG TIN VÃÛ TINH Trong mäüt tuyãún thäng tin vãû tinh,taûp ám gáy cho trảm màût âáút nhiãưu ngun nhán sau: 4.10.1 Nhiãût tảp ám hãû thäúng Trong mäüt tuyãún thäng tin vãû tinh, taûp ám gáy cho trảm màût âáút nhiãưu ngun nhán v âỉåüc bàịng nhiãût tảp ám tỉång âỉång TSYS v âỉåüc gi l nhiãût tảp ám hãû thäúng Nhiãût tảp ám hãû thäúng âỉåüc xem l täøng ca bäún thnh pháưn âỉåüc biãøu diãùn theo biãøu thæïc: 66 TSYS = TS + TA + TF + TR LF [0K] (4.4) Daíi ngán h Táưng âiãûn ly Màût tràng Màût tråìi Tråìi mỉa buùp chờnh buùp ngổồỹc buùp phuỷ Hỗnh 4.9 Caùc nguọửn tảp ám nh hỉåíng âãún thäng tin vãû tinh Trong âọ: TSYS : nhiãût tảp ám hãû thäúng TS : nhiãût tảp ám bãn ngoi TA : nhiãût tảp ám anten TF : nhiãût tảp ám ca hãû thäúng fiâå TR : nhiãût tảp ám hiãûu dủng âáưu vo mạy thu LF : Suy hao ca hãû thäúng fiâå, âỉåüc âỉa vo toạn våïi nhiãût tảp ám bãn ngoi, nhiãût tảp ám an ten v nhiãût tảp ám fiâå vỗ loaỷi taỷp ỏm naỡy coù lión quan õóỳn suy hao ca fiâå Ta láưn lỉåüt xẹt âãún cạc loải tảp ám ny 4.10.1.1 Nhiãût tảp ám bãn ngoi TS v nhiãût tảp ám anten TA Nhiãût tảp ám bãn ngoi v anten bao gäưm: + Nhiãût tảp ám khäng gian: gäưm cạc thnh pháưn sau: - Nhiãt tảp ám v trủ: åí táưn säú vä tuún (2,760K]) l bỉïc xả tỉì v trủ cn dỉ lải - Nhiãût tảp ám ca di ngán h: nãúu hỉåïng anten vo vng cọ säú cỉûc âải ca di ngán haỡ thỗ nhióỷt taỷp ỏm coù thóứ lón õóỳn gỏửn 1000K vng táưn säú tỉì 0,3 ÷ 1,2 (GHz) - Nhiãût tảp ám ca màût tråìi: màût tråìi bỉïc xả sọng âiãûn tỉì åí táút c cạc táưn säú, âàûc biãût l åí di viba (microwave) Nhiãût tảp ám màût tråìi gáy cho trảm màût âáút phủ thüc vo hỉåïng anten, nãúu màût tråìi nàịm ngoi vuỡng phuớ soùng cuớa buùp chờnh 67 anten thỗ nhióỷt tảp ám dỉåïi 500K Cn màût tråìi chiãúu thàóng vaỡo anten thỗ nhióỷt taỷp ỏm lón õóỳn 10.0000K hoỷc cọ thãø hån tu thüc táưn säú cäng tạc, kêch thỉåïc màût phn xả v säú vãút âen ca màût tråìi (säú vãút âen thãø hiãûn sỉû hoảt âäüng mảnh hay úu ca màût tråìi) Trỉåìng håüp trảm màût âáút - vãû tinh - màût tråìi nàịm trãn cng mäüt âỉåìng thàóng chè xy mäüt vi ngy nàm vo ma xn lm cho thäng tin bë giạn âoản vi ba + Nhiãût tảp ám khê quøn (nhiãût tảp ám táưng âäúi lỉu): phủ thüc vo chiãưu di qung âỉåìng âi ca sọng táưng âäúi lỉu (âäü cao 15 km tỉì màût âáút) Nọi cạch khạc chênh l phủ thüc vo gọc ngáøng ca anten, táưn säú cäng tạc + Nhiãût tảp ám mỉa, âỉåüc xạc âënh bàịng cäng thỉïc : TM = Tm (1 − Trong âoï ) LM (4.5) TM : nhiãût tảp ám mỉa (0K) LM : suy hao mæa, LM = 16,57 Tm : nhiãût âäü trung bỗnh cuớa cồn mổa Tm = 1,12 Txq - 50 (0K) (4.6) Txq : nhiãût âäü xung quanh traûm màût âáút (0K) + Nhiãût tảp ám tỉì trảm màût õỏỳt xung quanh traỷm Vỗ anten cuớa traỷm mỷt õỏỳt hỉåïng lãn báưu tråìi nãn nhiãût tảp ám ca màût âáút gáy ch úu bụp phủ v bụp ngỉåüc, mäüt pháưn cho bụp chênh anten cọ âënh hỉåïng kẹm v gọc ngáøng nh - Nhiãût tảp ám cho mäùi bụp phủ gáy âỉåüc theo cäng thỉïc: Ti = Gi × TD (4.7) Trong âọ Gi : hãû säú tàng êch ca bụp phủ TD : nhiãût âäü chiãúu sạng màût âáút màût tråìi tảo TD = 1500K gọc ngáøng tỉì 00 âãún 100 TD = 100K gọc ngáøng tỉì 100 âãún 900 Ngoi cn nhiãût tảp ám cạc chỉåïng ngải åí gáưn to nh, cạc mại che (vê dủ vm cáy), cạc bäü pháûn cn tråí anten cạc âåỵ, bäü tiãúp sọng (ngưn bỉïc xả så cáúp) v bäü suy hao bụp phủ gáy 4.10.1.2 Nhiãût tảp ám hãû thäúng fiâå TF Nhiãût tảp ám hãû thäúng fiâå âỉåüc båíi biãøu thæïc sau: TF = T0 ( LF -1) (0K) Trong âọ T0 : nhiãût âäü mäi trỉåìng (0K) LF : suy hao cuía hãû thäúng fiâå (4.8) 68 TF tàng LF tàng dáùn âãún cäng suáút taûp ám bãn gáy båíi hãû thäúng fiâå tàng lãn Do âọ cáưn thiãút kãú cạc phỉång tiãûn cho cọ hãû thäúng fiâå l nh nháút Mäüt cạch gáưn âụng cọ thãø coi nhiãût tảp ám fiâå l 2900K 4.10.1.3 Nhiãût tảp ám mạy thu TR Nhiãût tảp ám mạy thu bàịng täøng nhiãût tảp ám gáy mäùi pháưn ca mạy thu Nọ âỉåüc båíi cäng thỉïc sau: TR = T1 + Trong âọ TR T T2 TK + + + (0K) G1 G1G2 G1G2 G K (4.9) : nhiãût tảp ám mạy thu (0K) G1 , G2 , , G K : laì hãû säú khúch âải tỉìng pháưn T1 , T2 , , TK : nhiãût tảp ám âáưu vo (0K) Nãúu hóỷ sọỳ khuóỳch õaỷi tỏửng õỏửu õuớ lồùn thỗ taỷp ám tải cạc táưng tiãúp theo cọ thãø b qua Do âọ u cáưu táưng âáưu tiãn phi cọ hãû sọỳ khuóỳch õaỷi lồùn vaỡ taỷp ỏm thỏỳp, vỗ vỏỷy thäng tin vãû tinh dng cạc bäü khúch âải tảp ám tháúp (LNA-Low Noise Amplifier) Mäüt cạch gáưn âụng ta coi nhiãût tảp ám táưng âáưu ny cng l nhiãût tảp ám ca mạy thu 4.10.2 Cäng sút tảp ám hãû thäúng Cäng suáút taûp ám hãû thäúng N âỉåüc biãøu thë båíi biãøu thỉïc: (4.10) N = k TSYS B [W] Trong âọ N : l cäng sút tảp ám ngưn tảp ám gáy âäü räüng bàng táưn B (Hz) TSYS : nhiãût tảp ám hãû thäúng k : l hàịng säú Boltzman, k = 1,38.10-23W/Hz.0K = -228,6 (dBW/Hz.K) B laì bàng thäng cáúp cho mäùi sọng mang Trỉåìng håüp tảp ám âäü rọỹng bng tỏửn 1Hz thỗ cọng suỏỳt taỷp ỏm sinh gi l máût âäü phäø tảp ám N0 v bàịng : N0 = N/B (W/Hz), nhiãût tảp ám tỉång âỉång s bàịng : TSYS = N0/k (4.11) 4.10.3 Cäng sút tảp ám nhiãùu 4.10.3.1 Can nhiãùu khạc tuún Cạc tuyãún thäng tin vãû tinh coï thãø bë nhiãùu cạc trỉåìng håüp sau: + Vãû tinh thäng tin khạc âãún trảm màût âáút + Trảm màût âáút khạc âãún vãû tinh thäng tin + Tuyãún viba màût âáút âãún vãû tinh thäng tin + Tuyãún viba màût âáút âãún trảm màût âáút 69 Trong âọ, nhiãùu låïn nháút xy giỉỵa tuún viba màût âáút v trảm màût âáút Cn nhiãùu tỉì tuún viba màût âáút âãún hãû thọỳng vóỷ tinh laỡ khaù nhoớ, nhión vỗ cọng sút thu ca hãû thäúng vãû tinh thäng tin l khạ tháúp, nãn nhiãùu tỉång âäúi tỉì tuún viba màût õỏỳt laỡ khaù cao Vỗ vỏỷy ta xem xeùt mọỹt cạch âáưy â theo hai hỉåïng chênh sau: + Sỉû can nhióựu vồùi vóỷ tinh bón caỷnh: hỗnh 4.11 cho ta tháúy can nhiãùu xy giỉỵa cạc Vãû tinh Qu âảo âëa ténh Vãû tinh θ Trảm màût âáút θ Âỉåìng liãưn nẹt biãøu thë âỉåìng âi ca tên hiãûu mong mún Âỉåìng âỉït nẹt biãøu thë âỉåìng âi ca tên hiãûu can nhiãùu Trảm màût õỏỳt Hỗnh 4.10 Can nhióựu giổợa caùc hóỷ thọỳng thäng tin vãû tinh hãû thäúng thäng tin vãû tinh, nãúu chụng ta xem xẹt tên hiãûu can nhiãùu tỉì hãû thäúng vãû tinh lãn hãû thäúng vãû tinh Can nhiãùu xy nãúu bỉïc xả cạch trủc chênh θ âäü tỉì trảm màût âáút chiãúu vo vãû tinh v anten thu ca vãû tinh cng nhảy cm åí hỉåïng trảm màût âáút trãn âỉåìng lãn Trong âọ âỉåìng xúng can nhiãùu xy anten phạt ca vãû tinh cng chiãúu vo trảm màût âáút v anten thu ca trảm màût âáút cng thu âỉåüc åí hỉåïng ca vãû tinh Cäng sút ca sọng can nhiãùu gim gọc tàng v hãû säú tàng êch ca anten trảm màût âáút gim T säú cäng sút ca sọng mang trãn sọng can nhiãùu giỉỵa cạc hãû thäúng thäng tin vãû tinh thỉûc tãú cọ thãø âảt 30dB (1000 láưn) hồûc låïn hån hai vãû tinh âàût cạch khong 30 trãn qu âảo, c nãúu cạc anten ca chụng cng chiãúu vo cng mäüt vë trê + Can nhiãùu våïi âỉåìng thäng tin viba trãn màût âáút: Cọ hai trỉåìng håüp mäüt âỉåìng thäng tin viba màût âáút can nhiãùu våïi mäüt hãû thäúng thäng tin vãû tinh Trỉåìng håüp thỉï nháút, âỉåìng thäng tin viba màût âáút cọ cng táưn säú lm viãûc våïi âỉåìng lãn ca hãû thäúng thäng tin vãû tinh, båíi váûy tên hiãûu viba màût âáút âỉåüc träün våïi tên hiãûu åí âáưu vo mạy thu vãû tinh 70 Trỉåìng håüp thỉï hai, âỉåìng thäng tin vi ba màût âáút cọ táưn säú bàịng táưn säú âỉåìng xúng ca hãû thäúng thäng tin vãû tinh, båíi váûy åí âáưu vo mạy thu trảm màût âáút cng bë träün våïi tên hiãûu ca âỉåìng thäng tin viba màût âáút Trong thiãút kãú tuún thỉûc tãú, phi âàût trảm màût âáút cho nhiãùu xaíy êt nháút, nhiãùu C/N nh nháút bàịng cạch sỉí dủng anten cọ cạc âàûc bụp phủ täút Màûc d mủc tiãu cå bn thiãút kãú tuyãún âäúi våïi vãû tinh thäng tin laì âãø loải b nhiãùu, nãúu âiãưu ny khäng thãø thỉûc hióỷn õổồỹc thỗ thióỳt kóỳ tuyóỳn phaới bao haỡm c lỉåüng nhiãùu cho phẹp Nhiãùu thỉåìng khäng thãø âạnh giạ âỉåüc bàịng toạn, vê dủ thnh phäú cọ nhiãưu váût cn phn xả quanh nåi âàût traỷm mỷt õỏỳt Vỗ thóỳ phaới duỡng phổồng phaùp õo thỉûc tãú âãø âo nhiãùu Qu âảo âëa ténh Tên hiãûu ca âỉåìng viba träün våïi tên hiãûu âáưu vo traỷm mỷt õỏỳt Traỷmviba Traỷm mỷt õỏỳt Hỗnh 4.11 Can nhiãùu tỉì âỉåìng thäng tin viba lãn hãû thäúng thäng tin vãû tinh 4.10.3.2 Nhiãùu cng tuún: Nhiãùu cọ thãø tảo tuún, gi l nhiãùu cng tuún, bao gäưm : + Tảp ám nhiãùu khỉí phán cỉûc Loải nhiãùu ny thỉåìng xy hãû thäúng thäng tin phán cỉûc kẹp, bë chi phäúi båíi cạc âàûc ca anten Âãø triãût tảp ám nhiãùu khỉí phán cỉûc, chn loải anten cọ XPD (kh nàng phán bióỷt phỏn cổỷc cheùo) lồùn, thổồỡng thỗ XPD cuớa anten khoaớng 30dB, nhổng ồớ tỏửn sọỳ 10GHz thỗ XPD cuớa anten lải gim mỉa + Tảp ám nhiãùu kãnh lán cáûn Nhiãùu ny gáy båíi kãnh lán cáûn cọ cng phán cỉûc våïi tuún vãû tinh âang xẹt Cọ thãø triãût nhiãùu kãnh lán cáûn bàịng mäüt bäü lc cọ âàûc càõt nhn 4.10.3.3 Tảp ám mẹo xun âiãưu chãú Tảp ám mẹo xun âiãưu chãú l mäüt nhiãưu loải tảp ám åí âỉåìng truưn thäng tin vãû tinh Tảp ám xun âiãưu chãú vãû tinh sinh bäü phạt âạp ca khúch âải âäưng thåìi nhiãưu sọng mang Cạc âàûc tuún phi tuún vo ca bäü 71 mỉïc phạt âạp l ngun nhán sinh tảp ám xun âiãưu chãú Bäü khúch âải ân sọng chảy TWT âỉåüc sỉí dủng laỡ thaỡnh phỏửn chờnh cuớa bọỹ phaùt õaùp Hỗnh 4.13 mä t mäúi quan hãû giỉỵa âáưu vo v âáưu ca mäüt TWT, nãúu quan hãû vo tuún tờnh nhổ õổồỡng õổùt neùt thỗ khọng gỏy meùo xun âiãưu chãú Tuy nhiãn thỉûc tãú âàûc tuún ca TWT khäng tuún nãn gáy xun âiãưu chãú Khi mỉïc vo vỉåüt quạ mäüt giạ trë no õoù, thỗ mổùc cuớa TWT khọng tng õổồỹc nổợa màûc d mỉïc vo váùn tàng âạng kãø, hiãûn tỉåüng ny gi l bo ho Âãø mẹo xun âiãưu chãú nh hån giạ trë cho phẹp, TWT phi lm viãûc åí mỉïc tháúp hån âiãøm bo ho mỉïc vo Hỗnh 4.12 ỷc tờnh vaỡo cuớa TWT Mổùc cọng sút chãnh lãûch giỉỵa âiãøm lm viãûc v âiãøm bo ho tải âáưu vo v âáưu tỉång ỉïng gi l âäü li âáưu vo (IBO) v âäü li âáưu (OBO) mỉïc tải âiãøm lm viãûc mỉïc âäü li âáưu Âäü li âáưu vo mỉïc tải âiãøm bo ho mỉïc vo tải âiãøm lm viãûc mỉïc vo tải âiãøm bío ho Hinh 4.13 Mỉïc li âáưu vo v li âáưu Tảp ám xun âiãưu chãú sinh cạc sn pháøm xun âiãưu chãú hồûc mẹo lt vo bàng táưn truưn dáùn nhiãưu sọng mang âỉåüc khúch âải âäưng thåìi bàịng bäü 72 khúch âải TWT phi tuún Mỉïc âäü xun âiãưu chãú phủ thüc vo säú sọng mang v sỉû chãnh lãûch tỏửn sọỳ giổợa chuùng 4.11 HIU ặẽNG DOPPLER Hióỷu ổùng Doppler l hiãûu ỉïng âọ táưn säú bë lãûch âäü di âỉåìng liãn lảc vä tuún thay âäøi theo thåìi gian, dáùn âãún thay âäøi vãư pha liãn tủc Nãúu täúc âäü thay âäøi âỉåìng truưn trỉûc tiãúp tỉì trảm màût âáút âãún vãû tinh l V, täúc âäü ạnh sạng l C, táưn säú tên hiãûu thu õổồỹc laỡ f thỗ sổỷ thay õọứi tỏửn sọỳ thu ∆f âæåüc nhæ sau: ∆f = f 0V våïi f l táưn säú tên hiãûu C Nọi chung hiãûu ỉïng Doppler gáy mẹo thäng tin vä tuún bàng räüng v åí cạc bàng táưn gäúc â âỉåüc gii âiãưu chãú cọ hiãûn tỉåüng dn hồûc co lải Nhỉng khäng nh hỉåíng nhiãưu âäúi våïi cạc vãû tinh qu âảo elip hay hãû thäúng vãû tinh âëa ténh 4.12 TRÃÙ TRUYÃÖN DÁÙN: Trong thäng tin vãû tinh, hiãûn tỉåüng trãù tên hiãûu xy cổỷ ly thọng tin quaù daỡi, vỗ toaỡn bọỹ âỉåìng truưn sọng ca tuún lãn v xúng l hån 72.000km, gáy sæû trãù tên hiãûu lãn âãún 250ms Nhỉng thåìi gian trãù 500ms måïi nh hỉåíng âãún cüc thoải Do âọ nãn trạnh lm viãûc våïi hai bỉåïc nhy (cọ trảm màût âáút chuøn tiãúp cho thäng tin giổợa hai traỷm cỏửn lión laỷc vồùi nhau) vỗ seợ gáy âäü trãù quaï 1s  ... thäng tin vãû tinh cọ thãø bë nhiãùu cạc trỉåìng håüp sau: + Vãû tinh thäng tin khạc âãún trảm màût âáút + Trảm màût âáút khạc âãún vãû tinh thäng tin + Tuyãún viba màût âáút âãún vãû tinh thäng tin. .. trãn mäüt vãû tinh chung cho nhiãưu trảm màût âáút 4.4 HÃÛ THÄÚNG THÄNG TIN VÃÛ TINH CÅ BAÍN Mäüt hãû thäúng thäng tin vãû tinh bao gäưm hai pháưn cå bn: - Pháưn trãn khäng l vãû tinh v cạc thiãút... nhióựu giỉỵa cạc hãû thäúng thäng tin vãû tinh hãû thäúng thäng tin vãû tinh, nãúu chụng ta xem xẹt tên hiãûu can nhiãùu tỉì hãû thäúng vãû tinh lãn hãû thäúng vãû tinh Can nhiãùu xaíy nãúu bỉïc