Trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin Và Truyền Thông Khoa Công Nghệ Điện Tử và Truyền Thông ĐỀ TÀI Tìm Hiểu Thiết Bị Vi Ba Số RMD-904 Sinh viên thực hiện: 1, Ngô Văn Ngọc 4, Nguyễn Hà Nam 2, Nguyễn Ngọc Tuân 5, Lò Duy Anh 3, Đào Nguyên Luân 6, Nông Duy Anh Thái nguyên 14/10/1012 I.Giới thiệu chung về thiết bị vi ba số RMD-904 Thiết bị AWA là thiết bị truyền dẫn Vi Ba số băng hẹp dạng cận đồng bộ do AUSTRALIA sản xuất và nhập khẩu vào Việt Nam dưới dạng SKD hoặc CKD.Thiết bị AWA hiện nay có một số loại như : • RMD 904 : 820 MHz-960 MHz • RMD 1502 : Truyền dẫn 1 luồng số 2,048 Mbit/s • RMD 1504 : Truyền dẫn 2 luồng số 2,048 Mbit/s • RMD 1808 : Truyền dẫn 4 luồng số 2,048 Mbit/s Các thiết bị vi ba số này có thể được sử dụng để tổ chức các tuyến đơn hay nhiều trạm cho thông tin đường trục hoặc đường nhánh. Có thể tổ chức chúng theo cấu hình truyền dẫn không dự phòng với một máy phát và máy thu ở từng phía.Cũng có thể tổ chức chúng ở dạng truyền dẫn có dự phòng để đạt được độ tin cậy cao hơn.Tồn tại các phương thức dự phòng sau đây thiết bị: Dự phòng ấm, dự phòng nóng, phân tập tần số, phân tập không gian.Ở trạm có dự phòng khi xẩy ra sự cố thì máy thu và máy phát dự phòng được chuyển mạch bảo vệ (Protecttion Switch) chuyển vào chế độ công tác. Thiết bị RMD 904 là thiết bị đầu tiên được đưa vào lắp đặt, khai thác trên mạng truyền dẫn vi ba số Việt Nam.Đây là thiết bị vi ba số băng thông hẹp.Hiện nay, hầu hết các tỉnh huyện đang khai thác và sữ dụng thiết bị này. Hình 1: Sơ đồ khối thiết bị viba số RMD 904 II. Chỉ tiêu kỹ thuật THÔNG SỐ. CHỈ TIÊU KỸ THUẬT. Dung lượng: 2*2Mb/s (60 kênh thoại). Tần số vô tuyến: 820 MHz - 960 MHz. Công suất ra nối ANTEN: +37dBm Ngưỡng thu: Tại BER = 10 exp-6. Tại BER=10 exp-3. -90dBm. -93dBm. -94 dBm. Điều chế tín hiệu số: OQPSK. Đầu vào số liệu: HDB3 2,048Mbit/s, 75Ω không cân bằng. Điều chế kênh nghiệp vụ: FM. Đáp tuyến tần số kênh nghiệp vụ 300 ÷ 2200 Hz: 2 dB ÷ 3 dB. Mức vào/ra kênh nghiệp vụ 600Ω: 0 dBm. Tỉ số tín hiệu/tạp âm S/N: >40 dB. Tần số tone gọi: 2 KHz. Điều chế kênh giám sát: FM. Đáp tuyến tần số kênh giám sát 2,7Khz - 5,0Khz: +2 dB÷3dB Mức vào kênh giám sát (600Ω): -10dBm Mức ra kênh giám sát (600Ω): -10dBm Nguồn cung cấp cho thiết bi điện áp DC: -24 VDC hoặc -48 VDC Công suất tiêu thụ toàn bộ trên một máy đầu cuối: +Với công suất ra 5 w:63W +Với công suất ra 1w:43W Các phương pháp dự phòng: + Dự phòng ấm . + Dự phòng nóng. + Phân tập tần số. + Phân tập không gian. Trở khắng Phiđơ và ANTEN: ANTEN parabol đường kính: 50Ω. 0,9 m; 1,2 m; 1,8 m; 2,4 m. III.Điều chế trong thiết bị vi ba số RMD-904 Máy thu phát vi ba số sử dụng kiểu điều chế số OQPSK điều chế pha 4 trạng thái mã hoá trực tiếp(OfSet Quadrature Phase Shif Keying). Bộ điều chế OQPSK được gọi là điều chế pha cầu phương. Mỗi một luồng số liệu được xử lý bằng mạch điều khiển, hạn chế mức và đi qua bộ lọc thông thấp. Hai luồng số liệu này được đưa vào hai bộ trộn cân bằng với tần số sóng mang trung tần IF 220MHz điều chế 2PSK của hai nhánh, được đưa vào bộ cộng kết hợp hai tín hiệu của hai bộ trộn sẽ tạo được ra tín hiệu OQPSK.Tín hiệu sóng mang tần số 220MHz được lấy từ bộ dao động thạch anh 73,333 MHz và được nhân ba (bội tần bậc 3). Hình3.1.Khối điều chế OQPSK. Bộ chuyển đổi mã từ đơn cực sang lưỡng cực (mã NRZ) với biên độ ± 0,7 V do hai đi ốt trong mạch 9V 4 (9V3) với cả hai luồng số hiệu A và luồng số hiệu B. Sau đó các luồng số này đi qua mạng RC để giảm chậm các sườn xung sao cho tỷ số đầy có thể điều chỉnh thật bằng nhau ở đầu ra của bộ biến đổi mã. Hai tín hiệu sóng mang 220MHz được cân bằng cách điều chỉnh mức một chiều(DC) trong 2 bộ trộn được sử dụng điều chỉnh bù trong bộ khuếch đại 9N2 và 9 N3. Tức là lần lượt điều chỉnh các chiết áp 9R57 và 9R58. Đồng thời một trong hai tín hiệu sóng mang 220 MHz được đưa qua bộ làm lệch pha 90 0 sau đó mới được đưa vào bộ điều chế pha: 2PSK (nguyên lý điều chế 2PSK được học trong phần cơ sở vi ba). Tín hiệu ra của mỗi bộ điều khiển 2PSK có tần số 220MHz và pha được lệch nhau 90 0 rồi tiếp tục được đưa qua bộ tổng hợp (trộn hai sóng mang có điều chế này với nhau). Đầu ra cuả nó sẽ thu được tín hiệu sóng mang IF 220 MHz và có điều chế pha cầu phương (OQPSK) đưa qua bộ khuếch đại tuyến tính tín hiệu sóng mang này được khuếch đại về biên độ điện áp để đưa sang bộ trộn nâng tần. IV.Phần phát Sơ đồ khối phần phát của RMD 904 được cho ở hình 4.1. Hình 4.1: Sơ đồ khối máy phát Hình vẽ 3.1: Sơ đồ khối máy phát RMD-904 Hình vẽ 2.2 : Sơ đồ khối máy phát RMD-904 KHỐI KÍCH THÍCH KHỐI KĐ CÔNG SUẤT KHỐI BĂNG TẦN CƠ SỞ PHÁT KHỐI HIỂN THỊ RF DIPLEXER Máy phát RMD-904 gồm có các khối chính sau đây : • Khối băng tần cơ sở phát (TxBaseBand). • Khối kích thích (Exciter). • Khối khuếch đại công suất phát PA (Power Amplifier). • Tấm mạch hiển thị máy phát (Tx Display). 4.1. Khối băng tần cơ sở phát Khối thực hiện bốn chức năng chính sau: Xử lý tín hiệu băng tần cơ sở chính (số), Xử lý tín hiệu băng tần cơ sở phụ (tương tự), Cấp nguồn một chiều, Khuyếch đại logarit và các hiển thị cảnh báo. Nguyên lý hoạt động: Khối thực hiện nhận 2 luồng 2048Kb/s mã HDB3 từ tổng đài hoặc máy ghép kênh hoặc các thiết bị khác đến ghép thành một luồng 4,245Mb/s mã NRZ, sau đó được ngẫu nhiên hoá, chia thành 2 luồng 2,1225 Mb/s, được mã hoá vi sai trước khi đưa khối điều chế. Tín hiệu kênh nghiệp vụ, kênh giám sát được ghép thành tín hiệu băng tần cơ sở phụ 5KHz đưa đến điều tần vào sóng mang RF. 4.2. Khối kích thích Modul kích thích nằm trong một hộp kim loại riêng lắp trên khung máy phát. Khối kích thích thực hiện điều chế hai luồng số liệu sau khi đã được mã hoá vi sai vào sóng mang trung tần 220MHz theo phương pháp điều chế OQPSK. Sau đó tín hiệu IF phát được trộn năng tần với tần số sóng mang RF nằm trong băng tần công tác.Sóng mang RF sử dụng để trộn nâng tần được tạo ra từ một bộ dao động điều khiển điện áp VCO và vòng điều khiển tổng hợp tần số.Tín hiệu sau khi trộn nâng tần được lọc, khuyếch đại và khống chế mức +8dBm đưa tới khối khuyếch đại công suất. Tín hiệu băng tần cơ sở phụ 5KHz gồm tín hiệu kênh nghiệp vụ, tín hiệu kênh giám sát, tín hiệu tone được truyền đi bằng cách điều tần vào sóng mang cao tần RF với độ di tần cực đại 15KHz trước khi tới bộ trộn nâng tần tín hiệu IF 220MHz. Kết quả đầu ra của bộ trộn nâng tần tín hiệu RF phát chứa các thông tin của luồng số từ tổng đài hoặc các thiết bị khác và các thông tin nghiệp vụ. Modul kích thích gồm ba khối chức năng chính: +Khối điều chế OQPSK. +Khối trộn nâng tần. +Khối tổng hợp tần số. 4.3. Khối khuyếch đại công suất Nguyên lý làm việc của khối được cho ở hình 3.2: Khối khuếch đại công suất bao gồm 4 tầng khuếch đại tuyến tính siêu cao tần dùng Transistor lưỡng cực để đảm bảo khuếch đại công suất từ +8dBm lên mức (30 - 37dBm) theo yêu cầu. Hệ số khuếch đại của hai tầng khuếch đại cuối có thể điều khiển được bằng chiết áp.Định thiên cho 4 tầng khuyếch đại công suất bằng tấm định thiên riêng. KhuyÕch ®¹i c«ng suÊt PBA Tíi ®o vµ m¹ch AGC H×nh 1.10. S¬ ®å khèi Modul ®¹i c«ng suÊt PBA 875,0 -959,5 MHz +37dBm TÝn hiÖu RF tõ khèi kÝch thÝch Hình 2.4 Khối kích thích Hình 4.2: Khối khuếch đại công suất Khối còn thực hiện cách li giữa máy phát và phiđơ anten bằng một bộ cách sóng (Isolator).Nhờ bộ cách sóng này mà đảm bảo tránh hiện tượng phản xạ sóng khi hở tải. Trích một phần sóng cao tần để tạo tín hiệu ALC điều khiển các tầng khuyếch đại trong khối kích thích đảm bảo mức tín hiệu vào +8dBm.Do định thiên cho các tầng khuyếch đại công suất bằng tấm định thiên riêng dùng các Transistor như một nguồn dòng ổn định mà công suất ra của máy phát được ổn định cao.Tín hiệu đầo vào nối tới khối kích thích bằng đầu nối loại SMB.Tín hiệu ra nối qua bộ cách sóng (Isolator) bằng các đầu nối dạng SMA trở kháng 50Ω. 4.4. Khối hiển thị Tấm hiển thị được lắp ráp ở PANEL phía trước máy phát . Tấm có ba đèn LED cảnh báo màu đỏ và một bộ hiển thị 20 vạch LED để chỉ thị các mức công suất phát hiện thời. Khối có nhiệm vụ nhận tất cả các tín hiệu chỉ thị về trạng thái làm việc của hệ thống truyền dẫn điều khiển các đèn cảnh báo tương ứng sáng.Máy được thiết kế hiển thị trạng thái sự cố tín hiệu phần phát và hiển thị mức công suất phát. 4.5. Nguyên lý làm việc của máy phát RMD-904 Trên cơ sở các khối chức năng, máy phát RMD904 lần lượt thực hiện: nhận hai luồng số 2048Kb/s mã HDB3 ghép thành luồng 4,245Mb/s, ngẫu nhiên hoá, biến đổi nối tiếp thành song, mã hoá vi sai, điều chế vào sóng mang trung tần IF phát 220MHz theo phương pháp OQPSK, trộn nâng tần thành tín hiệu RF trong giải tần phát, khuyếch đại tín hiệu RF đạt mức công suất phát 5 Wat (37dBm). Xử lý tín hiệu kênh nghiệp vụ và kênh giám sát tạo thành tín hiệu băng tần cơ sở phụ 5KHz điều tần vào sóng mang RF trước khi trộn nâng tần tín hiệu IF phát 220MHz. Giám sát, xử lý, biến đổi các tín hiệu để tạo ra các tín hiệu thể hiện về sự cố, mức tín hiệu điều khiển hiển thị V. PHẦN THU 5.1. Sơ đồ khối Hầu hết các nối ghép với bên ngoài được thực hiện thực hiện qua Jack nối dạng chữ D.Ngoài ra còn có hai đầu nối 75Ω loại SMB để nối tín hiệu kiểm tra biểu đồ mắt kênh I và kênh Q, một đầu nối 75Ω loại SMB để lấy ra đồng hồ khôi phục 4,245Mb/s. Có thể thay đổi tàn số thu vô tuyến bằng các chuyển mạch BCD với độ phân giải 100KHz. Máy thu RMD-904 gồm có các khối chính:Modul biến đổi hạ tần - Convertor Modul, Modul trung tần - IF Modul, Tấm mạch băng tần cơ sở thu – RxBaseBand, Tấm mạch hiển thị (Rx Display). Hình 5.1:Sơ đồ khối máy thu T/H RF 2 × 2048KB/S KHỐI TRUNG TẦN THU KHỐI BIẾN ĐỔI HẠ TẦN KHỐI BĂNG TẦN CƠ SỞ THU KHỐI HIỂN THỊ KHỐI NGUỒN CUNG CẤP [...]... BA S RMD- 904 -Thit b AWA l thit b truyn dn Vi ba s bng hp dng cn ng b do AUSTRALIA sn xut v c nhp vo Vit Nam di dng SKD hoc CKD -Cỏc thit b vi ba s ny cú th c s dng t chc cỏc tuyn n hay nhiu trm cho thụng tin ng trc hoc ng nhỏnh Cú th t chc chỳng theo cu hỡnh truyn dn khụng d phũng vi mt mỏy phỏt v mỏy thu tng phớa Cng cú th t chc chỳng dng truyn dn cú d phũng t c tin cy cao hn -Thit b RMD 904. ..5.2 Khi bin i h tn Khi ny cú hai phn: Mt phn bin i h tn vụ tuyn v mt b tng hp tn s.S khi ca Modul cho hỡnh 5.2 loại tần số ảnh Bộ tổng hợp tần số RF thu từ DIPLEXER VCO Tới giám Trung tần IF 35MHz Phát hiện sát sự cố mức Chia 4 Chia 4 Tổng hợp tần số Tấm biến đổi hạ tần Hỡnh 5.2: S đồ khối Modul biến đổi hạ tần Hình 1.12 Sơ Modul bin i h tn 5.2.1 B bin i h tn Tm bin i h tn cú hai tng... cung cp cng c bo v quỏ ỏp v quỏ dũng 5.6 Khi hin th Tm hiu th c lp panel trc ca mỏy thu.Cú 3 ốn LED v mt hin th 20LED vch ch th mc cụng sut vụ tuyt thu 5.7.Nguyờn lý lm vic ca mỏy thu vụ tuyn s RMD- 904 Súng mang siờu cao tn t an ten qua fi , qua phõn hng an ten c a vo u vo mỏy thu, qua khuch i siờu cao tn, ti i tn Tn s súng mang c h thp xung tn s trung tn v c khuch i tip da qua bng tn c s thc hin... s Bộ chia lập trình vạn năng Bộ ss lm vic trờn c s vũng khoỏ pha Bộ lọc vòng Các chuyển mạch BCD Bộ dao động OSC chuẩn VCO Hỡnh 5.3: S b tng hp tn s Bộ chia ECL Hình 1.13 Sơ đồ khối mạch tổng hợp tần số Cng ging nh b tng hp tn s mỏy phỏt, cỏc b chuyn mch xoay BCD iu khin b chia lp trỡnh chn kờnh B dao ng chun l b dao ng thch anh iu khin c v vũng cha b chia tc cao k ngh ECL v b chia lp trỡnh 5.3 . nguyên 14/10/1012 I.Giới thiệu chung về thiết bị vi ba số RMD-904 Thiết bị AWA là thiết bị truyền dẫn Vi Ba số băng hẹp dạng cận đồng bộ do AUSTRALIA. Hình 2.11 Sơ đồ Diplexer VII. ỨNG DỤNG CỦA THIẾT BỊ VI BA SỐ RMD-904 -Thiết bị AWA là thiết bị truyền dẫn Vi ba số băng hẹp dạng cận đồng bộ do AUSTRALIA