Giáo trình phân tích các trạm lặp kế hoạch hai tần số cho kênh RF song công p8 pdf

Bộ ghép kênh cho phép kết nối máy phát và máy thu có thể sử dụng cùng một anten mà không bị giao thoa tương hỗ đồng thời cho tính chọn lọc để chống lại các kênh kế cận.. Hệ thống dự phòn

Vậy tổn thất khí quyển của tuyến là: 0,13 dB

19 Tổng tổn hao

Nó là tổng tổn hao tính toán ở các phần trên

Tổng tổn hao = Tổn hao không gian + Tổn hao bộ rẽ nhánh + Tổn hao các bộ đầu nối + Tổn hao Feeder + Tổn hao vật chắn + Tổn hao khí quyển

= 117,46 + 2,8 + 5,52 + 0,5 + 66.81 + 0,13 = 193,22 dB

 ĐỘ LỢI

20 Độ lợi của anten

Độ lợi của anten phụ thuộc vào đường kính anten, tần số làm việc góc mở hiệu dụng của của anten và được biểu diễn bằng công thức;

G= 20 lgD – 20 lg  + 10 lg n + 9,943 dB Trong đó:

D : là đường kính dĩa anten (m)

 : là bước sóng ở tần số trung tâm (m)

n : là góc mở hiệu dụng của anten Với tuyến thiết kế đường kính anten Parabol là D=1,6 m, bước sóng là 0,2 m, n=0,5

Độ lợi của anten:

G = 20 lg 1,6 – 20 lg 0,2 + 10lg 0,5 + 9,943 = 25 dB

21.Độ lợi máy phát

Đây là công suất ở đầu ra chính máy phát: 36 dBm

22 Tổng độ lợi

Tổng độ lợi = 2*Độ lợi anten + Độ lợi máy phát = 2*25 +36 = 86 dB

23 Tổng tổn hao

24 Mức đầu vào của máy thu P r (dBm)

biễu diễn bằng công thức sau:

Pr = Pt – A1 (dBm)

25-26 Các ngưỡng thu được

27-28 độ dự trữ Fading phẳng

 CÁC HIỆU ỨNG FADING PHẲNG

29 Xác suất Fading nhiều tia P o

Để tính Fading nhiều tia dùng phương trình của Majoli như sau:

Trong đó:

d: độ dài đường truyền (Km)

C: Hệ số địa hình

f: Tần số trung tâm của sóng mang (GHz)

a: là hệ số cải tiến đặc trưng cho độ gồ ghề của địa hình

Theo tuyến thiết kế ta lấy C=1, a=4:

30-31 Xác suất đạt các mức ngưỡng RX a và RX b

Pa = 101FMa/10

Pa = 10 –2,278 = 5,27*10-3 dB

Pb = 101FMb/10

Pb = 10 –2,078 = 8,36*10-3 dB

32-33 Khoảng thời gian Fading: T

Ta = C210-a2Fma/10 f2 , BER>10-3

Tb = C210-a2Fmb/10 f2 , BER>10-6

Trong đó:

2,2, C2 :n là các hằng số có liên quan đến số fading trên một giờ

đối với tuyến thiết kế ta lấy các giá trị bằng hằng số liên quan đến Fading trên một giờ như sau:

2 = 0,5 ,2= -0,5 , C2 = 10,3 d

Ta = 10,3*11,8*10-0,5*20,78/10 (1,5)-0,5 ,BER>10-3

Tb = 10,3*11,8*10-0,5*20,78/10 (1,5)-0,5 ,BER>10-6

34-35 Xác suất fading dài hơn 10s và 60s

Nó được tính bằng biểu thức sau:

Trong đó:

Erfc(Z) là hàm xác suất lỗi tích chập có cho ở phần phụ lục

Tra theo hàm ercf(Z) ở phần phụ lục ta có xác suất fading dài hơn 10s và 60s là:

36.Xác suất BER vượt 10 -3

37.Xác suất mạch trở nên không thể sử dụng được do fading phẳng P u

38 Độ khả dụng của tuyến

39 Xác suất BER>10 6

40 Xác suất BER>10 6 trong khoảng 60s

41 Xác suất BER>10 -3 do Fading chọn lựa

Trong đó:

 : là khoảng thời gian xuất hiện trong đó xuất hiện sự hoạt động của Fading nhiều tia xấu nhất

K là một hằng số phụ thuộc vào cách điều chế ở tuyến thiết kế dùng kỹ thuật OQPSK nên ta chọn k = 1 Thay vào công thức ta có:

%Thời gian gián đoạn thông tin do Fading

42 Tổng gián đoạn thông tin BER>10 -3

43 Xác xuất BER>10 -6 do Fading chọn lựa

44.Tổng BER>10 -6

 CÁC TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG SỬ DỤNG

45 Độ không sử dụng của thiết bị

Độ khả dụng = 100*[(MTTR)/(MTBF + MTTR)] %

Độ không khả dụng = 100 –100*[(MTTR)/(MTBF + MTTR)] %

Trong đó:

MTBF: là thời gian trung bình giữa các sự cố tính bằng giờ

MTTR: là thời gian trung bình để khôi phục lại dịch vụ tính bằng giờ thường là 2, 4, 8 giờ

Theo thống kê của CCIR giá trị đặc trưng của MTBF đối với tuyến thiết kế là Ghép kênh sơ cấp là 4,5 năm

Máy thu phát vô tuyến 2Mbit/s không bảo vệ là 1 năm

Vậy 1/MTBF = (1/1+1/4,5)*2 Suy ra MTBF = 0,4091 năm hay MTBF = 3584 giờ Thời gian sửa chữa của mỗi lần hư hỏng chọn bằng 2 giờ suy ra MTTR = 2 giờ

vì ở đây các thiết bị thay thế có sẵn dạng module, luôn luôn có người ở trung tâm nên khi phát hiện có hư hỏng có thể sửa chữa dễ dàng và nhanh chóng

Thay vào ta được:

Độ khả dụng của thiết bị = 100 – 99,945 = 0,055 %

46 Độ không sử dụng được do mưa

Vì tần số trung tâm của tuyến là 1,5 GHz<<7GHz nên độ không sử dụng được

do mưa cho phép bỏ qua

47 Độ không sử dụng được do Fading phẳng nhiều tia

= 1,244*10-3 %

48 Độ không sử dụng được do Fading nhiều tia chọn lựa

49 Tổng độ không sử dụng được tính theo phần trăm

Tổng độ không sử dụng được tính theo phần trăm =

= 0,05624445 %

Hay

Trong một tháng thời không sử dụng của hệ thống là = 0.0005624445*30*24*60 = 24,29 phút hay là 24 phút 18 giây

KẾT LUẬN :

Với kết quả tính toán đựơc của tuyến thiết kế như trên ta thấy tuyến có thể thực thi với độ tin cậy sử dụng đáp ứng tốt cho nhu cầu thực tập của sinh viên

BƯỚC 6

CẤU HÌNH HỆ THỐNG

1.Dạng cơ bản

Dạng cơ bản của một hệ thống Viba điểm nối điểm có cấu hình đơn giản không dùng hệ thống dự phòng như sau:

Hình 3-9 :cấu hình hệ thống thực hiện Lắp đặt trên các kệ để:

Hình 3-10:Dạng bố trí hệ thống

Máy phát A

Máy thu B

Máy phát A

Máy thu B

f1

f2

f1

f2

Trạm A

Trạm B

Các tín hiệu thoại tại trạm A được bộ ghép đưa đến anten phát với tần số f1

ra tín hiệu thoại

Bộ ghép kênh cho phép kết nối máy phát và máy thu có thể sử dụng cùng một anten mà không bị giao thoa tương hỗ đồng thời cho tính chọn lọc để chống lại các kênh kế cận

2 Hệ thống dự phòng

Hệ thống dự phòng để bảo vệ sự gián đoạn của mạch điện:

- Do hệ thống thiết kế sử dụng cho nhu cầu thực tập nên đòi hỏi độ tin cậy không cao

- Do tần số làm việc của hệ thống 1,5 GHz ít bị ảnh hưởng Fading sâu và ảnh hưởng Fading do mưa không đáng kể và tần số hoạt động của tuyến không gây ảnh hưởng đến các hệ thống khác

-Tuyến thiết kế không sử dụng hệ thống dự phòng

3 Các hệ thống điều khiển và cảnh báo

Hệ thống thiết kế sử dụng một kênh giám sát và điều khiển để ruyền một số thông tin cảnh báo ALS, hiển thị và điều khiển sau đây:

1 Hiển thị:

- Sự hiện hưũ của nguồn điện

- Trạng thái hoạt động của máy

- Trạng thái hoạt động bình thường và không bình thường của máy phát và máy thu

2 Cảnh báo:

- Các hư hơng máy móc thiết bị kết nối (nếu xảy ra)

- Sóng bị nhiễu hoàn toàn

3 Điều khiển:

- Báo hiệu sự khởi động của máy móc

- Điều khiển các cuộc gọi

4 Các kênh phục vụ

Trong hệ thống thiết kế sử dụng một kênh phục vụ dùng cho việc bảo dưỡng giám sát và điều khiển khi cần thiết Các trạm có thể liên lạc với nhau qua kênh phục vụ khi cần thiết

5 Các hệ thống anten

- Hệ thống anten được sử dụng trong tuyến thiết kế là loại anten parabol có cấu tạo đơn giản và ít tốn kém hơn anten dạng kèn, có độ lợi cao

- Đường kín của anten Parabol được chọ là D=1,6 m

- Tháp anten sử dụng là loại tháp anten tự đỡ

6 Các hệ thống nguồn cung cấp

a/Các hệ thống nguồn cung cấp AC

- Sử dụng nguồn cung cấp AC điện lưới thương mại

- Các hệ thống máy phát dự phòng nhằm giúp hệ thống tránh gián đoạn

- Thiết bị dự phòng sử dụng có thể chọn cho tuyến là các USP(Uninterupted Supply Power) trên thị trường

b/ Các hệ thống cung cấp nguồn DC

- Sử dụng nguồn Ac sau đó cho qua bộ nắn điện để tạo ra nguồn DC

- Điện áp một chiều cung cấp cho thiết bị RMD1504lá 20-60V DC

Dạng nguồn DC có dạng sau:

Hình3-11: Cấu hình nguồn DC cung cấp cho trạm

BƯỚC 7 KẾ HOẠCH BẢO TRÌ

Độ tin cậy của một hệ thống có mối quan hệ mật thiết với công tác bảo trì hệ

thống do đó công việc bảo trì trong thực tế cũng rất quan trọng

Công việc bảo trì được chia thành hai loại:

a/ Bảo trì định kỳ

Công việc bảo trì định kỳ cho hệ thống thường gồm các công việc sau:

- Sơn và sửa lại tháp anten, từ 2-3 năm tiến hành sơn sửa lại tháp một lần để chống rỉ sét

- Kiểm tra hệ thống Feedervà các thiết bị mỗi năm một lần đặc biệt phải kiểm tra các bộ phận cơ khí của các thiết bị

- Kiểm tra các bộ phận phụ trợ khác như: phòng chứa, hệ thống lạnh

mỗi năm một lần

Việc kiểm tra định kỳ này được tiến hành trong các khoảng thời gian nghỉ của

sinh viên như là trong các tháng hè để tránh các hư hỏng đáng tiếc có thể xảy ra cho

hệ thống

b/ Bảo trì sửa chữa khi có hư hỏng

Khi có hư hỏng của các bộ phận thiết bị nêu ở trên ta phải tiến hành sửa chữa

ngay Vì đây là hệ thống sử dụng cho việc thực tập của sinh viên nên thời gian sửa

chữa có thể lớn hơn thời gian sửa chữa của các hệ thống sử dụng cho mục đích thông

tin liên lạc dân dụng

Thời gian sửa chữa này cũng cần phải bảo đảm sao cho không ảnh hưởng qúa

nhiều đến việc thực tập của sinh viên

BƯỚC 8 CÁC TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT

1 Tháp anten:

Cấu trúc của tháp đề nghị sử dụng dạng tháp dây néo nhưng có cấu tạo khác với phần giới thiệu do chiều cao của tháp anten chỉ khoảng 6 m Nó có dạng là một trụ thẳng đứng được dựng trên nóc nhà tại các trạm đầu cuối

Tháp phải có độ bền đủ để có thể gắn một anten parabol có đường kính D=1,6m và có thể chịu đựng được sức gió lớn nhất có thể (đề nghị cấp 9)

2 Nguồn cung cấp:

Trạng thái cơ bản và hoạt động của nguồn cung cấp là nguồn điện thương mại có sẵn ở cả hai trạm vó sử dụng máy phát dự phòng có chuyển mạch tự động Ngưõng điện áp làm việc là 220 Volts 5%AC Nguồn AC phải được nắn lọc cho ra múc điện áp DClà 24V-48V cung cấp cho các thiết bị Có sử dụng các bình Acquy để cung cấp nguồn điện DC này

3 Độ lệch tần số:

Nằm trong ngưỡng cho phép có giới thiệu trong phần thiết bị AWA RDM1504 và được sự cho phép của chính quyền địa phương

4.Trung tần IF:

Tần số trung tần của tuyến là 35 MHz

Băng thông của trung tần là 2,6 MHz

Trở kháng danh định :75 Ohmkhông cân bằng

5.Băng gốc

Thực hiện truyền dẫn hai luồng tín hiệu số 2Mbit/s

6 Các kênh phục vụ:

Các kênh phục vụ điện thoại nên có khả năng truyền băng tần từ 300Hz đến 3400Hz

7 Một số mô tả kỹ thuật khác riêng cho tuyến và thiết bị sử dụng:

Hệ thống RMD không dự phòng

Công suất ngõ ra RF ở anten

36dB -95/92 dB

(b) HDB3 2X2048 bit/s

Mức ngõ vào kênh phục vụ (dBm) (600

Ohm)

0

Các chỉ tiêu kỹ thuật của máy phát RMD1504:

Công suất tiêu thụ (W) cho ngõ ra RF 5W 51

Các chỉ tiêu kỹ thuật cho máy thu RMD1504:

BƯỚC 9 LẮP ĐẶT VÀ ĐO THỬ

I LẮP ĐẶT:

Do các tính toán và cấu hình hệ thống đã được chọn ở các bước trước nên cấu hình được chọn để lắp đặt có dạng sau:

Module máy phát

Bộ lọc thông một dải

Module máy thu

Bộ lọc thông một dải

HDB3

Băng gốc

Kênh

giám sát

Bộ trộn

ANTEN

Hình 3-12: Cấu hình trạm không dự phòng