Giáo trình hướng dẫn cách thiết lập tần số sóng cho các hệ thống kênh liên lạc phần 5 doc

Trong một hệ thống lưu thông không khí vòng hở, không khí từ bên ngoài được đưa vào phòng làm mát và sau đó đến phòng thiết bị qua các ống dẫn không khí và sau đó được thoát ra ngoài.. C

2/ Phòng điều khiển bố trí sau cho có thể đi đến phòng điều khiển mà không phải đi qua phòng thiết bị

3/Phòng thiết kế nên bố trí ở nơi có thể nới rộng khi thêm cần thiết trong tương lai

4/ Bố trí phòng làm mát kế bên phòng thiết bị

5/ Đặt lối vào của các phòng ở các vị trí thích hợp cho việc vận chuyển các thiết bị có tính toán sự bố trí các thiết bị văn phòng

2 Phòng thiết bị Viba

1/ Bố trí phòng thiết bị Viba càng gần kế tháp anten càng tốt để cho chiều dài Feeder là tối thiểu

2/Đặt ống dẫn Feeder ở vị trí thích hợp( trần nhà hoặc theo tường nhà) có để ý sự bố trí các thiết bị và vị truí của tháp anten

3/ Chiều cao của tầng nhà nên được quyết định có tính toán đến chiều cao của các thiết bị Viba bao gồm các thiết bị đi kèm gắn với thiết bị Viba Như là các ống dẫn khí, Giá đỡ cáp, Ống dẫn sóng và các bộ lọc nhánh Viba, thường thì bộ phận thấp nhất trần nhà cách sàn nhà 3,5 mét

4/Khả năng chịu tải trọng của nền nhà từ 1- 1,25 tấn/m2

5/Phòng nên chắn bụi đủ ánh sáng và được điều hòa nhiệt độ

6/ Phòng có thể nới rộng trong tương lai mà không gặp quá nhiều khó khăn

3 Phòng điều khiển

Các thiết bị cảnh báo và giám sát được lắp đặt ở trong phòng, các dây điện thoại cũng được lắp đặt trong phòng do đó đòi hỏi các điều kiện sau đây

1/Phòng điều khiễn nên đặt đối diện với phòng thiết bị

2/ Phòng xây dựng sau cho nó không phải là đường đi đến các phòng khác 3/ Phòng nên được làm cách âm và chắn bụi, có đủ độ sáng và điều hòa nhiệt độ

4/ Phòng làm mát

Một vài thiết bị đòi hỏi phải điều hòa nhiệt độ, để giử nt độ của môi trường trong khoản cần thiết một vài bộ phân của thiết bị đòi hỏi phải làm mát

Trong một hệ thống lưu thông không khí vòng hở, không khí từ bên ngoài được đưa vào phòng làm mát và sau đó đến phòng thiết bị qua các ống dẫn không khí và sau đó được thoát ra ngoài

Trong hệ thống lưu thông không khí vòng kín, Không khí được lấy từ phòng thiết bị đưa vào phòng làm mát rồi sau đó được đưa ngược vào phòng thiết bị qua các ống dẫn khí

Các máy lọc bụi cũng cần thiết khi không khí lấy vào có chứa bụi khói

5.Các phòng khác

1.Phòng cho công việc bảo trì

2 Kho chứa

Phòng cho các nhân viên: Phòng ngủ trưa, phòng ăn, phòng chuẩn bị trang phục và phòng vệ sinh

4.Gara xe

2 Cách bố trí trạm

Các yếu tố sau đây nên được đưa vào tímh toán khi thiết kế cách bố trí trạm:

1 Cần có thêm các chỗ trống để có thể mở rộng trạm

2.Có chỗ để đậu xe và quay đầu xe

3 Có chỗ trống cho phép lắp đặt (các kho tạm để chứa vật liệ, công việc để lắp đặt tháp anten )

4 Đường vào trạm nên dẫn thẳng đến lối vào nhà trạm

5.Vị trí các tiện nghi ngoài trời như: tháp anten, Các bồn chgứa nhiên liệu, gara nên được xem kỹ lưỡng có liên hệ đến nhà trạm chính

6.Hướng gió nên được khảo sát để quyết định cho việc lấy không khí vaò thoát không khí ra

3.Đường vào trạm

Trong nhiều trường hợp, các trạm thường được bố trí trêncác đỉnh núi để có được điề kiện trực xạ Do đó việc xây dựng các đường vào trạm thường phải làm để phục vụ cho công việc lắp đặt và bảo trì

Mặc dù đường vào trạm cho các phương tiện lưu thông thường được xây dựng Các đường nhỏ có thể được chọn trong các trường hợp đặc biệt khi mà việc xây dựng các đường lớn qúa khó khăn hoặc đôi khi mới cần tới trạm để bảo trì trong các trường hợp này các thiết bị và các vật tư cho việc lắp đặt được chuyển tới bằng máy bay trực thăng hoặc các đường cáp tạm thời

Bởi vì khoảng thời gian cần thiết cho việc xây dựng trạm thay đổi tùy theo trạm, kế hoạch xây dựng đường vào trạm cho mỗi trạm là khác nhau sau cho việc lắp đặt của tấ cả các trạm liên quan có thể hoàn thành trong thời gian kế hoạch

1/ Chiều dài đường vào trạm càng ngắn càng tốt

2/ Nên tránh các đường cong hoặc đường dốc Cung cong nhỏ nhất là 10 mét và độ dốc lớn nhất là 1,4/10

3/Đường vào không nên đi qua các thưng lũng nơi mà có thể bị gián đoạn bởi các cơn lũ trong mùa mưa, hoặc không nên vưựt qua các vùng nguy hiểm

VII THÁP ANTEN

1 Tổng quát

Có hai loại chủ yếu của tháp anten là: tháp tự đỡ và tháp dây néo Nếu các tháp anten rất thấp, hai loại tháp này có tốn kém như nhau nhưng nếu chiều cao tăng lên, tốn kém của tháp tự đỡ tăng gần như theo hàm mũ trong khi loại tháp dây néo tăng tuyến tính Do đó khi cần các anten cao thường có xu hướng sử dụng các tháp dây néo nếu có đủ khoảng trống cho chúng Nhưng nếu trạm xây dựng ở vùng đông dân cư

Trừ khi các thông tin chính xác và đầy đủ về tình trạng của đất và vị trí dựng anten có sẵn còn trong phần lớp các trường hợp đất được tính như "đất tiêu chuẩn" cho bởi EIA, tiêu chuẩn RS-222A Nếu đất không phải là đất tiêu chuẩn (quá nhiều đá hoặc chiụ tải trọng quá kém) phải tính thêm các tổn thất phụ

Lưu lượng gió đượ chỉ định bởi các tiêu chuẩnEIA

Vùng được ưu tiên

140%độ cao tháp

120

0

80% độ cao tháp

120

0

1200

80% độ cao tháp

120 % độ cao tháp

Độ cao của

thápÄ

P

RP

c/Chiều cao của tháp anten phải đủ cao để các anten gắn trên nó thỏa trạng thái trực xạ, có tính toán đến các nhà cao tầng và sự phát triển của các cây cối trong tương lai ở các vùng phụ cận

d/ Tháp anten phải đặt sau cho chiều dài của Feeder là nhỏ nhất

e/Thap anten phải có những tiện nghi sau đây:

1/Thang để trèo lên và xuống tháp 2/Các bụt có tay vịn

3/Một cột thu lôi được nối đất đúng

4/ Đèn cảnh báo 5/ Sơn chống sét Khi anten được lắp đặt nó có thể sử dụng hơn 30 năm Tuy nhiên nếu như tầm nhìn thẳng bị cản trở nó sẽ khong còn sử dụng được nữa Do đó, sự quyết định về chiều cao của tháp anten rất là quan trọng đặc biệt là các trạm đầu cuối vì các trạm này thường được đặt ở vùng có dân cư

Để dự đoán sự phát triển và sự nới rộng của các nhà cao tầng xung quanh trạm Viba sự phát triển của khu vực đó nên được dự đoán Đôi khi việc dự đoán này rất khó khăn do đó các công thức sau chỉ có tính chất tương đối và chỉ áp dụng khi trạng thái tầm nhìn thẳng đã thỏa mãn

Công thức tính chiều cao của anten

h>=30Log10P +30

Trong đó :

h:là chiều cao của anten(m)

P: là mật độ dân cư (10000 người)

BƯỚC 6 CẤU HÌNH HỆ THỐNG

1 Dạng cơ bản

Hoạt dộng cơ bản của một hệ thống Viba điểm nối điểm là truyền các tín hiệu thoại đa hợp hoặc các tín hiệu fax, truyền hình từ một trạm phát đến một trạm nhận bằng một sóng mang cao tần được điều chế bởi tìn hiệu cần truyền và ngược lại nhận các tín hiệu thoại đa hợp, các tín hiệu truyền hình, Fax theo chiều ngược lại

Dạng cơ bản của một hệ Viba điểm nối điểm như sau: hình vẽ như sau Theo cấu hình này ta thấy Tại trạm A các tín hiệu hiệu thoại, tín hiệu truyền hình, các tín hiệu Fax, các tín hiệu cho kênh giám sát và kênh phục vụ được đưa vào tổng đài điện thoại rồi bộ ghép kênh,sau đó được xử lý qua nhiều giai đoạn cho ra một luồng tín hiệu số và sau cùng được điều chế bởi sóng mang cao tần f1 và truyền đi Đồng thời trạm A cũng nhận một tín hiệu cao tần f2 xử lý các tín hiệu này và cho ra các tín hiệu thoại, các tín hiệu truyền hình, các tín hiệu Fax

Bảo đảm nối liền liên lạc giữa điểm A và điểm B theo cả hai chiều (Duplex) Bộ chuyển mạch bảo vệ có nhiệm vụ chọn các máy thu và máy phát ở các vị trí A và B một cách thích hợp nhất để đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của hệ thống là cao nhất

Bộ trộn (Duplexer) để cho phép kết nối các máy phát và máy thu đến cùng một anten mà không bị giao thoa tương hỗ đồng thời cho tính chọn lọc để chống lại giao thoa giữa các kênh kế cận

2 Các hệ thống dự phòng

Có mộtvài loại các hệ thống đự phòng để bảo vệ sự gián đoạn mạch điện đó là:

Hệ thống dự phòng (Set Stanbdy System) và các hệ thống dự phòng RF

Trong Viba điểm nố điểm Chỉ sử dụng hệ thống dự phòng kênh RF dạng của nó được vẽ như sau:

Kênh dựphòng

kênh làm việc kênh làm việc 1 kênh làm việc 1

#2

#1

Ta thấy một kênh bảo vệ đươcï cung cấp song song với các kênh làm việc, khi một kênh làm việc bị hỏng do Fading sâu hoặc hư hỏng thiết bị thì kênh bị hỏng này được chuyển mạch đến kênh bảo vệ

Việc chuyển mạch bảo vệ thường thực hiện dựa trên giá trị C/I (Carrier-to- Interferences) khi giá trị của tỉ số C/I vượt qúa mức cho trước ở một kênh nào đó thì kênh này xem như bị hư và sẽ chuyển mạch đến kênh dự phòng

Hệ thống dự phòng hoạt động theo kiểu này được sử dụng rộng rải khi có nhiều hơn hai kênh RF cùng làm việc Khi chỉ có một kênh Rf làm việc ta có thể thực hiện hệ thống chuyển mạch bảo vệ đơn giản hơn nhiều lúc này nó có dạng như hình 2-6-3

Hình 2-6-3: Hệ thống dự phòng sử dụng chuyển mạch bảo vệ

3.Các hệ thống điều khiển và cảnh báo

Điểm chủ yếu cần quan tâm trong hệ thống cảnh báo và điều khiển là độ tin

Các loại thông tin được truyền bởi một hệ thống cảnh báo và điều khiển thường là như sau:

1 Hiển thị

- Sự hiện hữu của nguồn điện thương mại cung cấp

- Hoạt động của máy

- Các trạng thái bình thường hoặc không bình thường của máy phát và thu

- Trạng thái chuyển mạch ( bình thường hay dự phòng)

2 Cảnh báo

- Hư hỏng máy móc

- Cháy

- Sóng bị nhiễu hoàn toàn

3 Điều khiển

-Sự khởi động của máy móc

- Điều khiển các cuộc gọi Các tín hiệu để truyền thông tin này thường được truyền qua một đường điều khiển Thường sử dụng một hệ thống mã hoặc một hệ thống tần số tone

a/ Hệ thống mã tích hợp cho việc truyền một số lượng lớn của các loại thông tin Hệ thống này thường sử dụng hệ thống xung mã, một mã tương ứng với một loại của thông tin và một mã bao gồm một hoặc nhiều xung

Trong hệ thống này dùng một điều chế xung mã ngắn và dải được sử dụng trong đó các xung ngắn được gởi giữa các xung bắt đầu và kết thúc

Ở trạng thái bình thường mỗi xung ngắn tương ứng với một loại thông tin ở trạng thái bất thường các xung ngắn tương ứng với trạng thái bất thường được đổi thành các xung dài

Hình vẽ sau là một dạng chuỗi xung trong hệ thống này

Hình (a) biểu diễn trạng thái bình thường

Hình (b) biểu diễn trạng thái bất thường ở loại số 3 và số n

Xung bắt đầu 1 2 n-1 n Xung kết thúc

Hình a

b/ Hệ Thống tần số Tone

Một hệ thống giám sát sử dụng các tần số Tone để truyền các tín hiệu thông tin đưa trên FDM và cũng được sử dụng rộng rãi Hệ thống này sử dụng một số cụ thể của các Tone đơn ở các tần số khác nhau và phân biệt với mỗi loại thông tin bởi sự có mặt của Tone hoặc sự kết hợp của các Tone

4 Các kênh phục vụ

Các kênh phục vụ để dùng cho bảo dưỡng, giám sát và điều khiển liên lạc vô tuyến Các kênh phục vụ được sử dụng để cho:

1 Các kênh thoại bằng Bus (Ommibus)

2.Các kênh thoại khẩn

3 Các kênh điều khiển và giám sát

5 Các hệ thống anten

Hệ thống anten trong một hệ thống điểm nối điểm cần phải có một độ lợi hợp

lí, một hệ thống Feeder có tổn thất thấp, hệ số VSWR (voltages Standing Wave Ratio) thấp và độ định hướng anten tốt, ít kết nối tạp âm và cũng phải có kết nối cơ khí đủ bền để bảo đảm liên lạc với một tốc độ gió lớn nhất có thể có

Có nhiều loại anten được sử dụng trong kỹ thuật Viba nhưng có hai loại thường được sử dụng là anten dạng parabol và anten dạng kèn Anten dạng parabol là loại hay được sử dụng nhất trong tất cả các loại anten vì nó có cấu trúc đơn giản, dể gắn trên các tháp anten, ít tốn kém và có phẩm chất khá tốt Tuy nhiên chúng không phù hợp cho sử dụng đa băng tần Các anten dạng kèn có khả năng sử dụng cho đa băng tần và có biểu đồ bức xạ rất tốt vì tỉ số F/B (Front- to - Back) lớn, tỉ số s-s (Side-Side) và tỉ số B-S (Back-Side) nhỏ Nhưng kích thước của chúng rất lớn, rất nặng và tốn kém

6.Các hệ thống phân tập

a.Tổng quát

Sự gián đoạn mạch điện gây ra bởi Fading xâu của các sóng vô tuyến có thể tránh bằng cách chọn các đường truyền vô tuyến ổn định nơi mà Fading xấu ít xảy ra Trong một vài trường hợp sẽ không thực tế hoặc không có tính kinh tế cao Để chọn một vị trí dựa trên cơ sở về truyền sóng Khi một đường tuyền vô tuyến có một trạng thái truyền không mong muốn nhưng bị bắt buộc phải chọn Các kỹ thuật phân tập được sử dụng rộng rãi như là một giải pháp cho vấn đề truyền sóng Các hệ thống phân tập được loại tổng quát thành hệ thống phân tập không gian và hệ thống phân tập tần số Chúng cũng được phân loại thành nhiều loại khác nhau tuỳ theo băng tần mà hai tín hiệu nhận được kết hợp hoặc tuỳ thuộc vào các phương pháp kết hợp tín hiệu

Các băng tần số kết hợp là RF (Radio Frequency), IF (Intermediate Frequency) và băng gốc (Baseband)

- Kết hợp RF được sử dụng chủ yếu cho phân tập không gian và chỉ đòi hỏi một máy thu

- Kết hợp IF và băng gốc được sử dụng cho các hệ thống phân tập tần số và phân tập không gian và cần hai máy thu

Các phương pháp kết hợp được phân loại thành:

- Các bộ cộng tuyến tính

- Bình phương tỉ lệ

- Chuyển mạch lựa chọn

b.Phân tập tần số

Trong hệ thống trên kênh RF dự phòng Fading sâu có thể dự đoán bằng việc tách tạp âm máy thu ở các trạm chuyển mạch Các kênh RF có tạp âm tần được chuyển mạch đến kênh bảo vệ đến khi kênh này bị mất hoàn toàn do Fading sâu Vì kênh bảo vệ hoạt động ở một tần số khác kênh thông thường, một ít ảnh hưởng phân tập tần số có thể có được trong hệ thống dự phòng kênh RF

Có một phương pháp khác của việc sử dụng phân tập tần số :

Các ngõ ra của các máy thu hoạt động ở các tần số RF độc lập có cùng độ thông minh (Inteligence) được nối đến một bộ phận kết hợp Bộ kết hợp sẽ chọn mạch tốt hơn hoặc kết hợp các ngõ ra một cách tự động tuỳ theo tình trạng của hai mạch

c.Phân tập không gian

Mặc dù hệ thống phân tập không gian khá tốn kém so với hệ thống phân tập tần số, nó sẽ rất thuận lợi nếu áp dụng đúng cho một tuyến vô tuyến có các truyền dẫn không mong muốn vì hệ thống phân tập không gian có khả năng giảm hầu hết các ảnh hưởng của Fading sâu

Có rất nhiều loại hệ thống phân tập không gian Từ quan điểm của phương pháp kết hợp, một bộ chọn, một bộ cộng tuyến tính, hoặc bộ bình phương tỉ lệ có các tính chất kết hợp khác nhau và có cấu hình mạch khác nhau Sự phân loại khác là thuộc về băng tần kết hợp như: Băng gốc, IF, RF chúng đòi hỏi các kỷ thuật và mạch khác nhau

nên nhỏ Không gian đối lập trong mạch phẳng nằm ngang lớn hơn nhiều so với mặt phẳng thẳng đứng cho cùng một khoảng cách không gian giữa hai anten và khoảng cách không gian theo chiều ngang sẽ lớn hơn khoảng 10 lần so với khoảng cách không gian theo chiều đứng nếu không gian đối lập yêu cầu là như nhau Vì vậy, trong hầu hết các trường hợp hai anten được đặt trong môi trường thẳng đứng và khoảng cách không gian anten được chọn sao cho hệ thống không gian đối lập có giá trị từ 0,4 đến 0,6 tùy theo băng RF được sử dụng

Trong các đường truyền vô tuyến mà các sóng phản xạ khá mạnh khoảng cách không gian anten được chọn là một số lẻ lần một nữa chiều cao của anten, để cho ngay trong trường hợp xấu nhất mức tính hiệu kết hợp nhận được lớn hơn mức tín hiệu nhận được chỉ bằng một anten Một anten nhận sóng trực tiếp và anten còn lại nhận sóng phản xạ một góc  so với sóng trực tiếp Việc quyết định khoảng cách một nửa