Thiết kế tuyến viba số từ TP vinh huyện diễn châu luận văn tốt nghiệp đại học

Hệ thống vi ba số là hệ thống thông tin vô tuyến số được sử dụng trong các đường truyền dẫn số giữa các phần tử khác nhau của mạng vô tuyến [1].. - Hệ thống vi ba số có thể được sử dụng

MỤC LỤC Trang

LỜI NÓI ĐẦU 4

TÓM TẮT ĐỒ ÁN 5

DANH SÁCH BẢNG BIỂU 6

DANH SÁCH HÌNH VẼ 7

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT 9

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VI BA SỐ 10

1.1 Giới thiệu chương 10

1.2 Khái niệm vi ba số 10

1.3 Tổng quan về hệ thống vi ba số 10

1.3.1 Quá trình phát triển 10

1.3.2 Mô hình hệ thống viba số 11

1.3.3 Đặc điểm và ứng dụng của hệ thống vi ba số 12

1.3.4 Phân loại hệ thống vi ba số 12

1.3.5 Các mạng vi ba số 13

1.4 Các chỉ tiêu kỹ thuật của vi ba số 15

1.4.1 Phân bố tần số luồng cao tần 15

1.4.2 Công suất phát 15

1.4.3 Độ nhạy máy thu hay ngưỡng thu 16

1.4.4 Tỉ số bit lỗi BER 16

1.4.5 Phương thức điều chế và giải điều chế 16

1.4.6 Tốc độ ở băng tần gốc 16

1.5 Các nhân tố ảnh hưởng đến sự truyền lan sóng vô tuyến 17

1.5.1 Pha đinh 17

1.5.2 Suy hao khi truyền lan trong không gian tự do 19

1.5.3 Suy hao do mưa 20

1.5.4 Sự can nhiễu của sóng vô tuyến 20

1.6 Một số kỹ thuật giảm ảnh hưởng của pha đinh 20

1.6.1 Phân tập theo không gian 20

1.6.2 Phân tập theo tần số 22

1.6.3 Chuyển mạch bảo vệ 23

1.7 Ưu, nhược điểm của hệ thống vi ba số 24

1.7.1 Ưu điểm 24

1.7.2 Nhược điểm 25

1.8 Kết luận chương 25

CHƯƠNG 2 CÁC KỶ THUẬT ĐIỀU CHẾ TRONG HỆ

THỐNG VI BA SỐ VÀ THIẾT BỊ VI BA SỐ 26

2.1 Giới thiệu chương 26

2.2 Kỹ thuật điều chế 26

2.2.1 Khái niệm 26

2.2.2 Phương thức điều chế QPSK 27

2.2.3 Điều chế biên độ cầu phương QAM 30

2.2.4 Giảm độ rộng băng tần truyền bằng phương pháp điều chế nhiều mức 33

2.3 Các mã đường truyền 34

2.3.1 Mã HDB3 34

2.3.2 Mã CMI 35

2.4 Phân chia dải tần số vô tuyến và ứng dụng 36

2.5 Thiết bị viba số 39

2.5.1 Thiết bị ănten 39

2.5.2 Một số thiết bị viba số trên thị trường 42

2.6 Kết luận chương 45

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ TUYẾN VI BA SỐ TỪ TP.VINH ĐẾN 46

XÃ DIỄN AN_HUYỆN DIỄN CHÂU 46

3.1 Giới thiệu chương 46

3.2.Các quy định chung về thiết kế tuyến vi ba số 46

3.3 Cơ sở lý thuyết 46

3.3.1 Khảo sát vị trí đặt trạm 46

3.3.2 Nghiên cứu dung lượng yêu cầu 48

3.3.3 Chọn tần số làm việc 49

3.3.4 Xác định bán kính miền Fresnel thứ nhất 49

3.3.5 Tính chọn chiều cao của tháp anten 50

3.3.6 Tính toán các tham số của tuyến 53

3.3.7 Tính toán các tham số chất lượng của tuyến 55

3.3.8 Các chỉ tiêu kỹ thuật đánh giá chất lượng tuyến 57

3.3.9 Đánh giá chất lượng tuyến và lắp đặt thiết bị đưa vào hoạt động 58

3.4 Thiết kế tuyến từ TP.Vinh đến xã Diễn An_huyện Diễn Châu 59

3.4.1 Khảo sát vị trí đặt trạm tại TP.Vinh và xã Diễn An 59

3.4.2 Nghiên cứu dung lượng truyền dẫn và lựa chọn thiết bị 60

3.4.3 Vẽ mặt cắt của tuyến TP.Vinh đến xã Diễn An và tính toán các tham số 61

3.5 Thiết kế chương trình hỗ trợ tính toán trong thiết kế vi ba số 65

3.5.1 Lưu đồ thuật toán 65

3.5.2 Thiết kế giao diện 66

3.5.3 kết quả khi chạy chương trình 67

3.6 Kết luận chương 68

KẾT LUẬN 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

PHỤ LỤC 71

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các hệ thống thông tinkhác như thông tin di động, cáp quang, thông tin vệ tinh…, thì thông tin vi bavẫn tiếp tục đóng vai trò là một trong những phương tiện truyền dẫn chủ yếu

hiện nay.Vì vậy, tôi đã chọn đề tài “Thiết kế tuyến vi ba số” làm đề tài tốt

nghiệp Nội dung cuốn đồ án gồm có 3 chương như sau:

Chương 1 Trình bày tổng quan về hệ thống vi ba số

Chương 2 Trình bày các kỷ thuật điều chế trong vi ba số và thiết bị Chương 3 Đi vào thiết kế tuyến vi ba số thực tế từ TP Vinh đến xãDiễn An_huyện Diễn Châu

Mặc dù tôi đã rất cố gắng nhưng do thời gian làm đồ án có hạn nêncuốn đồ án này không thể tránh khỏi những sai sót nhất định, tôi rất mongnhận được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo trong khoaĐiện tử - Viễn thông và các bạn trong lớp 48k-đtvt

Qua đây, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS: Nguyễn Thị Kim Thu

đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi hoàn thành đồ án này Đồng thời tôicũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô giáo trong khoa ĐTVT đãtruyền đạt cho tôi nhiều kiến thức trong thời gian gần 5 năm học tại trườngĐại học Vinh

Nghệ an, ngày 06/01/2012 Sinh viên thực hiện

Nguyễn Công Thịnh

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Các hệ thống truyền dẫn vi ba số mặt đất là các phần tử quan trọng của hệ thống viễn thông

Bên cạnh hệ thống sợi quang,hệ thống di động,hệ thống vệ tinh, vi ba

là một trong những phương tiện truyền dẫn chủ yếu hiện nay

Đồ án này trình bày các khái niệm,lịch sử phát triển,đặc điểm,chỉ tiêu kỷ thuật…của hệ thống vi ba

Trình bày các phương thức điều chế trong vi ba số,giới thiệu một số thiết bị vi ba số để làm nền tảng cho phần trọng tâm của cuốn đồ án là khảo sát và thiết kế tuyến vi ba từ TP.Vinh đến xã Diễn An_huyện Diễn Châu

Và đã cho kết quả hoạt động tốt

Tóm tắt bằng tiếng anh:

The Microwave transmission systems of the ground are the important

elements of the telecommunications systems

Besides the fiber rotation system, the mobile system and the satellite system, the Microwave is one of the major means of transmission nowadays

This project presents the concepts , historical development, characteristics andspecifications of the Microwave systems

Presents the modulation methods in the Microwave, introduces some of the microwave equipments to make the foundation for the focus of the project is survey and design the routes from Vinh city to Dien An commune, Dien ChauDistrict and has good performance

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Kết quả thực nghiệm về suy hao do hơi nước – khí hậu theo tần số

sóng vô tuyến của Alcatel

Bảng 2.1 Mã truyền dẫn dùng trong vi ba số

Bảng 2.2 Kí hiệu và phân chia băng tần theo CCIR

Bảng 2.3.Độ lợi của an ten theo hiệu suất và tần số (số liệu của hãng Alcatel) Bảng 2.4 Góc phát xạ theo đường kính anten (số liệu của hãng Alcatel)

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Trang

Hình 1.1 Mô hình hệ thống vi ba số [1] 11

Hình 1.2 Mô hình của hệ thống vi ba số điểm nối điểm [1] 14

Hình 1.3 Hệ thống vi ba số điểm nối nhiều điểm[1] 15

Hình 1.4 Hiện tượng tia sóng cong[7] 18

Hình 1.5 Các đường sóng từ phía phát đến phía thu[7] 19

Hình 1.6 Phân tập theo không gian sử dụng 4 anten[1] 22

Hình 1.7 phân tập không gian và tần số sử dụng 3 anten[1] 23

Hình 1.8 Nâng cao độ an toàn của tuyến bằng kênh dự phòng[1] 24

Hình 2.1 Sơ đồ mô tả quá trình điều chế và giải điều chế số[1] 27

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý điều chế tín hiệu QPSK 28

Hình 2.3 Biểu đồ không gian tín hiệu QAM nhiều trạng thái 32

Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý giải điều chế M-QAM 33

Hình 2.5 Dạng sóng HDB3 35

Hình 2.6 Mã CMI 36

Hình 2.7 Phổ tần số vô tuyến và ứng dụng[5] 37

Hình 2.8 Sơ đồ kích thước của một anten Parabol 40

Hình 2.9 Biểu đồ bức xạ của anten Parabol 42

Hình 3.1 Mặt cắt đường truyền giữa hai trạm A và B 48

Hình 3.2 Mặt cắt nghiêng đường truyền và miền Fresnel thứ nhất 50

Hình 3.3 Xác định độ cao tia B để làm hở một vật chắn 51

Hình 3.4 Minh họa việc tính độ cao của một anten khi biết độ cao của anten kia 52

Hình 3.5 Vị trí của các trạm 59

Hình 3.6 Mặt cắt của tuyến TP.Vinh – Diễn An 61

Hình 3.7 Lưu đồ thuật toán thiết kế tuyến vi ba số 65

Hình 3.8 Giao diện mở đầu 66

Hình 3.9 Giao diện thiết kế theo công suất 67

Hình 3.10 Giao diện thiết kế theo chất lượng tuyến 67 Hình 3.11 kết quả thiết kế theo công suất 67 Hình 3.12 Kết quả thiết kế theo dung lượng tuyến 68

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

ADC Anlog to digital converter Biến đổi tương tự sang sốASK Amplitude shift keying Tỉ số lỗi bít

FDM Frequency division mutilplex Ghép kênh phân chia theo

tần sôFSK Frequency shift keying Khóa dịch tần số

QAM Quadrature amplitude modulation Điều biên cầu phươngQPSK Quadrature phase shift keying Điều pha cầu phươngDAC digital to analog converter Biến đổi số sang tương tự

HDB3 High Dennsity Binary with

maximum of consecutive Zeros

Mã nhị phân lưỡng

cực

ELF Extremely Low Frequencies Tấn số cực kì thấp

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VI BA SỐ 1.1 Giới thiệu chương

Chương 1 tìm hiểu tổng quan về hệ thống vi ba số: lịch sử phát triển,

mô hình hệ thống Các đặc điểm của truyền sóng vô tuyến dải sóng 4 GHzđến 30 GHz Các chỉ tiêu thiết kế hệ thống cũng được trình bày trong chươngnày

1.2 Khái niệm vi ba số

Vi ba có nghĩa là sóng điện từ có bước sóng cực ngắn Hệ thống vi ba

số là hệ thống thông tin vô tuyến số được sử dụng trong các đường truyền dẫn

số giữa các phần tử khác nhau của mạng vô tuyến [1] Từ vi ba được sử dụngchung cho các hệ thống vệ tinh, di động hay vô tuyến tiếp sức mặt đất, song ởnước ta từ vi ba đã được sử dụng từ trước để chỉ các hệ thống vô tuyến tiếpsức [2]

Thông tin vi ba là một trong những phương tiện truyền dẫn chủ yếuhiện nay bên cạnh thông tin quang và thông tin vệ tinh Đây là mạng thông tin

vô tuyến sử dụng sóng vô tuyến có tần số từ 1 GHz đến 30 GHz và khoảngkhông gian làm môi trường truyền dẫn [1]

1.3 Tổng quan về hệ thống vi ba số

1.3.1 Quá trình phát triển

Thông tin sóng cực ngắn giữa hai điểm bắt đầu xuất hiện vào nhữngnăm 30 của thế kỷ XX, tuy nhiên lúc bấy giờ do khó khăn về mặt kỹ thuật nênchỉ làm việc ở dải sóng mét do vậy ưu điểm của thông tin siêu cao tần chưađược phát huy

Năm 1935 đường thông tin vô tuyến số đầu tiên được thành lập ở NewYork và Philadenphia chuyển tiếp qua 6 địa điểm và truyền được 5 kênhthoại Sau chiến tranh thế giới thứ hai thì thông tin vô tuyến tần số phát triểnbùng nổ Hệ thống viba số bắt đầu được hình thành vào những năm 50 và pháttriển mạnh mẽ cùng với sự phát triển của kỹ thuật viễn thông [2]

Tại Việt Nam, hệ thống thông tin vi ba đầu tiên được lắp đặt là

RVG-950 vào cuối tháng 6 năm 1969 Đầu năm 1988 hệ thống viba số AWA đượcđưa vào nước ta Đến năm 1990 thì hệ thống thiết bị vi ba số, vi ba nhiềukênh đã thay thế hoàn toàn hệ thống RVG-950

 Khối ADC: biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số

 Bộ ghép số: tập hợp các tín hiệu số từ các nguồn khác nhau thànhtín hiệu băng tần gốc

 Máy phát: xử lý tín hiệu băng tần gốc để đưa tới anten phát đểbức xạ ra không gian

FDM

 Máy thu: thu tín hiệu băng gốc từ kênh thông tin trên đườngtruyền vô tuyến

 Khối DAC: biến đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự

 Bộ tách số: xử lý tín hiệu băng gốc và tách chúng thành cácnguồn số tương ứng

1.3.3 Đặc điểm và ứng dụng của hệ thống vi ba số

- Hệ thống vi ba số hoạt động theo nguyên tắc tia nhìn thẳng

- Chịu tác động của các hiện tượng suy hao đường truyền, tổn hao

do mưa, các vật chắn…

- Với hệ thống dung lượng thấp thì chịu ảnh hưởng của pha đinhphẳng, còn hệ thống dung lượng cao chịu ảnh hưởng của pha đinh chọn lọctần số

- Hệ thống vi ba số có thể được sử dụng làm:

+ Các đường trung kế số nối giữa các tổng đài số+ Các đường truyền dẫn nối tổng đài chính đến các tổng đài vệtinh + Các đường truyền dẫn nối các thuê bao với các tổng đài chính hoặc cáctổng đài vệ tinh

+ Các bộ tập trung thuê bao vô tuyến + Các đường truyền dẫn trong các hệ thống thông tin di động đểkết nối các máy di động với mạng viễn thông

Các hệ thống truyền dẫn vi ba số là các phần tử quan trọng của mạng viễn thông, tầm quan trọng này ngày càng được khẳng định khi các công nghệ thông tin

vô tuyến mới như thông tin di động được đưa vào sử dụng rộng rãi trong mạng viễn thông [1]

 Vi ba số băng hẹp (tốc độ thấp): được dùng để truyền các tínhiệu có tốc độ 2Mbit/s, 4 Mbit/s và 8 Mbit/s, tương ứng với dung lượng kênhthoại là 30 kênh, 60 kênh và 120 kênh Tần số sóng vô tuyến (0,4 - 1,5)GHz.

 Vi ba số băng trung bình (tốc độ trung bình): được dùng đểtruyền các tín hiệu có tốc độ từ (8-34) Mbit/s, tương ứng với dung lượng kênhthoại là 120 đến 480 kênh Tần số sóng vô tuyến (2 - 6)GHz

 Vi ba số băng rộng (tốc độ cao): được dùng để truyền các tínhiệu có tốc độ từ (34-140) Mbit/s, tương ứng với dung lượng kênh thoại là

480 đến 1920 kênh Tần số sóng vô tuyến 4, 6, 8, 12GHz [1]

1.3.5 Các mạng vi ba số

Thường các mạng vi ba số được nối cùng với các trạm chuyển mạchnhư là một bộ phận của mạng trung kế quốc gia hoặc trung kế riêng, hoặc lànối các tuyến nhánh xuất phát từ trung tâm thu thập thông tin khác nhau đếntrạm chính (ứng dụng trong các trung tâm chuyển mạch hoặc tổ chức cácmạng Internet) [1]

1.3.5.1 Mạng vi ba số điểm nối điểm

Mạng vi ba số điểm nối điểm hiện nay được sử dụng phổ biến Trongcác mạng đường dài thường dùng cáp sợi quang còn các mạng quy mô nhỏhơn như từ tỉnh đến các huyện hoặc các ngành kinh tế khác người ta thường

sử dụng cấu hình vi ba số điểm - điểm dung lượng trung bình hoặc cao nhằmthoả mãn nhu cầu của các thông tin và đặc biệt là dịch vụ truyền số liệu.Ngoài ra, trong một số trường hợp vi ba dung lượng thấp là giải pháp hấp dẫn

để cung cấp trung kế cho các mạng nội hạt, mạng thông tin di động

Mô hình hệ thống vi ba số điểm nối điểm được mô tả như Hình 1.2

RX/TX MUX/DEMUX

RX/TX MUX/DEMUX

Hình 1.2 Mô hình của hệ thống vi ba số điểm nối điểm [1].

1.3.5.2 Mạng vi ba số điểm nối nhiều điểm

Mạng vi ba số này trở thành phổ biến trong một số vùng ngoại ô vànông thôn Mạng bao gồm một trạm trung tâm phát thông tin trên một antenđẳng hướng phục vụ cho một số trạm ngoại vi bao quanh Nếu các trạm ngoại

vi này nằm trong phạm vi truyền dẫn cho phép thì không cần dùng các trạmlặp, nếu khoảng cách xa hơn thì sẽ sử dụng các trạm lặp để đưa tín hiệu đếncác trạm ngoại vi Từ đây, thông tin sẽ được truyền đến các thuê bao Thiết bị

vi ba trạm ngoại vi có thể đặt ngoài trời, trên cột v.v mỗi trạm ngoại vi cóthể được lắp đặt thiết bị cho nhiều trung kế Khi mật độ cao có thể bổ sungthêm thiết bị, được thiết kế để hoạt động trong các băng tần 1,5GHz – 1,8GHz

và 2,4GHz sử dụng một sóng mang cho hệ thống hoàn chỉnh

Hiện nay các hệ thống điểm nối đến đa điểm 19GHz đã được chế tạo vàlắp đặt ở Châu Âu để cung cấp các dịch vụ số liệu (Kbit/s) Internet trongmạng nội hạt khoảng cách 10Km Trạm trung tâm phát tốc độ bit khoảng8,2Mb/s và địa chỉ mỗi trạm lại sử dụng kỹ thuật TDMA

Mô hình hệ thống vi ba số điểm nối nhiều điểm được mô tả như Hình 1.3

Hình 1.3 Hệ thống vi ba số điểm nối nhiều điểm[1].

1.4 Các chỉ tiêu kỹ thuật của vi ba số

1.4.1 Phân bố tần số luồng cao tần

Tần số luồng cao tần ở đây là tần số thu phát của thiết bị vô tuyến, việclựa chọn phương án phân bố tần số phụ thuộc vào:

- Phương thức điều chế số;

- Cách sắp xếp các luồng cao tần;

- Đặc tính của môi trường truyền sóng

Theo khuyến nghị của của CCITT về vi ba số thì dải tần làm việc nênchọn từ 2 GHz đến 23GHz Nếu sóng mang giữa các luồng cao tần khôngđược phân chia đúng thì có sự can nhiễu giữa chúng và tạp âm sẽ tăng lên.Các luồng lân cận nên cách nhau 29 đến 40 MHz và phân cực trực giao [1]

1.4.2 Công suất phát

Công suất phát cũng giống như ở vi ba tương tự, phụ thuộc vào cự ly và

độ nhạy máy thu để đảm bảo tỉ số lỗi bit cho phép [1]

Đơn vị công suất phát tính bằng dBm, P0 = 1mw.

P P P TX P mW TX

dBm TX

1 log 10 log

0

 [dBm] (1.1)

1.4.3 Độ nhạy máy thu hay ngưỡng thu

Độ nhạy của máy thu là mức tín hiệu cao tần tối thiểu đến ở đầu vàomáy thu để nó hoạt động bình thường, nghĩa là thoả mãn tỉ số lỗi bit (BER)cho trước tương ứng với tốc độ bít nhất định [1]

1.4.4 Tỉ số bit lỗi BER

BER = % (1.2)

Để thông tin đạt được độ tin cậy cao, đảm bảo cho thiết bị hoạt độngkhông nhầm lỗi thì tỉ số này càng nhỏ càng tốt, bình thường cũng phải đạt

3

10  ,với chất lượng tốt hơn phải đạt 10  6 Với yêu cầu BER cho trước máythu phải có một ngưỡng thu tương ứng [1]

1.4.5 Phương thức điều chế và giải điều chế

Thông thường trong vi ba số, tùy theo tốc độ bit (dung lượng kênh)người ta thường dùng các phương thức điều chế như QPSK (hoặc 4PSK hayQAM) hoặc QAM nhiều mức, chẳng hạn (16QAM, 64QAM)

Phương thức giải điều chế được chọn tương ứng với phương thức điềuchế thực hiện tại máy phát Thông thường, trong việc giải điều chế có 2phương pháp là tách sóng kết hợp, hoặc tách sóng không kết hợp Tách sóngkết hợp đòi hỏi máy thu sự khôi phục lại sóng mang đồng pha với đài phátnên cấu hình phức tạp nhưng chất lượng tín hiệu cao hơn so với tách sóngkhông kết hợp [1]

9470LX HDB3 4*2048kb/sMini-link HDB3 2*2048kb/svới trở kháng 75 W không cân bằng.

1.5 Các nhân tố ảnh hưởng đến sự truyền lan sóng vô tuyến

1.5.1 Pha đinh

Pha đinh là sự biến đổi cường độ tín hiệu sóng mang vô tuyến siêu caotần thu được do sự thay đổi khí quyển và các phản xạ của đất và nước trongđường truyền sóng Nguyên nhân pha đinh có thể do thời tiết và địa hình làmthay đổi điều kiện truyền sóng Khi xảy ra pha đinh trong truyền dẫn vi ba số,tại điểm thu cường độ sóng thu được lúc mạnh lúc yếu thậm chí có lúc mấtthông tin [7]

Người ta chia hiện tượng pha đinh thành pha đinh phẳng và pha đinhlựa chọn tần số Hai loại pha đinh này có thể xuất hiện độc lập hoặc đồng thờidẫn đến gián đoạn thông tin Sự thay đổi tín hiệu tại anten thu do phản xạnhiều tia gọi là pha đinh nhiều tia [1]

1.5.1.1 Pha đinh phẳng

Pha đinh phẳng là pha đinh làm thay đổi đều tín hiệu sóng mang trênmột dải tần số [1], pha đinh này là mối quan đối với hệ thống dung lượng nhỏ,băng tần hẹp [7]

Pha đinh phẳng xuất hiện thường xuyên là do chùm tia sóng truyền đi

bị cong Chùm tia sóng cực ngắn có thể bị chuyển hướng do sự thay đổi chỉ sốkhúc xạ của không khí (hằng số điện môi) Hệ số k=4/3 được dùng để tínhtoán truyền sóng ở điều kiện áp suất tiêu chuẩn Tại đó tia sóng có độ congbằng một phần tư của độ cong mặt đất thực

(1.3)

Khi hai anten phát và thu được đặt trong điều kiện tiêu chuẩn, toàn bộcường độ tín hiệu sẽ nhận được bởi máy thu Khi mật độ không khí thay đổi

Bán kính quả đất hiệu dụng

K =

Bán kính thật của quả đất

thì chỉ số khúc xạ cũng thay đổi khác với điều kiện chuẩn làm cho chùm tiasóng có thể cong lên hay cong xuống phụ thuộc chỉ số k Khi k < 4/3 thườnggọi là độ khúc xạ thấp hay điều kiện dưới chuẩn tia sóng có hướng cong lên.Khi k > 4/3 thường gọi là độ khúc xạ cao hay điều kiện trên chuẩn tia sóng cóhướng cong xuống Nói chung thì hầu như loại tia sóng xuất hiện cong lênphía trên anten thu (Hình 1.4).

Hình 1.4 Hiện tượng tia sóng cong[7].

1.5.1.2 Pha đinh lựa chọn tần số

Pha đinh lựa chọn tần số làm thay đổi tín hiệu sóng mang với mức thayđổi phụ thuộc vào tần số, pha đinh này ảnh hưởng lớn đến tuyến vi ba số dunglượng cao, băng tần rộng [1]

 Pha đinh nhiều đường khí quyển:

Khi các điều kiện khí quyển là các lớp với sự tồn tại các mật độ khácnhau, sự dẫn có thể xuất hiện Nếu sự tập hợp các lớp làm cho các chùm tiasóng cực ngắn không bị bẫy mà chỉ bị làm lệch hướng thì năng lượng sóngngắn có thể đi tới anten thu bằng nhiều đường khác nhau so với đường trựctiếp Sự thu nhận nhiều đường gây ra pha đinh do hai sóng thu hiếm khi đượccùng pha Nếu chúng đến hoàn toàn trái pha thì có ít giây mất công suất thu

có thể lên đến 30 dB hoặc hơn, đó là điều trở ngại (Hình 1.5)

Đường 1 trực tiếp; đường 2,3 lệch; đường 4 phản xạ

Hình 1.5 Các đường sóng từ phía phát đến phía thu[7].

 Pha đinh nhiều tia phản xạ từ đất:

Sự phản xạ từ đất tạo thành sự thu nhiều đường tia sóng, nó sẽ là trởngại khi các tia sóng thu được ngược pha

Khi phản xạ đất và pha đinh khí quyển xuất hiện đồng thời có thể xảy

ra pha đinh sâu tới 40 dB Nếu các tác động sửa lỗi không được tiến hành thìthông tin có thể ngừng trệ [7]

1.5.2 Suy hao khi truyền lan trong không gian tự do

Khoảng không mà trong đó các sóng truyền lan bị suy hao được gọi làkhông gian tự do Mức suy hao của sóng vô tuyến được phát đi từ anten phátđến anten thu trong không gian tự do tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa haianten và tỉ lệ nghịch với độ dài bước sóng Suy hao này gọi là suy hao truyềnlan trong không gian tự do, được tính như sau:

1.5.3 Suy hao do mưa

Ảnh hưởng do mưa là một trong những ảnh hưởng lan truyền chủ yếuđối với các tuyến vô tuyến tầm nhìn thẳng trên mặt đất làm việc trong dải tần

GHz Nó ảnh hưởng chủ yếu đến các đường truyền ngắn và có tần số hoạtđộng cao.

Bảng 1.1 Kết quả thực nghiệm về suy hao do hơi nước – khí hậu theo tần số

sóng vô tuyến của Alcatel [1]

1.5.4 Sự can nhiễu của sóng vô tuyến

Thông thường nhiễu xảy ra khi có thành phần can nhiễu bên ngoài trộnlẫn vào sóng thông tin Sóng can nhiễu có thể trùng hoặc không trùng tần sốvới sóng thông tin Chẳng hạn hệ thống Vi ba số đang sử dụng bị ảnh hưởngbởi sự can nhiễu từ các hệ thống vi ba số lân cận nằm trong cùng khu vực, cótần số sóng vô tuyến trùng hoặc gần bằng tần số của hệ thống này, ngoài ra nócòn bị ảnh hưởng bởi các trạm mặt đất của các hệ thống thông tin vệ tinh lâncận [1]

1.6 Một số kỹ thuật giảm ảnh hưởng của pha đinh

Các kỹ thuật được sử dụng để giảm các ảnh hưởng của pha đinh làphân tập không gian, phân tập tần số và chuyển mạch bảo vệ

1.6.1 Phân tập theo không gian

Phân tập theo không gian là kỹ thuật thu hoặc phát một tín hiệu trên 2anten (hoặc nhiều hơn 2 anten) với cùng một tần số vô tuyến f

Khoảng cách các anten của máy phát và máy thu được chọn sao chocác tín hiệu riêng biệt được thu không tương quan nhau tương ứng với hệ sốtương quan bằng “0” Trong thực tế không bao giờ đạt được giá trị bằng “0”này Trong hệ thống thông tin tầm nhìn thẳng người ta đưa ra một công thứcbán kinh nghiệm biểu thị hệ số tương quan không gian theo khoảng cách trụcđứng:

rs = exp [-0,0021sf(0,4d)1/2] (1.5)Với s: khoảng cách giữa 2 tâm của an ten [m]

f: Tần số sóng vô tuyến [GHz]

d: khoảng cách truyền dẫn [km]

Trong biểu thức này, ta bỏ qua sóng phản xạ đất

Theo khuyến nghị 376-4 của CCIR, người ta chọn khoảng cách giữacác anten sao cho hệ số tương quan không gian không vượt quá 0,6 Do đó cóthể sử dụng hệ số này để làm ngưỡng cho việc sử dụng phân tập

Khả năng cải thiện tín hiệu thu do sử dụng một cặp anten được xác địnhbằng độ lợi phân tập Ios:

) 40 / (

10 4

9

4 2 2

d a f s Ios

Fm r

Trong đó: s: khoảng cách giữa 2 tâm của 2 anten [m]

f: tần số sóng mang vô tuyến [GHz]

ar: Hệ số khuếch đại tương đối của anten phân tập so với antenchính ar = 10[(Ad-Am)/20]

Ad: là hệ số khuếch đại anten phân tập [dB]

Am: là hệ số khuếch đại anten chính [dB]

d: độ dài của tuyến truyền dẫn [Km]

Fm: độ dự trữ pha dinh phẳng

Bằng sự mô phỏng nhiều lần tìm được vị trí tốt nhất cho hai anten, khikhông thể tính được vị trí, thì khoảng cách hai anten phải lớn hơn 150.Thông thường công thức trên tính gần đúng cho một tuyến có chiều dài (20

¸ 70)Km và tần số (2¸11) GHz Mô hình phân tập theo không gian sử dụng

4 anten như hình 1.6

Hình 1.6 Phân tập theo không gian sử dụng 4 anten[1].

f

f fd

d: độ dài của đường truyền [km]

f/f: là khoảng cách tần số tương đối biểu thị bằng %Fm: là độ dự trữ pha đinh [dB]

Phương trình trên đúng với các giá trị tham số sau:

2GHz< f <11GHz; 30km< d <70km; f/f £ 5%; Iof ³ 5

Mặc dù các hệ thống thông tin vô tuyến số phân tập theo tần số có thểcho các hệ số cải thiện tốt hơn nhưng việc sử dụng phổ tần không đạt hiệu quảcao

Ngoài ra để tăng hiệu quả chống pha đinh người ta sử dụng kết hợpphân tập không gian và tần số (Hình 1.7)

E

Hình 1.7 phân tập không gian và tần số sử dụng 3 anten[1].

1.6.3 Chuyển mạch bảo vệ

Mục đích của chuyển mạch bảo vệ là để nâng cao độ khả dụng của hệthống bằng cách chuyển sang kênh dự phòng khi có hiện tượng sự cố thiết bịchính Ngoài ra, cũng có thể đạt được lợi ích khác khi thiết bị bảo vệ chốnglại sự gián đoạn thông tin do pha dinh lựa chọn tần số gây ra bằng cáchchuyển sang hệ thống dự phòng (nghĩa là kênh dự phòng được sử dụng khikênh chính bị sự cố hoặc bị gián đoạn thông tin do pha đinh)

Chất lượng và khả năng sẵn sàng của hệ thống vi ba số có thể nâng caonhờ sử dụng một hay 2 kênh dự phòng để thay thế có các kênh bị sự cố nhờthiết bị chuyển mạch tự động Thông thường khi số kênh truyền dẫn nhỏ hơnhoặc bằng 7 (n ≤ 7) thì dùng một kênh dự phòng, tương ứng với cấu hình

(n+1) Trong thực tế dùng cấu hình (1+1) gồm một kênh truyền dẫn và một

kênh dự phòng nóng HSB (Hot Standby), có thể hoạt động ở cao tần RF hoặctrung tần IF

Tx/RxKênh x

Thiết

bị chuyển mạch

tự động

Tx/RxKênh 1

Tx/RxKênh x

Tx/RxKênh 1

Tx/RxKênh x

Tx/RxKênh 1

Tx/RxKênh xChặng truyền dẫn Chặng truyền dẫn

Phân đoạn chuyển mạch

Hình 1.8 Nâng cao độ an toàn của tuyến bằng kênh dự phòng[1]

Ngoài ra, người ta còn kết hợp giữa phân tập không gian và chuyểnmạch bảo vệ bằng cách sử dụng một anten riêng cho máy thu phát và dựphòng nóng, kết hợp phân tập tần số và chuyển mạch bảo vệ tức là kênh dựphòng phát tín hiệu trên một tần số sóng vô tuyến

1.7 Ưu, nhược điểm của hệ thống vi ba số

1.7.1 Ưu điểm

- Nhờ các phương thức mã hoá và ghép kênh theo thời gian dùng các vimạch tích hợp cỡ lớn nên thông tin xuất phát từ các nguồn khác nhaunhư điện thoại, máy tính, facsimile, telex, video được tổng hợp thành luồngbit số liệu tốc độ cao để truyền trên cùng một sóng mang vô tuyến;

- Nhờ sử dụng các bộ lặp tái sinh luồng số liệu nên tránh được nhiễutích luỹ trong hệ thống số Việc tái sinh này có thể được tiến hành ở tốc độ bitcao nhất của băng tần gốc mà không cần đưa xuống tốc độ bit ban đầu;

- Nhờ có tính chống nhiễu tốt, các hệ thống vi ba số có thể hoạt độngtốt với tỉ số sóng mang/nhiễu (C/N) > 15dB Trong khi đó hệ thống vi batương tự yêu cầu (C/N) lớn hơn nhiều (> 30dB), theo khuyến nghị của CCIR).Điều này cho phép sử dụng lại tần số đó bằng phương pháp phân cực trựcgiao, tăng phổ hiệu dụng và dung lượng kênh;

- Cùng một dung lượng truyền dẫn, công suất phát cần thiết nhỏ hơn sovới hệ thống tương tự làm giảm chi phí thiết bị, tăng độ tin cậy, tiết kiệmnguồn Ngoài ra, công suất phát nhỏ ít gây nhiễu cho các hệ thống khác [1].

tự thông tin vẫn tồn tại tuy chất lượng kém;

- Hệ thống này dễ bị ảnh hưởng của méo phi tuyến do các đặc tính bãohoà, do các linh kiện bán dẫn gây nên, đặc tính này không xảy ra cho hệ thốngtương tự FM

Các vấn đề trên đã được khắc phục nhờ áp dụng các tiến bộ kỹ thuậtmới như điều chế số nhiều mức, dùng thiết bị dự phòng (1+n) và sử dụng cácmạch bảo vệ [1]

1.8 Kết luận chương

Chương 1 đã trình bày tổng quan về hệ thống vi ba số, từ đây cho ta cáinhìn tổng quát về hệ thống vi ba số và cũng làm tiền đề cho việc thiết kếtuyến ở phần sau Ngoài ra, các phương thức điều chế và một số thiết bị vi ba

số cũng là một vấn đề cần quan tâm trong hệ thống vi ba số Do đó ở chươngtiếp theo sẽ trình bày về các phương thức điều chế trong hệ thống vi ba số vàmột số thiết bị vi ba số

THỐNG VI BA SỐ VÀ THIẾT BỊ VI BA SỐ 2.1 Giới thiệu chương

Chương 2 trình bày về các phương thức điều chế trong hệ thống vi ba số, giới thiệu một số thiết bị vi ba Đó là nền tảng lý thuyết để ta đi vào thiết kế một tuyến vi ba số cụ thể.

2.2 Kỹ thuật điều chế

2.2.1 Khái niệm

Trong hệ thống vi ba số sử dụng các phương thức điều chế số Tùythuộc vào dung lượng kênh hệ thống có thể sử dụng các phương thức điều chếQPSK, 16 QAM hay 64 QAM

Điều chế số là phương thức điều chế đối với tín hiệu số mà trong đómột hay nhiều thông số của sóng mang được thay đổi theo sóng điều chế [1]

Thông qua quá trình điều chế gắn tín hiệu mang tin vào tín hiệu sóngmang có phổ thích hợp hơn để:

- Làm cho tín hiệu mang tin tương xứng với các đặc điểm của kênhtruyền;

- Kết hợp các tín hiệu lại với nhau (sử dụng ghép kênh phân tần số)rồi truyền đi qua một môi trường vật lý chung;

- Bức xạ tín hiệu dùng các antenna có kích thước phù hợp thực tế;

- Định vị phổ vô tuyến nhằm giữ cho giao thoa giữa các hệ thống ởdưới mức cho phép [3]

Giả sử có 1 sóng mang hình sin như sau:

f o , pha (t) hay tổ hợp giữa chúng mà ta có các kiểu điều chế khác nhau:

Quá trình điều chế và giải điều chế được mô tả như Hình 2.1

26

Máy thu Máy phát

Hình 2.1 Sơ đồ mô tả quá trình điều chế và giải điều chế số[1]

 Điều chế khóa dịch tần số FSK (Frequency Shift Keying): Sóngđiều tần được tạo ra bằng cách thay đổi tần số sóng mang theo biên độ tínhiệu băng gốc

 Điều chế khóa dịch pha PSK (Phase Shift Keying): Sóng điềupha được tạo ra bằng cách thay đổi pha sóng mang theo biên độ tín hiệu bănggốc

 Điều chế biên độ và pha kết hợp hay điều chế cầu phươngQAM (Quadrature Amplitude Modulation)

Giải điều chế là quá trình ngược lại với quá trình điều chế, trong quátrình thu được có một trong những tham số: biên độ, tần số, pha của tín hiệusóng mang được biến đổi theo tín hiệu điều chế và tuỳ theo phương thức điềuchế mà ta có các phương thức giải điều chế thích hợp để lấy lại thông tin cầnthiết [2]

Bộ giải điều chế

Từ biểu thức (2.2), với n = 4,  = /2 thì ta có kiểu điều chế 4-PSK

hay PSK cầu phương (QPSK) Tín hiệu QPSK có dạng:

4 ).

( cos{

) (t 0t  s t 

P    (2.4)

Tín hiệu băng gốc s(t) là xung lưỡng cực nhận 4 giá trị

2.2.2.2 Quá trình điều chế

Sơ đồ điều chế QPSK sử dụng một trong 4 pha lệch nhau 90o

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý điều chế tín hiệu QPSK

Tín hiệu băng gốc được đưa vào bộ biến đổi nối tiếp thành song song,đầu ra được hai luồng số liệu có tốc độ bit giảm đi một nửa, đồng thời biếnđổi tín hiệu đơn cực thành tín hiệu ±1 Hai sóng mang đưa tới hai bộ trộn làmlệch pha nhau 90o Tổng hợp tín hiệu đầu ra 2 bộ trộn ta được tín hiệu 4-PSK.Tín hiệu ra ở 2 bộ trộn:

t t

a t

11 -11

2.2.2.3 Quá trình giải điều chế

Giả sử tín hiệu thu được là: ( )]

4 cos[

2 )

) t (

P ref1  2 0

) t sin(

) t (

P ref2  2 0

Sơ đồ giải điều chế QPSK được trình bày như Hình 2.5

Tín hiệu sau khi qua các bộ lọc:

) t ( a )

t ( a ] ) t ( cos[

) t (

2

1 2

4

) t ( b )

t ( b ] ) t ( sin[

) t (

2

1 2

Hình 2.3 Tín hiệu 4PSK

P(t)

Bộ quay pha 90 o

2.2.3 Điều chế biên độ cầu phương QAM

Điều chế biên độ cầu phương QAM là phương pháp điều chế kết hợpgiữa điều chế biên độ ASK và điều chế pha PSK Trong phương thức điều chếnày, ta thực hiện điều chế biên độ nhiều mức 2 sóng mang mà 2 sóng mangnày được dịch pha 1 góc 90o Tín hiệu tổng của 2 sóng mang này có dạng vừađiều biên vừa điều pha:

Q1(t) a(t) cos[ o.t  1(t)] và Q2(t) b(t) sin[ o.t  2(t)]

Tín hiệu s(t) là tổng của 2 thành phần s s (t) và s c (t) và được biểu diễn

như sau:

Q(t) Q1(t) Q2(t) a(t) cos[ o t  1(t)] b(t) sin[ o t 2(t)] (2.7)Nhờ có biên độ thay đổi mà các trạng thái pha của sóng mang đã cách

xa nhau, do vậy khả năng mắc lỗi sẽ giảm, đây cũng chính là ưu điểm củaQAM [1]

Sóng mang

Tín hiệu M-QAM

m chuỗi tín hiệu nhị phân

Bộ chuyển đổi SPC chuyển đổi tín hiệu điều chế vào thành m chuỗi tínhiệu nhị phân Bộ biến đổi 2/L có chức năng chuyển đổi chuỗi nhị phân thànhchuỗi tín hiệu có L  M mức Ta có mối quan hệ giữa m và L mức như sau:

Các mức

Hình 2.7 Biểu đồ không gian tín hiệu 16QAM

Hình 2.8 Biểu đồ không gian tín hiệu QAM nhiều trạng thái

2.2.3.2 Quá trình giải điều chế

Sơ đồ giải điều chế QAM được cho như Hình 2.10

Tín hiệu M-QAM vào: Q(t) a(t) cos 0tb(t) sin 0t

Tín hiệu chuẩn: Q ref1(t)  2 cos 0t và Q ref2(t)  2 sin 0t

Sau khi loại bỏ thành phần hài bậc cao ở các bộ lọc thông thấp ta sẽ có:

Q LPF1(t) a(t) và Q LPF2(t) b(t)

Biên độ của tín hiệu giải điều chế có L = M mức, trong đó M là sốtrạng thái tín hiệu Tín hiệu L mức được biến đổi bởi bộ biến đổi ADC thànhn/2 tín hiệu 2 mức, trong đó L = 2n/2 và M = L2 Với 16-QAM thì n = 4, L = 4

và với 64-QAM thì n = 6, L = 8 Từ n tín hiệu này, bộ biến đổi PSC sẽ tạonên tín hiệu giải điều chế

điều chế số

M =64

M =16

M = 4 M=2

0

Am7 5

- 1 1 3

- 7

- 5 -3

1

- 1

- 3

- 5

Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý giải điều chế M-QAM

2.2.4 Giảm độ rộng băng tần truyền bằng phương pháp điều chế nhiều mức

Theo định lý Nyquist: Độ rộng băng tần của kênh truyền (B) (kênh

thông thấp) phải lớn hơn hoặc bằng tốc độ ký hiệu chia 2 )

2 (r S

để không có hiện tượng giao thoa giữa các ký hiệu

Thay (2.9) vào (2.8) ta được biểu thức về độ rộng băng tần cần thiết củakênh truyền để tránh hiện tượng giao thoa giữa các ký hiệu như sau:

2 2

b f r



³ (2.10)

Giả sử ta sử dụng phương pháp điều chế pha M trạng thái Lúc đó tốc

độ ký hiệu giảm log2M lần Do đó, độ rộng băng tần cần thiết của kênhtruyền cũng giảm log2M lần so với điều chế nhị phân hai mứcnhư biểu thức:

B f S b M

log 2

ADC

ADC

s(t) PSC

Ví dụ: Mã hoá PCM một kênh thoại f S  8KHz với số bit trong từ mã là

b = 8 bit thì băng tần tối thiểu là:

2

8 8 2 2 min r f b 

B S S = 32KHz Trong khi đó,phương pháp truyền dẫn tín hiệu tương tự yêu cầu băng tần thoại 3,1KHz(0,3-3,4) KHz Suy ra, phương pháp truyền dẫn tín hiệu số có băng tần xấp xĩ

10 lần so với phương pháp tương tự Nếu sử dụng phương pháp điều chế PSK có M=16 mức thì băng thông yêu cầu giảm log2M  log216  4 lần vàtương đương 8 KHz

16-2.3 Các mã đường truyền

Trong hệ thống truyền dẫn thông tin vi ba thường sử dụng hai loại mã

là HDB3 và CMI, do vậy ở đây xem xét hai loại mã này

+ Mức logic 1 được mã hoá theo mức lưỡng cực;

+ Mức logic 0 được mã hoá theo trạng thái 0 thông thường;

+ Đối với dãy 4 số 0 liên tiếp thì được mã hoá theo một trong 2 trườnghợp sau: OOOV hoặc BOOV sao cho số bit B giữa 2 bit V là lẻ

Mã này khá thông dụng và ITU-T khuyến nghị sử dụng ở tốc độ bit2,048Mbps; 8,448Mbps; 34,368Mbps theo tiêu chuẩn châu Âu (khuyến nghịG-703) [1]

-+ Mức logic 1 được mã hoá thành các sóng vuông dương - dương hoặc

âm - âm nhưng mỗi mức chỉ chiếm 1 khoảng thời gian T theo luật luân phiên

Mã CMI được mô tả như Hình 2.12

Mã CMI được ITU-T khuyến nghị sử dụng ở tốc độ bit 140Mbps theotiêu chuẩn châu Âu (khuyến nghị G-703)

Theo khuyến nghị G703 về các giao tiếp của CCITT cho chi tiết trởkháng, loại đôi dây dẫn mức tín hiệu dạng khung, tải khung phân bố cũng như

mã truyền dẫn ở những tốc độ bit khác nhau dùng cho hệ Châu Âu

2.4 Phân chia dải tần số vô tuyến và ứng dụng

Ta biết rằng thông tin vô tuyến đảm bảo việc phát thông tin đi xa nhờcác sóng điện từ Môi trường truyền sóng (khí quyển trên mặt đất, vũ trụ,nước, đôi khi là các lớp địa chất của mặt đất) là chung cho nhiều kênh thôngtin vô tuyến Việc phân kênh chủ yếu dựa vào tiêu chuẩn tần số Phổ tần tổngcộng và miền áp dụng của chúng được chỉ ra trên Hình 3.1

Phổ này kéo dài từ các tần số dưới âm thanh (vài Hz) đến các tia vũ trụ(1022 Hz) và được chia tiếp thành các đoạn nhỏ gọi là các băng tần Toàn bộdải tần số vô tuyến (RF) lại được chia ra thành các băng nhỏ hơn, có tên và kíhiệu như bảng 3.1 theo Ủy ban tư vấn về Thông tin vô tuyến quốc tế CCIR

Hình 2.13 Phổ tần số vô tuyến và ứng dụng[5]

Các tần số cực kì thấp (ELF - Extremely Low Frequencies) là các

tần số có giá trị nằm trong phạm vi 30 ÷ 300 Hz, chứa cả tần số điện mạng

AC và các tín hiệu đo lường từ xa tần thấp

Các tần số tiếng nói (VF - Voice Frequencies) là các tần số có giá trị

nằm trong phạm vi 300 Hz ÷ 3 KHz, chứa các tần số kênh thoại tiêu chuẩn

Các tần số rất thấp (VLF - Very Low Frequencies) là các tần số có

giá trị nằm trong phạm vi 3 ÷ 30 KHz, chứa phần trên của dải nghe được củatiếng nói Dùng cho các hệ thống an ninh, quân sự và chuyên dụng của chínhphủ như là thông tin dưới nước (giữa các tàu ngầm)

Các tần số thấp (LF - Low Frequencies) là các tần số có giá trị nằm

trong phạm vi 30 ÷ 300 KHz (thường gọi là sóng dài), chủ yếu dùng cho dẫnđường hàng hải và hàng không

Các tần số trung bình (MF - Medium Frequencies) là các tần số có

giá trị nằm trong phạm vi 300 KHz ÷ 3 MHz (thường gọi là sóng trung), chủyếu dùng cho phát thanh thương mại sóng trung (535 đến 1605 KHz) Ngoài

ra cũng sử dụng cho dẫn đường hàng hải và hàng không

Các tần số cao (HF - High Frequencies) là các tần số có giá trị nằm

trong phạm vi 3 ÷ 30 MHz (thường gọi là sóng ngắn) Phần lớn các thông tin

vô tuyến 2 chiều (twoway) sử dụng dải này với mục đích thông tin ở cự ly xaxuyên lục địa, liên lạc hàng hải, hàng không, nghiệp dư, phát thanh quảngbá v.v

Các tần số rất cao (VHF - Very High Frequencies) là các tần số có

giá trị nằm trong phạm vi 30 ÷ 300 MHz (còn gọi là sóng mét), thường dùngcho vô tuyến di động, thông tin hàng hải và hàng không, phát thanh FMthương mại (88 đến 108 MHz), truyền hình thương mại (kênh 2 đến 12 vớitần số từ 54 MHz đến 216 MHz)

Các tần số cực cao (UHF - UltraHigh Frequencies) là các tần số có

giá trị nằm trong phạm vi 300 MHz ÷ 3 GHz (còn gọi là sóng đề xi mét),dùng cho các kênh truyền hình thương mại 14 ÷ 83, các dịch vụ thông tin diđộng mặt đất, các hệ thống điện thoại tế bào, một số hệ thống rada và dẫnđường, các hệ thống vi ba và thông tin vệ tinh

Các tần số siêu cao (SHF - SuperHigh Frequencies) là các tần số có

giá trị nằm trong phạm vi 3 ÷ 30 GHz (còn gọi là sóng cen ti mét), chủ yếudùng cho vi ba và thông tin vệ tinh

Các tần số cực kì cao (EHF - Extremely High Frequencies) là các

tần sô có giá trị nằm trong phạm vi 30 ÷ 300 GHz (còn gọi là sóng mi li mét),

ít sử dụng cho thông tin vô tuyến

Các tần số hồng ngoại là các tần số có giá trị nằm trong phạm vi 0,3

THz ÷ 300 THz, nói chung không gọi là sóng vô tuyến Sử dụng trong hệthống dẫn đường tìm nhiệt, chụp ảnh điện tử và thiên văn học

Các ánh sáng nhìn thấy là các ánh sáng có giá trị nằm trong phạm vi

0,3 PHz ÷ 3 PHz, dùng trong hệ thống sợi quang

Các tia cực tím, tia X, tia gamma và tia vũ trụ Rất ít sử dụng cho thông