Nghiên cứu vấn đề kiểm soát và đo lường tần số cho các đài phát hình ở việt nam

Luận văn này bao gồm các nội dung chính: - Chương 1: Trong chương này chủ yếu giới thiệu về nghiệp vụ quảng bá vô tuyến điện và tập trung chủ yếu vào truyền hình quảng bá, bao gồm: các

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

- TRỊNH SƠN TÙNG

NGHIÊN CỨU VẤN ĐỀ KIỂM SOÁT VÀ ĐO LƯỜNG TẦN SỐ CHO CÁC

ĐÀI PHÁT HÌNH Ở VIỆT NAM

Chuyên ngành: Kỹ thuật Truyền thông

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Kỹ thuật truyền thông

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS Vũ Văn Yêm

Hà Nội – Năm 2013

MỤC LỤC

TUYẾN TRUYỀN HÌNH QUẢNG BÁ 12

1.1 NGHIỆP VỤ THÔNG TIN VÔ TUYẾN TRUYỀN HÌNH QUẢNG BÁ Ở VIỆT NAM: 12

1.1.1 Giới thiệu: 12

1.1.2 Truyền hình tương tự (PAL): 15

1.1.3 Truyền hình số DVB-T: 18

1.1.4 Truyền hình số di động DVB-H: 19

1.1.5 Truyền hình số di động T-DMB: 20

Chương 2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐO CƠ BẢN 23

2.1 Đo tần số 23

2.1.1 Mục đích: 23

2.1.2 Phương pháp đo: 23

2.2 Đo cường độ trường và mật độ thông lượng công suất (pfd) 28

2.2.1 Mục đích: 28

2.2.2 Phương pháp đo: 28

2.2.3 Tính toán đo lường cường độ trường: 29

2.2.4 Tính toán đo lường mật độ thông lượng công suất: 30

2.2.5 Cấu hình thiết bị đo: 31

2.2.6 Các lưu ý khi thực hiện phép đo: 31

2.2.7 Biểu diễn xử lý kết quả đo 36

2.3 Phương pháp đo băng thông chiếm dụng của tín hiệu vô tuyến (occupied bandwidth) 38

2.3.1 Các khái niệm 38

2.3.2 Các phương pháp đo 40

2.3.2.1 Nguyên lý phương pháp đo 99%: 40

2.3.2.2 Nguyên lý phương pháp đo x dB: 41

2.3.3 Các ảnh hưởng khi thực hiện đo băng thông chiếm dụng: 42

2.4 Phương pháp đo độ chiếm dụng phổ tần (Spectrum occupancy measurement): 44

2.4.1 Mục đích: 44

2.4.2 Phương pháp đo: 44

2.4.3 Trình bày và phân tích các dữ liệu thu thập được: 46

Chương 3 ĐO THỬ NGHIỆM PHÁT XẠ TRUYỀN HÌNH 48

3.1 Đo thử nghiệm phát xạ truyền hình qua không gian: 48

3.1.1 Đo trực tiếp tại cổng RF-Mon (sau bộ khuếch đại công suất, bộ lọc cao tần) và đo qua không gian 48

3.1.2 Xây dựng phương pháp đo: 58

3.1.2.1 Công tác chuẩn bị: 58

3.1.2.2 Phương pháp đo trực tiếp tại máy phát: 59

3.1.2.3 Phương pháp ước lượng đo qua không gian: 61

3.1.3 Kết luận 62

3.2 Khảo sát mức cường độ điện trường và vùng phủ sóng đài truyền hình tương tự: 63

3.2.1 Thiết bị và qui trình 63

3.2.2 Quá trình đo, khảo sát: 64

3.2.3 Kết quả và kết luận: 64

Chương 4 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 61

Kết luận 61

Hướng phát triển của đề tài 61

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Bảng phân kênh truyền hình 15

Bảng 1.2 Giới hạn phát xạ giả truyền hình tương tự 16

Bảng 1.3 Giá trị tối thiểu của cường độ trường tại vùng biên phục vụ tương tự 17

Bảng 1.4 Giá trị điều chỉnh cùng kênh tương tự 18

Bảng 1.5 Giá trị tối thiểu của cường độ trường tại vùng biên phục vụ DVB-T 19

Bảng 1.6 Tỉ số bào vệ nhiễu truyền hình số cùng kênh với truyền hình tương tự 19

Bảng 1.7 Tỉ số bào vệ nhiễu truyền hình số kề dưới kênh truyền hình tương tự 20

Bảng 1.8 Tỉ số bào vệ nhiễu truyền hình số kề trên truyền hình tương tự 20

Bảng 1.9 Tỉ số bào vệ nhiễu truyền hình số T-DMB với truyền hình tương tự 21

Bảng 2.1 Cách đo tần số cho các dạng tín hiệu 27

Bảng 2.2 Cách đặt thông số khi đo 33

Bảng 2.3 Số các mẫu đo cường độ trường tại điểm cố định 35

Bảng 3.1 Tổng hợp đánh giá kết quả đo 57

Bảng 3.2 So sánh, đánh giá phát xạ giả 62

Bảng 3.3 Giới hạn phát xạ không mong muốn 62

Bảng 3.4 Mức E khuyến nghị áp dụng quy hoạch cho từng kênh 65

Bảng 3.5 Đánh giá chất lượng hình ảnh TV dân dụng ứng với mức E 65

Bảng 3.6 Tổng hợp kết quả đo khảo sát vùng phủ sóng 70

Bảng 4.1 Đo trực tiếp đài truyền hình Hải Phòng K38, tần số hình 70

Bảng 4.2 Đo qua không gian đài truyền hình Hải Phòng, kênh 38, tần số hình 72

Bảng 4.3 Đo trực tiếp đài truyền hình Hải Phòng, kênh 38, tần số tiếng 74

Bảng 4.4 Đo qua không gian đài truyền hình Hải Phòng, kênh 38, tần số tiếng 76

Bảng 4.5 Đo trực tiếp đài truyền hình Hải Phòng, kênh 8, tần số hình 78

Bảng 4.6 Đo qua không gian đài truyền hình Hải Phòng, kênh 8, tần số hình 80

Bảng 4.7 Đo trực tiếp đài truyền hình Hải Phòng, kênh 8, tần số tiếng 82

Bảng 4.8 Đo qua không gian đài truyền hình Hải Phòng, kênh 8, tần số tiếng 84

Bảng 4.9 Đo trực tiếp đài truyền hình Cần Thơ, kênh 43 86

Bảng 4.10 Đo qua không gian đài truyền hình Cần Thơ, kênh 43 88

Bảng 4.11 Đo trực tiếp đài truyền hình Việt Nam, kênh 6 90

Bảng 4.12 Đo qua không gian đài truyền hình Việt Nam, kênh 6 92

Bảng 4.13 Đo trực tiếp đài truyền hình Việt Nam, kênh 49 94

Bảng 4.14 Đo qua không gian đài truyền hình Việt Nam, kênh 49 96

Bảng 4.15 Đo trực tiếp đài truyền hình Việt Nam, kênh 51 98

Bảng 4.16 Đo qua không gian đài truyền hình Việt Nam, kênh 51 100

Bảng 4.17 Đo trực tiếp đài truyền hình Việt Nam, kênh 46 101

Bảng 4.18 Đo qua không gian đài truyền hình Việt Nam, kênh 46 103

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Phổ tín hiệu truyền hình tương tự (K28) 12

Hình 1.2 Phổ tín hiệu truyền hình số (K29-K30) 13

Hình 1.3 Giới hạn phát xạ ngoài băng truyền hình tương tự 17

Hình 1.4 Giới hạn phát xạ ngoài băng truyền hình số DVB-T 19

Hình 1.5 Giới hạn phát xạ ngoài băng truyền hình số T-DMB 20

Hình 2.1 Phổ của tín hiệu DVB-T 25

Hình 2.2 Sơ đồ đấu nối máy phân tích phổ, thu đo cường độ trường 37

Hình 2.3 Giá trị công suất được đọc trên phân tích phổ 38

Hình 2.4 Độ rộng băng thông cần thiết 39

Hình 2.5 Độ rộng băng thông chiếm dụng 39

Hình 2.6 Độ rộng băng thông x dB 40

Hình 2.7 Sử dụng phương pháp x dB trong trường hợp có nhiễu 43

Hình 2.8 Minh họa phép lấy mẫu 45

Hình 3.1 Mặt nạ phổ máy phát hình kênh 8 đo trực tiếp 49

Hình 3.2 Mặt nạ phổ kênh 8 đo qua không gian 50

Hình 3.3 Mặt nạ phổ máy phát hình kênh 43 đo trực tiếp 51

Hình 3.4 Mặt nạ phổ kênh 43 đo qua không gian 51

Hình 3.5 Mặt nạ phổ kênh 49 đo trực tiếp 52

Hình 3.6 Mặt nạ phổ kênh 49 đo qua không gian 53

Hình 4.1 Mức thu tín hiệu kênh 9 phát chương trình VTV1 tại điểm đo 64

Hình 4.2 Hình ảnh thu được tín hiệu kênh 9 phát chương trình VTV1 tại điểm đo 64 Hình 4.3 Mức thu tín hiệu kênh 11 phát chương trình VTV2 tại điểm đo 65

Hình 4.4 Hình ảnh thu được tín hiệu kênh 11 phát chương trình VTV2 tại điểm đo 65

Hình 4.5 Mức thu tín hiệu kênh 22 phát chương trình VTV3 tại điểm đo 66

Hình 4.6 Hình ảnh thu được tín hiệu kênh 22 phát chương trình VTV3 tại điểm đo 66

Hình 4.7 Mức thu tín hiệu kênh 54 phát chương trình VTV6 tại điểm đo 67

Hình 4.8 Hình ảnh thu được tín hiệu kênh 54 phát chương trình VTV6 tại điểm đo 67Hình 4.9 Vị trí đài phát kênh 9, 11, 22, 54 và điểm đo trên bản đồ 68Hình 4.10 Sơ đồ vùng phủ sóng và các điểm đo trên bản đồ 68Hình 4.11 Mặt nạ phổ máy phát hình kênh 6 đo trực tiếp và đo qua không gian 104Hình 4.12 Mặt nạ phổ máy phát hình kênh 46 đo trực tiếp và đo qua không gian 105

LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Trịnh Sơn Tùng, số hiệu học viên: CB110940, học viên cao học lớp 11BKTTT2 khóa 2011B Người hướng dẫn là PGS.TS Vũ Văn Yêm Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung được trình bày trong bản luận văn “Nghiên

cứu vấn đề kiểm soát và đo lường tần số cho các đài phát hình ở Việt Nam” là

kết quả của quá trình tìm hiểu và nghiên cứu của tôi Các dữ liệu được nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và rõ ràng Mọi thông tin trích dẫn đều được tuân theo luật sở hữu trí tuệ, liệt kê rõ ràng các tài liệu tham khảo

Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm với những nội dung được viết trong luận văn này

Hà nội, ngày 20 tháng 09 năm 2013

Học viên

Trịnh Sơn Tùng

LỜI NÓI ĐẦU

rong những năm gần đây, cùng với sự phát triển nhanh chóng của thông tin vô tuyến tại Việt nam, cơ quan làm công tác quản lý phổ tần, mà đại diện là Cục Tần số Vô tuyến điện, đã có những bước tiến lớn, đóng góp một phần quan trọng cho sự phát triển của mạng lưới thông tin vô tuyến

Để cung cấp một khía cạnh tiếp cận các kiến thức cơ bản về thông tin vô tuyến điện,

về công tác quản lý phổ tần số vô tuyến điện cho những người không làm việc về kỹ thuật, và cho những người mới tham gia vào công tác kỹ thuật, nhằm mục đích giúp các đối tượng trên nâng cao nhận thức kỹ thuật, nghiệp vụ quản lý phổ tần, Tôi đã thực hiện luận văn thạc sỹ “Nghiên cứu vấn đề kiểm soát và đo lường tần số cho các đài phát hình ở Việt Nam”

Luận văn này bao gồm các nội dung chính:

- Chương 1: Trong chương này chủ yếu giới thiệu về nghiệp vụ quảng bá vô

tuyến điện và tập trung chủ yếu vào truyền hình quảng bá, bao gồm: các thông tin về phân kênh truyền hình, đặc điểm cơ bản của một số loại tín hiệu truyền hình, các yêu cầu về thông số nhằm đảm bảo cho các kênh truyền hình hoạt động an toàn tránh can nhiễu có hại đối với các kênh truyền hình hoặc hệ thống thông tin khác

- Chương 2: Trong chương này đề cập chủ yếu đến một số phép đo cơ bản nhất,

bao gồm: phép đo tần số, phép đo băng thông, phép đo cường độ trường và mật

độ thông lượng công suất, phép đo độ chiếm dụng phổ tần

- Chương 3: Trong chương này đề cập đến hai vấn đề thực tế cần thử nghiệm

thực tế để có kết luận chính xác phục vụ cho công tác quản lý tần số:

- Vấn đề thứ nhất là qua quá trình đo các tín hiệu truyền hình áp dụng lý thuyết hiện có từ đó xây dựng phương pháp đo và phương pháp ước lượng đo một số các thông số chính của tín hiệu truyền hình để đảm bảo các kênh truyền hình hoạt động không gây can nhiễu lẫn nhau và không gây can nhiễu đến các nghiệp vụ khác;

T

- Vấn đề thứ hai là qua quá trình khảo sát thực tế khuyến nghị của Liên minh Viễn thông quốc tế về mức cường độ trường tối thiểu tại các vùng biên để đảm bảo vùng phủ của tín hiệu truyền hình đến người sử dụng tại các vùng biên vẫn có chất lượng tốt, từ đó đưa ra khuyến nghị áp dụng mức cường độ trường tối thiểu áp dụng cho Việt Nam trong công tác tính toán vùng phủ khi ấn định tần số, công suất, độ cao ăng ten cho các kênh truyền hình

Xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của PGS.TS Vũ Văn Yêm và các ý kiến đóng góp của các chuyên gia thuộc Cục Tần số vô tuyến điện trong quá trình thực hiện luận văn này

Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ NGHIỆP VỤ THÔNG TIN VÔ TUYẾN TRUYỀN HÌNH QUẢNG BÁ

1.1 NGHIỆP VỤ THÔNG TIN VÔ TUYẾN TRUYỀN HÌNH QUẢNG

BÁ Ở VIỆT NAM:

1.1.1 Giới thiệu:

Phổ tần số VTĐ là tài nguyên được phân chia cho nhiều loại nghiệp vụ khác nhau Sau đây là một số loại nghiệp vụ quảng bá mà chúng ta thường gặp nhất trong công tác quản lý phổ tần Nghiệp vụ này chắc chắn sẽ thay đổi thường xuyên trong tương lai do các công nghệ mới thay thế hay biến đổi các phương pháp truyền tin bằng vô tuyến hiện tại

Hình 1.1 Phổ tín hiệu truyền hình tương tự (K28)

Ở những vùng xa, miền núi các hệ thống truyền hình UHF/VHF gặp khó khăn

do vùng phủ sóng hạn hẹp, địa hình phức tạp gây ra nhiều vùng “tối”, vùng “lõm”, đòi hỏi phải xây dựng mạng lưới các trạm lặp

Các vệ tinh địa tĩnh với ưu điểm là có vùng phủ sóng rộng, đang được sử dụng ngày càng nhiều cho nghiệp vụ truyền hình Trong tương lai các vệ tinh địa tĩnh sẽ được sử dụng chủ yếu cho truyền hình thay vì sử dụng cho mục đích viễn thông như trước đây

Ngoài ra, hiện nay một số chương trình truyền hình trả tiền trước được phát qua hệ thống phân chia đa điểm (MDS), trước đây ở ta cũng có hệ thống (MMDS) nhưng chỉ hoạt động ở Thành phố Hồ Chí Minh và Hà Nội và đã ngừng cung cấp dịch vụ từ năm 2010 để dành phổ tần cho hệ thống thông tin di động 3G Hệ thống MDS bao gồm một máy phát viba công suất cao đặt ở trung tâm và thuê bao thu trong vùng nhất định Các kênh truyền hình MDS được mã hoá trước khi phát đi và các máy thu phải có bộ hạ tần và bộ giải mã thích hợp để thu được dịch vụ này Truyền hình số:

Truyền hình số sử dụng phổ tần hiệu quả hơn sẽ thay thế truyền hình tương tự hiện nay Truyền hình số cho phép truyền đa dịch vụ cùng kênh Vùng phủ sóng được cải thiện và tăng chất lượng hình ảnh

Hình 1.2 Phổ tín hiệu truyền hình số (K29-K30)

Băng Kênh Giới hạn

kênh (MHz)

Tần số hình (MHz)

(790-62 798 - 806 799.25 805.75

Bảng 1.1 Bảng phân kênh truyền hình

1.1.2 Truyền hình tương tự (PAL):

Quy chuẩn này áp dụng cho các loại thiết bị phát hình quảng bá sử dụng công nghệ tương tự, với độ rộng băng tần kênh 8MHz, điều chế âm, hoạt động trong các

băng tần đã được quy định nhằm đảm bảo sử dụng hiệu quả phổ tần và không gây can nhiễu đến các hệ thống khác Hiện tại, các băng tần số này nằm trong các băng truyền hình I, III, IV và V

- Phương thức phát: 7M25C3F (Phát hình); 750KF3E (phát tiếng)

- Khoảng cách kênh: 8MHz

- Đối với phát xạ giả, đặt băng tần đo 100kHz, tuân thủ các giá trị dưới đây:

Công suất trung bình của

máy phát

Giới hạn các mức công suất trung bình tuyệt đối (dBm) hoặc tương đối (dBc) dưới mức công suất cấp đến cổng ăng ten với độ rộng băng tần chuẩn

Chú ý: Trong băng từ 108 MHz đến 137 MHz, phải tuân thủ các giới hạn trên mà

không được vượt quá giới hạn tuyệt đối là 25W (-16dBm)

Bảng 1.2 Giới hạn phát xạ giả truyền hình tương tự

- Mặt nạ phổ phát xạ ngoài băng, đặt băng tần đo 50kHz:

Hình 1.3 Giới hạn phát xạ ngoài băng truyền hình tương tự

- Cường độ trường tối thiểu tại đường biên vùng phục vụ:

Cường độ trường khu vực thành thị (dBµV/m) +48 +55 +67 +72 Cường độ trường khu vực nông thôn(dBµV/m) +46 +49 +58 +64

Bảng 1.3 Giá trị tối thiểu của cường độ trường tại vùng biên phục vụ tương tự

- Tỉ số bảo vệ nhiễu tương tự - tương tự:

- Cùng kênh offset, theo bảng sau:

Bảng 1.4 Giá trị điều chỉnh cùng kênh tương tự

- Kênh kề trên: -6dB (nhiễu không liên tục); 4dB (nhiễu liên tục)

- Kênh kề dưới: - 9dB (nhiễu không liên tục); 1dB (nhiễu liên tục)

- Tỉ số bảo vệ nhiễu tương tự - số:

- Cùng kênh: 34dB (nhiễu không liên tục); 40dB (nhiễu liên tục)

- Kênh kề dưới: -9dB (nhiễu không liên tục); -5dB (nhiễu liên tục)

- Kênh kề trên: -8dB (nhiễu không liên tục); -5dB (nhiễu liên tục)

- Mặt nạ phổ phát xạ ngoài băng, băng tần đo 4kHz:

Hình 1.4 Giới hạn phát xạ ngoài băng truyền hình số DVB-T

- Cường độ trường tối thiểu tại đường biên vùng phục vụ:

Băng tần số (MHz) Cường độ trường tối thiểu (dBµV/m)

- Tỉ số bảo vệ nhiễu:

- Cùng kênh với DVB-H hoặc DVB-T: 12,5dB (QPSK); 18,5dB (16QAM)

- Kênh kề DVB-H hoặc DVB-T: -30dB

- Cùng kênh với truyền hình tương tương tự:

Bảng 1.6 Tỉ số bào vệ nhiễu truyền hình số cùng kênh với truyền hình tương tự

- Kênh kề dưới với truyền hình tương tự:

Điều chế Tỉ lệ mã Tỉ số số bảo vệ nhiễu

Bảng 1.7 Tỉ số bào vệ nhiễu truyền hình số kề dưới kênh truyền hình tương tự

- Kênh kề trên với truyền hình tương tự:

Điều chế Tỉ lệ mã Tỉ số số bảo vệ nhiễu

- Mặt nạ phổ phát xạ ngoài băng, băng tần đo 4kHz:

Hình 1.5 Giới hạn phát xạ ngoài băng truyền hình số T-DMB

….…………: Đối với băng UHF : Đối với băng VHF

- Tỉ số bảo vệ nhiễu:

- Cùng kênh với T-DMB: 13,5dB

- Kênh kề với T-DMB : -30dB

- Đối với truyền hình tương tự, áp dụng bảng sau:

∆f (MHz) = Tần số sóng mang hình - tần số trung tâm của T-DMB

PR (dB): Tỉ số bảo vệ

Bảng 1.9 Tỉ số bào vệ nhiễu truyền hình số T-DMB với truyền hình tương tự

Tóm tắt Chương 1:

Trong chương này chủ yếu giới thiệu tổng quan về nghiệp vụ quảng bá vô tuyến điện và tập trung chủ yếu vào truyền hình quảng bá, bao gồm: các thông tin về phân kênh truyền hình, đặc điểm cơ bản của một số loại tín hiệu truyền hình, các yêu cầu về thông số mặt nạ phổ, tỷ số bảo vệ nhằm đảm bảo cho các kênh truyền hình hoạt động an toàn tránh can nhiễu có hại đối với các kênh truyền hình hoặc

hệ thống thông tin khác

Chương 2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐO CƠ BẢN

2.1 Đo tần số

2.1.1 Mục đích:

• Để xác định tần số của các phát xạ vô tuyến điện phục vụ công tác kiểm tra kiểm soát và xử lý các can nhiễu tần số vô tuyến điện; Kiểm tra tần số của các máy phát, đánh giá chất lượng các máy phát VTĐ

2.1.2 Phương pháp đo:

Khái niệm: Đo tần số thường là quá trình so sánh giữa một tần số chưa biết và một

tần số chuẩn đã biết Trên cơ sở quá trình so sánh, có các phương pháp đo tần số như sau:

Các phương pháp thông thường:

Phương pháp tần số phách (Beat Frequency):

o Đây là phép đo phổ biến dùng để đo tần số trong đó một tần số khác được hình thành giữa một tần số chưa biết fx thu được và một tần số chuẩn fo đã biết từ một bộ tạo dao động ngoại sai Cả hai tín hiệu này được đưa vào máy thu thông qua một mạng cân bằng Quá trình xử lý trộn trong bộ giải điều chế đường bao của máy thu tạo ra tần số khác (Fkh =fx–fo) Quá trình trên phải cố gắng đạt được ở đầu ra bộ giải điều chế là tần số=0 (Fkh=0) bằng cách điều chỉnh ở bộ tạo dao động ngoại sai sao cho fx=fo

o Phương pháp này thích hợp để đo tần số của các chế độ truyền dẫn mà có tần

số sóng mang ổn định

Phương pháp so sánh tần số (Offset Frequency):

o Sự thay đổi của phương pháp giao thoa tần số là phương pháp so sánh tần số

Phương pháp này khác ở chỗ là bộ tạo dao động ngoại sai được đặt một tần

số fo một lượng nào đó thấp hơn (hoặc cao hơn) tần số thu được và tần số không biết fx Tần số khác Δf tạo thành từ đầu ra giải điều chế đường bao máy thu được lọc và so sánh với tần số tham chiếu chuẩn Khi đó: fx = fo +

Δf

Phương pháp Lissajous trực tiếp (Direct Lissajous):

o Phương pháp đo này áp dụng ở đầu ra IF của máy thu Nếu bộ tổng hợp tần

số điều khiển bằng tinh thể áp điện đặt là tần số của dao động máy thu thì sự

dịch chuyển của IF từ giá trị nominal bằng với sự dịch chuyển của tần số thu được so với tần số đặt

o Đầu ra tầng IF máy thu ứng với khuyếch đại Y và tần số điều khiển bằng tinh thể áp điện (tương ứng với giá trị nominal của IF) ứng với khuyếch đại X Trên màn hiện sóng của dao động ký sẽ có dao động đồ, dao động đồ này là hình tròn (khi fx=fo vì khi đó thời gian để tia điện tử quét thành một vòng tròn chính bằng chu kỳ của điện áp chuẩn) hoặc hình elip (fx#fo) Các kết quả trong elíp này được hiển thị trên màn hình chỉ ra giá trị tần số đo được:

fx=fo±Δf ; Với Δf =n/t (n: số lần quét; t: thời gian quét)

Phương pháp đếm tần (Frequency Counter):

o Tín hiệu thu được fx được biến đổi từ bộ tổng hợp tới IF hoăc tần số chuẩn

10 MHz Khi bộ tổng hợp được điều khiển bởi dao động thạch anh ổn định thì tần số Δf tại mức IF tương ứng với tần số Δf tại mức RF Bắt đầu mỗi lần

đo, một bộ đếm tần số nối với tầng IF được đặt một giá trị ngầm định, ví dụ

là 10MHz Sau đó bộ đếm xác định giá trị và bắt đầu chế độ đếm lùi, một lượng xung sẽ xuất hiện trong suốt quá trình đếm Có ba trường hợp:

o Nếu tần số của tín hiệu cần đo fx tương ứng chính xác với tần số chuẩn fo thì

bộ đếm tần số sẽ đạt tới 0 ở cuối của quá trình đếm Khi đó fx=fo

o Nếu tần số của tín hiệu cần đo fx nhỏ hơn, bộ đếm sẽ không đạt tới giá trị 0 nhưng nhận giá trị còn lại của quá trình đếm, sau khi đổi dấu, sẽ hiển thị là tần số Δf (giá trị âm) Khi đó: fx=fo - Δf

o Ngược lại, nếu tần số của tín hiệu cần đo fx lớn hơn, bộ đếm sẽ đạt tới giá trị

0 trước khi kết thúc quá trình đếm Do vậy, bộ đếm bắt đầu chuyển sang chế

độ đếm tăng dần Quá trình đếm tiếp diễn, các xung còn lại được đếm và sau

đó hiển thị như một tần số Δf (giá trị dương) Khi đó: fx=fo + Δf

Phương pháp phân biệt tần số (Frequency Discriminator):

o Bằng cách đo điện áp ở đầu ra của bộ phân biệt IF, ta có thể xác định được

tần số của một tín hiệu đã điều chế Bộ phân biệt tạo ra một điện áp đầu ra dc

mà điện áp này phụ thuộc vào vị trí tần số của tín hiệu trên đặc tuyến bộ phân biệt Đặc tuyến này đưa ra quan hệ tuyến tính đầy đủ giữa tần số và điện áp đầu ra trong phạm vi dải thông IF Nếu một oscilloscope được sử dụng như một thiết bị đo điện áp thì có thể đo được tần số của một tín hiệu

FSK Nếu một vôn kế dc chuẩn được sử dụng để đo điện áp đầu ra của bộ

phân biệt thì nó có thể đo được tần số của tín hiệu truyền thông FM

o Để hiệu chỉnh hệ thống, một bộ tạo dao động ngoại sai được nối với đầu vào anten của máy thu

Phương pháp ghi pha (Phase Recording):

o Kỹ thuật này sử dụng một bộ tách sóng pha (hay bộ so pha) và một bộ ghi

y-t Bộ so pha là một thiết bị tạo ra một điện áp đầu ra tương ứng với sự khác pha của tần số đã biết của hai tín hiệu đầu vào Sự khác pha thông thường nằm trong khoảng từ 0 đến 360 độ tương ứng với điện áp đầu ra thay đổi từ

U min đến U max Bộ ghi y-t phát ra một dãy răng cưa Giá trị tuyệt đối của tần

số Δf được tính từ số lượng răng cưa như vậy Phương pháp này thường sử

dụng để so sánh và điều chỉnh các tần số chuẩn Khi đó: fx = fo ± Δf

Phương pháp quét dùng phân tích phổ (Swept Spectrum Analyser):

Trong một số điều chế số, không như hầu hết các điều chế tương tự, rất khó để xác định tần số đặc trưng của phát xạ (như tần số sóng mang trong trường hợp điều chế

tương tự) Trong các trường hợp như vậy, tần số trung tâm f c có thể được tính từ đường biên trên và đường biên dưới của băng thông chiếm dụng (hình dưới)

Trong đó: fc: tần số trung tâm; fl: giá trị tần số nhỏ hơn của băng thông chiếm dụng;

fu: giá trị tần số lớn hơn của băng thông chiếm dụng

SPAN 10.00MHz CENTER 650.00MHz

RL -20.0dBm

*ATTEN 0dB

10dB/

MKR 1 646.19 MHz MKR 2 653.81 MHz

của máy phân tích FFT Máy thu và máy phân tích FFT được đưa vào một tần số chuẩn Độ phân giải tần số có thể đạt được bằng cách sử dụng ZOOM-FFT với chức năng Hann-weighting của máy phân tích FFT

Các cách đo tần số:

Sóng mang liên tục (N0N) X X X X X X X X X

Điện báo moóc (A2x; H2x) X X X X X X X X X

Điện thoại vô tuyến và phát

Điện thoại vô tuyến và phát

thanh truyền hình (H3E;

Điện thoại vô tuyến và phát

Phát thanh truyền hình số

Truyền hình tương tự (C3F) X X X X X X X X X

FDM vô tuyến chuyển tiếp

Các hệ thống hiện thoại không

Các hệ thống TDMA điểm-đa

Bảng 2.1 Cách đo tần số cho các dạng tín hiệu

Các sai số cần quan tâm trong phép đo tần số:

Các sai số do phương pháp đo (ΔfM/f),

Các sai số do điều chế của tín hiệu cần đo (Δfmod/f),

Các sai số của tần số chuẩn (ΔfR/f),

Các sai số do đặc tính kỹ thuật của phép đo bao gồm cả việc đọc kết quả không chính xác (ΔfA/f),

Các sai số trên đường truyền (ΔfT/f),

Sai số tối đa Δf/f được tính như sau:

Thông thường ATT, VBW, RBW được đặt ở chế độ AUTO nhưng cũng có

thể điều chỉnh để tín hiệu được mịn hơn

Điều chỉnh REF LVL để đưa tín hiệu lên sát mức Reference Level

Ấn phím PEAK SEACH để xác định tần số có mức thu lớn nhất

o Đo đạc các hiện tượng truyền sóng, cho mục đích phát triển và xác minh các mô hình truyền sóng

o Thu thập dữ liệu về nhiễu, như nhiễu vô tuyến khí quyển theo khuyến nghị của Liên minh Viễn thông quốc tế

o Đảm bảo tuân thủ Thể lệ thông tin vô tuyến quốc tế

o Để đánh giá rủi ro bức xạ non-ionizing

đo giản đồ anten, bức xạ hài, bức xạ giả cũng như các phép đo trong trường hợp nhiễu biên giới)

- Trường hợp chấp nhận được độ chính xác thấp hơn (do mục đích sử dụng kết quả đo và do thủ tục/công cụ đo thực hiện nhanh hoặc vì sự thuận tiện khi thực hiện phép đo), phương pháp đo nhanh được sử dụng chủ yếu kết hợp với các thao tác khác tại các trạm kiểm soát cố định

- Quá trình thực hiện các phép đo cường độ trường và mật độ thông lượng công suất lại được chia làm 4 loại tổng quát sau:

- Các phép đo được thực hiện bằng các phương tiện lưu động hoặc xách tay, nhằm xác định dữ liệu tức thời tương đối hoặc dữ liệu trong khoảng thời gian ngắn tại một hoặc một vài địa điểm

- Các phép đo được thực hiện bằng các phương tiện lưu động nhằm xác định các thông số thống kê vùng phủ sóng của một dịch vụ vô tuyến

- Các phép đo ngắn hạn tại một vị trí cố định, thường để hỗ trợ các tác vụ kiểm soát khác

- Các phép đo dài hạn ghi lại cường độ trường và phân tích đồ thị, bao gồm lưu và phân tích dữ liệu đo được sử dụng máy tính

2.2.2.1 Phương pháp thông thường:

- Có thể sử dụng nhiều phương pháp đo cường độ trường tuỳ thuộc vào thông tin cần thu thập, gồm:

o Ghi lại kết quả liên tục trong khoảng thời gian dài (để có thông tin truyền sóng tương ứng các mùa và dao động theo chu kỳ mặt trời)

o Ghi lại kết quả liên tục trong các khoảng thời gian ngắn hơn để xác định các thay đổi mức tín hiệu ngày, đêm hoặc các thay đổi trong khoảng thời gian ngắn

2.2.2.2 Phương pháp đo nhanh:

- Phương pháp này được dùng chủ yếu trong băng VHF, HF và các dải tần thấp hơn Với cùng một cường độ trường sẽ cho các mức tín hiệu khác nhau tại đầu ra của máy thu, tuỳ thuộc vào đặc tính của anten và của máy thu.Vì vậy, cũng phải áp dụng các biện pháp hiệu chỉnh cho phương pháp đo này Mục đích của các phép đo nhanh (ví dụ như cung cấp đánh giá sơ bộ về mức tín hiệu) không yêu cầu độ chính xác cao, và có thể chấp nhận được ở một mức độ nào đó giữa tiêu chí hiệu chuẩn và vị trí anten thu Các phương pháp hiệu chỉnh về cơ bản là như nhau so với phương pháp thông thường nhưng với độ chính xác thấp hơn

2.2.3 Tính toán đo lường cường độ trường:

- Đo cường độ trường bằng anten có anten factor biết trước Anten factor Ke của anten thu được định nghĩa là tỷ số của cường độ trường E của sóng phẳng và điện áp ra V 0 của anten tại trở kháng vào danh dịnh Zt Thông

thường, thay vì cung cấp anten factor các nhà sản xuất thường cung cấp độ lợi G của anten (so với một anten đẳng hướng) Khi đó Ke được biểu diễn:

Ke=

G

Mhz f G Z

Z G

V

E

t 30 81

) ( 73 9 4

- Cường độ trường khi tính đến suy hao cáp nối từ anten thu tới máy đo như

sau (ke chưa bao gồm suy hao cáp):

2.2.4 Tính toán đo lường mật độ thông lượng công suất:

- Trong những trường hợp cụ thể, cường độ trường thu được phụ thuộc vào góc tới và phân cực Do vậy, tại các tần số cao, đặc biệt là trên 1GHz, phép

đo mật độ thông lượng công suất P d trong nhiều trường hợp cung cấp nhiều thông tin hơn về cường độ hiệu dụng của phát xạ Đơn vị đo Pfd là [W/m2] Đối với sóng phân cực phẳng trong không gian tự do P d =E 2 /Z 0 , trong đó E là cường độ trường tính bằng [V/m] và Z 0 là trở kháng của không gian tự do

tính bằng ohms Độ mở hiệu dụng A e của anten thu khi đo mật độ dòng công suất Pfd định nghĩa là:

G Mhz f

m G

G A P

P

i d

r

2

2 2

)(

)62.84(

- G: độ lợi anten thu và Ai=λ 2 /4π là độ mở hiệu dụng của anten đẳng hướng

Tính theo đơn vị logarit độ mở anten hiệu dụng và Pfd như sau:

- Trong công thức trên ae chưa bao gồm suy hao α c của cáp nối từ anten tới máy thu đo, do đó công thức áp dụng cho phép đo thực tế cần điều chỉnh như sau:

- Ví dụ: một anten có độ lợi 15dB ở tại tần số 15GHz, độ mở hiệu dụng Ae là 6.45 [dB/m2], công suất thu được tại máy thu trên tần số đó là -71.6dBm, suy hao cáp là 3.5 dB, ta có: Pdf: Pd= -106,6 dB[w/m2]

- Trong một vài trường hợp chúng ta có thể dùng công thức:

Ae=

0 2

1

Z K

R e

n hay ở dạng dB: ae= 8.77 dB – ke dB(m-1)

2.2.5 Cấu hình thiết bị đo:

- Phép đo cường độ trường được thực hiện bằng cách sử dụng các thiết bị sau:

o Anten được hiệu chuẩn

o Mạng phối ghép và/hoặc đường truyền dẫn

o Máy thu đo hoặc máy phân tích phổ có:

 Mạch suy hao và mạch chọn trước

 Các mạch khếch đại trước bộ trộn tần chính và bộ lọc IF (có thể chuyển mạch được) có tỷ số băng thông 60/6dB thấp

 Bộ phận dò tìm và chỉ thị, ví dụ như đồng hồ đo số hoặc tương tự, ghi đồ thị, hoặc bộ chuyển đổi A/D và thiết bị tính toán, hiển thị

o Nguồn hiệu chuẩn (ví dụ: tín hiệu chuẩn CW hay thiết bị phát tín hiệu tracking, phát xung hoặc tạp ngẫu nhiên), nguồn tín hiệu chuẩn cũng có thể là một phần của máy thu đo hoặc máy phân tích phổ

2.2.6 Các lưu ý khi thực hiện phép đo:

- Khi đo các phát xạ được điều chế, các thông số về băng thông, các hàm thống kê, bộ tách sóng và thông số thời gian của các thiết bị đo được sử dụng trong phép đo cường độ trường là tương đối quan trọng Các thông tin này thường có sẵn và đi kèm với các thiết bị được sản xuất thương mại nhưng thường là không được biết khi sử dụng kết hợp nhiều thiết bị đo trừ phi thực hiện các bước cụ thể để đo hoặc tính toán các thông số này Việc kết hợp

2 2

2 i

d

A g

P P

d

g P

d P

e e

e r

e e

nhiều thiết bị đo cần người có kinh nghiệm và đây cũng có thể là nguyên nhân dẫn đến các sai số phép đo

- Độ chính xác khi thực hiện phép đo kết hợp nhiều thiết bị đo là không thể dự tính được trừ phi biết trước chi tiết về thiết bị và đấu nối, bao gồm cả các thông số nêu trên Vì vậy, phương pháp thường sử dụng trên thực tế để hiệu chuẩn khi sử dụng kết hợp nhiều thiết bị đo là so sánh trực tiếp với thiết bị đo cường độ trường hoặc máy phát tín hiệu có các đặc tính ổn định và biết trước

- Băng thông đo phải đủ rộng để thu được tín hiệu gồm tất cả các thành phần chủ yếu của phổ tín hiệu điều chế

- Kiểu bộ tách sóng cần chọn phù hợp để đảm bảo đo được sóng mang tín hiệu

- Chọn kiểu tách sóng và băng thông:

Loại tín hiệu

Băng thông tối thiểu

(kHz)

Kiểu tách sóng

Narrow band FM radio channel

Spacing:

12.5kHz 20.0kHz 25.0 kHz

7.5

12

12

Tách sóng trung bình Tách sóng trung bình Tách sóng trung bình

Bảng 2.2 Cách đặt thông số khi đo

- Phân loại các kỹ thuật đo theo tần số:

- Tần số dưới 30 MHz:

o Dưới 30 MHz (bước sóng lớn hơn 10m), anten đo thực tế thường nhỏ (0.1λ) so với bước sóng Anten thường hay được sử dụng là anten vòng (gồm một hoặc nhiều vòng cách điện) có đường kính là

số nguyên lần 0.6 m hoặc anten cần đứng với chiều dài nhỏ so với

¼ bước sóng Các anten này có thể là anten tích cực hoặc anten thụ động Nếu sử dụng anten tích cực cần phải chú ý tránh quá tải Anten cần đứng được sử dụng với một mặt phản xạ đặt trên mặt đất Sử dụng anten cần có lợi điểm là anten vô hướng (không phải chỉnh hướng anten)

o Với tần số thấp trong dải dưới 30MHz đặc điểm của địa hình và cây cối, đường dây, các công trình xung quanh có ảnh hưởng khác nhau đối với cường độ thành phần điện và từ trường và góc phân cực Chúng còn ảnh hưởng tới trở kháng của anten Các phép đo

sử dụng anten vòng thường ít bị ảnh hưởng bởi các đối tượng xung quanh hơn là sử dụng anten cần

- Tần số từ 30MHz đến 1000 MHz:

o Từ 30MHz đến 1000MHz (bước sóng từ 10m đến 30cm), anten đo

có kích thước so sánh được với bước sóng Anten hay sử dụng đo cường độ trường là anten lưỡng cực (dipole) cộng hưởng nửa bước sóng

o Với anten dipole cần tránh ảnh hưởng do môi trường và cáp nối, đây là nguyên nhân gây ra độ không đảm bảo đo Anten dải rộng

hay anten có hướng thường sử dụng ở phần dải tần trên, đặc biệt là anten loga chu kỳ và anten loga-nón Đặc tính hướng của anten thường tránh hoặc giảm được ảnh hưởng môi trường

- Vị trí đo:

- Vị trí cố định:

o Điểm đo thích hợp là nơi các phát xạ được ghi lại sẽ không bị ảnh hưởng bởi các vật cản và địa hình xung quanh Đo cố định thường được đo chủ yếu tại các tần số thấp (dưới 30MHz) Trong thời gian đo, độ cao và hướng của anten được thay đổi để ghi lại các mức cường độ trường lớn nhất

o Đo phân bố không gian của cường độ trường, để đánh giá cường độ trường

đo được có độ tin cậy cao tại vị trí có khoảng cách biết trước từ máy phát, ta cần biết phân bố không gian của cường độ trường trong môi trường lân cận

điểm đo Do đó cần thực hiện một số phép đo ở khu vực ranh giới

o Giả sử rằng trường điện từ tuân theo phân bố chuẩn loga, số lượng phép đo cần thực hiện để đạt được độ tin cậy ở một mức nhất định với độ chính xác

đo cường độ trường nằm trong khoảng nhất định xung quanh cường độ trường mong muốn, phụ thuộc vào độ lệch chuẩn  Bằng cách tìm các điểm

thu tốt nhất và xấu nhất trong khu vực đó có thể xác định được Emax và Emin Dựa trên kinh nghiệm thực tế ước lượng độ lệch chuẩn được xác định

bằng công thức Emax-Emin=5σ Số lượng các mẫu do đó có thể xác định từ

Bảng 2.3 Số các mẫu đo cường độ trường tại điểm cố định

- Đo theo tuyến:

o Bị ảnh hưởng bởi các điều kiện thu xung quanh, giá trị thực của cường độ trường có thể chênh lệch đáng kể so với giá trị dự đoán Do đó cần phải xác minh các giá trị này bằng các phép đo để xác định vùng phủ sóng trên diện rộng

o Tất cả các phép đo phải được ghi cùng với dữ liệu toạ độ địa lý để xác định điểm đo dọc theo các tuyến đường trong vùng cần xác định

o Các hệ thống mạng số (như GSM, DCS1800, UMTS, hoặc DAB) nhạy cảm với các ảnh hưởng phản xạ Trong trường hợp này, bên cạnh việc đo mức tín hiệu, cần thực hiện phép đo chất lượng thu, bằng cách đo tỷ lệ lỗi bít (BER) hoặc đo đáp ứng xung kênh (CIR) để đánh giá hoạt động của hệ thống Sử dụng các thiết bị đo đặc biệt tự động khởi phát cuộc gọi, các phép đo này có thể thực hiện với các mạng số đang hoạt động mà không gây các tác dụng bất lợi cho mạng thông tin

- Đo lưu động:

o Đo lưu động khi thiết bị đo cường độ trường được lắp trên xe Lợi ích của việc

đo lưu động so với đo cố định là có thể quan sát phân bố cường đo trường theo

cả không gian và thời gian Đặc điểm này đặc biệt hữu ích khi đo cường độ

trường dải VHF/UHF do phép đo cần thực hiện tại các độ cao khác nhau Tuy nhiên, do đặc tính truyền sóng trong các băng tần này, cần phải điều chỉnh anten theo hướng và phân cực của tín hiệu thu được

o Do ảnh hưởng của các tín hiệu phản xạ, cường động trường dọc theo các tuyến

dao động rất lớn

o Các kết quả đo kiểm cường độ trường có thể tính toán dựa trên số lượng lớn

dữ liệu thô thu được bằng cách áp dữ liệu này vào các phân bố thống kê Số lượng các điểm mẫu cần có đủ để thể hiện thống kê đối với fading thời gian dài và các tần số mẫu đủ lớn để xác định các thống kê đối với fading thời gian ngắn của trường điện từ

o Để đạt được độ dự trữ tin cậy 1dB xung quanh giá trị trung bình đúng, các mẫu cường độ trường cần được đo cách nhau 0.8, trên một khoảng là 40 đo lấy trung bình thời gian dài (50 giá trị đo trên khoảng cách 40 bước sóng)

o Ngoài ra, tốc độ của xe kiểm soát phải tuân theo quan hệ sau đây:

o Trong đó T r là khoảng thời gian ngắn nhất cần để máy thu lặp lại phép đo tại một tần số

2.2.7 Biểu diễn xử lý kết quả đo

- Tuỳ mục đích sử dụng kết quả đo, có thể biểu diễn dưới các dạng sau:

 Thuận lợi: Hiển thị kết hợp kết quả và địa điểm đo

- Biểu diễn thống kê kết quả đo:

 Biểu diễn theo phần trăm giá trị vượt mức

 Giá trị trung bình (vượt mức 50%)

 Giá trị vượt mức 90% (giá trị cận cực tiểu)

 Giá trị vượt mức 10% (giá trị cận cực đại)

 Mức tín hiệu lớn nhất

 Mức tín hiệu nhỏ nhất

 Biểu diên theo các phân bố thống kê (phân bố Gauss chuẩn hoá N(ē,  ): ē trung bình số học,  độ lệch chuẩn)

 Theo không gian

 Theo thời gian

 Theo cả không gian và thời gian

- Lưu ý về các thông số đặt:

 Băng thông đo: RBW, đặt để thu hết các thành phần chính của tín hiệu

 Độ chính xác đo mức: Phụ thuộc tốc độ quét

 Tránh ảnh hưởng giữa người, máy và cáp tới anten thu đo

- Ví dụ đo dùng máy phân tích phổ:

Hình 2.2 Sơ đồ đấu nối máy phân tích phổ, thu đo cường độ trường

 Anten biết trước thông số (gain hoặc anten factor)

Máy phân tích phổ

 Cáp, đầu nối biết trước suy hao (suy hao cáp, đầu nối trong dải tần nhất định

có thể xác định bằng các thiết bị,)

 Tần số: 100 MHz

 Độ tăng ích của anten: g = 10 dBi

 Suy hao cáp, đầu nối: c = 1.1dB

 Công suất đọc trên máy thu đo hoặc phân tích phổ: -60 dBm

Hình 2.3 Giá trị công suất được đọc trên phân tích phổ

2.3 Phương pháp đo băng thông chiếm dụng của tín hiệu vô tuyến (occupied bandwidth)

- Mục đích đo băng thông tín hiệu nhằm:

o Đánh giá chính xác băng thông tín hiệu

o Đánh giá ảnh hưởng lẫn nhau giữa các tín hiệu

o Đánh giá chất lượng máy phát tần số vô tuyến điện

2.3.1 Các khái niệm

- Băng thông cần thiết: Là độ rộng băng tần đủ để truyền tin tức với một tốc

độ và chất lượng yêu cầu với các điều kiện cho trước

- Băng thông chiếm dụng:Độ rộng của băng tần được giới hạn bởi tần số thấp

và tần số cao của một phát xạ cho trước, mà tại các phần thấp hơn giới hạn tần số thấp và cao hơn giới hạn tần số cao, công suất trung bình phát ra bằng

/2 % của toàn bộ công suất trung bình của một phát xạ đó

1 0

1 0

0

/47.978.145)/(

)/(

/33

.48)

()(

)/(

23.0)(log2077

.29

47107)()(

m dBW m

V dB e m dBW

s

m V dB dBm

k V dB v m V dB

e

dBm MHz

f g

k

V dB dBm

p V dB

v

c e

Hình 2.4 Độ rộng băng thông cần thiết

Hình 2.5 Độ rộng băng thông chiếm dụng

Giá trị /2% thường được lấy là 0.5%

- Băng thông x-dB: Độ rộng băng tần được gới hạn bởi phần tần số thấp và tần

số cao của một phát xạ cho trước, mà vượt quá các giới hạn này bất cứ thành phần phổ rời rạc hoặc mật độ công suất của phổ liên tục thấp hơn tối thiểu x

dB so với mức tham chiếu 0-dB Mức tham chiếu 0dB thường được xác định tại mức đỉnh của tần số trung tâm của tín hiệu

- Độ rộng băng phân dải (resolution bandwidth, ký hiệu Rbw): Sau bộ khuếch đại trung tần, tín hiệu cần phân tích được đưa đến bộ lọc trung tần thực chất tại đây tín hiệu được lọc qua một tham số gọi là Rbw (độ rộng băng phân dải), Rbw, Thường được xác định là độ rộng băng thông ở mức thấp hơn 3dB so với mức đỉnh của tần số trung tâm

Hình 2.6 Độ rộng băng thông x dB

- Phát xạ giả: Là những phát xạ trên một hay nhiều tần số ngoài băng thông cần thiết và khi giảm mức của nó mà không ảnh hưởng đến việc truyền thông tin Phát xạ giả bao gồm: Phát xạ hài, phát xạ ký sinh, sản phẩm xuyên điều chế, các thành phần sinh ra do đổi tần, có thể giảm các phát xạ giả mà không ảnh hưởng đến chất lượng thông tin được truyền đi

- Phát xạ ngoài băng:Là các phát xạ trên một hay nhiều tần số ngay bên ngoài băng thông cần thiết sinh ra do quá trình điều chế, nhưng loại trừ các phát xạ giả

- Miền phát xạ ngoài băng là miền kề ngoài độ rộng băng tần cần thiết

- Miền phát xạ giả: Là miền nằm ngoài miền phát xạ ngoài băng, trong miền

đó tại những tần số được coi là phát xạ giả, có mức trội hơn nền tạp âm

2.3.2 Các phương pháp đo

- Có thể lựa chọn một trong hai phương pháp sau đây để đo băng thông tín hiệu:

o Phương pháp đo băng thông chiếm dụng: 99%

o Phương pháp đo băng thông xdB: “x dB”

2.3.2.1 Nguyên lý phương pháp đo 99%:

- Tính toán băng thông chiếm dụng nhờ PSD:

o Tính toán nền nhiễu: Các giá trị PSD được cho bằng 0 nếu mức < Y trên nền tạp âm (thường chọn Y=6dB)

o Xác định 100% công suất (P): Phổ công suất (hay mức) tại từng vạch phổ trong băng tần cần đo

o Tính công suất phổ từ tần số thấp nhất trở lên tới khi đạt 0.5%P f1

o Tính công suất phổ từ tần số cao nhất trở xuống tới khi đạt 0.5%Pf2

o Vậy băng thông chiếm dụng: OBw= f2 - f1

- Đánh giá sai số của phương pháp đo 99%:

o Hình dạng phổ của tín hiệu: Khi phổ tín hiệu có độ dốc lớn tại các sườn của kênh thì độ chính xác cao hơn

o RBW: RBW nhỏ thì độ chính xác cao

o Dải tần đo (Span): nếu Span quá rộng thì càng giảm chính xác do có mặt của tạp âm Nhưng Span cũng phải đủ rộng để bao gồm các thành phần phổ dưới điểm 0.5% (hoặc –26dB)

o Mức của tạp âm và nhiễu: Bởi vì tạp âm và nhiễu ngoài kênh cũng tham gia vào phép tính nên càng có sự chênh lệch giữa tín hiệu có ích

và nhiễu thì phép đo càng chính xác Bởi vậy nên tỷ số công suất kênh lân cận tối thiểu (ACPR) hoặc sự chênh lệch giữa mức đỉnh và tạp âm

là 30dB để đảm bảo lỗi phép đo < 10%

- Ứng dụng thực hiện một số phép đo qua các thiết bị kiểm soát:

- Thiết lập thông số phép đo 99%:

o Tần số: Tần số trung tâm (ước lượng) của phát xạ

o Dải tần đo (Span): 1.5 đến 2 lần băng thông (ước lượng) của phát xạ

o Băng thông phân giải (RBW): nhỏ hơn 3% của Span

o Băng thông hiển thị (VBW): đặt auto hoặc =RBW

o Mức/độ suy hao: Điều chỉnh sao cho tỷ số S/N  30 dB

o Chế độ tách sóng: Peak hoặc Average

o Thời gian quét: Tự động (Auto)

o Đường hiển thị (Trace): MaxHold

2.3.2.2 Nguyên lý phương pháp đo x dB:

- Đặt thông số bộ lọc sao cho bao toàn bộ hình phổ của tín hiệu (spectrum shape)