Đề cương lý thuyết ngành thông tin vô tuyến VHF

Nội dung trả lời các câu hỏi lý thuyết ngành điện tử viễn thông về thông tin vô tuyến VHF Gồm các môn cơ sở ngành điện tử viễn thông 1. Cấu kiện điện tử 5 Transistor e. Giới thiệu chung và phân loại FET 2. Kỹ thuật mạch điện tử. 3. An toàn điện e. Điện cao áp được qui ước từ bao nhiêu Vol trở lên? Khoảng cách an toàn với các loại điện áp 3.2 YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI TÌNH TRẠNG NGƯỜI BỊ ĐIỆN GIẬT CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN ĐI QUA NGƯỜI THỜI GIAN TIẾP XÚC f. Điện áp an toàn qui ước khi tiếp xúc với con người là bao nhiêu? BIỆN PHÁP AN TOÀN ĐIỆN BIỆN PHÁP TỔ CHỨC QUẢN LÝ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT QUY TRÌNH AN TOÀN ĐIỆN KHI SỬA CHỮA ĐIỆN g. Đặt nối đất được qui định như thế nào trong Quy chuẩn và quy trình KTATĐ? i. Các biện pháp cấp cứu người khi bị điện giật? 4. Kỹ thuật thu phát vô tuyên điện. 1 Sự lan truyền sóng điện từ a. Nêu được đặc điểm của môi trường truyền dẫn vô tuyến. b. Nêu được khái niệm, đặc điểm chính của sóng điện từ. c. Phân biệt được các loại sóng lan truyền d. PHÂN LOẠI SÓNG VÔ TUYẾN 2 Truyền dẫn vô tuyến số a. Nêu ưu điểm, nhược điểm của truyền dẫn vô tuyến số. b. Nêu được khái niệm phân tập. So sánh các loại phân tập thời gian, phân tập tần số, phân tập không gian. So sánh ghép kênh và đa truy nhập c. Vẽ được sơ đồ khối của một kênh truyền dẫn vô tuyến số. Nêu chức năng từng khối trong sơ đồ. d. Nêu khái niệm và đặc điểm của kỹ thuật điều chế xung mã PCM. e. Hiểu biết về luồng T1, E1. Khái niệm, tốc độ các luồng số. Nguyên tắc ghép các luồng tốc độ cao. 3 Truyền dẫn vô tuyến tương tự a. Nêu được quy luật cơ bản của điều chế biên độ (AM) và điều chế tần số (FM). Vẽ dạng sóng tương ứng. b. Đánh giá ưu, nhược điểm của các loại điều chế tương tư: điều chế AM, điều chế FM, điều chế pha. c. Nêu được công thức tính công suất tải tin, công suất sóng mang và công suất biên tần. Giải thích được vì sao khi thay đổi độ sâu điều chế sẽ làm thay đổi công suất tín hiệu biên tần? d. Phân tích vì sao trong ngành hàng không các máy thuphát thường sử dụng kiểu điều chế AM. e. Vẽ được sơ đồ khối và nêu nguyên lý hoạt động của của máy phát điều chế AM. f. Vẽ được sơ đồ khối và nêu nguyên lý hoạt động của của máy thu AM. 5. Kỹ thuật anten, truyền sóng. 6. Kỹ thuật xung, số. 7. Hiểu rõ nguyên lý về cơ sở đo lường điện tử Cấp độ 2 1. Kỹ thuật anten, truyền sóng. 1. Vị trí, chức năng của ăng ten trong thông tin vô tuyến điện. Các thông số cơ bản của anten: PTIT CÁC ĐẶC TÍNH CỦA ANTEN Anten và TS tham khảo thêm vao Các thông số chính anten trong Datasheet: Giàn phản xạ (ground plane, counterpoise): Kích thước của giàn phản xạ (ground plane, counterpoise): Dạng bức xạ (radiation pattern): Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương (Equivalent Isotropic Radiated Power EIRP) Công suất bức xạ (radiated power): Băng thông (Bandwidth): 2. Các nguồn bức xạ nguyên tố: Dipol điện, Dipol từ, Nguyên tố bức xạ hỗn hợp. PTIT 3. Lý thuyết chấn tử đối xứng. 4. Khái niệm, ý nghĩa của hệ số định hướng và hệ số tăng ích anten. 4.1 Hệ số định hướng: 4.2 Hệ số khuếch đại của anten 5. Khái niệm, công thức, ý nghĩa các đại lượng công suất bức xạ, điện trở bức xạ và hiệu suất anten. 6. Trở kháng vào của anten, ý nghĩa và yêu cầu cho trở kháng vào của anten. Sự phối hợp trở kháng của anten với Feeder. 7. Sự phân cực của anten: các loại phân cực, hệ thống thống thực tế sử dụng dạng phân cực nào. a) Sự phân cực của anten: polarization b) hệ thống thống thực tế sử dụng dạng phân cực nào: 100 Sóng điện từ 1.3. Các đặc trưng cơ bản của môi trường Các phương trình Maxwell 1.4.1. Đinh luật dòng điện toàn phần 10. Nguyên lý và quy tắc truyền lan sóng điện từ. 11. Các dạng phân cực sóng: Phân cực thẳng, phân cực tròn, phân cực elip, phân cực chéo. Dạng phân cực của các hệ thống vô tuyến hiện đang sử dụng. 12. Nguyên tắc phân chia băng tần sóng vô tuyến điện. Khái niệm cửa sổ vô tuyến. Các băng sóng vô tuyến điện hiện đang sử dụng trong hệ thống. Nguyên tắc Khái niệm cửa sổ vô tuyến Các băng sóng vô tuyến điện hiện đang sử dụng trong hệ thống: HF, VHF, SHF (330GHz) 13.Truyền sóng thẳng sóng truyền trong không gian tự do : Khái niệm, nguyên tắc, đặc điểm và ứng dụng trong thực tế. Khái niệm và Nguyên tắc : Nguyên tắc: Đặc điểm: 14. Truyền lan sóng bề mặt: Khái niệm, nguyên tắc, đặc điểm và ứng dụng trong thực tế. 15. Truyền lan sóng tầng đối lưu: Khái niệm, nguyên tắc, đặc điểm và ứng dụng trong thực tế. 1 Anten đặt trên mặt đất phẳng 2 Anten đặt trên mặt đất cầu 16. Truyền lan sóng tầng điện ly truyền lan sóng trời: Khái niệm, nguyên tắc, đặc điểm và ứng dụng trong thực tế 20. Khác 21. Tương thích trường điện từ (EMC) 22. Truyền sóng trong vật dẫn Kỹ thuật xung, số. cổng logic cơ bản a. Nắm được các hàm logic cơ bản CẤP ĐỘ 3 1. Xử lý số tín hiệu. 1 Tín hiệu và hệ thống xử lý tín hiệu. a. Hiểu được cách phân loại tín hiệu, biểu diễn tín hiệu rời rạc. b. Hiểu được thành phần và và ưu điểm của hệ thống xử lý số tín hiệu c. Hiểu được khái niệm về tần số trong tín hiệu rời rạc về biên độ và liên tục d. Hiểu được quá trình chuyển đổi từ tín hiệu tương tự sang tín hiệu số và ngược lại 2. Kỹ thuật truyền dẫn (thông tin vệ tinh, thông tin quang, viba và cáp đồng, cáp đồng trục). Thông tin vệ tinh Nguyên lý cơ bản truyền dẫn thông tin vệ tinh Các băng tần sử dụng phổ biến (băng C, Ku, Ka) Cấu trúc cơ bản trạm mặt đất Cấu trúc trạm mặt đất VSAT sử dụng trong công ty QLB miền Bắc. Vai trò các khối cơ bản của trạm mặt đất (Anten, LNA, Feedhorn, HPA, ODU, UpDown Converter, IF combiderdevider, Modem) Các kỹ thuật đa truy nhập sử dụng trong TTVT: TDMA, FDMA, CDMA Các khái niệm đa kênh trên một sóng mang MCPC, đơn kênh trên một sóng mang SCPC. Phân cực sóng mang trong TTVT (phân cực thẳng, phân cực elip, phân cực tròn). Khái niệm về quĩ đạo của vệ tinh trong không gian ( quĩ đạo địa tĩnh GEO, quĩ đạo trung bình MEO, quĩ đạo thấp LEO) Các phương thức điều chế số BPSK, QPSK, QAM,.. Một số vấn đề trong truyền dẫn TTVT: trễ đường truyền, suy hao tín hiệu truyền dẫn, tạp âm do mưa và khí quyển, băng thông Nhắc lại ở trên: tạp âm do mưa và khí quyển Băng thông Thông tin quang Sơ đồ mạng thông tin quang. Ưu điểm hệ thống thông tin quang. Ưu nhược điểm hệ thống cáp quang so với cáp đồng. Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng khả năng của hệ thống thông tin quang. Nguyên lý ghép kênh WDM. Sơ đồ khối tổng quát, đặc điểm hệ thống WDM, các linh kiện trong hệ thống WDM. Khái niệm khuếch đại quang. Nguyên lý, phân loại, các thông số kỹ thuật và ứng dụng của khuếch đại quang. Ưu điểm khuếch đại quang so với trạm lặp quang điện. Suy hao trong sợi quang. Ảnh hưởng của tán sắc trong sợi quang. Các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng tiêu hao công suất trên sợi quang. Phương pháp giảm suy hao do uốn cong. Phân biệt sợi quang đơn mode, sợi quang đa mode. Nguyên tắc truyền ánh sáng trên sợi SM. Nguyên tắc truyền ánh sáng trên sợi MM Chức năng bộ phát quang. Nguyên lý bộ phát quang LED, bộ phát quang LASER. Chức năng khối EO và khối OE trong hệ thống thông tin quang. Nguyên lý bộ thu quang. Linh kiện thực hiện tách sóng quang trong bộ thu quang Vai trò của DWDM. Những đặc điểm ưu việt của DWDM. Công nghệ ghép kênh SDH. Cấu trúc khung SDH. Ưu điểm của SDH so với PDH. Phương pháp giám sát lỗi trong hệ thống SDH. Luồng STM1, STM4, STM16, STM64 Thông tin viba ĐẶC ĐIỂM TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ So sánh ưu nhưọc điểm và ứng dụng của môi trường truyền dẫn sử dụng cáp quang vói vô tuvến trong viễn thông. Các thành phần cơ bản của môt hệ thống truyền vi ba Chức năng của các thành phần cơ bản trong hệ thống truyền dẫn vi ba: Indoor, outdoor, anten, circulator. Mô tả tín hiệu truyền dẫn trong hệ thống truyền dẫn viba. Khái niệm miền Fresnel, hiện tượng pha đinh trong thu phát sóng vô tuyến tầm nhìn thẳng. Kỹ thuật phân tập sử dụng trong thu phát viba (phân tập không gian, phân tập tần số,…) Cáp đồng, cáp đồng trục Các loại cáp xoắn đôi UTP, STP. Đặc điểm các loại cáp xoắn đối. Ưu nhược điểm của cáp xoắn. Cấu tạo của cáp đồng trục? Phân loại cáp đồng trục, đặc điểm các loại cáp đồng trục. Ưu nhược điểm cáp đồng trục. Chuẩn giao tiếp RS232 V.24 (đặc tính cơ, đặc tính điện, chân chức năng). RS232 standard variants Chuẩn giao tiếp RS449 (đặc tính cơ, đặc tính điện, chân chức năng) Chuẩn giao tiếp RS422A V.11 (đặc tính cơ, đặc tính điện, chân chức năng) Tóm tắt sự khác biệt giữa RS232, RS422 và RS485 Chuẩn giao tiếp RS485 (đặc tính cơ, đặc tính điện, chân chức năng) Chuẩn giao tiếp V.35 (đặc tính cơ, đặc tính điện, chân chức năng) Chuẩn giao tiếp E1 (đặc tính cơ, đặc tính điện, chân chức năng) Đấu nối cáp cho các chuẩn giao tiếp khác nhau, cáp thẳng, cáp chéo Khái niệm về nhiễu vô tuyến điện. 1 Khái niệm nhiễu vô tuyến điện a. Nêu được định nghĩa nhiễu thông tin vô tuyến điện. b. Mô tả hiện tượng nhiễu thông tin vô tuyến điện. 2 Điều kiện cần và đủ để xuất hiện nhiễu thông tin vô tuyến điện Khái niệm điều kiện cần, điều kiện đủ, điều kiện cần và đủ a. Nêu rõ điều kiện cần của nhiễu vô tuyến điện. b. Nêu rõ điều kiện đủ của nhiễu vô tuyến điện 3 Các mức độ nhiễu thông tin vô tuyến điện a. Giải thích khái niệm nhiễu cho phép. b. Giải thích khái niệm nhiễu chấp nhận được. c. Giải thích khái niệm nhiễu có hại 4 Nguyên nhân gây ra nhiễu có hại và biện pháp khắc phục a. Trình bày các nguyên nhân gây ra nhiễu cho hại (nhiễu trùng kênh, nhiễu kênh liền kề, nhiễu do xuyên điều chế, nhiễu do tương thích điện từ, nhiễu do các phát xạ không mong muốn, nhiễu do điện thoại không dây). b. Trình bày các biện pháp để hạn chế nhiễu có hại (quy định trong luật TSVTĐ).

1 Cấu kiện điện tử

5- Transistor

e Giới thiệu chung và phân loại FET

1.1 Nguyên lý hoạt động cơ bản

Nguyên lý hoạt động cơ bản của tranzito trường FET là dòng điện đi qua một môi trường bán dẫn có tiết diện dẫn điện thay đổi dưới tác dụng của điện trường vuông góc với lớp bán dẫn đó Khi thay đổi cường độ điện trường sẽ làm thay đổi điện trở của lớp bán dẫn

và do đó làm thay đổi dòng điện đi qua nó Lớp bán dẫn này được gọi là kênh dẫn điện

1.2 Phân loại

Tranzito trường có hai loại chính là:

- Tranzito trường điều khiển bằng tiếp xúc P-N (hay gọi là tranzito trường mối nối): Junction field- effect transistor - viết tắt là JFET

- Tranzito có cực cửa cách điện: MOSFET

Chia làm 2 loại là MOSFET kênh sẵn và MOSFET kênh cảm ứng Mỗi loại FET lại đượcphân chia thành loại kênh N và loại kênh P

1.3 Cấu tạo chung

Tranzito trường có ba chân cực là cực Nguồn ký hiệu là chữ S (source); cực Cửa ký hiệu

là hữ G (gate); cực Máng ký hiệu là chữ D (drain) Cực nguồn (S): cực nguồn mà qua đó các hạt dẫn đa số đi vào kênh và tạo ra dòng điện nguồn IS Cực máng (D): là cực mà ở

đó các hạt dẫn đa số rời khỏi kênh Cực cửa (G): là cực điều khiển dòng điện chạy qua kênh.

1.4 Ưu nhược điểm của Transistor trường

Ưu điểm

+ Dòng điện qua tranzito chỉ do một loại hạt dẫn đa số tạo nên Do vậy FET là loại cấu kiện đơn cực (unipolar device)

+ FET có trở kháng vào rất cao

+ Tiếng ồn trong FET ít hơn nhiều so với tranzito lưỡng cực

+ Nó không bù điện áp tại dòng ID = 0 và do đó nó là cái ngắt điện tốt

+ Có độ ổn định về nhiệt cao

+ Tần số làm việc cao

Nhược điểm:

Nhược điểm chính của FET là hệ số khuếch đại thấp hơn nhiều so với tranzito lưỡng cực

1.5 Tầng khuếch đại vi sai dùng FET

Về nguyên lý hoạt động của mạch khuếch đại vi sai không có gì khác với mạch dùng tranzito lưỡng cực, chỉ có trở kháng vào của mạch dùng FET thì lớn hơn nhiều (có thể tớihàng trăn lần cao hơn so với dùng BJT)

1.6 Mạch phát sóng RC dùng FET

Ở tầng khuếch đại có hệ số khuếch đại K=gm.RL, trong đó gm là độ hỗ dẫn của FET và

RL là điện trở tải của mạch

Mạch tạo dao động RC cho dao động có tần số đủ thấp Trong khối khuếch, tín hiệu ra ngược pha với tín hiệu vào (FET mắc Nguồn chung) nên mạch hồi tiếp RC phụ thuộc tần

số phải dịch pha tín hiệu 1800 ở tần số phát sóng

2 JFET - Tranzito trường điều khiển bằng tiếp xúc P-N

2.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc

2.1.3 Đặc tuyến của JFET

• Đặc tuyến ra:

Xét trường hợp JFET phân cực với điện áp VGG=0

- Tăng dần VDD thì VDS tăng và ID tăng tuyến tính theo Khi tăng VDD thì vùng nghèo

có xu hướng rộng ra, tuy nhiên khi VDD chưa đủ lớn thì bề rộng của vùng nghèo chưa đủrộng để gây ảnh hưởng tới ID => ID & VDS có mối quan hệ tuyến tính khi VDD đủ nhỏ Mối quan hệ này thể hiện ở đặc tuyến ra A → B ( Miền OHM)

- VDD đủ lớn, khi đó VDS đủ lớn, lúc này bề rộng vùng nghèo bắt đầu gây ảnh hưởng dòng ID Nó kiềm hãm sự tăng của dòng ID trước sự tăng của VDS Mối quan hệ này thể hiện ở đặc tuyến ra B → C (Miền không đổi)

- VDD tiếp tục tăng đến giá trị đủ lớn để đánh thủng tiếp giáp P-N thì ID tăng đột ngột theo VDS, miền này gọi là miền đánh thủng; JFET làm việc ở chế độ này sẽ bị hỏng

• Đặc tuyến truyền đạt:

Ta thấy VGS(0 → VGS off) điều khiển dòng ID Với JFET kênh N VGS off < 0, JFET kênh P VGS off > 0 Đồ thị thể hiện mối quan hệ VGS và ID là đặc tuyến truyền đạt, có dạng:

Đường cong này chính là đặc tuyến truyền đạt của JFET kênh N, cho ta biết giới hạn hoạtđộng của JFET.

FET được xếp vào các linh kiện tuân theo luật bình phương

2.2 Các cách mách của JFET trong sơ đồ mạch

Như các tranzito lưỡng cực, tranzito trường cũng có 3 cách mắc trong các sơ đồ mạch khuếch đại là: sơ đồ mắc cực nguồn chung, sơ đồ mắc cực máng chung, sơ đồ mắc cực cửa chung

2.2.1 Sơ đồ cực nguồn chung:

Nguồn cung cấp một chiều VDD, điện trở định thiên RG, tải RD Sơ đồ mắc cực nguồn chung giống như sơ đồ mắc cực phát chung đối với các tranzito lưỡng cực, có điểm khác

là dòng vào IG thực tế bằng 0 và trở kháng vào rất lớn

Đặc điểm của sơ đồ cực nguồn chung:

- Tín hiệu vào và tín hiệu ra ngược pha nhau

- Trở kháng vào rất lớn Z vào = RGS ≈ ∞

- Trở kháng ra Zra = RD // rd

- Hệ số khuếch đại điện áp μ ≈ S rd > 1

Đối với tranzito JFET kênh N thì hệ số khuếch đại điện áp khoảng từ 150 lần đến 300 lần, còn đối với tranzito JFET kênh loại P thì hệ số khuếch đại chỉ bằng một nửa là khoảng từ 75 lần đến 150 lần

2.2.2 Sơ đồ mắc cực máng chung:

Sơ đồ mắc cực máng chung giống như sơ đồ mắc cực góp chung của tranzito lưỡng cực Tải RS được đấu ở mạch cực nguồn và sơ đồ còn được gọi là mạch lặp cực nguồn.Đặc điểm của sơ đồ này có:

- Tín hiệu vào và tín hiệu ra đồng pha nhau

Sơ đồ cực máng chung được dùng rộng rãi hơn, cơ bản là do nó giảm được điện dung vàocủa mạch, đồng thời có trở kháng vào rất lớn Sơ đồ này thường được dùng để phối hợp trở kháng giữa các mạch.

2.2.3 Sơ đồ mắc cực cửa chung:

Sơ đồ này theo nguyên tắc không được sử dụng do có trở kháng vào nhỏ, trở kháng ra lớn

2.3 Phân cực cho JFET

Giống như tranzito lưỡng cực, tranzito trường cũng có các cách phân cực như: phân cực

cố đinh, phân cực phân áp và phân cực hồi tiếp

2.3.1 Phân cực cố định

Trong cách phân cực này nguồn điện VGG được đặt vào cực cửa và mạch được gọi là phân cực cố định vì có UGS = -UGG có giá trị cố định.Như vậy, muốn xác định điểm làm việc Q thích hợp ta phải dùng 2 nguồn cung cấp Đây là điều bất lợi của phương pháp phân cực này

2.3.2 Phân cực phân áp

Phương pháp này rất hữu hiệu cho tranzito lưỡng cực nhưng đối với JFET thì không tiện lợi khi sử dụng

2.3.3 Phân áp tự cấp (còn gọi là tự phân cực)

Đây là cách phân cực không giống như đối với BJT và nó là cách phân cực hữu hiệu nhấtđối với JFET, trong cách phân cực này thì điện áp UGS = D-IRS

2.4 Các tham số của FET ở chế độ tín hiệu nhỏ

Các tham số của FET thường là: độ hỗ dẫn, trở kháng ra, trở kháng vào và hệ số khuếch đại Sơ đồ mạch tương đương của Fet ở chế độ tín hiệu nhỏ cũng giống như ở transistor lưỡng cực ở chế độ này dòng điện cực máng Id là một hàm của điện áp trên cực cửa UGS và điện áp trên cực máng UDS, ta có:

ID = f(UGS,, UDS )

Khi cả hai điện áp trên cực cửa và cực máng đều biến đổi thì dòng điện thì dòng điện cực máng sẽ thay đổi theo

Trong chế độ tín hiệu nhỏ các đại lượng ∆iD = id ; ∆uGS = ugs ; ∆uDS = uds như vậy công thức trên được viết :

2.4.1 Độ hỗ dẫn ( kí hiệu là gm)

Độ hỗ dẫn của FET biểu thị khả năng điều khiển của điện áp cực cửa UGS lên dòng điện xoay chiều cực máng ID Giá trị hỗ dẫn nằm trong khoảng S = 3 : 20 mA/V

2.4.2 Điện trở ra hay còn gọi là điện trở máng ( rd)

Điện trở máng biểu thị sự ảnh hưởng của điện áp cực máng UDS và dòng điện cực máng

ID ta có công thứC:

2.4.3 Hệ số khuếch đại điện áp µ

Hệ số khuếch đại điện áp trên cực cửa tác động lên dòng điện cực máng mạnh hơn so với điện áp trên cực máng Ta có công thức:

So sánh các công thức tính độ hổ dẫn gm , điện trở máng rd à hệ số khuếch đại điện áp µ

ta có công thức:

Hệ số khuếch đại có giá trị khoảng từ vài chục đến vài trăm lần.

2.5 Sơ đồ tương đương của FET trong chế độ tín hiệu nhỏ

Tụ điện CGS là điện dung kí sinh của FET khi transistor làm việc ở tần số thấp thì chúng không gây ảnh hưởng gì cho mạch, nhưng khi tần số cao chúng có thể gây ngắn mạch giữa các chân cực của transistor Vì tiếp xúc P-N của cực cửa phân cực ngược nên các điện trở giữa cực cửa - cực nguồn rGS , và cực cửa - cực máng rDG do đó hai điện trở này được bỏ qua

Ta có:

Và

Ta tính được:

Trong đó gmo là giá trị độ hổ dẫn khi UGS = 0 và được xác định

Vì IDO và UGSngắt ngược pha nhau nên g mo luôn dương

3 Tranzito trường loại cực cửa cách ly (IGFET)

Đây là loại tranzito trường có cực cửa cách điện với kênh dẫn điện bằng một lớp cách điện mỏng Lớp cách điện thường dùng là chất oxit nên ta thường gọi tắt là tranzito trường loại MOS Tên gọi MOS được viết tắt từ ba từ tiếng Anh là: Metal - Oxide - Semiconductor

Tranzito trường MOS có hai loại: tranzito MOSFET có kênh sẵn và tranzito MOSFET kênh cảm ứng Trong mỗi loại MOSFET này lại có hai loại là kênh dẫn loại P và kênh loại N

3.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của MOSFET kênh sẵn[ sửa ]

3.1.1 Cấu tạo:[sửa]

Tranzito trường MOSFET kênh sẵn còn gọi là MOSFET-chế độ nghèo (Depletion-Mode)MOSFET viết tắt là DMOSFET Tranzito trường loại MOS có kênh sẵn là loại tranzito

mà khi chế tạo người ta đã chế tạo sẵn kênh dẫn

3.1.2 Nguyên lý hoạt động[sửa]

Tranzito loại MOSFET kênh sẵn có hai loại là kênh loại P và kênh loại N.Khi tranzito làm việc, thông thường cực nguồn S được nối với đế và nối đất nên US = 0.Các điện áp đặt vào các chân cực cửa G và cực máng D là so với chân cực S Nguyên tắc cung cấp nguồn điện cho các chân cực sao cho hạt dẫn đa số chạy từ cực nguồn S qua kênh về cực máng D để tạo nên dòng điện ID trong mạch cực máng Còn điện áp đặt trên cực cửa có chiều sao cho MOSFET làm việc ở chế độ giàu hạt dẫn hoặc ở chế độ nghèo hạt dẫn

Nguyên lý làm việc của hai loại tranzito kênh P và kênh N giống nhau chỉ có cực tính củanguồn điện cung cấp cho các chân cực là trái dấu nhau.

MOSFET kênh sẵn loại P MOSFET kênh sẵn loại N

a- MOSFET kênh sẵn loại P.

b- MOSFET kênh sẵn loại N

3.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của MOSFET kênh cảm ứng[ sửa ]

3.2.1 Cấu tạo:

Tranzito trường loại MOS kênh cảm ứng còn gọi là MOSFET chế độ giàu Mode MOSFET vi ết tắt là E-MOSFET) Khi chế tạo MOSFET kênh cảm ứng người ta không chế tạo kênh dẫn Do công nghệ chế tạo đơn giản nên MOSFET kênh cảm ứng được sản xuất và sử dụng nhiều hơn

(Enhancement-3.2.2 Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý làm việc của loại kênh P và kênh N giống hệt nhau chỉ khác nhau về cực tính của nguồn cung cấp đặt lên các chân cực Trước tiên, nối cực nguồn S với đế và nối đất, sau đó cấp điện áp giữa cực cửa và cực nguồn để tạo kênh dẫn

Tạo kênh dẫn và khả năng điều khiển của tranzito:

Ta trình bày nguyên lý hoạt động của MOSFET kênh cảm ứng loại P

Theo nguyên tắc cấp nguồn điện cho các chân cực, ta cấp nguồn điện UGS < 0 để tạo kênh, còn UDS < 0 để tác động cho các lỗ trống chuyển động từ cực nguồn về cực máng tạo nên dòng điện ID.

Khi ta đặt một điện áp lên cực cửa âm hơn so với cực nguồn (UGS < 0) đến một giá trị gọi là điện áp ngưỡng (ký hiệu là UGSth) thì một số các lỗ trống được hút về tạo thành một lớp mỏng các lỗ trống trên bề mặt của lớp bán dẫn đế Si(N), nối liền cực nguồn S vớicực máng D và kênh dẫn điện được hình thành

Sự hình thành kênh dẫn của MOSFET loại P

Khi kênh đã xuất hiện, dưới tác dụng của điện trường cực máng các lỗ trống sẽ di chuyển

từ cực nguồn, qua kênh, về cực máng và tạo nên dòng điện trong tranzito ID

Tiếp tục cho UGS càng âm hơn, nghĩa là |UGS|>|UGSth|, thì số lỗ trống được hút về kênhcàng nhiều, mật độ hạt dẫn trong kênh càng tăng lên, độ dẫn điện của kênh càng tăng dẫn đến cường độ dòng điện chạy qua kênh cũng tăng lên

3.3 Các cách mắc của MOSFET trong sơ đồ mạch khuếch đại

Giống như JFET, tranzito loại MOSFET cũng có 3 cách mắc cơ bản là cực nguồn chung, cực máng chung và cực cửa chung Trong 3 cách mắc này thì cách mắc cực cửa chung không được sử dụng trên thực tế Do vậy, thông thường ta sử dụng hai cách mắc nguồn chung và máng chung

3.4 Phân cực cho MOSFET

Cũng như BJT và JFET, thông thường có 3 cách phân cực cho MOSFET là: a/ phân cực

cố định, b/ phân cực hồi tiếp và c/ phân cực phân áp

Phân cực zero và ID = IDo Đây là cách phân cực đơn giản nhất Sơ đồ hình b là cách phân cực hồi tiếp cực máng cho MOSFET kênh cảm ứng Do dòng IG = 0 nên URG = 0V và Ur = Uv Sơ đồ hình c là mạch phân cực phân áp Ở cách phân áp này có trở kháng vào Zv = R1//R2; UGS = UG – IDRS

3.5 Sơ đồ mạch tương đương của MOSFET

Trong sơ đồ, điện trở Zv rất lớn (Zv = RGS ≈ ∞) nên trong các sơ đồ mạch tương đương mạch vào gần như hở mạch Điện trở rd là trở kháng ra và nó là điện trở của kênh đối với thành phần xoay chiều

4 Một số ứng dụng của FET

Trong kỹ thuật điện tử, tranzito trường được sử dụng gần giống như tranzito lưỡng cực Tuy nhiên, do một số các ưu nhược điểm của FET so với BJT đã nói ở trên, đặc biệt là hệ

số khuếch đại thấp, mà tranzito trường thường được sử dụng ở những mạch thể hiện được

ưu thế của chúng Đặc biệt trong việc tích hợp IC thì tranzito trường được ứng dụng rất hiệu quả vì cho phép tạo ra các IC có độ tích hợp rất cao (LSI và VLSI) FET được dùng khuyếch đại vi sai, phát sóng RC

2 Kỹ thuật mạch điện tử.

3 An toàn điện

e Điện cao áp được qui ước từ bao nhiêu Vol trở lên?

TL: Điện cao áp quy ước từ 1000 V trở lên và điện hạ áp quy ước dưới 1000 V (lấy từ

AN toàn điện của Điện lực, quy chuẩn VN về AT điện)

a) Điện hạ thế:

CẤP ĐIỆN ÁP 220V-380V

Chiều cao cột điện hạ thế từ 5m-8m tùy địa hình

Tại Việt Nam, điện hạ thế có 1 mức: 0,4kV (400V)

cột có chiều cao trên 18m:

Dễ nhận biết nhất đối với đường điện cao thế là quan sát chuỗi sứ, thông thường được nhận biết như sau:

+ Với điện áp 500kV khoảng 24 bát/chuỗi;

+ Với điện áp 220kV từ (12-14) bát/chuỗi;

+ Với điện áp 110kV từ (6-9) bát/ chuỗi;

+ Với điện áp 35kV từ (3 – 4) bát/chuỗi, có thể dùng sứ đứng

Khoảng cách an toàn với các loại điện áp

Mọi người cần chú ý giữ khoảng cách an toàn tối thiểu theo bảng dưới đây để tránh các nguy cơ, hiểm họa có thể xẩy ra hậu quả nghiêm trọng dẫn đến sự cố mất điện và tai nạn điện dẫn đến tử vong khi vi phạm khoảng cách gần đường dây đang có điện:

Cấp điện áp Khoảng cách an toàn tối thiểu

Những nguyên nhân có thể gây ra tai nạn điện:

o Thiếu các hiểu biết về an toàn điện

o Không tuân theo các quy tắc về an toàn điện

 Dòng điện có thể làm chết người:

o Trường hợp chung: khoảng 100[mA]

o Có trường hợp chỉ khoảng (5 - 10)[mA] đã làm chết người (tuỳ thuộc điều kiệnnơi xảy ra tai nạn và trạng thái sức khoẻ của nạn nhân)

YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI TÌNH TRẠNG NGƯỜI BỊ ĐIỆN GIẬT

CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN ĐI QUA NGƯỜI

Cường độ dòng điện đi qua người phụ thuộc vào một số yếu tố chính như:

o Tổng trở người ( điện trở thân người, điện trở da, tình trạng sức khỏe hiện thời…)

o Điện áp tiếp xúc ( càng cao càng nguy hiểm )

o Diện tích tiếp xúc ( diện tích tiếp xúc càng lớn càng nguy hiểm )

Tác hại của dòng điện tới người bị điện giật

Điện trở ảnh hưởng đến mức độ điện giật

THỜI GIAN TIẾP XÚC

Thời gian tiếp xúc càng lâu, điện trở thân người càng bị giảm thấp hơn do quá trình phânhủy lớp da và hiện tượng điện phân trong cơ thể

Ảnh hưởng của thời gian tới người bị điện giật

f Điện áp an toàn qui ước khi tiếp xúc với con người là bao nhiêu?

phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố bên ngoài Mặt khác, giá trị điện trở người luôn thay đổi trong các điều kiện khác nhau

BIỆN PHÁP AN TOÀN ĐIỆN

BIỆN PHÁP TỔ CHỨC QUẢN LÝ

Các biện pháp này rất quan trọng vì chúng góp phần rất lớn đến việc hạn chế tai nạn đảmbảo an toàn điện Bao gồm:

o Quy định trách nhiệm của giám đốc hoặc người đứng đầu

o Quy định về vận hành, thủ tục giao nhận ca

o Quy định về quản lý hồ sơ trang bị và cung cấp điện

o Quy định về tổ chức kiểm tra, về chế độ phiếu công tác, chế độ giám sát

o Dụng cụ – đồ nghề dành cho ngành điện cũng có những đặc điểm riêng như: taycầm phải được bọc cách điện ( hoặc được làm bằng vật liệu cách điện) không thấmnước, không trơn trượt.

QUY TRÌNH AN TOÀN ĐIỆN KHI SỬA CHỮA ĐIỆN

1 Ngắt điện (ngắt CB, MCCB, …, ngắt luôn cầu chì – nếu có)

2 Treo biển báo “cấm đóng điện” hay một loại biển tương tự

3 Nếu bảng cấp điện đó nằm xa tầm mắt so với điểm sửa chữa thì phải cử một người

ở lại bảng điện đó để giám sát Nếu không có người thì tìm biện pháp nào đó “khóa”

CB, MCCB đã ngắt điện đó (dùng chốt, ổ khóa, băng keo, giấy dán, …) hay khóaluôn cả tủ điện đó lại

4 Xả điện thiết bị điện – đường dây điện cần sửa chữa (vì có thể đường dây đó cócác tụ điện, hay tồn tại điện dung tích điện do đường dây dài )

i Các biện pháp cấp cứu người khi bị điện giật?

Khi sơ cứu người bị tai nạn cần thực hiện hai bước cơ bản sau:

Bước 1: Tìm cách ngắt ngay nguồn điện , liên hệ với điện lực

B2: Tách nạn nhân ra khỏi nguồn điện

B3: Tiến hành các bước sơ cứu, liên hệ ngay với các cơ sở y tế gần nhất:

Kiểm tra tình trạng nạn nhân

Tiến hành các sơ cứu cần thiết

Các bước hô hấp nhân tạo

 Nới rộng quần áo nạn nhân; dùng gối, vải mềm để kê dưới cổ nạn nhân để đầu hơingửa ra sau Việc này có tác dụng khiến đường hô hấp của nạn nhân thông thoánghơn

 Một tay bịt mũi, một tay kéo hàm dưới của nạn nhân ra Sau đó bạn hít 1 hơi thậtsâu để thổi hơi vào phổi nạn nhân Với người lớn tuổi bạn cần thực hiện động tác nàyliên tục, còn với trẻ dưới 8 tuổi thì chỉ thực hiện 1 lần Đợi cho lồng ngực nạn nhânxẹp xuống bạn mới thực hiện thổi hơi tiếp Cần làm cho đến khi nạn nhân có dấuhiệu tỉnh lại

 Trung bình 1 phút sẽ thực hiện 20 lần thao tác này Trường hợp nạn nhân bị tổnthương ở miệng thì bạn bịt miệng nạn nhân lại và thổi vào mũi

Các bước ép tim ngoài lồng ngực

 Bạn quỳ gối 2 bên người nạn nhân, để 2 tay chồng lên nhau và đặt trước tim nạnnhân Bạn từ từ ấn sâu xuống khoảng từ 1/3 cho đến một nửa bề dày lồng ngực rồimới nới lỏng tay ra

 Thao tác này cần thực hiện nhanh và liên tục khoảng 100 lần 1 phút Nếu nạn nhân

là trẻ dưới 1 tuổi thì bạn cần thực hiện nhanh và nhiều hơn

 Bạn có thể kết hợp cả ép tim ngoài lồng ngực với hô hấp nhân tạo để nạn nhân cóthể nhanh tỉnh hơn Cứ sau 5 lần ép tim bạn lại thổi ngạt 1 lần Các thao tác cần thựchiện đến khi nào nạn nhân tỉnh mới thôi Sau đó cần nhanh chóng di chuyển nạnnhân đến cơ sở y tế gần nhất

4 Kỹ thuật thu phát vô tuyên điện.

1- Sự lan truyền sóng điện từ

a Nêu được đặc điểm của môi trường truyền dẫn vô tuyến.

Môi trường truyền dẫn: Đất + Không gian (bầu khí quyển: đối lưu, bình lưu, điện ly) Phương tiện truyền dẫn: Sóng điện từ

b Nêu được khái niệm, đặc điểm chính của sóng điện từ.

Công thức liên hệ giữa bước sóng điện từ và tần số sóng:

 Sóng điện từ là sóng ngang, nghĩa là hướng dao động vuông góc với hướng lantruyền sóng.(Véc tơ cường độ điện trường E và vectơ cảm ứng từ B luôn luônvuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng)

 Trong sóng điện từ thì dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm

luôn luôn đồng pha nhau

 Sóng điện từ cũng có các tính chất của sóng cơ như: Phản xạ, khúc xạ, giaothoa, Và cũng tuân theo các quy luật truyền thẳng, giao thoa, khúc xạ,

 Sóng điện từ mang năng lượng Năng lượng của một hạt photon có bước sóng λ

là hc/λ, với h là hằng số Planck và c là vận tốc ánh sáng trong chân không Nhưvậy, bước sóng càng dài thì năng lượng photon càng nhỏ

 Phổ sóng rộng

 Sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài kilomet được dùng trong thông tinliên lạc được gọi là sóng vô tuyến

c Phân biệt được các loại sóng lan truyền

Phân biệt được các loại sóng lan truyền: sóng đất, sóng không gian, sóng tầng điện ly và sóng tự do Nêu ứng dụng thực tế

 Truyền lan sóng bề mặt / sóng đất

 Truyền lan sóng không gian (gồm sóng trực tiếp và sóng phản xạ từ mặt đất).

 Truyền lan sóng tầng điện ly (sóng trời)

 Truyền lan sóng tự do (sóng thẳng)

Do đó, tùy theo môi trường truyền sóng có bốn phương thức truyền lan sau: truyền lan sóng bề mặt, truyền lan sóng không gian*, truyền lan sóng trời (sóng điện ly), và truyền lan sóng tự do (sóng thẳng)

Sóng bề mặt và sóng không gian đều được gọi là sóng đất (cùng truyền lan trong tầng đốilưu) tuy nhiên chúng có sự khác nhau rõ rệt

//mesosphere : tầng giữa của khí quyển

1.5.1 Truyền lan sóng bề mặt/ sóng đất

Nguyên lý:

+ Bề mặt trái đất là môi trường bán dẫn điện, dẫn khép kín đường sức điện trường

+ Nguồn bức xạ nằm thẳng đứng trên mặt đất, sóng điện từ truyền lan dọc theo mặt đất đến điểm thu

Sóng bề mặt truyền lan tiếp xúc trực tiếp với bề mặt trái đất

Như vậy sự truyền lan sóng bề mặt có thể dùng để truyền tất cả các băng sóng Tuy nhiên, sóng bề mặt bị suy giảm nhiều do sự hấp thụ của trái đất đặc biệt với sóng tần số cao.

Thành phân điện hường biên đôi của sóng đât sẽ cảm ứng điện áp ữong bê mặt hái đất, tạo ra dòng điện chảy Be mặt hái đất cũng có diện trở và các tổn hao điện môi, gây nên

sự suy hao sóng đất khi lan truyền Sóng đất lan truyền tốt nhất trên bề mặt là chất dẫn điện tot như nước muối, và truyền kém ừên vùng sa mạc khô càn Tồn hao sóng đất tăng nhanh theo tần số, vì thế sóng dẩt nói chung hạn chế ở các tần số thấp hơn 2 MHz Sóng dất được dùng rộng rãi cho liên lạc tàu thủy - tàu thủy và tàu thủy - bờ Sóng đất được dùng tại các tần số thấp đến 15kHz

Đặc điểm:

+ Sóng đất là sóng phân cực đứng bởi vì điện trường trong sóng phân cực ngang sẽ song song với bề mặt trái đất, và các sóng như thế sẽ bị ngắn mạch bởi sự dẫn điện của đất

+ Năng lượng sóng bị hấp thụ ít đối với tần số thấp, đặc biệt với mặt đất ẩm, mặt biển (độ dẫn lớn) Với các loại đất có độ dẫn điện lớn như mặt biển, đất ẩm thì sóng

ít bị suy hao trong đất, làm cho cường độ trường tại điểm thu tăng lên.

+ Khả năng nhiễu xạ mạnh, cho phép truyền lan qua các vật chắn

+ Sử dụng cho băng sóng dài và trung với phân cực đứng: như trong hệ thống phát thanh điều biên, hay sử dụng cho thông tin trên biển.

Các nhược điểm:

• Sóng đất yêu cầu công suất phát khá cao

• Sóng đất yêu cầu anten kích thước lớn.

• Tổn hao thay đổi dáng kể theo loại đất

Các ưu điếm:

• Với công suất phát đủ lớn, sóng đất có thể dùng để liên lạc giữa 2 điềm bất kỉ tren thế giới

• Sóng đất ít bị ảnh hưởng bởi sự thay đồi điều kiện khí quyền

1.5.2 Truyền lan sóng không gian - sóng tầng đối lưu (đang dùng cho VHF)

Phương thức truyền lan sóng không gian thường được sử dụng cho thông tin ở băng sóng cực ngắn (VHF, UHF, SHF), như truyền hình, các hệ thống vi ba như hệ thống chuyển tiếp trên mặt đất, hệ thống thông tin di động, thông tin vệ tinh

Lớp khí quyển bao quanh quả đất có độ cao từ 0 đến 11km (với tầng đối lưu tiêu chuẩn),gọi là tầng đối lưu Tầng đối lưu là lớp khí quyển trải từ bề mặt trái đất lên đến độ cao khoảng 8 - 10 km vĩ tuyến cực, khoảng 10 - 12 km ở các vĩ tuyến trung bình và 16 - 18

km ở vùng nhiệt đới

Nguyên lý:

+ Anten đặt cao trên mặt đất ít nhất vài bước sóng

+ Sóng điện từ đến điểm thu theo 2 cách

- Sóng trực tiếp: Đi thẳng từ điểm phát đến điểm thu

- Sóng phản xạ: Đến điểm thu sau khi phản xạ trên mặt đất (thỏa mãn ĐL PX)

Đặc điểm:

+ Chịu ảnh hưởng nhiều của điều kiện môi trường

+ Phù hợp cho băng sóng cực ngắn, là phương thức truyền sóng chính trong

thông tin vô tuyến (VHF, UHF, SHF),

Các hiện tượng khí tượng như mưa, bão, tuyết đều xảy ra trong tầng đối lưu Bởi vậy tầng đối lưu là một môi trường không đồng nhất Nếu một vùng nào đó trong tầng đối lưu không đồng nhất với môi trường xung quanh, theo nguyên lý quang, một tia sóng đi vào vùng không đồng nhất sẽ kị khuếch tán ra mọi phía

Chú ý thêm 1 hiện tượng làm suy giảm truyền sóng là “Truyền sóng trong điều kiện siêu khúc xạ tầng đối lưu.”

Một yếu tố nữa “Khi sóng tới gặp một bề mặt mấp mô thì sóng phản xạ sẽ có tính chất

tán xạ và chỉ có một phần năng lượng sóng phản xạ tới được điểm thu làm ảnh hưởng đếncường

độ trường tại điểm thu.” – Nhưng nói vậy từ STA tới PLK chẳng lẻ tốt hơn Vũng chua ?Còn về Nước và hơi ẩm thì sao ?

Hấp thụ phân tử: Hấp thụ phân tử trong tầng đối lưu chủ yếu do phân tử hơi nước (H2O)

và phân tử ôxy (O2) Hấp thụ phân tử phụ thuộc vào tần số Khi tần số công tác dưới 10 GHz hấp thụ phân tử có thể bỏ qua, còn từ 10 GHz hấp thụ phân tử tăng nhanh theo tần số

Hấp thụ trong mưa và sương mù : Ở những tần số nhỏ hơn 6 GHz thì hấp thụ trong mưa không đáng kể Khi cường độ mưa tăng thì hấp thụ tăng

Ngoài ra các hạt nước (mưa và sương mù) còn làm biến đổi phân cực sóng Thường thì các hạt mưa không phải là hình cầu lý tưởng mà chúng có hình dạng khác nhau Khi sóng phân cực thẳng truyền qua hạt mưa có hình dẹt sẽ biến thành sóng phân cực elip Sự biến đổi phân cực gây ra sự mất phối hợp về phân cực giữa hai anten phát và thu làm tín hiệu thu bị yếu đi;

Chân trời vô tuyến nhìn thảng đối với một anten bằng:

d = √2 h

trong đó: d = khoảng cách đến chân trời vô tuyến (NM), h = độ caoanten so với mực nước biển (feet) Do đó, khoảng cách giữa anten phát và anten thu là:

D = dt +dr = √2 ht + √2 hr, (NM)

1.5.3 Truyền lan sóng trời - Sóng tầng điện ly

• Nguyên lý:

+ Lợi dụng đặc tính phản xạ sóng của tầng điện ly với các băng sóng ngắn

+ Sóng điện từ phản xạ sẽ quay trở về trái đất

• Đặc điểm

+ Môi trường chỉ tồn tại trong vũ trụ, sử dụng cho thông tin vũ trụ

+ Bầu khí quyển trái đất trong một số điều kiện nhất định được coi là không gian

tự do

d PHÂN LOẠI SÓNG VÔ TUYẾN

Định nghĩa: Sóng vô tuyến là một loại sóng điện từ, lan truyền với vận tốc ánh sáng Sóng vô tuyến có 3 thành phần là: Tần sổ f, biên độ A và pha

Dải tần số của sóng vô tuyến là từ 3 kHz tới 300 GHz tương ứng bước sóng từ 100 km tới

1 ram được dùng trong liên lạc vô tuyến

1/ Sóng dài và cực dài: Tần số từ 3 -300KHz (Bước sóng từ 100km-1km): Có thể lan truyền như sóng đất và sóng trời

Ít bị nước hấp thụ được dùng trong thông tin liên lạc trên mặt đất, trong đất và

trong nước, năng lượng thấp  không truyền đi xa

Nhược: dung lượng tần số nhỏ, công suất phát rất lớn bù lại cho kích thước anten lớn2/ Sóng trung: T.số 0,3 -3MHz( b.sóng từ 1000m-100m) Ban ngày bị tầng điện ly hấp thụmạnh nên không truyền đi xa Ban đêm tầng điện ly phản xạ mạnh nên truyền đi xa trên

bề măt trái đất

Được dùng trong thông tin liên lạc vào ban đêm (Ban ngày bị hấp thụ bởi lớp D và phản xạ ở lớp E)

3/ Sóng ngắn HF : T.số 3 -30MHz (b.sóng từ 100 -10m) Năng lượng lớn

Sóng này được tầng điện ly phản xạ về mặt đất, mặt đất phản xạ lần hai,tầng điện ly phản

xạ lần ba v.v  có thể truyền tới mọi nơi trên mặt đất Đài phát sóng ngắn tuyền sóng điđược mọi điểm trên mặt đất

Tính chất truyền lan: Bao gồm cả sổng đất (vài chục Km do bị hấp thụ) và sóng điện ly

4/ Sóng cực ngắn VHF: T.số 30 -30000MHz (b.sóng từ 10m -0,01m ): Bị hấp thụ mạnh bởi mặt đất ( tỉ lệ với bình phương tần số Năng lượng rất lớn , Không bị tầng điện ly hấp thụ truyền đi rất xa theo đường thẳng Dùng trong thông

tin liên lạc vũ trụ, ra đa và truyền hình

2- Truyền dẫn vô tuyến số

a Nêu ưu điểm, nhược điểm của truyền dẫn vô tuyến số.

Ưu:

Linh hoạt và di động

- Rẻ và dễ thực hiện

- Dễ thông tin quảng bá

Ngoài các ưu điểm trên thông tin vô tuyến là phương tiện thông tin duy nhất cho các chuyến bay vào các hành tinh khác, thông tin đạo hàng, định vị

Hạn chế:

Do môi trường truyền dẫn là môi truờng hở và băng tần hạn chế, nên hệ thống truyền dẫn

vô tuyến số tồn tại rất nhiều hạn chế

 Chịu ảnh hưởng rất lớn vào môi trường truyền dẫn như: khí hậu thời tiết

 Chịu ảnh hưởng rất lớn vào địa hình như: mặt đất, đồi núi, nhà cửa cây cối

 Suy hao trong môi trường lớn

Suy hao khi truyền lan trong không gian tự do: (m)

 Chịu ảnh hưởng của các nguồn nhiễu trong thiên nhiên như: phóng điện trong khíquyển, phát xạ của các hành tinh khác (khi thông tin vệ tinh)

 Chịu ảnh hưởng của nhiễu công nghiệp từ các động cơ đánh lửa bằng tia lửa điện

 Chịu ảnh hưởng nhiễu từ các thiết bị vô tuyến khác

 Dễ bị nghe trộm và sử dụng trái phép đường truyền thông tin

 Phải lập kế hoạch phân bố tần số cẩn thận

Ảnh hưởng rất nguy hiểm ở các đường truyền dẫn vô tuyến số là pha đinh

Truyền dẫn vô tuyến số được thực hiện ở giải tần từ 1GHz đến vài trục GHz, trong khi đótruyền dẫn quang được thực hiện ở tần số vào khoảng 2.106GHz (tại λ=1500nm) vì thế băng tần truyền dẫn vô tuyến số rất hẹp so với truyền dẫn quang

Suy từ công thức:

b Nêu được khái niệm phân tập So sánh các loại phân tập thời gian, phân tập tần

số, phân tập không gian So sánh ghép kênh và đa truy nhập

* Khái niệm phân tập:

Định nghĩa: Phân tập được hiểu là: cùng một tín hiệu được truyền trên các đơn vị tài nguyên khác nhau hoặc được truyền trên các đường truyền khác nhau Hoặc có thể là

“Phân tập được định nghĩa là truyền dẫn thông tin trên nhiều kênh có tương quan pha đinh so với nhau nhỏ nhất.”

Trong môi trường vô tuyến, kỹ thuật phân tập được sử dụng rộng rãi để làm giảm ảnh hưởng của fading đa đường và cải tiến độ tin cậy của kênh truyền mà không yêu cầu tăng công suất phát hoặc tăng băng thông cần thiết Kỹ thuật phân tập yêu cầu nhiều bản sao tín hiệu tại nơi thu, tất cả cùng mang một thông tin nhưng có sự tương quan rất nhỏ trong môi trường fading

Tồn tại các phương pháp phân tập sau đây ở các hệ thống truyền dẫn vô tuyến số:

Phân tập không gian

 Phân tập không gian //với nhiều anten

 Phân tập không gian

Phân tập thời gian

 Phân tập không gian

* So sánh các loại phân tập thời gian, phân tập tần số, phân tập không gian:

Ở dạng phân tập không gian, ta lợi dụng khả năng (xác suất) đồng thời xẩy ra phađinh ở hai điểm không tương quan trong không gian là rất nhỏ Vì thế nếu ở phía thu ta đặt hai anten thu ở hai điểm không tương quan trong không gian thì ta có thể luôn luôn thu được tín hiệu tốt và bằng các kết hợp (hoặc chọn) tín hiệu giữa hai đường truyền này ta sẽ đượcmột tín hiệu tốt

Tương tự, ở dạng phân tập tần số, ta lợi dụng khả năng đồng thời xẩy ra phađinh ở hai tần

số không tương quan với nhau là rất nhỏ Vì thế nếu sử dụng hai hệ thống truyền dẫn số ở

hai tần số khác thì ta có thể luôn luôn thu được tín hiệu tốt và bằng các kết hợp (hoặc chọn) tín hiệu giữa hai đường truyền này ta sẽ được một tín hiệu tốt.

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

+ Phân tập theo tần số là kỹ thuật thu hoặc phát một tín hiệu trên hai kênh (hoặc nhiều hon hai kênh) tần số sóng vô tuyến

+ Phân tập thời gian: luồng số cần truyền được chia thành các khối bản tin khác nhau, cáckhối bản tin này được truyền lặp ở một số thời điểm khác nhau để phía thu có thể chọn ra các khối bản tin tốt nhất

* So sánh ghép kênh và đa truy nhập

Khái niệm ghép kênh: Là quá trình ghép nhiều tín hiệu (hoặc chuỗi dữ liệu) thành một tínhiệu (hoặc chuỗi dữ liệu) để truyền đi xa nhằm tiết kiệm tài nguyên

Khái niệm ghép kênh, thuộc phạm vi truyền dẫn, trong khi khái niệm đa truy nhập,

thuộc phạm vi access (truy nhập mạng)

Các phương pháp đa truy nhập được xây dựng trên cơ sở phân chia tài nguyên vô tuyến cho các nguồn sử dụng (các kênh truyền dẫn) khác nhau.

Multiplexing is sharing of resources on links insidethe netvvork

Multiple Access is sharing of resources on the access part of the netvvork ~ data link layer access method

 Ghép kênh:

- Cấp phát kênh tĩnh

- Việc chia sẻ kênh thực hiện tại chỗ

- Nhiều tín hiệu truyền qua một

phương tiện đơn

- Ví dụ: ghép kênh trong hệ thống

điện thoại

 Đa truy cập:

- Cấp phát kênh động

- Việc chia sẻ kênh thực hiện từ xa

- Nhiều user chia sẻ cùng một phương tiện

- Ví dụ: đa truy cập trong hệ thống thông tin vệ tinh, mạng di động

Việc kiểm soát điều khiển TDM thuộc chức năng lớp 1 (transmission layer) trong mô

hình OSI còn kiểm soát điều khiển TDMA thuộc chức năng lớp 2 (hoặc 3), chí ít cũng

không thuộc lớp 1 Ghép kênh là khái niệm về tổ chức truyền dẫn giữa hai nút của một

mạng, trong khi đa truy nhập liên quan tới việc tổ chức kết nối từ thuê bao tới mạng

Ví dụ: TDM là sự phân định dung lượng tổng cộng của kênh tổng theo thời gian cho các người sử dụng khác nhau trên cơ sở từ đầu cuối tới đầu cuối và không thay đổi TS dành cho người sử dụng được nếu không config lại toàn bộ hệ thống Còn TDMA - Mạng phânbiệt giữa các users khác nhau đang truy nhập mạng để yêu cầu dịch vụ thông qua TS được ấn định tạm thời cho các users Một khi người sử dụng chấm dứt phiên liên lạc của

mình thì tài nguyên (TS) sẽ được giải phóng trả lại cho mạng để có thể ấn định cho người

sử dụng khác (cho thuê bao khác đang cố gắng truy nhập mạng để yêu cầu dịch vụ)

Đa truy nhập thì giống như ta ở nhà dùng modem share nhiều máy hay access point (bộ phát wifi), cùng truy cập, cùng chia sẻ, khi ít người thì chiếm được nhiều tốc độ còn khi nhiều người cùng dùng thì chia sẻ tốc độ thấp thấp thôi

remote sharing of a

communication channel such

as a satellite or radio channel

by users in highly dispersed

locations

sharing of a channel such as a telephone channel by users contined to a local site

a technique vvhereby many

subscribers or local stations

can share the use of a

communication channel at the

same time

Atechnique vvhere many inputs are combined and a single output is transmitted over a single transmission medium

user requirements can change

dynamically with time

user requirements are ordinarily íixed

Example: FDMA, CDMA,

TDMA, SDMÁ

Eg: 2:1 MUX, 4:1 MUX

c Vẽ được sơ đồ khối của một kênh truyền dẫn vô tuyến số Nêu chức năng từng khối trong sơ đồ.

• Loại bỏ các bit dư (không cần thiết), có thể kết hợp chuyển đổi A/D

• Mục đích: tăng hiệu quả sử dụng băng thông

Mật mã hóa:

• Biến đổi bản tin gốc thành bản tin mật

• Mục đích: đảm bảo sự riêng tư (đảm bảo chỉ user có quyền với tin đang truyền

mới được nhận nó) và xác thực (tránh các bản tin sai xen vào hệ thống)

Mã hóa kênh:

• Tính toán các bit dư đưa thêm vào các ký tự số

• Chuyển dãy ký tự số thành dãy ký tự kênh (ký tự mã)

• Mục đích: giúp cho bên thu có thể phát hiện và thậm chí sửa được lỗi kênh

truyền

Ghép kênh:

Khối ghép kênh giúp cho nhiều tuyến thông tin có thể cùng chia sẻ một đường truyền vật

lý chung như là cáp, đường truyền vô tuyển Trong thông tin số, kiểu ghép kênh thưòng

là ghép kênh phân chia theo thòi gian (TDM), sắp xếp các từ mã PCM nhánh vào trong một khung TDM Tốc độ bit của tín hiệu ghép kênh sẽ gấp N lần tóc độ bit của tín hiệu PCM nhánh (N là số tín hiệu PCM nhánh ghép vào một khung TDM) và băng thông yêu cầu sẽ tăng lên Khói tách kênh bên thu phân chia dòng bit thu thành các tín hiệu PCM nhánh

Điều chế:

• Chuyển đổi các ký tự số hoặc ký tự kênh thành các dạng sóng phù hợp với yêu cầu của kênh truyền

• Gồm: điều chế xung (pulse mod.) và điều chế thông dải (bandpass mod.)

• Điều chế xung: chuyển đổi các ký tự thành các dạng sóng băng cơ bản (phổ từ

DC hay gần DC đến thường là dưới vài MHz)

• Điều chế thông dải: cần thiết đối với các loại môi trường truyền không cho

phép truyền tín hiệu ở dạng xung

Khối da truy cập: liên quan đến các kỹ thuật hoặc nguyên tắc nào đó, cho phép nhiều

cặp thu phát cùng chia sẻ một phương tiện vật lý chung (như là một sợi qưang, một bộ phát đáp cửa vệ tinh ) Đây là biện pháp hữu hiện và hợp lý để chia sẻ tài nguyên thông tin hạn chế cửa các phương tiện tmyền dẫn Có một só kiểu đa truy cập, mỗi kiểu có những ưu điểm và khuyết điểm riêng

- Máy phát đầu cuối :

Trộn, đưa tín hiệu từ IF -> RF vào băng tần được ấn định

 Lọc, chia sẻ băng thông đường truyền

 Khuếch đại, bù đắp tổn hao

 Bức xạ năng lượng tín hiệu ra môi trường ngoài :

+ Vô tuyến : Feeder - Antenna

+ Quang : Coupler - Pig-tail

- Môi trường truyền:

 Gây méo tín hiệu

 Gây nhiễu

 Gây tổn hao

- Các khối của tuyến thu có chức năng ngược chức năng tương ứng ở tuyến phát

d Nêu khái niệm và đặc điểm của kỹ thuật điều chế xung mã PCM.

Hiện nay có nhiều phương pháp chuyển tín hiệu analog thành tín hiệu digital (A/D) như điều xung mã (PCM), điều xung mã vi sai (DPCM), điều chế Delta (DM), Trong thiết

bị ghép kênh số thường sử dụng phương pháp ghép kênh theo thời gian kết hợp điều xung