Tài liệu Thiết kế tuyến vi ba số, chương 13 pptx

CHƯƠNG 13: CẤU HÌNH HỆ THỐNG1.Dạng cơ bản Dạng cơ bản của một hệ thống Viba điểm nối điểm có cấu hình đơn giản không dùng hệ thống dự phòng như sau: Hình 3-9 :cấu hình hệ thống thực hiện

CHƯƠNG 13: CẤU HÌNH HỆ THỐNG

1.Dạng cơ bản

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

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

Hình 3-10:Dạng bố trí hệ thống

Các tín hiệu thoại tại trạm A được bộ ghép đưa đến anten phát với tần số f1 đồng thời tại trạm A cũng nhận một tín hiệu có tần số f2 từ trạm

B gởi tới và sử lý cho ra tín hiệu thoại

Bộ ghép Bộ ghép Máy phát A

Máy thu B

Máy phát A

Máy thu B

f 1

f 2

f 1

f 2

Trạm A

Trạm B

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

2 Hệ thống dự phòng

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

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

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

-Tuyến thiết kế không sử dụng hệ thống dự phòng

3 Các hệ thống điều khiển và cảnh báo.

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

1 Hiển thị:

- Sự hiện hưũ của nguồn điện

- Trạng thái hoạt động của máy

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

2 Cảnh báo:

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

- Sóng bị nhiễu hoàn toàn

3 Điều khiển:

- Báo hiệu sự khởi động của máy móc

- Điều khiển các cuộc gọi

4 Các kênh phục vụ.

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

5 Các hệ thống anten

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

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

- Tháp anten sử dụng là loại tháp anten tự đỡ

6 Các hệ thống nguồn cung cấp

a/Các hệ thống nguồn cung cấp AC

- Sử dụng nguồn cung cấp AC điện lưới thương mại

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

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

b/ Các hệ thống cung cấp nguồn DC

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

- Điện áp một chiều cung cấp cho thiết bị RMD1504lá 20-60V DC Dạng nguồn DC có dạng sau:

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

KẾ HOẠCH BẢO TRÌ

Độ tin cậy của một hệ thống có mối quan hệ mật thiết với công tác bảo trì hệ thống do đó công việc bảo trì trong thực tế cũng rất quan trọng

Công việc bảo trì được chia thành hai loại:

a/ Bảo trì định kỳ

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

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

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

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

Việc kiểm tra định kỳ này được tiến hành trong các khoảng thời gian nghỉ của sinh viên như là trong các tháng hè để tránh các hư hỏng đáng tiếc có thể xảy ra cho hệ thống

b/ Bảo trì sửa chữa khi có hư hỏng

Khi có hư hỏng của các bộ phận thiết bị nêu ở trên ta phải tiến hành sửa chữa ngay Vì đây là hệ thống sử dụng cho việc thực tập của sinh viên nên thời gian sửa chữa có thể lớn hơn thời gian sửa chữa của các hệ thống sử dụng cho mục đích thông tin liên lạc dân dụng

Thời gian sửa chữa này cũng cần phải bảo đảm sao cho không ảnh hưởng qúa nhiều đến việc thực tập của sinh viên

CÁC TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT

1 Tháp anten:

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

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

2 Nguồn cung cấp:

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

DC này

3 Độ lệch tần số:

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

4.Trung tần IF:

Tần số trung tần của tuyến là 35 MHz

Băng thông của trung tần là 2,6 MHz

Trở kháng danh định :75 Ohmkhông cân bằng

5.Băng gốc.

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

6 Các kênh phục vụ:

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

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

Hệ thống RMD không dự phòng

Công suất ngõ ra RF ở anten

Ngưỡng thu cho BER= 10-3ở ngõ ra

anten

36dB -95/92 dB

Dữ liệu ngõ vào của các trạm (a) và

Mức ngõ vào kênh phục vụ (dBm)

Mức ngõ ra kênh phục vụ (dBm) (600

Ohm)

0

Độ lệch tần số kênh giám sát 5 KHz

Mức ngõ vào kênh giám sát (600

Ohm)

-10 Mức ngõ ra kênh giám sát (600 Ohm) -10

Các chỉ tiêu kỹ thuật của máy phát RMD1504:

Bước đổi tần số nhỏ nhất (KHz) 100

Công suất tiêu thụ (W) cho ngõ ra

RF 5W

51

Các chỉ tiêu kỹ thuật cho máy thu RMD1504:

Trỡ kháng ngõ vào(Ohm) 50

Bước đổi tần số nhỏ nhất (KHz) 100

LẮP ĐẶT VÀ ĐO THỬ

I LẮP ĐẶT:

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

Module máy phát

Bộ lọc thông một dải

Module máy thu

Bộ lọc thông một dải

HDB3

Băng gốc

Kênh

giám sát

Bộ trộn

ANTEN

Hình 3-12: Cấu hình trạm không dự phòng.

Hình 3-13 :Lắp đặt trên giá đỡ

Việc lắp đặt được tiến hành như sau:

- Nối dây với bên ngoài

- Tất cả các dây nối bên ngoài được nối với hợp nối sau khi nó được nối lên kệ với tất cả các module đã được di chuyển

- Các lỗi truy xuất cáp có ở cả hai phía phải và trái của kệ và các điểm cột cáp được đặt ở panel phía bìa, phía đáy và phía hông

- Kết nối nguồn cung cấp:

Nguồn cung cấp DC và đất được kết nối hộp bởi một khối trạm nối giá xoay được gắn bên phía tay phải của hộp Board nối

- Kết nối băng gốc

Các kết nối băng gốc 2 Mbit/s được làm bởi các cáp đồng trục 75 Ohm Nó đi qua phía bên tay trái của hộp và kết nối bằng các bộ nối cáp đồng trục Siemens 1,6/5,6 Ở Board mạch in kết nối Các bộ nối phù hợp thường không được cung cấp với thiết bị bởi vì một số lượng lớn của các cáp thích hợp có thể sử dụng được 2 hoặc 4 cổng cáp đồng trục 75 Ohm tương ứng với cách vận hành 2/8 hoặc 2x2 Mbit/s

Các kết nối bên ngoài được thực hiện qua các bộ nối loại D có 25 đường cho trạng thái không dự phòng Các kết nối bên ngoài tạo ra dịch vụ và ngõ vào kênh giám sát và các cổng ngõ ra Các công tắc module cảnh báo và rất nhiều các chức năng phụ như : các công tắc Tone và các đồng bộ điện áp RF

Một bộ nối có loại phù hợp 25 đường được cung cấp Nó làm cho các thiết bị bên ngoài bằng một cáp nhiều chân

- Các kết nối giám sát và phục vụ:

Nó nằm trong phần kết nối bên ngoài bằng một bộ nối ra bên ngoài

- Kết nối anten:

Kết nối anten được làm sau khi bộ kết hỡp được gắn lên trên kệ Các bộ phận nối thẳng hoặc loại N có thể được sử dụng ở phía bên tay phải của hộp Nếu cần Feeder anten có đường kính lớn thì nó không được làm căng bộ kết nối ngõ ra hoặc thanh đỡ

- Các kết nối bộ kết hợp

Các bộ kết hợp (duplexer) có cấu hình phụ thuộc vào các yêu cầu của các hệ thống riêng, biểu đồ nối dây cho cấu hình tiêu chuẩn ở trạm không dự phòng và vận hành phân tập hợp cho ở phần 15 của sách thiết AWA

Mỗi cấu hình của bộ kết hợp được hình thành từ tập hợp của các bộ lọc qua một băng tiêu chuẩn và các Kit tương ứng có thể bao gồm các bộ tách, chuyển tiếp cáp đồng trục

Khi một bộ tập hợp kết hợp được gắn lên kệ các cáp đồng trục được nối đều các module máy phát và máy thu các cáp đồng trục được kết nối đến máy phát và máy thu đầu tiên phải được liên kết một cách cẩn thận qua các đường cáp

- Các kết nối qua lại giữa máy phát và máy thu

Các module máy phát và máy thu được nối đến hộp qua một nối cáp 40 đường và cáp dẹp Các cáp này được gấp lại thành dạng xoắn, do đó nó sẽ giãn ra cho phép có thể kéo các module ra khi nó vẫn còn hoạt động

Các sơ đồ nối dây cho các máy phát, máy thu PSD có ở trong cuốn thiết bị AWA các phần 5,6,10,15

II.ĐO ĐẠC

1.Các thiết bị đo đề nghị cho việc đo thử hệ thống:

Sau đây là liệt kê các thiết bị đo đề nghị cho việc kiểm tra hoạt động của thiết bị RDM ở mức hệ thống Các thiết bị đo ở các phần tương ứng có thể được sử dụng khi các thiết bị đo thay thế này có phẫm chât tương đương hoặc tốt hơn Bảng liệt kê này bao gồm các thiết bị đo trường và các thiết bị thêm có thể được yêu cầu cho việc mô phỏng kiểm tra liên lạc ở trạm sửa chữa Giả định rằng nguồn điện áp 240v/50Hz đã có sẳn để cấp nguồn cho thiết bị đó

Các thiết bị đo dùng đo đạc hệ thống mỗi trạm

Bộ đo đạc mức audio

Bộ cảm nhận và máy đo công suất

Đồng hồ đo điều chế/ máy đếm

Bộ kiểm tra tỷ lệ bit lỗi

Máy tạo tín hiệu RF

Bộ giao động 100MHz

Các băng gốc và RF

Bộ cáp nối vòng

Hewlett Packard HP8903

HP436A/HP8481B Marconi 23052 Anritsu ME448A Hewlett Packard HP8642B Tektronics 465

Phù hợp với hệ thống AWA1B7147B

2.Các phương pháp kiểm tra đo thử.

a.Kiểm tra nối vòng

Mỗi trạm vô tuyến được kết nối như sau :

Các trạm cuối được kết nối với các anten hoặc tải giả các điểm theo dõi máy phát bộ kết hợp được nối với ngõ vào bộ chuyển đổi máy thu được chọn Máy thu được bật đến tần số phát và các kết nối băng gốc và băng phụ được làm ở giao diện RFD/MDF/MUX

b.Do thử từ đầu cuối này đến đầu cuối khác:

Đo thử này thực hiện khi tuyến đang hoạt động

1.Nói chung

Ở đây giả định rằng máy phát máy thu chuyển mạch bảo vệ và các module kết hợp đều hoạt động đúng và các kiểm tra sau đây cho sự đồng bộ hệ htống và sự xác nhận các chỉ tiêu kỹ thuật Bất kỳ module lỗi nào phát hiện được nên được sửa chữa Sử dụng các chỉ dẫn cho ở các module

Các phần cần đo thử

Đối với tuyến được thiết kế cần đo thử một số các tham số kiểm tra mức hệ thống được mô tả dưới đây:

a/ Tần số phát

b/ Tần số thu

c/ Công suất phát

d/ Độ lệch băng phụ được phát

e/ Cácmức nhận được của kênh phục vụ và giám sát

f/ Tỉ lệ bit lỗi của tín hiệu lớn

g/ Mức ngưỡng

h/ Sự chèn AIS

i/ Chuyển mạch máy phát và máy thu

j/ Cảnh báo nới rộng bên ngoài

k/ Hoạt động của tone gọi là Handset

Chú ý:

Các phần sẽ kiểm tra sau đây sẽ tiến hành khi PBA máy phát băng gốc được bật đến Disable

 Tần số phát:

Với các trạm đầu cuối hoạt động với các tải giả hoặc anten nối cổ Tx Monitor ở bộ kết hợp đến các đồng hồ điều chế và đồng hồ đếm Nó nên đọc một cách trực tiếp tần số kênh trong vòng 10KHz Nếu tần số ra khỏi dung sai này, nó có thể được đặt lại bằng cách mở vỏ che của module kích thích và điều chỉnh 10C9 cho đến khi tần số nằm trong dung sai này

 Tần số thu:

Đầu tiên phải đảm bảo rằng máy phát đang hoạt động để phát sóng tương ứng cho máy thu này đã được kiểm tra về tần số như đã đề cập ở trên

Dời bộ nối SMB từ 21x2 của module IF và nối chúng bằng một cáp thích hợp SMB loại N đến máy đo tần số Kiểm tra xem mức RF đến máy thu có vượt qúa -80dBm hay không Tần số đo được ở máy

đo tần số nên là 35 MHz 10KHz

Nếu nó không nằm trong dung sai này mở vỏ che của module chuyển đổi và điều chỉnh 18C9

 Công suất phát:

Bỏ anten hoặc tải giả ra khỏi trạm đầu cuối thay nó bằng một đồng hồ đo bộ cảm những công suất và đo ngõ ra bằng đồng hồ đo công suất Nó phải là 35,5dBm 1 dBm nếu không đạt, đặt lại sự điều chỉnh mức RFở phía tay phải của máy phát để đạt được ngưỡng ngõ ra mong muốn

 Độ lệch băng gốc phụ đã truyền

Đặt máy phân tích âm tần đến một KHz ,0 dB,600 Ohm Đến ngõ ra và nối nó đến ngõ vào kênh phục vụ đặt đồng hồ điều chỉnh đến mạch lọc 300 Hz -3,4 KHz đặt noise AVC on và nối nó

đến cổng theo dõi của bộ kết hợp độ lệch tần số nên là 15KHz

2KHz.Nếu cần có thể điều chỉnh mức điều khiển SSB ở phía bên tay phải của máy phát Tháo máy phân tích phổ âm tần ra đặt đồng hồ đo điều chế ở chế độ mạch lọc 50Hz -15KHz ấn nút Calltone và kiểm tra xem độ lệch có nằm khoảng 2KHz đến 15KHz

Đặt máy phân tích âm tấn đến 4KHz, -10dBm , ngõ ra 600 Ohm và nói nó đến ngõ vào kênh giám sát kiểm tra xem độ lệch có nằm trong khoảng 0,5KHz -5KHz

 Các mức nhận được kênh giám sát và phục vụ

Chú ý: Trước khi thực hiện bước này phải kiểm tra dộ lệch băng gốc phụ phát ở phần trước

Đặt mức đo đạt audio đến 1KHz , 0dBm , 600 Ohm nối ngõ ra đến ngõ vào kênh phục vụ

Nối ngõ vào bộ đo mức audiođến ngõ vào kênh phục vụ mức tín hiệu nhận được thường từ 0 dB 1dB

 Tín hiệu BER

Bảo đảm rằng tín hiệu RF thu được ít nhất 10 dB trên mức ngưỡng và thích hợp hơn nếu nằm ở mức tín hiệu trung (median) Việc đo đạc này có thể thực hiện từ đầu này đến đầu kia của tuyến hoặc từ một đầu cuối bằng cách tạo vòng ngược cắt băng gốc máy thu và máy phát ở một trạm đầu cuối

-Nối bộ kiểm tra BER đến máy phát và máy thu và kiểm tra xem BER có thấp hơn 10-7 cho khoảng đo đạc mong muốn hay không Trong các hệ thống 2x2Mbit/s đo thử tuần tự nên được đưa vào cả hai ngõ vào 2Mbit/s và các ngõ ra máy thu được kiểm tra xen kẽ nhau

 Mức ngưỡng

-Để đo BER ở mức ngưỡng phải đảm bảo không có sự rò rỉ đủ lớn trực tiếp giữa máy phát và máy thu khi thử Điều này không quan trọng khi thử trên một đường truyền thực tế

-Để đảm bảo dộ chính xác của phép đo mức ngưỡng, mức RF nhận được phải được lấy mẫu một cách chính xác Thường sử dụng một máy tạo tín hiệu như là một tham chiếu chuẩn Máy tạo tín hiệu này được nối một cách trực tiếp đến ngõ vào bộ chuyển đổi RMD Sử dụng một đoạn ngắn cáp đồng trục 50 Ohm đặt mức đến khoảng -80dBm ghi chỉ số đọc chính xác ở các Led đồng hồ hiển thị ở Panel trước

Bây giờ nối ngõ ra bộ kết hợp máy thu đến ngõ vào bộ chuyển đổi bằng một độ suy giảm còn thể điều khiển được và đặt bộ suy giảm để cho cùng số đọc ở đồng hồ S Ghi chú sự cài đặt của bộ suy giảm và mức lấy mẫu, đây là các giá trị tham chiếu cho việc đo mức ngưỡng Hủy sự cấm của AIS máy thu bằng công tắc trên PBA băng gốc Rx, bây giờ ta có thể vẽ đồ thị ngưỡng BER bằng cách tăng độ suy giảm mỗi lần 1dBvà ghi BER đến một giá trị khoảng 10-3

Sau khi đã hoàn thành phép đo, đặt công tắc AIS/Muting đến trạng thái unable

 Chèn AIS (chèn tín hiệu chỉ báo cảnh báo)

Với máy thu hoạt động ở một mức ngõ vào RF bình thường và một tuần tự kiểm tra được nối đến máy phát, theo dõi ngõ ra HDB3 của máy thu bằng một dao động kí

Tháo kết nối ngõ vào RF ra khỏi ngõ vào máy thu Một tín hiệu chỉ báo cảnh báo(AIS) sẽ thu được trên dao động kí

 Hoạt động của Calltone và bộ cầm tay:

- Từ một trạm đầu cuối nhấn nút Calltone ở mặt trước của panel và kiểm tra xem việc nhận biết các máy thu ở xa với một tone 2KHz

- Nối các bộ cầm tay kênh phục vụ đến Socket ở panel mặt trước máy phát và nắm giữ công tắc, “nhấn để gọi” kiểm tra xem có thể liên lạc theo cả hai chiều theo tuyến hay không

-Sau khi tiến hành các phép đo thử ở trên và tiến hành các điều chỉnh sửa đổi cần thiết Tuyến thiết kế coi như đã hoàn thành bảo đảm cho việc liên lạc theo cả hai chiều với một phẩm chất và độ tin cậy như ở phần tính toán