Bài Giảng Thông Tin Vệ Tinh VSAT - Nguyễn Trung Tấn

NguyÔn Trung TÊn Trung t©m Kü thuËt ViÔn th«ng
Khoa V« tuyÕn §iÖn tö Häc viÖn Kü thuËt Qu©n sù
Bμi gi¶ng th«ng tin vÖ tinh
dïng cho hÖ ®µo t¹o dµi h¹n
(45 tiÕt- dù th¶o)
Ch−¬ng 1: Tæng quan vÒ th«ng tin vÖ tinh (8 tiÕt)
1.1. LÞch sö ph¸t triÓn th«ng tin vÖ tinh.
♦ Vµo cuèi thÕ kû 19, nhµ b¸c häc Nga Tsiolkovsky (1857-1035) ®· ®−a ra çc kh¸i niÖm
c¬ b¶n vÒ tªn löa ®Èy dïng nhiªn liÖu láng. ¤ng còng ®−a ra ý t−ëng vÒ tªn löa ®Èy nhiÒu
tÇng, çc tµu vò trô cã ng−êi ®iÒu khiÓn dïng ®Ó th¨m dß vò trô.
♦ N¨m 1926 Robert Hutchinson Goddard thö nghiÖm thµnh c«ng tªn löa ®Èy dïng nhiªn
liÖu láng.
♦ Th¸ng 5 n¨m 1945 Arthur Clarke nhµ vËt lý næi tiÕng ng−êi Anh ®ång thêi lµ t¸c gi¶
cña m« h×nh viÔn t−ëng th«ng tin toµn cÇu, ®· ®−a ra ý t−ëng sö dông mét hÖ thèng gåm 3
vÖ tinh ®Þa tÜnh dïng ®Ó ph¸t thanh qu¶ng b¸ trªn toµn thÕ giíi.
♦ Th¸ng 10 / 1957 lÇn ®Çu tiªn trªn thÕ giíi, Liªn X« phãng thµnh c«ng vÖ tinh nh©n t¹o
SPUTNIK – 1. §¸nh dÊu mét kû nguyªn vÒ TTVT.
♦ N¨m 1958 bøc ®iÖn ®Çu tiªn ®−îc ph¸t qua vÖ tinh SCORE cña Mü, bay ë quü ®¹o
thÊp.
♦ N¨m 1964 thµnh lËp tæ chøc TTVT quèc tÕ INTELSAT.
♦ N¨m 1965 ra ®êi hÖ thèng TTVT th−¬ng m¹i ®Çu tiªn INTELSAT-1 víi tªn gäi Early
Bird.
♦ Cuèi n¨m 1965 Liªn X« phãng TTVT MOLNYA lªn quü ®¹o elÝp.
♦ N¨m 1971 thµnh lËp tæ chøc TTVT quèc tÕ INTERSPUTNIK gåm Liªn X« vµ 9 n−íc
XHCN.
♦ N¨m 1972-1976 Canada, Mü, Liªn X« vµ Indonesia sö dông vÖ tinh cho th«ng tin néi
®Þa.
♦ N¨m 1979 thµnh lËp tæ chøc th«ng tin hµng h¶i quèc tÕ qua vÖ tinh INMARSAT.
♦ N¨m 1984 NhËt b¶n ®−a vµo sö dông hÖ thèng truyÒn h×nh trùc tiÕp qua vÖ tinh.
♦ N¨m 1987 Thö nghiÖm thµnh c«ng vÖ tinh phôc vô cho th«ng tin di ®éng qua vÖ tinh.
♦ Thêi kú nh÷ng n¨m 1999 ®Õn nay, ra ®êi ý t−ëng vµ h×nh thµnh nh÷ng hÖ thèng th«ng
tin di ®éng vµ th«ng tin b¨ng réng toµn cÇu sö dông vÖ tinh. Çc hÖ thèng ®iÓn h×nh nh−
GLOBAL STAR, IRIDIUM, ICO, SKYBRIGDE, TELEDESIC.
♣ Mét sè mèc ®¸nh dÊu sù ph¸t triÓn cña hÖ thèng TTVT ë ViÖt Nam:
♦ N¨m 1980 kh¸nh thµnh tr¹m TTVT mÆt ®Êt Hoasen-1, n»m trong hÖ thèng TTVT
INTERPUTNIK, ®−îc ®Æt t¹o lµng Do LÔ – Kim B¶ng – Hµ Nam. §µi Hoasen-1 lµ s¶n

http://www.ebook.edu.vn Trang: 1
phÈm cña nhµ n−íc Liªn X« tÆng nh©n d©n ViÖt Nam vµ ®· kÞp thêi truyÒn ®i trùc tiÕp
nh÷ng h×nh ¶nh vÒ Olimpic 1980 tæ chøc t¹i Liªn X«.
♦ N¨m 1984 kh¸nh thµnh tr¹m mÆt ®Êt Hoasen-2 ®Æt t¹i Tp. HCM.
♦ Ngµy 24/9/1998 Thñ t−íng chÝnh phñ ra quyÕt ®Þnh 868/Q§-TTG vÒ viÖc th«ng qua
b¸o ço tiÒn kh¶ thi dù ¸n phãng vÖ tinh viÔn th«ng ViNaSAT lªn quü ®¹o ®Þa tÜnh do
tæng c«ng ty B−u chÝnh viÔn th«ng ViÖt Nam lµm chñ ®Çu t−.
♦ HiÖn nay m¹ng l−íi th«ng tin vÖ tinh cña viÖt nam ®ang chØ sö dông çc tr¹m mÆt ®Êt
nh−: §µi truyÒn h×nh ViÖt Nam thuª vÖ tinh MEASAT vµ THAICOM-3, ®µi tiÕg nãi ViÖt
Nam thuª vÖ tinh PALAPA ®Ó ph¸t thanh ch−¬ng tr×nh quèc tÕ...
1.2. Quü ®¹o cña vÖ tinh.
çc vÖ tinh trªn quü ®¹o ®−îc ph©n biÖt bëi çc tham sè sau ®©y:
- D¹ng cña quü ®¹o (trßn hay ellip)
- §é cao cña quü ®¹o so víi mÆt ®Êt.
- §é nghiªng cña mÆt ph¼ng quü ®¹o so víi mÆt ph¼ng xÝch ®¹o.
Sù chuyÓn ®éng cña vÖ tinh vßng quanh tr¸i ®Êt ®−îc tu©n theo ®Þnh luËt Kepler, ®©y lµ
®Þnh luËt x¸c ®Þnh quy luËt chuyÓn ®éng cña hµnh tinh xung quanh mÆt trêi. Nh− vËy, vÖ
tinh quü ®¹o tr¸i ®Êt buéc ph¶i chuyÓn ®éng theo mét quü ®¹o mµ mÆt ph¼ng quü ®¹o cña
nã ®i qua t©m tr¸i ®Êt.
• §Þnh luËt kepler thø nhÊt:
VÖ tinh chuyÓn ®éng vßng quanh tr¸i ®Êt theo mét quü ®¹o Ellip víi t©m tr¸i ®Êt
n»m ë mét trong hai tiªu ®iÓm cña Ellip. §iÓm xa nhÊt cña quü ®¹o so víi t©m tr¸i ®Êt
n»m ë phÝa cña tiªu ®iÓm thø hai, ®−îc gäi lµ viÔn ®iÓm cßn ®iÓm gÇn nhÊt cña quü ®¹o
®−îc gäi lµ cËn ®iÓm
a: B¸n trôc dµi
b: B¸n trôc ng¾n
ha: §é cao viÔn ®iÓm
hb: §é cao cËn ®iÓm
e: §é lÖch t©m x¸c ®Þnh h×nh d¹ng ellip .
a
ba
e
22
−
=
ý nghÜa:
- VÖ tinh chuyÓn ®éng theo quü ®¹o trßn hoÆc Ellip.
- T©m tr¸i ®Êt n»m 1 trong 2 tiªu ®iÓm cña quü ®¹o Ellip.
- NÕu lµ quü ®¹o trßn th× t©m cña quü ®¹o trïng víi t©m cña tr¸i ®Êt.
- Khi e = 0, th× quü ®¹o vÖ tinh lµ quü ®¹o trßn.
b. §Þnh luËt kepler thø hai:
2a
2b
ha hb

VÖ tinh chuyÓn ®éng theo mét quü ®¹o víi vËn tèc thay ®æi sao cho ®−êng nèi gi÷a t©m
tr¸i ®Êt vµ vÖ tinh sÏ quÐt çc diÖn tÝch b»ng nhau khi vÖ tinh chuyÓn ®éng trong cïng mét
thêi gian nh− nhau.
Víi: T1 = T2 th× S1 = S2
ý nghÜa:
- VÖ tinh chuyÓn ®éng víi vËn tèc nhanh h¬n
khi gÇn tr¸i ®Êt vµ chËm h¬n khi xa tr¸i ®Êt.
- VËn tèc chuyÓn ®éng cña vÖ tinh trªn quü
®¹o trßn lµ kh«ng ®æi vµ ®−îc x¸c ®Þnh:
VÖ tinh bay ë quü ®¹o trßn cã b¸n kÝnh R sÏ
lµ mét ®¹i l−îng kh«ng ®æi, ®−îc x¸c ®Þnh khi thùc hiÖn phÐp lÊy c©n b»ng lùc hót vµ lùc
ly t©m
R
mV
R
mMG 2
2
= , cã vËn tèc lµ ( )sKm
RR
GM
V /
630
== vµ chu kú lµ
(s)10
2 32
R
V
R
T −
≈=
π
.
Trong ®ã:
+ G lµ h»ng sè hÊp dÉn (6,674.10-8
cm3
/gs2
)
+ M lµ khèi l−îng cña tr¸i ®Êt (5,974.1027
g)
+ m lµ khèi l−îng cña qu¶ vÖ tinh (g)
+ R lµ kho¶ng çch tõ t©m tr¸i ®Êt ®Õn vÖ tinh (km)
c. §Þnh luËt kepler thø ba:
B×nh ph−¬ng cña chu kú quay tû lÖ thuËn víi luü thõa bËc ba cña b¸n trôc lín cña quü
®¹o Ellip.
32
kaT = ,
k lµ hÖ sè tû lÖ, cã gi¸ trÞ kh«ng ®æi ®èi víi mét vËt thÓ x¸c ®Þnh trªn quü ®¹o.
1.2.2. Çc quü ®¹o
a. Quü ®¹o ®ång bé - ®Üa tÜnh (GEO - Geostationalry Earth Orbit):
♦ Lµ quü ®¹o tho¶ m·n çc ®iÒu kiÖn sau:
S1
S2
Vmax Vmin
T2
T1
Qu¶ ®Êt
Quü ®¹o ®Þa tÜnh
§−êng xÝch ®¹o
62.000Km
36.000Km
rE
mMG/R2
-mV2
/R
V

- Lµ quü ®¹o ®ång bé víi tr¸i ®Êt: cã nghÜa lµ chu kú quay b»ng chu kú quay cña tr¸i
®Êt xung quanh trôc B¾c Nam.
- MÆt ph¼ng quü ®¹o n¨m trong mÆt ph¼ng xÝch ®¹o cña tr¸i ®Êt: cã nghÜa lµ gãc
nghiªng b»ng 0.
- Cã cïng chiÒu quay víi chiÒu quay cña tr¸i ®Êt: tõ T©y sang §«ng.
¸p dông çc c«ng thøc trªn ta cã Km164.42
4 2
2
==
π
MGT
R , ®é cao cña qu¶ vÖ tinh so
víi mÆt ®Êt lµ 42.164 – 6378 = 35.786 Km ≈ 36.000Km, vËn tèc V = 3,074662 Km/s vµ
chu kú T = 23h
56’ 4,096’’≈ 24 giê .
♦ ¦u ®iÓm:
- HiÖu øng Dopler rÊt nhá do ®ã viÖc ®iÒu chØnh an ten tr¹m mÆt ®Êt lµ kh«ng cÇn
thiÕt.
- VÖ tinh ®−îc coi lµ ®øng yªn so víi tr¹m mÆt ®Êt. Do vËy, ®©y lµ quÜ ®¹o lý t−ëng
cho çc vÖ tinh th«ng tin, nã ®¶m b¶o th«ng tin æn ®Þnh vµ liªn tôc suèt 24 giê trong ngµy.
- Vïng phñ sãng cña vÖ tinh lín, b»ng 42,2% bÒ mÆt tr¸i ®Êt.
- Çc tr¹m mÆt ®Êt ë xa cã thÓ liªn l¹c trùc tiÕp vµ hÖ thèng 3 qu¶ vÖ tinh cã thÓ phñ
sãng toµn cÇu.
♦ Nh−îc ®iÓm:
+ QuÜ ®¹o ®Þa tÜnh lµ quÜ ®¹o duy nhÊt tån t¹i trong vò trô vµ ®−îc cä lµ mét tµi nguyªn
thiªn nhiªn cã h¹n. Tµi nguyªn nµy ®ang c¹n kiÖt do sè l−îng vÖ tinh cña çc n−íc phãng
lªn ngµy cµng nhiÒu.
+ Kh«ng phñ sãng ®−îc nh÷ng vïng cã vÜ ®é lín h¬n 81,30
.
+ ChÊt l−îng ®−êng truyÒn phô thuéc vµo thêi tiÕt.
+ Thêi gian trÔ truyÒn lan lín, theo ®−êng ng¾n nhÊt cã:
Tõ: tr¹m - vÖ tinh - tr¹m (72.000Km) ≈ 240ms.
Tõ: tr¹m - vÖ tinh - tr¹m Hub - vÖ tinh - tr¹m (154.000Km) ≈ 513ms.
Tõ: tr¹m - vÖ tinh - vÖ tinh - tr¹m (134.000Km) ≈ 447ms.
+ TÝnh b¶o mËt kh«ng cao.
+ Suy hao c«ng suÊt trong truyÒn sãng lín (gÇn 200dB).
♦ øng dông: §−îc sö dông lµm quü ®¹o cho vÖ tinh th«ng tin b¶o ®¶m th«ng tin cho çc
vïng cã vÜ ®é nhá h¬n 81,30
.
b. QuÜ ®¹o Ellip:
♦ Lµ quü ®¹o tho¶ m·n çc ®iÒu kiÖn sau:
- MÆt ph¼ng quü ®¹o nghiªng so víi mÆt ph¼ng xÝch ®¹o 630
26’
- Cã viÔn ®iÓm = 40.000Km vµ cËn ®iÓm 500Km.
Quü ®¹o Ellip
40.000
K

- VÖ tinh quay tõ T©y sang §«ng.
♦ ¦u ®iÓm:
- Phñ sãng ®−îc çc vïng cã vÜ ®é cao > 81,30
.
- Gãc ngÉng lín nªn gi¶m ®−îc t¹p ©m do mÆt ®Êt g©y ra.
- Mçi tr¹m ph¶i cã Ýt nhÊt 2 an ten vµ an ten ph¶i cã c¬ cÊu ®iÒu chØnh chïm tia.
- §Ó ®¶m b¶o liªn l¹c liªn tôc 24h
th× ph¶i cÇn nhiÒu vÖ tinh.
♦ øng dông: §−îc sö dông lµm quü ®¹o cho vÖ tinh th«ng
tin b¶o ®¶m th«ng tin cho çc vïng cã vÜ ®é lín h¬n 81,30
.
c. QuÜ ®¹o LEO vµ MEO:
♦ Lµ quü ®¹o trong tho¶ m·n çc ®iÒu kiÖn sau:
- Lµ quü ®¹o cã ®é cao 500Km < h < 20.000Km.
( 500Km < h < 10.000Km lµ LEO vµ 10.000Km < h < 20.000Km lµ MEO)
- Cã vËn tèc gãc nhá lín h¬n vËn tèc gãc cña tr¸i ®Êt.
- Cã chiÒu quay tõ T©y sang §«ng.
♦ ¦u ®iÓm:
- Tæn hao ®−êng truyÒn nhá do vÖ tinh bay ë ®é cao thÊp, nªn phï hîp víi th«ng tin di
®éng.
- TrÔ truyÒn lan nhá.
- §Ó ®¶m b¶o th«ng tin liªn tôc trong 24h
vµ phñ sãng toµn cÇu th× cÇn rÊt nhiÒu vÖ tinh
(§Ó phñ sãng toµn cÇu hÖ thèng Globalstar cÇn ®Õn 48 vÖ tinh (vµ 8 vÖ tinh dù phßng) çc
vÖ tinh th«ng tin bay ë quÜ ®¹o trßn çch mÆt ®Êt 1410km, nghiªng 520
, çc vÖ tinh nµy
bay trªn 8 mÆt ph¼ng quÜ ®¹o mçi mÆt ph¼ng cã 6 vÖ tinh, chu kú vÖ tinh 114 phót. TËp
®oµn Irdium (cña Motorola) cÇn 66 + 6 vÖ tinh bay ë quÜ ®¹o trßn nghiªng 84,60
çch mÆt
®Êt 780km, çc vÖ tinh bay ë 11 mÆt ph¼ng quÜ ®¹o, chu kú vÖ tinh 106 phót).
- Mçi tr¹m ph¶i cã Ýt nhÊt 2 an ten vµ an ten ph¶i cã c¬ cÊu ®iÒu chØnh chïm tia.
- §iÒu khiÓn hÖ thèng TTVT rÊt phøc t¹p
- Tuæi thä cña vÖ tinh kh«ng cao khi bay ë quü ®¹o LEO do thuéc vµnh ®ai Ion ho¸.
♦ øng dông: §−îc sö dông lµm quü ®¹o cho vÖ tinh th«ng tin b¶o ®¶m th«ng tin cho çc
tr¹m mÆt ®Êt di ®éng.
1.3. HÖ thèng th«ng tin vÖ tinh.
Mét hÖ thèng th«ng tin vÖ tinh bao gåm phÇn kh«ng gian vµ phÇn mÆt ®Êt.

a. PhÇn kh«ng gian: bao gåm vÖ tinh th«ng tin vµ çc tr¹m ®iÒu khiÓn TT&C
(Telemetry, Tracking& Command: ®o l−êng tõ xa, b¸m vµ lÖnh) ë mÆt ®Êt. §èi víi vÖ
tinh bao gåm ph©n hÖ th«ng tin (payload) vµ çc ph©n hÖ phô trî cho ph©n hÖ th«ng tin:
- Ph©n hÖ th«ng tin bao gåm hÖ thèng anten thu ph¸t vµ tÊt c¶ çc thiÕt bÞ ®iÖn tö hç
trî truyÒn dÉn çc sãng mang.
- Çc ph©n hÖ phô trë gåm:
+ Khung vÖ tinh
+ Ph©n hÖ cung cÊp n¨ng l−îng
+ Ph©n hÖ ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é
+ Ph©n hÖ ®iÒu khiÓn quü ®¹o vµ t− thÕ cña vÖ tinh
+ Ph©n hÖ ®Èy
+ ThiÕt bÞ TT&C
- NhiÖm vô ph©n hÖ th«ng tin:
+ KhuyÕch ®¹i sãng mang thu ®−îc phôc vô cho viÖc ph¸t l¹i trªn ®−êng xuèng. C«ng
suÊt sãng m¹ng t¹i ®Çu vµo cña m¸y thu vÖ tinh n»m trong kho¶ng 100 pW ®Õn 1 PW.
C«ng suÊt sãng mang t¹i ®Çu ra bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt cao n»m trong kho¶ng 10 W ®Õn
100 W. Do vËy, bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt cña bé ph¸t ®¸p vÖ tinh kho¶ng 100dB ®Õn
130dB.
+ Thay ®æi tÇn sè sãng mang ®Ó tr¸nh mét phÇn c«ng suÊt ph¸t ®i vµo m¸y thu vÖ tinh.
§Ó thùc hiÖn çc chøc n¨ng trªn, vÖ tinh ho¹t ®éng nh− mét tr¹m chuyÓn tiÕp ®¬n
gi¶i. Thay ®æi tÇn sè trªn vÖ tinh ®−îc thùc hiÖn b»ng çc bé ®æi tÇn. vÖ tinh lo¹i nµy ®−îc
gäi lµ “Transparent satellite”. NÕu çc sãng mang ®−îc gi¶i ®iÒu chÕ trªn vÖ tinh, thay ®æi
tÇn sè sÏ ®¹t ®−îc b»ng çch ®iÒu chÕ çc sãng mang míi cho ®−êng xuèng. Çc vÖ tinh
lo¹i nµy ®−îc trang bÞ çc bé xö lý b¨ng gèc vµ ®−îc gäi lµ “Regenerative satellite”.
b. PhÇn mÆt ®Êt: bao gåm tÊt c¶ çc tr¹m mÆt ®Êt, nh÷ng tr¹m nµy th−êng ®−îc nèi trùc
tiÕp hoÆc th«ng qua çc m¹ng mÆt ®Êt ®Ó ®Õn çc thiÕt bÞ ®Çu cuèi cña ng−êi sö dông.
Tr¹m
mÆt ®Êt 1
Quü ®¹o
VÖ tinh
Tr¹m
mÆt ®Êt 2
§−êng lªn
(Uplink) §−êng xuèng
(Douwlink)
PhÇn mÆt ®Êt
PhÇn kh«ng gian
Tr¹m ®iÒu khiÓn
TT&C

•NhiÖu vô tr¹m mÆt ®Êt ph¸t: TiÕp nhËn çc tÝn hiÖu tõ m¹ng mÆt ®Êt hoÆc trùc tiÕp tõ
çc thiÕt bÞ ®Çu cuèi cña ng−êi sö dông, xö lý çc tÝn hiÖu nµy trong tr¹m mÆt ®Êt sau ®ã
ph¸t tÝn hiÖu nµy ë tÇn sè vµ møc ®é c«ng suÊt thÝch hîp cho sù ho¹t ®éng cña vÖ tinh.
• NhiÖu vô tr¹m mÆt ®Êt thu: Thu çc sãng mang trªn ®−êng xuèng cña vÖ tinh ë tÇn sè
chän tr−íc, xö lý tÝn hiÖu nµy trong tr¹m ®Ó chuyÓn thµnh çc tÝn hiÖu b¨ng gèc sau ®ã
cung cÊp cho çc m¹ng mÆt ®Êt hoÆc trùc tiÕp tíi çc thiÕt bÞ ®Çu cuèi cña ng−êi sö dông.
• Mét tr¹m mÆt ®Êt cã thÓ cã kh¶ n¨ng thu vµ ph¸t l−u l−îng mét çch ®ång thêi hoÆc
tr¹m chØ ph¸t hoÆc chØ thu.
1.4. §a truy nhËp trong th«ng tin vÖ tinh.
Trong thùc tÕ, mét bé ph¸t ®¸p cã thÓ phôc vô cïng mét lóc nhiÒu tr¹m mÆt ®Êt kh¸c
nhau. Kü thuËt ®a truy nhËp lµ kü thuËt çc tr¹m mÆt ®Êt truy nhËp bé ph¸t ®¸p vÖ tinh,
víi yªu cÇu sãng VT§ tõ çc tr¹m mÆt ®Êt riªng lÎ kh«ng can nhiÔu lÉn nhau.
a. §a truy nhËp ph©n chia theo tÇn sè (FDMA):
♦ Çc tr¹m mÆt ®Êt sö dông çc tÇn sè sãng mang kh¸c nhau vµ cïng chung mét bé ph¸t
®¸p.
♦ ¦u ®iÓm:
- Thñ tôc truy nhËp ®¬n gi¶n.
- CÊu h×nh tr¹m mÆt ®Êt ®¬n gi¶n.
- Kh«ng linh ho¹t thay ®æi tuyÕn.
- HiÖu qu¶ thÊp khi sö dông nhiÒu kªnh, dung l−îng thÊp vµ chÊt l−îng thÊp.
b. §a truy nhËp ph©n chia theo thêi gian (TDMA):
♦ Çc tr¹m mÆt ®Êt sö dông cïng mét tÇn sè sãng mang vµ cïng chung mét bé ph¸t ®¸p
nh−ng dùa trªn ph©n chia theo thêi gian.
♦ ¦u ®iÓm:
f
t
fA fB fC fD fA
D¶i th«ng bé ph¸t ®¸p
Frequency Division
Multiple Access
f
t
f0
A
B
C
D
A
Thêi gian
1 khung
TF
cïng tÇn sè F
TF
phÝa ph¸t phÝa thu
A B C D E F

- Linh ho¹t trong thay ®æi tuyÕn.
- HiÖu qu¶ sö dông tuyÕn cao ngay c¶ khi t¨ng sè l−îng tr¹m truy nhËp
♦ Nh−îc ®iÓm: Yªu cÇu cÇu ®ång bé côm.
c. §a truy nhËp ph©n chia theo m∙ (CDMA):
♦ Çc tr¹m mÆt ®Êt sö dông cïng mét tÇn sè sãng mang vµ cïng chung mét bé ph¸t ®¸p
nh−ng dùa trªn ph©n chia theo m·.
♦ ¦u ®iÓm:
- ChÞu ®−îc t¹p nhiÔu vµ mÐo.
- ChÞu ®−îc sù thay ®æi çc th«ng sè kh¸c nhau cña ®−êng truyÒn.
- Dung l−îng cao.
- B¶o mËt cao.
- §é réng b¨ng tÇn truyÒn dÉn yªu cÇu cao
- HiÖu qu¶ sö dông b¨ng tÇn kÐm.
CDMA lµ kü thuËt ®a truy nhËp míi vµ cÊch l−îng tèt nhÊt hiÖn nay!
d. §a truy nhËp ph©n chia theo kh«ng gian (SDMA)
ViÖc phñ sãng çc vïng kh¸c nhau trªn mÆt ®Êt vµ ph−¬ng ph¸p sö dông çc ph©n
cùc sãng kh¸c nhau th× víi phæ tÇn gièng nhau cã thÓ sö dông l¹i vµi lÇn mµ can nhiÔu bÞ
h¹n chÕ gi÷a çc ng−êi sö dông
- Ph©n cùc: cã çc lo¹i ph©n cùc th¼ng ®øng (VP) vµ ph©n cùc n»m ngang (HP).
Ph©n cùc trßn cã ph©n cùc trßn bªn tr¸i (LHCP) vµ ph©n cùc trßn bªn ph¶i (RHCP), cã
thÓ ®−îc ph¸t ®i cïng tÇn sè tõ vÖ tinh nh−ng víi hai ph©n cùc kh¸c nhau mµ çc tr¹m mÆt
®Êt thu ®óng tÝn hiÖu cña tr¹m m×nh mµ kh«ng bÞ can nhiÔu do sö dông çc anten thu cã
ph©n cùc kh¸c nhau.
- VÖ tinh víi viÖc sö dông çc lo¹i anten kh¸c nhau cã kÝch th−íc kh¸c nhau, cã thÓ phñ
sãng lªn mÆt ®Êt víi çc vïng phñ sãng cã diÖn tÝch vµ h×nh d¹ng kh¸c nhau. Cã bèn d¹ng
phñ sãng c¬ b¶n ®ã lµ: phñ sãng toµn cÇu, lµ vïng phñ sãng réng nhÊt mµ vÖ tinh cã thÓ
phñ ®−îc; phñ sãng b¸n cÇu lµ vïng phñ sãng mét nöa b¸n cÇu phÝa ®«ng vµ phÝa t©y cña
qu¶ ®Êt; phñ sãng khu vùc lµ vïng phñ sãng mét khu vùc kh¸ lín nh− b¾c Mü, ch©u ¢u
hoÆc §«ng Nam ¸ vµ vïng phñ sãng “®èm” lµ vïng phñ sãng víi diÖn tÝch nhá nhÊt so
víi ba vïng trªn.
NÕu çc vïng phñ sãng kh«ng chång lÊn lªn nhau vµ n¨ng l−îng bøc x¹ cña çc bóp phô
phñ sãng lªn çc vïng kh¸c thÊp d−íi møc cho phÐp th× trong mçi vïng phñ sãng ®ã cã
thÓ sö dông phæ tÇn nh− nhau.
1.5. Ph©n bæ tÇn sè trong th«ng tin vÖ tinh.
f
f0
A
B
CCode Division
Multiple Access

Phæ tÇn sè v« tuyÕn ®iÖn lµ mét nguån tµi nguyªn thiªn nhiªn h÷u h¹n, v× vËy nhÊt
thiÕt ph¶i sö dông nguån tµi nguyªn nµy mét çch hîp lÝ, kinh tÕ vµ cã hiÖu qu¶.
a. Cöa sæ tÇn sè v« tuyÕn ®iÖn
§−êng truyÒn cña th«ng tin vÖ tinh bÞ ¶nh h−ëng chñ yÕu do tÇng ®iÖn ly ë tÇn sè thÊp vµ
do m−a ë tÇn sè cao. D¶i tÇn 1GHz÷10GHz Ýt bÞ ¶nh h−ëng bëi tÇng ®iÖn ly vµ m−a nªn
®−îc gäi lµ cùa sæ tÇn sè VT§ vµ ®−îc chØ ra trong ®å thÞ sau:
Tuy nhiªn, d¶i tÇn 1GHz÷10GHz còng ®−îc sö dông nhiÒu cho çc ®−êng th«ng tin
vi ba trªn mÆt ®Êt, do ®ã sÏ cã sù can nhiÔu lÉn nhau gi÷a hai hÖ thèng. Ngoµi ra ®Ó
më r«ng b¨ng th«ng ng−êi ta ph¶i chÊp nhËn sö dông c¶ d¶i tÇn ngoµi cöa sæ.
b. B¶ng ph©n chia b¨ng tÇn
Ký hiÖu D¶i tÇn Ph¹m vi sö dông
L (1 - 2)GHz TTVT di ®éng, ph¸t thanh qu¶ng b¸, v«
tuyÕn ®Þnh vÞ.
S (2 - 4) GHz TTVT di ®éng, hµng h¶i
C (4 -8)GHz TTVT cè ®Þnh
X (8 -12)GHz TTVT Qu©n sù vµ chÝnh phñ
Ku (12 - 18)GHz TTVT cè ®Þnh, truyÒn h×nh qu¶ng b¸.
K (18 -27)GHz Tr¹m cè ®Þnh
Ka (27 -40)GHz TTVT cè ®Þnh, truyÒn h×nh qu¶ng b¸, liªn l¹c
gi÷a çc vÖ tinh.
Sãng mm > 40GHz Liªn l¹c gi÷a çc vÖ tinh.
c. Ph©n bæ tÇn sè trong th«ng tin vÖ tinh
- Khu vùc I (V1): Bao gåm Ch©u ¢u, Ch©u Phi, mét phÇn Ch©u ¸ vµ Liªn bang Nga.
- Khu vùc II (V2): Çc n−íc nam vµ b¾c Mü.
- Khu vùc III (V3): Gåm Ch©u óc, phÇn cßn l¹i cña Ch©u ¸ vµ Th¸i B×nh D−¬ng. Trong
®ã cã ViÖt Nam.
GHz
Cöa sæ tÇn sè v«
tuyÕn ®iÖn
1 10 100
dB
0,1
1
5
10
50
100
Suy hao do
tÇng ®iÖn ly
Suy hao do tÇng
®iÖn ly
Suy hao do
m−a

ITU ph©n chia d¶i tÇn theo vïng nh− b¶ng sau.
1.6. Çc lo¹i h×nh dÞch vô trong trong th«ng tin vÖ tinh.
Dù vµo ®Æc ®iÓm cña vÖ tinh th«ng ti lµ cã kh¶ n¨ng ph¸t qu¶ng b¸ trªn mét vïng ®Þa lý
rÊt réng, th«ng tin vÖ tinh ®· ®−îc sö dông ®Ó thµnh lËp çc tuyÕn th«ng tin ®iÓm nèi
®iÓm vµ ®iÓm nèi ®a tiÓm. Trªn c¬ së çc tuyÕn th«ng tin trªn, th«ng tin vÖ tinh ®−îc sö
dông ®Ó cung cÊp çc dÞch vô cè ®Þnh vµ di ®éng. Mét sè lo¹i dÞch vô sau:
a. DÞch vô ®iÖn tho¹i ®−êng dµi: cung cÊp çc tuyÕn ®−êng trôc mµ m¹ng mÆt ®Êt ch−a
triÓn khai tíi hoÆc khi çc m¹ng mÆt ®Êt qu¸ t¶i trong giê cao ®iÓm vµ lµm tuyÕn dù
phßng cho çc tuyÕn ®−êng trôc mÆt ®Êt khi cã sù cè.
b. DÞch vô viÔn th«ng n«ng th«n: cung cÊp çc dÞch vô viÔn th«ng nh− tho¹i, fax cho çc
vïng xa x«i hÎo l¸nh, çc h¶i ®¶o nh÷ng n¬i mµ m¹ng mÆt ®Êt ch−a tíi hoÆc x©y dùng
kh«ng kinh tÕ.
c. M¹ng dïng riªng: cung cÊp çc dÞch vô viÔn th«ng nh− tho¹i, fax, truyÒn sè liÖu cho
çc c¬ quan nhµ n−íc, çc c«ng ty cÇn ®−êng truyÒn cã ®é s½n sµng cao.
d. DÞch vô l−u ®éng: cung cÊp çc dÞch vô truyÒn sè liÖu víi tèc ®é thÊp gi÷a çc ®µi di
®éng nh− xe t¶i, tµu biÓn ... víi trung t©m ®iÒu hµnh çc ®µi di ®éng.
e. ChuyÓn tiÕp ch−¬ng tr×nh truyÒn h×nh vµ ph¸t thanh: cung cÊp ®−êng truyÒn gi÷a çc
tr¹m HUB cña trung t©m truyÒn h×nh ®Õn çc tr¹m ph¸t chuyÓn tiÕp ®Æt t¹i çc vÞ trÝ çch
xa trung t©m.
f. TruyÒn h×nh trùc tiÕp: cung cÊp çc kªnh truyÒn h×nh mµ ng−êi xem cã thÓ thu trùc tiÕp
ch−¬ng tr×nh tõ vÖ tinh b»ng mét anten thu cã ®−êng kÝnh 60 cm. DÞch vô nµy kh¸ch hµng
tr¶ tiÒn c−íc phÝo hµng th¸ng tuú thuéc vµo sè kªnh.
g. DÞch vô b¨ng tÇn theo yªu cÇu: cung cÊp çc dÞch vô theo yªu cÇu cña kh¸ch hµng nh−
truyÒn sè liÖu tèc ®é cao cã giao tiÕp hoÆc kh«ng cã giao tiÕp. DÞch vô nµy kh¸ch hµng tr¶
tiÒn theo sè lÒn truyÒn.
h. DÞch vô Internet qua vÖ tinh: cung cÊp ®−êng truyÒn d÷ liÖu tèc ®é cao tõ nhµ cung cÊp
dÞch vô Internet (IPS) ®Õn çc thuª bao dÞch vô.
i. DÞch vô chuÈn ®o¸n bÖnh tõ xa: cung cÊp çc dÞch vô t− vÊn y tÕ cho çc bÖnh viÖn ë xa
trung t©m y tÕ vµ gi÷a çc trung t©m y tÕ víi nhau.
j. DÞch vô ®µo t¹o tõ xa: cung cÊp dÞch vô ®µo t¹o tõ xa cho çc trung t©m ®µo t¹o.
1.7. Phãng vÖ tinh, ®Þnh vÞ vμ duy tr× vÖ tinh trªn quü ®¹o.
a. Phãng vÖ tinh lªn quü ®¹o ®Þa tÜnh
• Ph−¬ng tiÖn phãng:
- Dïng tµu con thoi: Lo¹i nµy ®−îc dïng l¹i nhiÒu lÇn, ®é tin cËy cao, gi¸ thµnh ®¾t. Nh−
tµu con thoi Mü, Colombia...

- Dïng tªn löa ®Èy nhiÒu tÇng: Lo¹i nµy kh«ng sö dông l¹i ®−îc, gi¸ thµnh phãng rÎ,
ngµy nµy dïng tªn löa ®Èy nhiÒu tÇng ®ang ®−îc sö dông réng r·i. Nh− tªn löa Proton (Nga),
Delta (My), Long March (Trung Quèc).
Qu¸ tr×nh phãng vÖ tinh lªn quü ®¹o phô thuéc vµo lo¹i tªn lö ®Èy, vÞ trÝ ®Þa lý cña b·i
phãng vµ çc vÊn ®Ò liªn quan ®Õn ph©n hÖ th«ng tin. Song ph−¬ng ph¸p phãng kinh tÕ vµ
quy chuÈn nhÊt lµ dù trªn quü ®¹o chuyÓn tiÕp Hohmann.
• Ph−¬ng ph¸p phãng dùa trªn quü ®¹o Hohmann:
- Giai ®o¹n 1: Dïng tªn löa ®Èy nhiÒu tÇng ®Ó ®−a vÖ tinh lªn quü ®¹o LEO cã ®é cao
200Km, V = 7.784m/s.
- Giai ®o¹n 2: T¹i ®iÓm n©ng cña quü ®¹o LEO, dïng tªn löa ®Èy nhiÒu tÇng thùc hiÖn
t¨ng tèc víi VPhãng= 10.234m/s ®Ó ®−a vÖ tinh sang quü ®¹o chuyÓn tiÕp Ellip cã viÔn
®iÓm thuéc quü ®¹o ®Þa tÜnh (h=35.786 Km) vµ cËn ®iÓm thuéc quü ®¹o LEO
(h=200Km), cßn ®−îc gäi lµ quü ®¹o Hohmann.
- Giai ®o¹n 3: Khi vÖ tinh chuyÓn ®éng qua viÔn ®iÓm cña quü ®¹o Hohmann th× sö
dông ®éng c¬ ®Èy viÔn ®iÓm ®Æt trong vÖ tinh ®Ó ®−a vÖ tinh vÒ quü ®¹o ®Üa tÜnh vµ vÒ vÞ
trÝ cña nã.
b. §−a vÖ tinh vµo quü ®¹o ®Üa tÜnh: Qu¸ tr×nh ®Þnh vÞ vÖ tinh b¾t ®Çu khi vÖ tinh ®−îc
®−a vµo quü ®¹o chuyÓn tiÕp bao gåm qu¸ tr×nh ®−a vªn tinh vµo quü ®¹o xÝch ®¹o vµ sau
®ã tõ tõ ®−a vÖ tinh vµo vÞ trÝ ®Þa tÜnh cña nã. §Ó thùc hiÖn ®−îc qu¸ tr×nh nµy, çc ®éng
c¬ ®Èy viÔn ®iÓm APM, çc ®éng c¬ ph¶n lùc cña vÖ tinh ®−îc ®iÒu khiÓn b»ng çc trung
t©m vµ çc tr¹m ®iÒu khiÓn ®Æt t¹i çc vÞ trÝ kh¸c nhau cña tr¸i ®Êt. Çc trung t©m ®iÒu
khiÓn thùc hiÖn çc chøc n¨ng sau:
- X¸c ®Þnh t− thÕ cña vÖ tinh
- TÝnh to¸n çc th«ng sè tèi −u cho qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn vÖ tinh tõ quü ®¹o Hohmann
sang quü ®¹o trßn
- X¸c ®Þnh çc th«ng sè cña ®éng c¬ hiÖu chØnh h−íng cña vÖ tinh
Q§
Quü ®¹o LEO
h=200Km
V=7.784m/s
Quü ®¹o GEO
h=35.786Km
V=3.075m/s
Quü®¹oHohmann
hV=35.786Km
hC=200Km
VPhãng=10.234m/s
VPhãng=10.234m/s

- Gi¸m s¸t vµ ®o çc th«ng sè quü ®¹o cña vÖ tinh so s¸nh víi tr¹ng th¸i cuèi cïng cña vÖ
tinh nh− dù kiÕn.
c. Duy tr× vÖ tinh trªn quü ®¹o: çc c«ng viÖc chÝnh ®−îc thùc hiÖn trong qu¸ tr×nh duy
tr× vÖ tinh trªn quü ®¹o lµ:
- Çc dao ®éng cña vÖ tinh xung quanh vÞ trÝ quü ®¹o theo h−íng §«ng T©y, Nam B¾c
ph¶i ®−îc duy tr× trong kho¶ng ± 0.10
.
- T− thÕ vÖ tinh ph¶i ®−îc gi¸m s¸t vµ hiÖu chØnh ®Ó b¶o ®¶m anten vÖ tinh lu«n lu«n
h−íng vÒ çc vïng mong muèn cña tr¸i ®Êt.

(W/Hz)
N0
B TÇn sè (Hz)
N0(f)
H×nh 2.1: MËt ®é phæ t¹p ©m cña t¹p ©m tr¾ng
Ch−¬ng 2:
NhiÔu vμ t¹p ©m trong hÖ thèng tTVT. (6 tiÕt)
2.1. Çc nguån nhiÔu trong hÖ thèng th«ng tin.
T¹p ©m do can nhiÔu tõ çc hÖ thèng kh¸c g©y ra. çc nguån can nhiÔu cã thÓ chia
lµm hai lo¹i:
- Can nhiÔu do çc hÖ thèng v« tuyÕn ®iÖn chuyÓn tiÕp mÆt ®Êt cã cïng b¨ng tÇn:
- Can nhiÔu tõ çc hÖ thèng vÖ tinh kh¸c:
2.2. T¹p ©m trong hÖ thèng th«ng tin.
b. Nguån t¹p ©m:
T¹p ©m lµ tÝn hiÖu kh«ng n»m trong néi dung th«ng tin, t¸c ®éng lªn tÝn hiÖu cã
Ých. Nã lµm gi¶m kh¶ n¨ng kh«i phôc l¹i néi dung th«ng tin cña m¸y thu.
Çc nguån t¹p ©m bao gåm:
- T¹p ©m ph¸t ra tõ çc nguån tù nhiªn trong khu vùc ®Æt anten thu.
- T¹p ©m t¹o ra bëi çc linh kiÖn ®iÖn tö trong thiÕt bÞ
Çc tÝn hiÖu tõ çc m¸y ph¸t kh¸c t¸c ®éng lªn m¸y thu còng g©y nªn t¹p ©m. T¹p
©m nµy ®−îc gäi lµ can nhiÔu.
b. §Æc tÝnh vµ x¸c ®Þnh t¹p ©m:
C«ng suÊt t¹p ©m n»m trong ®é réng b¨ng cña tÝn hiÖu cã Ých. Th−êng ®ã lµ b¨ng
th«ng cña m¸y thu. Mét kiÓu t¹p ©m dïng rÊt nhiÒu ®ã lµ t¹p ©m tr¾ng lµ mËt ®é phæ t¹p
©m No (W/Hz) b»ng h»ng sè trong b¨ng tÇn yªu cÇu (h×nh 2.10).
C«ng suÊt t¹p ©m t−¬ng ®−¬ng N (W) ®o ®−îc trong ®é réng b¨ng BN (Hz) cã gi¸ trÞ :
N = NoBN (W) (4.38)
NhiÖt t¹p ©m cña mét nguån t¹p ©m cã c«ng suÊt t¹p ©m N cho bëi:
T = N/kB = No/k (K) (4.39)
T R
R TR T R T
4GHz
4GHz
4GHz
6GHz
6GHz
6GHz
Tr¹m viba
4GHz
Tr¹m mÆt ®Êt
4/6 GHz
Tr¹m viba
6GHz
VÖ tinh
H×nh 2,1: Can nhiÔu tõ çc hÖ thèng
th«ng tin viba mÆt ®Êt
H×nh 2,2: Can nhiÔu tõ çc hÖ thèng
vÖ tinh kh¸c
T R T R
R T R T R T R T
Tr¹m mÆt
®Êt A1
Tr¹m mÆt
®Êt A2
Tr¹m mÆt
®Êt B1
Tr¹m mÆt
®Êt B2

G lµ hÖ sè khuyÕch ®¹i
c«ng suÊt cña hÖ thèng
nhiÖt ®é
vËt lý
T = Te
kh«ng cã
t¹p ©m
®Çu vµo.
T = 0
HÖ thèng
thùc
hÖ thèng
t¹p ©m tù
do
C«ng suÊt
t¹p ©m cã
gi¸ trÞ nh−
nhau
H×nh 4.14: NhiÖt t¹p ©m ®Çu vµo t−¬ng ®−¬ng cña hÖ thèng
nhiÖt ®é vËt lý cã thÓ
kh«ng ph¶i lµ T
nguån
t¹p ©m
nhiÖt ®é
vËt lý T
c«ng suÊt cã gi¸
trÞ (W):
N = kTB
H×nh 4.13: X¸c ®Þnh nhiÖt t¹p ©m cña mét nguån t¹p ©m
ë ®©y k lµ h»ng sè Boltzmann = 1,379. 10-23
= - 228,6 dB (W/HzK), T lµ nhiÖt ®é cña mét
®iÖn trë t¹o ra gi¸ trÞ c«ng suÊt t¹p ©m nh− nguån xem xÐt (h×nh 4.13). C«ng suÊt t¹p ©m
cã gi¸ trÞ lµ c«ng suÊt t¹o ra bëi nguån cã trë kh¸ng phï hîp víi nguån.
NhiÖt t¹p ©m Te cña mét phÇn tö 4 cùc lµ nhiÖt ®é cña mét ®iÖn trë ®Æt t¹i ®Çu vµo cña
phÇn tö gi¶ ®Þnh víi t¹p ©m tù do, t¹o ra c«ng suÊt t¹p ©m cã gi¸ trÞ nh− nhau t¹i ®Çu ra
cña phÇn tö khi phÇn tö thùc kh«ng cã nguån t¹p ©m ë ®Çu vµo (h×nh 4.14). Te lµ t¹p ©m
bªn trong cña phÇn tö bèn cùc.
HÖ sè t¹p ©m cña phÇn tö bèn cùc lµ tû sè cña tæng c«ng suÊt t¹p ©m ë ®Çu ra cña
phÇn tö trªn thanh phÇn cña c«ng suÊt nµy sinh ra bëi mét nguån ë ®Çu vµo cña phÇn tö
®ã víi nhiÖt t¹p ©m b»ng nhiÖt t¹p ©m chuÈn To = 290 K.
Gi¶ thiÕt r»ng phÇn tö cã hÖ sè khuÕch ®¹i c«ng suÊt G, ®é réng b¨ng tÇn B vµ bÞ
t¸c ®éng bëi mét nguån nhiÖt t¹p ©m To; c«ng suÊt tæng t¹i ®Çu ra lµ Gk(Te+T0)B. Gi¸ trÞ
cña c«ng suÊt nµy ban ®Çu tõ nguån lµ GkT0B. V¹y hÖ sè t¹p ©m sÏ lµ:
F = {Gk(Te+T0)B} = (Te+T0)/T0 = 1+Te/T0 (4.40)
2.3. T¹p ©m nhiÖt vμ c¸c nguån t¹p ©m nhiÖt
a. NhiÖt t¹p ©m cña anten
Mét anten thu t¹p ©m tõ c¸c vËt thÓ bøc x¹ n»m trong ®å thÞ bøc x¹ cña nã. T¹p ©m ®Çu ra
cña anten lµ mét hµm cña tÝnh h−íng , ®å thÞ bøc x¹ vµ tr¹ng th¸i cña m«i tr−êng xung
quanh. Anten ®−îc coi nh− mét nguån t¹p ©m ®Æc tr−ng bëi nhiÖt t¹p ©m vµ gäi lµ nhiÖt
t¹p ©m cña anten TA (K).
NÕu gäi Tb(θ,ϕ)lµ nhiÖt ®é chiÕu s¸ng cña mét vËt thÓ bøc x¹ n»m trong h−íng
(θ,ϕ) mµ ë h−íng ®ã hÖ sè t¨ng Ých cña anten cã gi¸ trÞ G(θ,ϕ). NhiÖt t¹p ©m cña anten

H×nh 4.15: Mét hÖ thèng thu
TR
TA
TF
LRX
phide
T2
T1
M¸y thu
thu ®−îc b»ng viÖc kÕt hîp tÊt c¶ çc vËt thÓ bøc x¹ trong vïng bøc x¹ cña anten. NhiÖt
t¹m ©m cña anten sÏ lµ:
TA = (1/4π)∫∫ Tb(θ,ϕ)G(θ,ϕ)dΩ
b. NhiÖt t¹p ©m cña bé suy hao
Mét bé suy hao lµ mét phÇn tö bèn cùc gåm nh÷ng phÇn tö thô ®éng (cã thÓ lµ çc ®iÖn
kh¸ng) tÊt c¶ cã nhiÖt ®é TF lµ nhiÖt ®é xung quanh. NÕu LF lµ suy hao g©y ra bëi bé suy
hao, th× nhiÖt t¹p ©m cña bé suy hao sÏ lµ:
Te = (LF - 1)TF (K) (4.42)
NÕu TF = T0 b»ng çch so s¸nh 4.40 vµ 4.42 th× hÖ sè t¹p ©m cña bé suy hao b»ng:
FF = LF
c. NhiÖt t¹p ©m cña mét thiÕt bÞ cã nhiÒu phÇn tö trong tÇng
Gi¶ sö mét thiÕt bÞ bao gåm mét d·y N phÇn tö bèn cùc trong tÇng, mçi phÇn tö j
cã hÖ sè khuÕch ®¹i c«ng suÊt Gj (j = 1,2,3, ... N) vµ nhiÖt t¹p ©m lµ TÑj.
NhiÖt t¹p ©m cña thiÕt bÞ lµ:
Te = Te1 + Te2/G1 + Te3/G1G2 +...+ TN/G1G2 ....GN-1 (K) (4.43)
HÖ sè t¹p ©m nhËn ®−îc tõ (2.19)
F = F1 + (F2 - 1)/G1 + (F3 - 1)/G1G2 + ....+ (FN - 1)/G1G2....GN-1 (4.44)
d. NhiÖt t¹p ©m cña m¸y thu
XÐt thiÕt bÞ thu chØ ra trªn h×nh 4.15 gåm mét anten nèi ®Õn mét m¸y thu qua phide. ViÖc
®Êu nèi g©y mÊt m¸t vµ ë nhiÖt ®é ®o ®−îc TF (gÇn víi T0 = 290 K). G©y ra suy hao LFRX
t−¬ng øng víi hÖ sè t¨ng Ých GFRX = 1/LFRX vµ nhá h¬n 1. NhiÖt t¹p ©m cña hÖ thèng sÏ
®−îc quyÕt ®Þnh ë hai ®iÓm sau:
- T¹i ®Çu ra anten, tr−íc mÊt m¸t ®Êu nèi, nhiÖt ®é T1
- T¹i ®Çu vµo m¸y thu, sau mÊt m¸t, nhiÖt ®é T2.
NhiÖt t¹p ©m T1 t¹i ®Çu ra anten lµ tæng cña nhiÖt t¹p ©m anten TA vµ nhiÖt t¹p ©m cña
ph©n hÖ bao gåm ®Êu nèi vµ m¸y thu trong çc tÇng. NhiÖt t¹p ©m ®Êu nèi cho bëi 4.42.
Tõ 4.43 nhiÖt t¹p ©m cña ph©n hÖ lµ (LFRX - 1)TF + TR/GFRX.. Thªm vµo anten, t−¬ng tù
nh− mét nguån t¹p ©m, §iÒu ®ã cã ®−îc:
T1 = TA + (LFRX - 1)TF + TR/GFRX (K) (4.45)
B©y giê xem xÐt ®Çu vµo m¸y thu, t¹p ©m nµy bÞ suy hao bëi mét hÖ sè LFRX . Thay
thÕ GFRX b»ng 1/LFRX, nhiÖt t¹p ©m ®Çu vµo m¸y thu sÏ lµ:

T2 = T1/LFRX = TA/LFRX + TF(1- 1/LFRX) + TR (K) (4.46)
NhiÖt t¹p ©m nµy ®−a ra cho viÖc tÝnh t¹p ©m t¹o ra bëi anten vµ sù ®Êu nèi ®ång
thêi víi t¹p ©m m¸y thu ®−îc gäi lµ nhiÖt t¹p ©m hÖ thèng. Chó ý r»ng viÖc ®o l−êng t¹p
©m t¹i ®iÓm nµy chØ ph¶n ¸nh t¹p ©m cña anten vµ ®Êu nèi.
Tãm l¹i: t¹p ©m trong mét hÖ thèng thu ®−îc quyÕt ®Þnh bëi nhiÖt t¹p ©m t¹i mét ®iÓm ®·
cho trong hÖ thèng, hÇu hÕt th−êng ë ®Çu vµo m¸y thu; nhiÖt t¹p ©m nµy ®−îc gäi lµ nhiÖt
t¹p ©m hÖ thèng. Nã lµ tæng t¹i ®iÓm ®ã, tÊt c¶ nhiÖt t¹p ©m t−¬ng øng t¹o ra t¹p ©m phÝa
trªn vµ tÊt c¶ nhiÖt t¹p ©m t−¬ng ®−¬ng ®èi víi t¹p ©m t¹o ra ë phÝa d−íi cña cña ®iÓm
xem xÐt.
2.4. T¹p ©m anten thu
Cã hai tr−êng hîp ®−îc xem xÐt:
- Anten vÖ tinh (tuyÕn lªn)
- Anten tr¹m mÆt ®Êt (tuyÕn xuèng)
a. Anten vÖ tinh tuyÕn lªn
T¹p ©m nhËn ®−îc bëi anten lµ t¹p ©m tõ mÆt ®Êt vµ t¹p ©m tõ kh«ng gian bªn
ngoµi. §é réng bóp sãng cña anten vÖ tinh b»ng hoÆc nhá h¬n gãc quan s¸t tõ vÖ tinh
xuèng qu¶ ®Êt, víi vÖ tinh ®Þa tÜnh gãc quan s¸t lµ 17,5o
. Víi c¸c ®iÒu kiÖn nh− vËy
¶nh h−ëng chñ yÕu lµ tõ mÆt ®Êt. Víi anten cã ®é réng bóp sãng θ3dB b»ng 17,5o
th×
nhiÖt t¹p ©m anten cho ë h×nh 4.16. Phô thuéc vµo tÇn sè vµ vÞ trÝ quü ®¹o cña vÖ tinh.
Khi ®é réng nhá h¬n ( mét bóp sãng hÑp) nhiÖt ®é phô thuéc vµo tÇn sè vµ vïng phñ
sãng; ®Êt liÒn bøc x¹ t¹p ©m lín h¬n ®¹i d−¬ng. Th−êng lÊy gi¸ trÞ t¹p ©m anten b»ng
290 K. NhiÖt t¹p ©m ®Çu vµo bé khuÕch ®¹i t¹p ©m thÊp cña vÖ tinh b»ng:
TSL = T1/LFRX + TF(1 - 1/LFRX) + TR (4.50)
b. Anten tr¹m mÆt ®Êt (tuyÕn xuèng)
T¹p ©m g©y ra cho anten bao gåm t¹p ©m tõ bÇu trêi vµ t¹p ©m do bøc x¹ tõ mÆt
®Êt.
• Tr−êng hîp trêi trong. ë nh÷ng tÇn sè lín h¬n 2 GHz ¶nh h−ëng kh«ng
ph¶i vïng ion cña khÝ quyÓn mµ lµ m«i tr−êng hÊp thô, nh− lµ mét nguån t¹p ©m. Khi
kh«ng xÈy ra c¸c hiÖn t−îng khÝ t−îng (®ù¬c gäi lµ bÇu trêi trong) nhiÖt t¹p ©m anten
bao gåm nhiÖt t¹p ©m cña bÇu trêi vµ mÆt ®Êt xung quanh.
T¹p ©m bÇu trêi ®−îc x¸c ®Þnh tõ biÓu thøc 4.41, trong ®ã Tb(θ,ϕ) lµ nhiÖt ®é
vïng chiÕu s¸ng cña bÇu trêi ë h−íng (θ,ϕ). Trong thùc tÕ chØ cã mét phÇn cña bÇu
trêi n»m trong h−íng anten cã hÖ sè t¨ng Ých lín. Nh− vËy ¶nh h−ëng cña t¹p ©m bÇu
trêi trong Tsky chØ cã thÓ cã t¸c dông nhiÖt ®é vïng phñ sãng ®èi víi gãc ngÈng cña
anten. H×nh 4.18 chØ ra nhiÖt t¹p ©m bÇu trêi trong nh− lµ hµm cña tÇn sè vµ gãc ngÈng
[khuyÕn nghÞ 720, CCIR]

Bøc x¹ tõ mÆt ®Êt ë vïng l©n cËn tr¹m g©y ra do çc bóp phô cña anten vµ mét
phÇn bëi bóp chÝnh khi gãc tµ nhá. NhiÖt t¹p ©m do mçi bóp phô ®−îc tÝnh bëi Ti =
Gi(Ω/4π)TG, trong ®ã Gi lµ gi¸ trÞ hÖ sè t¨ng Ých cña bóp phô cã gãc ®Æc Ωi vµ TG lµ
nhiÖt ®é vïng chiÕu s¸ng cña mÆt ®Êt. Tæng cña çc ¶nh h−ëng nµy lµ gi¸ trÞ Tm.®Êt
b»ng:
∑=
=
i
n
idatm TT
1
. (4.51)
Sau ®©y mét sè gi¸ trÞ gÇn ®óng cña TG [khuyÕn nghÞ 390 CCIR]
- TG = 290 K ®èi víi çc bóp phô cã gãc tµ E nhá h¬n - 10o
- TG = 150 K®èivíi - 10o
< E < 0o
- TG = 50 K®èivíi 0o
< E < 10o
- TG = 10 K®èivíi 10o
< E < 90o
NhiÖt t¹p ©m anten sÏ lµ:
TA = Tb.trêi + Tm.®Êt (K) (4.52)
T¹p ©m nµy cã thÓ t¨ng thªm bëi çc nguån riªng lÎ n»m trong khu vùc l©n cËn
cña tÝnh h−íng anten. §èi víi mét nguån v« tuyÕn ®−êng kÝnh gãc biÓu kiÕn α vµ
nhiÖt t¹p ©m Tn t¹i tÇn sè xem xÐt vµ ®o ë møc mÆt ®Êt sau suy hao bëi khÝ quyÓn th×
nhiÖt t¹p ©m thªm vµo ΔTA ®èi víi mét anten cã ®é réng bóp sãng θ3dB ®−îc cho bëi :
ΔTA = Tn(α/θ3dB)2
nÕu θ3dB > α (K)
ΔTA = Tn nÕu θ3dB < α (K) (4.53)
ChØ cã mÆt trêi vµ mÆt tr¨ng ®−îc kÓ ®Õn ®èi víi çc tr¹m mÆt ®Êt h−íng vÒ vÖ
tinh ®Þa tÜnh. MÆt trêi vµ mÆt tr¨ng cã mét ®−êng kÝnh gãc t−¬ng ®−¬ng 0,5o
. NhiÖt t¹p
©m sÏ t¨ng lªn khi cã çc vËt thÓ trªn bÇu trêi n»m th¼ng hµng víi tr¹m mÆt ®Êt vµ vÖ
tinh. §iÒu kiÖn ®Æc biÖt nµy cã thÓ biÕt tr−íc. §Ó râ h¬n, t¹i tÇn sè 12 GHz mét anten
13 m nhiÖt t¹p ©m t¨ng lªn do mÆt trêi t¹i thêi gian ®ã cã gi¸ trÞ b»ng 12.000 K. Çc
®iÒu kiÖn xÈy ra vµ gi¸ trÞ cña ΔTA lµ hµm cña ®−êng kÝnh anten vµ tÇn sè. §èi víi
mÆt tr¨ng t¨ng lªn kho¶ng 250 K t¹i 4 GHz [theo khuÕn nghÞ 390, CCIR].
Tb.trêi/
A
Tm.®Êt
Tm = (1- 1/Am)
bÇu trêi
Tm®Êt
H×nh : ¶nh h−ëng cña nhiÖt t¹p ©m lªn anten tr¹m mÆt ®Êt
Tbtrêi
bÇu trêi
m−a = bé suy
hao Tm Am−a

• Tr−êng hîp cã m−a. NhiÖt t¹p ©m anten t¨ng do ®iÒu khiÖn khÝ t−îng nh− m©y
vµ m−a lµm t¨ng hÊp thô. Tõ biÓu thøc 4.45, nhiÖt t¹p ©m anten trë thµnh:
TA = Tb.trêi/Am−a + Tm(1 - 1/Am−a) + Tm.®Êt (K) (4.54)
Trong ®ã Am−a lµ suy hao trong m−a vµ Tm lµ gi¸ trÞ cña nhiÖt ®é trung b×nh hiÖu
dông. Tm cã gi¸ trÞ b»ng 260 K ®Õn 280 K [khuyÕn nghÞ 564, CCIR].
Tãm l¹i, nhiÖt t¹p ©m anten TA lµ mét hµm cña :
- TÇn sè
- Gãc ngÈng
- §iÒu khiÖn khÝ quyÓn (bÇu trêi trong hay m−a)
Do vËy, hÖ sè phÈm chÊt cña mét tr¹m mÆt ®Êt cÇn ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh râ ®iÒu
kiÖn thùc tÕ vÒ tÇn sè, gãc ngÈng, vµ t×nh tr¹ng cña khÝ quyÓn.
2.5. HÖ sè t¹p ©m:
- HÖ sè t¹p ©m cña m¹ng 4 cùc.
T¹p ©m sinh ra trong mét m¹ng bèn cùc (cã thÓ lµ bé khuÕch ®¹i hay bé tiªu hao) th−êng
®−îc biÓu thÞ bëi hÖ sè t¹p ©m F
HÖ sè t¹p ©m cña mét m¹ng 4 cùc b»ng tû tÝn hiÖu trªn t¹p ©m ë ®Çu vµo trªn tû sè
tÝn hiÖu trªn t¹p ©m ë ®Çu ra cña m¹ng
00 NS
NS
F ii
=
Tuy nhiªn khi lµm viÖc víi c¸c tÝn hiÖu yÕu nh− trong th«ng tin vÖ tinh th× t¹p ©m
N th−êng ®−îc biÓu thÞ bëi nhiÖt t¹p ©m t−¬ng ®−¬ng T (K: ®é kelvin)
TÊt c¶ c¸c vËt thÓ cã nhiÖt ®é vËt lý T (K) sÏ bøc x¹ ra sãng ®iÖn tõ, mét phÇn cña
bøc x¹ nµy n»m trong b¨ng tÇn viba vµ sÏ g©y ra t¹p ©m nh− mét nguån t¹p ©m. VËy:
NhiÖt t¹p ©m t−¬ng ®−¬ng lµ nhiÖt ®é cña mét ®iÖn trë t−¬ng ®−¬ng sinh ra t¹p ©m
cã c«ng suÊt nh− cña nguån t¹p ©m t¹o ra, nh− minh ho¹ trªn h×nh 3.37
Nguån t¹p ©m víi mét nhiÖt ®é
vËt lý nµo ®è cã thÎ kh«ng ph¶i
lµ T cã t¹p ©m N (W)
nhiÖt ®é vËt lý
T (K)
Gi¸ trÞ c«ng suÊt t¹p ©m
t¹o ra:
N = kTB (W)
H×nh 3.37: NhiÖt t¹p ©m t−¬ng ®−¬ng
So/NoSi/Ni
m¹ng 4 cùc
H×nh 2.36: hÖ sè tap ©m

G1
T1
G2
T2
G3
T3
H×nh 3.39: M¹ng 4 cùc cã nhiÒu tÇng
C«ng suÊt t¹p ©m trong mét ®é réng b¨ng tÇn B sÏ lµ:
N = kTB (W) (3.23)
Trong ®ã k lµ h»ng sè Boltzmann:
k = 1,3806 × 10-23+
W s/K = - 228,60 dBW/Hz.K (3.24)
T lµ nhiÖt ®é tuyÖt ®èi (K), B gi¶i th«ng cña t¹p ©m (Hz)
Víi nhiÖt ®é 290 K trong ®é réng b¨ng 50 MHz c«ng suÊt t¹p ©m sÏ lμ:
0,2 × 10-12
= 0,2pW. Mét anten cã nhiÖt ®é mÆt ngoµi lµ 290 K sÏ thu ®−îc c«ng suÊt t¹p
©m 0,2pW trong b¨ng tÇn 50 MHz.
Quan hÖ gi÷a hÖ sè t¹p ©m vµ nhiÖt t¹ ©m cña mét m¹ng 4 cùc sÏ lµ:
NÕu nhiÖt t¹p ©m ®Çu vµo lµ To , m¹ng 4 cùc cã hÖ sè truyÒn ®¹t lµ G, nhiÖt t¹p ©m t−¬ng
®−¬ng cña m¹ng 4 cùc lµ Te nh− biÓu thÞ trªn h×nh 3.38 th×:
Si /Ni = Si/kToB, So/No = GSi/Gk(To + Te)B thay vµo c«ng thøc 3.22 nhËn ®−îc:
( ) 00
0
0
0
1
T
T
T
TT
BTTGkGS
BkTS
F ee
ei
i
+=
+
=
+
= (3.25)
Tõ 3.25 cã thÓ rót ra:
Te = (F - 1)To (3.26)
- HÖ sè t¹p ©m cña m¹ng 4 cùc thô ®éng.
- HÖ sè t¹p ©m cña m¹ng 4 cùc m¾c nèi tiÕp.
NÕu m¹ng 4 cùc gåm nhiÒu tÇng nh− chØ ra trªn h×nh 3.39 th× t¹p ©m ®Çu ra sÏ ®−îc tÝnh:
T¹p ©m do nguån ngoµi t¸c ®éng vµo ®Çu vµo ë®Çu ra cña m¹ng 4 cùc 3 tÇng:
N01 = G1G2G3kT0B
T¹p ©m cña tÇng thø nhÊt ë ®Çu ra cña m¹ng, ®−îc khuÕch ®¹i bëi tÇng thø hai vµ
ba:
®Çu vµo
Ni =kToB
nguån
t¹p ©m
NhiÖt ®é
To
M¸y thu
hÖ sè k.®¹i G
gi¶i th«ng B
nhiÖt t¹p ©m
t−¬ng ®−¬ng
Te
®Çu ra
H×nh 3.38: hÖ sè t¹p ©m vµ nhiÖt

N02 = G2G3 (kTe1G1B)
T¹p ©m cña tÇng thø hai ®−îc ®−îc khuÕch ®¹i bëi tÇng thø ba:
N03 = G3 (kTe2G2B)
T¹p ©m b¶n th©n tÇng thø ba ë ®Çu ra cña m¹ng:
N04 = kTe3G3B)
T¹p ©m tæng ë ®Çu ra cña m¹ng sÏ lµ:
N0T = N01 + N02 + N03 + N04
N0T = G1G2G3 kB (T0 + Te1 + Te2/ G1 + Te3/ G1 G2)
NhiÖt t¹p ©m tæng cña 3 tÇng ë ®Çu ra cña m¹ng:
TeS = Te1 + Te2/ G1 + Te3/ G1 G2
Tæng qu¸t mét m¹ng cã n tÇng th× nhiÖt t¹p ©m cña hÖ thèng sÏ lµ:
TeS = Te1 + Te2/ G1 + Te3/ G1 G2 + ... + Ten/ G1G2...Gn-1 (3.27)
Trong ®ã Te1...n lµ nhiÖt t¹p ©m t−¬ng ®−¬ng cña çc tÇng 1, 2, 3, ...n - 1
G1...n lµ hÖ sè khuÕch ®¹i cña mçi tÇng
Tõ c«ng thøc 3.27 ta cã nhËn xÐt lµ: T¹p ©m ®Çu ra cña mét m¹ng 4 cùc cã nhiÒu
tÇng ®−îc quyÕt ®Þnh bëi t¹p ©m cña tÇng ®Çu tiªn
Ph©n hÖ thu cña tr¹m mÆt ®Êt muèn cã t¹p ©m nhá th× tÇng ®Çu tiªn ph¶i lµ tÇng
khuÕch ®¹i t¹p ©m thÊp (LNA). §Ó gi¶m møc t¹p ©m ®Çu vµo cña LNA, chóng ®−îc ®Æt
gÇn anten ®Ó gi¶m t¹p ©m cña ®o¹n fide tiÕp ®iÖn tõ anten ®Õn LNA
HÖ sè phÈm chÊt cña tr¹m mÆt ®Êt ®−îc ®¸nh gi¸ b»ng tû sè hÖ sè t¨ng Ých cña
anten thu G trªn nhiÖt t¹p ©m cña hÖ thèng TeS (G/TeS) hÇu nh− ®−îc quyÕt ®Þnh bëi hÖ sè
t¹p ©m vµ hÖ sè khuÕch ®¹i cña LNA cïng víi hÖ sè t¨ng Ých cña anten. Bëi vËy viÖc sö
dông mét LNA cã hÖ sè t¹p ©m cµng nhá cµng tèt. Sau ®©y chóng ta sÏ nghiªn cøu mét sè
bé khuÕch ®¹i t¹p ©m thÊp sö dông çc linh kiÖn khuÕch ®¹i kh¸c nhau ®−îc sö dông phæ
biÕn ë çc tr¹m mÆt ®Êt trong hÖ thèng th«ng tin vÖ tinh
2.6. §é nh¹y m¸y thu.
a. §Þnh nghÜa
Tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m biÓu thÞ mèi quan gi÷a ®é lín cña tÝn hiÖu thu vµ t¹p ©m t¹i ®Çu
vµo m¸y thu. Sau ®©y ta xem xÐt mét vµi tØ sè sau:
- Tû sè c«ng suÊt tÝn hiÖu trªn c«ng suÊt t¹p ©m; §iÒu nµy ®−îc coi nh− lµ b¶n chÊt v×
hai ®é lín cïng lo¹i ®−îc so s¸nh víi nhau. Nã th−êng ®−îc ®Þnh râ lµ c«ng suÊt cña
sãng mang ®iÒu chÕ ký hiÖu C trªn c«ng suÊt t¹p ©m N, ®−îc viÕt C/N
- Thùc tÕ tû sè c«ng suÊt tÝn hiÖu trªn mËt ®é phæ t¹p ©m, ®−îc viÕt C/N0 cã ®¬n vÞ lµ Hz.
−u ®iÓm h¬n so víi víi tû sè C/N v× nã biÓu thÞ cho bÊt kú mét ®é réng b¨ng sö dông.
Thùc tÕ thÓ hiÖn ®é réng b¨ng t¹p ©m t−¬ng ®−¬ng BN cña m¸y thu ®−îc ®iÒu chØnh ®Õn
®é réng b¨ng B chiÕm bëi sãng mang ®iÒu chÕ
- TØ sè c«ng suÊt tÝn hiÖu trªn nhiÖt t¹p ©m; tû sè nµy nhËn ®−îc tõ C/N0 qua nh©n víi
h»ng sè Boltzman k, viÕt lµ C/T vµ cã ®¬n vÞ W/K
Tû sè C/N0 phï hîp nhÊt víi hÇu hÕt çc tr−êng hîp thùc tÕ bëi vËy nã ®−îc chän sau nµy
b. BiÓu thøc
C«ng suÊt cña tÝn hiÖu thu t¹i ®Çu vµo m¸y thu cho bëi 4.37. Trong ®ã:
C = PRX
MËt ®é phæ t¹p ©m t¹i cïng ®iÓm lµ N0 = kT, cho bëi 4.45. V× vËy:

C/N0 = [(PTXGTmax/LTLFTX)(1/LFSLA)(GRmax/LRLFRXLPOL)
/[TA/LFRX + TF(1 - 1/LFRX) + TR](1/k) (Hz) (4.47)
BiÓu thøc nµy cã thÓ ®−îc gi¶i thÝch nh− sau:
C/N0 = (EIRP m¸y ph¸t)(1/mÊt m¸t ®−êng truyÒn)(hÖ sè t¨ng Ých cña m¸y thu/nhiÖt t¹p
©m)(1/k ) (Hz) (4.48)
C/N0 còng cã thÓ biÓu thÞ nh− lµ hµm cña mËt ®é th«ng l−îng n¨ng l−îng Φ;
C/N0 = Φ (λ2
/4π)(hÖ sè t¨ng Ých cña m¸y thu/nhiÖt t¹p ©m)(1/k (Hz) (4.49)
Trong ®ã:
Φ = (EIRP m¸y ph¸t)/ (4πR2
) (W/m2
)
Cuèi cïng, cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc C/N0 kh«ng phô thuéc vµo ®iÓm chän ë d·y m¸y
thu còng nh− c«ng suÊt tÝn hiÖu vµ mËt ®é phæ t¹p ©m ®−îc tÝnh t¹i cïng mét ®iÓm
c. HÖ sè phÈm chÊt cña thiÕt bÞ thu
BiÓu thøc 4.48 cña C/N0 ®−a ra ba hÖ sè:
- Thø nhÊt (EIRP) ®Æc tr−ng cho thiÕt bÞ ph¸t.
- Thø hai (1/L = 1/LFSLA) ®Æc tr−ng cho m«i tr−êng truyÒn dÉn
- Thø ba (hÖ sè t¨ng Ých m¸y thu/nhiÖt t¹p ©m) ®Æc tr−ng cho thiÕt bÞ thu. Nã ®−îc gäi
lµ hÖ sè phÈm chÊt, hoÆc G/T cña thiÕt bÞ thu.
B»ng viÖc kh¶o s¸t 4.47 cã thÓ thÊy r»ng hÖ sè phÊm chÊt G/T cña thiÕt bÞ thu lµ
hµm cña nhiÖt t¹p ©m anten TA vµ nhiÖt t¹p ©m t−¬ng ®−¬ng TR cña may thu. Gi¸ trÞ cña
nã sÏ ®−îc x¸c ®Þnh d−íi ®©y
d. NhiÖt t¹p ©m anten
Cã hai tr−êng hîp ®−îc xem xÐt:
- Anten vÖ tinh (tuyÕn lªn)
- Anten tr¹m mÆt ®Êt (tuyÕn xuèng)
e. NhiÖt t¹p ©m cña m¸y thu
H×nh 4.20 chØ ra cÊu tróc cña m¸y thu. ¸p dông c«ng thøc 4.42 nhiÖt t¹p ©m TR cña m¸y
thu cã thÓ biÓu thÞ:
TR = TLNA + TMX/GLNA + TIF/GLNAGMX (K) (4.55)
VÝ dô: Bé khuÕch ®¹i t¹p ©m thÊp (LNA) : TLNA = 150 K, GLNA = 50 dB
Bé trén: TMX = 850 K, GMX = - 10 dB (LMX = 10 dB)
Bé khuÕch ®¹i trung tÇn IF: TIF = 400 K, GIF = 30 dB
V× vËy
TR = 150 + 850/105
+ 400/105
.10-1
= 150 K
Chó ý: nÕu bé khuÕch t¹p ©m
thÊp cã hÖ sè khuÕch ®¹i cao sÏ h¹n
chÕ nhiÖt t¹p ©m TR cña m¸y thu
xuèng b»ng TLNA cña bé khuÕch ®¹i
t¹p ©m thÊp.
TIF, GIF
GMXTM
TL NA,GLN ATR
Bé trén
IFLNA
LO
Bé h¹ tÇn
H×nh 4.20: CÊu tróc mét m¸y thu

Ch−¬ng 3:(6 tiÕt)
Kü thuËt truyÒn dÉn vμ ®a truy nhËp
trong th«ng tin vÖ tinh.
3.1. Çc ®Æc tÝnh tÝn hiÖu:
- TÝn hiÖu tho¹i
Ph¹m vi tÇn sè mµ con ng−êi cã thÓ nghe lªn tíi trªn 20KHz, tuy nhiªn phæ
cña tÝn hiÖu tho¹i tËp trung chñ yÕu trong d¶i 0,3÷3,4 KHz . Do vËy trong hÇu hÕt
çc thiÕt bÞ viÔn th«ng ng−êi ta ®· c¾t bá tÇn sè ngoµi d¶i nµy mµ kh«ng g©y mÐo
lín.
ChÊt l−îng cña tÝn hiÖu tho¹i t−¬ng tù vÒ lý thuyÕt ®−îc quy ®Þnh bëi CCITT
(Uû ban t− vÊn quèc tÕ vÒ ®iÖn tho¹i ®iÖn b¸o), ®ã lµ tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m khi
b¨ng gèc bÞ g©y nhiÔu tr−êng hîp tåi nhÊt, nh− khi truyÒn tin trªn cù ly dµi. Tuy
nhiªn khi xem xÐt tÝn hiÖu chuÈn “test tone” th× t¹p ©m cùc ®¹i cho phÐp trong b¨ng
gèc lµ 10.000 picowatts.
§Æc tÝnh cña tiÕng nãi lµ cã ph¹m vi biÕn ®éng lªn tíi 50dB gi÷a nãi thÇm vµ
la hÐt. Ng−êi nãi th−êng hay dõng trong qu¸ tr×nh ®µm tho¹i, trung b×nh chØ chiÕm
40% thêi gian ®µm tho¹i.
ViÖc truyÒn tÝn hiÖu sè ®−îc ®¸nh gi¸ qua tye sè bÝt lçi trªn tæng sè bÝt thu
®−îc (BER). Th«ng th−êng víi mét hÖ thèng ®−îc ®¸nh gi¸ lµ tèt khi tho¶ m·
BER≥10-4
, tuy nhiªn chÊt l−îng cña nhiÒu hÖ thèng cã yªu cÇu cao h¬n trªn 10-5
.
- Sè liÖu
TÝn hiÖu d÷ liÖu ®−îc chia lµm 3 lo¹i:
+ D÷ liÖu b¨ng hÑp (narrow): ≤ 300bit/s
+ D÷ liÖu b¨ng tho¹i (voice): 300bit/s ÷ 16.000bit/s
+ D÷ liÖu b¨ng réng (wide): > 16 k bit/s
ViÖc ph©n lo¹i theo tèc ®é bÝt nµy ®Ó phï hîp víi çc yªu cÇu cung cÊp cña
çc ph−¬ng tiªn truyÒn th«ng. ChÊt l−îng ®−îc ®¸nh gi¸ qua BER.
- TÝn hiÖu h×nh
§Ó truyÒn ®i h×nh ¶nh ng−êi ta thùc hiÖn biÕn ®æi h×nh ¶nh thµnh çc tÝn hiÖu
®iÖn b»ng viÖc quÐt h×nh theo mét tû lÖ phï hîp, tuú thuéc vµo çc chuÈn kh¸c
nhau nh− Mü hay Ch©u ©u... bao gåm cã quÐt dßng vµ quÐt mµnh.
TÝn hiÖu video ®−îc ph¸t ®i bao gåm 4 thµnh phÇn t¸ch biÖt:
+ ¢m thanh
+ TÝn hiÖu chãi (brightness) chøa ®ùng th«ng tin
+ TÝn hiÖu ®ång bé cho quÐt dßng vµ quÐt mµnh
+ TÝn hiÖu ®ång bé mµu
Víi çc hÖ thèng 625 dßng Ch©u ¢u (PAM vµ SECAM) vµ hÖ thèng 525
dßng Mü (NTSC) th× tÝn hiÖu video tæng hîp chøa çc th«ng tin vÒ mµu ®−îc ®iÒu
tíi mét sãng mang con t¹i tÇn sè 3,5MHz hoÆc 4,5MHz tuú thuéc vµo tõng hÖ
thèng
3.2. M« h×nh kªnh vμ truyÒn dÉn:
- M« h×nh kªnh vμ çc chØ tiªu chÊt l−îng

- Bé biÕn ®æi thùc hiÖn biÕn ®æi th«ng tin truyÒn ®i (tiÕng nãi, h×nh ¶nh, vv...)
thµnh mét tÝn hiÖu thÝch hîp víi ®−êng truyÒn, cßn ®−îc gäi lµ qu¸ tr×nh ®iÒu
chÕ.
- M¸y ph¸t sÏ göi tÝn hiÖu nµy qua ®−êng truyÒn dÉn VT§ hay HT§.
- M¸y thu biÕn ®æi tÝn hiÖu thu ®−îc thµnh tin tøc ban ®Çu cña nã, sau ®ã ph©n
ph¸t tíi n¬i nhËn tin
- Th«ng th−êng t¹p ©m g©y ra do ®−êng truyÒn dÉn, m¸y ph¸t, m¸y thu vµ bé
biÕn ®æi nªn ®· lµm cho chÊt l−îng tÝn hiÖu thu thÊp h¬n tÝn hiÖu ®· truyÒn ®i.
Trong qu¸ tr×nh ®iÒu chÕ ng−êi ta t¶i th«ng tin trªn mét tÝn hiÖu tÇn sè cao ®Ó
®−îc mét d¹ng phï hîp víi ®−êng truyÒn dÉn. TÝn hiÖu cao tÇn nµy ®−îc gäi lµ
sãng mang. Nãi chung sãng mang ®−îc biÓu thÞ theo c«ng thøc
a(t) = A.sin(2πfct + θ)
Trong TTVT th× th−êng sö dông hÖ thèng ®iÒu chÕ FM theo kiÓu ®iÒu chÕ
t−¬ng tù vµ sö dông hÖ thèng ®iÒu chÕ PSK theo kiÓu ®iÒu chÕ sè.
HÖ thèng FM cã −u ®iÓm lµ sö dông hiÖu qu¶ phæ tÇn. cßn hÖ thèng PSK cã
tû sè lçi nhá h¬n so víi c¸c hÖ thèng ®iÒu chÕ kh¸c khi cïng tû sè C/N.
- TruyÒn dÉn t−¬ng tù
Nguån
th«ng tin
Bé biÕn
®æi
M¸y
ph¸t
§−êng truyÒn
(VT§ HT§)
M¸y
thu
Bé biÕn
®æi
N¬i nhËn
tin
Nguån t¹p ©m
H×nh : CÊu tróc m« h×nh cña hÖ th«ng th«ng tin
§iÒu chÕ
H×nh : C¸c hÖ th«ng ®iÒu chÕ kh¸c nhau
§iÒu chÕ
t−¬ng tù
§iÒu chÕ
sè
AM
FM
PM
ASK
FSK
PSK
Thay ®æi biªn ®é (A)
Thay ®æi pha (θ)
Thay ®æi tÇn sè (fc)
vm=m.Ve
Biªn®é
Phæ sãng AM
Sãng mang
B¨ng tÇn thÊp
B¨ng tÇn cao
mVe/2mVe/2
(fe-fm) (fe+fm)fe
H×nh : D¹ng sãng ®iÒu biªn

+ HÖ thèng ®iÒu chÕ biªn ®é: lµm thay ®æi biªn ®é sãng mang tû lÖ víi ®iÖn
¸p (dßng ®iÖn) cña tÝn hiÖu truyÒn ®i.
+ HÖ thèng ®iÒu tÇn lµm thay ®æi tÇn sè sãng mang tû lÖ víi ®iÖn ¸p (dßng
®iÖn) cña tÝn hiÖu truyÒn ®i. Theo lý thuyÕt, phæ cña nã bao gåm v« sè c¸c sãng ë
biªn tÇn cao vµ biªn tÇn thÊp víi trung t©m lµ sãng mang (fc). v× vËy chiÕm mét
b¨ng tÇn réng.
+ ®iÒu chÕ pha: rÊt gièng víi ®iÒu tÇn, ®iÒu pha thùc hiÖn víi mét tÝn hiÖu
®iÒu chÕ ®−a qua mét m¹ch vi ph©n cho ra cïng kÕt qu¶ nh− ®iÒu tÇn thùc hiÖn bëi
tÝn hiÖu ®iÒu chÕ ban ®Çu. §iÒu tÇn vµ ®iÒu pha ®«i khi ®−îc gäi lµ ®iÒu gãc.
- TruyÒn dÉn sè.
+ Kho¸ dÞch biªn ASK: Trong truyÒn dÉn tÝn hiÖu sè, ASK lamd thay ®æi
biªn ®é cña sãng mang theo tÝn hiÖu cÇn truyÒn ®i. Khi tÝn hiÖu ®−îc truyÒn ®i lµ
nhÞ ph©n th× biªn ®é ®−îc thay ®æi thµnh A0 vµ A1 t−¬ng øng víi gi¸ trÞ “0” vµ “1”.
Khi A0 b»ng 0, hÖ thèng ®−îc gäi lµ hÖ thèng OOK (on off keying).
Biªn®é
Phæ sãng FM
fe
H×nh : D¹ng sãng ®iÒu tÇn
D¹ng sãng ®iÒu chÕ 1 0 0 1 0 1 1
Sãng mang
Kho¸ dÞch biªn
Biªn ®é On On On OnOff Off Off
Kho¸ dÞch tÇn
TÇn sè f1 f1 f1 f1f0 f0 f0
Kho¸ dÞch pha
Pha 0 0 0 0π π π

+ Kho¸ dÞch tÇn FSK: Lµm thay ®æi tÇn sè cña sãng mang theo tÝn hiÖu sè
cÇn truyÒn ®i, khi truyÒn dÉn mét tÝn hiÖu nhÞ ph©n, tÇn sè sãng mang thay ®æi
thµnh f0 (tÇn sè thÊp) vµ f1 (tÇn sè cao) t−ong øng víi bit ®Çu vµo “0” hay “1”.
+ Kho¸ dÞch pha nhÞ ph©n BPSK: Lµm thay ®æi gãc pha θ trong ph−¬ng tr×nh
biÓu diÔn sãng mang, gãc θ0= π vµ θ =0 hoÆc ng−îc l¹i t−¬ng øng víi bit ®Çu vµo
“1” vµ “0”.
+ Kho¸ dÞch pha cÇu ph−¬ng QPSK: Sö dông 4 tr¹ng th¸i pha ®−îc dïng ®Ó
®¹t hiÖu qu¶ sö dông tÇn sè cao h¬n so víi hÖ thèng BPSK. TÝn hiÖu truyÒn ®i ®−îc
biÕn ®æi tõ nèi tiÕp sang song song, hai song smang kh¸c pha nhau π/2 ®−îc ®iÒu
chÕ hai tÝn hiÖu nhÞ ph©n trªn vµ chóng ®−îc kÕt hîp l¹i víi nhau thµnh tÝn hiÖu ra.
Tèc ®ä tÝn hiÖu trong ®−êng truyÒn dÉn b»ng ½ tèc ®é chuçi ®Çu vµo. Qu¸ tr×nh gi¶i
®iÒu chÕ QPSK ®−îc coi lµ hai qu¸ tr×nh gi¶i ®iÒu chÕ BPSK ®éc lËp. Hai tÝn hiÖu
b¨ng gèc I(t) vµ Q(t) lµ kÕt qu¶ so pha tÝn hiÖu thu ®−îc víi hai sãng mang chuÈn
lÖch pha víi nhau mét gãc π/2.
+ Çc ®Æc tÝnh lçi m· ho¸: KÕt qu¶ sau t¸ch sãng ®ång bé ®−îc ®¸nh gi¸ qua
tû sè lçi bit Pe=0,5 * erfc(sqrt(Eb/N0)), trong ®ã Eb lµ c«ng suÊt trªn bit t¹i ®Çu vµo
m¸y thu (W), N0 lµ mËt ®é c«ng suÊt t¹p ©m t¹i ®Çu vµo m¸y thu (W/Hz) vµ erfc lµ
hµm lçi.
+ Kü thuËt ®éng bé: bao gåm ®ång bé m¹ng, ®ång bé bit vµ ®ång bé khung.
• §ång bé bit: T¸i t¹o vµ göi tÝn hiÖu thu ®−îc b»ng çch sö dông mét tÝn hiÖu
®ång bé t¸i sinh tõ çc tÝn hiÖu thu ®−îc ë phÝa thu ®Ó t¸i t¹o çc vÞ trÝ bit gièng
nhau ë c¶ phÝa ph¸t vµ thu.
• §ång bé khung: ®−îc thùc hiÖn ë hÖ thèng th«ng tin ghÐp kªnh theo thêi gian,
çc xung ®ång bé khung ph¶i chØ ra chÝnh x¸c ®iÓm b¾t ®Çu cña mét khung ®−îc
chÌn vµo chuçi xung ph¸t ra vµ phÝa thu x¸c ®Þnh thêi ®iÓm ®ãng më çc cæng ph©n
kªnh theo çc xung ®ång bé kªnh nµy; thø tù ®Êu nèi vµ ®Þnh thêi çc th«ng tin
®−îc thiÕt lËp gièng nhau ë c¶ h−íng thu vµ ph¸t.
• §ång bé m¹ng: ®Ó t¹o ®−îc tÇn sè ®ång bé nh− nhau trªn toµn bé m¹ng
truyÒn dÉn.
+ Söa lçi m·: Kh«ng thÓ tr¸nh ®−îc t¹p ©m g©y ra çc lçi m· trong TTVT v× çc
tr¹m mÆt ®Êt thu ®−îc çc tÝn hiÖu cùc kú yÕu. Cã hai çch söa lçi c¬ b¶n
π/2
CÊu h×nh bé ®iÒu chÕ QPSK
BPF
LPF
Kh«i phôc
®ång hå
Kh«i phôc
sãng mang
π/2
LPF
TS
TS
I(t)
Q(t)
CÊu h×nh bé gi¶i ®iÒu chÕ QPSK
I(t)
Q(t)
01
00 10
11
BiÓu ®å sao tÝn hiÖu

• Söa lçi h−íng ®i FEC, chØ cã phÝa thu x¸c ®Þnh çc vÞ trÝ lçi ë sè liÖu thu ®−îc
vµ thùc hiÖn söa nã. Phï hîp víi ®−êng truyÒn tÝn hiÖu tho¹i vµ truyÒn h×nh v×
chóng ®ßi truyÒn dÉn thêi gian thùc.
M· khèi dïng ®Ó söa lçi h−íng ®i: vÝ dô xÐt m· khèi Hamming k=3, N=7, m·
nµy cã chiÒu dµi 7 bit trong ®ã cã 4 bit tin vµ 3 bit m·, kh¶ n¨ng sö lçi lµ mét lçi
®¬n. M¸y thu nhËn chuçi m· thùc hiÖn m· l¹i vµ kiÓm tra xem ba bit V5, V6 vµ V7
cã gièng víi ba bit V5, V6 vµ V7 cña khèi tin thu ®−îc kh«ng, nÕu thÊy sai th× tra
b¶n lçi ®Ó x¸c ®Þ ®−îc chÝnh x¸c bit sai vµ söa, do lµ m· khèi nhÞ ph©n nªn viÖc söa
®−îc thùc hiÖn b»ng çch ®¶o ng−îc bit bÞ sai (0->1 hoÆc 1->0)
M· xo¾n: M· xo¾n (n, k) ®−îc t¹o ra b»ng çch cho chuçi th«ng tin truyÒn qua hÖ
thèng çc thanh ghi dÞch tuyÕn tÝnh cã sè tr¹ng th¸i h÷u h¹n. Cho sè l−îng thanh ghi dÞch
lµ L, mçi thanh ghi dÞch cã k « nhí vµ ®Çu ra bé m· xo¾n cã n hµm ®¹i sè tuyÕn tÝnh. Tèc
®é m· lµ R = k/n, sè « nhí cña bé ghi dÞch lµ L×k vµ tham sè L cßn gäi lµ chiÒu dµi rµng
buéc cña m· xo¾n.
7-bit khèi
Çc bit tÝn hiÖu Çc bit d−
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 1 1
0 0 1 0 1 1 0
0 0 1 1 1 0 1
0 1 0 0 1 1 0
0 1 0 1 1 0 1
0 1 1 0 0 0 0
0 1 1 1 0 1 1
1 0 0 0 1 0 0
1 0 0 1 1 1 1
1 0 1 0 0 1 0
1 0 1 1 0 0 1
1 1 0 0 0 1 0
1 1 0 1 0 0 1
1 1 1 0 1 0 0
1 1 1 1 1 1 1
V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7
§a thøc t¹o m·
V5 = V1 + V2 + V3
V6 = V2 + V3 + V4
V7 = V1 + V2 + V4
QuyÕt ®Þnh
Bit lçi V5 V6 V7
V1 sai ®ung sai
V2 sai sai sai
V3 sai sai ®ung
V4 ®ung sai sai
V5 sai ®ung ®ung
V6 ®ung sai ®ung
V7 ®ung ®ung sai
§Çu vµo
1
2
3
§Çu ra
b: 01
c: 10
a: 00
c: 10
000
000
000
111
111
111
001
110
011
100
001
010
101
(L-
3)B
0
1
a: 00
b: 01
d: 11
a: 00
b: 01
c: 10
d: 11
d: 11
H×nh : a) S¬ ®å bé m· xo¾n víi L = 3, k = 2,
n = 3 vµ ®a thøc sinh G(D) = [D2
1+D2
1+D+D2
]. b) S¬ ®å h×nh c©y.

• Yªu cÇu ph¸t l¹i tù ®éng ARQ, phÝa thu chØ ph¸t hiÖn ra çc lçi vµ yªu cÇu
bªn ph¸t ph¸t l¹i ®o¹n sè liÖu. Phï hîp víi ®−êng truyÒn sè liÖu v× kh«ng cÇn thiÕt
ph¶i truyÒn dÉn trong thêi gian thùc.
3.3. §a truy nhËp trong th«ng tin vÖ tinh:
Lµ kü thuËt çc tr¹m mÆt ®Êt truy nhËp bé ph¸t ®¸p vÖ tinh, víi yªu cÇu sãng
VT§ tõ çc tr¹m mÆt ®Êt riªng lÎ kh«ng can nhiÔu lÉn nhau. Cã çc kü thuËt truy
nhËp th−êng ®−îc sö dông trong TTVT nh− FDMA, TDMA, CDMA, SDMA, truy
nhËp gãi (Packet) vµ truy nhËp ngÉu nhiªn.
1.3.1. §a truy nhËp ph©n chia theo tÇn sè (FDMA):
♦ Çc tr¹m mÆt ®Êt sö dông çc tÇn sè sãng mang kh¸c nhau vµ cïng chung mét
bé ph¸t ®¸p.
♦ ¦u ®iÓm:
- Thñ tôc truy nhËp ®¬n gi¶n.
- CÊu h×nh tr¹m mÆt ®Êt ®¬n gi¶n.
- Kh«ng linh ho¹t thay ®æi tuyÕn.
- HiÖu qu¶ thÊp khi sö dông nhiÒu kªnh, dung l−îng thÊp vµ chÊt l−îng thÊp.
1.3.2. §a truy nhËp ph©n chia theo thêi gian (TDMA):
Trong TDMA mét sè tr¹m mÆt ®Êt dïng chung mét bé ph¸t ®¸p vÖ tinh b»ng çch
ph©n chia kho¶ng th¬× gian. Mçi tr¹m mÆt ®Êt ®−îc Ên ®Þnh mét khe thêi gian vµ chØ
®−îc ph¸t tÝn hiÖu cña chóng trong khe ®ã gäi lµ “côm”. TËp hîp tÊt c¶ çc côm Ên
®Þnh cho mét sè tr¹m mÆt ®Êt t¹o thµnh mét kho¶ng thêi gian gäi lµ khung TDMA.
Mçi tr¹m mÆt ®Êt ph¸t tÝn hiÖu cã cã cïng
tÇn sè sãng mang f0 vµ chiÕm toµn bé b¨ng tÇn
cña bé ph¸t ®¸p vÖ tinh. V× çc khe thêi gian
kh¸c nhau ®−îc Ên ®Þnh cho tÊt c¶ çc tr¹m mÆt
®Êt nªn chØ cã tÝn hiÖu tõ mét tr¹m mÆt ®Êt
chiÕm bé ph¸t ®¸p vÖ tinh t¹i thêi gian cho
phÐp vµ kh«ng bao giê xÈy ra tr−êng hîp tÝn
hiÖu tõ hai tr¹m mÆt ®Êt chiÕm bé ph¸t ®¸p vÖ
tinh trong cïng thêi gian.
§é l©u cña mét khe thêi gian Ên ®Þnh cho
mét tr¹m mÆt ®Êt ®−îc x¸c ®Þnh tr−íc tuú theo
yªu cÇu l−u l−îng cña tr¹m ®ã. Mçi tr¹m mÆt ®Êt ph¸t tÝn hiÖu cña nã trong khe Ên ®Þnh
cho nã trong tÊt c¶ çc khung TDMA . V× vËy, çc tÝn hiÖu ph¸t ®i tõ mçi tr¹m mÆt ®Êt
n»m trong mçi côm cã chu kú ®óng b»ng chu kú ph¸t khung TDMA. Çc côm trong mét
khung TDMA ®−îc Ên ®Þnh sao cho kh«ng chång lÊn lªn nhau, nh− chØ ra trªn h×nh 5.3
f
t
fA fB fC fD fA
D¶i th«ng bé ph¸t ®¸p
Frequency Division
Multiple Access
f
t
f0
A
B
C
D
A
Thêi gian
1 khung
Mét bé ph¸t ®¸p

M¹ng TDMA bao gåm çc tr¹m l−u l−îng vµ Ýt nhÊt lµ mét tr¹m chuÈn. Çc côm ph¸t
®i tõ tr¹m l−u l−îng gäi lµ côm l−u l−îng. Sè liÖu l−u l−îng ®−îc ph¸t bëi côm l−u l−îng.
Tr¹m chuÈn ph¸t mét côm ®Æc biÖt theo chu kú gäi lµ “côm chuÈn”. Côm chuÈn cung cÊp
chuÈn ®Þnh thêi cho çc khung TDMA cã chu kú b»ng mét khung TDMA. Tr¹m l−u
l−îng ph¸t côm l−u l−îng vµ ®iÒu khiÓn ®Þnh thêi ph¸t côm lu«n lu«n theo côm chuÈn,
nh− chØ ra trªn h×nh 5.4
Mçi tr¹m l−u l−îng ph¸t çc côm l−u l−îng trong khe thêi gian ®−îc Ên ®Þnh ë vÖ tinh,
®Þnh thêi ph¸t côm ®−îc ®iÒu khiÓn bëi côm chuÈn, côm chuÈn ®−îc sö dông nh− lµ
chuÈn ®Þnh thêi.
ë vÖ tinh, côm chuÈn vµ çc côm l−u l−îng ®−îc s¾p ®Æt theo thø tù cè ®Þnh ®Ó kh«ng
chång lªn nhau trong mçi khung TDMA. Mçi tr¹m l−u l−îng thu çc côm nµy vµ lÊy ra
côm l−u l−îng chøa çc tÝn hiÖu cã ®Þa chØ ®Õn tr¹m l−u l−îng ®ã’
Trong TDMA sö dông tÝn hiÖu sè v× çc tÝn hiÖu sè dÔ biÕn ®æi thµnh chuçi çc
côm vµ dÔ dµng ®iÒu khiÓn ®Þnh thêi ph¸t vµ thu. V× vËy, çc tÝn hiÖu t−¬ng tù nh− tÝn
hiÖu tho¹i tr−íc hÕt ®−îc biÕn ®æi thµnh tÝn hiÖu sè b»ng m· ho¸ PCM. Sau ®ã tÝn hiÖu
tho¹i PCM vµ çc tÝn hiÖu sè gèc nh− sè liÖu ®−îc ghÐp kªnh ph©n chia theo thêi gian
(TDM). TÝn hiÖu sè ®· ghÐp ®−îc biÕn ®æi thµnh d¹ng côm. Sau ®ã ®−a vµo ®iÒu chÕ siªu
cao tÇn víi kü thuËt ®iÒu chÕ th−êng ®−îc sö dông lµ biÕn ®æi pha (kho¸ dÞch pha: PSK).
Tãm l¹i ph−¬ng ph¸p truyÒn dÉn tÝn hiÖu trong TDMA lµ : ®iÒu xung m· - ghÐp kªnh
ph©n chia theo thêi gian - kho¸ dÞch pha - ®a truy nhËp ph©n chia theo thêi gian (PCM -
TDM - PSK - TDMA).
V× trong PCM tÇn sè lÊy mÉu lµ 8 kHz nªn ®é dµi khung cña tÝn hiÖu PCM lµ
125μs. Trong TDMA, ®é dµi khung TDMA b»ng béi sè cña ®é dµi khung TDMA hay
125μs, phï hîp víi tÝn hiÖu PCM:
Khung TDMA = 125μs × m (m lµ sè nguyªn)
A B N... A
Côm l−u l−îng
Khung TDMA
t
M¹ng TDMA
A B C D AD
Khung TDMA
t
côm
Khung TDMA vµ “côm”
cïng tÇn sè F
Çc tr¹m l−u l−îng phÝa thu
A B C D E FC
Tr¹m chuÈn
Khung
TDMA
Khung
TDMA

5.1.2. ¦u ®iÓm cña TDMA
Th«ng tin vÖ tinh víi kü thuËt TDMA cã çc −u ®iÓm so víi FDMA nh− sau:
1/ Sö dông hiÖu qu¶ c«ng suÊt vÖ tinh
Trong FDMA khi nhiÒu sãng mang ®ång thêi ®−îc khuÕch ®¹i chung b»ng mét
HPA th× sÏ g©y ra nhiÔu ®iÒu chÕ. §Ó gi¶m nhá nhÊt nhiÔu xuyªn ®iÒu chÕ ta ph¶i lïi
c«ng suÊt ra mét “®é lïi” kh¸ lín tõ 6 dB ®Õn 10 dB so víi c«ng suÊt ra cùc ®¹i. V× vËy
c«ng suÊt HPA kh«ng ®−îc tËn dông hÕt.
Cßn trong TDMA sè sãng mang trong mét bé ph¸t ®¸p lu«n lu«n b»ng mét v× vËy
cã thÓ cho HPA lµm viÖc víi c«ng suÊt ra cùc ®¹i mµ kh«ng cã nhiÔu xuyªn ®iÒu chÕ.
2/ TÝnh linh ho¹t trong khai th¸c khi thay ®æi nhu cÇu l−u l−îng. Trong FDMA khi
thay ®æi kªnh ®ßi hái ph¶i thay ®æi phÇn cøng cña thiÕt bÞ. Trong TDMA, ®é dµi vµ vÞ trÝ
çc côm ®−îc x¸c ®Þnh theo quan hÖ vÒ yªu cÇu l−u l−îng cña mçi tr¹m mÆt ®Êt. Khi thay
®æi Ên ®Þnh kªnh trong TDMA cÇn thay ®æi ®é dµivµ vÞ trÝ çc côm. Trong tr−êng hîp
nµy, kh«ng cÇn ph¶i thay thÕ hoÆc söa ®æi çc thiÕt bÞ th«ng tin cña tr¹m mÆt ®Êt mµ chØ
cÇn ®iÒu khiÓn b»ng phÇn mÒm.
3/ Mét −u ®iÓm kh¸c cña TDMA lµ cã thÓ t¨ng dung l−îng truyÒn dÉn lín b»ng
çch chän kü thuËt néi suy tiÕng nãi sè (DSI). DSI lµ kü thuËt mµ çc kªnh vÖ tinh ®−îc
Ên ®Þnh cho ng−êi sö dông chØ khi cã tÝn hiÖu tho¹i truyÒn dÉn, thay vµo çc kªnh vÖ tinh
cè ®Þnh Ên ®Þnh cho tõng ç nh©n riªng biÖt. DSI cã thÓ cung cÊp kªnh trªn mÆt ®Êt gÊp
hai lÇn so víi sè kªnh vÖ tinh cã. §èi víi çc tÝn hiÖu tho¹i ®· ®−îc sè ho¸, ta cã thÓ dÔ
dµng thùc hiÖn néi suy tiÕng nãi. v× thÕ dÔ dµng ¸p dông DSI trong TDMA. Sù kÕt hîp
TDMA vµ DSI cho phÐp t¨ng dung l−îng truyÒn dÉn lªn ba hoÆc bèn lÇn so víi dung
l−îng truyÒn dÉn FDMA
4/ DÔ dµng thùc hiÖn ®Êu nèi víi çc m¹ng mÆt ®Êt, Cã kh¶ n¨ng t−¬ng thÝch tuyÖt
vêi víi çc m¹ng th«ng tin sè vµ dÔ dµng ®Êu n«i víi m¹ng th«ng tin mÆt ®Êt mµ hÖ thèng
sè ®ang ngµy cµng ph¸t triÓn
5.1.3: Nguyªn lý ®ång bé côm:
Trong TDMA çc côm ®−îc ph¸t ®i tõ çc tr¹m l−u lù¬ng ph¶i ®−îc ®iÒu khiÓn
sao cho chóng ®−îc s¾p xÕp ®óng vµo khe thêi gian ®· ®−îc Ên ®Þnh ë vÖ tinh. ViÖc ®iÒu
khiÓn ®Þnh thêi nµy ®−îc gäi lµ ®ång bé côm.
Nh− ta ®· biÕt kho¶ng çch gi÷a vÖ tinh vµ tr¹m mÆt ®Êt lu«n lu«n thay ®æi. v×
vËy thêi gian cÇn thiÕt truyÒn mét côm l−u l−îng tõ tr¹m mÆt ®Êt ®Õn vÖ tinh thay ®æi
liªn tôc. Ngoµi ra tr¹m chuÈn vµ çc tr¹m l−u l−îng cã çc ®ång hå riªng víi çc tÇn
sè kh¸c nhau. v× vËy ®Þnh thêi ph¸t côm gi÷a çc tr¹m lµ kh¸c nhau, nÕu kh«ng cã
®ång bé côm th× çc côm ®−îc ph¸t ®i sÏ lÖch khái thêi gian ®−îc Ên ®Þnh ë vÖ tinh,
çc côm sÏ chång lÊn lªn nhau ë vÖ tinh, th«ng tin sÏ bÞ mÊt.

côm l−u l−îng côm chuÈn
tr¹m l−u
l−îng
tr¹m
chuÈn
§ång bé vßng kÝn trùc tiÕp
tr¹m chuÈn
tr¹m chuÈntr¹m l−u
l−îng
côm chuÈncôm l−u
§ång bé vßng kÝn håi tiÕp
VÞ trÝ cña khe thêi gian Ên ®Þnh cho mét côm ph¸t ®i tõ mét tr¹m l−u l−îng ®−îc
x¸c ®Þnh b»ng vÞ trÝ t−¬ng ®èi cña côm ®ã so víi côm chuÈn. §Þnh thêi ph¸t côm cÇn ph¶i
®−îc ®iÒu khiÓn theo chu kú lÊy côm chuÈn lµm chuÈn ®Þnh thêi.
Cã ba ph−¬ng ph¸p ®ång bé côm ®Ó ®iÒu khiÓn vÞ trÝ t−¬ng ®èi cña çc côm l−u
l−îng so víi côm chuÈn: ®ång bé vßng kÝn trùc tiÕp, ®ång bé vßng kÝn håi tiÕp vµ ®ång
bé vßng më
1/ §ång bé vßng kÝn trùc tiÕp
§ång bé vßng kÝn trùc tiÕp ¸p dông cho ho¹t ®éng víi vïng phñ sãng toµn cÇu ë
®ã mçi tr¹m l−u l−îng cã thÓ lu«n lu«n thu ®−îc çc côm xuÊt ph¸t tõ tr¹m qua vÖ tinh.
Tr¹m l−u l−îng thu c¶ côm chuÈn vµ côm l−u l−îng cña chÝnh nã. Kho¶ng thêi gian gi÷a
hai côm nµy ®−îc ®o theo chu kú t¹i tr¹m l−u l−îng.®Ó ph¸t hiÖn lçi trong kho¶ng thêi
gian b»ng viÖc so s¸nh chóng víi gi¸ trÞ danh ®Þnh ®· cho. §Þnh thêi ph¸t côm ®−îc ®−a
ra hoÆcbÞ trÔ ®Ó bï cho lçi ph¸t hiÖn. B»ng çch nµy côm l−u l−îng cã thÓ ®−îc gi÷ ë vÞ
trÝ chÝnh x¸c trong çc khung TDMA.
2/ §ång bé vßng kÝn håi tiÕp ®−îc ¸p dông cho ho¹t ®éng cña bóp sãng “dÊu in”, á
®©y mçi tr¹m l−u l−îng kh«ng thÓ thu ®−îc côm khëi ®Çu tõ tr¹m ph¸t ®i qua vÖ tinh.
Tr¹m l−u l−îng kh«ng thÓ ®o kho¶ng thêi gian gi÷a côm chuÈn vµ côm ph¸t ®i tõ tr¹m ®ã
v× tr¹m chuÈn ®Æt trong vïng ®èi diÖn, n»m trong vïng phñ sãng cña bóp “dÊu in” kh¸c.
Tr¹m chuÈn göi trë l¹i çc kÕt qu¶ ®o tíi tr¹m l−u l−îng. Tr¹m l−u l−îng ph¸t ®iÒu khiÓn
®Þnh thêi ph¸t côm ®Ó bï lçi so víi vÞ trÝ danh ®Þnh. ViÖc bï trõ dùa trªn kÕt qu¶ ®o ®−îc
ë tr¹m chuÈn göi tr¶ l¹i cho tr¹m l−u l−îng. Ph−¬ng ph¸p ®ång bé nµy còng cã thÓ ¸p
dông cho ho¹t®éng ®èi víi bóp sãng toµn cÇu.
3/ §ång bé vßng më: ®Þnh thêi ph¸t côm ®−îc x¸c ®Þnh b»ng çch bæ sung mét
l−îng trÔ phï hîp vµo ®Þnh thêi thu côm chuÈn. L−îng trÔ nµy nhËn ®−îc nhê viÖc tÝnh
to¸n dùa trªn viÖc ®o kho¶ng çch gi÷a mçi tr¹m mÆt ®Êt vµ vÖ tinh. Mçi tr¹m l−u l−îng
thu côm chuÈn vµ ph¸t côm cña nã sau mét ®é trÔ −íc l−îng tÝnh tõ ®Þnh thêi thu côm
chuÈn. §ßng bé vßng më cã thÓ ¸p dông cho c¶ bóp “dÊu in” vµ bóp sãng toµn cÇu vµ
®¬n gi¶n h¬n so víi çc ph−¬ng ph¸p ®ång bé côm kh¸c. Tuy hiªn lçi vÞ trÝ gi÷a çc côm
trong ®ång bé vßng më cã thÓ lín h¬n.

tr¹m l−u
l−îng
tr¹m chuÈn
§ång bé vßng më
3.3. Khung TDMA vµ çc khu«n d¹ng côm
3.3.1: Khu«n d¹ng khung vµ khung TDMA chung trong mét nhãm
CÊu tróc cña khu«n d¹ng cña khung TDMA sö dông trong hÖ thèng Intelsat
§é dµi khung lµ 2 ms. Mét khung TDMA chøa 2 côm chuÈn (RB1 vµ RB 2) vµ
mét sè côm l−u l−îng. RB1 hoÆc RB 2 ho¹t ®éng nh− côm chuÈn s¬ cÊp, côm chuÈn cßn
l¹i lµ côm chuÈn thø cÊp. Sè liÖu ®iÒu khiÓn ph¸t ®i bëi côm chuÈn ®Ó ®ång bé côm vµ
®iÒu khiÓn hÖ thèng ®−îc thùc hiÖn bëi ®a khung.
Mét ®a khung gåm 16 khung TDMA liªn tiÕp cã ®é dµi b»ng 32 ms. Çc tõ duy
nhÊt riªng biÖt gäi lµ dÊu ®a khung ®−îc sö dông cho çc côm trong khung 0, lµ khung
®Çu tiªn cña ®a khung. Çc dÊu ®a khung nµy ®−îc sö dông ®Ó nhËn biÕt khung 0 vµ chØ
thÞ khëi ®Çu cña ®a khung.
Côm
chuÇn
1: RB1
Côm
chuÇn
2: RB2
Côm
l−u l−îng 1
TB1
Côm
l−u l−îng n
TBn
Côm
chuÇn
1: RB1
Côm
chuÇn
2: RB2
2 ms
• • • •
D¹ng khung TDMA sö dông trong hÖ thèng Intelsat
®a khung (32
khung 15
côm l−u l−îng
.........
khung 0 khung 1
Khu«n d¹ng cña ®a khung (16 khung)
RB1
RB1
sö dông çc tõ duy
nhÊt riªng biÖt gäi lµ
dÊu ®a khung

Mét nhãm bé ph¸t ®¸p ®−îc ®ång bé víi mét nhãm kh¸c ®Ó nh¶y bé ph¸t ®¸p.
Nhãm nµy ®−îc gäi lµ mét nhãm çc bé ph¸t ®¸p ®ång bé. H×nh 5.19 chØ ra quan hÖ ®Þnh
thêi gi÷a mét khung TDMA chung trong nhãm vµ çc côm chuÈn cña mçi bé ph¸t ®¸p
®ång bé trong nhãm ®ã.
Khung TDMA ®−îc x¸c ®Þnh duy nhÊt cho çc bé ph¸t ®¸p trong nhãm b»ng
çch t¹o ra khëi ®Çu chÝnh x¸c tÊt c¶ çc khung gièng nh− mét khung kh¸c. Mét bé ph¸t
®¸p ®−îc chon lµm bé ph¸t ®¸p chuÈn ®Þnh thêi. RB 1 cña bé ph¸t ®¸p nµy x¸c ®Þnh khëi
®Çu khung TDMA. TRT lµ “bé ph¸t ®¸p chuÈn ®Þnh thêi” vµ SOF lµ “khëi ®Çu cña khung
TDMA” cho tÊt c¶ çc bé ph¸t ®¸p trong nhãm. ViÖc x¸c ®Þnh vÞ trÝ côm trong nhãm dùa
vµo SOF. TÊt c¶ çc bé ph¸t ®¸p trong nhãm cã thÓ thiÕt lËp ®Þnh thêi chung b»ng çch
x¸c ®Þnh khëi ®Çu cña khung TDMA cho tÊt c¶ çc bé ph¸t ®¸p.
BiÓu ®å thêi gian côm quy ®Þnh kho¶ng thêi gian gi÷a RB1vµ SOF, vµ kho¶ng thêi
gian gi÷a RB2 vµ SOF cho mçi bé ph¸t ®¸p. Mét trong hai tr¹m chuÈn ph¸t RB1 vµ ttr¹m
chuÈn kia ph¸t RB2 t¹i ®Þnh thêi danh ®Þnh cho tÊt c¶ çc bé ph¸t ®¸p trong nhãm.
Çc côm chuÈn nµy b¶o ®¶m çc tr¹m l−u l−îng víi mét chuÈn ®Þnh thêi ®Ó thùc
hiÖn ®ång bé côm. RB1 ph¶i ®øng tr−íc RB2 trong mçi khung nh−ng RB2 kh«ng ph¶i
lu«n lu«n ®Æt ngay sau RB1. Mét hoÆc nhiÒu côm l−u l−îng cã thÓ ®−îc xen vµo gi÷a
RB1 vµ RB2. Còng cã tr−êng hîp trong çc bé ph¸t ®¸p lo¹i trõ TRT, cã mét hoÆc nhiÒu
côm l−u l−îng ®−îc ®Æt gi÷a SOF vµ RB1. Trong hÖ thèng TDMA Intelsat, ®ång bé
khung ®−îc thiÕt lËp b»ng viÖc x¸c ®Þnh mét khung TDMA chung cho mét nhãm çc bé
ph¸t ®¸p ®ång bé. H¬n n÷a, trong cïng mét nhãm, ®ång bé ®a khung còng ®−îc thiÕt lËp
sao cho çc dÊu ®a khung ph¶i xuÊt hiÖn trong cïng mét khung TDMA ë tÊt c¶ çc bé
ph¸t ®¸p. B»ng çch thiÕt lËp ®ång bé khung vµ ®a khung theo ph−¬ng ph¸p nµy, nh¶y
b−íc ph¸t ®¸p cã thÓ ®−îc thùc hiÖn. NghÜa lµ çc tr¹m l−u l−îng vµ tr¹m chuÈn cã thÓ
ph¸t çc côm kÕ tiÕp nhau tíi mét sè bé ph¸t ®¸p sö dông mét ®Çu cuèi TDMA vµ còng
theo çch t−¬ng tù cã thÓ thu çc côm tõ mét sè bé ph¸t ®¸p
nhãm çc bé ph¸t
®¸p ®−îc ®ång bé
WH → EH
WH → EH
WZ → EZ
WZ → EZ
®Çu
cuèi
Nh¶y b−íc ph¸t ®¸p, chØ ra quan hÖ ®Þnh thêi gi÷a mét khung TDMA chung
trong nhãm vµ çc côm chuÈn cña mçi bé ph¸t ®¸p ®ång bé trong nhãm ®ã.

1.3.3 §a truy nhËp ph©n chia theo m∙ (CDMA):
♦ Çc tr¹m mÆt ®Êt sö dông cïng mét tÇn sè sãng mang vµ cïng chung mét bé
ph¸t ®¸p nh−ng dùa trªn ph©n chia theo m·.
♦ ¦u ®iÓm:
- ChÞu ®−îc t¹p nhiÔu vµ mÐo.
- ChÞu ®−îc sù thay ®æi çc th«ng sè kh¸c nhau cña ®−êng truyÒn.
- Dung l−îng cao.
- B¶o mËt cao.
- §é réng b¨ng tÇn truyÒn dÉn yªu cÇu cao
- HiÖu qu¶ sö dông b¨ng tÇn kÐm.
CDMA lµ kü thuËt ®a truy nhËp míi vµ chÊt l−îng tèt nhÊt hiÖn nay!
f
f0
A
B
CCode Division
Multiple Access
DNI: tÝn hiÖu sè kh«ng cã néi suy
DSI: tÝn hiÖu sè cã néi suy
Më ®Çu Sè liÖu l−u l−îng
Sè liÖu
l−u l−îng DSI DSI DSI DSI
0 1 2 .... n
Çc kªnh vÖ tinh
Côm con
1 2 3 .... 16
Çc mÉu PCMMét kªnh
vÖ tinh
1 2 3 4 5 6 7 8Mét mÉu
PCM 8 bit/mÉu
Bit cã träng
sè lín nhÊt
Bit cã träng
sè nhá nhÊt
128 bit/kªnh (16 mÉu PCM)
Sè kªnh vÖ tinh:
Cùc tiÓu: 1 kªnh
Cùc ®¹i : 128 kªnh DNI
127 kªnh DSI
Sè côm con cùc ®¹i : 8
CÊu tróc ph©n cÊp cña côm l−u l−îng
§iÒu chÕ
B¶n tin
Sãng mang
m1(t)
M· a1(t)
Kªnh
truyÒn
a1(t).m1(t)
a2(t).m2(t) M· a1(t)
tíi gi¶i
®iÒu chÕ
an(t).mn(t)
HÖ thèng DS/CDMA

Ch−¬ng 4:
VÖ tinh th«ng tin (4 tiÕt)
Trong hÖ thèng th«ng tin vÖ tinh, vÖ tinh ®ãng vai trß lµ mét tr¹m chuyÓn tiÕp,
lµm chøc n¨ng cña mét tr¹m lÆp (repeater). Thu tÝn hiÖu tõ çc tr¹m mÆt ®Êt, khuÕch
®¹i, biÕn ®æi sang mét tÇn sè kh¸c vµ khuÕch ®¹i lªn mét c«ng suÊt yªu cÇu råi ph¸t
trë l¹i mÆt ®Êt. Lµ mét tr¹m ë rÊt xa qu¶ ®Êt vµ bay xung quanh qu¶ ®Êt, ®−îc ®iÒu
khiÓn tõ xa nªn cã cÊu t¹o phøc t¹p. Ngoµi ph©n hÖ th«ng tin (Payload) cßn ph¶i cã
nh÷ng ph©n hÖ phô trî kh¸c ®Ó ®o l−êng, ®iÒu khiÓn, gi¸m s¸t v.v... tõ xa.
4.1. NhiÖm vô vμ çc ®Æc tÝnh cña ph©n hÖ th«ng tin trªn vÖ tinh.
a. NhiÖm vô: Ph©n hÖ th«ng tin ®ãng vai trß nh− mét tr¹m chuyÓn tiÕp gi÷a çc
tr¹m mÆt ®Êt víi nhau. Víi hÇu hÕt çc vÖ tinh th«ng tin th−¬ng m¹i th× ph©n hÖ
th«ng tin gåm hai phÇn lµ lµ lÆp vµ ph©n hÖ anten vÖ tinh.
b. Chøc n¨ng:
- Thu çc sãng mang ®−îc ph¸t tõ çc tr¹m m¨t ®Êt trong m¹ng víi b¨ng
tÇn vµ ph©n cùc x¸c ®Þnh. Çc tr¹m mÆt ®Êt nµy ®−îc ®Æt trong vïng phñ
sãng cña anten vÖ tinh.
- H¹n chÕ tèi ®a nhiÔu cã h¹i tõ çc hÖ thèng v« tuyÕn kh¸c.
- KhuÕch ®¹i çc sãng mang thu ®−îc trong khi h¹n chÕ tèi ®a t¹p ©m vµ mÐo.
- BiÕn ®æi tÇn sè çc sãng mang nhËn ®−îc trªn ®−êng lªn sang tÇn sè sãng
sãng mang trªn ®−êng xuèng.
- Cung cÊp c«ng suÊt ®ñ lín trong b¨ng tÇn x¸c ®Þnh t¹i ®Çu vµo anten ph¸t
vÖ tinh.
- Bøc x¹ sãng mang trong b¨ng tÇn vµ ph©n cùc x¸c ®Þnh tíi çc vïng ®−îc x¸c
®Þnh trªn bÒ mÆt tr¸i ®Êt.
Tuy nhiªn, víi vÖ tinh t¸i t¹o th× bé lÆp cßn cã chøc n¨ng gi¶i ®iÒu chÕ, kh«i
phôc xung vµ ®iÒu chÕ.
B¨ng tÇn ph©n bæ cho tr¹m lÆp cña vÖ tinh cã thÓ tõ vµi tr¨m MHz lªn ®Õn
vµi GHz. §Ó thuËn lîi cho viÖc khuyÕch ®¹i tÝn hiÖu, b¨ng tÇn nµy th−êng ®−îc
chia thµnh çc b¨ng tÇn con víi çc d·y khuyÕch ®¹i riªng biÖt cho tõng b¨ng con.
c. Th«ng sè kü thuËt cña ph©n hÖ th«ng tin :
Ph©n hÖ th«ng tin ®−îc ®Æc tr−ng bëi çc th«ng sè kü thuËt trong tõng b¨ng tÇn
sau:
- B¨ng tÇn c«ng t¸c
- Sè l−îng bé ph¸t ®¸p
- §é réng b¨ng th«ng cña mét bé ph¸t ®¸p.
- Ph©n cùc tÝn hiÖu ®−êng lªn, ®−êng xuèng.
- C«ng suÊt ph¸t x¹ t−¬ng ®−¬ng ®¼ng h−íng EIRP hoÆc lµ mËt ®é th«ng
l−îng c«ng suÊt t¹o ra t¹i biªn cña vïng dÞch vô.
- MËt ®é th«ng l−îng c«ng suÊt b¶o hoµ t¹i anten thu cña vÖ tinh SFD.
- HÖ sè phÈm chÊt G/T cña m¸y thu vÖ tinh t¹i biªn cña vïng dÞch vô hoÆc
gi¸ trÞ cùc ®¹i.
- Vïng phñ sãng.
- C«ng suÊt ®Çu ra cña bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt.
- CÊu h×nh dù phßng cña m¸y thu vµ bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt cao

4.2. CÊu tróc cña tuyÕn th«ng tin trªn vÖ tinh th«ng tin.
4.2.1. Bé ph¸t ®¸p
§Ó ®¬n gi¶n ta chØ xÐt cÊu h×nh cña tuyÕn th«ng tin (tr¹m lÆp) chØ cã mét beam
(chïm, h−íng) ph¸t vµ thu.
a. M¸y thu:
• Chøc n¨ng m¸y thu: KhuÕch ®¹i tÝn hiÖu VT§ nhËn ®−îc tõ çc tr¹m mÆt ®Êt
ph¸t sau khi tÝn hiÖu nµy bÞ suy hao lín trong kh«ng gian tù do. Bé thu bao gåm
bé khuyÕch ®¹i t¹p ©m thÊp LNA t¹i tÇn sè lªn, bé ®æi tÇn xuèng nÕu nh− tÇn sè
®−îc ®æi hai lÇn vµ bé khuyÕch ®¹i. Bé thu lµ m¸y thu b¨ng réng cã ®é réng
b¨ng th«ng 500 (b¨ng C) ®Õn 1GHz (b¨ng Ku) tuú thuéc vµo b¨ng tÇn sö dông
vµ lo¹i LNA.
• Bé LNA (Low Noise Amplituder):
Bé nµy quyÕt ®Þnh chñ yÕu hÖ sè phÈm chÊt G/T cña bé ph¸t ®¸p. Bé khuyªvhs
®¹i nµy cã hÖ sè t¹p ©m thÊp ®ång thêi ph¶i cã hÖ sè K§ cao ®Ó h¹n chÕ t¹p ©m
ph©n bè cña çc tÇng sau ®ã. Çc th«ng sè ®Æc tr−ng cho bé LNA lµ:
- B¨ng tÇn ho¹t ®éng: C(6 GHz), X(8 GHz), Ku(14 GHz), Ka (30 GHz)
- HÖ sè K§: (50 ÷ 60) ± 0.5 dB
- HÖ sè t¹p ©m: 1,6 (6 GHz), 1,9 (14 GHz), 2,2 (30 GHz)
§Ó ®¶m b¶o hÖ sè t¹p ©m cña bé khuÕch ®¹i thÊp th× cÇn cã nhiÖt ®é bªn ngoµi
bé LNA thÊp, nªn ng−êi ta ®Æt nã trong Heli láng gÇn ®é 0 tuyÖn ®èi.
• Bé ®æi tÇn xuèng: bao gåm mét bé trén (Mixer), mét bé dao ®éng néi vµ çc bé
läc th«ng d¶i. TÇn sè cña bé dao ®éng néi tuú thuéc vµo b¨ng tÇn c«ng t¸c còng
nh− bé ph¸t ®¸p thùc hiÖn ®æi tÇn mét lÇn hay hai lÇn.
• KhuÕch ®¹i trong m¸y thu: Bé K§ tÝn hiÖu sau khi ®· ®æi tÇn nh»m cung cÊp
c«ng suÊt tÝn hiÖu ®ñ lín cho çc tÇng sau. Bé K§ nµy ®−îc thiÕt kÕ sao cho hÖ
sè K§ cã thÓ ®iÒu khiÓn ®−îc tõ xa b»ng lÖnh telecommand. Do ho¹t ®éng trªn
b¨ng tÇn réng vµ K§ mét çch ®ång thêi nhiÒu sãng mang nªn ®Æc tÝnh truyÒn
®¹t cña bé K§ nµy ®ßi hái rÊt cao. H¬n n÷a c«ng suÊt cña hµi bËc ba ph¶i nhá
h¬n c«ng suÊt cña sãng mang Ýt nhÊt lµ 40 dB ®Çu ra bé K§.
Ph©n
kªnh
®Çu
vµo
M¸y thu
Anten
Anten
KhuÕch ®¹i kªnh
KhuÕch ®¹i kªnh
KhuÕch ®¹i kªnh
GhÐp
kªnh
®Çu
ra
BiÕn ®æi xuèng
K. ®¹i
LNA
KhuÕch
®¹i
Bé läc
gi¶i
Bé läc
gi¶i
Trén

Trong thùc tÕ, m¸y thu ®−îc chÕ t¹o theo modul ph¶i b¶o ®¶m ®−îc hÖ sè t¨ng
Ých yªu cÇu vµ kh«ng ®æi trªn toµn bé b¨ng th«ng ho¹t ®éng (®iÓn h×nh 500
MHz). Gi¸ trÞ ®iÓn h×nh vÒ ®é gîn sãng cña ®Æc tuyÕn truyÒn ®¹t n»m trong
ph¹m vi ±0,5 dB trªn toµn bé b¨ng th«ng c«ng t¸c. §Ó ®¹t ®−îc ®é gîn sãng
nhá, sö dông çc bé Isolator (ph©n ly) nh»m suy hao sãng ph¶n x¹. §Ó t¨ng ®é
tin cËy cña hÖ thèng, m¸y thu cã thÓ ®−îc dÊu nèi theo cÊu h×nh dù phßng 1:1
a. Bé ph©n kªnh ®Çu vµo.
M¸y thu lµ thiÕt bÞ b¨ng réng, trong khi ®ã ®Ó khuÕch ®¹i tÝn hiÖu tíi c«ng suÊt
®ñ lín cho ®−êng xuèng ph¶i sö dông çc bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt cao. Do vËy, ®Ó
gi¶m hµi xuyªn ®iÒu chÕ b¨ng th«ng cña bé ph¸t ®¸p ph¶i chia b¨ng tÇn thµnh çc
b¨ng con.
• NhiÖm vô: Ph©n b¨ng tÇn cña m¸y thu thµnh çc b¨ng con (36, 54 hoÆc 72MHz...).
• Yªu cÇu: T¹i tÇn sè trung t©m ®Æc tuyÕn céng h−ëng cña bé läc kh«ng ®−îc thay
®æi trong suèt qu¸ tr×nh vÖ tinh ho¹t ®éng. Do vËy, çc hèc céng h−ëng ph¶i lµm
b»ng vËt liÖu chÞu nhiÖt, cã hÖ sè d·n në nhá, ®é dÉn tèt.
• CÊu h×nh: bao gåm çc bé Circulator (xoay vßng) vµ çc bé läc b¨ng d¶i, chÝnh
çc bé läc b¨ng d¶i nµy quy ®Þnh b¨ng th«ng cña bé ph¸t ®¸p. Trong h×nh d−íi ,
çc kªnh ®−îc tæ chøc thµnh hai nhãm ch½n vµ lÎ. Sö dông mét bé lai ghÐp
(Hybrid) ®Ó chia thµnh hai phÇn dïng chung c«ng suÊt ®Çu ra m¸y thu. Suy hao
tÝn hiÖu trong bé ph©n kªnh ®Çu ra phô thuéc vµo sè lÇn tÝn hiÖu ®i qua bé
Bé läc gi¶i
Bé läc gi¶i
Bé läc gi¶i
Bé läc gi¶i
Bé läc gi¶i
Bé läc gi¶i
Kªnh 1
Kªnh 3
Kªnh 5
Kªnh 2
Kªnh 4
Kªnh 6
K 1 K 2 K 3 K 4 K 5 K 6
f
RF vµo
M¸y thu
(dù phßng)
M¸y thu
(dù phßng)
RF ra
H×nh : CÊu h×nh dù phßng 1:1

Circulator vµ sè lÇn ph¶n c¹ t¹i bé läc th«ng d¶i. Do vËy, suy hao tÝn hiÖu ®èi
víi çc kªnh kh¸c nhau lµ kh¸c nhau vµ ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i t¹i kªnh xa ®Çu vµo
cña bé IMUX nhÊt. B»ng çch ph©n chia bé IMUX thµnh nhiÒu phÇn, trong ®ã
mçi phÇn hç trî mét sè kªnh cã thÓ lµm gi¶m chªnh lÖch suy hao gi÷a çc kªnh
b. Bé khuÕch ®¹i kªnh.
§©y lµ thuÕt bÞ quan träng nhÊt cña hÖ thèng ph¸t ®¸p, bao gåm çc bé khuÕch
®¹i c«ng suÊt cao (HPA).
• NhiÖm vô: Thùc hiÖn cung cÊp c«ng suÊt theo yªu cÇu cho ®−êng xuèng vµ do
®ã x¸c ®Þnh EIRP cña mçi kªnh.
• Yªu cÇu: KhuÕch ®¹i ph¶i b¶o ®¶m tÝnh chÊt tuyÕn tÝnh ®Ó h¹n chÕ t¹p ©m xuyªn
®iÒu chÕ ph©n bè t¹i ®Çu vµo çc tr¹m mÆt ®Êt thuÇ«Ng× ra cÇn cã cÊu h×nh dù
phßng v× nã dÔ bÞ háng.
• Gi¶i ph¸p:
- Sö dông çc bé tiÒm K§ tr−íc bé HPA, do tÝn hiÖu ®Çu vµo m¸y thu sau khi
K§ bÞ suy hao trong bé IMUX kh«ng ®ñ lín ®Ó ®iÒu khiÓn bé HPA.
- M¾c çc bé suy hoa nèi tiÕp víi bé K§ víi hÖ sè suy hao ®−îc ®iÒu chØnh tõ
0 ®Õn vµi dB vµ b−íc nh¶y vµi phÇn m−êi dB b»ng lÖnh tõ TT&C mÆt ®Êt
- Sö dông çc bé c©n b»ng (ho¹t ®éng ë chÕ ®é b¶o hoµ) ®Ó bï ®Æc tuyÕn biªn
®é tÇn sè vµ pha tÇn sè cña bé HPA. (Nguyªn lý lµm viÖc cña bé c©n b»ng
thùc chÊt lµ lµm mÐo tr−íc tÝn hiÖu sao cho ®Æc tuyÕn biªn ®é tÇn sè, pha tÇn
sè ng−îc víi ®Æc tuyÕn trªn cña bé HPA.
• Th«ng sè kü thuËt : Cã hai lo¹i HPA th−êng ®−îc sö dông trªn vÖ tinh lµ b« K§
®Ìn sãng ch¹y (TWTA) vµ bé K§ b¸n dÉn (SSPA) cã sau:
Th«ng sè kü thuËt TWTA SSPA
B¨ng tÇn ho¹t ®éng C, Ku, Ka C, Ku
C«ng suÊt b¶o hoµ t¹i ®Çu ra 20÷200W 20÷40W
HÖ sè K§ ®iÓm b¶o hoµ ~55dB 70÷90W
Tû sè c«ng suÊt trªn t¹p ©m xuyªn ®iÒu chÕ t¹i chÕ
®é b¶o hoµ trong tr−êng hîp hai sãng mang cã
cïngbiªn ®é (C/N)IM
10÷12 dB 10÷18 dB
HÖ sè chuyÓn ®æi AM/PM 4,50
/dB 20
/dB
HiÖu suÊt tæng 50÷60% 30÷45%
Khèi l−îng bao gåm c¶ bé nguån 1,5÷2,2Kg 0,8÷1,5Kg
X¸c suÊt háng trong 109
giê <150 FIT <150 FIT
c. Bé ghÐp kªnh ®Çu ra.
• NhiÖm vô: KÕt hîp tÊt c¶ çc kªnh sau khi ®· ®−îc khuÕch ®¹i ®Ó ®−a ra anten.
• Yªu cÇu: Kh«ng ®−îc lµm tæn hao c«ng suÊt cña çc bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt ®Ó
kh«ng lµm gi¶m c«ng suÊt bøc x¹ cña anten.

• Gi¶i ph¸p: Çc bé läc ®Çu ra bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt sÏ ®−îc ghÐp trùc tiÕp lªn
èng dÉn sãng chung trong ®o¸ èng dÉn sãng ®−îc ng¾n m¹ch t¹i ®Çu cuèi vµ
®Çu kia ®−îc nèi víi cæng tiÕp sãng cña anten.
d. Ph−¬ng ph¸p kÕt nèi m¸y thu/ ph¸t víi hÖ thèng anten.
• Trong thùc tÕ trªn mét vÖ tinh cã nhiÒu anten thùc hiÖn phñ sãng tíi çc vïng
miÒn kh¸c nhau trªn tr¸i ®Êt. ViÖc kÕt gi÷a ®Çu ra bé ghÐp kªnh víi çc anten
nµy ®−îc thùc hiÖn theo hai kü thuËt sau:
- KÕt nèi tÜnh: §· ®−îc kÕt nèi cè ®Þnh kh«ng thay ®æi ®−îc.
- KÕt nèi ®éng: Cã thÓ thay ®æi b»ng çc chuyÓn m¹ch vµ ®−îc ®iÒu khiÓn b»ng
çc lÖnh d−íi tr¹m ®iÒu khiÓn TT&C d−íi mÆt ®Êt.
Trªn vÖ tinh Intelsat VI cã 50 bé ph¸t ®¸p lµm viÖc ë b¨ng C vµ b¨ng Ku víi ®é
réng b¨ng tæng céng lµ 3,272 GHz. B¨ng C cã hai bé ph¸t ®¸p phñ sãng b¸n cÇu, bèn
bé ph¸t ®¸p phñ sãng vïng vµ hai bé phñ sãng ®Þa ph−¬ng (spot beam). B¨ng Ku gåm
hai bé ph¸t ®¸p phñ sãng ®Þa ph−¬ng. H×nh 2.20 chØ ra nh÷ng vïng phñ sãng ®iÓn h×nh
cña vÖ tinh Intelsat VI
èng dÉn sãng ng¾n m¹ch cuèi
Ng¾n m¹ch
Béläckªnh1
Béläckªnh3
Béläckªnh5
Béläckªnh7
Béläckªnh2
Béläckªnh4
Béläckªnh6
Béläckªnh8
§iÒu hëng
thÝch øng víi 1
bé läc b¨ng tÇn
§iÒu hëng
thÝch øng víi 8
bé läc b¨ng tÇn
Tíi cæng
tiÕp sãng
cña anten
Tõ çc HPA
Tõ çc HPA
H×nh : Bé ghÐp kªnh ®Çu ra
S¬ ®å khèi çc bé phËn chÝnh cña ph©n hÖ th«ng tin trªn vÖ tinh Intelsat VI

• §èi víi vÖ tinh cã nhiÒu chïm tÝn hiÖu (beam) th× viÖc kÕt nèi mét m¸y thu tíi
®ång thêi mét vµi m¸y ph¸t ®−îc thùc hiÖn b»ng çc bé chuyÓn m¹ch.
+ Yªu cÇu: Thùc hiÖn chuyÓn m¹ch trong vµi tr¨m nano gi©y.
+ Gi¶i ph¸p: Sö dông çc bé chuyÓn m¹ch tÝch cùc nh− diode PIN hay çc
transistor hiÖu øng tr−êng FET mét cæng hoÆc hai cæng, chóng ®−îc m¾c theo
kiÓu ma trËn gäi lµ ma trËn chuyÓn m¹ch.
4.3. Anten th«ng tin cña vÖ tinh
Ph©n hÖ anten trªn vÖ tinh ®ãng mét vai trß quan träng trong chøc n¨ng
cña vÖ tinh.
• Çc chøc n¨ng chÝnh cña anten trªn vÖ tinh
- Lùa chän sãng v« tuyÕn ®−îc ph¸t ®i trong b¨ng tÇn ®· cho víi ph©n cùc ®·
cho tõ çc tr¹m mÆt ®Êt n»m trong vïng phñ sãng cña vÖ tinh.
- Ph¸t sãng v« tuyÕn ë b¨ng tÇn vµ ph©n cùc ®· cho lªn khu vùc ®· quy ®Þnh
trªn mÆt ®Êt.
• Yªu cÇu:
- Thu can nhiÔu cµng nhá cµng tèt.
- Ph¸t c«ng suÊt nhá nhÊt ra ngoµi vïng quy ®Þnh.
• Çc th«ng sè ®Æc tr−ng cho:
Anten trªn vÖ tinh ph¶i phñ sãng mét khu vùc gäi lµ vïng phôc vô víi møc
c«ng suÊt yªu cÇu nã ®−îc ®Æc tr−ng bëi çc ®−êng ®¼ng møc vÒ ®é t¨ng Ých cña
anten hoÆc lµ EIRPs (Equivalent Isotropic Radiated Power) ®¼ng møc vµ hÖ sè
phÈm chÊt thu GR/TS ®¼ng møc (th«ng th−êng trong vïng ®ã mËt ®é c«ng suÊt
kh«ng gi¶m qu¸ 3 dB so víi h−íng cùc ®¹i). Nh− vËy tÊt c¶ çc tr¹m mÆt ®Êt n»m
trong vïng phñ sãng ®Òu thu ®−îc møc c«ng suÊt yªu cÇu kh«ng nhá h¬n møc cùc
®¹i 3 dB. Tuú theo ®Æc ®iÓm th«ng tin, lo¹i dÞch vô... mµ vïng phñ sãng cã h×nh
d¹ng, khu vùc phñ sãng vµ do ®ã anten sÏ cã cÊu t¹o kh¸c nhau. Cã bèn lo¹i vïng
phñ sãng c¬ b¶n lªn mÆt ®Êt cña anten trªn vÖ tinh
- Phñ sãng toµn cÇu: lµ vïng phñ sãng réng lín nhÊt cña mét vÖ tinh lªn mÆt
®Êt. Víi vÖ tinh ®Þa tÜnh cã ®é cao bay 35.786 km, vïng phñ sãng cã ®−îc lín nhÊt
b»ng 42% bÒ mÆt qu¶ ®Êt, víi “gãc nh×n” tõ vÖ tinh lµ 17,4o
.
H×nh 2.21: Phñ sãng toµn cÇu ®èi víi mét gãc ngÈng ®· cho vµ Phñ sãng b¸n cÇu

-Phñ sãng b¸n cÇu: lµ vïng phñ sãng cho mét nöa b¸n cÇu phÝa ®«ng vµ mét
nöa b¸n cÇu phÝa t©y, nÕu quan s¸t tõ vÖ tinh, hai khu vùc phñ sãng nµy çch ly
nhau.
- Phñ sãng vïng: khu vùc phñ sãng cã thÓ nhiÒu khu vùc kh¸c nhau trªn mÆt
®Êt nh− vïng §«ng-B¾c, vïng T©y-B¾c... .
- Phñ sãng “dÊu” (spot footprin): vïng phñ sãng nhá nh− çc dÊu in trªn mÆt
®Êt, dïng ®Ó th«ng tin trong mét n−íc nhá hay mét vïng cña mét n−íc lín nh− chØ
ra trªn h×nh 2.24. Trong hÖ thèng th«ng tin di ®éng qua vÖ tinh vïng phñ sãng
“dÊu” ph¶i kÕ tiÕp nhau vµ chång lÊn lªn nhau ®Ó cã thÓ th«ng tin mét çch liªn tôc
khi ®Çu cuèi di ®éng trong vïng phôc vô cña m¹ng, nh− chØ ra trªn h×nh 2.25.Vïng
phñ sãng cã thÓ lµ trßn, elip hay d¹ng tuú ý
H×nh 2.23: Phñ sãng khu vùc vµ phñ sãng “dÊu”
H×nh 2.25: Vïng phñ sãng l−íi
- Gi¶n ®å bøc x¹, møc bóp sãng phô vµ ®Æc tÝnh ph©n cùc:
+ Gi¶n ®å bøc x¹ ®−îc quy ®Þnh trong khuyÕt nghÞ cña ITU-R S.672-4

+ Møc bóp sãng phô: kh«ng lµm ¶nh h−ëng tíi çc vïng kh¸c.
+ §Æc Ýnh ph©n cùc: Ph©n cùc ®øng, ngang, trßn (quay tr¸i hay quay ph¶i), elÝp
(quay tr¸i hay quay ph¶i).
2.4.3. Çc lo¹i anten
§Ó cã ®−îc çc vïng phñ sãng kh¸c nhau anten trªn vÖ tinh th−êng sö dông hai
lo¹i chÝnh anten loa vµ anten mÆt ph¶n x¹ víi çc bé chiÕu x¹ kh¸c nhau ®−îc tiÕp
sãng theo çc ph−¬ng ph¸p kh¸c nhau
1)Anten loa: Cã −u diÓm ®é tin cËy vµ ®¬n gi¶n nh−ng tÝnh h−íng kÐm nªn ®−îc
sö dông ®Ó phñ sãng víi bóp sãng toµn cÇu
HÖ sè tÝnh h−íng ®−îc tÝnh theo c«ng thøc:
D = 4πSν/λ2
( 2.4)
Trong ®ã: S lµ diÖn tÝch cña miÖng loa
ν lµ hiÖu suÊt sö dông bÒ mÆt b»ng 0,6 ÷ 0,8
VÝ dô: Víi b¨ng tÇn C, ®Ó ®¹t ®−îc vïng phñ sãng toµn cÇu th× cÇn anten loa cã
®−êng kÝnh 30m.
2) Anten ph¶n x¹ (reflector): Lµ lo¹i anten th−êng ®−îc sö dông nhÊt ®Ó t¹o ra
bóp sãng d¹ng vÕt vµ d¹ng h×nh thï riªng rÏ (shaped). Anten nµy bao gåm mét mÆt
ph¶n x¹ parabol vµ mét hoÆc nhiÒu nguån ph¸t x¹ ®Æt t¹i tiªu ®iÓm cña mÆt ph¶n x¹.
§Ó ®iÒu chØnh ®−îc h−íng chïm sãng cña anten trªn quü ®¹o b»ng çc lÖnh ®iÒu
khiÓn tõ xa. ViÖc thay ®æi bóp sãng ®−îc thùc hiÖn b»ng çch thay ®æi pha cña çc
phÇn tö bøc x¹. ViÖc l¾p ®Æt bé ph¸t x¹ ®−îc ®Æt theo kiÓu ®ång trôc hay lÖch trôc
(offset). §Ó t¹o ra bóp sãng d¹ng trßn hay elÝp ®−îc thùc hiÖn b»ng çch thay ®æi h×nh
d¹ng mÆt ph¶n x¹ cho phï hîp víi vïng phñ sãng. Cßn ®Ó t¹o ra bóp sãng d¹ng h×nh
thï riªng rÏ hay phøc t¹p th× cã thÓ ®−îc thùc hiÖn b»ng çch ®Æt mét d·y çc phÇn tö
bøc x¹ t¹i tiªu ®iÓm cña mÆt ph¶n x¹ ®−îc tiÕp ®iÖn cña cïng mét tÝn hiÖu nh−ng biªn
®é vµ pha lÖch nhau nhê çc m¹ch t¹o bóp sãng.
3) Anten d·y (array): sö dông mét bé rÊt nhiÒu çc phÇn tö bøc x¹ ®Ó t¹o nªn
mét gãc më bøc x¹. BiÓu ®å bøc x¹ cña anten nµy ®−îc t¹o ra b»ng çch kÕt hîp biªn
®é vµ pha cña sãng ®−îc bøc x¹ bëi d·y çc phÇn tö bøc x¹. Çc phÇn tö bøc x¹ ®−îc
®Æt çch nhau 0,6λ, biÓu ®å bøc x¹ ®−îc ®iÒu chØnh b»ng çch thay ®æi pha vµ biªn ®é
cña tÝn hiÖu tiÕp ®iÖn b»ng mét ®é dÞch pha, chia c«ng suÊt cã thÓ ®iÒu khiÓn ®−îc.
4.4. Çc hÖ thèng bé trë.
§Ó vÖ tinh hoµn thµnh ®−îc chøc n¨ng quan träng nhÊt cña nã lµ ®¶m b¶o
th«ng tin liªn l¹c liªn tôc 24/24 trong suèt thêi gian sèng, ngoµi ph©n hÖ th«ng tin
cßn cã çc ph©n hÖ phï trî cho ho¹t ®éng cña ph©n hÖ th«ng tin. Çc ph©n hÖ còng
cã chøc n¨ng vµ tÝnh chÊt quan träng cña nã vµ ®−îc liÖt kª trong b¶ng sau:
H×nh 2.27 : Anten ph¶n x¹
Anten loa h×nh ch÷ nhËt

Ph©n hÖ Chøc n¨ng chÝnh §Æc tr−ng bëi
Ph©n hÖ ®iÒu
khiÓn quü ®¹o vµ
t− thÕ vÖ tinh
Duy tr× t− thÕ cö vÖ tinh (t− thÕ an ten,
çnh pin mÆt trêi) vµ x¸c ®Þnh çc
th«ng sè vÒ quü ®¹o
§é chÝnh x¸c vÞ trÝ quü
®¹o vµ vïng phñ sãng
cña vÖ tinh
Ph©n hÖ ®éng c¬
®Èy
T¹o ra gia tèc cÇn thiÕt
Çc lo¹i ®äng c¬ ph¶n lùc
vµ khèi l−îng nhiªn liÖu
Ph©n hÖ ®o l−êng
tõ xa, b¸m vµ
lÖnh (TT&C)
Trao ®æi çc th«ng tin liªn quan ®Õn
th«ng sè quü ®¹o vÖ tinh, thu nhËn çc
lÖnh ®iÒu khiÓn TT&C tõ mÆt ®Êt.
Sè l−îng kªnh TT&C,
tÝnh b¶o mËt th«ng tin
Ph©n hÖ ®iÒu
khiÓn nhiÖt
Duy tr× nhiÖt ®é çc thiÕt bÞ trªn vÖ
tinh trong giíi h¹n ho¹t ®éng cho phÐp
Kh¶ n¨ng ph©n t¸n nhiÖt
Khung vÖ tinh Hç trî l¾p ghÐp çc thiÕt bÞ
Çc tÝnh cña chÊt vËt liÖu
chÕ t¹o
Trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o vÖ tinh, ba tÝnh chÊt sau lu«n ph¶i ®−îc ®Ò
cËp ®Õn:
- Tèi thiÓu ho¸ träng l−îng cña mçi ph©n hÖ
- C«ng suÊt tiªu thô tèi thiÓu
- §é tin cËy cao
a. Ph©n hÖ ®iÒu khiÓn quü ®¹o vµ t− thÕ cña vÖ tinh:
ChuyÓn ®éng cña vÖ tinh cã thÓ ®−îc chia lµm hai thµnh phÇn lµ chuyÓn
®éng xung quanh tr¸i ®Êt cã t©m ®Æt t¹i t©m qu¶ ®Êt (®Þa tÜnh) vµ chuyÓn ®éng néi
t¹i cña vÖ tinh xung quanh nã.
• NhiÖm vô: Duy tr× çc bóp sãng cña anten vÖ tinh lu«n h−íng ®óng vÒ
vïng cÇn phñ sãng trong suèt thêi gian sèng cña vÖ tinh.
§Ó thùc hiÖn nhiÖm vô trªn, ph©n hÖ nµy ph¶i cã kh¶ n¨ng bï çc m« men
xo¾n nhiÔu lo¹n ¶nh h−ëng ®Õn tr¹ng th¸i cña vÖ tinh nh− lùc hÊp dÉn, ¸p suÊt bøc
x¹ cña mÆt trêi, çc ®ång c¬ ®iÒu chØnh tr¹ng th¸i trªn vÖ tinh khëi ®éng kh«ng
®ång bé hoÆc kh«ng c©n b»ng.
Cã thÓ ®iÒu khiÓn b»ng hÖ thèng thô ®éng hoÆc tÝch cùc. Víi hÖ thèng ®iÒu
khiÓn tÝch cu¹c cã liªn quan ®Õn qu¸ tr×nh sau:
- §o t− thÕ vÖ tinh so víi çc ®iÓm chuÈn bªn ngo¹i nh− mÆt trêi, tr¸i ®Êt,
çc ng«i sao.
- X¸c ®Þnh t− thÕ vÖ tinh so víi gi¸ trÞ ®−îc ®Þnh nghÜa
- −íc tÝnh çc lÖnh ®iÒu khiÓn ®éng c¬ hiÖu chØnh
- Thùc hiÖn qu¸ tr×nh hiÖu chØnh b»ng çc ®éng c¬ g¾n trªn vÖ tinh
- X¸c ®Þnh t− thÕ vÖ tinh sau khi cã t¸c ®éng cña ®éng c¬ ®Èy.
Cã hai kü thuËt ®−îc sö dông ®Ó ®iÒu khiÓn tr¹ng th¸i lµ:
- æn ®Þnh theo kiÓu con quay: VÖ tinh ®−îc chÕ t¹o h×nh trô sao cho th©n vÖ tinh
c©n b»ng xung quanh trôc ®øng cña h×nh trô. §èi víi vÖ tinh ®Þa tÜnh trôc ®−îc ®iÒu
chØnh song song víi trôc B¾c-Nam cña qu¶ ®Êt, tèc ®é quay cña th©n lµ 40÷60
vßng/ phót

- æn ®Þnh theo kiÓu ba trôc: Th©n vÖ tinh cè ®Þnh so víi tr¸i ®Êt. T− thÕ vÖ tinh
®−îc biÓu diÔn theo c¸c trô lµ trôc lÖch h−íng (yaw), trôc quay (roll) vµ trôc ®é cao
(pitch) cña hÖ to¹ ®é cã t©m ®Æt t¹i träng t©m cña qu¶ vÖ tinh.
b. Ph©n hÖ ®éng c¬:
NhiÖm vô: t¹o ra lùc ®Èy, m« men xo¾n dïng ®Ó ®iÒu khiÓn quü ®¹o còng
nh− t− thÕ cña vÖ tinh.
- §éng c¬ ®Èy c«ng suÊt nhá cì vµi millinewton ®Õn vµi newton ®−îc dïng
®Ó ®iÒu khiÓn t− thÕ vµ quü ®¹o vÖ tinh.
- §éng c¬ ®Èy c«ng suÊt trung b×nh cí vµi tr¨m newton ®Õn vµi ngµn
newton ®−îc dïng ®Ó thay ®æi quü ®¹o trong qu¸ tr×nh phãng vÖ tinh
H×nh : C¸c trôc æn ®Þnh cña vÖ tinh
quü ®¹o bay vÖ
trôc “quay” trong
mÆt ph¼ng quü ®¹o
qu¶
®Êt
B
N
trôc “®é cao”
æn ®Þnh mÆt
ph¼ng quü ®¹o
tr
ô
®Þnh
vÞ

c. Ph©n hÖ cung cÊp n¨ng l−îng ®iÖn:
NhiÖm vô: B¶o ®¶m cung cÊp nguån ®iÖn cho vÖ tinh ho¹t ®éng æn ®Þnh liªn
tôc 24/24 giê trong suèt thêi gian lµm viÖc cña vÖ tinh.
- Nguån cung cÊp chÝnh lµ hÖ thèng pin mÆt trêi
- Nguån cung cÊp dù phßng lµ hÖ thèng ¨cquy ®Ó cung cÊp cho vÖ tinh
trong thêi gian vÖ tinh bÞ che khuÊt.
VD: VÖ tinh Intelsat VI cã c«ng suÊt hÖ thèng 2 kW sau 10 n¨m ho¹t ®éng,
diÖn tÝch 59 m2
vµ träng l−îng 250 kg
d. Ph©n hÖ ®o l−êng tõ xa, b¸m vµ lÖnh (TT&C):
NhiÖm vô:
- Thu çc tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn tõ d−íi mÆt ®Êt ®Ó thay ®æi tr¹ng th¸i hoÆc
ph−¬ng thøc ho¹t ®éng cña cavsd thiÕt bÞ trªn vÖ tinh th«ng qua tuyÕn
®iÒu khiÓn tõ xa (TC).
- Ph¸t çc kÕt qu¶ ®o, th«ng tin liªn quan ®Õn ho¹t ®éng cña vÖ tinh, ho¹t
®éng cña çc thiÕt bÞ vµ çc kÕt qu¶ thùc hiÖn çc lÖnh ®iÒu khiÓn d−íi
mÆt ®Êt th«ng qua tuyÕn ®o l−êng tõ xa (TM)
- Cho phÐp ®o kho¶ng çch gi÷a mÆt ®Êt vµ vÖ tinh, tèc ®é h−íng t©m ®Ó
x¸c ®Þnh th«ng sè quü ®¹o.
- Cung cÊp çc tÝn hiÖu chuÈn cho çc tr¹m mÆt ®Êt phôc vô c«ng viÖc b¸m.
e. Ph©n hÖ ®iÒu khiÓn nhiÖt:
NhiÖm vô: duy tr× nhiÖt ®é cña vÖ tinh trong mét giíi h¹n cho phÐp
ë ®é cao cña quü ®¹o ®Þa tÜnh lµ ch©n kh«ng. NhiÖt ®é trung b×nh cña vÖ tinh do hÊp
thô trùc tiÕp n¨ng l−îng mÆt trêi, sù tiªu t¸n ®iÖn n¨ng néi t¹i Q, vµ sù bøc x¹ nhiÖt
vµo kh«ng gian. Çc yÕu tè nµy phô thuéc vµo tÝnh chÊt bÒ mÆt cña vÖ tinh, vµ h×nh
d¹ng cña nã. C«ng suÊt bøc x¹ mÆt trêi ®Çu vµo b»ng tÝch cña hÊp thô bÒ mÆt α víi
diÖn tÝch ®−îc chiÕu s¸ng, vµ møc chiÕu x¹ cña mÆt trêi SC (gi¸ trÞ trung b×nh =

1370W/m2
). C«ng suÊt bøc x¹ ®Çu ra cña vÖ tinh b»ng tÝch hÖ sè ph¸t x¹ ε, tæng diÖn
tÝch bÒ mÆt A, h»ng sè Stefan-Boltzmann σ (=5,6703.10-8
W/m2
.K4
), vµ luü thõa bËc 4
cña nhiÖt ®é tuyÖt ®èi. Sù c©n b»ng nhiÖt gi÷a c«ng suÊt hÊp thô vµ c«ng suÊt bøc x¹
chØ ra ë h×nh 2.11
Trong ®iÒu kiÖn b×nh th−êng, mËt ®é c«ng suÊt bøc x¹ cña mÆt trêi ®Çu vµo, sù
tiªu t¸n ®iÖn Q ph¶i b»ng c«ng suÊt bøc x¹ ®Çu ra cña vÖ tinh NhiÖt ®é trung b×nh cña
vÖ tinh T sÏ lµ:
σ.T4
= (αa/εA).SC + Q/εA (W/m2
) (2.2)
NhiÖt ®é trung b×nh cña vÖ tinh phô thuéc vµo tû sè hÖ sè hÊp thô bÒ mÆt α trªn
kh¶ n¨ng ph¸t x¹ ε, tû sè diÖn tÝch chiÕu s¸ng a trªn tæng diÖn tÝch bÒ mÆt A, vµ sù tiªu
t¸n bªn trong vÖ tinh. §Ó ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é trung b×nh cña vÖ tinh, çc ®Æc tÝnh nhiÖt
(ph¸t x¹ vµ hÊp thô nhiÖt ®èi víi ¸nh s¸ng mÆt trêi) cña çc bÒ mÆt kh¸c nhau ph¶i ®Æc
biÖt chó ý. Cã thÓ thay ®æi nhiÖt ®é cña çc bé phËn trong vÖ tinh b»ng çch thay ®æi
sù kÝch thÝch nhiÖt (thermal coupling) vµ sö dông çc bé nhiÖt ®iÖn. Mét vµi nhiÖm vô
vÒ nhiÖt quan träng h¬n trong mét vÖ tinh th«ng tin lµ b¶o qu¶n nguån pin trong giíi
h¹n nhiÖt ®é Ýt thay ®æi, gi÷ nhiªn liÖu cña bé phËn ®Èy trong çc buång l¹nh, vµ to¶
nhiÖt hÇu hÕt nhiÖt ph¸t ra bëi çc bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt.
f. Khung vÖ tinh:
CÊu tróc vÖ tinh ®−îc thiÕt kÕ nh»m b¶o ®¶m hç trî vÒ c¬ khÝ cho tÊt c¶ çc bé phËn
cña vÖ tinh, b¶o ®¶m sù ®ång chØnh chÝnh x¸c ë n¬i cÇn thiÕt vµ hç trî cho ®iÒu khiÓn
nhiÖt. CÊu tróc ®−îc quyÕt ®Þnh bëi mét sè ®iÒu kiÖn b¾t buéc. Çc giíi h¹n ph−¬ng
tiÖn phãng, h×nh d¹ng, kÝch th−íc cña cÊu tróc còng nh− khèi l−îng tæng. HÖ thèng
®iÒu khiÓn t− thÕ th−êng xuyªn giíi h¹n sù s¾p xÕp khèi l−îng. NhiÖt ®é bÞ ¶nh h−ëng
bëi tÝnh chÊt bÒ mÆt vµ ®é dÉn nhiÖt. Sù ®ång chØnh anten, bé c¶m biÕn, vµ bé phËn
σT4
= α/ε.(a/A).SC + Q/εA
H×nh 2.11: Sù c©n b»ng nhiÖt cña vÖ tinh
εAσT4
®Çu ra
®Çu
vµo
αaSc
bøc x¹
nhiÖtbøc x¹
mÆt trêi
Q
tiªu t¸n
bªn trong

Bài Giảng Thông Tin Vệ Tinh VSAT - Nguyễn Trung Tấn

Bài Giảng Thông Tin Vệ Tinh VSAT - Nguyễn Trung Tấn

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (7)

Similar to Bài Giảng Thông Tin Vệ Tinh VSAT - Nguyễn Trung Tấn

Similar to Bài Giảng Thông Tin Vệ Tinh VSAT - Nguyễn Trung Tấn (20)

Bài Giảng Thông Tin Vệ Tinh VSAT - Nguyễn Trung Tấn