BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN :KỸ THUẬT VIỄN THÔNG
THIẾT KẾ MÔN HỌC
TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ
Đề tài: THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ
Giáo viên hướng dẫn: Ts.Trần Hoài Trung
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông MSV: 1111722
Hà Nội - 2014
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
2
Lời Nói Đầu 3
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ 5
A.PHẦN CỞ SỞ LÝ THUYẾT 5
I.Mục tiêu và yêu cầu 5
1.Mục tiêu kỹ thuật 5
2. Mục tiêu kinh tế 5
3. Một số quy đinh chung cho thiết kế đường truyền dẫn vô tuyến số 6
4. Tính toán các thông số: 6
2.Chọn tần số làm việc: 8
3.Tính chọn chiều cao của tháp anten: 9
5.Tính toán các tham số chất lượng của tuyến 14
B: PHẦN THIẾT KẾ TUYẾN VI BA: 15
I . Các thông số của tuyến và đặc tính của thiết bị 16
1.Các thông số của tuyến: 16
2. Các thông số của thiết bị 17
II tính toán các giá trị đường truyền 18
1.độ lồi quả đất 18
2. Bán kính thứ nhất của miền Frensen thứ nhất F1: 18

củng cố kiến thức đã được học cũng như bổ xung thêm những kiến thức chuyên
nghành bổ ích góp phần đem lại cơ hội việc làm sau khi rời khởi ghế nhà trường.
Trong bài thiết kế đường truyền dẫn vô tuyến số nộị dung gồm có 2 phần:
Phần 1: cở sở lý thuyết
Phần 2 :tính toán thiết kế
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
4
Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy giáo Ts.Trần Hoài Trung –
Giảng viên bộ môn Kỹ thuật viễn thông, trường Đại học Giao thông vận tải đã tận tình
giúp đỡ em trong qua trình thiết kế đề tài.
Do khuôn khổ thời gian thiết kế có hạn, cũng như kiến thức còn nhiều non kém
nên sai sót là không thể tránh khỏi vì em rất mong nhận được những đóng góp và ý
kiến chân thành từ phía Quý thầy cô cùng toàn thể các bạn bè để bài thiết kế của em
được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 11 tháng 04 năm 2014
sinh viên thực hiện
Phạm Đức Thông
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
5
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN SỐ
Cụ thể: thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội -Vĩnh Phúc
A.PHẦN CỞ SỞ LÝ THUYẾT
I.Mục tiêu và yêu cầu
Khi thiết kế tuyến truyền dẫn vi ba số thì chúng ta cần đẩm bảo các tiêu chí kỹ thuật
đật ra để có thể đáp ứng phục vụ và đảm bảo về kinh tế
1.Mục tiêu kỹ thuật
Đảm bảo theo các tiêu chuẩn kỹ thuật theo CCITR ,tức là thời gian gián đoạn

việc tính toán chi phí phải chi tiết và có thể tận dụng những điều kiện đã có.
3. Một số quy đinh chung cho thiết kế đường truyền dẫn vô tuyến số
Việc thiết kế một tuyến thông tin nói chung và vi ba số nói chung cần dựa trên một số
quy định sau:
- Dự án báo cáo khả thi đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt
- Hồ sơ khảo sát, thuyết minh chính xác về nội dung xây lắp và các tiêu chuẩn kỹ
thuật yêu cầu.
- Các tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm của ngành đã quy định.
- Các định mức, dự toán có liên quan để đáp ứng cho việc thiết kế, thiết kế phải dựa
trên khảo sát thực địa.
- Việc lựa chọn tần số khi khai thác sẽ được đăng ký với cục tần số.
- An toàn cho thiết bị và người khai thác
4. Tính toán các thông số:
+ Tính toán đường truyền dẫn
+ Tính toán chỉ tiêu chất lượng
+ Tính toán thời gian mất thông tin
+ Lắp đặt thiết bị, anten, đưa hệ thống vào hoạt động thử nghiệm để kiểm tra
+ Xác định tuyến trên bản đồ( trên bản đồ địa hình của khu vực xây dựng trạm)
+ Tạo nên các bản vẽ mặt cắt nghiêng của tuyến
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
7
Từ các yêu cầu thực tế của một tuyếtn vi ba gồm: vị trí trạm, khoảng cách trạm, dung
lượng truyền dẫn, địa hình tuyến sẽ đi qua… ta tiến hành đánh dấu hai đầu cuối của
trạm trên bản đồ của Sở đo đạc để xác định chính xác kinh độ, vĩ độ của mỗi trạm.
Các thông số toạ độ này được sử dụng để điều chỉnh các anten ở mỗi trạm trong giai
đoạn lắp đặt thiết bị. Ký hiệu trên bản đồ: trạm A là trạm thứ nhất và trạm B là trạm
thứ hai. Sau đó vẽ một mặt cắt nghiêng của đường truyền .
hình 1.mặt cắt nghiêng của đường truyền
Mặc dù mặt đất có độ cong nhưng để đơn giản trong tính toán người ta thường vẽ mặt

số sóng mang. Miền bên trong của elip thứ nhất này gọi là miền Fresnel thứ nhất. Nếu
tồn tại một vật cản ở rìa của miền Fresnel thứ nhất thì sóng phản xạ sẽ làm suy giảm
sóng trực tiếp, mức độ suy giảm tuỳ thuộc vào biên độ của sóng phản xạ. Do đó việc
tính toán đối với miền Fresnel thứ nhất đòi hỏi có tính chính xác để việc thông tin
giữa hai trạm không bị ảnh hưởng đáng kể bởi bước sóng phản xạ này. Bán kính của
miền Fresnel thứ nhất (F1) được xác định theo công thức sau:
F1 = λ=17,32[ /( )]^1/2 [m]
Trong đó : d1, d2 [km]: lần lượt là khoảng cách từ trạm A và trạm B đến điểm ở đó
bán kính miền Fresnel được tính toán.
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
9
D [km] là khoảng cách hai trạm, d= +
F là tần số sóng mang [Ghz].
Trong thực tế, thường gặp đường truyền đi qua những địa hình khác nhau có thể chắn
miền Fresnel thứ nhất gây nên tổn hao trên đường truyền. ở các loại địa hình này có
thể có vật chắn hình nêm trên đường truyền và các loại chướng ngại khác. Hình dưới
chỉ ra mô hình của vật chắn trên đường truyền dẫn, trong đó F1 là bán kính miền
Fresnel thứ nhất, F là khoảng hở thực; là khoảng cách giữa tia trực tiếp và một vật
chắn hình nêm tại địa điểm tính toán miền Fresnel thứ nhất. Theo các chỉ tiêu thiết kế
về khoảng hở đường truyền được khuyến nghị thì độ cao tối thiểu của anten phải đảm
bảo sao cho tín hiệu không bị nhiễu xạ bởi vật chắn nằm trong miền Fresnel thứ nhất
là F=0.577F1 (khoảng 60% F1→C=0,6)
3.Tính chọn chiều cao của tháp anten:
Để tính chiều cao của tháp anten thì trước tiên phải xác định được độ cao của tia
vô tuyến truyền giữa hai trạm. Trên cơ sở của độ cao tia đã có để tính độ cao tối thiểu
của tháp anten để thu được tín hiệu.
Biểu thức xác định độ cao của tia vô tuyến như sau
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc

ha = h + pℎ[m]
Với độ dự phòng từ 0,6- 5 m
4 Tính toán các nhân tố ảnh hưởng và các tham số của đường truyền
a.Tính toán các nhân tố ảnh hưởng đến đường truyền:
Công suất tín hiệu truyền giữa trạm phát và trạm thu bị suy hao trên đường truyền. sự
mất mát công suất này do các yếu tố gây nhiễu đường truyền:
+ Độ dự trữ fadinh phẳng:
tác động của fadinh là làm thay đổi mức ngưỡng thu của máy thu, khi bị ảnh hưởng
của fadinh phẳng máy thu có thể nhận được tín hiệu rất yếu từ đường truyền và có thể
làm gián đoạn thông tin nếu trường hợp fadinh. Độ dự trữ fadinh phẳng Fm (dB) liên
quan đến mức tín hiệu thu không fadinh W0 (dB) và mức tín hiệu thu được thực tế
thấp W(dBm) trước lúc hệ thống không còn hoạt động tính theo biểu thức:
Fm = 10lg(W0/W)dB = [W0(dBm) – W(dBm) ] [dB]
+ Fadinh lựa chọn:
chủ yếu ảnh hưởng đến các hệ thống viba số có dung lượng trung bình (34Mb/s) và
dung lượng cao (140Mb/s).
+ Tiêu hao do mưa: cùng với fadinh là các ảnh hưởng truyền lan chủ yếu các tuyến
vô tuyến tầm nhìn thẳng trên mặt đất làm việc ở các tần số trong dải tần GHz. Tiêu
hao do mưa tăng nhanh theo sự tăng của tần số sử dụng đặc biệt với các tần số trên
35GHz thường suy hao nhiều , do đó để đảm bảo thì khoảng cách lặp phải nhỏ hơn
20Km.
b.Tính toán các tham số của tuyến
Các tham số sử dụng trong tính toán đường truyền: mức suy hao trong không gian tự
do,công suất phát, ngưỡng thu, các suy hao trong thiết bị… có vai trò quan trọng để
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
13
xem xét tuyến có hoạt động được hay không và hoạt động ở mức tín hiệu nào
+ Tổn hao không gian tự do (A0):
là tổn hao lớn nhất cần phải xem xét. Đây là tổn hao do sóng vô tuyến lan truyền từ

Pr: công suất tại đầu vào máy thu
5.Tính toán các tham số chất lượng của tuyến
Chất lượng đường truyền được đánh giá dựa trên tỷ số BER. Các tỷ số BER thường
được sử dụng trong viba số là: BER = 10 và BER = 10 tương ứng với 2 mức
ngưỡng RXa và RXb.
a. Độ dự trữ pha dinh ứng với RXa và RXb là FMa và FMb:
FMa = Pr – RXa với BER = 10
FMb = Pr – RXa với BER = 10
b.Xác suất pha dinh phẳng nhiều tia (P0)
P0 = KQ.f B.dC
Trong đó: KQ = 1,4.10 ; B = 1 ; C = 3,5 là các tham số liên quan đến điều kiện lan
truyền , sử dụng các giá trị theo khuyến nghị của CCIR.
c. Xác suất đạt đến ngưỡng thu RXa ; RXb.
pa = 10 Pb = 10
Trong đó FMa và FMb là độ dự chữ pha dinh tương ứng với các tỷ số BER
d.Khoảng thời gian pha dinh: Ta và Tb là các giá trị đặc trừng cho khoảng thời gian
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
15
tồn tại pha dinh tương ứng FMa và FMb :
=C2.10
∝
. =C2.10
∝
.
với C2 = 10,3d ; α 2 = 0,5; β 2 = −0,5 lấy theo khuyến nghị.
e. Xác suất pha dinh phẳng dài hơn 10 giây
P(Ta≥ 10) = P(10) = 0,5[1 – erf(Za) ] = 0,5erf(Za)
P(Tb≥ 60) = P(60) = 0,5[1 - erf(Zb) ] = 0,5erf(Zb)
Với Za = 0.548ln( ) ; Zb = 0,548ln( )

- Lượng mưa trung bình hàng năm là 150mm/h
- K= 4/3 và C= 1 ( theo kiến nghị CCIR)
- Chọn độ cao anten của trạm Vĩnh Phúc là 40 ( Tram Vĩnh Phúc cần tính )
Trạm VTI ( A) Trạm Vĩnh Phúc
K/Cách từ điểm cao nhất 10km 40km
Độ cao so với mực nước biển 15m 20m
Chọn độ cao cột anten Cần tính 40m
→Từ đó ta có sơ đồ mặt cắt nghiêng của tuyến tuyền như sau:
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
17
Trong đó: h1, h2: độ cao trạm A và trạm B so với mực nước biển
ha1, ha2: Độ cao cột anten tram A. B
Ei: Độ lồi quả đất
d1, d2 khoảng cách từ trạm A, B đến điểm cao nhất của tuyến truyền
F = CF1 : Độ đài khoảng hở
2. Các thông số của thiết bị
Ta chọn các thiết bị làm việc của tuyến có các thông số như sau:
- Tần số làm việc của trạm VTI là: 5,75 Ghz và tần số làm việc của trạm hà tây
là 6,17 Ghz → Tần số làm việc trung tâm là 6Ghz.
- Công suất trạm phát là : 30 dbm
- Ngưỡng thu BER = 10 là -87dB
- Chọn Anten Parabol có khẩu độ D= 2,4m và Độ lợi G = 43,9 db ( Do chon tần số
làm việc là 6Ghz thì ta suy ra bước sóng λ= c/f; do đó ta tính được độ lợi là G =
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
18
20logПD/λ, nên ta chọn anten như vậy).
- Ống dẫn sóng WC 42 là 1 db/km (để tính sự suy hao)
- Dung lượng là 2*2 Mb/s

Cột trạm vĩnh phúc là 40 + 0,6 = 40,6m
ha1= 84,37
ha2= 40,6
d1 = 10 km d2 = 40 km
D = 50 km
4. Tính suy hao của hệ thống:
a.Tổn hao không gian tự do:
A0 = 92,5 + 20lg(f) + 20 lg(d)
v ới f: tần số trung tâm
d : khoảng cách giữa hai trạm
Thay số vào ta có:
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
20
A0 = 92,5 + 20log6 + 20log50
= 142,0db
b. Tổn hao Feerder ( Phi đơ) L
Do sử dụng loại phi đơ WC42 có tiêu hao là 1db/km → suy hao l à 0,001db/m, và xét
với độ dự phòng là 0,3db
Ltxat =1,5.har1 . 0,001 + 0,3
= 1,5. 84,37.1.0,001 + 0,3
= 0,43 dB
Lrxat = 1,5 har2 . 0,001+ 0,3
= 1,5.40,6.0,001 + 0,3
= 0,36db
c.Tổn hao rẽ nhánh
Theo quy định của CCIR thì tổn hao rẽ nhánh trong quy định là từ 2-8 db. Vì ta dựa
vào các thông số kỹ thuật của thiết bị thu- ph át, Do đó ta chọn suy hao rẽ nhánh là
cho mỗi phía là 4db
d.Tổn hao hấp thụ khí quyển là:

,
= 0,074
3.Xác suất đạt tới ngưỡng: Pa = 10 = 10
,
= 1,86.10
Sinh viên thực hiện: Phạm Đức Thông kỹ thuật viễn thông-k52
Thiết kế đường truyền vô tuyến số Hà Nội-Vĩnh Phúc
22
4. Thời gian pha đinh là:
Ta : Ta = C2.10 .
Với C2 = 10,3d, α = β = -0.5 lấy theo khuyến nghi thay số vào ta có:
Ta = 10,3.5010
,
. 6
,
= 1,32 s
5. Xác suất pha đinh phẳng dài hơn 60s :
Với tỷ lệ lỗi BER = 10 thì xét xác xuất lỗi xuất hiện lớn hơn 60s là:
P(t>60) = P(60) = 0,5.(1- erf Za)
Za = 0,548.ln
,
= 0,4819
với erf(t) =
√
dt ta dùng phương pháp gần đúng tính ra được
erf(t = 60) = 0,157299
Vậy xác xuất xuất hiện lỗi với BER = 10 trong khoảng thời gian trên 60s là:
P(t>60) = 0,5 . 0,157299.0,4819= 0.0379
6.Khả năng sử dụng tuyến truyền Av:
Av = (1- Pu).100%