VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU 3
LỜI MỞ ĐẦU 4
CHƯƠNG I: LÝ THUYẾT VỀ THIẾT KẾ TUYẾN VI BA SỐ 5
1.1.Cơ sở lý thuyết về thiết kế tuyến vi ba số 5
1.1.1.Khái niệm về vi ba số 5
1.2.Nội dung của hệ thống thông tin vi ba số 5
1.2.1.Đặc điểm 5
1.2.2.Phân loại 6
1.3.Ưu khuyết điểm của hệ thống vi ba số 7
1.4.Các mạng vi ba số 7
7
1.4.1.Điều chế và giải điều chế trong hệ thống vi ba số 8
1.4.2.Cơ sở truyền sóng vô tuyến điện 8
1.4.2.1.Khái niệm về sóng vô tuyến 8
1.4.2.2.Các tham số ảnh hưởng đến sự lan truyền sóng vô tuyến 9
1.5.Pha đinh và các kỹ thuật giảm ảnh hưởng pha đinh nhiều tia 11
1.6.Anten parabol sử dụng trong vi ba số 11
1.7.Các yêu cầu khi thiết kế tuyến vi ba số 11
Chương II:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TUYẾN VI BA SỐ 3 12
“Quảng Ngãi – Lý Sơn” 12
2.1.Mô tả tuyến 12
2.1.1.Khoảng hở an toàn 12
2.1.2.Vị trí các trạm 12
2.1.3.Số loại thiết bị 12
2.1.4.Tần số làm việc: 12
2.1.5.Dung lượng kênh: (Mbit/s) 14
2.1.6.Loại điều chế của máy phát 14
2.1.7.Độ nâng của vị trí: (x) 14

Sơn” 23
KẾT LUẬN 25
TÀI LIỆU THAM KHẢO: 27
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 2
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Phân loại băn thông 7
Bảng 1.2 phân loại các băng tần 9
Bảng 1.3 kết quả thực nghiệm về suy hao do hơi nước – khí hậu tần số sóng vô
tuyến của Alcatel 10
Bảng 2.1: Loại feeder 15
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.2 Mô hình của hệ thống vi ba số tiêu biểu 6
Hình 1.3 Sơ đồ mô tả quá trình điều chế và giải điều chế số 8
Hình 1.4 Suy hao đường truyền do mưa 10
Hình 2.1: Khoản hở an toàn 12
Hinh 2.2 Vùng Fresnel 15
Hình 2.3 19
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 3
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
LỜI MỞ ĐẦU
Gắn liền với sự phát triển của nhân loại thông tin liên lạc đã trở nên hết sức
quan trọng, nó không thể thiếu được trong đời sống của con người và phát triển của
xã hội. Để đáp ứng được nhu cầu của con người ngày càng cao. Thông tin vi ba ra
đời và phát triển với nhịp độ rất nhanh trở thành hệ thống có những tính năng ưu việt
vượt bậc hơn hẳn những hệ thống thông tin hữu tuyến trước nó.
Với khả năng truyền dẫn lớn, tốc độ cao hàng chục Gb/s, suy hao nhỏ, không bị
ảnh hưởng của sóng điện từ xuyên âm… hệ thống thông tin quang đã giải thoát được
những bế tắc trong quá trình nghiên cứu để tìm ra những giải pháp tối ưu cho mạng

Thông tin vi ba làm việc ở dải sóng cực ngắn nên có các đặc điểm sau:
- Có dải tần rộng phù hợp với
truyền thông tin nhiều kênh (Thông tin
băng rộng).
- Thông tin ổn định.
- Với một cự ly thông tin cho trước
thì có thể áp dụng công nghệ anten và
tăng tần số công tác để giảm nhỏ công
suất máy phát.
Để rõ hơn ta xét biểu thức tính suất điện động đầu ở vào của máy thu như sau:
( )






=
m
mV
kmR
GP
Eth
P
.173

Trong đó:
Eth: Suất điện động của tín hiệu tại đầu vào máy thu, P: Công suất của máy
phát, R: Khoảng cách thông tin giữa hai trạm, GP: Hệ số tăng X (Hệ số khuếch đại)
của anten,

trụ nữa nhưng tạp âm nội của thiết bị sẽ tăng lên. Do đó các phần tử cao tần trong các
thiết bị thu phát phải có cấu trúc đặc biệt để có thể làm việc ổn định ở tần số cao.
- Khả năng nhiễu xạ của sóng điện từ tần số cao rất yếu nên chỉ thực hiện thông
tin trong tầm nhìn thẳng. .
Hình 1.2 Mô hình của hệ thống vi ba số tiêu biểu
1.2.2. Phân loại
- Vi ba số băng hẹp (tốc độ thấp): được dùng để truyền các tín hiệu có tốc độ
2Mbit/s, 4 Mbit/s và 8 Mbit/s, tương ứng với dung lượng kênh thoại là 30 kênh, 60
kênh và 120 kênh. Tần số sóng vô tuyến ( 0,4-1,5)GHz
- Vi ba số băng trung bình ( tốc độ trung bình ): được dùng để truyền các tín
hiệu có tốc độ từ ( 8-34 ) Mbit/s, tương ứng với dung lượng kênh thoại là 120 đến
480 kênh. Tần số sóng vô tuyến ( 2-6 )GHz.
- Vi ba số băng rộng( tốc độ cao ): được dùng để truyền các tín hiệu có tốc dộ từ
( 34-140 ) Mbit/s, tương ứng với dung lượng kênh thoại là 480 đến 1920 kênh. Tần
số sóng vô tuyến (4,6,8,12 ) GHz.
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 6
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Bảng 1.1: Phân loại băn thông
Vi ba
Tốc độ
truyền
Tốc độ tín
hiệu
Dung lượng
kênh thoại
Tần số sóng
vô tuyến
Vi ba số băng hẹp Thấp 2Mbit/s 60-120 kênh 0,4-1,5GHZ
Vi ba số băng
trung bình

Điều chế là đưa tín hiệu điều chế tác động vào sóng mang làm cho một hoặc
nhiều tham số của sóng mang thay đổi theo quy luật của tín hiệu điều chế.
b) Giải điều chế
Vì phía phát đã tiến hành điều chế nên ở phía thu muốn lấy lại tín hiệu nguyên
thủy thì phải tiến hành tách tín hiệu tin tức ra khỏi sóng mang đã điều chế. Quá trình
tách tín hiệu tin tức cần truyền ra khỏi sóng mang đã điều chế ở bên phát được gọi là
giải điều chế.
1.4.2. Cơ sở truyền sóng vô tuyến điện
1.4.2.1. Khái niệm về sóng vô tuyến
Sóng vô tuyến là sóng điện từ có tần số từ 30 KHz đến 300 GHz và được chia
ra các băng tần LF,VHF, HF, UHF và băng tần cao dùng cho thông tin vệ tinh.
Có 2 loại sóng vô tuyến là sóng dọc và sóng ngang.
-Sóng dọc là sóng lan truyền theo phương chuyển động của nó (tiêu biểu như
sóng âm thanh lan truyền trong không khí).
-Sóng ngang là sóng điện từ có vectơ cường độ điện trường và từ trường vuông
góc với phương truyền sóng.
Các sóng vô tuyến có thể được truyền từ anten phát đến anten thu bằng 2 đường
chính: bằng sóng bề mặt và sóng không gian.
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 8
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Bảng 1.2 phân loại các băng tần.
Tần số
Phân loại
băng tần
Cơ chế truyền
sóng vô tuyến
Lĩnh vực sử dụng
3KHz~30 KHz VLF Bề mặt Thông tin đạo hàng
30KHz~300KHz LF Bề mặt Thông tin đạo hàng
300KHz~3MHz MF

30GHz~300GH
EHF,
Milimeter
Sóng không
gian
Sóng thẳng
Thông tin vệ tinh, thông tin vô
tuyến cố định, Rađar, vô tuyến
thiên văn.
1.4.2.2. Các tham số ảnh hưởng đến sự lan truyền sóng vô tuyến
-Suy hao khi truyền lan trong không gian tự do
Khoảng không mà trong đó các sóng truyền lan bị suy hao được gọi là không
gian tự do. Mức suy hao của sóng vô tuyến được phát đi từ anten phát đến anten thu
trong không gian tự do tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa hai anten và tỷ lệ nghịch với
độ dài bước sóng. Suy hao này gọi là suy hao truyền lan trong không gian tự do được
tính bởi công thức:
d[m] , λ[m]: lần lượt là khoảng cách truyền dẫn và bước sóng của sóng vô
tuyến.
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 9
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
-Ảnh hưởng của pha đinh và mưa
Pha đinh được định nghĩa là sự thay đổi cường độ tín hiệu sóng mang cao tần
thu được do sự thay đổi khí quyển và phản xạ đất, nước trong đường truyền sóng.
Tuyến sử dụng tần số trên 35GHz thường suy hao do mưa lớn. Để đảm bảo
chất lượng tín hiệu truyền dẫn thì khoảng cách lặp dưới 20km,việc giảm độ dài sẽ
làm giảm ảnh hưởng của pha đinh.
Hình 1.4 Suy hao đường truyền do mưa.
Cùng mức dự trữ pha đinh 40dB, một đường truyền vi ba ở dải tần 38GHz sẽ bị
mất đi hoàn toàn do bão lớn trong khi tuyến vi ba làm việc ở tần số bão lớn, trong khi
tuyến vi ba làm việc ở tần số 6GHz vẫn tiếp tục hoạt động bình thường

Bước 1: Nghiên cứu dung lượng đòi hỏi
Bước 2: Chọn băng tần vô tuyến để sử dụng
Bước 3: Chọn ví trí và tính toán đường truyền
Bước 4: Cấu hình hệ thống
Bước 5: Các tiêu chuẩn kỹ thuật
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 11
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Chương II:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TUYẾN VI BA SỐ 3
“Quảng Ngãi – Lý Sơn”
2.1. Mô tả tuyến
2.1.1. Khoảng hở an toàn
Hình 2.1: Khoản hở an toàn
Trong đó : h
1
độ cao của anten ở vị trí A so với mặt đất.
h
2
độ cao của anten ở vị trí B so với mặt đất.
h
s
độ cao của vật chắn ở vị trí cách A một khoảng d
1

h
c
khoảng hở an toàn của vật chắn ở vị trí cách A một khoảng d
1
áp dụng công thức ta có hc = 1,2m tại h1=19 m, h2=14 m, hs=15 m.
2.1.2. Vị trí các trạm.
Trạm A : TP Quảng Ngãi

2
Theo phương án thiết kế ở trên ta có độ cao của anten so với mặt bằng là:
Trung Tâm A h
1
=19m
Trung Tâm B h
2
=14m
2.1.10. Loại tháp anten.
Sử dụng loại tháp tự đỡ.
2.1.11. Nguồn phát
Bỏ anten hoặc tải giả ra khỏi trạm đầu cuối thay nó bằng một đồng hồ đo bộ
cảm những công suất và đo ngõ ra bằng đồng hồ đo công suất. Nó phải là 35,5 dBm
± 1 dBm nếu không đạt, đặt lại sự điều chỉnh mức RF ở phía tay phải của máy phát
để đạt ngưỡng ngõ ra thích hợp.
Công suất phát cũng giống như ở vi ba tương tự, phụ thuộc vào cự ly và độ
nhạy máy thu để đảm bảo tỉ số lỗi bit cho phép.
Đơn vị công suất phát tính bằng dBm.
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 14
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
P
0
= 1( mw) Và công suất phát : P
t
= + 36 ( dBm).
2.2. Loại feeder sử dụng và bán kinh dới cầu
2.2.1. Loại Feeder sử dụng ở các trạm A và B.
Đối với tuyến thiết kế ta sử dụng loại Feeder RG –59/U có các thông số kỹ
thuật như sau:
Bảng 2.1: Loại feeder

f = tần số trong GHz
Bán kính vùng fresnel thứ nhất được tính theo đơn vị là(m)
( )
ddF
dd
R
FZ
+
=
1
21
3,17
(m)
d1,d2 lần lượt là khoảng cách từ vật cản đến từng đầu cuối của đường truyền
theo km
F là tần số tính theo GHz
Khoảng không gian mà đường truyền mất đi 60% của bán kính fresnel đầu tiên
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 15
Hinh 2.2 Vùng Fresnel
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Thông thường vùng Fresnel đầu tiên (N = 1) được sử dụng để xác định mất tắc
nghẽn
Con đường trực tiếp giữa truyền và nhận các nhu cầu giải phóng mặt bằng trên
mặt đất ít nhất 60% của bán kính của vùng Fresnel đầu tiên để đạt được điều kiện
không gian tuyên truyền miễn phí.K yếu tố bán kính Trái đất đền bù sự khúc xạ trong
khí quyển. Giải phóng mặt bằng được mô tả như một tiêu chuẩn nào để đảm bảo đủ
chiều cao ăng-tăng. Do đó, trong trường hợp tồi tệ nhất của khúc xạ (trong đó k là tối
thiểu), ăng-ten thu là không được đặt trong khu vực nhiễu xạ .
2.3. Các tổn hao
2.3.1. Tổn hao đường truyền dẫn của không gian tự do A

VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Đối với các thiết bị phát và thu sử dụng cho tuyến này thì tổn hao rẽ nhánh là
1,4 dB cho mỗi trạm tức là 2,8 dB cho toàn tuyến.
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 17
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
2.3.4. Tổn hao các bộ phối hợp và các bộ đầu nối.
-Với các hệ thống lớn phức tạp thì nó có giá trị khoảng 0,8 – 1 dB.
-Với các hệ thống lớn phức tạp thì nó có giá trị khoảng 0,5 – 0,7 dB.
Với hệ thống này tổn thất bộ phối hợp và các bộ đầu nối là 0,5 dB.
2.3.5. Tổn hao của bộ suy hao hoặc các vật chắn.
Tổn hao của bộ suy hao:tổn hao này chỉ xuất hiện khi có bộ suy hao trong hệ
thống các bộ suy hao được sử dụng trong một số trường hợp sau:
Khi công suất phát ra quá lớn có thể gây giao thoa cho các tuyến lân cận hoặc
các trạm vệ tinh khi có một bộ suy hao được sử dụng để giảm công suất phát từ
anten.
Khi các mức tín hiệu ra và vào ở các bộ phận trong trạm không hoàn toàn phù
hợp với nhau gây ra méo dạng tín hiệu ngõ ra.Do đó cần phải giảm các tín hiệu sao
cho phù hợp với nhau bằng cách sử dụng các bộ suy hao.
Tổn thất do vật chắn : Đây là loại tổn thất xuất hiện khi tuyến thiết kế không
thỏa điều kiện tầm nhìn thẳng hay các vật chắn cắt miền fresnel thứ nhất.Tổn thất do
vật chắn được chia làm các loại sau:
Tổn thất nhiễu xạ do vật chắn cong
Trong đó nhiễu xạ do vật chắn cong ít xảy ra và chỉ có khi các đường truyền bị
cắt bởi cac vật chắn rất lớn như các dãy núi…Việc tính toán tổn hao này rất
khó.Trong khi tổn thất nhiễu xạ do vật chắn thường xảy ra hơn là tổn hao khi các cây
cao hoặc các nhà cao tầng cắt đới cầu fresnel thứ nhất
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 18
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Hình 2.3
Đối với tuyến thiết kế ta chỉ tính các tổn thất do vật chắn hình nêm.

Đối với tuyến thiết kế có khá nhiều các vật chắn nằm trong đới cầu Fresnel thứ
nhất như đã giới thiệu ở phần trước do đó nó là loại tổn thất chính của tuyến.
2.3.6. Tổn hao hấp thụ của khí quyển.
Giá trị của dB/Km có thể lấy theo các báo cáo 719 –2CCIR. Loại tổn hao này
tăng theo tần số và có nhiều đột biến bất thường khi tần số thay đổi.
Đối với tuyến thiết kế với tần số trung tâm là 7 GHz độ dài đường truyền là 28
Km thì tổn thất do sự hấp thụ của khí quyển là 0.011dB/Km.
Vậy tổn thất khí quyển của tuyến là: 0,308 dB
2.3.7. Tổng tổn hao.
Nó là tổng tổn hao tính toán ở các phần trên.
Tổng tổn hao = Tổn hao không gian + Tổn hao bộ rẽ nhánh + Tổn hao các bộ
đầu nối + Tổn hao Feeder + Tổn hao vật chắn + Tổn hao khí quyển
= 138,34 + 2,8 + 0,5 +7,854 + 13,5 + 0,308 = 163,3 dB
2.4. Độ lợi
2.4.1. Độ lợi của anten
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 19
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Độ lợi của anten phụ thuộc vào đường kính anten, tần số làm việc góc mở hiệu
dụng của của anten và được biểu diễn bằng công thức;
G= 20 lgD – 20 lg λ + 10 lg n + 9,943 dB
Trong đó:
D : là đường kính dĩa anten (m)
λ : là bước sóng ở tần số trung tâm (m)
n : là góc mở hiệu dụng của anten
Với tuyến thiết kế đường kính anten Parabol là D=1,6 m, bước sóng là 0,04 m,
n=0,5.
Độ lợi của anten:
G = 20 lg 1,6 – 20 lg 0,04 + 10lg 0,5 + 9,943 = 38,9 dB
2.4.2. Độ lợi máy phát.
Đây là công suất ở đầu ra chính máy phát: 36 dBm

RX
a
= -94dB
RX
b
= -92dB
2.4.7. độ dự trữ Fading phẳng.
Fm
a
= P
r
– RX
a
đối với BER = 10
-3
Fm
a
= -13,5 – (-94) = 80,5 dB
Fm
b
= P
r
– RX
b
đối với BER = 10
-6
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 20
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Fm
b

tốt.
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 21
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
Chương III MÔ PHỎNG BẰNG MATLAB
3.1. Chương trình
- Dao diện chương trình
- kết quả sau khi chạy
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 22
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
3.2. Chương trình khảo sát tuyến viba bằng Matlab tuyến “Quảng
Ngãi – Lý Sơn”
a=str2double(get(handles.edit1,'string')) ;%%%%Nhap chieu cao tram A
a1=str2double(get(handles.edit2,'string')) ;%%%%Nhap chieu cao tram B
a2=str2double(get(handles.edit3,'string')) ;%%%%Nhap chieu cao vat chan
a3=str2double(get(handles.edit4,'string')) ;%%%%Nhap khoang cach giua 2
tram
a4=str2double(get(handles.edit5,'string')) ;%%%nhap do du tru fadinh
a5=str2double(get(handles.edit6,'string')) ;%%Nhap duong kinh anten
a6=str2double(get(handles.edit7,'string')) ;%%Nhap cs fat
a7=str2double(get(handles.edit8,'string')) ;%%Nhap tan so
a8=str2double(get(handles.edit9,'string')) ;%%Nhap d1
a9=str2double(get(handles.edit10,'string')) ;%%Nhap d2
a10=str2double(get(handles.edit11,'string')) ;%%cs thu
a11=str2double(get(handles.edit12,'string')) ;%%tong suy hao
a12=str2double(get(handles.edit13,'string')) ;%%ton hao fadinh
a13=str2double(get(handles.edit14,'string')) ;%%ton hao khi wuyen
a14=str2double(get(handles.edit15,'string')) ;%%tong ton hao dau noi
a15=str2double(get(handles.edit16,'string')) ;%%tong ton hao re nhanh
a16=str2double(get(handles.edit17,'string')) ;%%ton hao vat chan
a17=str2double(get(handles.edit18,'string')) ;%ton hao khong gian

v=hc*((2/f)*(1/a8)*(1/a9))^(1/2);
lv=6.4+20*log10((v+1)^(1/2)+v);% ton hao vat chan
set(handles.edit17,'string',num2str(lv))
kh=a23*a3;%ton hao do khi quyen
set(handles.edit14,'string',num2str(kh))
lfeedera=a*a4;
lfeederb=a1*a4;
tongfeeder=(lfeedera*(3.4/100))+(lfeederb*(3.4/100));%ton hao feeder
set(handles.edit13,'string',num2str(tongfeeder))
tongsuyhao=a0+renhanh+daunoi+lv+kh+tongfeeder;% tong ton hao tuyen
%set(handles.edit12,'string',num2str(tongsuyhao))
doloi=20*log10(a5)-20*log10(0.2)+10*log10(0.5)+9.943;%do loi anten
set(handles.edit19,'string',num2str(doloi))
SVTH: Tấn Thành - Hữu Long Trang 24
VIETHANIT Môn: Truyền dẫn vô tuyến
tongdoloi=2*doloi+a6;
set(handles.edit20,'string',num2str(tongdoloi))
shcatuyen=tongsuyhao-tongdoloi;%tong suy hao cua ca tuyen
set(handles.edit12,'string',num2str(shcatuyen))
csthu=a6-shcatuyen;% cong suat thu
set(handles.edit11,'string',num2str(csthu))
end
KẾT LUẬN
Đề tài “Thiết kế tuyến thông tin vi ba ” đã thực sự đem lại cho em nhiều hiểu
biết về truyền dẫn vi ba số trong hệ thống truyền dẫn vô tuyến. Khi tìm hiểu về tính
toán thiết kế hệ thống thông tin vi ba ở chương 5 tài liệu truyền dẫn vô tuyến , đã
trình bày một cách khái quát về hệ thống và các thiết bị vi ba,nguyên lý truyền dẫn
thông tin vi ba đã giúp cho em có tầm nhìn về hệ tuyến thông vi ba một cách tổng
quát.Thông tin truyền dẫn vô tuyến giúp em nắm vững đặc điểm ưu nhược điểm của
các băng thông và các yếu tố ảnh hưởng đến đường truyền vô tuyến.