BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
KHẢO SÁT HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH
VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU CATV
CHO MỘT KHÁCH SẠN
Sinh viên thực hiện : NGUYỄN ĐỨC TỚI
Lớp : 95KĐĐ
Giáo viên hướng dẫn : ThS TRẦN VĨNH AN
TP. HỒ CHÍ MINH Tháng 3 – 2000
LỜI CẢM TẠ
Để hoàn thành được đề tài này thì trước tiên em xin chân
thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KỸ THUẬT, các thầy cô trong Ban chủ nhiệm KHOA ĐIỆN
và các thầy cô bộ môn đã tạo điều kiện cho em được học tập và đã
truyền thụ nhiều kiến thức cho em làm nền tảng học vấn trên con
đường công danh sự nghiệp của mình.
Sau đó là em vô cùng cảm ơn thầy Trần Vónh An là người thầy
đã trực tiếp đònh hướng và hướng dẫn em nghiên cứu về một lónh vực
khá là mới mẻ so với những kiến thức mà em đã học được ở trường,
giúp em mở rộng tầm hiểu biết về một lónh vực đang phát triển với
tốc độ rất là nhanh chóng và vô cùng hữu ích trong cuộc sống.
Sinh viên thực hiện.
Nguyễn Đức Tới
DẪN NHẬP
Ngày nay chúng ta đang sống trong một thế giới của thông tin, vấn

Phần 1: Khảo sát về Hệ Thông Thông Tin Vệ Tinh , phần
này nghiên cứu về vấn đề thông tin được truyền đi trong không gian qua
một thiết bò gọi là Vệ Tinh Thông Tin như thế nào. Tìm hiểu về các
công nghệ được sử dụng để truyền tin ra sao.
Phần 2: Là thiết kế một hệ thống thu CATV (Cable
Television), đây chính là hệ thống phân phối thông tin nhận được từ một
trạm thu ở mặt đất đến các thiết bò sử dụng là các Television.
Ngoài ra còn có một phần phụ lục để bổ sung nội dung cho một số
vấn đề cần được làm sáng tỏ trong phần nội dung của đề tài.
BẢN NHẬN XÉT LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên sinh viên : NGUYỄN ĐỨC TỚI
Lớp : 95KĐĐ
Giáo viên phản biện :
Tên đề tài : KHẢO SÁT HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH
VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU CATV
CHO MỘT KHÁCH SẠN
Nhận xét của giáo viên phản biện :

1.2.5.2 Sự tiêu hao trong không gian tự do trang 11
1.2.5.3 Cửa sổ vô tuyến trang 12
1.2.5.4 Tạp âm trong truyền lan sóng vô tuyến trang 12
1.2.5.5 Sự giảm khả năng tách biệt phân cực chéo do mưa trang 13
1.2.5.6 Sự nhiễu loạn do các sóng can nhiễu trang 14
1.3 HỆ THỐNG ĐIỀU CHẾ VÀ TRUYỀN DẪN trang16
1.3.1 Hệ Thống Điều Chế trang 16
1.3.1.1 Khái niệm trang 16
1.3.1.2 Các loại điều chế trang 16
1.3.2 Hệ Thống Kênh Truyền trang 17
1.3.2.1 Đa truy nhập trang 17
1.3.2.2 Đa truy nhập phân chia theo tần số: FDMA trang 17
1.3.2.3 Đa truy nhập phân chia theo thời gian: TDMA trang 18
1.3.2.4 Đa truy nhập trải phổ: CDMA trang 19
1.3.3 Kỹ Thuật Trong Truyền Dẫn trang 20
1.3.3.1 Kỹ thuật đồng bộ trang 20
1.3.3.2 Kỹ thuật đồng bộ TDMA trang 21
1.3.3.3 Sửa lỗi mã trang 22
1.3.3.4 Kỹ thuật điều khiển lỗi trang 23
1.3.3.5 Các chỉ tiêu trong truyền dẫn trang 23
1.3.4 Vấn Đề Nhiễu Trong Đường Truyền trang 24
1.3.4.1 Nhiễu khác tuyến trang 24
1.3.4.2 Nhiễu cùng tuyến trang 26
1.3.4.3 Suy hao do tạp âm trang 26
1.4 TRẠM MẶT ĐẤT trang29
1.4.1 Cấu Hình Của Một Trạm Mặt Đất trang 29
1.4.1.1 Cấu hình và nguyên lý hoạt động trang 29
1.4.1.2 Các công nghệ quan trọng đối với trạm mặt đất trang 30
1.4.2 Công Nghệ Máy Phát trang 31
1.4.2.1 Máy phát công suất cao trang 31

2.7 Công Suất Máy Phát Hình Trên Vệ Tinh trang 59
2.8 Vệ Tinh Và Các Thiết Bò trang 62
Chương 3: MÁY THU HÌNH VỆ TINH TVRO trang63
3.1 Một Số Khái Niệm Có Liên Quan Giữa Trái Đất Và Vệ Tinh trang 63
3.1.1 Kinh tuyến và vó tuyến trang 63
3.1.2 Đòa cực và đòa từ trang 63
3.1.3 Góc ngẩng, góc phương vò và góc phân cực trang 64
3.1.3.1 Góc ngẩng trang 64
3.1.3.2 Góc phương vò trang 66
3.1.3.3 Góc phân cực trang 67
3.2 Trạm Thu Hình Vệ Tinh TVRO trang 67
3.2.1 Sơ đồ khối trang 67
3.2.2 Aten và phễu thu sóng trang 71
3.2.2.1 Chảo parabol trang 71
3.2.2.2 Phễu thu sóng- Feedhord trang 76
3.2.2.3 Trụ và giá đỡ anten trang 79
3.2.3 Bộ khuếch đại dòch tần và máy thu TVRO trang 81
3.2.3.1 Bộ khuếch đại dòch tần trang 81
3.2.3.2 Khối thu vệ tinh trang 83
3.2.3.3 Tuner vệ tinh (Máy thu TVRO) trang 85
3.2.4 Lắp đặt, cân chỉnh và dò tìm vệ tinh trang 88
Phần 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
THU CATV CHO 1 KHÁCH SẠN
1. Yêu Cầu Của Hệ Thống trang 91
1.1 Khảo sát các điểm cần để thiết lập nơi thu trang 91
1.2 Yêu cầu cụ thể trang 92
2. Mô Hình Thiết Kế trang 92
3. Lựa Chọn Thiết Bò Và Tính Toán Chi Tiết trang 99
3.1 Chọn anten trang 99
3.2 Chọn bộ LNA và LNB trang 99

-Một vệ tinh, có khả năng thu phát sóng vô tuyến điện. Sau khi được phóng vào
vũ trụ dùng cho thông tin vệ tinh: khi đó vệ tinh sẽ khuyếch đại sóng vô tuyến điện nhận
được từ các trạm mặt đất và phát lại sóng vô tuyến điện đến các trạm mặt đất khác. Loại
vệ tinh nhân tạo sử dụng cho thông tin vệ tinh như thế gọi là vệ tinh thông tin.
-Khi quan sát từ mặt đất, sự di chuyển của vệ tinh theo quỹ đạo bay người ta
thường phân vệ tinh làm hai loại:
+Vệ tinh quỹ đạo thấp : là vệ tinh chuyển động liên tục so với mặt đất, thời
gian cần thiết cho vệ tinh để chuyển động xung quanh quỹ đạo của nó khác với chu kỳ
quay của quả đất. ( Loại này dùng vào việc nghiên cứu khoa học, quân sự … ta không đề
cập tới trong các phần sau).
120
0

Trái đất
Vệ tinh quỹ đạo thấp. Vệ tinh đòa tónh.
+Vệ tinh đòa tónh: là vệ tinh được phóng lên quỹ đạo tròn ở độ cao khoảng
36.000 km so với đường kính xích đạo. Vệ tinh này bay xung quanh trái đất 1 vòng mất 24
Quỹ
đạo
Elip
Quy
õ
đạo
đòa
tónh
36.000 Km

giờ . Do T bay của vệ tinh bằng T quay của Trái đất và cùng hướng (hướng Đông ), bởi
vậy vệ tinh dường như đứng yên khi quan sát từ mặt đất; gọi là vệ tinh đòa tónh.
-Nếu dùng 3 vệ tinh đòa tónh được đặt cách đều nhau trên xích đạo thì có thể thiết

dùng một bộ phát đáp trên vệ tinh , chung cho nhiều trạm mặt đất).
-Yêu cầu đối với đa truy nhập: không để nhiễu giữa các trạm mặt đất. Vì vậy
phải phân chia tần số , thời gian (hoặc không gian ) của sóng vô tuyến điện để truyền tin
tức , phải phân phối tần số, các khe thời gian một cách thích hợp cho từng trạm mặt đất.
-Đa truy cập có thể phân ra 3 dạng như sau: (theo quan điểm ghép sóng mang)
FDMA: Frequency Division Multiple Access
TDMA: Time Division Multiple Access
CDMA: Code Division Multiple Access
- FDMA: là loại đa truy nhập được dùng phổ biến nhất trong thông tin vệ tinh;
Các trạm mặt đất phát đi các sóng mang với các tần số khác với các băng tần bảo vệ thích
hợp sao cho các băng tần không chồng lẫn lên nhau.
-TDMA: một khung TDMA được chia ra theo thời gian, sao cho mỗi trạm mặt đất
phát đi tần số sóng mang như nhau trong một khe thời gian đã được phân trong một chu kỳ
thời gian nhất đònh.
Bộ phát đáp
| Bộ phát đáp f
1
f
2
f
3
f
4
f f
0
f
FDMA TDMA

h
u
n
g

T
D
M
A
- Với tổng chiều dài ở đường lên và đường xuống là trên 70.000Km thì thời gian
truyền trễ là đáng kể ≈ ¼ giây mặc dù tốc độ truyền sóng rất cao 300.000Km/s.
-Sóng vô tuyến điện bò suy hao và hấp thụ ở tầng điện ly và khí quyển đặc biệt
trong mưa .
-> Để khắùc phục người ta thường chọn khoảûng tần số bò suy hao nhỏ nhất từ (1÷10) GHz
gọi là khoảng “cửa sổ tần số” : Băng C
(d.B/Km)
20
10
3
2
1
0.3
o.2
0.1
0.2 0.3 1 2 3 10 20 30 40 (GHz)
1.1.1.3 Cấu hình của các Vệ tinh thông tin.
Như sau :
Bao gồm :
+Tải nhiệm vụ (Pay load): thực hiện nhiệm vụ của vệ tinh
+Thân vệ tinh (Back) : để mang tải nhiệm vụ

tinh thông tin quốc tế, mà còn bao gồm một số vệ tinh nội đòa và khu vực. Cho nên vấn đề
ùn tắc trên quỹ đạo đòa tónh là một vấn đề lớn.
-Vì vậy người ta thực hiện các biện pháp sau:
+Giới hạn một số vệ tinh phóng
+Sử dụng lại tần số bằng cách dùng phân cực vuông góc
+Sử dụng điều chế số nhiều mức, nhiều pha để tăng số bit truyền.
1.1.1.5 Quá trình phóng vệ tinh.
-Mỗi vệ tinh được đưa lên quỹ đạo theo một trong hai cách sau:
+Dùng tên lửa đẩy nhiều tầng
+Dùng phương tiện phóng sử dụng nhiều lần: tàu con thoi.
-Ta xét 1 ví dụ về việc phóng vệ tinh dùng tên lửa đẩy 3 tầng:
Đầu tiên vệ tinh được phóng lên quỹ đạo chờ, nhờ sử dụng tầng thứ nhất và
thứ hai. Đó là quỹ đạo tròn có độ cao ( 200 ÷ 300 km) so với mặt đất.
Sau đó được đưa lên quỹ đạo chuyển tiếp bằng sức đẩy của tầng thứ 3. Là quỹ
đạo Elip có cận điểm là quỹ đạo chờ, viễn điểm là trên quỹ đạo đòa tónh.
Vệ tinh trên quỹ đạo chuyển tiếp được dưa vào quỹ đạo đòa tónh tại viễn điểm
bằng 1 tên lửa gọi là động cơ đẩy viễn điểm (AKM) đặt trong vệ tinh.
Tuy nhiên vệ tinh đến đây không lập tức trở thành vệ tinh đòa tónh, thực chất
nó được đặt trên quỹ đạo trượt, ở gần quỹ đạo đòa tónh, sau đó được đưa đến vò trí đã đònh
trước và cuối cùng đạt tới điểm của quỹ đạo đòa tónh cho hoạt động của bộ phận đẩy nhỏ.

R=36.000Km
1.1.2 Các Hệ Thống Thông Tin:
Quỹ đạo chuyển
tiếp
( Elip )
9(
Quỹ đạo
chờ
Quỹ đạo trượt

(ngoài các vệ tinh quốc tế như: Intelsat I, V-F7, VA, VI):
+Chinasat 1,2 : Trung quốc
+Asiasat 1 : Tổ chức vệ tinh Châu Á
+Pataga B1, B2 : Indonesia
+Statstrosat 6, 14, 13 : Nga
+Thaicom 1 : Thái lan
Coi chi tiết các thông số ở phần phụ lục.
1.2 ĐẶC TÍNH TẦN SỐ TRONGTHÔNG TIN VỆ TINH
1.2.1 Sóng vô tuyến điện và tần số :
-Sóng vô tuyến điện là một bộ phận của sóng điện từ, nó giống như sóng ánh sáng,
tia hồng ngoại, tia X… sự khác nhau chỉ là tần số.
1.2.2 Phân đònh tần số :
-Việc phân đònh tần số được thực hiện theo điều lệ vô tuyến ở mỗi khu vực của ITU.
ITU chia làm 3 khu vực:
+Khu vực 1 gồm: Châu u, Châu Phi, Liên bang Xô viết cũ và các nước Đông
Âu
+Khu vực 2: Các nước Nam và Bắc Mỹ
+Khu vực 3: Châu Á và Châu Đại Dương
-Tuy nhiên vẫn có một vài ngoại lệ, bảng sau chỉ rõ:
• Bảng tên và phân loại sóng:
TT Dải tần số Băng tần Phân loại theo
bước sóng.
Ứng dụmg trong
1
30 -> 300 Hz ULF: Tần số cực
kỳ thấp .
Sử dụng trong
vật lý , Y học .
Siêu âm , âm thanh.
300 -> 3000 Hz ELF: Tần số cực

hình,TT di động.
8
300 -> 3000 MHz UHF: Tần số rất
rất cao.
Sóng dm Truyền hình ,TT di
động ,TT cố đònh.
9
3 -> 30 GHz SHF: Tần số siêu
cao.
Sóng Cm TT vệ tinh ,Ra đa ,TT viễn
thông. vô tuyến thiên văn.
10
30 ->300 GHz EHF:Tần số vô
cùng cao.
Sóng mm Ra đa sóng mm,vô tuyến
thiên văn.
1.2.3 Các tần số sử dụng cho thông tin vệ tinh cố đònh:
Việc phân đònh tần số cho các dòch vụ thông tin vệ tinh cố đònh, nghóa là thông tin vệ
tinh giữa các điểm cố đònh được trình bày như bảng sau:
Khoảng tần số (GHz)
Dòch vụ thông tin vệ tinh cố đònh
Dòch vụ giữa các vệ tinh
chung cho 3 khu vực.
Đường lên Đường xuống
R1 R2 R3 R1 R2 R3
2,5 ->2,535
2,535 ->2,655
2,655 ->2,690
3,4 ->4,2
4,5 ->4,8

Băng này được sử dụng tiếp sau Băng C cho viễn thông công cộng. Được dùng
nhiều cho thông tin nội đòa và giữa các công ty. Do tần số cao cho phép sử dụng các Anten
kích thước nhỏ.
-Băng Ka (30/20 GHz)
Vì tần số cao băng tần này cho phép sử dụng các trạm mặt đất nhỏ, sử dụng trong
thông tin nội đòa. Nhưng suy hao lớn do mưa nên giá thành thiết bò tương đối cao, nhưng
nó ít gây nhiễu cho hệ thống Viba số.
-Bảng sử dụng các băng tần cho thông tin vệ tinh:
Băng tần Tên thông dụng Đặc tính và ứng dụng
6/4 GHz Băng C Phù hợp cho thông tin vệ tinh,
Dùng cho TT quốc tế& nội đòa.
14/12 GHz Băng Ku Dùng cho TT quốc tế& nội đòa.
(Bò suy hao do mưa)
30/20 GHz Băng Ka Sử dụng cho TT nội đòa
(Bò suy hao nhiều do mưa)
1.2.4 Phân cực sóng trong thông tin vệ tinh
1.2.4.1 Khái niệm
-Trường điện từ của sóng vô tuyến điện đi trong môi trường truyền sóng sẽ dao
động theo một hướng nhất đònh. Phân cực sóng chính là hướng dao động của điện trường.
-Có hai loại sóng phân cực được sử dụng trong thông tin vệ tinh là sóng phân cực
thẳng và phân cực tròn.
1.2.4.2 Sóng phân cực thẳng
-Một sóng phân cực thẳng có thể được tạo ra bằng cách dẫn các tín hiệu từ một
ống dẫn sóng chữ nhật đến một anten loa. Nhờ đó sóng phân cực theo kiểu thẳng đứng
song song với cạnh đứng của anten loa.
-Để thu được sóng này anten thu cũng cần phải bố trí giống tư thế của anten phát,
như hình vẽ:

+Sóng phân cực tròn
-Sóng phân cực tròn là sóng khi truyền lan phân cực của nó quay tròn.

t=T/2 t=0.T
t=3T/4
Sóng phân cực
ngang
Sóng phân cực
đứng
Sóng phân cực
tròn
Sóng phân cực
tròn phía tay phải
1.2.5 Sự truyền lan sóng trong thông tin vệ tinh:
1.2.5.1 Khái niệm
-Ta biết hiện không có một môi trường truyền sóng nào là lý tưởng, mà khoảng
cách từ trạm mặt đất tới vệ tinh lại rất xa, vì thế sự suy hao là đáng kể. Ngoài ra sóng vô
tuyến điện trong thông tin vệ tinh chòu ảnh hưởng của các tác động như tiêu hao do sóng bò
hấp thụ ở tầng điện ly, khí quyển và mưa. Đồàng thời sẽ bò can nhiễu bởi tầng điện ly, khí
quyển, mưa và trên mặt đất.(Bảng quan hệ giữa tần số và suy hao trang sau)
1.2.5.2 Tiêu hao trong không gian tư ï do
-Trong thông tin vệ tinh sóng vô tuyến điện đi qua khoảng không vũ trụ , gần như
chân không.
-Trong một môi trường như vậy có rất ít chất có thể suy hao sóng hoặc làm lệch
hướng truyền lan của nó. Sự suy hao sóng gây ra chỉ do sự khuyếch tán tự nhiên của nó.
Môi trường như vậy gọi là không gian tự do.
-Khi sóng vô tuyến điện truyền trong không gian tự do thì tỷ số công suất phát
trên công suất thu tại điểm cách nơi phát một khoảng R(m) sẽ là:
γ= (4πR/λ )
2
Với λ là bước sóng của sóng vô tuyến điện.
-Tỷ số này gọi là tiêu hao trong không gian tự do.Tỷ số này chỉ đúng khi anten
thu và phát là vô hướng ( có hệ số bằng tăng ích = 0 dB).

f(GHz)
-Từ đồ thò ta thấy sóng truyền trong khoảng tần số giữa 1÷10 GHz thì suy hao kết
hợp do tầng điện ly và mưa là không đáng kể. Hay còn gọi là “Cửa sổ tần số vô tuyến”.
Nếu sóng trong cửa sổ vô tuyến sử dụng cho thông tin vệ tinh thì tiêu hao truyền lan gần
bằng tiêu hao trong không gian tự do, do đó cho phép thiết lập các đường thông tin vệ tinh
ổn đònh.
-Tuy nhiên dải tần này lại được sử dụng cả cho các đường thông tin viba trên mặt
đất Muốn các trạm mặt đất ( không bò can nhiễu với các trạm viba) ta phải xác đònh vò trí
cũng như tần số hoạt động một cách khoa học.
1.2.5.4 Tạp âm trong trong truyền lan sóng vô tuyến điện:
-Các chất khí (của khí quyển) và mưa không chỉ hấp thụ sóng vô tuyến điện mà
còn là các nguồn bức xạ tạp âm nhiệt. Tạp âm do các chất khí trong khí quyển ảnh hưởng
không nhiều đến sự lan truyền sóng vô tuyến ở thông tin vệ tónh so với suy hao lớn do tạp
âm gây ra do mưa. Vì vậy trong khi thiết kế đường thông tin ngoài việc tính sự suy hao
của sóng còn phải tính thêm tạp âm do mưa.
-Hình sau cho thấy sự tăng tạp âm do mưa:
-Cũng có tạp âm mặt đất phát sinh trong khi truyền lan sóng. Đây là tạp âm nhiệt
gây ra bởi quả đất, gần như nhiệt bề mặt của mặt đất. Ở phía trạm mặt đất, bức xạ anten
hùng lên bầu trời do đó tạp âm từ mặt đất sẽ không ảnh hưởng nhiều đến trạm. Tuy
nhiên ở phía vệ tinh, bức xạ hướng tới mặt đất nên có ảnh hưởng nhiệt tạp âm của mặt đất
đối với vệ tinh là 250
0
k÷ 300
0
k.
Nhiệt tạp âm (
0
K)
300
250

Công suất
*)-Phổ tần số sắp xếp xen kẽ.
1.2.5.6 Sự nhiễu loạn do các sóng can nhiễu
a)-Sự can nhiễu với các vệ tinh bên cạnh
-Xảy ra hai vệ tinh ở gần nhau và khi đó:
Sóng đi qua hạt mưa
(Phân cực Elip)
Hướùng sóng tới hạt mưa
(Phân cực thẳng)
Hạt
mưa
Sóng phân cực ngang H
Sóng phân cực đứng V
Đường xuống can nhiễu xảy ra do anten phát của vệ tinh 2 chiếu vào trạm
thu 1 và anen thu của trạm 1 cũng thu được hướng của vệ tinh 2.
θ θ
Trạm mặt đất:1 Trạm mặt đất:2
+Tương tự cho đường lên can nhiễu (như hình vẽ)
-Công suất của sóng can nhiễu giảm khi:
+Tăng góc bức xạ θ (giảm cường độ bức xạ)
+Hệ số tăng ích của anten trạm mặt đất giảm.
b)-Can nhiễu với đường thông tin viba trên mặt đất
-Có hai trường hợp với đường thông tin viba can nhiễu với một hệ thống thông
tin vệ tinh là:
+Đường thông tin viba mặt đất cùng tần số làm việc với đường lên của hệ
thống thông tin vệ tinh.
+Đường thông tin viba mặt đất cùng tần số làm việc với đường xuống của hệ
thống thông tin vệ tinh.
-Trong trường hợp 1 anten của thông tin viba được điều khiển sao cho không
hướng vào quỹ đạo vệ tinh đòa tónh, như vậy can nhiễu được giảm nhỏ.