Công nghệ máy phát

Các trạm mặt đất thường làm việc ở chế độ song công có sơ đồ khốichung như đã giới thiệu trong tiết 3.1. Nhiệm vụ phát bao gồm: tín hiệu từngười sử dụng hay mạng mặt đất được đưa đến bộ ghép kênh rồi đến thiếtbị xử lý tín hiệu, đến bộ điều chế dao động trung tần thường có tần số 70MHz hoặc 140 MHz, sauđó qua bộ nâng tần dể nâng lên tần số phát (ví dụ 6GHz ở băng C hoặc 14 GHz cho băng Ku)....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Công nghệ máy phátCông nghệ máy phát Các trạm mặt đất thường làm việc ở chế độ song công có sơ đồ khốichung như đã giới thiệu trong tiết 3.1. Nhiệm vụ phát bao gồm: tín hiệu từngười sử dụng hay mạng mặt đất được đưa đến bộ ghép kênh rồi đến thiếtbị xử lý tín hiệu, đến bộ điều chế dao động trung tần thường có tần số 70MHz hoặc 140 MHz, sauđó qua bộ nâng tần dể nâng lên tần số phát (ví dụ 6GHz ở băng C hoặc 14 GHz cho băng Ku). Các kênh với phổ tần vi ba khácnhau phụ thuộc băng tần quy định và loại dịch vụ thông tin sẽ được tập hợplại lên băng tần phát chung nhờ bộ kết hợp, toàn bộ băng tần đó sẽ được đưatới một bộ khuếch đại công suất cao (HPA) chung để khuếch đại lên côngsuất yêu cầu. Trong trường hợp mỗi HPA khuếch đại một sóng mang thì mỗitín hiệu có phổ tần vi ba nhất định được đưa tới một HPA khác nhau sau đómới đến bộ kết hợp. Tín hiệu có công suất lớn qua bộ lọc song công theo bộtiếp sóng ra anten để phát đến vệ tinh. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động củacác bộ phận sẽ được lần lượi giới thiệu ở những phần sau1. Phân loại bộ khuếch đại công suất cao Trong thông tin vệ tinh, khoảng cách từ trạm mặt đất đến vệ tinh rấtlớn nên suy hao truyền sóng lớn khoảng trên dưới 200 dB, do đó đòi hỏi trạmmặt đất phát phải cho ra công suất lớn, nghĩa là phải có tầng khuếch đại côngsuất cao (HPA). Trạm mặt đất cho thông tin quốc tế, tầng khuếch đại côngsuất cao có công suất khoảng từ vài trăm Wat đến vài kilôWat. Với các hệthống thông tin vệ tinh nội địa HPA có thể có công suất khoảng 50 Wat haynhỏ hơn đối với các trạm có lưu lượng thoại thấp. Trong một số trường hợp bộ khuếch đại công suất cao dùng bán dẫn(SSPA) với công suất từ 1 Wat đến 10 Wat cũng được sử dụng cho dịch vụmột vài kênh thuê riêng (SCPC) Nói chung hầu hết các trạm mặt đất máy phát đều sử dụng bộ khuếchđại công suất cao dùng klystron (KPA) và đèn sóng chạy (TWTA). Giữa chúngcó những đặc tính khác nhau, khi sử dụng loại nào cần phải biết sự khác nhaunày để có thể lựa chọn loại HPA nào cho phù hợp với yêu cầu thực tế củathông tin. Tuy nhỉên trong một số trường hợp yêu cầu công suất nhỏ như mạngVSAT và các trạm có dung lượng thấp hoặc sử dụng anten loại A cũ có hệ sốtăng ích lớn bù lại cho công suất nhỏ thì có thể sử dụng bộ khuếch đại côngsuất tranzitor (SSPA)2. Các đặc tính của bộ khuếch đại công suất Mặc dù đặc tuyến truyền đat của bộ khuếch đại công suất cao nóichung là tuyến tính nhưng ở vùng lân cận điểm bảo hoà là không tuyến tính,.Bởi vậy khi một HPA khuếch đại đồng thời nhiều sóng mang nếu điểm làmviệc nằm trong đoạn đặc tuyến đó thì sẽ xuất hiện các tần số mới là hài củacác tần số sóng mang đó. Hiện tượng đó gọi là “nhiễu điều chế”, sinh ra tạpâm ở tần số khác. Điều này có thể giải thích như sau: Ba tín hiệu được đưa đồng thời vào đầu vào HPA, đầu ra sẽ nhậnđược các thành phần sau: Giả thiết đặc tuyến truyền đạt của HPA được biểu thị bằng biểu thức: K = C1x + C3 x3 Ba sóng mang có các tần số góc ω 1, ω 2, ω 3 với biên độ A1, A2, A3 có dạng: Pin = A1cosω 1t + A2cosω 2t + A3cosω 3t (3.20) Pou = C1 + 3/4C3 (2A12 + 2A22 + 2A32) A1cosω 1t các thành + C1+ 3/4C3 (2A12 + 2A22 + 2A32) A2cosω 2t phầntần + C1 + 3/4C3 (2A12 + 2A22 + 2A32) A3cosω 3t số mong + 3/4C3 A12A2cos(2ω 1- ω 2)t + A1A2 2cos(2ω 2- ω 1)t + A22A3cos(2ω 2- ω 3)t + A2A3 2cos(2ω 3- ω 2)t cácthành + A3A12cos(2ω 3- ω 1)t + A12A3cos(2ω 1- ω 3)t phầntần + 3/4C3A1A2A3 cos(ω 1+ ω 2 + ω 3)t + cos(ω 1- ω 2 + ω 3)t sốkhông + cos(ω 2+ ω 3 - ω 1)t (3.21) Quá trình trên được minh hoạ bằng đồ thị hình 3.29 f1 f f2 1 f2f3 f3 2f1f2f1 –f2+f3f2+f3f1 f1+f2f3 2f2f1 Hình3.29:Nhiễuđiềuchế Có nhiều tần số điều chế được tạo ra do điểm làm việc nằm trongvùng đặc tuyến không đường thẳng, nhưng chỉ những tần số lân cận nằmtrong giải thông của bộ lọc đối với các tần số tín hiệu f1, f2, và f3 là gây ranhiễu điều chế ở đầu ra của bộ khuếch đại. Để khử nhiễu điều chế có nhiều biện pháp: - Sử dụng một HPA chỉ khuếch đại một sóng mang - Nếu một HPA khuếch đại đồng thời nhiếu sóng mang, điểm làm vi ...