Nhóm 3

1,Đào Đức Tâm

2,Nguyễn Quốc Huy
3,Lê Mạnh Cường
4,Lã Xuân Chuyên
5,Lê Quang Đạt
6,Hà Văn Toản
 Mục Lục
I) Tổng quan về trạm không gian
II) Các phân hệ trong trạm vệ tinh không gian
III) Cấu trúc thành phần bộ phát đáp
IV)Phân hệ Anten
V) Kết nối giữa trạm điều khiển mặt đất với trạm
không gian
 I) Tổng quan về trạm vệ tinh không
gian:
1. Khái niệm:
TTVT là hình thức liên lạc vô tuyến sử dụng vệ
tinh bay theo quỹ đạo quanh trái đất để chuyển tiếp
thông tin.

(a) (b)
Trạm mặt đất (a) và vệ tinh (b)
2. Cấu trúc hệ thống TTVT:
- Mặt đất:
Gồm các trạm thu phát tín hiệu thông tin cần
trao đổi và phát các tín hiệu chuẩn duy trì sự
đồng bộ cho toàn hệ thống.
- Không gian:
+Vệ tinh thông tin: vai trò là trạm chuyển tiếp
tín hiệu .
+Trạm điều khiển: kết hợp với vệ tinh duy trì
sự chuyển động của vệ tinh trên quỹ đạo.
3. Đặc điểm của thông tin vệ tinh:
Thông tin vệ tinh đã trở thành phương tiện
thông tin rất phổ biến đa dạng. Nó thể hiện từ
các chảo anten truyền hình gia đình cho đến
các hệ thống thông tin toàn cầu truyền các khối
lượng số liệu và lưu lượng thoại lớn cùng các
chương trình truyền hình.
+ Ưu điểm:
- Khắc phục được các yếu tố về địa hình, có thể đảm bảo thiết lập
địa hình tới các vùng có địa hình phức tạp mà các lọai hình
thông tin khác không thực hiện được.
- Thông tin vệ tinh có độ tin cậy và độ ổn định cao, chất lượng tốt,
ít phụ thuộc vào thời tiết và đảm bảo được việc truyền dẫn thông
tin với tốc độ cao băng thông rộng (106bps).
- Tính linh hoạt cao, do hệ thống liên lạc vệ tinh được được thiết
lập rất nhanh chóng và có thể thay đổi rất linh hoạt tùy theo yêu
cầu sử dụng.
- Giá thành liên lạc qua đường truyền vệ tinh là không phụ thuộc
vào cự li liên lạc. Điều này thực sự có lợi khi thiết lập đường
truyền quốc tế đặc biệt là đối với hệ thống thông tin di động vệ
tinh khi thực hiện chuyển vùng quốc tế.
- Đa dịch vụ: truyền hình, thoại, định vị GPS…
+ Nhược điểm:
- Sự suy hao tín hiệu rất lớn:
- Độ suy hao: LFS(d, λ). Không gian tự do độ suy hao:
~200÷230(dB)
- Trễ tín hiệu lớn: lý tưởng 0.25÷0.5(s). Tùy theo cấu
trúc mạng của hệ thống có thể là 1÷2 bước nhảy vệ
tinh (trạm phát → vệ tinh → trạm thu)
- Một số băng tần con trong hệ thống thông tin vệ tinh
bị ảnh hưởng mạnh bởi mưa.
- Thời gian làm việc tương đối ngắn (7-10 năm).
- Có 1 số giới hạn sử dụng như: quỹ đạo, phân chia tần
số, công suất bức xạ,…
- Chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống rất cao, khả năng
sửa chữa và phục hồi hệ thống khi có sự cố là rất khó
khăn. Đặc biệt là các bộ phận trên vệ tinh thông tin.
4. Trạm vệ tinh không gian
a) Chức năng:
- Hệ thống vệ tinh được phóng lên quỹ đạo để thực hiện nhiều
nhiệm vụ nghiên cứu khác nhau.
- Vệ tinh vũ trụ dùng để quan sát các hành tinh xa xôi, thiên hà
và các vật thể khác ngoài vũ trụ.
- Vệ tinh quan sát Trái Đất là các vệ tinh được thiết kế đặc
biệt để quan sát Trái Đất từ quỹ đạo, kiểm tra môi trường,
thời tiết và thiết lập bản đồ.
- Các vệ tinh thông tin nhân tạo được đưa vào không gian để
phục vụ cho các hoạt động viễn thông trên Trái Đất.
- Ứng dụng trong hoạt động trinh sát, vệ tinh quan sát Trái Đất
sẽ được triển khai cho các ứng dụng quân sự hay tình báo.
- Ngoài ra, vai trò của vệ tinh còn được thể hiện trong các hoạt
động nghiên cứu định vị toàn cầu hay điều hướng, cung cấp
thông tin khoa học, hỗ trợ nông nghiệp...
b)Thành phần:
- Bao gồm:
+ Vệ tinh: vai trò là trạm chuyển tiếp tín hiệu, làm
chức năng của một trạm lặp (repeater).
+ Trạm điều khiển kết hợp với vệ tinh duy trì sự
chuyển động của vệ tinh trên quỹ đạo.
C) Sơ đồ khối tổng quát của trạm vệ tinh không gian.
+ Trạm vệ tinh bao gồm 1 phần tải trọng (payload)
và 1 phần nền (platform).
+ Phần tải trọng:
Bao gồm anten và các thiết bị điện tử phục vụ
cho truyền dẫn.
+ Phần nền:
Bao gồm các thiết bị đảm bảo cho hoạt động của
phần tải trọng như giá đỡ, hệ cung cấp nguồn điện,
hệ điều khiển nhiệt độ, điều khiển hướng và quỹ
đạo, các thiết bị đẩy phản lực, thùng chứa nhiên liệu
và các thiết bị TT&C (Tracking telemetry and
command-Hệ giám sát, đo xa và điều khiển).
II) Các phân hệ trong trạm vệ tinh
không gian:
1. Các phân hệ trạm vệ tinh không gian:
 Để mô tả cấu trúc cũng như hoạt động của 1
vệ tinh, người ta đã chia hệ thống vệ tinh thành
các phân hệ không gian. Trong phân hệ không
gian đó, ta chia ra thành các phân hệ nhỏ hơn
bao gồm phân hệ thông tin (Payload) và các
phân hệ phụ trợ cho phân hệ thông tin.Trong đó
phân hệ thông tin gồm hệ thống anten thu phát
và tất cả các thiết bị điện tử hỗ trợ truyền dẫn các
sóng mang.
1.1 Phân hệ thông tin
- Nhiệm vụ:
Phân hệ thông tin là phân hệ đóng vai trò quan trọng
trong việc thực hiện thực hiện chuyển tiếp thông tin giữa
các trạm mặt đất với nhau.Nó đóng vai trò như 1 trạm
trung gian giữa các trạm mặt đất ở khoảng cách xa.
- Chức năng:
+ Thu các tín hiệu vô tuyến ở băng tần và phân cực cho
trước của các trạm mặt đất trong mạng có liên quan. Các
trạm này phải nằm trong vùng phủ sóng của vệ tinh với
một góc quy định, góc này phụ thuộc độ rộng búp sóng
anten.
+ Khuyếch đại các tần số thu được do mức tín hiệu mà
anten thu nhận được chỉ vài chục picowat (pW).
+ Loại bỏ can nhiễuvà hạn chế tạp âm và nhiễu loạn
càng nhiều càng tốt.
 Biến đổi tần số sóng mang thu ở đường lên
thành tần số phát trở lại mặt đất ở đường
xuống. Thường tần số thu đường lên lớn hơn
tần số phát đường xuống. Ví dụ băng C thu 6
GHz, phát 4 GHz, còn băng Ku là 14 GHz và
11 GHz
- Bảo đảm mức công suất phát xuống trong băng
tần quy định từ anten phát trong khoảng vài
chục đến vài trăm Wat.
- Phát tín hiệu vô tuyến trong băng tần và loại
phân cực đã cho xuống vùng phủ sóng yêu cầu
trên mặt đất
1.2 Các phân hệ phụ trợ:
Phân hệ phụ trợ có nhiệm vụ đảm bảo cho vệ
tinh có thể hoạt động bình thường cũng như hỗ
trợ trong việc điều khiển, giám sát các tham số
của vệ tinh. Chúng ta có thể khảo sát chức năng
các bộ phận trong phân hệ này như sau:
1.Khung vệ tinh :
Hỗ trợ trong việc hình thành và tạo ra các hình khối cũng như
kích thước của vệ tinh . Khi sản xuất vệ tinh, người ta thường hay
chú trọng việc việc giảm khối lượng.Theo như ước tính việc giảm
đi 1kg tải trọng thì sẽ tiết kiệm được 30000USD.Do đó việc chọn
lựa vật liệu luôn được coi trọng và được nghiên cứu bởi nhiều nhà
khoa học,kỹ sư tạo nêncấu trúc chính của vệ tinh.Khung vệ tinh
hiện nay chủ yếu được ghép lại từ các tấm hợp kim nhẹ và bề mặt
được làm từ nhiều tấm mỏng nhiều lớp.
2. Phần hệ thống năng lượng :
Sử dụng các pin năng lượng mặt trời cỡ lớn để nạp năng lương.
Năng lượng được dự trữ trong các pin và ắc quy đảm bảo cho
vệ tinh hoạt động được.
3.Hệ thống điều khiển quỹ đạo :
Giúp cho vệ tinh phủ sóng đúng vùng phủ và được điều
khiển bởi các trạm điều khiển đưới mặt đất.
4.Hệ thống điều chỉnh nhiệt :
Có tác dụng làm mát để đảm bảo các phần tử hoạt động
bình thường.
5.Hệ thống đo đạc và bám sát :
Trung tâm điều khiển dưới mặt đất cần phải thực hiện điều
chỉnh và bám sát vệ tinh để đưa ra lệnh cung cấp cho mặt
đất các đường truyền liên lạc với vệ tinh.
III.Tổng quan về bộ phát đáp vệ
tinh(Transponder):
 A.Bộ phát đáp vệ tinh (transponder):
- Bộ phát đáp bao gồm tập hợp các khối nối với nhau để
tạo lên một kênh thông tin duy nhất giữa anten phát và
anten thu trên vệ tinh thông tin.
- Bộ phát đáp là thiết bị quan trọng nhất trong 1 hệ thống
vệ tinh
- Chức năng chính của bộ phát đáp là thu sóng vô tuyến
từ trạm mặt đất ,sau đó khuếch đại và biến đổi tần số
của chúng rồi truyền chúng lại các trạm mặt đất.
- Hoạt động:
- Tín hiệu từ trạm mặt đất truyền tới đi qua anten vào
bộ thu băng rộng gồm 1 bộ KĐ tạp âm thấp LNA, bộ
dao động nội LO, bộ KĐCS tới bộ phân kênh đầu vào
IMUX, qua bộ tiền KĐ để đến bộ KĐCS cao HPA rồi đến
bộ ghép kênh đầu ra OMUX và ra anten xuống trở lại
mặt đất.
1.Thành phần của bộ phát đáp:
- Anten thu: thu nhận tín hiệu tuyến lên trong vùng phủ sóng
- Bộ lọc ( Presenlect filter) ngăn chặn sự pha trộn, giao thoa
của tuyến lên
- LNA (low noise amplifier)_ Bộ khuếch đại tạp âm thấp :
làm tăng tín hiêu nhận được lên 1 mức mà những tạp âm thêm
bởi phần còn lại của payload sẽ không gây ảnh hưởng bằng
cách thêm 1 ít tạp âm.
- Frequency converter( bộ chuyển đổi tấn số ) thường là
downconverter (D\C) chuyển đổi TS tuyến lên nhận được
thành TS tuyến xuống truyền đi.
- IMUX(input multiplexer): bộ phân kênh đầu vào ,là một bộ
lọc để tách các kênh.
- Preamp : KĐ tín hiệu đến 1 tấn số mà bộ KĐ tín hiệu cao
mong muốn.( TH cao tần)
- HPA( high power amplifier) bộ KĐCS cao có
nhiện vụ tăng tín hiệu đến mức anten phát cần để
kết thúc 1 kênh truyền . Hệ thống phụ HPA gồm 2
dạng : TWTA và SSPA.
-EPC(electronic power conditioner) cung cấp
công suất DC cho HPA vàPreamp hoạt động.
- OMUX(output multiplexer): bộ phân kênh
đầu ra, bộ lóc để ghép với các kênh.
- Anten phát: truyền tín hiệu đến tuyến xuống
trong vùng phủ song yêu cầu trên mặt đất.
2. Phân bổ băng tần công tác cho bộ phát đáp:
(băng tần C)
Băng tần phân bố cho bộ phát đáp thường từ
vài trăm MHz đến vài GHz=> chia thành các băng
tần con.
Hầu hết bộ phát đáp thường được thiết kế với dải
thông 36 MHz, 54 MHz, 72 MHz, trong đó dải
thông 36 Mhz là chuẩn được dử dụng phổ biến với 1
đoạn băng tần bảo vệ ( ~ 10% độ rộng dải thông
được phân bố cho 1 bộ phát đáp ) giữa 2 bộ phát đáp
liên tiếp . Trong quỹ đạo địa tĩnh, vệ tinh được đặt ở
1 tọa độ xác định và làm việc với 1 số bang tần xác
định .
VD: Băng tần C (4/6 GHz) được phép sử dụng phổ
rộng 500MHz, băng tần sử dụng cho một bộ phát đáp
điển hình là 36MHz và với một đoạn băng tần bảo vệ
4MHz giữa hai bộ phát đáp liên tiếp .
3.Phân loại :
a.bộ phát đáp đơn búp sóng:

Bộ phát đáp đơn búp sóng là bộ phát đáp làm việc với anten
đơn búp sóng và đồng thời cũng là mạng đơn búp sóng.
- Nhiệm vụ :
Thu tín hiệu sóng mang từ tuyến lên, khuyếch đại tạp âm thấp
(LNA), chuyển đổi tần số (một hoặc hai lần chuyển đổi), khuyếch
đại công suất đưa ra anten phát để truyền theo tuyến xuống.
 *)Cấu trúc bộ phát đáp đơn búp sóng:
- Bộ lọc giới hạn băng thông (BPF – BandPass Filter) ở đầu
vào
- Bộ khuyếch đại tạp âm thấp LNA (Low Noise Complifier)
- Bộ chuyển đổi tần số bao gồm cả lọc thông dải BPF và bộ
khuyếch đại công suất ra.
- Bộ phát đáp này thực chất là một bộ lặp chuyển đổi từ tần
số sóng mang vô tuyến RF này (tuyến lên) sang tần số sóng
mang vô tuyến RF khác (tuyến xuống). Cũng có một số bộ
phát đáp có chuyển đổi tần số trung gian giống như các bộ
lặp trong các đường truyền viba. Biến đổi thành tần số trung
gian (IF) đó có thể một lần hoặc hai lần (giống trộn tần 1 và
trộn tần 2).
- Bộ lọc BPF ở đầu vào có nhiệm vụ giới hạn tạp âm và
can nhiễu ở đầu vào bộ khuyếch đại tạp âm thấp LNA.
- Bộ khuyếch đại LNA thường sử dụng loại diode
đường hầm (tunnel diode) để khuyếch đại tín hiệu
với hệ số tạp âm bé.
- Bộ chuyển đổi tần số làm nhiệm vụ chuyển đổi
tần số sóng mang tuyến lên băng tần cao thành tần
số sóng mang tuyến xuống băng tần thấp hơn.
- Bộ khuyếch đại công suất, thường dùng đèn sóng
chạy TWT (Traveling Wave Tube) có nhiệm vụ
khuyếch đại công suất tín hiệu RF để truyền theo
tuyến xuống đến các trạm mặt đất thu.
- Mỗi một kênh vệ tinh yêu cầu một bộ phát đáp
riêng.
b,Bộ phát đáp tái sinh (Regenerative
Transponder):
Sử dụng lại các băng tần giống nhau để truyền các sóng
mang khác nhau thông qua hai phân cực (phân cực tuyến
tính và phân cực tròn) hoặc cách ly không gian.
Thực hiện giải điều chế sóng mang thu được từ tuyến lên và
điều chế các băng tần cơ sở trước khi đưa xuống tuyến dưới.
Sơ đồ bộ phát đáp tái sinh:
4.Tổ chức tần số cho thông tin vệ tinh băng C:
Băng thông ấn định cho dịch vụ băng C là 500 MHz và
băng thông này được chia thành các băng con, mỗi băng
con dành cho một bộ phát đáp. Độ rộng băng tần thông
thường của bộ phát đáp là 36 MHz với đoạn băng bảo vệ
giữa các bộ phát đáp là 4MHz. Vì thế băng tần 500 MHz
có thể đảm bảo cho 12 bộ phát đáp.
- Bằng cách ly phân cực, ta có thể tăng số bộ phát đáp lên 2
lần. Cách ly phân cực cho phép sd cùng một tần số nhưng
với phân cực ngược chiều nhau cho 2 bộ phát đáp.
- Biện pháp cách ly phân cực: Đối với phân cực tuyến
tính, ta có thể cách ly phân cực bằng phân cực đứng
và phân cực ngang. Đối với phân cực tròn, cách lý
phân cực nhận được bằng cách sử dụng phân cực
tròn tay phải và phân cực tròn tay trái.
- quy hoạch tần số và phân cực (tần số đo bằng MHz)
*) Lấy ví dụ cho băng C:
- C-band (6/4 Ghz) có băng thông 500Mhz dải thông
của 1 bộ phát đáp chuẩn dùng phổ biến là 36Mhz với
khoảng bảo vệ 4Mhz thì sẽ có 12 bộ phát đáp nếu
không có phân cực, khi có phân cực số lượng bộ
phát đáp sẽ là 24.
 Tái sd tần số bằng các anten bup hẹp, kết hợp vs tái sd
theo phân cực để cung cấp độ rộng băng tần hiệu dụng
2000 MHz trên cơ sở độ rộng thực tế 500 MHz.
4.Các kênh của bộ phát đáp vệ tinh:

- Các kênh của bộ phát đáp vệ tinh:

4.Các kênh của bộ phát đáp (băng tần C):

Dải tần thu hay dải tần đường lên là 5,925 đến 6,425
GHz. Các sóng mang có thể được thu trên một hay nhiều
anten đồng phân cực.
Bộ lọc vào cho qua toàn bộ băng tần 500 MHz đến máy thu
chung và loại bỏ tạp âm cùng với nhiễu ngoài băng (nhiễu
này có thể gây ra do các tín hiệu ảnh).
Trong dải thông 500 MHz này có thể có rất nhiều sóng
mang được điều chế và tất cảc các sóng mang này đều
được khuyếch đại, biến đổi tần số trong máy thu chung.
Biến đổi tần số chuyển các sóng mang này vào băng
tần số đường xuống 3,7 đến 4,2 MHz với độ rộng 500
MHz.
Sau đó các tín hiệu được phân kênh vào các độ rộng băng
tần của từng bộ phát đáp .
5.Các bộ phận chính của bộ phát đáp:

- Máy thu băng rộng LNA.

- Bộ phân kênh vào.
- Bộ khuếch đại công suất.
5.1. Máy thu băng rộng:
Máy thu băng rộng làm nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu và đổi
tần số tuyến lên thành tần số tuyến xuống.
LNA(Low noise amplifier) –khuếch đại tạp âm thấp .
Frequency converter - Bộ chuyển đổi tần số (hay bộ trộn) thay đổi
tần số sóng mang của tín hiệu từ tần số tuyến lên sáng tuyến
xuống.
Đối với bộ phát đáp đơn búp sóng cấu trúc phổ biến nhất là 1
bộ chuyển đổi tần số D/C(downconverter) .
Tuy nhiên nếu tần số tuyến lên và tuyến xuống cao hơn băng
Ku, có thể có cả D/C và U/C(Upconverter) đối với bộ phát đáp tái
sinh ,baseband bao gồm cả D/C và U/C.
Do yêu cầu tin cậy cao lên hệ thống thu băng rộng có một bộ
làm việc dự phòng và một bộ làm việc nếu có sự cố xảy ra chuyển
mạch sáng bộ dự phòng.
 Tín hiệu thu từ an ten qua bộ lọc (Preselect filter) trước khi đến
bộ khuếch đại tạp âm thấp LNA.Các bộ lọc đầu vào giảm bớt
các tín hiệu gây nhiễu có thể lẫn vào băng rộng và tín hiệu gây
nhiễu có thể mạnh hơn tín hiệu quan tâm để bảo vệ hoạt động
của bộ khuếch đại tạp âm thấp LNA và các bộ khác.
- Thiết kế gồm 3 tầng chính:
+ Tầng 1 là bộ khuếch đại tạp âm nhỏ (LNA).
+ Tầng 2 là bộ trộn.
+ Tầng 3 là bộ khuếch đại.
5.1.1. Tầng 1 bộ khuếch đại tạp âm nhỏ (LNA):
Tầng đầu của máy thu là bộ khuyếch đại tạp âm nhỏ
(LNA).
- LNA có hệ số tạp âm thấp.
- Hệ số KĐ cao để hạn chế tạp âm ở tầng 2
- Bộ khuyếch đại này quyết định đến hệ số phẩm chất của
bộ phát đáp G/T nó chỉ gây thêm một ít tạp âm cho sóng
mang được khuyếch đại nhưng vẫn đảm bảo đủ khuyếch đại
sóng mang để nó có thể vượt qua được mức tạp âm cao
hơn trong tầng trộn tiếp sau.
Khi tính toán tạp âm do bộ khuyếch đại gây ra, ta thường
quy đổi tất cả các mức tạp âm vào đầu vào LNA, và tổng tạp
âm thu được biểu diễn vào nhiệt độ tạp âm tương đương.
Trong một máy thu được thiết kế tốt, nhiệt độ tạp âm được
quy dổi vào đầu vào LNA thường có giá trì gần bằng tập âm
của riêng LNA. Tổng nhiệt độ tạp âm phải bao gồm: tạp âm
từ anten. Nhiệt độ tạp âm tương đương cuả anten có thể lên
đến vài trăm K.
• LNA làm việc ở các băng tần C, Ku, Ka.
5.1.2.Tầng 2 bộ trộn:
- Tầng trộn: Tầng này cần có tín hiệu giao động nội để biến
đổi tần số. Công suất tín hiệu cấp từ bộ giao động nội cho
đầu vào bộ trộn khoảng 10dBm. Tần số của bộ giao động
nội phải rất ổn định và có ít tạp âm.
5.1.3.Tầng 3 là bộ khuếch đại :
- Có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu để đưa ra các phần sau.
- Yêu cầu đối với bộ kđ là đảm bảo được hệ số khuếch đại vào
khoảng 60 dB.
Bộ khuyếch đại thứ hai sau tầng trộn có nhiêm vụ đảm bảo
hệ số khuyếch đại vào khoảng 60 dB. Sự phân chia khuyếch đại
tại 6 GHz và 4 GHz để tránh giao động xảy ra nếu khuếch đại
quá lớn trên cùng một tần số.
Máy thu băng rộng chỉ sử dụng các thiết bị tích cực bán dẫn.
Các bộ khuyếch đại diode tunnel : sử dụng cho tiền khuyếch đại
tại 6GHz trong các bộ phát đáp 6/4-GHz và cho các bộ khuyếch
đại thông số tại 14 GHz trong các bộ phát đáp 14/12-GHz.
Các bộ khuyếch đại FET đảm bảo hiệu năng ngang bằng hoặc
tốt hơn hiện đã được sử dụng trong cả hai băng tần.
Bộ khuyếch đại sau bộ trộn : sử dụng các transistor tiếp giáp
lưỡng cực (BJT) tại 4GHz và FET tại 12 GHz hay FET cho cả
hai băng.
5.2.Bộ phân kênh đầu vào:
 *)Vì sao phải sử dụng bộ phân kênh vào :
Do đầu vào của bộ phát đáp làm việc với toàn bộ
băng tần của hệ thống và có độ rộng vài trăm
MHz.Như vậy băng tần rộng có thể có vài chục sóng
mang xuất hiện việc này có thể gây một số lớn tích
xuyên điều chế do các sóng mang đi qua các tầng có
đặc tuyến nói chung là không tuyến tính .Để giảm các
tích này cần thiết kế bộ phân kênh đầu vào.
Mô tả ảnh hưởng của tích xuyên điều chế và giải pháp :
5.2.1.Chức năng bộ phân kênh đầu vào:
Bộ phân kênh vào phân chia đầu vào băng rộng (3,7-
4,2 MHz) thành các kênh tần số của bộ phát đáp.
Các kênh này thường được tổ chức thành các nhóm số
chẵn và số lẻ.
Mục đích: tăng thêm phân cách kênh và giảm nhiễu
giữa các kênh lân cận trong một nhóm.
*)Sự phân kênh như vậy sẽ có ưu tiên là:
1- Cho phép thực hiện khuyếch đại công suất với một sự
gia tăng có giới hạn nhiễu
xuyên điều chế do số sóng mang qua mỗi bộ khuyếch đại
giảm:
2- Tăng cường tổng công suất phát của bộ phát đáp do có
thể chọn lựa công nghệ thích hợp cho mỗi kênh .
5.2.2.Nguyên lý hoạt động:

Đầu ra của máy thu được đưa đến một bộ chia

công suất, bộ chia công suất lại tiếp sóng cho hai
dãy circulator riêng biệt.
Toàn bộ tín hiệu độ băng rộng được truyền theo
từng dẫy và phân kênh đạt được nhờ các bộ lọc
kênh nối đến từ circulator.
Mỗi bộ lọc có độ rộng băng 36 MHz và được điều
chỉnh đến tần số trung tâm của băng Mặc dù tổn hao
trong bộ phân kênh khá lớn, các tổn hao này dễ ràng
được bù trừ trong tổng khuyếch đại cho các kênh
phát đáp.
5.3.Bộ khuếch đại công suất:
5.3.1.Nhiệm vụ:
- Tầng khuyếch đại công suất ra đảm bảo công suất
đầu ra cho mỗi kênh và chính công suất đó xác định
giá trị của công suất bức xạ đẳng hướng tương đương
EIRP của kênh.
- Có hai bộ khuyếch đại công suất ra thường được sử
dụng ở các bộ phát đáp vệ tinh, đó là bộ khuyếch đại
dùng đèn sóng chạy TWT và bộ khuyếch đại dùng
transistor SSPA (Transistor Solid State Power
Amplifier).
5.3.2.Sơ đồ bộ đèn sóng chạy TWT:
- Ưu điểm: nó có thể đảm bảo khuyếch đại trên một
độ rộng băng tần khá rộng.
- Nhược điểm: Đặc tính truyền đạt bị méo nên cần
điều chỉnh cẩn thận mức vào TWT để giảm thiểu méo.
*)Các giá trị tiêu biểu về đặc tính của đèn TWT là:
+ Công suất ở chế độ bão hoà;
+ Hiệu suất: từ 40-50%;
+ Hệ số khuyếch đại (độ lợi) ở bão hoà: khoảng 55 dB;
+ Tỷ số ( C/N)IM ở bão hoà: từ 10 đến 12 dB;
+ Hệ số chuyển đổi AM/PM: KP khoảng 4,5º/dB.
*)Đặc tính chủ yếu của bộ KĐ dùng trans:
- CS ra :10W đến 50 W
- Hiệu suất 20% đến 35%
- HSKĐ ở bão hòa :15dB
- Tỷ số ở bão hòa :14 đến 18dB
- Hệ số Kp chuyển đổi AM/PM: khoảng 2 độ /dB.
 IV) Phân hệ anten:

Phân hệ anten trên vệ tinh đóng một vai trò quan trọng
trong chức năng của vệ tinh.
1.Khái quát chung:
- Anten trên vệ tinh thực hiện chức năng kép: Thu đường
lên và phát đường xuống.Chúng có nhiều loại: từ các
anten dipole có đặc tính vô hướng tới các anten có tính
định hướng cao phục vụ cho viễn thông,chuyển tiếp
truyền hình và phát quảng bá.
 2.Đặc tính quan trọng của anten vệ tinh là:
- Đảm bảo búp sóng phù hợp với vùng được phủ sóng
- Đồ thị phương hướng của anten có múi sóng phụ nhỏ
- Giữa các phân cực trực giao có độ cách biệt lớn
- Định vị búp sóng chính xác.
- Tùy theo chức năng vệ tinh mà có các loại anten sau:
+Anten dùng để đo xa và điều khiển từ xa ở băng VHF.
+ Anten siêu cao tần dùng cho hệ thống thông tin vệ
tinh.
*)Yêu cầu:
+ Thu can nhiễu càng nhỏ càng tốt
+ Phát công suất nhỏ nhất ra ngoài vùng quy định
- Ứng dụng: Viễn thông, vô tuyến truyền hình, vô tuyến
chuyển tiếp.
a.Các thông số đặc trưng:

1.Vùng phủ sóng:

Anten trên vệ tinh phải phủ sóng một khu vực gọi là
vùng phục vụ với công suất yêu cầu nó được đặc trưng
bởi các đường đẳng mức về độ tăng ích của anten và hệ
số phẩm chất thu đẳng mức.
2. Các loại hình phủ sóng:
Vùng phủ sóng địa lý,vùng phủ sóng hình học,vùng
phủ sóng tổng thể,vùng phủ sóng dịch vụ.
 Vùng phủ sóng địa lý:
Được nhìn từ vệ tinh dưới một góc đầy,phụ thuộc vào các vị trí
tương đối của vệ tinh và các cùng liên quan.

Vùng phủ sóng hình học:

Là một cùng được gán một cách không chắc chắn ,tiêu
biểu cho sự chuyển động biểu kiến của điểm xem xét trên
khung tham chiếu kết hợp với anten đến mỗi một điểm của
vùng phủ sóng địa lý được nhìn từ vệ tinh. Vùng phủ sóng
hình học bao gồm các hiệu ứng dịch chuyển đường bao do sự
chuyển động của vệ tinh và sự biến dạng của vùng phủ sóng
địa lý do sự dịch chuyển vệ tinh của vệ tinh so với vùng địa
lý.

Vùng phủ sóng tổng thể:

Là vùng bề mặt quả đất được nhìn từ vệ tinh khi được yêu
cầu thiết lập các tuyến liên lạc giữa các trạm mặt đất và
chúng có thể được đặt đâu đó trên mặt đất.
Vùng phủ sóng dịch vụ:
Các giới thiệu về vùng phủ sóng như ở trên chỉ là tính
toán lý thuyết và phục vụ cho việc định hướng anten.
Trong thực tế phụ thuộc vào các yêu cầu dịch vụ và các
đặc tính kỹ thuật công nghệ và vùng phủ sóng có thể có
những hình dạng đặc biệt, cắt gọt hoặc bố trí phù hợp với
các yêu cầu dịch vụ.

Với các tuyến liên lạc quốc tế có thể giới hạn vùng phủ
sóng trong các vùng lục địa hoặc các vung quy mô nhỏ
với một số trạm mặt đất phân bố nhiều nơi trên toàn cầu. (
phủ sóng đa điểm )
- Giản đồ bức xạ.
- Mức búp sóng phụ.
- Đặc tính phân cực.
b.Anten vệ tinh :
Tổng quan:
Nguyên lý hoạt động của anten trong các hệ thống viễn thông nói
chung không có gì khác nhau. Phụ thuộc vào các yêu cầu phát và
thu sóng cụ thể mà có sự lựa chọn thiết kế thích hợp.Dải tần công
tác cua thông tin vệ tinh thuộc dải sóng siêu cao tần.Các loại
anten thường được sử dụng trong thông tin vệ tinh là dạng khe
bức xạ ( loa ),anten có mặt phát xạ,anten thấu kính và anten dàn.
1.Anten loa :
Là loại anten có tính hướng đơn giản nhất,nó
thường sử dụng cho vùng phủ sóng rộng.Độ rộng
búp sóng của anten là 17,50 ở tần số công tác là
4GHz và đường kính khe hở là 30cm.Nếu có yêu
cầu độ rộng búp sóng nhỏ hơn thì độ rộng khe hở
loa phải lớn hơn và việc lớn hơn đó sẽ gây ra khó
khan cho việc lắp đặt anten trên vệ tinh.Aanten
loa có đặc tính búp sóng phụ nhỏ.Anten loa trên
vệ tinh thích hợp nhất là dung làm bộ chiếu xạ (
nguốn sơ cấp ) cho anten có mặt phản xạ
Anten loa
2.Anten phản xạ:
Anten thường gặp nhất là anten parabol ,gồm có 1
gương phản xạ parabol được chiếu bởi một hoặc nhiều
phần tử bức xạ đặt tại tiêu điểm của parabol.
3.Anten dàn :
Sử dụng dàn các phần tử cơ sở để tạo hình búp sóng
mong muốn. Các phần tử được bố trí sao cho mẫu phát xạ
của chúng đảm bảo tăng cường phát xạ về 1 hướng và
giảm thiểu sự phát xạ ở cac hướng khác.
 V) Kết nối giữa trạm điều khiển mặt
đất với trạm không gian:
Trạm điều khiển vệ tinh:
a)Vị trí:
• Phân hệ không gian của một hệ thống vệ tinh
bao gồm vệ tinh cùng các thiết bị đặt trong vệ
tinh và hệ thống các trang thiết bị đặt trên mặt
đất để kiểm tra theo dõi hành trình của vệ tinh
(cả hệ thống bám và điều khiển).
• Trạm điều khiển vệ tinh đóng vai trò vô cùng
quan trọng trong việc đảm bảo sự hoạt động
của cả hệ thống thông tin vệ tinh
• Bao gồm nhiều các phân hệ phụ trợ.mỗi
phân hệ lại có những chức năng khác
nhau.được tóm tắt trong bảng sau:
• Phân hệ đo bám và điều khiển từ xa:
• Phân hệ TT&C (Telemetry,tracking and command:đo từ xa bám
và điều khiển)
• Thực hiện 1 số chức năng thường xuyên trên vệ tinh.chức năng
đo từ xa có thể hiểu như là đo trên 1 cự ly xa.chẳng hạn tạo ra 1
tín hiệu điện tỷ lệ với chất lượng đo mã hóa nó và phát nó đến 1
trạm mặt đất.dữ liệu trong tín hiệu đo từ xa có cả thông tin độ cao
nhận được từ các bộ cảm biến mặt trời và trái đất,thông tin môi
trường như cường độ từ trường và phương ,tần suất ảnh hưởng
của thiên thạch….và các thông tin về tàu vũ trụ như nhiệt độ
,điện áp nguồn,áp suất nhiên liệu.. Một số tần số được quốc tế
quy định để phát tín hiệu đo từ xa cho vệ tinh.Trong giai đoạn
phóng vệ tinh.một kênh đặc biệt được sử dụng cùng với anten vô
hướng.Khi vệ tinh đã vào quỹ đạo ổn định,một số bộ phát áp
thường được sử dụng cùng với anten có hướng khi xảy ra tình
trạng khẩn cấp kênh này sẽ được chuyển mạch trở về kênh đặc
biệt khi phóng vệ tinh.
• Có thể coi đo từ xa và điều khiển là chức năng bù lẫn nhau.
Phân hệ đo từ xa phát thông tin từ vệ tinh về trạm mặt đất còn
phân hệ điều khiển thì thu các tín hiệu.Thường là trả lời cho
thông tin đo từ xa.
• Phân hệ điều khiển giải điều chế và khi cần thiết giải mã các tín
hiệu điều khiển rồi chuyển chúng đến thiết bị thích hợp để thực
hiện hành động cần thiết.Vì thế có thể thay đồi độ cao,đấu thêm
or cắt bớt đi các kênh định hướng lại anten và duy trì quỹ đạo
theo lệnh từ mặt đất.Để tránh thu và giải mã các tín hiệu
giả..các tín hiệu điều khiển được mật mã hóa.
• Bám vệ tinh được thực hiện bằng các tín hiệu hải đăng được
phát đi từ vệ tinh..Tín hiệu này được TT&C trạm mặt đất
thu.Bám đặc biệt quan trọng trong các giai đoạn chuyển và dịch
quỹ đạo của quá trình phóng vệ tinh.Khi vệ tinh đã ổn định, vị
trí của vệ tinh địa tĩnh có xu thế bị dịch do các lực nhiễu khác
nhau.
 Vì thế phải có khả năng bám theo các xê dịch của vệ tinh và
phát đi các tín hiệu điều chỉnh tương ứng..Các hải đăng bám có
thể được phát đi trong kênh đo từ xa hay bằng các sóng mang hoa
tiêu tại các tần số là 1 trong số kênh thông tin chính hay bởi các
anten bám đặc biệt.Định kỳ cũng cần những thông tin về khoảng
cách từ vệ tinh đến trạm mặt đất.Thông tin này được xác định
bằng đo trễ các tín hiệu phát riêng cho mục đích đo cự ly.
Các chức năng đo từ xa,bám và điều khiển là các khai thác
phức tạp đòi hỏi các phương tiện đặc biệt dưới đất ngoài phân hệ
TT&C trên vệ tinh ...
 VI) Các vệ tinh tiêu biểu của Việt
Nam:
Vinasat-1 :
• Là vệ tinh viễn thông địa tĩnh đầu tiên của Việt
Nam được phóng vào vũ trụ lúc 22 giờ 17 phút
ngày 18 tháng 4 năm 2008 (giờ UTC)
• Dự án vệ tinh Vinasat-1 đã khởi động từ năm
1998 với tổng mức đầu tư là khoảng hơn 300
triệu USD.
• Việt Nam đã tiến hành đàm phán với 27 quốc
gia và vùng lãnh thổ để có được vị trí 132 độ
Đông trên quỹ đạo địa tĩnh.
*)Các thông số kỹ thuật cơ bản:
• Cao 4 mét, trọng lượng khô khoảng hơn 2,7 tấn.
• Dung lượng 20 bộ phát đáp (8 bộ băng C, 12 bộ
băng Ku).
• Vị trí quỹ đạo: quỹ đạo địa tĩnh 132°E (cách trái đất
35.768 Km)
• Tuổi thọ theo thiết kế: tối thiểu 15 năm và có thể kéo
dài thêm một vài năm tùy thuộc vào mức độ tiêu hao
nhiên liệu.
• Độ ổn định vị trí kinh độ và vĩ độ: +/-0,05 độ
• Chu kỳ quỹ đạo 23.93 giờ
 VINASAT-1
*)Cấu trúc của vinasat-1:
Vệ tinh A2100 dựa trên nền tảng A2100 để điều
chỉnh phù hợp với những yêu cầu phần tải thông tin liên
lạc A2100. Vệ tinh A2100 là một băng điều khiển với 3
trục cố định cho cả quỹ đạo truyền và trên quỹ đạo vận
hành.
Sơ đồ 4 là sơ đồ khối miêu tả mối liên hệ chức năng
của hệ thống con của tàu vũ trụ.
1. Truyền thông.
2. Nhận lệnh, đo lường từ xa và bám sát(CT&R).
3. Hướng dẫn , định vị và điều khiển(GN&C).
4. Phần mềm bay.
5. Điện năng.
6. Lực đẩy.
7. Điều chỉnh nhiệt độ.
Thông tin dịch vụ vệ tinh Vinasat-1

• Cho thuê băng tần vệt tinh

• Truyền hình quốc tế
• Truyền hình lưu động
• Truyền hình vệ tinh DTH(direct-to-home)
• Truyền hình cáp
• Kênh thuê bao riêng
• GSM trunking
• Đào tạo từ xa
• internet
 Vinasat 2 :
Là vệ tinh viễn thông địa tĩnh của Việt Nam do
nhà thầu lockHen Martin - đối tác cung
cấp VINASAT -1, sản xuất trên nền tảng khung
A2100.
*)Thông số cơ bản:
Các thông số cơ bản của vệ tinh VINASAT-2như
sau:
- Nền tảng khung: A2100
- Tuổi thọ vệ tinh: 15 năm
- Vị trí quỹ đạo: 131,8°E
 Vinasat-2

• Manufacturer: Lockheed
Martin
• Launch date: 16/05/2012
• Launcher: Ariane 5
• Orbit location: 131,8°E
• Launch mas: 2.8 tons
• Life time: 15 years
• Transponders: Ku band
 Xây dựng trạm điều khiển mặt đất chính của
Vinasat-1 (TT&C) sẽ đặt tại Quế Dương, Hà
Tây và trạm dự phòng đặt tại Bình Dương cùng
Trung tâm Khai thác mạng (NOC).
*)Sử dụng băng tần C mở rộng và băng tần ku:
Vinasat được phóng lên quỹ đạo bằng tên lửa
đẩy Ariane 5 ECA tại điểm bãi
phóng Kourou, Guyane, một tỉnh hải ngoại
của Pháp tại bờ bắc của Nam Mỹ. Vệ tinh
Vinasat-1 của Việt Nam cùng phóng với vệ tinh
Star on C2 của Brasil trên cùng một tên lửa. Việc
lựa chọn phương án phóng kép như vậy có thể
làm giảm chi phí cho các bên.
 Vùng phủ sóng cơ bản bao gồm: Việt Nam, khu vực Đông
Nam Á, một số quốc gia lân cận.
Băng tần phát sóng:
Băng tần hoạt động: Ku
Số bộ phát đáp: 30 (36 MHz/bộ) gồm 24 bộ khai thác
thương mại và 6 bộ dự phòng.
Khả năng truyền dẫn: tương đương 13.000 kênh
thoại/Internet/truyền số liệu hoặc khoảng 150 kênh truyền
hình.
Nhà thầu
Tập đoàn Lockheed Martin của Mỹ chịu trách nhiệm sản
xuất và thực hiện công tác phóng Vệ Tinh VINASAT-2.
Kinh phí Dự án VINASAT-2 có tổng kinh phí khoảng từ
260 - 280 triệu USD (tương đương 5300 đến 5800 tỷ
đồng).
Vệ tinh VINASAT-2 đã được phóng thành công vào
quỹ đạo vào lúc 5 giờ 46 phút cùng ngày tại phòng
điều khiển Trung tâm vũ trụ Châu Âu.
Cảm ơn thầy và mọi ngườiđã
lắng nghe
Cảm ơn sự tư vấn của thầy
Trần Văn Khẩn đã giúp chúng
em hoàn thành bài thuyết
trình này!
CHÀO THÂN ÁI!!!