BTL SCT(1)

5/11/2018 BTL SCT(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/btl-sct1 1/18

Phần I: ĐẶC ĐIỂM PHÁT SÓNG TRUYỀN HÌNH VIỆT NAM

1.Giới thiệu

Cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu trao đổi thông tin, giải trí của con ngườingày càng cao và thật sự cần thiết. Bằng cách sử dụng các hệ thống phát,thu vôtuyến đã phần nào đáp ứng được nhu cầu cập nhật thông tin của con người ở cáckhoảng cách xa một cách nhanh chóng và chính xác.Bất cứ một hệ thống vô tuyếnnào cũng phải sử dụng anten để phát hoặc thu tín hiệu. Trong cuộc sống hằng ngàychúng ta dễ dàng bắt gặp rất nhiều các hệ thống anten như: hệ thống anten dùngcho truyền hình mặt đất, vệ tinh, các BTSdùng cho các mạng điện thoại di dộng.Hay những vật dụng cầm tay như bộ đàm,điện thoại di động, radio … cũng đều sử

dụng anten.Qua việc nghiên cứu về lý thuyết và kỹ thuật anten sẽ giúp ta nắm được các cơ sở lý thuyết anten, nguyên lý làm việc và cơ sở tính toán, phương pháp đo các thamsố cơ bản của các loại anten thường dùng. Đó là lý do người thực hiện chọn đề tài“ Thiết kế và thi công anten Yagi”.Mục đích của đề tài là tìm hiểu về lý thuyết anten, phương pháp tính và thiết kếanten Yagi thu được các kênh của đài truyền hình Việt Nam

Như thế, giới hạn của đề tài chỉ trong phạm vi hẹp là nghiên cứu anten Yagi và các phần lý thuyết có liên quan. Tuy nhiên đây là cơ sở rất quan trọng để có thể tiếptục nghiên cứu và phát triển kỹ thuật anten.

Bài viết cũng trình bày thêm về tổng quan các mô hình kỹ thuật truyền dẫn phátsóng phát thanh, truyền hình và hiện trạng quản lý nhà nước đối với lĩnh vực này ở nước ta. Tham khảo kinh nghiệm của một số nước trên thế giới, bài viết đã đưa ramột số đề xuất về quản lý chất lượng và tiêu chuẩn hoá truyền dẫn phát sóng phátthanh, truyền hình ở Việt Nam trong thời gian tới.

2. Các Mô hình truyền dẫn phát sóng phát thanh và truyền hình

1



Hình 1. Các mô hình truyền dẫn, phát song

2.1. Phát sóng quảng bá mặt đất:

Tín hiệu hình/tiếng được khuếch đại rồi truyền đi bằng sóng vô tuyến đến máy thu, phương thức phát sóng quảng bá mặt đất có một số nhược điểm như: Kênh bị giảmchất lượng do hiện tượng phản xạ nhiều đường vì bề mặt mặt đất cũng như các toànhà; Tạp âm lớn; Phân bố tần số tương đối chật chội.

2.2. Truyền dẫn qua vệ tinh:

Vệ tinh địa tĩnh được sử dụng để truyền dẫn tín hiệu phát thanh/truyền hình ở các băng tần: C (tuyến lên: 5,925GHz - 6,425GHz; tuyến xuống 3,700-4,200GHz), Ku(tuyến lên: 14,0GHz - 14,5GHz, tuyến xuống: 11,7-12,2 GHz), và phát trực tiếp-DBS (tuyến lên: 17,3 GHz, tuyến xuống 12,2-12,7GHz). Hệ thống phải sử dụngcác trạm mặt đất để phát tín hiệu lên vệ tinh và thu tín hiệu từ vệ tinh xuống.

Việc sử dụng vệ tinh cho hệ thống CATV và hệ thống quảng bá được bắt đầu từnhững năm 70. Hệ thống truyền dẫn qua vệ tinh có những ưu điểm sau: Cự ly dài;không bị ảnh hưởng địa hình; thiết lập nhanh chóng; có ứng dụng điểm-đa điểm.

Trong một hệ thống truyền dẫn vệ tinh, trạm mặt đất phát tín hiệu lên vệ tinh bằnganten có búp sóng hẹp. Tín hiệu được thu nhận, khuyếch đại và đổi tần xuống qua

2

http://vtcdn.com/sites/default/files/images/2008/1/21/img-1200987568-1.jpg



bộ phát đáp trên vệ tinh. Vùng vệ tinh bao phủ được xác định bời giá trị công suất bức xạ đẳng hướng tương đương (EIRP)

2.3. Truyền dẫn cáp: đồng trục, quang, MMDS, Internet:

Hệ thống truyền hình cáp CATV có khả năng phục vụ cho một khu vực đông dâncư, hoặc những nơi khó có thể nhận được tín hiệu truyền hình do khoảng cách tớiđài phát quá xa hoặc do ảnh hưởng che chắn của đồi núi.

Truyền hình cáp sử dụng các kênh truyền nằm trong phạm vi dải thông ở cận dướicủa băng UHF. Các kênh truyền hình được chia ra thành các băng VHF thấp, VHFtrung, VHF cao và siêu băng (superband). Một đặc điểm của hệ thống truyền hìnhcáp là có thể sử dụng các kênh kề nhau để truyền tín hiệu trong tất cả khu vực màkhông xuất hiện hiện tượng nhiễu đồng kênh.

Hình 2. Mô hình hệ thống truyền hình dùng cáp đồng trục

2.3.1. Cáp đồng trục:

- Có các tham số: Suy hao do phản xạ, trở kháng vòng

- Các bộ khuếch đại và ổn định

- Mạch trung chuyển

- Đầu thu tín hiệu

- Mạch hai chiều

3




2.3.2. Mô hình hệ thống cáp quang

bao gồm các bộ phận như: nguồn quang, điều chế, bộ lặp, giải điều chế, trong đócần chú ý các tham số về suy giảm, tán xạ, nguồn quang và thiết bị cảm quang.

Hình 3. Mô hình hệ thống truyền hình dùng cáp quang

2.3.3. Hệ thống MMDS:

Tín hiệu được đưa tới trạm gốc của hệ thống vi ba điểm-đa điểm phát xuống có cácmáy thu của người sử dụng.

2.3.4. Truyền dẫn qua Internet:

Trong vài năm gần đây, người ta còn sử dụng mạng Internet để làm đường truyềndẫn tín hiệu phát thanh, truyền hình. Tuỳ thuộc vào băng thông mà các tiêu chuẩnnén cũng như chất lượng âm thanh hình ảnh sẽ thay đổi khác nhau.

3. Quản lý nhà nước về truyền dẫn phát sóng ở Việt Nam hiện nay

3.1. Mô hình truyền dẫn phát sóng hiện nay ở Việt Nam:

- Hiện nay ở Việt Nam, các Đài Phát thanh, Truyền hình thực hiện truyền dẫn tínhiệu phát thanh, truyền hình từ đài này đến đài khác, trong nước và nước ngoài.

- Nhiều hệ thống máy phát thanh, truyền hình và hệ thống truyền dẫn tín hiệu riêngrẽ (hoạt động độc lập).

4




- Một số hệ thống truyền dẫn phát sóng khác chưa có số liệu thống kê: phát chuẩn(tần số, thời gian); định vị, đo đạc từ xa; đạo hàng; ra đa; cảnh báo, điều khiển từxa bằng sóng vô tuyến điện; hàng hải; hàng không; vô tuyến điện nghiệp dư.

3.2. Phương thức truyền dẫn phát sóng:

- Cáp quang: truyền tín hiệu phát thanh, truyền hình ở những thành phố lớn vàđường trục quốc gia.

- Cáp cáp đồng trục: truyền tín hiệu truyền hình cáp tới nhà thuê bao.

- Vi ba số (hay vi ba băng rộng, khoảng cách lặp 40-50 km): dùng để truyền tínhiệu phát thanh, truyền hình tuyến Bắc, Nam.

- Vệ tinh (1994): Kênh vệ tinh được thuê để truyền tín hiệu phát thanh theo kỹthuật số; chuyển tiếp các tín hiệu truyền hình giữa các trạm phát hình (hiện naytruyền theo kỹ thuật số).

- Truyền hình, Truyền thanh qua mạng Internet: từ 12/2002, Đài TNVN đã thựchiện sản xuất và truyền âm các chương trình phát thanh trên mạng máy tính (phầnmềm Dalet); Từ 10/2002, Đài Truyền hình Hà Nội đã truyền hình qua Internet,Công ty VDC có kênh truyền hình VDCMedia hiện đang phát sóng qua Internetcác chương trình truyền hình của Đài truyền hình Việt Nam và Đài truyền hình Hànội. Đài Truyền hình Việt Nam đang chuẩn bị truyền thử nghiệm qua Internet kênh

VTV4, Báo điện tử VietnamNet của VASC, một số đài phát thanh, truyền hình ở các tỉnh cũng đang lên kế hoạch truyền hình qua Internet).

- Phát sóng quảng bá mặt đất:

+ Phát thanh: Phát sóng phát thanh điều chế AM (sóng ngắn SW, sóng trung MW)và FM (sóng cực ngắn). Sử dụng công nghệ analog (MW, SW), PCM (MW, SW,FM) và Digital: DAB, DRM, DMB (ở Việt Nam đang thử nghiệm công nghệ DRMnhằm tiết kiệm tần số, nâng cao chất lượng phát thanh, thính giả thu được cảAnalog và Digital)

+ Phát hình: Phát sóng truyền hình theo công nghệ analog; MMDS; Truyền hình sốtrực tiếp từ vệ tinh (Đài THVN đã triển khai); Truyền hình số mặt đất theo chuẩnDVB-T (VTC đã triển khai).

5



3.3. Hiện trạng công tác quản lý chất lượng, tiêu chuẩn truyền dẫn phátsóng:

Ở Việt Nam, Bộ Bưu chính, Viễn thông là cơ quản quản lý nhà nước đối với vấn

đề tiêu chuẩn, chất lượng trong lĩnh vực truyền dẫn phát sóng dựa trên Nghị địnhsố 90/2002/NĐ-CP ngày 11/11/2002 của Chính phủ và Nghị định số160/2004/NĐ-CP ngày 3/9/2004 hướng dẫn thi hành một số điều của Pháp lệnhBưu chính, Viễn thông về viễn thông. Ngoài ra, các cơ quan liên quan khác nhưĐài truyền hình Việt Nam/Đài Tiếng nói Việt Nam cũng có chức năng trong việcđề nghị ban hành các văn bản quy phạm pháp luật về tiêu chuẩn, quy trình, quy

phạm chuyên môn, nghiệp vụ, định mức kinh tế - kỹ thuật, các quy định về quản lýthống nhất kỹ thuật truyền hình/phát thanh được áp dụng trong phạm vi cả nước.

Hiện chưa có các quy định riêng về quản lý tiêu chuẩn chất lượng trong lĩnh vực

truyền dẫn phát sóng. Pháp lệnh Bưu chính, Viễn thông và Nghị định của Chính phủ hướng dẫn Pháp lệnh BCVT về Viễn thông quy định quản lý về tiêu chuẩn,chất lượng đối với lĩnh vực viễn thông nói chung, theo các nguyên tắc sau: banhành tiêu chuẩn (tự nguyện, bắt buộc) đối với thiết bị, mạng lưới, kết nối mạng,dịch vụ và công trình; quản lý chất lượng theo hình thức chứng nhận hợp chuẩn đốivới thiết bị, công bố chất lượng đối với dịch vụ, mạng lưới và kiểm định chấtlượng đối với công trình.

3.4. Các tiêu chuẩn liên quan đến truyền dẫn phát sóng:

a) Tiêu chuẩn Việt Nam:

Không có tiêu chuẩn Việt Nam về truyền dẫn phát sóng (chỉ có các tiêu chuẩn chosản phẩm kỹ thuật điện và vô tuyến điện tử, tiêu chuẩn thiết bị: máy tăng âmtruyền thanh, máy thu thanh)

b) Tiêu chuẩn ngành của Đài truyền hình Việt Nam:

Tiêu chuẩn phát sóng truyền hình số: tiêu chuẩn châu Âu DVB-T (Quyết định số

259/QĐ-THVN ngày 26/3/2001).c) Tiêu chuẩn ngành của Bộ Bưu chính, Viễn thông (nay là Bộ TT-TT):

- Tiêu chuẩn cho thiết bị thu phát vô tuyến nói chung (phục vụ chứng nhận hợpchuẩn):

6



- Tiêu chuẩn kết nối mạng (truyền dẫn): theo các tiêu chuẩn kết nối viễn thông.

- Tiêu chuẩn thiết bị truyền dẫn hữu tuyến: Tiêu chuẩn hệ thống thông tin cáp sợiquang, thiết bị PCM, thiết bị ghép kênh số 34 Mbit/s, 140 Mbit/s, thiết bị nhânkênh số, hệ thống thông tin quan và vi ba SDH... (đa số các tiêu chuẩn này đã huỷ

bỏ hiệu lực bắt buộc áp dụng).

- Tiêu chuẩn về dịch vụ truyền dẫn, phát sóng: chưa có.

3.5. Quản lý chất lượng 3.4.1. Chứng nhận hợp chuẩn:

Các thiết bị thu phát vô tuyến phải được chứng nhận hợp chuẩn theo quy định củaBộ Bưu chính, Viễn thông. Danh mục vật tư thiết bị bưu chính, viễn thông bắt

buộc phải chứng nhận hợp chuẩn (Quyết định 477/2001/QĐ-TCBĐ ngày

15/06/2001 của Tổng cục Bưu điện). bao gồm: thiết bị phát, thu-phát sóng vôtuyến điện chuyên dùng cho truyền hình quảng bá; thiết bị phát, thu-phát sóng vôtuyến điện chuyên dùng cho phát thanh quảng bá; thiết bị thu phát vô tuyến điệndùng cho các nghiệp vụ vô tuyến điện khác (phát chuẩn; định vị, đo đạc từ xa; đạohàng; ra đa; cảnh báo, điều khiển từ xa bằng sóng vô tuyến điện).

Yêu cầu kỹ thuật cho chứng nhận hợp chuẩn các thiết bị này là: Quy hoạch phổ tầnsố vô tuyến điện của Việt Nam cho các nghiệp vụ, TCN 68-192:2000, Thể lệ thôngtin vô tuyến thế giới của ITU, Chỉ tiêu kỹ thuật áp dụng cho chứng nhận hợp chuẩnthiết bị thu phát sóng vô tuyến điện (ban hành theo Quyết định số 478/2001/QĐ-

TCBĐ ngày 15/06/2001 của Tổng cục Bưu điện).

3.4.2. Quản lý chất lượng dịch vụ truyền dẫn phát sóng:

Chưa xác định các dịch vụ truyền dẫn phát sóng, chưa xây dựng tiêu chuẩn chấtlượng dịch vụ và chưa quản lý chất lượng dịch vụ.

3.4.3. Quản lý kết nối:

Bộ BCVT quy định bắt buộc áp dụng các tiêu chuẩn kết nối, doanh nghiệp bắt buộc phải thực hiện và công bố phù hợp tiêu chuẩn.

3.4.4. Quản lý chất lượng công trình:

hiện đang xây dựng dự thảo Quy định quản lý chất lượng công trình viễn thông vàDanh mục các công trình viễn thông phải quản lý chất lượng.

7



Phần 2: Thiết kế anten Yagi

- Anten Yagi là anten do một người Nhật nghĩ ra, nó được thiết kế từ nhữngvật liệu đơn giản như móc quần áo, dây đồng được sử dụng cho hệ thống dây điện

trong nhà.Dưới đây là hỉnh ảnh của anten Yagi có 6 chấn tử:

- Đối với các anten Yagi chỉ có một phần tử được kích thích điện ( chấn tử

chủ động hay gọi là chấn tử lái có l=2

λ ) , nó có thể là một dipole thẳng hay

một dipole vòng dẹt

- Còn các chấn tử khác không trực tiếp được tiếp điện mà chỉ được ghéptương hỗ điện từ ( thường gọi là các phần tử kí sinh).

- Phần tử phía trước phần tử lái gọi là các phần tử hướng xạ, mang tính cảmkháng.

- Phần tử phía sau gọi là phần tử phản xạ, mang tinh dung kháng.

- Anten Yagi dân dụng dùng cho bắt sóng đài truyền hình.

8



- Đồ thị phương hướng của anten Yagi gồm 15 phần tử:

- Hệ số hướng tính theo băng thông của anten Yagi 6 phần tử:

9



- Ưu điểm của anten Yagi là :

+ Trọng lượng nhẹ

+ Giá thành thấp.

+ Đơn giản trong chế tạo.

+ Búp sóng đơn hướng ( dựa vào thông số Front to back ratio ).

+ Tăng hệ số hướng tính so với các lại anten thẳng khác.

+ Ứng dụng thực tế ở các băng tần : HF ( 3-30 MHz), VHF ( 30- 300MHz), UHF ( 300MHz- 3 GHz).

- Các thông số tiêu biểu của dãy anten Yagi:

+ Phần tử lái : có chiều dài 0.45 λ - 0.49 λ , tùy thuộc vào bán

kính, phần tử này được dùng để tăng trở kháng vào.

+ Phần tử hướng xạ : có chiều dài từ 0.4 λ - 0.45 λ ( Ngắn hơn

chấn tử lái từ khoảng 10% đến 20%), các phần tử không cần có cáckích thước giống nhau.

10



+ Phần tử phản xạ : có chiều dài khoảng 0,5 λ ( dài hơn phần tử lái

khoảng 10% - 20%).

+ Khoảng cách giữa các phần tử hướng xạ từ 0,2 λ – 0,4 λ , không

cần đều nhau.+ Khoảng cách giữa các phần tử phản xạ : 0,1 λ - 0,25λ .

- Điện trường của dãy anten Yagi ở vùng xa là: tổng các điện trường của N phần tử, mỗi phần tử có chiều dài ln :

Với :

11



Dỏng trên mỗi phần tử có thể phần tích bằng chuỗi Fourier với số mode làM:

- Trở kháng vào dãy anten Yagi phụ thuộc nhiều vào khoảng cách giữa các

phần tử phản xạ và phần tử lái. Ví dụ :

- Do đó cần có sự phối hợp trở kháng giữa anten và đường day truyền sóng.

*Thiết kế dãy anten Yagi :- Dựa vào bảng 10.6 với tỷ số đường kính của phần tử anten trên bước

sóng làd

λ = 0,0085.

- Phần tử lái là 2λ . Khoàng cách giữa các phần tử lái và phần tử phản xạ

là 0,2λ

12



- Hình 10.7 biểu diễn chiều dài chưa bù của của các phần tử phản xạ vàhướng xạ là với 0.001 ≤d/ λ ≤0.04.

- Dựa vào hình 3 chiều dài bù tăng thêm của các phần tử phản xạ và hướng xạ

cho trường hợp trụ đỡ anten bằng kim loại và 0.001 ≤D/ λ ≤0.04. với D làđường kính của trụ đỡ.

- Thông số vào thường là tần số trung tâm, hệ số hướng tính, d/ λ, D/ λ. Các phần tử làm bằng nhôm .

- Các giá trị cần tim là : các chiều dài và khoảng cách giữa các phần tử.

13



Hình 10.8

14



Ví dụ thiết kế một anten Yagi gôm 6 chấn tử Trong thực tế:

- Sáu chấn tử cần được cắt với những chiều dài thích hợp và khoảng cách giữacác chấn tử cũng cần chính xác.

( Tham khảo tại địa chỉ: http://www.skyscan.ca/dimension_table.htm

http://www.skyscan.ca/6_element_yagi.htm )

- Ví dụ :

15

http://www.skyscan.ca/dimension_table.htm

http://www.skyscan.ca/6_element_yagi.htm

http://www.skyscan.ca/dimension_table.htm

http://www.skyscan.ca/6_element_yagi.htm



16



- Tạo sáu khối làm từ gỗ có chiều (20 * 20) cm, dày khoảng 2cm

- Sau đó khoét một lỗ tròn sao cho có thể cho các chấn tử đi qua dễ dàng( nhưng cũng không được lớn quá).

- Dùng sơn bên ngoài các khối gỗ này để tranh tác động của thời tiết.

17



- Mỗi khối ta dùng 2 ốc vít để cố định các chấn tử.

- Cuối cùng

Phần Kết Luận

Trong báo cáo trên nhóm em đã trình bày gồm 2 phần chính

+Phần 1: Trình bày về đặc điểm của sóng Truyền hình ở Viêt Nam

+ Phần 2: Trình bày sơ lược về cách thiết kế anten Yagi đơn giản.

Do thời gian có giới hạn nên nhóm em chưa thể tim hiểu sâu về đề tài, đặc

biệt là cách thiết kế anten Yagi và xây dựng phần mềm. Trong thời gian tới,nếu được tiếp tục nghiên cứu, nhóm sẽ cố gắng tìm hiểu sâu hơn.

Qua đây, em cũng trân trong cảm ơn thầy Lâm Hồng Thạch đã giúp đỡ chúngem hiểu về đề tài.

18

BTL SCT(1)

Documents

Transcript of BTL SCT(1)