- Kiểm soát VTĐ giám sát việc sử dụng băng tần, đo độ chiếm dụng kênh thông tin, đảm
bảo những người sử dụng dùng đúng băng tần được phép để không gây chồng lấn kênh
thông tin.
- Phát hiện kịp thời các can nhiễu và xử lý các can nhiễu để đảm bảo chất lượng thông
tin. Ngoài ra, công tác kiểm soát tần số còn góp phần vào công tác điều tra, chống tội
phạm của các cơ quan chức năng.
Để đảm bảo các điều đó, các vấn đề cần kiểm soát là tần số sử dụng, cường độ trường
thich hợp để không gây can nhiễu, kiểm soát độ chiếm dụng băng thông, độ chiếm dụng
phổ tần theo đúng quy định, các phương pháp điều chế, sự định hướng nhằm phát hiện
kịp thời nguồn phát xạ không mong muốn.
2. Thiết bị kiểm soát tần số.
a. Trạm kiểm soát cố định
Trạm kiểm soát cố định được đặt cố định tại các trung tâm vùng. số lượng các trạm
kiểm soát đặt tại một khu vực phụ thuộc vào địa hình của khu vực đó, nhiệm vụ kiểm
soát, và nguồn lực tài chính Các trạm kiểm soát cố định thực hiện các phép đo định
hướng thông thường trong dải V/UHF. Hoạt động của những trạm cố định này có thể kết
hợp với các số liệu lấy từ các trạm kiểm soát tự động ĐKTX và các xe kiểm soát.
Các trạm kiểm soát cố định tại trung tâm V bao gồm:
- Trạm trung tâm tại Hải Phòng: phát hiện và định hướng nguồn phát xạ từ 9KHz đến
3GHz. Trạm trung tâm thực chất là một máy tính điều khiển các trạm điều khiển từ xa
trên cơ sở các chương trình điều khiển.
- Trạm kiểm soát cố định loại 1: Thu đo và định hướng các nguồn phát xạ VTĐ đến tần
số 2.7 GHz (cụ thể khoảng 20 MHz – 3 GHz), các trạm này được đặt ở các Trung tâm
tần số VTĐ khu vực, các thành phố lớn quan trọng, trung tâm vùng có mật độ máy phát
cao, đông dân cư cần xác định nhanh nguồn can nhiễu và các phát xạ vô tuyến bất hợp
pháp.Tại Trung tâm tần số khu vực V thì các trạm cố định loại 1 này được đặt tại các vị
trí như: Đông Hưng (Thái Bình), Hải Dương, Xuân Trường(Nam Định).
- Trạm kiểm soát cố định loại 2: Thu đo và định hướng các nguồn phát xạ VTĐ đến tần
số 1GHz ( khoảng 20 MHz – 1.3 GHz). Các trạm này được đặt tại các thị xã, các vùng
có mật độ đài phát không cao, các cửa khẩu, sân bay, hải cảng. Tại Trung tâm tần số khu
vực V thì các trạm cố định loại 2 được đặt tại Hòn Gai, Móng Cái, Cửa Ông (Quảng
Ninh).
Các trạm kiểm soát cố định cho phép khảo sát phổ tần số vô tuyến điện, đo các thông số
của phát xạ điện từ trường với thời gian tối thiểu cho phép. Điều đó được thể hiện qua
những nhiêm vụ sau:
- Kiểm soát và đo các chỉ tiêu của các đàiVTĐ ví dụ như: tần số, băng thông, điều chế…
- Các phép đo liên quan đến nhiễu bao gồm:
Xác định các nguồn gây nhiễu
Nhận dạng các phát xạ nhiễu
Từng bước loại trừ nhiễu.
- Nhận dạng và phân tích các loại phát xạ bằng việc định hướng và phân tích tín hiệu
- Phát hiện và từng bước đình chỉ các hoạt động vô tuyến không được cấp phép
- Tham gia hệ thông kiểm soát quốc tế
- Nghiên cứu độ chiếm dụng phổ tần
b. Các trạm kiểm soát điều khiển từ xa
Các trạm kiểm soát tự động điều khiển từ xa nhận nhiệm vụ từ các Trung tâm Tấn số
khu vực qua đường liên lạc vô tuyến ( viba, ADSL, VSAT)hoặc hữu tuyến ( dial -
up) đảm bảo công tác kiểm soát được liên tục mà không có sự có mặt của nhân viên
vận hành. Chế độ hoạt động của trạm có thể được định trước hoặc ở chế độ thoại
trực tiếp. Các trung tâm khu vực có thể dừng hoạt động của trạm bất cứ lục nào và
yêu cầu thực hiện một nhiệm vụ khác.
Phạm vi kiểm soát của một trạm ĐKTX khoảng trong vòng bán kính là 50 km – 60
km. Thực tế, người ta thường bố trí 3 trạm tạo thành hình tam giác đều mỗi cạnh 60
km để kiểm soát.
c. Các xe đo, định vị lưu động và bán lưu động
Các xe lưu động có các chức năng sau:
- Thực hiện các phép đo cơ bản
- Khảo sát cường độ trường
- Kiểm tra chất lượng các đường truyền
- Đo các tham số của tín hiệu TV
- Xe định vị lưu động có thể dò tìm đến tận nguồn phát xạ
Các xe đo, định vị khắc phục được hạn chế về tầm kiểm soát của các thiết bị đặt cố định
của mỗi trung tâm, xác định nhanh chóng nguồn nhiễu. Ngoài ra trong khi lưu động, xe
còn phải đo nhiều tham số rất quan trọng khác phục vụ cho công tác phân tích vùng bao
phủ của mạng thông tin di động (A/D).
d. Các máy thu chuyên dùng ICOM R9000, AR3000
AR3000 : - Băng tần làm việc là dải V/UHF
- Có 400 kênh nhớ có thể lưu trữ các thông tin như tần số, mode thu, độ
suy giảm RF…
- Chế độ làm việc theo một dải với bước nhảy tuỳ ý.
R9000 : Về cơ bản máy thu R9000 có đầy đủ chức năng như của máy thu AR3000 chỉ
khác dải tần hoạt động rộng hơn và thêm một số chức năng khác:
- Băng tần làm việc là 100 KHz ÷ ~ 2 GHz
- Có 1000 kênh nhớ để lưu trữ các thông tin như tần số, mode thu, độ
suy giảm RF…
- Có khả năng quan sát được dạng tín hiệu ( dạng phổ tín hiệu)
- Có khả năng định hướng tín hiệu
- Phân tích được sự điều chế
Các thiết bị chuyên dụng này được thực hiện chủ yếu với mục đích thu các tín hiệu có
thể giải điều chế được, đặc biệt là các tín hiệu thoại như: FM, AM, SSB, WFM, NFM
Các máy thu này sử dụng 2 loại anten là AH7000 và DA3000
3. Thiết bị kiểm tra
a. Anten thu đo
- Mục tiêu của anten là thu lấy các tín hiệu từ môi trường với mức lớn nhất có thể, đồng
thời giảm tối thiểu ảnh hưởng của nhiễu. Các chỉ tiêu cụ thể của anten kiểm soát sẽ được
xác định chủ yếu bởi các ứng dụng riêng. Để đạt được kết quả tốt nhất thì phân cực
anten phải phù hợp với phân cực của dạng sóng thu, trở kháng đường truyền và đầu vào
của máy thu để đảm bảo truyền tối đa công suất. Các anten bán định hướng có thể dùng
kiểm soát nói chung, xác định phổ tần. Để quan sát tín hiệu riêng có thể dùng anten định
hướng nhằm thu được mức tín hiệu lớn nhất và hạn chế ảnh hưởng của can nhiễu. Cho
đến nay chưa có một loại anten nào có khả năng thu hiệu quả tất cả các loại tín hiệu do
đó các trạm kiểm soát yêu cầu phải có một số các loại anten khác nhau với cấu hình
thích hợp với từng băng tần : VLF, LF, MF,HF,V/UHF, SHF…
- Với tần số dưới 30 MHz , khuyến nghị dùng anten cần phân cực đứng hoặc anten dây,
có chiều cao tổng thể không lớn hơn 0.1λ tại tần số cần đo, có sử dụng mặt phản xạ.
- Trong dải tần từ 30 MHz đến 1000 MHz, khuyến nghị dùng anten lưỡng cực (dipole)
dải rộng hoặc anten có hướng. Anten phải có độ cao phù hợp ( vd : 10m) và hướng anten
phù hợp với góc tới và phân cực của tín hiệu cần thu. Nếu đo trong một dải tần rộng
khuyến nghị dùng anten loga chu kì.
- Với tần số trên 1 GHz, độ lợi anten trở thành thông số quan trọng do độ mở hiệu dụng
nhỏ và suy hao ống dẫn sóng và phiđơ cao. Vì vậy khuyến nghị dùng anten Horn hoặc
anten loga chu kỳ nằm trong mặt phản xạ của parabol hoặc bộ phân thu tín hiệu độ mở
lớn. Anten có độ lợi cao cũng cần điều chình để thu được phát xạ mong muốn nhất.
b. Máy phân tích phổ
Máy phân tích phổ là thiết bị thực hiện nhiều phép đo liên quan đến tần số: phát hiện và
phân tích tất cả các loại tín hiệu xuất hiện trong lĩnh vực thông tin vô tuyến, các hài, các
sản phẩm xuyên điều chế, đo đạc các tín hiệu có biên độ thấp bị che lấp bởi nhiễu. Thiết
bị được dùng đối với tần số thấp, tần số sóng mang, băng tần cơ bản, tần số trung tần, vi
ba, vệ tinh.
Máy phân tích phổ có các chức năng chính như sau:
- Đo phổ
- Đo băng thông(phương pháp X dB,β% ), đo công suất kênh lân cận, đo tín hiệu
hài…
- Chức năng hiện giá trị max/min
- Chức năng đánh dấu cực đại, cực tiểu, các đỉnh kế cận
- Lưu trữ các giá trị đo
Các khả năng trên cho phép máy phân tích phổ thực hiện các phân tích tín hiệu theo tần
số, ứng dụng trong các lĩnh vực sản xuất, duy trì các đường thông tin viba, radar, thiết bị
viễn thông, hệ thống CATV, thiết bị phát thanh, thông tin di động, kiểm tra các thiết bị,
khảo sát tín hiệu.
c. Máy đo tổng hợp
Máy đo tổng hợp là một thiết bị VTĐ có các chức năng sau:
- Đo và kiểm tra các tham số máy phát ở các phương thức điều chế khác nhau: AM, FM,
SSB
- Đo và kiểm tra các tham số máy thu ở các phương thức điều chế khác nhau: AM, FM,
SSB
- Phân tích phổ
- Hiển thị dạng sóng
Các tham số chính ở các chế độ đo là:
- Méo âm tần
- Độ nhạy của tần số âm tần
- Công suất đầu ra âm tần
- Xác định tần số sóng mang của các đài lạ
- Độ lệch tần số
- Đo đầu ra của hài, phát xạ giả
- Độ nhạy ngưỡng
- Độ nhạy đầu ra tai nghe
- Công suất ra
Ngoài ra còn có các tham số phụ thuộc vào chế độ đo như: độ lệch tần số (đo chế độ
FM), đo độ sâu điều chế, hiển thị đường bao AM (đo chế độ AM),…
d. Máy đếm tần
Chức năng là để đo tần số
e. Máy định hướng cầm tay
Chức năng của máy định hướng cầm tay là xác định hướng của các nguồn phát xạ trong
phạm vi gần để định vị các nguồn phát xạ đó. Hướng của đài phát được quan sát trên
màn hình hiển thị. Sau khi biết được khu vực của các nguồn phát xạ này bằng các thiết
bị định hướng tầm xa khác( xe định hướng, trạm cố định ), sử dụng thiết bị định hướng
cầm tay để xác định chính xác vị trí của các đài lạ, nguồn gây nhiễu…Thiết bị này chủ
yếu được dùng khi cần khảo sát trên địa hình phức tạp.
f. Máy đo tọa độ GPS
Máy đo toạ độ GPS có chức năng xác định vị trí ( kinh độ, vĩ độ ) của điểm đặt anten
g. Máy đo độ cao dùng tia laze
Máy này dùng để đo độ cao cột anten
III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA, KIỂM SOÁT TẦN SỐ
1. Đo độ chiếm dụng phổ tần HP8563E
a. Khái niệm
Độ chiếm dụng phổ tần là tỷ số giữa phần tín hiệu sử dụng trên phần tín hiệu quan sát
được trong một miền nào đó (miền thời gian hoặc miền tần số). Trong miền thời gian độ
chiếm dụng được tính theo đơn vị ngày, giờ…
b. Mục đích
Để người sử dụng biết sử dụng tần số, phổ tần một cách hiệu quả. Phục vụ cho công tác
quản lý.
Kỹ thuật đo có thể là kiểm soát tự động hoặc bằng tay tùy theo yêu cầu của người sử
dụng.
c. Yêu cầu của máy đo
Máy thu kiểm soát sử dụng cho việc đo chiếm dụng phổ tần cần có các yêu cầu sau:
- Có độ chọn lọc đầu vào cao tần cao (đặc biệt cần có những bộ lọc cao tần thích hợp
tương ứng với các băng tần hoạt động của máy thu để ngăn chặn các sản phẩm xuyên
điều chế).
- Có bộ lọc trung tần đủ hẹp.
- Có bộ điều chỉnh mức suy hao đầu vào, tránh quá tải cho máy thu.
- Có thể sử dụng tần số chuẩn đưa từ ngoài vào.
- Có thể đo được chính xác cường độ trường.
- Có thể quét nhanh các kênh được chọn từ một băng tần, đặc biệt ở băng tần trên 30
MHz.
d. Đo trong băng dưới 30 MHz
Để kiểm soát nhân công độ chiếm dụng phổ tần dưới 30 GHz, thiết bị cần phải có khả
năng đặt được bộ lọc thông dải trong khoảng tần số 100Hz đến 6KHz và độ chính xác
tần số đến 1Hz.
e. Đo trong băng trên 30 MHz
Kiểm soát băng tần trên 30 MHz được dùng cho một số mục đích, chẳng hạn như cấp
giấy phép cho một đài phát, phục vụ khách hàng chon tần số mới để đăng ký, thiết lập
lên các kênh tần số hoặc băng tần số đã được sử dụng hiệu quả, phỏng đoán quy hoạch
tần số, giải quyết được phàn nàn của người sử dụng cho rằng tần số của họ quá chật hẹp
và cũng có thông tin về phổ tần sử dụng hiện tại.
Để có khả năng ước lượng độ chiếm dụng của nhiều kênh vô tuyến điện thì cần phải
được thu thập và xử lý một số lượng lớn dữ liệu. Các tham số hệ thống gồm:
- Độ dài phát xạ. Kiểu người dụng khác nhau thì độ dài phát xạ khác nhau.
- Mối quan hệ giữa một vài tham số liên quan như: thời gian quan sát, số lượng kênh, độ
dài trung bình của phát xạ và khoảng thời gian kiểm soát.
- Khoảng thời gian kiểm soát, phụ thuộc vào: thời gian lặp lại, độ dài phát xạ thông
thường, độ chính xác mong muốn đạt được.
- Độ phân giải của phép đo.
f. Một số lưu ý về phép đo chiếm dụng phổ tần:
- Cân nhắc về vị trí khi đo: tránh xa các vùng có phát xạ vô tuyến mạnh, tránh xa các
công trình kiến trúc và tòa nhà có thể gây ra phản xạ, tránh xa các nguồn nhiễu công
nghiệp.
- Giới hạn của việc kiểm soát, là khi kiểm soát tự động không thể phân biệt được các tín
hiệu nhận được từ trạm A hay từ trạm B. Tín hiệu không mong muốn có thể được tạo ra
từ các nguồn: các phát xạ không mong muốn, phát cxaj kênh kề mạnh, hài và phát xạ
ngoài băng( của 1 đài phát hoặc nhiễu nhân tạo), ảnh hưởng của thời tiết và môi trường,
người sử dụng cùng kênh ở vị trí xa trong không gian, tín hiệu được tạo bởi các sản
phẩm xuyên điều chế.
Thiết bị chủ yếu được sử dụng ở trung tâm để đo độ chiếm dụng phổ tần tại trung tâm là
hệ thống kiểm soát trạm loại 1, hệ thống kiểm soát R&S hoặc R9000.
2. Đo cường độ trường và mật độ thông lượng công suất
a. Mục đích
- Xác định cường độ trường phù hợp và hiệu quả nguồn phát xạ đối với một nghiệp vụ
cho trước.
- Xác định các tác động của phát xạ gây nhiễu cố ý.
- Xác định độ lớn tín hiệu và các tác động gây nhiễu của các phát xạ không cố ý của bất
kỳ dạng sóng nào từ các thiết bị bức xạ năng lượng điện từ và đánh giá hiệu quả của các
biện pháp triệt nhiễu.
- Đo đặc các hiện tượng truyền sóng cho mục đích phát triển và phát minh các mô hình
truyền sóng ( phục vụ cho mục đích nghiên cứu).
- Thu thập dữ liệu về nhiễu như nhiễu vô tuyến, khí quyển.
- Để đánh giá bức xạ non-ioniring.
b. Công thức tính mật độ thông lượng công suất
2
2
2
( )
4
.
( )
4
. .
4
e
fd i
e e
fd
e e e
r
P
P
d
P g
P
d
P g A
P
d
=
Π
=
Π
=
Π
Trong đó:
e
P
: Cường độ trường bức xạ bởi ante
e
A
: Độ mở hiệu dụng
e
g
: Thông số Gain của anten
- Các đơn vị dB và các mức tham chiếu
Đơn vị Mức tham chiếu
dBW 1 Watt
dBm 1 Miliwatt
dBkW 1 Kilowatt
dBV 1 Vol
dBmV 1 milivol
dBμV 1 microvol
dBμV/m 1 microvol/m
Chuyển đổi đơn vị:
dBW = dBm – 30
dBmV = dBV + 60
dBm = dBW + 30
dB V
µ
= dBmV + 60
dBkW = dBW
dB V
µ
= dBV + 120
c. Các lưu ý khi sử dụng phép đo
- Khi đo các phát xạ được điều chế, các thong số về băng thông các hàm thống kê, bộ
tách sóng và thong số thời gian của thiết bị đo được sử dụng trong phép đo cường độ
trường là tương đối quan trọng. Các thông số này thường có sẵn và đi kèm nhưng
thường lại không được biết trước khi sử dụng kết hợp nhiều thiết bị đo, trừ khi thực hiện
các bước đo cụ thể để đo hoặc tính toán các thong số này. Việc thực hiện cần người có
kinh nghiệm.
- Băng thông đo phải đủ rộng để thu được tín hiệu của các phổ tần cần điều chế.
- Có 2 phương pháp đo cường độ trường là:
Phương pháp đo thông thường: sử dụng tại các trạm kiểm soát tùy thuộc thông
tin cần thu nhập
Phương pháp đo nhanh: sử dụng chủ yếu trong băng VHF, HF và dải thấp hơn.
- Thiết bị được sử dụng để đo cường độ trường và mật độ thông lượng công suất là:
Máy phân tích phổ HP8563E.
Trạm kiểm soát tần số: trạm cố định, điều khiển từ xa và trạm lưu động.
Anten thu đo, cáp nối.
3. Đo băng thông
a. Khái niệm
Băng thông tín hiệu là độ rộng băng tần bị chiếm dụng bởi tún hiệu hoặc tập hợp các tín
hiệu
- Đơn lẻ : phát thanh FM
- Phức tạp : truyền hình, CDMA…
b. Mục đích kiểm soát băng thông tín hiệu
- Để đánh giá chính xác băng thong tín hiệu
- Đánh giá ảnh hưởng lẫn nhau giữa các tín hiệu
- Đánh giá chất lượng của máy phát tần số VTĐ
c. Các khái niệm cơ bản
- Băng thông cần thiết : Là độ rộng băng tần đủ để truyền tin tức với một tốc độ và chất
lượng yêu cầu với các điều kiện cho trước.
- Băng thông chiếm dụng : Là độ rộng của băng tần, mà tại thấp hơn giới hạn tần số thấp
và cao hơn giới hạn tần số cao, công suất trung bình phát ra bằng
/ 2
β
% của toàn bộ
công suất trung bình của một phát xạ cho trước.
Giá trị
/ 2
β
% thường được lấy là 0.5%.
- Băng thông X-dB : Là độ rộng của băng tần mà từ giới hạn dưới đến giới hạn trên của
nó bất cứ thành phần phổ rời rạc hoặc mật độ công suất của phổ liên tục thấp hơn tối
thiểu x dB so với mức tham chiếu 0-dB.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét