Thiết kế và đánh giá tuyến thông tin vệ tinh

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH

Lịch sử phát triển hệ thống thông tin vệ tinh

Hệ thống truyền tin vệ tinh, hay còn gọi là thông tin vệ tinh, sử dụng bộ chuyển tiếp được lắp đặt trên vệ tinh nhân tạo của Trái Đất Hiện nay, có nhiều vệ tinh viễn thông hoạt động trên bầu trời, cung cấp các dịch vụ viễn thông đa dạng.

Ngày 4-10-1957, Liên Xô phóng thành công vệ tinh đầu tiên lên quỹ đạo Tháng 12-1958, tập đoàn NASA của Mỹ phóng lên quỹ đạo vệ tinh Score Tiếp theo là các vệ tinh Echo (1960), Courier (1960), Telstar và Relay (1962), Syncom

Vào năm 1963, vệ tinh Intelsat-1 được phóng lên, đánh dấu sự khởi đầu của các vệ tinh không địa tĩnh phục vụ nghiên cứu Đến năm 1963, vệ tinh Syncom-1 và Syncom-2 đã được đưa vào quỹ đạo địa tĩnh Việt Nam đã ghi dấu ấn quan trọng trong lĩnh vực truyền thông khi phóng thành công vệ tinh Vinasat-1 vào năm 2008 và Vinasat-2 vào năm 2012, thể hiện sự phát triển vượt bậc của các dịch vụ truyền tin tại quốc gia này.

Các hệ thống vệ tinh đầu tiên, như INTELSAT-1 nặng 68 kg, cung cấp dung lượng thấp với giá cao, cụ thể là 32.500 USD mỗi kênh thoại trong một năm cho 480 kênh Nguyên nhân của mức giá này là do chi phí phóng cao, cùng với giá vệ tinh phản ánh tuổi thọ ngắn chỉ khoảng 1 năm rưỡi và dung lượng hạn chế.

Việc giảm giá trong ngành công nghiệp vũ trụ là kết quả của nhiều nỗ lực nghiên cứu và phát triển, dẫn đến việc chế tạo các tên lửa phóng có khả năng đưa vệ tinh nặng hơn lên quỹ đạo Bên cạnh đó, sự tiến bộ trong công nghệ vi ba đã cho phép phát triển các anten nhiều búp sóng, có khả năng tạo ra biên hình phù hợp với hình dạng lục địa, giúp tái sử dụng cùng một băng tần giữa các thiết bị.

Việc sử dụng hai búp sóng và kết hợp với các bộ khuếch đại truyền dẫn công suất cao hơn giúp gia tăng dung lượng vệ tinh, từ đó giảm giá thành mỗi kênh thoại.

Hệ thống thông tin vệ tinh không chỉ giúp giảm chi phí truyền thông mà còn nổi bật với tính đa dạng của các dịch vụ và diện bao phủ rộng Sự gia tăng kích thước và công suất của vệ tinh cho phép giảm kích thước trạm mặt đất, từ đó giảm giá thành và tăng số lượng trạm Điều này mở ra khả năng thu thập và phát quảng bá tín hiệu từ nhiều địa điểm, cho phép phát từ một máy thu duy nhất tới nhiều máy thu trong vùng rộng lớn, hoặc ngược lại Các mạng truyền dữ liệu đa điểm, mạng quảng bá qua vệ tinh và mạng thu thập dữ liệu có thể phát tín hiệu tới máy phát chuyển tiếp hoặc trực tiếp tới khách hàng cá nhân, hoạt động hiệu quả với các trạm mặt đất nhỏ có anten đường kính từ 0,6 đến 3,5 m.

Đặc điểm của thông tin vệ tinh

Vệ tinh được phóng vào không gian với quỹ đạo xác định, có chức năng khuếch đại và phát lại sóng vô tuyến điện từ các trạm mặt đất Sự chuyển động của vệ tinh khi quan sát từ mặt đất phụ thuộc vào quỹ đạo bay của nó, và vệ tinh được chia thành hai loại chính: vệ tinh quỹ đạo thấp và vệ tinh địa tĩnh.

Vệ tinh quỹ đạo thấp, bao gồm LEO (Low Earth Orbits) ở độ cao 750-1500 km và MEO (Medium Earth Orbits) ở độ cao 10000-20000 km, chuyển động liên tục từ mặt đất và có chu kỳ quỹ đạo khác với chu kỳ quay của trái đất Ƣu điểm của các hệ thống thông tin tại những quỹ đạo này là giảm thời gian trễ và khả năng truyền tải thông tin đến bất kỳ địa điểm nào trên trái đất.

Vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh (GEO) là loại vệ tinh được phóng lên quỹ đạo tròn ở độ cao 35.768 km so với bề mặt trái đất Vệ tinh này di chuyển xung quanh trái đất với chu kỳ 24 giờ, cho phép nó duy trì vị trí cố định so với một điểm trên mặt đất.

Vệ tinh địa tĩnh quay quanh trái đất theo chu kỳ đồng nhất với sự quay của trái đất từ tây sang đông, khiến cho vệ tinh này dường như không di chuyển khi quan sát từ mặt đất.

Thông tin vệ tinh, mặc dù ra đời muộn, nhưng đã phát triển nhanh chóng nhờ vào những lợi thế vượt trội so với các hệ thống truyền thông khác.

+ Vùng phủ sóng rộng, chỉ cần ba vệ tinh là có thể phủ sóng toàn cầu

Thiết bị phát sóng trong hệ thống thông tin vệ tinh yêu cầu công suất nhỏ, cho phép lắp đặt và di chuyển nhanh chóng trên mặt đất mà không phụ thuộc vào cấu hình mạng hay hệ thống truyền dẫn.

Hệ thống thông tin vệ tinh cung cấp đa dạng dịch vụ như viễn thông thoại và phi thoại, thăm dò địa chất, truyền hình ảnh, quan sát mục tiêu, nghiên cứu khí tượng, và hỗ trợ quốc phòng an ninh.

Thông tin vệ tinh cung cấp sự ổn định cao, đặc biệt trong các tình huống khẩn cấp như bão lớn hay động đất mạnh Trong những trường hợp này, khi các phương tiện truyền thông khác bị mất hiệu lực, thông tin từ vệ tinh vẫn hoạt động hiệu quả, đảm bảo việc truyền tải dữ liệu quan trọng.

+ Các thiết bị đặt trên vệ tinh có thể tận dụng năng lƣợng mặt trời để cung cấp điện hầu nhƣ cả ngày lẫn đêm

Tuy vậy thông tin vệ tinh cũng có một số nhƣợc điểm, đó là:

+ Kinh phí ban đầu để phóng một vệ tinh vào quỹ đạo khá lớn

+ Bức xạ của sóng vô tuyến trong thông tin vệ tinh bị tổn hao lớn trong môi trường truyền sóng

+ Khó bao phủ ở những vùng cực, khó đặt đúng quỹ đạo

+ Góc ngẩng tương đối thấp khi vĩ độ cao

Các dạng quỹ đạo của vệ tinh

Quỹ đạo của vệ tinh là hành trình trong không gian, nơi vệ tinh được cân bằng bởi lực hấp dẫn của Trái Đất và lực ly tâm do độ cong của quỹ đạo Ba thông số quan trọng của quỹ đạo bao gồm khoảng cách từ vệ tinh đến mặt đất, hình dạng quỹ đạo và góc nghiêng so với mặt bình độ Đặc điểm chung là mặt phẳng chuyển động của vệ tinh phải đi qua tâm Trái Đất.

4 mặt phẳng có thể là hình tròn hoặc hình elip Nếu quỹ đạo là tròn thì tâm của quỹ đạo tròn trùng với tâm của trái đất

Hình 1.1 Vệ tinh quỹ đạo tròn [1]

Nếu quỹ đạo là elip thì có một đầu elip nằm xa trái đất nhất gọi là viễn điểm và đầu gần trái đất nhất gọi là cận điểm

Quỹ đạo thông dụng hiện nay của vệ tinh là những dạng quỹ đạo sau đây:

1.3.1 Các quỹ đạo hình elip

Loại quỹ đạo này đảm bảo phủ sóng các vùng vĩ độ cao với một góc ngẩng lớn, điều này đặc biệt quan trọng trong nhiều ứng dụng khác nhau.

+ Giảm thiểu việc chặn các tia do sự che khuất vệ tinh của các cao ốc và cây cối

+ Việc bám vệ tinh đƣợc dễ dàng hơn

+ Giảm bớt đƣợc tạp âm mà anten trạm mặt đất thu nhận do can nhiễu từ các hệ thống thông tin vô tuyến dưới mặt đất

Quỹ đạo cực là quỹ đạo tròn với độ cao từ vài trăm đến nghìn km, nằm trong mặt phẳng chứa trục quay của Trái Đất, cho phép vệ tinh di chuyển qua các vùng khác nhau trên bề mặt Trái Đất Loại quỹ đạo này thường được sử dụng cho các vệ tinh quan sát như SPOT và các hệ thống phủ sóng toàn cầu như chùm vệ tinh IRIUM.

Quỹ đạo nghiêng là khi mặt phẳng quỹ đạo không nằm trên trục quay của Trái Đất và cũng không vuông góc với trục này Nhiều vệ tinh được tổ chức thành chùm vệ tinh với quỹ đạo tròn ở độ cao thấp, khoảng 1000km, cho phép phủ sóng toàn cầu trực tiếp đến người sử dụng, như GLOBAL STAR và LEOSAT.

Quỹ đạo xích đạo, nằm trong mặt phẳng xích đạo của trái đất, chứa các vệ tinh địa tĩnh (GEO) ở độ cao 35.768 km Những vệ tinh này xuất hiện như điểm cố định trên bầu trời, cung cấp vùng phủ sóng lên tới 43% diện tích bề mặt trái đất Ba vệ tinh địa tĩnh có khả năng phủ sóng toàn cầu, đảm bảo kết nối liên lạc hiệu quả.

Việc lựa chọn quỹ đạo vệ tinh phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể và mức độ can nhiễu mà hệ thống có thể chấp nhận Để duy trì vị trí trong quỹ đạo đã xác định, người ta áp dụng hai kỹ thuật ổn định chính: ổn định quay và ổn định ba trục.

Vệ tinh Vinasat-1 và Vinasat-2

Vệ tinh VINASAT-1, phóng lên quỹ đạo vào ngày 19/04/2008, là vệ tinh đầu tiên của Việt Nam, hoạt động ổn định tại vị trí 132ºE Với độ cao gần 36.000 km so với mặt đất, VINASAT-1 là vệ tinh địa tĩnh, góp phần quan trọng vào việc hoàn thiện cơ sở hạ tầng thông tin liên lạc quốc gia.

Chúng tôi cung cấp 6 cấp dịch vụ thiết yếu, bao gồm dịch vụ truyền dữ liệu, truyền hình quảng bá, điện thoại, fax và internet, phục vụ cho cả vùng sâu vùng xa Ngoài ra, chúng tôi còn có dịch vụ thu phát hình lưu động, trung kế mạng di động, và truyền hình hội nghị, đảm bảo an ninh quốc phòng Đặc biệt, chúng tôi cung cấp đường truyền thông tin cho các tình huống khẩn cấp như thiên tai, bão lũ, và hỗ trợ kết nối cho các khu vực hải đảo khó tiếp cận.

Sau khi hệ thống Vinasat-1 đi vào hoạt động và đạt dung lượng sử dụng 70%, ban quản lý đã tiến hành phóng vệ tinh Vinasat-2 tại vị trí 131,8ºE trên quỹ đạo địa tĩnh Vệ tinh này sử dụng băng tần Ku với 30 phát đáp (36 MHz/mỗi bộ), bao gồm 24 bộ khai thác thương mại và 6 bộ dự phòng Vinasat-2 có khả năng truyền dẫn tương đương 13.000 kênh thoại, internet, truyền số liệu hoặc khoảng 150 kênh truyền hình.

Vệ tinh sử dụng tần số đường lên: 13750-14500 MHz và đường xuống 10.950-11.700 MHz.

Cấu trúc vệ tinh

Vệ tinh VINASAT-1 hoạt động như một trạm phát lặp tích cực trong hệ thống thông tin siêu cao tần, kết nối giữa trạm mặt đất và vệ tinh VINASAT Cấu trúc của nó bao gồm hai phần chính.

Hình 1.3 Mô hình vệ tinh Vinasat-1 [3]

1.5.1.1 Tổng quan phân hệ tải

Bộ phận quan trọng nhất của hệ thống thông tin vệ tinh Vinasat-1 là phần tải vệ tinh, được thiết kế để hoạt động hiệu quả trên hai băng tần chính: băng Ku và băng C.

Phân hệ tải của Vinasat-1 cung cấp 12 kênh băng Ku có độ rộng mỗi kênh là

Bài viết đề cập đến việc sử dụng 36 MHz và 12 kênh băng C, trong đó có 10 kênh rộng 36 MHz và 2 kênh rộng 72 MHz Tải tin băng Ku áp dụng 12 trong số 16 bộ khuếch đại đèn sóng tuyến tính hóa với công suất 108W, trong khi tải tin băng C sử dụng 8 trong 11 bộ LTWTA có công suất 68W để thực hiện 3 kênh thứ cấp.

Thiết bị băng Ku hoạt động ở tần số hướng lên từ 13,75–14 GHz và 14,25-14,5 GHz, trong khi tần số hướng xuống nằm trong khoảng 10.95-11.2 GHz và 11.45-11.7 GHz Đối với thiết bị băng C, tần số hướng lên là 6.425-6.725 GHz và tần số hướng xuống từ 3.400-3.700 GHz.

Bảng 1.1 Phân bố tần số cho băng Ku [1]

Bảng 1.2 Phân bố tần số cho băng C [1]

1.5.1.2 Cấu tạo và hoạt động của phân hệ tải

+ Cấu tạo: Phân hệ có hai mặt phản xạ mô hình lưới kép được bố trí tại phía đông và phía tây của vệ tinh

Băng Ku được tải qua bề mặt phía sau của hai khối gương phản xạ dạng lưới kép ở hướng Tây và Đông Mặt sau của anten phía Đông nhận tín hiệu đường lên với phân cực thẳng, trong khi mặt sau của anten phía Tây phát tín hiệu đường xuống với phân cực ngang.

Hình 1.4 Sơ đồ khối chức năng phân hệ con tải tin ở băng Ku [8]

Các anten băng C được đặt ở mặt trước của hệ thống gương phản xạ lưới kép, với mặt phía Đông đảm nhận nhiệm vụ nhận và phát tín hiệu ở phân cực H, trong khi mặt phía Tây thực hiện chức năng nhận và phát ở phân cực thẳng.

Hình 1.5 Sơ đồ khối chức năng phân hệ con tải tin băng C [8]

Phần thân của hệ thống thông tin vệ tinh không tham gia trực tiếp vào quá trình phát lặp nhưng đảm bảo các điều kiện cần thiết cho tải hữu ích thực hiện chức năng của trạm phát lặp Nó được chia thành sáu phân hệ con, bao gồm: phân hệ điều khiển đo xa (CT&R), phân hệ điều khiển tư thế (GN&C), phân hệ điều khiển đường bay (FSW), phân hệ nguồn cho vệ tinh (EPS), phân hệ đẩy (PSS), và phân hệ quản lý nhiệt (TCS).

Hình 1.6 Sơ đồ khối chức năng phần thân [1]

1.5.2.1 Phân hệ điều khiển đo xa

Phân hệ CT&R trang bị cho vệ tinh khả năng thu nhận, xác nhận, phân phối và thực hiện các lệnh tuyến lên Để đảm bảo thông tin được truyền tải trong mọi hoạt động và tư thế của vệ tinh, hệ thống này bao gồm một anten vô hướng và các anten loa cho Command và Telemetry Trong các hoạt động quỹ đạo thông thường, lệnh gửi lên vệ tinh được nhận qua anten truyền thông băng C ở phía đông, trong khi anten loa được sử dụng để truyền Telemetry về mặt đất.

Phân hệ TC&R thu thập và chuyển tiếp Telemetry từ các phân hệ vệ tinh về trái đất, với khả năng tạo ra hai dòng Telemetry đồng thời Các dòng này được điều chế khóa dịch pha và sóng mang con, sau đó điều chế pha vào sóng mang Telemetry.

Phân hệ CT&R thực hiện việc tiếp nhận và phát lại âm tần thông qua các bộ phát Telemetry băng C, đồng thời cung cấp khả năng xử lý và tài nguyên bộ nhớ cần thiết cho cả phân hệ CT&R và các phân hệ khác Bộ vi xử lý trong hệ thống thực hiện các tính toán giám sát, điều khiển tư thế và theo dõi nhiệt độ của vệ tinh.

Phần RF trong hệ thống này có khả năng hoạt động như một bộ phát đáp băng tần hẹp cho tín hiệu âm tần Hoạt động của nó hoàn toàn độc lập với hệ thống truyền thông, đảm bảo không gây nhiễu đến lưu lượng thông tin.

1.5.2.2 Phân hệ điều khiển tƣ thế

Phân hệ này đảm bảo tư thế chính xác và ổn định của 3 trục trong suốt thời gian hoạt động của vệ tinh Trong quỹ đạo chuyển tiếp, tên lửa đẩy được sử dụng để điều khiển các hoạt động từ khi phóng cho đến khi thu nhận trái đất, xoay tư thế và đốt động cơ viễn điểm Các con quay hồi chuyển hoạt động liên tục trong suốt quá trình Trong quỹ đạo hoạt động, con quay hồi chuyển được dùng cho điều khiển thông thường, trong khi tên lửa đẩy thực hiện các thao tác stationkeeping Việc điều chỉnh momen đôi khi cũng được hỗ trợ bởi tên lửa đẩy Trong hoạt động bình thường, tư thế quán tính được truyền tải qua các tốc độ góc đo được từ bộ đo quán tính hoạt động liên tục.

+ Xác định tƣ thế của vệ tinh trong không gian

+ Điều khiển tư thế của vệ tinh hướng đến vùng dịch vụ

+ Thực hiện các quá trình maneuver để giữ vệ tinh trong vùng kinh độ và vĩ độ cho phép

+ Duy trì việc định hướng trong các quá trình maneuver

+ Khôi phục tƣ thế hoạt động từ bất kỳ tƣ thế nào

Phân hệ GN&C (Guidance, Navigation & Control) của vệ tinh đảm nhiệm việc điều khiển tư thế, giúp vệ tinh hướng tới vị trí mong muốn và duy trì quỹ đạo trong các vùng kinh độ và vĩ độ đã được xác định.

Phân hệ đẩy có chức năng quan trọng trong việc điều khiển chuyển động của vệ tinh sau khi tách khỏi thiết bị phóng Nó đảm nhiệm việc điều chỉnh tư thế, chuyển đổi từ quỹ đạo chuyển tiếp sang quỹ đạo hoạt động, và thực hiện các thao tác giữ vị trí ổn định cho vệ tinh.

Maneuver là quá trình thực hiện điều chỉnh quỹ đạo của vệ tinh Có hai quá trình maneuver đƣợc thực hiện định kỳ hàng tuần là:

+ North-South: Điều chỉnh độ nghiêng của quỹ đạo vệ tinh

+ East-West: Điều chỉnh trôi kinh đô của vệ tinh và độ lệch tâm của quỹ đạo

1.5.2.4 Phân hệ quản lý nhiệt

Phân hệ quản lý nhiệt của vệ tinh được thiết kế để duy trì tất cả các thành phần và thiết bị trong một khoảng nhiệt độ hẹp, thường ít nhất 20 °C so với dải nhiệt độ tiêu chuẩn Dải nhiệt độ tiêu chuẩn là khoảng mà tại đó từng thành phần đã được kiểm nghiệm và chứng nhận hoạt động an toàn, đảm bảo đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của phân hệ.

Trạm mặt đất

Trạm mặt đất là cơ sở liên lạc với vệ tinh thông qua giao diện vô tuyến, đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý tín hiệu từ băng tần cơ bản đến cao tần Do nằm ở hai đầu của tuyến vệ tinh, các trạm này thường xuyên thực hiện các quá trình phát tín hiệu lên vệ tinh qua anten.

Hình 1.9 Cấu hình trạm mặt đất [2]

Anten là một phần thiết yếu của trạm mặt đất, đóng vai trò quan trọng trong việc phát và thu sóng điện từ Thiết bị này không chỉ phát ra sóng điện từ theo tín hiệu điện mà còn chuyển đổi sóng điện từ thu được thành tín hiệu điện.

Trạm mặt đất sử dụng nhiều loại anten khác nhau, với đường kính thu – phát thường dao động từ 0.6 đến 30 m, tùy thuộc vào tiêu chuẩn của từng loại trạm.

- Hệ số tăng ích của anten parabol

Hệ số tăng ích của anten parabol G p , có thể tính theo biểu thức gần đúng

Trong đó: là hiệu suất của anten

 là bước sóng công tác (m) Với hiệu suất tiêu biểu của anten là 55% ( = 0,55), biểu thức 1.4a có thể viết:

Trong đó: c = 3.10 8 m/s là tốc độ truyền sóng và f là tần số, hoặc có thể viết dưới dạng dB:

Hệ số tăng ích của anten parabol tỷ lệ thuận với bình phương tần số và bình phương đường kính miệng parabol, có nghĩa là tần số cao hơn và gương parabol lớn hơn sẽ dẫn đến hệ số tăng ích Gp cao hơn.

1.6.2 Bộ khuếch đại tạp âm thấp LNA

Tín hiệu từ vệ tinh thường rất yếu, khoảng -150 DBW, và bị ảnh hưởng bởi tạp âm lớn Do đó, bộ khuếch đại tạp âm thấp (LNA) đóng vai trò quan trọng trong trạm mặt đất, giúp khuếch đại tín hiệu mà không làm giảm chất lượng của nó.

Lắp đặt LNA gần đầu thu sẽ cải thiện mức tín hiệu, giúp giảm tạp âm và suy hao nhờ vào việc rút ngắn chiều dài ống dẫn sóng.

- Các loại khuếch đại tạp âm thấp LNA

GaAs-FET amplifiers, utilizing Gallium Arsenide semiconductor field-effect transistors, are widely employed in high-frequency applications due to their broad bandwidth, high gain, and exceptional reliability.

Khuếch đại thông số hoạt động dựa trên nguyên tắc khi tín hiệu kích thích được áp lên điốt điện dung, làm thay đổi các thông số mạch điện và tạo ra điện trở âm, từ đó khuếch đại tín hiệu đầu vào Sự biến đổi điện dung của điốt do tín hiệu kích thích đóng vai trò quan trọng trong quá trình khuếch đại, trong khi việc giảm nội trở của điốt giúp cải thiện các đặc tính tạp âm thấp.

Giống như vệ tinh, các ES cũng sử dụng bộ đổi tần, nhưng chức năng của chúng không phải là chuyển đổi tần số từ hướng lên xuống mà là chuyển đổi tần số cao của sóng mang thành tần số trung và ngược lại (Up Converter và Down Converter) Bộ đổi tần thường được đặt sau bộ LNA của máy thu và sau bộ HPA của máy phát Để thuận tiện và giảm thiểu suy hao trên Feeder, LNA và bộ đổi tần thường được kết hợp thành một khối gọi là bộ đổi tần tạp âm thấp.

(LNC - Low Noise Convertor) đặt ngay sau anten Bộ đổi tần của các ES đƣợc đánh giá bằng những thông số đặc trƣng sau:

- Độ rộng dải tần (Bandwidth)

Tại trạm mặt đất, các bộ đổi tần hoạt động với hai băng tần tín hiệu chính là băng cao tần RF và băng trung tần IF Khi băng RF hẹp, như ở bộ phát đáp 36MHz, tần số trung tần thường khoảng 70 MHz hoặc dải IF 70±18 MHz Nếu băng RF rộng hơn, tần số IF cũng được chọn lớn hơn (ví dụ 140±36 MHz) để cải thiện khả năng lọc các tần số ảnh Trong tình huống này, trạm mặt đất có khả năng thu phát luồng số với tốc độ 120 Mbit/s theo phương thức TDMA-PSK.

Một vệ tinh có nhiều bộ phát đáp, cho phép hệ thống ES tương tác với nhiều bộ đổi tần Trong hệ thống vệ tinh đơn búp sóng, tín hiệu được phát đồng thời đến tất cả các trạm mặt đất trong mạng, đảm bảo khả năng phủ sóng rộng rãi.

ES là dải tần 500MHz của vệ tinh, chứa thông tin từ tất cả các trạm Các ES sử dụng bộ đổi tần và bộ lọc BPF để trích xuất tin tức cần thiết.

- Độ linh hoạt tần số (Frequency Agility)

Tần số và độ rộng băng sóng (IF hoặc RF) có thể cần điều chỉnh do nhu cầu tăng cao về lưu lượng thông tin hoặc khi thay thế vệ tinh mới Do đó, các bộ đổi tần cần có khả năng thay đổi thông số làm việc một cách nhanh chóng, thuận tiện và tiết kiệm chi phí Khả năng này được gọi là độ linh hoạt, và các bộ đổi tần kép đều sở hữu độ linh hoạt rất cao.

Trong hệ thống SCPC, mỗi sóng mang chỉ chứa một kênh cho một Transponder, nhưng để tiết kiệm, nhiều sóng mang có thể được đưa vào một bộ đổi tần chung Điều này có thể dẫn đến các thành phần xuyên điều chế và tần số ảnh Để giảm thiểu ảnh hưởng này, bộ đổi tần cần có độ tuyến tính tốt và khoảng cách đủ lớn giữa các sóng mang Đối với sóng mang trong hệ thống MCPC với nhiều kênh thông tin, độ tuyến tính của bộ đổi tần cũng cần cao để loại bỏ méo tín hiệu do can nhiễu giữa các kênh.

- Độ dung sai tần số sóng mang (Carrier Frequency Tolerance)

Trong quá trình truyền dẫn, tần số sóng mang có thể bị trượt do nhiều nguyên nhân, chẳng hạn như hiệu ứng Doppler Khi sóng mang đến máy thu của hệ thống ES, việc thu sóng mang trong khoảng tần số cho phép là rất quan trọng Khoảng tần số có thể xê dịch được quy định cụ thể, với dung sai nhỏ hơn cho các tần số thấp: ±40 KHz cho sóng mang 1.25 MHz, ±50 KHz cho sóng mang 2.5 MHz, ±80 KHz cho sóng mang 5 MHz, và ±250 KHz cho sóng mang TV Đối với hệ thống SCPC, dung sai yêu cầu còn thấp hơn, chỉ khoảng ±250 Hz Để đảm bảo chấp nhận được dung sai tần số, các bộ dao động nội cần sử dụng mạch dao động tinh thể tự động điều chỉnh.

- Các bộ đổi tần kép (Double Frequency Converters)

Các phương pháp đa truy nhập đến vệ tinh

Trong hệ thống thông tin vệ tinh, kỹ thuật đa truy nhập cho phép nhiều trạm cùng sử dụng một bộ phát đáp Hiện nay, có ba phương pháp chính được áp dụng trong kỹ thuật này.

1.7.1 Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA)

Phương pháp này là một trong những phương pháp phổ biến nhất trong hệ thống truyền thông Mỗi trạm mặt đất phát ra một sóng mang có tần số riêng biệt, khác với các trạm khác, và các sóng mang này được phân cách bởi những băng tần bảo vệ phù hợp để tránh hiện tượng chồng lấn.

Hình 1.12 Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) [1]

FDMA có khả năng áp dụng cho mọi hệ thống điều chế, bao gồm cả điều chế tương tự và điều chế số Trạm mặt đất sẽ sử dụng bộ lọc băng thông để chọn lọc các tín hiệu cần thiết cho việc thu thập thông tin.

Phương pháp này cho phép các trạm truyền dẫn hoạt động liên tục mà không cần điều khiển định thời đồng bộ, đồng thời sử dụng thiết bị đơn giản và hiệu quả trong việc sử dụng công suất vệ tinh Tuy nhiên, nó thiếu linh hoạt trong việc thay đổi cách phân phối kênh.

1.7.2 Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA)

Hệ thống TDMA (Time Division Multiple Access) là một phương pháp trong đó các trạm mặt đất chia sẻ một bộ phát đáp thông qua phân chia theo thời gian Để thực hiện điều này, hệ thống cần sử dụng sóng mang điều chế số TDMA thiết lập một khung thời gian gọi là khung TDMA, trong đó khung này được chia thành các khoảng thời gian riêng biệt, mỗi khoảng sẽ được phân bổ cho từng trạm khác nhau.

Mỗi trạm phát sóng được phân bổ một khe thời gian ngắn trong khung thời gian Để tránh sự chồng chéo giữa các sóng mang phát từ nhiều trạm, cần thiết lập một khoảng thời gian bảo vệ giữa các khe thời gian liền kề.

Hình 1.13 Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) [1]

Mỗi trạm thu sẽ phân tách các phần sóng mang của mình dựa trên tín hiệu nhận được theo phương pháp phân chia theo thời gian Hệ thống TDMA tối ưu hóa công suất vệ tinh và cho phép điều chỉnh dung lượng truyền một cách dễ dàng.

22 tải nên hệ thống này có ƣu điểm là linh hoạt trong việc chấp nhận thay đổi trong thiết lập tuyến

1.7.3 Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA)

Với công nghệ đa truy cập phân chia theo mã, các trạm trong mạng có khả năng phát tín hiệu đồng thời trên cùng một băng tần Trước khi phát, sóng mang được điều chế bằng một mẫu bít đặc biệt dành riêng cho mỗi trạm mặt đất Nhờ vào phương pháp này, mặc dù có nhiều tín hiệu điều chế được truyền đi, trạm mặt đất vẫn có thể tách biệt và giải điều chế các tín hiệu khác nhau nhờ vào mẫu bít đặc trưng.

Tất cả các tín hiệu từ các trạm đều có vị trí đồng nhất trong bộ phát đáp, cả về thời gian lẫn tần số Quá trình thu thực hiện trải phổ ngược với mã giống như mã trải phổ ở phía phát, giúp tách ra tín hiệu ban đầu Điều này cho phép thu được các tín hiệu mong muốn ngay cả khi các sóng mang trải phổ với mã khác đến cùng một thời điểm.

Hệ thống CDMA có ưu điểm nổi bật là hoạt động đơn giản, không yêu cầu sự đồng bộ truyền dẫn giữa các trạm, chỉ cần đồng bộ giữa máy thu và chuỗi sóng mang Kỹ thuật này giúp chống lại can nhiễu từ các hệ thống khác cũng như hiện tượng đa đường truyền Tuy nhiên, nhược điểm chính của CDMA là hiệu suất thấp.

TÍNH TOÁN ĐƯỜNG TRUYỀN VỆ TINH

Tính toán các tham số chung của tuyến truyền thông tin

Hình 2.1 Các tham số chung của tuyến thông tin vệ tinh [8]

Tính toán cự ly thông tin, góc ở tâm ( ) đƣợc tính theo công thức:

( ) là vĩ độ của trạm mặt đất (độ)

( ) là hiệu kinh độ đông của vệ tinh với trạm mặt đất,

Khoảng cách từ trạm mặt đất đến vệ tinh theo công thức:

√( ) (2.2) Trong đó: là góc ở tâm (độ)

Khoảng cách từ trạm mặt đất đến vệ tinh (R) được tính bằng km, với bán kính trái đất là (Km) và bán kính quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh r được xác định là r = 35786 + 6378 = 42164 (Km) Để tính toán góc ngẩng của anten trạm mặt đất, có thể tham khảo hình vẽ 2.1.

Trong hình 2.1: O là tâm trái đất, A là vị trí của trạm mặt đất, S là vị trí của vệ tinh, là góc ở tâm, là góc ngẩng của trạm mặt đất

Góc phương vị là góc dẫn đường cho anten quay tìm vệ tinh trên quỹ đạo địa tĩnh theo hướng Đông sang Tây

Góc phương vị được xác định bởi đường thẳng hướng về phía bắc đi qua trạm mặt đất và nối đến vệ tinh, được tính theo chiều kim đồng hồ Công thức tính góc phương vị sẽ giúp xác định vị trí chính xác trong không gian.

Góc phương vị được tính theo công thức:

Với là vĩ độ của trạm mặt đất tính bằng độ, là hiệu kinh độ đông của vệ tinh với trạm mặt đất,

Phân tích đường truyến tuyến lên

2.2.1 Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương EIRP

Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương EIRP (Equivalent Isotropic

Công suất bức xạ (Radiated Power) được xác định bằng tích số giữa công suất đầu vào của anten và hệ số tăng ích của anten đó Công suất bức xạ đẳng hướng là mức công suất phát ra từ một anten vô hướng Anten có búp sóng hẹp sẽ có EIRP cao hơn, giúp tập trung năng lượng bức xạ theo hướng cụ thể, đồng thời hạn chế nhiễu và giảm tổn hao năng lượng trong quá trình truyền sóng.

Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương được tính bằng công thức sau:

( ) ( ) (2.6) thông thường của trạm mặt đất có giá trị từ 0dBW đến 90dBW, còn của vệ tinh từ 20dBW đến 60dBW

EIRP cần được điều chỉnh một cách chính xác để tránh gây nhiễu cho các kênh cùng và kênh lân cận, trong khi EIRP quá thấp có thể dẫn đến giảm chất lượng dịch vụ.

2.2.2 Mật độ thông lƣợng công suất

Mật độ dòng công suất bức xạ hiệu dụng trên 1m 2 đƣợc tính bằng công thức: ( ) ( ) ( )

Mật độ thông lƣợng còn đƣợc tính theo công thức:

SFD: Dòng mật độ công suất bão hòa

IBO: Độ lùi đầu vào

2.2.3 Công suất phát của trạm mặt đất

Công suất phát của trạm mặt đất được xác định từ anten và tính bằng độ lùi đầu ra OBO so với công suất phát bão hòa của trạm.

OBO là độ lùi đầu ra của Anten trạm mặt đất cũng là độ dự trữ công suất cho trạm khi trời mƣa OBO = - (suy hao do mƣa)

2.2.4 Hệ số khuếch đại anten phát trạm mặt đất Độ lợi anten là thông số rất quan trọng trong trạm mặt đất, anten đặt ở ngõ vào để khuếch đại tín hiệu rất nhỏ từ pW đến nW Độ khuếch đại lớn sẽ làm tăng tỷ số C/ , nó liên quan đến đặc tính chảo anten và băng tần công tác:

D là đường kính của anten phát f U là tần số tín hiệu phát lên là hiệu suất của anten, thường khoảng 50% - 80% c là vận tốc ánh sáng, c = 3.10 8 m/s

2.2.5 Tổng suy hao tuyến lên

Tổng suy hao tuyến lên:

L FS là suy hao tuyến phát trong không gian tự do

L A là suy hao do anten (do mƣa và tầng khí quyển)

Suy hao tuyến lên trong không gian tự do đƣợc tính theo biểu thức:

L FS = 20log (4 ) + 20log (f U ) + 20log (R) – 20log (c) (2.12) Suy hao tuyến lên anten đƣợc tính theo biểu thức:

L dl : suy hao tầng khí quyển

L M : là suy hao do mƣa

- Suy hao do tầng tầng khí quyển

Tầng đối lưu chứa các khí như hơi nước, oxy, ozon và CO2, gây ra suy hao tín hiệu Suy hao này phụ thuộc vào tần số và góc ngẩng của anten, đặc biệt đáng kể khi tần số từ 10 GHz trở lên Anten có góc ngẩng lớn sẽ giảm thiểu suy hao do tầng đối lưu.

Do tuyến thiết kế là tuyến có băng tần là K u nên suy hao này ta không thể bỏ qua và đƣợc tính nhƣ sau:

Trong chất khí với hệ số suy hao k = 0,02 (dB/km), độ cao của tầng đối lưu là 11 km Do đó, đoạn đường sóng đi trong tầng đối lưu được tính từ chiều cao h dl của tầng đối lưu và chiều cao h S của trạm mặt đất, với h S = 0,01 km.

Để xác định giá trị suy hao do mưa, cần có số liệu thống kê khí tượng thủy văn về mật độ và dạng mưa, cũng như độ cao đám mây Theo bản đồ cường độ mưa trung bình hàng năm của khu vực châu Á (của ITU), Việt Nam nằm trong vùng N với cường độ mưa 100 mm/h, dẫn đến hệ số suy hao do mưa là 3,96 dB/km Độ cao của cơn mưa A được tính dựa trên vĩ độ: h_m = 3 + 0,028 nếu 0° < vĩ độ < 36°, và h_m = 4 - 0,075 nếu vĩ độ ≥ 36°.

- Tính toán đường đi thực tế sóng đi qua cơn mưa:

L S là đoạn đường thực tế sóng đi trong cơn mưa h S chiều cao của trạm mặt đất so với mức nước biển, lấy h S = 0.01km θ e góc ngẩng anten trạm mặt đất

- Xác định hệ số suy hao do mƣa tuyến lên u :

Suy hao do mưa là hàm của tần số và cường độ mưa ( u =3,96 dB/km) Suy hao do mƣa tuyến lên là: (L M ) U = u.LS (dB)

Tổng suy hao tuyến lên sẽ có giá trị cụ thể là:

L U = (L T D ) U + (L M ) U + L PC + L BS + (L DL ) U (2.13) Trong đó:

(L T D ) U : là suy hao tuyến lên trong không gian tự do

(L DL ) U : suy hao tầng khí quyển

(L M ) U : là suy hao do mƣa

L BS : là suy hao do lệch búp sóng

L PC: là suy hao do không thu đúng phân cực

2.2.6 Tỷ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm tuyến lên

- Công suất sóng mang thu đƣợc trên vệ tinh

Công suất sóng mang thu đƣợc trên vệ tinh đƣợc xác định bằng công thức:

: công suất bức xạ đẳng hướng tương đương của trạm mặt đất

L u : suy hao tổng cộng của tuyến lên

L F: suy hao do fidơ của vệ tinh

G GS độ lợi của anten thu ở vệ tinh và đƣợc tính bằng công thức sau:

( ) là hệ số phẩm chất của máy thu (dB/ o K)

Nhiệt độ tạp âm (o K) là mức độ nhiễu của tuyến lên, chủ yếu xuất phát từ nhiệt tạp âm của máy thu vệ tinh và anten thu vệ tinh Nhiệt độ này được tính toán dựa trên một công thức cụ thể.

, mà là nhiệt tạp âm của máy thu vệ tinh có giá trị bằng:

( ) , F là hệ số tạp âm của máy thu vệ tinh; T 0 là nhiệt độ chuẩn là nhiệt độ tạp âm của anten thu vệ tinh

- Tính công suất tạp âm tuyến lên

Công suất tạp âm tuyến lên (N U ) đƣợc xác định bằng công thức :

Trong đó: k: là hằng số Boltzmann, k = 1,38.10 -23 W/ 0 K

T U : là nhiệt tạp âm tuyến lên

- Tính tỷ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm tuyến lên

2.2.7 Tỷ số sóng mang trên mật độ công suất tạp âm

- Mật độ công suất nhiễu N 0 :

- Tỷ số sóng mang trên mật độ công suất tạp âm:

Phân tích đường truyền tuyến xuống

2.3.1 Tính toán độ lợi của anten trạm mặt đất

Hệ số khuếch đại anten thu trạm mặt đất có biểu thức tính tương tự như đối với hệ số khuếch đại anten phát trạm mặt đất:

D: đường kính của anten phát f D : tần số tín hiệu phát xuống

:hiệu suất của anten, thường khoảng 50% - 80%

2.3.2 Công suất sóng mang nhận đƣợc tại đầu thu trạm mặt đất

Công suất sóng mang thu đƣợc ở trạm mặt đất đƣợc xác định bằng công thức sau :

C RE = EIRP S - L D + G RE - L F (dBW) (2.19) Trong đó:

EIRPs : là công suất bức xạ đẳng hướng tương đương của vệ tinh

L d là suy hao tổng cộng của tuyến xuống

L f suy hao do fidơ của trạm mặt đất

G RE là độ lợi của anten thu ở trạm mặt đất

2.3.3 Hệ số phẩm chất trạm mặt đất

Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất (G/T) E đƣợc tính theo công thức:

G RE là độ lợi của anten thu ở trạm mặt đất

T sys : là nhiệt tạp âm hệ thống

Nhiệt tạp âm không gian chủ yếu bao gồm nhiệt tạp âm vũ trụ và nhiệt tạp âm mặt trời Nhiệt tạp âm vũ trụ có độ lớn khoảng 2,76 K, trong khi nhiệt tạp âm mặt trời có độ lớn khoảng 50 K Vì vậy, nhiệt tạp âm trong không gian có độ lớn tổng thể đáng kể.

- T A : nhiệt tạp âm nhận được ở đầu thu anten có giá trị tương đương với nhiệt tạp âm do mƣa:

Tm: nhiệt độ của cơn mƣa , nhiệt độ này đƣợc xác định :

T m =1,12T xq – 50; với nhiệt độ T xq 00 0 K

2.3.4 Tỷ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm

Tỷ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm đƣợc tính theo công thức:

Trong đó : ông suất sóng mang thu đƣợc ở trạm mặt đất

31 là công suất tạp âm hệ thống

2.3.5 Tỷ số công suất sóng mang trên mật độ công suất tạp âm

- Mật độ công suất nhiễu N 0 :

- Tỷ số sóng mang trên mật độ công suất tạp âm:

2.3.6 Tổng suy hao tuyến xuống

Tổng suy hao tuyến xuống:

L FS : suy hao tuyến xuống trong không gian tự do

L A : suy hao do anten (do mƣa và tầng khí quyển)

L BS : suy hao do lệch búp sóng

L PC: suy hao do không thu đúng phân cực

Suy hao tuyến xuống trong không gian tự do đƣợc tính theo biểu thức:

L FS = 20log (4 fDd)-20log (c) (dB) (2.26)

Suy hao tuyến lên anten đƣợc tính theo biểu thức:

L dl : suy hao tầng khí quyển

THIẾT KẾ MÔ PHỎNG TUYẾN THÔNG TIN VỆ TINH

Bài toán thiết kế tuyến thông tin vệ tinh Vinasat với trạm mặt đất thu ở thành phố Hà Tĩnh

6GHz Băng thông tín hiệu

Bảng 3.1 thông số trạm mặt đất phát

0,7 dB Hiệu suất anten phát

Bảng 3.2 thông số trạm mặt đất thu

3.1.1 Tính toán các giá trị cần tìm của tuyến

3.1.1.1 Tính toán cự ly thông tin, góc ngẩng và góc phương vị

+ Tính toán cự ly thông tin:

Ta tính đƣợc cự ly thông tin theo công thức:

Là hệ số âm và có độ lớn là -58º =>

+ Tính toán cự ly thông tin:

Ta tính đƣợc cự ly thông tin theo công thức:

Là hệ số âm và có độ lớn là -58º =>

- Tính toán EIRP của trạm mặt đất

Mà công suất phát là của anten dó đó, công suất bức xạ đẳng hướng tương đương của trạm mặt đất EIRP sẽ có giá trị là:

- Mật độ thông lƣợng sóng mang trên vệ tinh đƣợc xác định bởi công thức:

+ Suy hao trong không gian tự do đƣợc xác định bởi công thức :

( ) ( ) Nếu tính cả suy hao do mưa, do tầng đối lưu thì:

Tính toán nhiệt tạp âm tuyến lên

( ) Trong đó: F là hệ số tạp âm anten là: 3dB có giá trị giả thuyết là: 300ºK

Suy hao do fiđơ của vệ tinh giả thiết: 1dB có giá trị là: ( ) ( ) có giá trị giả thuyết là: 300ºK

+ Nhiệt tạp âm tổng tuyến lên có giá trị là: 300 + 298 = 598 (ºK)

- Độ lợi của anten thu ở vệ tinh :

N U = 10logk + 10logT U + 10logB , ta tính đƣợc công suất tạp âm nhƣ sau:

Tỷ số mật độ công suất sóng mang trên tạp âm đƣợc xác định bằng công thức:

C là công suất sóng mang và đƣợc xác định bằng công thức:

Công suất tạp âm tuyến lên ( ) có giá trị là:

Tỷ số có giá trị là:

- Tính toán tỷ số mật độ năng lƣợng bit trên tạp âm tuyến lên ứng với điều chế tốc độ 120Mbps :

- Tính toán độ lợi của anten trạm mặt Độ lợi của anten của trạm mặt đất trong trường hợp thu tính từ vệ tinh:

- Tính toán suy hao tuyến xuống

+ Suy hao trong không gian tự do

( ) Tính thêm suy hao do nước, tầng đối lưu thì:

- Tính công suất sóng mang nhận đƣợc tại đầu thu của trạm mặt đất:

- Tính toán nhiệt tạp âm hướng xuống

+ Nhiệt tạp âm không gian

+ Nhiệt tạp âm do mƣa:

(nhiệt tạp âm vũ trụ và nhiệt tạp âm mặt trời)

Nhiệt tạp âm do hệ thống fiđơ ta có:

T F =T 0 (L F -1) ; Trong đó T 0 nhiệt độ xung quanh giả thuyết 300 o K, suy hao feeder là 0,5; hệ số suy hao L F = = 1,12 do đó, T F sẽ có giá trị là:

+ Nhiệt tạp âm do máy thu

Theo giả thuyết đã cho ở bài toán là 360 o K

 Nhiệt tạp âm hệ thống

Tính toán tạp âm hệ thống T sys được thực hiện bằng cách xác định nhiệt tạp âm thu nhận tại đầu thu anten, tương đương với nhiệt độ tạp âm do mưa.

: nhiệt độ của cơn mƣa, nhiệt độ này xác định:

- Hệ số phẩm chất trạm mặt đất

Ta có thể tính đƣợc hệ số phẩm chất trạm mặt đất (G/T) E nhƣ sau:

- Công suất tạp âm hệ thống

Ta có thể tính đƣợc công suất tạp âm hệ thống N sys nhƣ sau:

N sys = 10log (1,38.10 -23 )+10log (670,9)+10log (51.10 6 ) = -123 (dBw)

- Tỷ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm

Ta có thể tính đƣợc tỷ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm ( ) nhƣ sau :

Công suất tạp âm tuyến xuống (N 0 ) có giá trị là :

=> Tỷ số C/N 0 có giá trị là :

- Tính toán tỷ số mật độ năng lƣợng trên tạp âm tuyến lên ứng với điều chế tốc độ 120 Mbps ⁄ :

Từ thông số này chúng ta có thể đánh giá đƣợc tuyến lên có đảm bảo yêu cầu truyền thông tin với độ tin cậy cao hay không.

Kết quả mô phỏng

Trong quá trình phát triển chương trình hỗ trợ tính toán cho người dùng, chúng ta sẽ sử dụng phần mềm Matlab, đặc biệt là công cụ GUIDE Đồ án này sẽ tập trung vào việc sử dụng các đối tượng điều khiển giao diện người dùng, hay còn gọi là uicontrol.

Hình 3.1 Giao diện làm việc của công cụ GUIDE trong Matlab 2017a

Hình 3.2 Phần viết mã cho các Uicontrol trong Matlab 2017a

Hình 3.3 Phần giao diện nhập thông tin và tính toán khoảng cách, góc ngẩng, góc phương vị của toàn tuyến

3.2.2 Tính toán các thông số truyền tuyến lên vệ tinh

Hình 3.4 Phần giao diện nhập thông tin và tính toán cho tuyến lên

3.2.3 Tính toán các thông số truyền tuyến xuống vệ tinh

Hình 3.5 Phần giao diện nhập thông tin và tính toán cho tuyến xuống

Quá trình mô phỏng cho phép tính toán các giá trị quan trọng của tuyến thông tin vệ tinh như góc ngẩng, góc phương vị và khoảng cách từ vệ tinh đến trạm mặt đất Ngoài ra, chúng ta có thể xác định công suất bức xạ đẳng hướng tương đương, mật độ thông lượng công suất và công suất phát của trạm mặt đất Các thông số khác như hệ số khuếch đại anten phát và tỷ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm cũng được tính toán Đối với tuyến xuống, chúng ta có thể xác định độ lợi của anten thu, công suất sóng mang nhận được và hệ số phẩm chất của trạm mặt đất Cuối cùng, việc đánh giá tỷ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm tổng suy hao tuyến xuống giúp đánh giá chất lượng đường truyền thông tin vệ tinh, phục vụ cho việc thiết kế tuyến thông tin vệ tinh trong thực tế.

Thông tin vệ tinh đóng vai trò quan trọng trong hệ thống thông tin liên lạc hiện đại, với nhiều ứng dụng thiết thực trong các lĩnh vực như chính trị, kinh tế và văn hóa.

Nhu cầu thông tin ngày càng cao đã thúc đẩy sự phát triển không ngừng của kỹ thuật vệ tinh, nhằm tối ưu hóa tính năng của thông tin vệ tinh và khắc phục các hạn chế như suy hao đường truyền, tạp âm cao và giới hạn quỹ đạo địa tĩnh Để đáp ứng yêu cầu này, các giải pháp bao gồm tăng công suất máy phát vệ tinh, sử dụng linh kiện với đặc tính tạp âm thấp và triển khai các hệ thống vệ tinh ở quỹ đạo thấp đã được áp dụng.

Với đề tài này, tôi đã nắm vững nguyên tắc hoạt động và các thông số kỹ thuật cơ bản của tuyến truyền dẫn thông tin bằng vệ tinh Tôi cũng hiểu rõ các công thức tính toán cho tuyến thông tin vệ tinh và đã xây dựng được một công cụ tính toán chính xác, trực quan, dễ sử dụng và hoạt động ổn định cho tuyến thông tin vệ tinh.

Do hạn chế về kiến thức và thời gian nghiên cứu, phần mềm hiện tại vẫn còn một số nhược điểm Cụ thể, nó chỉ thiết lập các thông số tính toán và đánh giá chung cho tuyến vệ tinh mà chưa đi sâu vào phân tích chi tiết các dịch vụ riêng lẻ Hơn nữa, thông tin về vị trí và thông số của các vệ tinh khác còn thiếu, cùng với việc cập nhật tín hiệu thu của các dịch vụ vệ tinh khác cũng chưa được thực hiện đầy đủ.