Antenat

1. Antenat Leksion 10 sateliti PhD candidate. Lediona NISHANI

2. Aksesi i shumfishtë Aksesi i shumfishtëi referohet faktit se shumë stacione satelitorë ndajnë të njëjtin satelit. Sinjalet nga disa stacione tokësore mund të arrijnë në të njëjtën kohë në antenën satelitore nga i cili janë furnizuar në transponder i cili do të përpunojë sinjalin në disa mënyra – psh amplifikimi, zbulimi i gabimit, korrigjimi, filtrimi dhe ndryshimi i frekuencës – përpara furnizimit të sinjaleve tek antena satelitore për lidhjen poshtë.

3. Lidhja lart dhe lidhja poshtë veprojnë në frekuenca të ndryshme për të shmangur ciftimin direkt të sinjalit nga kanalet e transmetimit në të marrjes psh 6/4GHz (C band), 14/11GHz Ku band). Frekuencë më e lartë është përdorur për lidhjen-lart sepse antena satelitore ka mase të limituar dhe një temperaturë zhurme më të lartë (zakonisht 290K).

4. Amplifikimi është më i lartë në frekuencën e sipërme për një masë antene fikse. Në mënyrë të ngjashme, sinjali i transmetuar nga një satelit gjithmonë do të merret nga të gjitha stacionet tokësore. Pjesa më e madhe e mesazheve të ardhur nuk do të nevojiten nga një stacion tokësor specifik – ata duhet të filtrohen gjatë multipleximit. Në një sistem analog tipik një transponder mund të ketë një gjerësi brezi prej 36MHz, por ky mund të nën-ndahet në 12 nën-breza, secili me një gjerësi brezi prej 3MHz

5. Kur një stacion tokësor merr mesazhe prej fqinjësisë së tij përmes rrjetit PSTN I ndan ato në stacionet tokësore që kanë destinacion. Të gjitha mesazhet për një stacion tokësor të vecantë janë kombinuar në një nën-brez për lidhjen-lart. Ato janë perpunuar të gjitha nga transponderi satelitor dhe transmetuar në stacionin satelitor, por cdo stacion tokësor do të përpunojë vetëm nën-brezin e tij. Sic është vënë në dukje më parë, multipleximi dhe modulimi janë procese të ndarë dhe kombinime shumë të ndryshme të teknikave të ndryshme të dobishme për të cilën mund të përdoret.

6. Teknikat kryesore të multipleximit/modulimit/aksesit të shumfishtë që janë në përdorimin së fundmi për PSTN telefonin satelitore është FDM/FM/FDMA, por kjo të con në produkte ndërmodulimi të mëdha. Gjithmonë e në rritje, modulimi dixhital (PCM) po zëvendëson Teknikat analoge, që të cojnë tek TDM/PSK/TDMA. Me sistemet e përshkruar kaq shume kapaciteti i komunikimit ndërmjet stacioneve tokësor të ndryshëm është ‘projektuar’ para se gjithash kur gjerësitë e brezave të caktuara për cdo stacion janë fikse, dhe ndryshimet nuk mund të bëhen lehtë edhe nqs kërkesa ndryshon.

7. Kapaciteti mund të rritet, dhe të bëhet më shumë fleksibël, duke i)përdorur shumfishimin e rrezeve të njollave “multiple spot beams“që mund të orjentohen si kërkohet në pika të ndryshme të siperfaqes së tokës, dhe ii) përdorur një matrice komutimi në anijen e satelitit për të bashkë urdhëruar transmetimin e mesazhit me drejtimin e rrezes.

8. Vlerësimi i performancës të “VSWR”, Matja e frekuencës dhe gjatësisë së valës • Objektivat • Vlerësimi i performancës të “VSWR” • Matja e gjatësisë së valës me një pëcjellës vale të shkallezuar “slotted wave-guide” • Matja e gjatësisë së valës në përcjelles dhe në hapërsirë të lirë • Vënia në dukje e marrëdhënies ndërmjet frekuencës dhe gjatësisë së valës

9. Konceptet teorike Frekuenca Frekuenca f e një sinjali të transmetuar është e barabartë me raportin e shpejtësise së perhapjes c dhe gjatësisë së valës λ: f = c / λ ku: f = frekuenca e sinjalit c = shpejtësia e përhapjes λ = gjatësia e valës

10. Frekuenca kritike Një parametër i rëndësishëm i një trajektore vale është frekuenca e ndërprerjes e cila përcakton frekuencën minimale që mund të shpërhapet brenda të njëjtës trajktore. Frekuenca e ndërprerjes fC llogaritet nga marrëdhënia : fC = C / λC ku : λC = 2° dhe a = përmasën e brinjës më të largët të trajektores a b

11. Shpejtësia e Shpërhapjes Shpejtësia e Shpërhapjes në hapërsirë të lirë është praktikisht e barabartë me shpejtësinë e dritës: C0 = 3 x 108 Gjatësi e valës në përcjellës Është një marrëdhënie kryesore ndërmjet gjatësisë së valës në hapërsirë të lirë λ0 dhe gjatësisë së valës në përcjellës λg. λg = λ0 / √ 1 – (λ0 / λC)2 me : λg = gjatësi vale brenda përcjellësit λ0 = gjatësi vale në hapërsirë të lirë a = përmasa e brinjës më të largët të trajektores λC = gjatësi e valës kritike (e barabartë me 2a) nga marrëdhënia e mësipërme mund të gjejmë gjithashtu gjatësinë e valës në hapërsirë të lirë dhe frekuencën, edhe me formulat e mëposhtme.

12. Raporti i Tensionit të Valëve të qëndrueshme“VSWR - VOLTAGE STANDING - WAVE RATIO” • Raporti i Tensionit maksimal me tensionin minimal në një linjë quhet Raporti i Tensionit te Valëve të Qëndrueshme VSWR =Emax/Emin= Ei+Er/Ei-Er • Emax = Tensioni maksimal i Valës së Qëndrueshme • Emin = Tensioni minimal i Valës së Qëndrueshme • Ei = Amplituda e tensionit të valës së humbur • Er = Amplituda e tensionittëvalëssëreflektuar

13. Simulimet • Materialet e nevojshem • 1 njësi matëse VSWR/LEVEL mod.MW-MT • 2 pershtatës WG/Coax mod.MW-1 • 2 trajektorevalësh mod.MW-3 • 1 frekuencëmetër mod.MW-12 • 1 përcjellës vale ipërshkallëzuar mod.MW-5 • 1 shuarës variable mod.MW-6 • 1 detektor mod.MW-4 • 1 qarkishkurtër mod.MW-10 • 1 10dB antenë Horn mod.MW-16 • 1 tabelëkthyese mod.MW-22 • 1 plan reflektimi mod.MW-17A • 2 mbështetësetëlarta mod.MW-20 • 2 SMA-SMA kabëll koaksial • 1 BNC-BNC kabëll koaksial • 1 kabëll me 2 mm-fish

14. MW-12 MW-1 MW-3 MW-6 MW-5 MW-3 MW-1 MW-4 MW-UC MW-20 MW-20 MW-MT VSWR/LEVEL MW-TX Lidhja e komponenteve për vlerësimin e performancës të “VSWR”

15. Lidhja e komponenteve • Vendosim lidhjet ndërmjet njësive, sic janë përcaktuar në figurë duke përfshirë edhe pajisjet e fuqisë: • Kujdes me lidhjen midis njësisë së Transmetuesit dhe hyrjes së njësisë së Konvertuesit-lart (anët në të cilat janë llamba dhe hyrja e pajisjes së fuqisë) • Vendosim njësinë e Transmetimit në mënyrat e operimit të mëposhtme: SW1 = 1 SW2 = 1 SW3 = DIRECT LEVEL = - 25 • VendosimnjësinëMatësenëmënyrën e operimittëmëposhtme: • SW1 = 200 mV • SW2 = OFF

16. Kthejmë zhurmuesin mod.MW-6 të numëroje në drejtim të akrepave të orës duke zvogëluar zhurmat në minimum. • I japim fuqi dy njësive duke përdorur setin e Switch-eve për ndezje të cilët ndodhem në anën pasme • Rrisim nivelin e sinjalit “LEVEL Control” duke përftur pothuaj shkallën e plotë të instrumentit (192mV) e cila i konrespondon -1 dBm (shikojmë grafikun e vendosur në panelin e njësisë matëse mod.MW.MT).Për një matje më të saktë është e nevojshme të përdorim një milivoltmetër jashtë teminaleve + dhe – të Matësit

17. Rrisim shuarjet e zhurmave në mënyrë që të kemi një lexim rreth 15.4 mV që i korespondojnë rreth -16 dbm ( SW1= 100mV ). Në këto kushte ,kemi futur shuarësin në vijën 15 dB e cila ka dy efekte në dalje të amplifikuesit final të përfshirë në Konvertuesin-lart: • - Përmirëson me 30 dB VSWR e tij • - Mbron stadet finale nga 15 dB fuqi e reflektuar

18. Tabela e Përmirësimit të Performancës të VSWR

19. Performanca e ”VSWR” • Shuarjet e linjës së transmetimit përmiresojnë “VSWR” e një ngarkese apo antene. • Psh një antenë transmetuese me një “VSWR” 10:1 (poor) dhe një humbje linje 6 dB do të tregoje 1.5:1 (okay) nqs matet në transmetues. • Prandaj nqs ne jemi të interesuar të matim performancën e antenës,”VSWR” gjithmonë duhet të matet tek vet antena sesa tek dalja e transmetuesit. • “Return loss” është një matje në dB, raporti i fuqisë së valës së humbur “incidentwave” me atë të valës së reflektuar, dhe ka gjithmonë vlera pozitive

20. ReturnLoss = 10 log Pi/Pr = -20log Er/Ei = - 20 log VSWR-1/VSWR+1 • = -20 logρ • Pshnqsnjëngarkese ka një “Return Loss” 10 dB, atëhere1/10 e “incident power“ reflektohet. Sa më e lartë “return loss”, aq mëpakfuqihumbet. • KoeficentiireflektimitështënjënumërkompleksqëpërcaktohetsiEr/Ei • Përcaktojmë : Г = ZL- ZO / ZL+ZO • Koeficenti i reflektimit është vlera absolute e Г • Reflection coefficent = ρ = | Г|= VSWR-1/VSWR+1 VSWR=1+ρ/1-ρ

21. Matja e gjatësisë së valës në përcjellës • Ndezim mikrometrin e matësit të valës dhe me disa rrotullime e nxjerrim jashtë frekuencave të përdorura • Gjatë ushtrimit, nuk ndryshojmë pozicionin e zhurmuesit (e barabartë me 15dB ) e vendosur më parë. • Ndryshojmë përshtatësin WG/Coax në pjesën e jashtme me qarkun e shkurtër mod.MW-10 në mënyrë që të shkaktojë reflektim dhe si rrjedhim qëndrushmëri vale në përcues

22. I japim fuqi të dy pajisjeve • Lëvizim trailer-in tek ndarësi “slotted line” MW-5 dhe shohim vlerat minimale dhe maksimale në pajisje. Përfundimisht rregullojmë amplifikimin e pajisjes për të përftuar një lexim më të lehtë ( të majtjeve). • Matim distancën L në milimetër midis dy vlerave minimale ose maksimale (që janë të barabarta) • Gjatësia e valësnëpercuesikorespondondy herë kësaj distance, psh: • λg = 2L • Me formulën kontrollojmë që gjatësia e valës së matur në përcjellës është e njëjtë psh e barabartë me rreth 41 mm • λg = λ0 / √ 1 – (λ0 / λC)2

23. MW-4 MW-6 MW-12 MW-3 MW-5 MW-3 MW-1 MW-15 MW-UC MW-20 MW-20 MW-22 MW-TX MW-MT VSWR/LEVEL Mënyra e lidhjes së komponenteve MW-17A

24. Komponentet përbërëse: 1 tabelë kthyese mod.MW-22 1 plan reflektimi mod.MW-17A 1 10dB antenë Horn mod.MW-15 1 qarkishkurtër mod.MW-10 2 SMA-SMA kabëllkoaksial 1 BNC-BNC kabëllkoaksial 1 kabëll me 2 mm-fish

25. Konkluzionet • Ashtusikursepamëedhengaeksperimenti duke rriturshuarjet e zhurmavenëmënyrëqëtëkeminjëleximrreth 15.4 mV, kjondikonnëdaljetëamplifikuesit final tëpërfshirënëKonvertuesin-lart duke zvogëluar “VSWR” : Mbronstadet finale nga 15 dB fuqi e reflektuar • Nëvarësinganatyra e valëvetëqëndrueshme, ranguivleravenumeriketë “VSWR” varionnga 1 (Zl =Z0, në valet jotëqëndrueshme) nënjëvlerëinfinitpërnjëreflektimteorik total. • Duke qenësë ka gjithmonënjëhumbjetëvogëlnëlinjë, tensioni minimal nukështëasnjëherë zero dhe “VSWR”ështëgjithmonënjëvlerë e fundme. • Megjithatënëse “VSWR” ështënënjësasitëposacme, humbjet e fuqisënëlinje do tëjenëmëtëultanëkrahasim me fuqinë e transmetimit. • Shuarjet e linjëssëtransmetimitpërmiresojnë “VSWR” e njëngarkeseapoantene.