Đồ án Giao tiếp thông tin VINASAT-1 với trạm mặt đất

Phần A Lý Thuyết Tổng Quan CHƯƠNG 1 THÔNG TIN VỆ TINH VINASAT-1 1.1. Giới thiệu chung Đối với hệ thống thông tin vô tuyến mặt đất nếu hai trạm muốn thông tin cho nhau thì các anten của chúng phải nhìn th ấy nhau, đó gọi là thông tin vô tuyến trong tầm nhìn thẳng. Tuy nhiên do Trái Đất có dạng hình cầu nên khoảng cách giữa hai trạm sẽ bị hạn chế để đảm bảo điều kiện cho các anten còn trông thấy nhau. Đối với khả năng quảng bá cũng vậy, các khu vực trên mặt đất không nhìn thấy anten của đài phát sẽ không thu được tín hiệu nữa. Trong trường hợp bắt buộc phải truyền tin đi xa, người ta có thể dùng phương pháp nâng cao cột anten, truyền sóng phản xạ tầng điện ly hoặc xây dựng các trạm chuyển tiếp. Trên thực tế thì cả ba phương pháp trên đều có nhiều nhược điểm. Việc nâng độ cao của cột anten gặp rất nhiều khó khăn về kinh tế và kỹ thuật mà hiệu quả thì không được bao nhiêu. Nếu truyền sóng phản xạ tầng điện ly thì cần có công suất phát rất lớn và bị ảnh hưởng rất mạnh của môi trường truyền dẫn nên chất lượng tuyến không cao. Việc xây dựng các trạm chuyển tiếp giữa hai trạm đầu cuối sẽ cải thiện được chất lượng tuyến, nâng cao độ tin cậy nhưng chi phí lắp đặt các trạm trung chuyển lại quá cao và không thích hợp khi có nhu cầu mở thêm tuyến mới. Tóm lại, để có thể truyền tin đi xa người ta mong muốn xây dựng được các anten rất cao nhưng lại phải ổn định và vững chắc. Sự ra đời của vệ tinh chính là để thoả mãn nhu cầu đó, với vệ tinh người ta có thể truyền sóng đi rất xa và dễ dàng thông tin trên toàn cầu hơn bất cứ một hệ thống thông tin nào khác. Thông qua vệ tinh VINASAT-1, có thể phủ sóng rộng lớn nên vệ tinh rất thích hợp cho các phương thức truyền tin đa điểm đến đa điểm, điểm đến đa điểm (cho dịch vụ quảng bá) hay đa điểm đến một điểm trung tâm HUB (cho dịch vụ thu thập số liệu). 1.2. CÁC DẠNG QUỸ ĐẠO CỦA VỆ TINH * HEO: quỹ đạo elip cao * GEO (Geostatinary Earth Orbit) hay GSO (Geostationary Orbit): quỹ đạo địa tĩnh * MEO (Medium Earth Orbit): quỹ đạo trung * LEO (Low Earth Orbit): quỹ đạo thấp. Hinh 1.1. Quỹ đạo vệ tĩnh Các dãy băng tần hoạt động trong thông tin viễn thông được thống kê trong bản sau,trong đó băng C và Ku được dùng trong thông tin vệ tinh. Dãi tần(GHz)  Kí hiệu băng tần   0,1-0,3 0,3-1,0 1,0-2,0 2,0-4,0 4,0-8,0 8,0-12,0 12,0-18,0 18,0-27,0 27,0-40,0 40,0-75 75-110 110-300 300-3000  VHF UHF L S C X Ku K Ka V W Mm um   Bảng 1.1. Các dãy băng tần 1.3. TỔNG QUAN VỀ VINASAT-1 VINASAT-I là vệ tinh địa tĩnh do hãng sản xuất vệ tinh hàng đầu thế giới Lockheed Martin (Mỹ) cung cấp sử dụng platform model A2100 được đưa lên quỹ đạo 132 độ Đông ở độ cao 35.768 km so với trái đất, bằng tên lửa phóng Ariane 5 ECA (do hãnh Arianespace cung cấp) từ bãi phóng French Guyana (Nam Mỹ). Hình Hình 1.2. Tọa độ vệ tinh VINASAT-1 * VINASAT-I có chu kỳ bay bằng chu kỳ tự quay xung quanh trục của quả đất, chu kỳ đó theo giờ thiên văn là 23 giờ 56 phút 04,1 giây, có chiều cao 4m, nặng 2.600 kg, có dung lượng 20 bộ phát đáp trong đó 12 bộ băng tần Ku và 08 bộ băng tần C mở rộng với băng thông 36Mhz/1bộ, và có tuổi thọ đạt từ 15 - 20 năm. Với tổng mức đầu tư hơn 200 triệu USD. VINASAT-I sẽ đảm bảo các chỉ tiêu về kỹ thuật, chất lượng dịch vụ theo tiêu chuẩn quốc tế, không gây can nhiễu đến các hệ thống thông tin khác trong quá trình khai thác vệ tinh. * Hai trạm mặt đất điều khiển và vận hành VINASAT-1 được đặt tại Quế Dương và Bình Dương. được thiết kế có hệ số tin cậy và độ sẵn sàng là hơn 99,9% đảm bảo cho mục tiêu điều khiển vệ tinh VINASAT-1 hoạt động ổn định trên vị trí quỹ đạo. Hai trạm này được thiết kế cho phép dễ dàng mở rộng để điều khiển thêm các vệ tinh khác của Việt Nam sau này.Trạm điều khiển Quế Dương Trạm điều khiển Quế Dương là trạm điều khiển chính, gồm các phần: Hình 1.2. Trạm Hub tại Quế Dương Hệ thống thời gian thực Bộ mã hóa lệnh điều khiển Hệ thống chuyển động bay Hệ thống giám sát và điều khiển Hệ thống thông tin Hệ thống đào tạo và mô phỏng vệ tinh chuyển động, Hệ thống mô phỏng đo xa vệ tinh Hệ thống thiết bị RF và hệ thống anten. Trạm điều khiển Bình Dương là trạm điều khiển dự phòng, nếu trạm chính trong trường hợp không thể liên lạc để điều khiển hệ thống thì ngay lập tức trạm chính sẽ chuyển giao ngay cho trạm dự phòng. 1.3.1. Thông tin băng tần: ( Vinasat-1 sử dụng 2 băng tần là băng C và Ku để truyền tín hiệu thông tin * Băng tần C mở rộng (C-Extended): Số bộ phát đáp: 08 bộ (36 MHz/bộ) - Đường lên (Uplink): Tần số phát Tx: 6.425-6.725 MHz, BW :300MHz Phân cực: Đứng (Vertical), Ngang (Horizontal) - Đường xuống (Downlink): Tần số thu Rx: 3.400-3.700 MHz, BW :300MHz Phân cực: Đứng (Vertical), Ngang (Horizontal) - Mật độ dung lượng bão hòa (SFD): -85 dBW/m2 • Tham số chung phục vụ tính toán thiết kế đường truyền - Công suất bức xạ đẳng hướng bộ phát đáp (EIRP): 40dB - Độ lùi công suất đầu vào bộ phát đáp (IBO): -3dB - Độ lùi công suất đầu ra bộ phát đáp (OBO): -3dB - Mật độ thông lượng bão hoà bộ phát đáp (SFD): -85dBW/m2 - Hệ số khuếch đại trên nhiệt tạp âm bộ phát đáp (G/T):từ -8,3dB/0K đến -2dB/0K. Vùng phủ sóng bao gồm: Việt Nam, Đông Nam Á, Trung Quốc, Triều Tiên, Ấn Độ, Nhật Bản và Australia. Công suất bức xạ lên tới hơn 44 dBW đảm bảo chất lượng truyền dẫn cho các mạng thông tin viễn thông * Băng tần Ku Số bộ phát đáp: 12 bộ (36 MHz/bộ) - Đường lên (Uplink): Tần số phát Tx: 13.750-14.500 MHz Phân cực: Đứng (Vertical) - Đường xuống (Downlink): Tần số thu Rx: 10.950-11.700 MHz Phân cực: Ngang (Horizontal) • Tham số chung phục vụ tính toán thiết kế đường truyền - Công suất bức xạ đẳng hướng bộ phát đáp (EIRP): 55dB - Độ lùi công suất đầu vào bộ phát đáp (IBO): -3dB - Độ lùi công suất đầu ra bộ phát đáp (OBO): -3dB - Mật độ thông lượng bão hoà bộ phát đáp (SFD): -90dBW/m2 - Hệ số khuếch đại trên nhiệt tạp âm bộ phát đáp (G/T):từ +2,0dB/0K đến 6dB/0K. Vùng phủ sóng bao gồm: Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Lan và một phần Mianma. Với mức công suất bức xạ cao lên tới 55 dBW rất phù hợp cho các dịch vụ quảng bá ( Trung tâm NOC là một phần không thể thiếu trong hệ thống thông tin vệ tinh. Nhiệm vụ chính của NOC: -    Theo dõi và quản lí công suất vùng phủ sóng của vệ tinh -    Tính toán và theo dõi chất lượng các sóng mang của khách hàng -    Kiểm tra và giám sát các dịch vụ cung cấp cho khách hàng -    Triển khai việc đo thử dịch vụ, hỗ trợ khách hàng -    Phát hiện các loại nhiễu ảnh hưởng đến dịch vụ -     Cung cấp dịch vụ phát/thu hình, dịch vụ truyền hình quảng bá đến từng hộ gia đình (DTH) -    Cung cấp các dịch vụ VSAT (DAMA, TDM/TDMA, PAMA) -    Cung cấp mạng dùng riêng cho khách hàng -     Và nhiều dịch vụ khác
Hình 1.4. Dịch vụ vệ tinh Ưu điểm trong thông tin vệ tinh: 1) Giá thành thông tin vệ tinh không phụ thuộc vào cự ly giữa hai trạm. 2) Có khả năng thông tin quảng bá cũng như thông tin điểm nối điểm. Một vệ tinh có thể phủ sóng cho một vùng rộng lớn trên mặt đất (vệ tinh địa tĩnh ở búp sóng toàn cầu có vùng phủ sóng chiếm 1/3 bề mặt quả đất), như vậy một trạm mặt đất có thể thông tin với nhiều trạm mặt đất khác trong vùng phủ sóng đó. Nếu có 3 vệ tinh địa tĩnh phóng lên ở ba vị trí thích hợp thì sẽ phủ sóng toàn cầu do đó các dịch vụ thông tin toàn cầu sẽ đư ợc thực hiện. 3) Có khả năng băng rộng. Các bộ lặp trên vệ tinh thường là các thiết bị có băng tần rộng, có thể thực hiện nhiều loại dịch vụ thông tin băng rộng cũng như các dịch vụ khác. Độ rộng băng tần của mỗi bộ lặp (repeater) có thể lên đến hàng chục megahertz. Mỗi bộ lặp có thể được sử dụng cho hai trạm mặt đất trong vùng phủ sóng của vệ tinh. 4) Ít chịu ảnh hưởng bởi địa hình của mặt đất. Do độ cao bay lớn nên thông tin vệ tinh không bị ảnh hưởng bởi địa hình thiên nhiên như đồi núi, thành phố, sa mạc, đại dương. Sóng vô tuyến chuyển tiếp qua vệ tinh có thể truyền tới các vùng xa xôi hẻo lánh, hải đảo. Bởi vậy thông tin vệ tinh là phương tiện thông tin tốt nhất cho các vùng nông thôn và các vùng chưa phát triển. Thông tin vệ tin có thể cung cấp các loại dịch vụ phổ thông cho cả thành phố, nông thôn cũng như miền núi và hải đảo (ví dụ truyền hình, điện thoại dung lượng nhỏ). Thông tin vệ tinh đẩy nhanh sự phát triển nền công nghiệp và các phương tiện xử lý số liệu ở nông thôn. Thông tin vệ tinh là loại hình dịch vụ viễn thông có thể phục vụ cho cả vùng phát triển và chưa phát triển 5) Dịch vụ thông tin vệ tinh có băng tần rộng và có thể truyền tới bất kỳ nơi nào trên thế giới. Đẩy nhanh sự phát triển của các mạng truyền hình đặc biệt như truyền hình cáp, truyền hình trả tiền (pay TV). 6) Các dịch vụ cá nhân của khách hàng. Các trạm mặt đất nhỏ với anten kích thước bé có thể truy nhập đến các cơ sở dữ liệu, các cơ quan bộ và các hệ thống quản lý thông tin. Các trạm này có các thiết bị đầu cuối kích thước rất nhỏ, gọi là VSAT (very small aperture terminals). Các đầu cuối này thường được đặt tại nhà của khách hàng hay các khu vực có các yêu cầu dịch vụ phổ thông với dung lượng nhỏ 1.4. PHẦN KHÔNG GIAN CỦA VINASAT-1 Là khái niệm để chỉ một phần của hệ thống bao gồm vệ tinh và tất cả các thiết bị trợ giúp cho hoạt động của nó như các trạm điều khiển và trung tâm giám sát vệ tinh. Vệ tinh địa tĩnh, tuy chuyển động cùng vận tốc với vận tốc quay của trái đất, nhưng về bản chất trái đất là không tròn, quỹ đạo trái đất quay quanh mặt trời cũng không tròn, quỹ đạo mặt trăng quay quanh trái đất là không tròn, và quỹ đạo vệ tinh quay quanh trái đất cũng không tròn, những yếu tố này tác động đến quỹ đạo quay của vệ tinh theo định luật Hấp dẫn, làm quỹ đạo vệ tinh không hoàn toàn đứng yên mà luôn dao động, chúng dao động theo hình số 8 nằm ngang, tuy nhiên với mỗi vệ tinh khi được đưa lên vị trí nhất định trên quỹ đạo thi phải có khoảng giới hạn dao động nhất định. Theo tổ chức ITU trước đây, thì giới hạn tối đa cho khoảng cách giữa 2 vệ tinh là 20 , tuy nhiên ngày nay thì có nhiều vệ tinh được đưa lên quỹ đạo nên giới hạn này giảm còn 10 , vì mỗi vệ tinh trên quỹ đạo đều dao động, vì thế đã có 1 chuẩn được đưa ra cho khoảng dao động lớn nhất của 1 vệ tinh là 0.50, điều này giúp tránh được 2 vệ tinh va chạm nhau trong không gian. Nếu trong trường hợp nào đó vệ tinh bị ảnh hưởng của các tác động bên ngoài làm tăng quỹ đạo dao động, vượt qua khoảng giới hạn cho phép, thì lúc đó trạm điều khiển vệ tinh tại mặt đất sẽ gởi tín hiệu đến vệ tinh, kích hoạt bộ phần tên lửa hoạt động, đưa vệ tinh trở lại quỹ đạo như củ. 1.5. KỈ THUẬT ĐA TRUY NHẬP TRONG VỆ TINH Kỉ thuật sử dụng 1 vệ tinh chung cho nhiều trạm mặt đất và tăng hiệu quả sử dụng của nó đến cực đại gọi là đa truy nhập, hay nói cách khác, đa truy nhập là dùng 1 bộ phát đáp chung cho nhiều trạm mặt đất. Trong đa truy nhập cần làm sao cho sóng vô tuyến từ các trạm mặt đất riêng lẻ không thể can nhiễu nhau được. Với mục đích này, nên ta phải phân chia tần số, phân chia thời gian hoặc không gian của sóng vô tuyến cần thiết để truyền tin và phải phân phối tần số, các khe thời gian hoặc không gian đã chia một cách thích hợp cho từng trạm mặt đất. Từ quan điểm ghép kênh song mang trong một bộ phát đáp vệ tinh, đa truy nhập có thể phân chia thành 3 loại sau: FDMA : Đa truy nhập phân chia theo tần số TDMA: Đa truy nhập phân chia theo thời gian CDMA: Đa truy nhập phân chia theo mã 1.5.1. FDMA: FDMA là kỹ thuật đa truy nhập vệ tinh truyền thống và được sử dụng rộng rãi từ lâu. Trong FDMA, mỗi kết nối sóng mang giữa các trạm mặt đất qua vệ tinh được cấp phát ở một tần số khác nhau trên bộ phát đáp. Độ rộng băng thông cấp phát cho một sóng mang được ấn định trước tuỳ thuộc vào lưu lượng kênh truyền và phương thức điều chế áp dụng. Hình 1.4. Kỹ thuật FDMA Kỹ thuật FDMA đơn giản về cấu trúc, thiết bị rẻ tiền nhưng số lượng thiết bị trạm HUB sẽ rất lớn nếu mạng có nhiều trạm VSAT cùng kết nối. Hiệu quả sử dụng băng thông vệ tinh không cao, vì mỗi kết nối sóng mang của FDMA luôn luôn chiếm băng thông cho dù trạm có truyền dữ liệu hay không. Khi trạm không có liên lạc thì các sóng mang vẫn kết nối và chiếm băng thông vệ tinh. Giữa các sóng mang lân cận cần có khoảng bảo vệ để tránh gây nhiễu sang nhau. Với các kết nối truyền dẫn đường trục dung lượng lớn hoặc truyền hình quảng bá thì kỹ thuật phù hợp vẫn được áp dụng là FDMA. FDMA còn có nhược điểm là xuyên nhiễu điều chế giữa các sóng mang lân cận. Ngoài ra cần có dự phòng mức lùi đầu ra máy phát (backoff) khi một trạm phát nhiều sóng mang đồng thời 1.5..2. TDMA: Được định nghĩa là 1 khung TDMA. Một khung TDMA được chia thành các khe thời gian mà mỗi trạm mặt đất phát đi 1 sóng mang trong khe thời gian đã được phân định trong 1 chu kì thời gian đã cho. Trong TDMA sóng mang phát từ mỗi trạm mặt đất cần phải được điều khiển chính xác sao cho sóng mang của chúng nằm trong khoảng thời gian được phân phối bằng cách: Truyền số liệu 1 cách gián đoạn Cung cấp khoảng thời gian bảo vệ giữa các sóng mang phát gián đoạn sao cho chúng không chồng chấn lên nhau. Do đó phải có 1 trạm chuẩn để phát đi các tín hiệu Một đặc điểm của TDMA là do truyền dẫn theo các khoảng thời gian rời rạc, nên mỗi lần trạm đầu cuối phát thông tin (burst) yêu cầu tốc độ phát cao hơn nhiều so với dung lượng truyền dẫn thực sự của trạm. Điều này dẫn đến yêu cầu mức công xuất phát xạ của trạm cao hơn so với dùng kỹ thuật FDMA có cùng dung lượng Hình 1.5. Kỹ thuật TDMA 1.5.3. CDMA: CDMA là phương pháp đa truy nhập trong đó mỗi trạm mặt đất phát đi 1 tần số sóng mang giống nhau, nhưng sóng mang này trước đó đã được điều chế bằng 1 mẫu bit đặc biệt quy định cho mỗi trạm mặt đất trước khi phát tín hiệu đã điều chế. Trong loại đa truy nhập này, ngay cả khi có nhiều tín hiệu điều chế được đưa vào 1 bộ phát đáp, thì trạm mặt đất thu có thể tách tín hiệu cần thu từ các tín hiệu khác bằng cách sử dụng mã bit đặc biệt, do đó nó cho phép giải điều chế. Nếu xét đa truy nhập theo quan điểm phân phối kênh thì chia thành đa truy nhập phân phối trước và đa truy nhập phân phối theo yêu cầu. + Đa truy nhập phân phối trước: là đa truy nhập mà các kênh vệ tinh được phân định cố định cho các trạm mặt đất riêng, không phụ thuộc vào có hay không có các cuộc gọi phát đi. + Đa truy nhập phân phối theo yêu cầu: là đa truy nhập mà kênh vệ tinh được sắp xếp lại mỗi khi có yêu cầu thiết lập kênh từ các trạm mặt đất liên quan. Hình 1.6. Kỹ thuật CDMA CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG MẠNG VỆ TINH VSAT VÀ HUB 2.1. Cấu trúc trạm VSAT : VSAT (Verry Small Aperture Terminal) trạm mặt đất khẩu độ nhỏ hay đầu cuối khẩu độ nhỏ, được sử dụng phổ biến trong dịch vụ vệ tinh cố định (FSS) Theo chức năng trạm mặt đất VSAT được chia làm ba phần: Anten, khối thiết bị ngoài trời (ODU) và khối thiết bị trong nhà (IDU). Hầu hết các loại trạm mặt đất VSAT hoạt động ở các tần số khác nhau nhưng có cấu trúc tương đối giống nhau, ngoại trừ anten và mạch RF. Sơ đồ khối của ba phần như hình sau:
 Hình 2.1. Cấu hình tiêu biểu của một trạm VSAT ODU (Out-Door Unit) khối ngoài trời của VSAT chứa phần RF (chẳng hạn như bộ LNC-bộ khếch đại nhiễu thấp đối với phần chuyển đổi tần xuống và bộ HPC- bộ chuyển đổi công suất cao với phần chuyển đổi tần lên). Và được lắp đặt ngay sau tiêu điểm của anten. Anten với ODU có thể được lắp đặt dễ dàng trên đỉnh (nóc), nơi đặt đầu cuối của người dùng. Một khối IDU điển hình chứa một mạch IF, một modem và một bộ xử lý tín hiệu băng gốc. Đôi khi mạch điều chế cũng được chứa trong ODU thay vì IDU. IDU thường được lắp đặt ở đầu cuối dữ liệu người dùng và được kết nối trực tiếp đến các đầu cuối này thông qua giao tiếp thông tin dữ liệu chuẩn. IDU và ODU được nối với nhau bởi cáp IFL (Interfacility Link), khoảng từ 100 - 300m. Một phương pháp bố trí lắp đặt tiêu biểu của một trạm VSAT như hình:
 Hình 2.2: Cấu hình lắp đặt tiêu biểu của một trạm VSAT 2.1.1 Anten trạm VSAT. Có nhiều loại anten khác nhau có thể sử dụng ở trạm mặt đất. Tuỳ theo tiêu chuẩn từng loại trạm mà đường kính của anten thu – phát trạm mặt đất thông thường có đường kính từ 0.6 ÷ 30 m. 2.1.1.1. Anten Parabol có sơ cấp đặt tại tiêu điểm Hình 2.3. Anten Parabol Đây là loại anten có cấu trúc đơn giản nhất và giá thành thấp nhất, nó được dùng chủ yếu cho các trạm chỉ thu và các trạm nhỏ đặc biệt với dung lượng thấp. Tuy nhiên, các đặc tính của nó như hệ số tăng ích, búp sóng phụ không được tốt. Một nhược điểm nữa là cáp đấu nối từ loa thu đến máy phát và máy thu thường dài. Bởi vậy nó không được sử dụng ở các trạm mặt đất thông thường. 2.1.1.2. Anten Cassegrain Hình 2.4. Anten Cassegrain Loại anten này có thêm một gương phản xạ phụ vào gương phản xạ chính, hệ số tăng ích của anten được nâng lên và đặc tính búp sóng phụ cũng được cải thiện chút ít. Anten Cassegrain được sử dụng cho các trạm bình thường vừa thu vừa phát có quy mô trung bình. Loại này có một số ưu điểm là các thiết bị điện tử có thể được đặt sau mặt phản xạ chính cho phép nó gắn trực tiếp vào đầu thu phát sóng làm cho khoảng cách giữa các bức xạ có thể rút ngắn làm giảm suy hao ống dẫn sóng. 2.1.1.3. Anten lệch (bù) Anten lệch có bộ phận fiđơ, gương phản xạ phụ được đặt ở vị trí lệch một ít so với hướng trục chính của gương phản xạ chính để các bộ phận fiđơ và gương phản xạ phụ không che chắn các đường đi của sóng phản xạ từ gương chính. Anten lệch có 2 loại chính: Loại anten parabol lệch một gương phản xạ. Loại anten Gregorian có gương phản xạ phụ dạng elíp hoặc hypebol. Các anten này có hiệu quả đặc biệt khi cần giảm can nhiễu từ các đường thông tin vô tuyến khác. Hình 2.5 Anten lệch bù Loại anten lệch cho hiệu suất cao, tạp âm thấp, búp sóng phụ nhỏ, đặc tính phân cực tốt. Chúng thường được sử dụng cho các trạm mặt đất quy mô nhỏ chất lượng cao. Anten bao gồm gương phản xạ anten, bộ thu/phát sóng. Do anten phụ thuộc vào địa lý nên đường kính của anten có thể được chọn lựu từ nhà cung cấp tùy theo yêu cầu hệ số G/T và đặc tính EIRP của VSAT. Đối với hoạt động trong băng tần 14/12 Ghz các anten có đường kính từ 1.2-1.8m thường được sử dụng, tuy nhiên các anten có đường kính lớn hơn cũng được sử dụng khi hoạt động trong băng tần 6/4 Ghz cần có một độ dự trữ cao hơn tại vị trí gần rìa vùng phủ sóng của anten hoặc tại vùng có mưa lớn. 2.1.2. Khối thiết bị ngoài trời (ODU) của VSAT. Một khối ODU tiêu biểu là một khối tích hợp đơn được bảo vệ trong hộp chống sự tác động của thời tiết bên ngoài. Sơ đồ khố của ODU hoạt động ở băng thông 14/12Ghz
 Hình 2.6. Sơ đồ khối tiêu biểu của ODU Để bù vào suy hao truyền sóng lớn trong thông tin vệ tinh, đầu ra máy phát cần phải có công suất càng lớn càng tốt, do vậy ở trạm mặt đất sử dụng bộ khuếch đại công suất cao HPA. Chức năng cơ bản của một bộ khuếch đại công suất cao HPA trong một trạm mặt đất là khuếch đại các sóng mang cao tần RF ở mức thấp được cung cấp bởi các thiết bị truyền thông mặt đất phát thành mức công suất đủ cao để đưa ra anten phát lên vệ tinh. Trong các hệ thống vô tuyến trên mặt đất, khoảng cách giữa các trạm chuyển tiếp chỉ vài chục km nên công suất ra máy phát khoảng 10 W. So với hệ thống thông tin vệ tinh do khoảng cách chuyển tiếp dài khoảng 36000 km nên một trạm mặt đất lớn phát với công suất khoảng vài trăm W đến vài chục KW. Máy phát công suất cao gồm có một bộ khuếch đại trung tần IF, một bộ đổi tần lên U/C và một bộ khuếch đại công suất cao HPA. Bộ khuếch đại trung tần IF khuếch đại tín hiệu từ bộ điều chế đưa tới, tần số trung tần sau đó được biến đổi lên tần số sóng cực ngắn nhờ bộ đổi tần. Sau đó, tín hiệu được bộ khuếch đại công suất cao khuếch đại lên mức công suất yêu cầu để đưa ra anten phát phát lên vệ tinh. Tín hiệu thu từ vệ tinh về rất yếu, thường khoảng -150 dBW trên nền tạp âm lớn, vì vậy bộ khuếch đại tạp âm thấp LNA có một vai trò rất quan trọng trong trạm mặt đất để vừa khuếch đại tín hiệu nhận vừa không làm giảm chất lượng tín hiệu. Các yêu cầu kỹ thuật đối với bộ khuếch đại tạp âm thấp: -