Tuesday, April 21, 2015

Phân biệt LOS, NLOS và nLOS

     LOS (Line of Sight) nghĩa là tầm nhìn thẳng. Khi anten thu và anten phát có thể nhìn thấy nhau mà không bị một vật nào làm cản trở. Nhưng trong thực tế, khi giải quyết các vấn đề trong truyền thông vô tuyến, chúng ta hay nhắc đến vùng Fresnel. 
     Khi có một vài vật cản trở nhỏ vào trong vùng Fresnel mà không cản trở đến tầm nhìn thẳng của bộ thu phát, ta gọi đó là nLOS (near Line of Sight), dĩ nhiên là sẽ có những suy giảm nhất định về hiệu suất tín hiệu, tùy thuộc vào độ lấn sâu của vật cản trong vùng Fresnel, nhưng các liên kết vô tuyến sẽ hoạt động ở mức chấp nhận được với nLOS.
     Vì vậy khi 2 anten có thể nhìn thấy nhau, chưa chắc là ta đã có LOS đâu nhé. Có thể ta mới chỉ có nLOS thôi.
     Khi mà anten thu và anten phát không thể nhìn thấy nhau do sự cản trở của các vật cản, ta gọi đó là NLOS (Non Line of Sight). Trong trường hợp này, liên kết vô tuyến sẽ bị ảnh hưởng đáng kể, và chất lượng đường truyền sẽ ở mức thấp. Để khắc phục tình trạng này, ta thường phải đặt các bộ lặp (Repeater) để bù lại những suy hao mà cản vật cản gây ra cho tín hiệu.

Kỹ thuật MIMO

     MIMO (multiple-input and multiple-output) là kỹ thuật làm tăng năng suất của liên kết vô tuyến, sử dụng nhiều anten phát và anten thu để truyền dữ liệu. MIMO đang dần trở thành thành phần cốt yếu trong các tiêu chuẩn truyền thông không dây, như IEEE 802.11n (Wi-Fi), IEEE 802.11ac (Wi-Fi), HSPA+ (3G), WiMAX (4G), and Long Term Evolution (4G). 
     Kỹ thuật MIMO tập trung chủ yếu vào 3 hướng: kỹ thuật beamforming đa luồng, ghép kênh không gian, mã hóa phân tập (thời gian, không gian...), để nâng cao chất lượng truyền tin.
     Khi bộ thu tín hiệu có nhiều hơn một anten, kỹ thuật beamforming thông thường (đơn luồng) không thể tối ưu hóa tín hiệu cho tất cả các anten thu này, vì thế người ta sử dụng kỹ thuật beamforming đa luồng nhằm mục đích tối ưu hóa tín hiệu cho tất cả các anten trên bộ thu tín hiệu.
     Trong kỹ thuật ghép kênh không gian, một tín hiệu tốc độ cao sẽ được chia nhỏ thành các dòng tín hiệu hiệu tốc độ thấp hơn và được phát trên các anten khác nhau ở cùng một kênh tần số. Kỹ thuật này rất hiệu quả để tăng năng suất của kênh và tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR). Kỹ thuật ghép kênh không gian làm cho bộ thu tín hiệu trở nên phức tạp hơn. Vì vậy người ta thường kết hợp MIMO với kỹ thuật OFDMA hay OFDM để giải quyết các vấn đề về fading đa đường. Tiêu chuẩn IEEE 802.16e là sự kết hợp giữa MIMO và OFDMA; còn IEEE 802.11n kết hợp MIMO và OFDM.
     Trong kỹ thuật mã hóa phân tập, một dòng tín hiệu được phát đi sau khi đã được mã hóa bằng kỹ thuật mã hóa thời gian - không gian. Nó tận dụng sự không phụ thuộc vào fading trong các liên kết đa anten để làm tăng độ phân tập tín hiệu.

     MIMO được thiết kế để sự dụng trong các tiêu chuẩn điện thoại di động của 3GPP, 3GPP2, trong số đó HSPA+ và LTE là những tiêu chuẩn đi tiên phong.
     Ngoài ra kỹ thuật MIMO còn được sử dụng trong các hệ thống thông tin hữu tuyến. Ví dụ như tiêu chuẩn mạng gia đình ITU-T G.9963 , sử dụng kỹ thuật MIMO trong hệ thống đường dây tải điện để truyền tải nhiều tín hiệu trên nhiều đường dây điện AC.

Monday, April 20, 2015

Tỷ số bit lỗi BER


     Số bit lỗi là số bit thu được của một dòng dữ liệu trên một kênh truyền, bị thay đổi do tác động của tạp âm, nhiễu, biến dạng hay lỗi do quá trình đồng bộ tín hiệu ...

     Tỷ số lỗi bit BER (bit error rate) có thể định nghĩa là số bit lỗi trên một đơn vị thời gian. Hoặc là tỷ số bit lỗi chia cho tổng số bit truyền trong một khoảng thời gian xác định. Nó được đo bằng đơn vị %.


     Để thông tin thu phát đạt độ tin cậy cao, đảm bảo cho thiết bị hoạt động không bị lỗi thì tỷ số này càng nhỏ càng tốt, thông thường tỷ số này ở mức 10^-3, nhưng để chất lượng thông tin tốt, phải đạt 10^-6.
     Có một thông số tương tự với BER, đó là PER (packet error rate) - tỷ số lỗi gói (dữ liệu), đây là tỷ số gói dữ liệu bị lỗi trên tổng số gói dữ liệu nhận được. Một gói dữ liệu bị coi lã lỗi nếu như ít nhất một bit của nó bị sai lệch.

Phân tập tần số và phân tập không gian

     Phân tập tần số và phân tập không gian là hai phương pháp dùng để giảm ảnh hưởng của fading (fading phẳng và fading lựa chọn tần số đa đường) và nâng cao chất lượng tín hiệu thu. Việc sử dụng nhiều hơn một anten, hay tần số để thu phát một tín hiệu sẽ giúp cho việc tổng hợp lại tín hiệu ở đầu thu được tốt hơn, thông tin thu được sẽ chính xác hơn, chỉ có điều nguồn tài nguyên không gian và tần số cần phải sử dụng nhiều hơn, tốn kém hơn.

     Phân tập theo không gian là kỹ thuật thu hoặc phát một tín hiệu trên 2 hay nhiều anten với cùng một tần số vô tuyến. Khoảng cách giữa các anten của máy phát và máy thu phải được tính toán sao cho các tín hiệu riêng biệt được thu không tương quan với nhau. Trong thực thế thì không thể nào đạt được trạng thái lý tưởng này. Vì vậy chúng ta phải tính toán sao cho hệ số tương quan của các tín hiệu thu là nhỏ nhất có thể. Ta có thể dùng công thức sau để biểu thị hệ số tương quan không gian theo khoảng cách:
s[m] - là khoảng cách giữa 2 anten thu (hoặc 2 anten phát),
f[GHz] - là tấn số hoạt động của sóng mang vô tuyến,
d[km] - là khoảng cách truyền dẫn.

     Thực nghiệm cho thấy, ta phải chọn khoảng cách giữa 2 anten sao cho hệ số tương quan không gian không vượt quá 0,6.
     Hệ số cải thiện phân tập theo không gian:
s[m] - là khoảng cách giữa 2 anten,
f[GHz] - là tần số sóng mang vô tuyến,
ar - là hệ số khuếch đại điện áp tương đối của anten phân tập so với anten chính.
d[km] - là khoảng cách truyền dẫn,
Fm - là độ dự trữ fading phẳng.

     Khi không thể tìm được vị trí tốt nhất giữa 2 anten bằng các phương pháp mô phỏng, thì khoảng cách giữa 2 anten phải lớn hơn 150λ. Đây là thông số gần đúng cho một tuyến truyền dẫn có chiều dài từ 20 đến 70km và hoạt động trên dải tần từ 2 đến 11GHz.

     Phân tập theo tần số là kỹ thuật thu hoặc phát một tín hiệu trên hai hay nhiều kênh (tần số sóng vô tuyến) khác nhau. 
     Hệ số cải thiện phân tập theo tần số:
f[GHz] -  là tấn số trung tâm của băng tần,
d[km]- là độ dài đường truyền,
Δf/f[%] - là khoảng cách tần số tương đối,
Fm [dB] - là độ dự trữ fading.

     Công thức trên sử dụng cho hệ thống thông anten hoạt động ở tần số 2 - 11GHz, khoảng cách d từ 30 đến 70km, Δf/f <= 5%. Khi đó Iof >=5.
     Việc phân tập theo tần số đem đến hệ số cải thiện tốt hơn, nhưng việc sử dụng tài nguyên tần số lại không hiệu quả. 
     Để tăng hiệu quả chống fading, người ta có thể sử dụng kết hợp cả phân tập không gian và phân tập tần số.

Các nhân tố ảnh hưởng tới việc truyền sóng vô tuyến

  • Suy hao khi truyền lan trong không gian tự do:
Khoảng không gian mà các sóng lan truyền bị suy hao gọi là không gian tự do. Mức độ suy hao tín hiệu khi truyền từ anten phát tới anten thu tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa hai anten và tỷ lệ nghịch với độ dài bước sóng. Đây gọi là suy hao truyền lan trong không gian tự do.
d[m] là khoảng cách giữa hai anten, 
λ[m] là độ dài bước sóng vô tuyến.

  • Ảnh hưởng của fading và mưa:
Fading là sự thay đổi cường độ tín hiệu sóng mang cao tần do sự thay đổi khí quyển và phản xạ mặt đất, nước trong truyền sóng. 
Trong thông tin vô tuyến tầm nhìn thẳng, ở dải tần GHz, ảnh hưởng của fading đa đường và mưa ảnh hưởng nhiều đến sự lan truyền sóng. Suy hao do Fading đa đường tăng khi khoảng cách truyền dẫn tăng, nhưng nó không phụ thuộc nhiều vào tần số sóng mang. Ngược lại, suy hao do mưa lại tăng dần khi sóng mang làm việc ở dải tần số cao. Có thể nói, với các đường truyền dài và tần số hoạt động thấp thì fading đa đường là ảnh hưởng chính. Còn với các tuyến ngắn và tần số hoạt động cao thì suy hao do mưa là chủ yếu. 

  • Sự can nhiễu của sóng vô tuyến:
Thiết bị thông tin tăng lên rất nhanh mỗi ngày, nên số lượng sóng lan truyền trong không gian tự do là rất lớn. Sự tác động của chúng lẫn nhau là không thể nào tránh khỏi. Các sóng can nhiễu lẫn nhau có thể trùng hoặc không trùng tần số. Ví dụ như hai trạm viba hoạt động ở hai vùng lân cận, hoạt động trên cùng một dải tần số hoặc là trên các dải tần số gần nhau. Ngoài ra nó còn bị ảnh hưởng bởi các trạm mặt đất của các hệ thống thông tin vệ tin lân cận...

Tuesday, April 14, 2015

Vùng Fresnel


     Trong lý thuyết anten, vùng Fresnel là một công cụ hiệu quả giúp ta có thể tính toán được lượng suy hao của tín hiệu do các hiện tượng phản xạ, tán xạ, nhiễu xạ, mà tín hiệu gặp phải trên đường truyền. Thực chất đây là một trong số rất nhiều các khối elip (3 chiều) đồng tâm, với 2 đỉnh elip là đầu thu và đầu phát tín hiệu. Ngoài đường truyền thẳng, thì tín hiệu truyền từ đầu phát tới đâu thu có thể phản xạ, tán xạ theo nhiều đường khác nhau, trong vùng Fresnel này. Đó là nguyên nhân gây ra sự lệch pha của tín hiệu tại đầu thu.
     Các vùng này thường được ký hiệu là: F1, F2, F3 ... Nhưng thực tế thì chỉ có 3 vùng Fresnel đầu tiên là có ảnh hưởng nhiều đến sự lan truyền sóng vô tuyến.
     Tín hiệu trong vùng Fresnel có thể lệch pha với tín hiệu gốc từ 0 đến 90 độ. Ở vùng Fresnel 2 là từ 90 đến 270 độ. Vùng Fresnel 3 là từ 270 đến 450 độ.
     Thực tế cho thấy, không nên quá 40% vùng Fresnel bị che khuất bởi các vật cản. Tuy nhiên khuyến nghị cho hiệu suất tối ưu là không quá 20%.
     Để có thể tính toán được vùng Fresnel là có thể dùng công thức:

  • Fn là bán kính vùng Fresnel thứ n
  • d1 và d2 là khoảng cách từ điểm P (điểm tính bán kính) tới đầu phát và đầu thu. Nếu P nằm chính giữa đầu phát và đầu thu thì bán kính đó đạt giá trị cực đại. Khi đó d1 = d2; D = d1 + d2; λ = c/f. Ta sẽ có công thức đơn giản hơn:
     Nhờ việc tính được bán kính vùng Fresnel, ta có thể dễ dàng tính toán được chiều cao cần thiết của các cột anten để có thể đảm bảo được truyền tín hiệu không bị cản trở quá nhiều (<40%).




Wednesday, April 8, 2015

Linh kiện thụ động và tích cực, tuyến tính và phi tuyến tính

     Với những ai học ngành điện tử viễn thông, chắc hẳn các bạn đã nghe tới thuật ngữ "linh kiện điện tự thụ động, hay tích cực". 
     Thực chất, những linh kiện thụ động là những linh kiện điện tử chỉ có khả năng xử lý và tiêu thụ năng lượng điện, ví dụ như điện trở, tụ điện, cuộn cảm, bộ biến áp. Chúng hoạt động không cần nguồn cấp.
     Còn linh kiện gọi là tích cực bởi vì chúng có khả năng biến đổi, hay thậm trí tạo ra tín hiệu. Ví dụ như: Transistor, Diode hầm, bộ phát tín hiệu đa hài, bóng bán dẫn. Những linh kiện này cần phải có nguồn cấp để có thể hoạt động được.
     Khi nói đến tuyến tính, ta hiểu nôm na là sự thay đổi tín hiệu đầu ra tỉ lệ thuận với sự thay đổi tín hiệu đầu vào. Ví dụ như một điện trở có giá trị xác định, dòng điện chạy qua nó càng lớn thì độ sụt áp (hiệu điện thế 2 đầu điện trở) càng lớn.
    Trong một mạch điện, linh kiện tuyến tính là linh kiện có quan hệ tuyến tính giữa dòng điện và hiệu điện thế, giá trị các thông số của nó là ổn định và không phụ thuộc vào dòng điện hay hiệu điện thế đặt vào nó. Ví dụ như: điện trở (R), tụ điện (C), cuộn cảm (L) hay biến áp...
     Ngược lại, các linh kiện phi tuyến tính là các linh kiện có quan hệ không tuyến tính giữa tín hiệu đầu vào và đầu ra. Ví dụ như với một diode, dòng điện là một hàm không tuyến tính với hiệu điện thế. Hầu hết các các thiết bị bán dẫn đều có đặc tính phi tuyến.

Tụ điện




Cấu tạo tụ gốm (bên trái) và tụ hóa (bên phải)

     Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động tạo bởi hai bề mặt dẫn điện được ngăn cách bởi điện môi. Khi có chênh lệch điện thế tại hai bề mặt, tại các bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng cường độ, nhưng trái dấu. Thực chất đây là một linh kiện có khả năng tích trữ và phóng điện.
     Về mặt lưu trữ năng lượng, tụ điện có phần giống với ắc qui. Mặc dù cách hoạt động của chúng thì hoàn toàn khác nhau, nhưng chúng đều cùng lưu trữ năng lượng điện. Ắc qui có 2 cực, bên trong xảy ra phản ứng hóa học để tạo ra electron ở cực này và chuyển electron sang cực còn lại. Tụ điện thì đơn giản hơn, nó không thể tạo ra electron - nó chỉ lưu trữ chúng. Tụ điện có khả năng nạp và xả rất nhanh. Đây là một ưu thế của nó so với ắc qui.
     Điện dung (C) là đại lượng vật lý nói lên khả năng tích điện giữa hai bản cực của tụ điện, điện dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu làm chất điện môi và khoảng cách giữ hai bản cực. Đơn vị của đại lượng điện dung là Fara [F]. Trong thực tế đơn vị Fara là trị số rất lớn, do đó thường dùng các đơn vị đo nhỏ hơn như micro Fara (1µF=10−6F), nano Fara (1nF=10−9F), pico Fara (1pF=10−12F).
     Tụ điện phân cực (có cực xác định) hoặc theo cấu tạo còn gọi là tụ hóa. Thường trên tụ quy ước cực âm phân biệt bằng một vạch màu sáng dọc theo thân tụ, khi tụ mới chưa cắt chân thì chân dài hơn sẽ là cực dương. Khi đấu nối phải đúng cực âm - dương. Trị số của tụ phân cực vào khoảng 0,47μF đến 4.700μF, thường dùng trong các mạch tần số làm việc thấp, dùng lọc nguồn.
     Tụ điện không phân cực (không xác định cực dương âm); theo cấu tạo có thể là tụ giấy, tụ gốm, hoặc tụ mica. Tụ xoay chiều thường có trị số điện dung nhỏ hơn 0,47μF và thường được sử dụng trong các mạch điện tần số cao hoặc mạch lọc nhiễu.
     Tụ điện có trị số biến đổi, hay còn gọi tụ xoay, là tụ có thể thay đổi giá trị điện dung, tụ này thường được sử dụng trong kỹ thuật Radio để thay đổi tần số cộng hưởng khi ta dò đài (kênh tần số).
     
     Ta thấy rằng bất kể tụ điện nào cũng được ghi trị số điện áp ngay sau giá trị điện dung, đây chính là giá trị điện áp cực đại mà tụ chịu được, quá điện áp này tụ sẽ bị nổ. Vì vậy khi lắp tụ điện vào trong một mạch điện có điện áp là U thì bao giờ người ta cũng lắp tụ điện có giá trị điện áp Max cao gấp khoảng 1,4 lần.
     Tụ điện được sử dụng rất nhiều trong kỹ thuật điện và điện tử, trong các thiết bị điện tử, tụ điện là một linh kiện không thể thiếu đươc, mỗi mạch điện tụ đều có một công dụng nhất định như truyền dẫn tín hiệu, lọc nhiễu, lọc điện nguồn, tạo dao động...
 

Cuộn cảm

     Cuộn cảm đơn giản là một dây đồng dẫn điện (linh kiện điện tử thụ động), được quấn thành nhiều vòng quanh một lõi; dây quấn được sơn emay cách điện; lõi cuộn dây có thể là không khí, hoặc làm bằng vật liệu dẫn từ như Ferrite hay lõi thép kỹ thuật...
     Đây là cách quấn cuộn cảm rất dễ dàng và thông dụng. Bạn rất hay bắt gặp trong các mạch điện có kích thước vừa phải. Cuộn cảm dạng này thường to, chiếm nhiều diện tích nên khó tích hợp vào các vi mạch.
     Một loại khác có kích thước nhỏ gọn hơn. Nhìn chúng rất giống điện trở nhưng bạn dễ dàng nhận ra vì chúng có vỏ ngoài màu xanh.
 
     Các ký hiệu của cuộn cảm thường gặp trong mạch điện trong mạch điện


     Khi có dòng điện chạy qua, cuộn dây sinh từ trường và trở thành nam châm điện. Khi không có dòng điện chạy qua, cuộn day không có từ. Từ trường sản sinh tỉ lệ với dòng điện
     Hệ số tỷ lệ L là từ dung hay độ tự cảm, là tính chất vật lý của cuộn dây, đo bằng đơn vị Henry - H, thể hiện khả năng sinh từ của cuộn dây bởi một dòng điện. Từ dung càng lớn thì từ trường sinh ra càng lớn, và cũng ứng với dự trữ năng lượng từ trường (từ năng) trong cuộn dây càng lớn.
     Độ tự cảm được tính theo những công thức khác nhau tùy thuộc vào hình dạng được cuộn.
     Cảm kháng của cuộn dây là đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện của cuộn dây đối với dòng điện xoay chiều. Nó tỷ lệ với hệ số tự cảm của cuộn dây và tỷ lệ với tần số  dòng điện xoay chiều, nghĩa là dòng điện xoay chiều có tần số càng cao thì đi qua cuộn dây càng khó, dòng điện một chiều có tần số = 0 Hz vì vậy với dòng một chiều cuộn dây có cảm kháng = 0
 
     Khi cho một dòng điện chạy qua cuộn dây, cuộn dây nạp một năng lượng dưới dạng từ trường được tính theo công thức:
   
     Ở thí nghiệm trên: Khi K1 đóng, dòng điện qua cuộn dây tăng dần (do cuộn dây sinh ra cảm kháng chống lại dòng điện tăng đột ngột ) vì vậy  bóng đèn sáng từ từ. Khi K1 vừa ngắt và K2 đóng , năng lương nạp trong cuộn dây tạo thành điện áp cảm ứng phóng ngược lại qua bóng đèn làm bóng đèn loé sáng, đó là hiên tượng cuộn dây xả điện.
     Cuộn cảm L có đặc tính lọc nhiễu tốt cho các mạch nguồn DC có lẫn tạp nhiễu ở các tần số khác nhau tùy vào đặc tính cụ thể của từng cuộn cảm, giúp ổn định dòng, ứng dụng trong các mạch lọc tần số. Cuộn cảm là thành phần quan trọng trong các thiết bị điện tử như: loa, micro, rơle, và các bộ biến áp...

Điện trở


Hình dạng của điện trở trong thiết bị điện tử.


Ký hiệu của điện trở trên các sơ đồ nguyên lý.
    
     Điện trở, ngay từ tên của nó cũng cho ta biết được đôi điều, đây là một vật liệu (linh kiện điện tử thụ động) có tác dụng cản trở dòng điện. Nếu vật liệu có điện trở nhỏ, thì nó sẽ dẫn điện tốt, ngược lại nếu vật liệu dẫn điện kém thì nó có điện trở lớn, và nếu là vật cách điện thì điện trở của nó là vo cùng lớn. Ohm (Ω) là đơn vị đo điện trở trong SI. Đại lượng nghịch đảo của điện trở là độ dẫn điện G được đo bằng Siemen (S).
    
  • U: là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn điện, đo bằng (V); 
  • I: là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn điện, đo bằng (A); 
  • R: là điện trở của vật dẫn điện, đo bằng (Ω).  
    Định nghĩa trên chính xác cho dòng điện một chiều. Đối với dòng điện xoay chiều, trong mạch điện chỉ có điện trở, tại thời điểm cực đại của điện áp thì dòng điện cũng cực đại. Khi điện áp bằng không thì dòng điện trong mạch cũng bằng không. Điện áp và dòng điện cùng pha. Tất cả các công thức dùng cho mạch điện một chiều đều có thể dùng cho mạch điện xoay chiều "chỉ có điện trở" mà các trị số dòng điện xoay chiều lấy theo trị số hiệu dụng.
      
     Điện trở R của dây dẫn tỉ lệ thuận với điện trở suất và độ dài dây dẫn, tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây:

R = {L\cdot\rho\over S}\,

  • L là chiều dài của dây dẫn, đo theo (m);
  • S là tiết diện (diện tích mặt cắt), đo theo (m2);
  • ρ là điện trở suất (hay còn gọi là điện trở riêng hoặc suất điện trở), nó là thước đo khả năng kháng lại dòng điện của vật liệu. Điện trở suất của một dây dẫn là điện trở của một dây dẫn dài 1m có tiết diện 1mm2, nó đặc trưng cho vật liệu dây dẫn.

     Khi dòng điện có cường độ I chạy qua một vật có điện trở R, điện năng được chuyển thành nhiệt năng thất thoát có công suất

P = {I^{2}\cdot R}\, = \frac{U^2}{R}
  • P là công suất, đo theo (W);
  • I là cường độ dòng điện, đo bằng (A);
  • R là điện trở, đo theo (Ω).
     Hiệu ứng này có ích trong một số ứng dụng như đèn điện dây tóc hay các thiết bị cung cấp nhiệt bằng điện, nhưng nó lại là không mong muốn trong việc truyền tải điện năng. Các phương thức chung để giảm tổn thất điện năng là: sử dụng vật liệu dẫn điện tốt hơn, hay vật liệu có tiết diện lớn hơn hoặc sử dụng hiệu điện thế cao. Các dây siêu dẫn được sử dụng trong một số ứng dụng đặc biệt, nhưng khó có thể phổ biến vì giá thành cao và nền công nghệ vẫn chưa phát triển.
Điện trở có mặt ở mọi nơi trong thiết bị điện tử và như vậy điện trở là linh kiện quan trọng không thể thiếu được , trong mạch điện , điện trở có những tác dụng sau :
  • Khống chế dòng điện qua tải cho phù hợp. Ví dụ có một bóng đèn 9V, nhưng ta chỉ có nguồn 12V, ta có thể đấu nối tiếp bóng đèn với điện trở để sụt áp bớt 3V trên điện trở.
     
    Đấu nối tiếp với bóng đèn một điện trở.
         Bóng đèn có điện áp 9V và công xuất 2W vậy dòng tiêu thụ là I = P / U = 2/9 , đây cũng chính là dòng điện đi qua điện trở. Điện áp trên R phải là 3V, do đó điện trở cần tìm là R = U/I = 3/(2/9) = 27/2 = 13,5 Ω. Công xuất tiêu thụ trên điện trở là : P = U.I = 3.(2/9) = 6/9 W, vì vậy ta phải dùng điện trở có công xuất P > 6/9 W

  • Mắc điện trở thành cầu phân áp để có được một điện áp theo ý muốn từ một điện áp cho trước.



Cầu phân áp để lấy ra áp U1 tuỳ ý .

     Từ nguồn 12V ở trên thông qua cầu phân áp R1 và R2 ta lấy ra điện áp U1, áp U1 phụ thuộc vào giá trị hai điện trở R1 và R2.theo công thức: U1 / U = R1 / (R1 + R2). Thay đổi giá trị R1 hoặc R2 ta sẽ thu được điện áp U1 theo ý muốn.
  • Ngoài ra điện trở cũng có thể dùng để phân cực cho bóng bán dẫn hoạt động, hay tham gia vào mạch dao động RC và nhiều ứng dụng khác.
 

Sunday, April 5, 2015

Hiện tượng đa đường - Multipath



Trong một hệ thống thông tin vô tuyến, các sóng bức xạ điện từ thường không truyền trực tiếp đến anten thu. Điều này xảy ra là do giữa nơi phát và nơi thu luôn tồn tại các vật thể cản trở sự truyền sóng trực tiếp. Do vậy, sóng nhận được chính là sự chồng chập của các sóng đến từ nhiều hướng khác nhau bởi sự phản xạ, khúc xạ, tán xạ từ các toà nhà, cây cối và các vật thể khác. Hiện tượng này được gọi là sự lan truyền sóng đa đường (Multipath propagation). Do hiện tượng đa đường, tín hiệu thu được là tổng của các bản sao tín hiệu phát. Các bản sao này bị suy hao, trễ, dịch pha và có ảnh hưởng lẫn nhau. Tuỳ thuộc vào pha của từng thành phần mà tín hiệu chồng chập có thể được khôi phục lại hoặc bị hư hỏng hoàn toàn. Ngoài ra khi truyền tín hiệu số, đáp ứng xung có thể bị méo khi qua kênh truyền đa đường và nơi thu nhận được các đáp ứng xung độc lập khác nhau. Hiện tương này gọi là sự phân tán đáp ứng xung (impulse dispersion). Hiện tượng méo gây ra bởi kênh truyền đa đường là tuyến tính và có thể được bù lại ở phía thu bằng các bộ cân bằng.
Môt trong những tác động tiêu cực của hiện tượng này là fading đa đường.
Trong các kỹ thuật Fax, phát sóng truyền hình, multipath gây ra hiện tượng chập trờn, ảo ảnh. Hiện tượng ảo ảnh gây ra là do tín hiệu đi theo một đường khác dài hơn đường truyền trực tiếp và gây ra trễ tín hiệu, tín hiệu đến sau do trễ đè lên tín hiệu trước và tạo ra hiện tượng bóng mờ.
Trong truyền thông kỹ thuật số, multipath gây ra lỗi và ảnh hưởng tới chất lượng truyền tin. Nhiễu xuyên ký tự là một ví dụ.
Hiện tượng đa đường còn có thể xảy ra cả trong truyền thông hữu tuyến, đặc biệt là những chỗ chó trở kháng không đối xứng, gây ra sự phản xạ lại tín hiệu, ví dụ như trong đường dây tải điện.
Trong các hệ thống thông tin tốc độ cao, người ta thường sử dụng kỹ thuật điều chế đa sóng mang để khắc phục nhiễu xuyên ký tự gây ra bởi hiện tượng đa đường.