(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - NGUYỄN MẠNH CƯỜNG NGHIÊN CỨU ANTEN VI DẢI CÓ MẶT BỨC XẠ TRỊN CHO TRUYỀN THƠNG IIoT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) HÀ NỘI – NĂM 2021 HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - NGUYỄN MẠNH CƯỜNG NGHIÊN CỨU ANTEN VI DẢI CÓ MẶT BỨC XẠ TRỊN CHO TRUYỀN THƠNG IIoT Chun ngành: Kỹ thuật viễn thông Mã số: 8.52.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS DƯƠNG THỊ THANH TÚ HÀ NỘI – NĂM 2021 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung luận văn “Thiết kế anten vi dải có mặt xạ tròn cho ứng dụng IIoT” sản phẩm thực hướng dẫn TS Dương Thị Thanh Tú Trong toàn nội dung luận văn, điều trình bày cá nhân tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu Tất tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng trích dẫn hợp pháp Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm chịu hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan Hà Nội, ngày … tháng 12 năm 2021 Tác giả luận văn Nguyễn Mạnh Cường ii LỜI CẢM ƠN Lời em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Tập thể Thầy, Cô giáo Khoa Viễn thông - Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng giúp đỡ tận tình chu em có mơi trường tốt cho việc học tập nghiên cứu Đặc biệt, em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới Cơ giáo TS Dương Thị Thanh Tú, người trực tiếp hướng dẫn, bảo em tận tình suốt trình nghiên cứu hồn thiện luận văn Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến bố mẹ thành viên yêu quý gia đình mình, người ln động viên, ủng hộ mặt để em hồn thành luận văn tốt Mặc dù có nhiều cố gắng, nội dung luận văn không tránh khỏi thiếu sót cịn có hạn chế trình độ thời gian thực Em mong nhận nhiều góp ý, bảo Thầy, Cơ để hồn thiện luận văn Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng 12 năm 2021 Nguyễn Mạnh Cường iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC HÌNH VẼ vi MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: IOT/IIOT .3 1.1.Tổng quan công nghệ IoT/IIoT 1.1.1 IoT .3 1.1.2 IIoT 1.2 Các công nghệ truyền thông IIoT .13 1.2.1.Giới thiệu chung .13 1.2.2 WiFi 17 1.2.3 Truyền thông qua hệ thống mạng diện thoại di động .18 1.2.4 Bluetooth 19 1.2.5 Zwave ZigBee .21 1.3 Ứng dụng IIoT kỷ nguyên công nghiệp 4.0 .22 1.4 Anten cho thiết bị IoT/IIoT 24 1.5 Kết luận chương 26 CHƯƠNG 2: ANTEN VI DẢI CĨ MẶT BỨC XẠ TRỊN .27 2.1.Tổng quan anten vi dải 27 2.1.1 Cấu tạo anten vi dải 27 2.1.2.Nguyên lý hoạt động anten vi dải 28 2.1.3 Sóng cấu trúc anten vi dải .28 2.2 Phân loại anten vi dải 29 2.2.1 Phân loại theo cấu trúc anten 29 2.2.2 Phân loại theo hình dáng xạ 30 iv 2.3 Anten vi dải có mặt xạ trịn 31 2.3.1 Cấu trúc 31 2.3.2 Tính chất điện từ anten 32 2.4 Các tham số thiết kế anten vi dải có mặt xạ trịn 34 2.4.1 Tần số cộng hưởng 34 2.4.2 Bán kính xạ .35 2.4.3 Mật độ dòng tương đương trường xạ 36 2.4.4 Độ định hướng 37 2.4.5 Trở kháng đầu vào 38 2.5 Kết luận chương 40 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ ANTEN VI DẢI CĨ MẶT BỨC XẠ TRỊN CHO ỨNG DỤNG IIoT .41 3.1 Đặt vấn đề 41 3.1.1 Lựa chọn công nghệ 41 3.1.2 Lựa chọn công cụ 42 3.2 Thiết kế anten IIoT sử dụng anten vi dải có mặt xạ tròn 45 3.2.1 Thiết kế phần tử xạ có cấu trúc vòng ring .46 3.2.1 Thiết kế đa băng dựa vòng cộng hưởng SRR 47 3.2.3 Thiết kế anten 48 3.3 Đánh giá phân tích thiết kế thơng qua kết mô .48 3.3.1 Tham số tán xạ S11 49 3.3.2 Phân tích dòng bề mặt anten 49 3.3.3 Đồ thị xạ 2D/3D .52 3.4 Kết luận chương 53 KẾT LUẬN .54 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 v DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt ASN Absolute Slot Number Số vị trí tuyệt đối CCM Concentric Computing Model Mơ hình điện tốn đồng tâm CoAP Constrained Application Protocol Giao thức ứng dụng ràng Cyber Physcial Systems buộc Hệ thống vật lý mạng Carrier-sense Multiple Access with Đa truy cập theo cảm giác Collision Avoidance nhà cung cấp dịch vụ với DML Data Management Layer Lớp quản lý liệu GPA Groupwise Pair selection Algorithm Thuật toán lựa chọn cặp theo H2M Humane-to-Machine nhóm đạo với máy móc Nhân IAM Identification and Access Management Nhận dạng Truy cập IIoT Industrial Internet of Things Internet vạn vật công nghiệp IOT Internet of Thing Internet vạn vật LM Local Manager Người quản lý vùng LPS Local Pool Service M2M Machine-to-Machine Dịch vụ hồ bơi địa phương Máy đến máy MQTT Message Queue Telemetry Transport Vận chuyển từ xa hàng đợi Prioritized Contention Access tin nhắntruy cập cạnh tranh Quyền CPS CSMA/CA PCA STETS TPSN Spanning Tree-based Energy-efficient ưu tiên Cây lượng Time Synchronization Timing-sync Protocol for Sensor Giao thức đồng thời gian Networks SRR Split Ring Resonators cho cảm biến for Sensor Vòng cộng hưởng hở PAN Personal Area Network Mạng Khu vực Cá nhân vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Phác thảo khác biệt hệ thống IoT IIoT .8 Bảng 1.2: Các giao thức truyền thông IIoT .14 Bảng 3.1: Giá trị 𝑿𝒏𝒎 46 Bảng 3.2: Kích thước anten vịng ring kép tái cấu hình .48 vii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Internet of Things Hình 1.2: Sự gia tăng nhanh chóng giao tiếp máy - máy .4 Hình 1.3: Ứng dụng tủ lạnh IoT Hình 1.4: Ví dụ MQTT Hình 1.5: Ví dụ XMPP Hình 1.6: Kiến trúc chung cho hệ thống IIoT 10 Hình 1.7: Tầm hoạt động WIFI Halow so với WIFI 2.4 5GHz 18 Hình 1.8: Truyền thông 5G cho xây dựng nhà máy thông minh kỷ nguyên IIoT 19 Hình 1.9: Cấu trúc xếp lớp Bluetooth 20 Hình 1.10: Mơ hình chế tạo anten có hai nguồn cấp cho hệ thống cảm biến IoT/IIoT 24 Hình 1.11: Anten với khe chẻ hình vành khăn dựa ngun lý xạ trịn .25 Hình 2.1: Cấu tạo anten vi dải 27 Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động anten vi dải .28 Hình 2.3: Sóng cấu trúc anten vi dải .28 Hình 2.4: Các hình dáng khác anten vi dải 31 Hình 2.5: Cấu trúc hình học anten vi dải có mặt xạ trịn .31 Hình 2.6: Mơ hình lỗ trống mật độ dịng điện từ tương đương cho anten microstrip xạ tròn .37 Hình 2.7: Bức xạ anten patch tròn 38 Hình 2.8: Sự phụ thuộc độ dẫn điện theo bán kính hiệu dụng anten patch tròn chế độ TMz110 39 Hình 2.9: Sự phụ thuộc trở kháng đầu vào theo bán kính hiệu dụng anten patch trịn chế độ TMz110 40 Hình 3.1: Truyền thơng 4G/5G cơng trường thơng minh 42 Hình 3.2: CST phiên miễn phí cho sinh viên .43 Hình 3.3: CST với công cụ phong phú cho mô trường điện từ .43 viii Hình 3.4: CST có giao diện làm việc thân thiện hiệu với người dùng 44 Hình 3.5: Tiến trình thiết kế anten 45 Hình 3.6: Cấu trúc vòng cộng hưởng phân chia SRR cho thiết kế siêu vật liệu từ tính .47 Hình 3.7: (a) (b) Cấu trúc anten tái cấu hình kết hợp vịng ring trăng khuyết .48 Hình 3.8: Kết mơ tham số S11của anten đề xuất 49 Hình 3.9: (a) (b) (c) Phân tích mật độ dịng anten đề xuất 51 Hình 3.10: (a) (b) (c) Đồ thị xạ 2D/3D anten đề xuất 53 ... luận văn nghiên cứu Nội dung luận văn trình bày 03 chương sau:  Chương 1: IoT/ IIoT  Chương 2: Anten vi dải có mặt xạ trịn  Chương 3: Thiết kế anten vi dải có mặt xạ tròn cho ứng dụng IIoT. .. tiêu nghiên cứu, tìm hiểu nắm bắt cơng nghệ để thiết kế anten vi dải xạ trịn, có độ lợi cao cho ứng dụng IIoT, em lựa chọn nội dung ? ?Nghiên cứu anten vi dải có mặt xạ trịn cho truyền thơng IIoT? ??làm...HỌC VI? ??N CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VI? ??N THƠNG - NGUYỄN MẠNH CƯỜNG NGHIÊN CỨU ANTEN VI DẢI CÓ MẶT BỨC XẠ TRỊN CHO TRUYỀN THƠNG IIoT Chun ngành: Kỹ thuật vi? ??n thông Mã số: