Kỹ thuật tạo búp sóng số cho anten mảng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ  Nguyễn Hoàng Hiệp KỸ THUẬT TẠO BÚP SÓNG SỐ CHO ANTEN MẢNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Chuyên ngành: Vô Tuyến Cán hƣớng dẫn: ThS LÊ QUANG THẢO Hà Nội – 2011 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy ThS Lê Quang Thảo bỏ công sức thời gian trực tiếp hƣớng dẫn em hồn thành khóa luận tốt nghiệp Thầy bảo tận tình truyền cho em lịng nhiệt huyết cơng việc từ ngày nhận đề tài Em xin gửi lời cảm ơn thầy cô Bộ môn Vật Lý Vô Tuyến trang bị cho em kiến thức nhƣ chuyên môn trình học tập Để có đƣợc kết nhƣ ngày hơm hồn tồn nhờ vào hƣớng dẫn tận tình thầy Cuối em xin bày tỏ lòng biết ơn với cha mẹ, anh chị bạn bè bên em nguồn động viên giúp em hồn thành khóa luận Một lần em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 25 tháng năm 2011 Sinh viên Nguyễn Hoàng Hiệp MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ANTEN .3 1.1 Giới thiệu Anten 1.2 Anten mảng 1.2.1 Giới thiệu anten mảng 1.2.2 Các loại Anten mảng 1.3 Khái niệm búp sóng 1.4 Kỹ thuật tạo búp sóng 1.4.1 Khái niệm tạo búp sóng .6 1.4.2 Các kỹ thuật tạo búp sóng 1.4.2.1 Bộ tạo búp sóng cổ điển .8 1.4.2.2 Bộ tạo búp sóng băng hẹp 1.4.2.3 Bộ tạo búp sóng quét búp không 1.4.2.4 Bộ tạo búp sóng tối ƣu 1.4.3 Nhận xét 10 CHƢƠNG KỸ THUẬT TẠO BÚP SÓNG SỐ 12 2.1 Giới thiệu 12 2.2 Bộ Kỹ tạo búp sóng số tổng quát 13 2.3 Bộ tạo búp sóng số cho máy thu 14 2.3.1 Bộ chuyển dịch tần số vô tuyến – RF Translator 16 2.3.2 Bộ đổi giảm số: Digital Down-Converter .16 2.3.3 Bộ nhân phức - complex multiplier 16 2.4 Nhận xét 17 2.5 Ƣu, nhƣợc điểm ứng dụng kỹ thuật tạo búp sóng số 19 2.5.1 Ƣu điểm 19 2.5.2 Nhƣợc điểm 20 2.5.3 Ứng dụng 20 2.6 Thuật tốn tạo búp sóng số 21 2.6.1 Thuật tốn điều khiển búp sóng 21 Hình 2.7 Anten mảng .21 2.6.2 Thuật toán điều khiển búp phụ búp khơng 24 2.6.2.1 Thuật tốn Chebyshev 24 2.6.2.2 Thuật toán SMI(Sample Matrix Inversion) 25 2.6.2.3 Thuật toán kết hợp 26 CHƢƠNG KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 28 3.1 Mơ thuật tốn điều khiển búp sóng 28 3.2 Nhận xét 30 KẾT LUẬN .32 TÀI LIỆU THAM KHẢO .34 PHỤ LỤC 35 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Tiếng anh Tiếng việt A/D Analog / Digital Tƣơng tự/ Số ADC Analog Digtal Converter Bộ chuyển đổi tƣơng tự - số CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã DBF DSP Digital Beamforming Digital Signal Processor Tạo búp song số Bộ xử lý tín hiệu số FPGA Field Programmable Gate Array Mảng cổng lập trình đƣợc dạng trƣờng IEEE Viện kỹ nghệ điện điện tử IF Institude of Electrical and Electronics Engineers Frequency Intermidiate RF Radio Frequency Tần số vô tuyến (tần số cao) SNR Signal to Noise Ratio Tỷ số tín hiệu tạp SDMA Space Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo Tần số trung tần Khơng gian DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình Trang Hình 1.1 Mơ kỹ thuật tạo búp sóng băng hẹp Hình 2.1 Bộ tạo búp sóng số tổng qt Hình 2.2 Bộ tạo búp sóng số cho máy thu 13 14 Hình 2.3 Bộ tạo búp sóng tƣơng tự Hình 2.4 Bộ tạo búp sóng số Hình 2.5 Kỹ thuật tạo búp sóng số theo khoảng cách phần tử Hình 2.6 Kỹ thuật tạo búp sóng số theo khoảng cách búp Hình 2.7 Anten mảng 17 17 18 19 21 Hình 2.8 Búp sóng vng góc với dãy Anten Hình 2.9 Quay búp sóng Anten 30° 23 23 Hình 2.10 Thuật tốn Chebyshev cho phép đặt búp phụ mức cho trƣớc Hình 2.11 Thuật tốn SMI cho phép đặt điểm khơng vị trí cho trƣớc 24 hình 2.12 So sánh thuật tốn SMI thuật tốn kết hợp hình 3.1 Đồ thị xạ với búp sóng hƣớng theo góc 20° 27 28 Hình 3.2 Đồ thị xạ thay đổi pha tín hiệu sang trái 10° 29 Hình 3.3 Đồ thị xạ thay đổi khoảng cách phần tử Hình 3.4 Đồ thị xạ thay đổi biên độ tín hiệu 29 30 Hình 4.1 Bộ thu cầu phƣơng SDMA 32 26 MỞ ĐẦU Anten mảng ngày trở nên phổ biến lĩnh vực thông tin với phát triển kỹ thuật tạo búp sóng số (Digital Beamforming – DBF) Vì sử dụng kỹ thuật tạo búp sóng số dễ dàng thay đổi pha trọng số phần tử Anten mảng hay thay đổi hƣớng búp sóng Chúng ta thay đổi đồ thị xạ Anten cách đơn giản thay đổi tham số Do Anten mảng đƣợc ứng dụng rộng rãi thiết bị thông tin liên lạc Với kỹ thuật tạo búp sóng số, hoạt động dịch pha, thay đổi biên độ cho phần tử mảng phép lấy tổng cho máy thu, máy phát số Vì giúp cho Anten mảng linh hoạt thay đổi đồ thị Anten mà không cần thay đổi hệ thống Anten Xuất phát từ vấn đề trên, lựa chọn đề tài nghiên cứu “Kỹ thuật tạo búp sóng số cho Anten mảng” Mục tiêu khóa luận nghiên cứu lý thuyết tạo búp sóng số cho Anten mảng đáp ứng đƣợc yêu cầu thay thơng số lối vào số búp sóng lối thay đổi Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu khóa luận tập trung giải vấn đề sau: • Nghiên cứu thuật tốn định dạng búp sóng số Anten mảng • Đánh giá hiệu việc sử dụng kỹ thuật số q trình tạo búp sóng so • với kỹ thuật tƣơng tự nhƣ kỹ thuật khác Nghiên cứu kỹ thuật nâng cao tiêu cho hệ thống Anten mảng nhƣ khả ứng dụng cao kỹ thuật tạo búp sóng số lĩnh vực thông tin ngày Phƣơng pháp nghiên cứu đƣợc thực nghiên cứu lý thuyết kết hợp với mô phần mềm matlab Nội dung khóa luận chia làm chƣơng: Chƣơng Tổng quan Anten: Giới thiệu tổng quan Anten, khái niệm búp sóng, kỹ thuật tạo búp sóng nói chung Chƣơng Kỹ thuật tạo búp sóng số thuật tốn tạo búp sóng số: Giới thiệu kỹ thuật tạo búp sóng số, so sánh với kỹ thuật tạo búp sóng tƣơng tự, ƣu nhƣợc điểm kỹ thuật tạo búp sóng số thuật tốn tạo búp sóng số Chƣơng Kết mơ phỏng: Mơ thuật toán sử dụng phần mềm matlab Do giới hạn thời gian, phạm vi khóa luận tốt nghiệp nên khóa luận vào nghiên cứu phần nhỏ phạm vi rộng lớn lĩnh vực cơng nghệ Anten nói chung Anten mảng nói riêng Mặc dù có nhiều cố gắng nhƣng chắn khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong thầy bạn đóng góp ý kiến để khóa luận đƣợc hồn thiện CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ANTEN 1.1 Giới thiệu Anten Anten thiết bị dùng để xạ thu nhận lƣợng điện từ Đó thiết bị dùng để truyền lƣợng điện từ máy phát máy thu mà không cần phƣơng tiện truyền dẫn tập trung IEEE định nghĩa Anten “phần hệ thống truyền hay nhận đƣợc thiết kế để xạ hay nhận sóng điện từ” Nói cách khác Anten lấy tín hiệu RF(đƣợc sinh radio) xạ vào khơng khí hay Anten nhận sóng điện từ cho radio Nhƣ Anten phận quan trọng thiếu hệ thống vơ tuyến điện Để chọn lựa đƣợc Anten đắn điều quan trọng phải hiểu đƣợc số thuộc tính mơ tả Anten Chúng bao gồm dạng xạ, hƣớng tính, độ lợi, trở kháng đầu vào, phân cực độ rộng băng tần Anten Hƣớng tính Anten mơ tả cƣờng độ xạ theo hƣớng xác định tƣơng ứng với cƣờng độ xạ trung bình Độ lợi diễn tả khái niệm nhƣ hƣớng tính nhƣng cịn bao gồm mát (về cơng suất) thân Anten Dạng xạ Anten mơ tả khác góc xạ khoảng cách cố định từ Anten Công suất xạ thật Anten công suất xạ hiệu dụng đƣợc tính cách lấy độ lợi Anten ( tính theo dBd ) nhân với công suất mà máy phát cung cấp cho Anten Sự phân cực: Sóng điện từ đƣợc phát Anten tạo dạng khác ảnh hƣởng tới quảng bá Các hình dạng tùy thuộc vào phân cực Anten, phân cực tuyến tính hay phân cực vịng Trở kháng tỷ số điện áp dòng điện chạy qua Anten Độ rộng băng tần vùng tần số mà Anten cung cấp hiệu chấp nhận đƣợc Các thuộc tính cuả Anten liên quan mật thiết với phụ thuộc lẫn Vì chọn lựa Anten cần xác định đƣợc thuộc tính quan trọng cho việc nghiên cứu 1.2 Anten mảng 1.2.1 Giới thiệu anten mảng Trong nhiều ứng dụng, cần thiết phải thiết kế nhiều Anten với đặc tính chi phối (độ lợi cao) để đáp ứng yêu cầu cho truyền thông khoảng cách xa.Thơng thƣờng, điều đƣợc hồn thành cách tăng đặc tính điện anten Cách hiệu khác ghép thành phần xạ lại với hình thể cấu hình điện, khơng cần thiết phải tăng kích thƣớc thành phần xạ riêng Nhiều thành phần xạ đƣợc định nghĩa Anten mảng Nhƣ Anten mảng tập hợp gồm nhiều Anten thành phần đƣợc bố trí vị trí khác khơng gian mảng Các Anten thành phần đƣợc xếp theo cấu trúc hình học Tuỳ theo cách xếp mà mảng mảng đƣờng ,mảng tròn hay mảng phẳng Anten mảng một, hai, ba chiều Dạng Anten mảng đơn giản Anten mảng tuyến tính Trong đó, phần tử Anten đƣợc xếp dọc theo đƣờng thẳng Nếu khoảng cách phần tử mảng đƣờng thẳng mảng đƣợc gọi mảng Anten dãy 2.6.2 Thuật toán điều khiển búp phụ búp khơng 2.6.2.1 Thuật tốn Chebyshev Mục đích: nhằm trì mức búp phụ đồ thị xạ dƣới mức cho trƣớc Điều cho phép nguồn nhiễu đến từ hƣớng khơng gian ngồi hƣớng búp thành phần khơng mong muốn bị thiết lập búp phụ mức thấp Hình 2.10 Thuật tốn Chebyshev cho phép đặt búp phụ mức cho trƣớc Hình vẽ thể mảng 8x8 phần tử, phân cực tròn trái với mức búp phụ áp đặt 20dB, búp sóng đƣợc hƣớng theo (0,0) Thuật tốn Chebyshev có ý nghĩa việc chống nhiễu Anten phát trình phát, giản đồ hƣớng đƣợc sử dụng đơn giản búp sóng đƣợc hƣớng phía máy thu Trong trƣờng hợp cần biết trƣớc góc mở búp sóng máy thu phải lƣu ý đến môi trƣờng xung quanh máy thu Đôi xảy việc ta muốn hạn chế tối thiểu tác động máy phát lên máy thu khác Đây tác động công suất xạ búp sóng phụ mà nhiễu khơng mong muốn hạn chế đƣợc trƣờng hợp cần áp dụng phƣơng pháp làm giảm số búp sóng phụ, tăng độ suy giảm búp sóng phụ Ta thấy rõ đặc điểm lọc Chebyshev mức búp sóng phụ đồng 2.6.2.2 Thuật toán SMI(Sample Matrix Inversion) Thuật toán SMI thuật toán biến đổi ngƣợc ma trận lấy mẫu Nội dung: Thuật toán dánh giá trọng số mảng việc thay ma trận tƣơng quan mạng R đánh giá Ma trận R có dạng: K−1 K k=0 R(k) = Trong đó: x(k)xH(k) • R(k) biểu thị đánh giá k thời điểm tức thời • x(k) biểu thị mẫu tín hiệu mạng thời điểm tức thời thứ k Sự thiết lập R đƣợc cập nhật có mẫu R(k+1) = kR(k) + x(k+1)xH (k+1) k+1 Sự thiết lập trọng số w(k+1) thời điểm tức thời k+1 đƣợc thực Sử dụng lý thuyết biến đổi ngƣợc ma trận ta có: −1 −1 −1 R (k) = R (k − 1) − R H −1 (k−1)x(k)x (k)R (k−1) H + x (k)R (k−1)x(k) Với: R−1(0) = ε0 I ε0 số dƣơng nhỏ Khi số mẫu tăng, cập nhật ma trận tiệm cận tới nhƣ trọng số đƣợc thiết lập tiệm cận tới giá trị tối ƣu Tức khi: n→∞ R(k)→R Thì w(k)→w tối ƣu Mục đích: Cho phép đặt búp khơng vị trí định đồ thị xạ Thuật tốn SMI tăng tỷ số tín hiệu tạp việc thiết lập đồ thị xạ theo hƣớng định, nhƣng trì đƣợc tham số khác Hình 2.11 Thuật tốn SMI cho phép đặt điểm khơng vị trí cho trƣớc Đƣờng nét đứt thể đồ thị xạ Anten mảng với búp sóng qt theo hƣớng (0,0), nguồn nhiễu đến theo hƣớng (0,30) Đƣờng nét liền đồ thị xạ sau thay đổi vị trí búp khơng đến vị trí nhiễu (0,30) 2.6.2.3 Thuật tốn kết hợp Các trọng số Chebyshev làm thay đổi dễ dàng mức búp phụ Trong thuật tốn SMI hƣớng búp sóng theo hƣớng mong muốn, đặt búp không đồ thị xạ theo hƣớng nguồn gây nhiễu Khi sử dụng hai phƣơng pháp cách đồng thời thu đƣợc đồ thị xạ với mức búp phụ điều khiển đƣợc vị trí búp khơng đặt vị trí cho trƣớc Trong thực tế ngƣời ta thƣờng kết hợp hai thuật toán việc định dạng điều khiển búp sóng Thuật tốn Chebyshev làm cho độ định hƣớng thấp nhƣng lại đảm bảo mức búp phụ ln dƣới mức định Hình 2.12 So sánh thuật toán SMI kết hợp thuật toán SMI với thuật tốn Chebyshev Hình vẽ cho thấy so sánh thuật toán SMI riêng thuât toán Chebyshev với mức búp phụ đƣợc chọn 20dB CHƢƠNG KẾT QUẢ MÔ PHỎNG Để minh họa cho thuật tốn điều khiển búp sóng số, chƣơng khóa luận đề cập số ví dụ mơ cho thuật tốn điều khiển búp sóng Các ví dụ mơ sử dụng phần mềm matlab 3.1 Mơ thuật tốn điều khiển búp sóng Các thơng số mơ Anten mảng: Tần số sóng mang: f = 2,7.10 (Hz) Số phần tử Anten mảng: N = 10 Khoảng cách phần tử: d = 0,0556 (m) Hình 3.1 Đồ thị xạ với búp sóng hƣớng theo góc 20° Hình 3.2 Đồ thị xạ thay đổi pha tín hiệu sang trái 10° Hình 3.3 Đồ thị xạ thay đổi khoảng cách phần tử Hình 3.4 Đồ thị xạ thay đổi biên độ tín hiệu 3.2 Nhận xét o o Trong khoảng o từ −90 đến 90 góc nhọn đồ thị xạ có giá trị nhỏ vùng sau biên tăng nhanh Khi thay đổi pha tín hiệu ta thấy độ rộng búp sóng giữ ngun, có hƣớng búp sóng thay đổi Nhƣ cách thay đổi pha tín hiệu ta qt búp đến hƣớng mà ta mong muốn Khi thay đổi khoảng cách phần tử độ rộng búp sóng thay đổi theo Búp sóng giữ ngun hƣớng cũ, nhƣng hƣớng búp phụ lại thay đổi Càng hai biên thay đổi rõ rệt Khi thay đổi biên độ tín hiệu làm cho độ rộng búp sóng thay đổi Tuy nhiên lại khơng làm cho búp búp phụ thay đổi hƣớng Ta thấy cơng suất xạ thay đổi nhiều Đứng quan điểm ứng dụng thực tiễn thƣờng chấp nhận ứng π dụng khoảng ± , khoảng giản đồ hƣớng hầu nhƣ giữ ngun đƣợc hình dạng, thay đổi khơng nhiều nhƣ hai bên góc phƣơng vị Cịn trƣờng hợp cần qt tồn khoảng 2 sử dụng dãy luận.anten thiết kế theo kiểu phức tạp Đây vấn đề phát triển khóa KẾT LUẬN Khóa luận đề cập đến vấn đề anten mảng, kỹ thuật tạo búp sóng tƣơng tự, tạo búp sóng số, thuật toán ƣu nhƣợc điểm kỹ thuật tạo búp sóng số Ứng dụng phát triển kỹ thuật thuật toán tạo điều khiển búp sóng cho hệ anten mảng đƣợc nghiên cứu rộng rãi lĩnh vực vô tuyến Các thuật toán đƣợc ứng dụng để tạo búp sóng với thuộc tính định trƣớc cho anten phục vụ hoạt động nghiên cứu ứng dụng thuộc lĩnh vực kỹ thuật anten-truyền sóng siêu cao tần Tuy nhiên khn khổ giới hạn khóa luận, cịn số vấn đề bổ sung hồn thiện tiếp tục nghiên cứu nhƣ: Sự phát triển kỹ thuật DBF, thuật toán kỹ thuật để tạo búp sóng số nhƣ việc nghiên cứu mở rộng góc phƣơng vị vấn đề mà khóa luận chƣa khai thác đƣợc Ví dụ phƣơng pháp định dạng búp sóng số SDMA Hình 4.1 Bộ thu cầu phƣơng SDMA Phƣơng pháp đƣợc dùng cho anten mảng N phần tử Có thể anten mảng tuyến tính nhƣng tốt mảng ngẫu nhiên chiều việc lấy pha cho phần tử ứng với góc đến Tính lạ phƣơng pháp có đƣợc chất tín hiệu � (�), nhớ tín hiệu mảng đơn nhất, độ tƣơng quan dựa hƣớng tín hiệu Bộ thu SDMA khơng xử lý tín hiệu đến phép dịch pha lái búp mà tìm hƣớng đến tƣơng quan độ lớn �� đƣợc dùng nhƣ muốnlà biệt số để xác định xem liệu tín hiệu có diện góc mong θk hay không Nếu biệt số vƣợt ngƣỡng định trƣớc, tín hiệu lƣợngđƣợc cho diện pha đƣợc xác định Việc ƣớc phép dịch pha làm tiết kiệm kinh phí… Vì kỹ thuật tạo búp sóng số cho anten mảng tiếp tục đề tài đƣợc tìm hiểu phát triển tƣơng lai ` TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Phan Anh, (2003), Lý thuyết kỹ thuật anten, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Hồng Đình Thun, (1998), Anten, Học Viện Kỹ Thuật Qn Sự Trƣờng Vũ Bằng Giang, Nghiên cứu ứng dụng số phƣơng pháp điều khiển định dạng búp sóng cho anten thơng minh, Tạp chí Bƣu viễn thông & CNTT, Tập V-1, Số 1, tháng 04/2009 Tiếng Anh: John Litva and Titus Kwok-Yeung Lo, Digital Beamforming in Wireless Communications, Artech House, Norwood, MA, 1996 Warren L Stutzman and gary A Thiele, Antenna Theory and Design, John Wiley & Sons, New York, 1981 Frank Gross, Smart Antennas for Wireless Communications with Matlab, 2005 Sergey N Makarov, Antenna and EM Modeling with Matlab, 2002 Hubregt J Visser, Array and Phased Array Antenna basic, 2005 PHỤ LỤC CÁC CHƢƠNG TRÌNH VIẾT BẰNG MATLAB Phụ lục Chƣơng trình mơ thuật tốn điều khiển búp sóng chính: %% %%%%%%%%%%%%%%Búp sóng hƣớng theo góc 20° clear all close all j=sqrt(-1); c=3e08; % speed of light fc=2.7e9; % carrier frequency lambda= c/fc; % wavelength d=0.5*lambda; % element spacing k1=2*pi/lambda; % propagation constant for signal at original frequency N=10; % number of elements theta0 = 20; %inital steer angle in degrees, measured from the array axis theta=pi/2:0.01:pi/2; % scan from to pi theta0= theta0*pi/180; % to convert from degrees to radians sum1=0; for n=0:N-1 value = exp(j*(n*k1*d*(sin(theta)-sin(theta0)))); sum1 = sum1 + value; end AF1=sum1/max(sum1); %normalised AF figure(1) plot((theta*180/pi),20*log10(AF1),'b');grid on; axis([-90 90 -80 1]) ylabel('Beam-pattern (dB)') xlabel('\theta (degrees)') title('Array Factor : Frequency =2.7e9; 10 element; d=0.5\lambda') %% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%Thay đổi pha tín hiệu: clear all close all j=sqrt(-1); c=3e08; % speed of light fc=2.7e9; % carrier frequency lambda= c/fc; % wavelength d=0.5*lambda; % element spacing k1=2*pi/lambda; % propagation constant for signal at original frequency N=10; % number of elements theta0 = 20; %inital steer angle in degrees, measured from the array axis theta1 = 10; %inital steer angle in degrees, measured from the array axis theta=-pi/2:0.01:pi/2; % scan from to pi theta0= theta0*pi/180; % to convert from degrees to radians theta1= theta1*pi/180; % to convert from degrees to radians sum1=0; sum2=0; for n=0:N-1 value = exp(j*(n*k1*d*(sin(theta)-sin(theta0)))); value1 = exp(j*(n*k1*d*(sin(theta)-sin(theta1)))); sum1 = sum1 + value; sum2 = sum2 + value1; end AF1=sum1/max(sum1); %normalised AF AF2=sum2/max(sum2); %normalised AF plot((theta*180/pi),20*log10(AF1),'b');grid on;hold on; plot((theta*180/pi),20*log10(AF2),'r'); axis([-90 90 -80 1]) ylabel('Beam-pattern (dB)') xlabel('\theta (degrees)') title('Array Factor : Frequency =2.7e9; 10 element; d=0.5\lambda') legend('ban dau','dich pha') %% %%%%%%%%%%%%%%Thay đổi khoảng cách phần tử: clear all close all j=sqrt(-1); c=3e08; % speed of light fc=2.7e9; % carrier frequency lambda= c/fc; % wavelength d=0.5*lambda; % element spacing d1=0.7*lambda; % element spacing k1=2*pi/lambda; % propagation constant for signal at original frequency N=10; % number of elements theta0 = 20; %inital steer angle in degrees, measured from the array axis theta=-pi/2:0.01:pi/2; % scan from to pi theta0= theta0*pi/180; % to convert from degrees to radians sum1=0; sum2=0; for n=0:N-1 value = exp(j*(n*k1*d*(sin(theta)-sin(theta0)))); value1 = exp(j*(n*k1*d1*(sin(theta)-sin(theta0)))); sum1 = sum1 + value; sum2 = sum2 + value1; end AF1=sum1/max(sum1); %normalised AF AF2=sum2/max(sum2); %normalised AF plot((theta*180/pi),20*log10(AF1),'b');grid on;hold on; plot((theta*180/pi),20*log10(AF2),'r'); axis([-90 90 -80 1]) ylabel('Beam-pattern (dB)') xlabel('\theta (degrees)') title('Array Factor : Frequency =2.7e9; 10 element') legend('d=0.5\lambda','d=0.7\lambda') %% %%%%%%%%%%%%%%%%%%Thay đổi biên độ tín hiệu clear all close all j=sqrt(-1); c=3e08; % speed of light fc=2.7e9; % carrier frequency lambda= c/fc; % wavelength d=0.5*lambda; % element spacing k1=2*pi/lambda; % propagation constant for signal at original frequency N=10; % number of elements theta0 = 20; %inital steer angle in degrees, measured from the array axis theta=-pi/2:0.01:pi/2; % scan from to pi theta0= theta0*pi/180; % to convert from degrees to radians sum1=0; sum2=0; for n=0:N-1 value = exp(j*(n*k1*d*(sin(theta)-sin(theta0)))); value1 = exp(j*(n*k1*d*(sin(theta)-sin(theta0))))+0.1; sum1 = sum1 + value; sum2 = sum2 + value1; end AF1=sum1/max(sum1); %normalised AF AF2=sum2/max(sum2); %normalised AF plot((theta*180/pi),20*log10(AF1),'b');grid on;hold on; plot((theta*180/pi),20*log10(AF2),'r'); axis([-90 90 -80 1]) ylabel('Beam-pattern (dB)') xlabel('\theta (degrees)') title('Array Factor : Frequency =2.7e9; 10 element;d=0.5\lambda') legend('ban dau','thay doi bien do') ... Tổng quan Anten: Giới thiệu tổng quan Anten, khái niệm búp sóng, kỹ thuật tạo búp sóng nói chung Chƣơng Kỹ thuật tạo búp sóng số thuật tốn tạo búp sóng số: Giới thiệu kỹ thuật tạo búp sóng số, so... cứu vào kỹ thuật tạo búp sóng số, ta cần quan tâm đến kỹ thuật tạo búp sóng đơn giản 1.4.2 Các kỹ thuật tạo búp sóng 1.4.2.1 Bộ tạo búp sóng cổ điển Trong tạo búp cổ điển, trọng số tạo búp đƣợc... Mơ kỹ thuật tạo búp sóng băng hẹp Hình 2.1 Bộ tạo búp sóng số tổng qt Hình 2.2 Bộ tạo búp sóng số cho máy thu 13 14 Hình 2.3 Bộ tạo búp sóng tƣơng tự Hình 2.4 Bộ tạo búp sóng số Hình 2.5 Kỹ thuật