(Luận văn thạc sĩ hcmute) thiết kế patch anten hình vuông phân cực tròn cho ứng dụng wlan 2 4 ghz

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HUỲNH VIỆT HÙNG THIẾT KẾ PATCH ANTEN HÌNH VNG PHÂN CỰC TRỊN CHO ỨNG DỤNG WLAN 2.4 GHz NGÀNH: KỸ THUẬT ÐIỆN TỬ – 605270 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 4/2016 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HUỲNH VIỆT HÙNG THIẾT KẾ PATCH ANTEN HÌNH VNG PHÂN CỰC TRỊN CHO ỨNG DỤNG WLAN 2.4 GHz NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 605270 Hướng dẫn khoa học: TS LƯƠNG VINH QUỐC DANH Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2016 Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz LÝ LỊCH CÁ NHÂN I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Huỳnh Việt Hùng Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 25/12/1978 Nơi sinh: Hậu Giang Quê quán: Hậu Giang Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: 17B4, KDC tổ 3A, Phường An Bình, Quận Ninh Kiều, TP Cần Thơ Điện thoại quan: 0710.6253567 Điện thoại nhà riêng: 0986993838 Fax: E-mail: hunghv6sdh@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ …… Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 1996 đến 2001 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại Học sư phạm kỹ thuật TP HCM Ngành học: Kỹ thuật điện, điện tử Tên đồ án, luận án tốt nghiệp: Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: ngày 27/05/2001 Trường Đại Học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: Trang i GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 2001 - 2007 Công ty May Tây Đơ Cần Thơ Phó Giám đốc XN may V 2008 - 2010 Chi nhánh Viettel Cần Thơ Trưởng phòng Tổng hợp 2010 - 2014 Chi nhánh Viettel Cần Thơ Trường phòng thiết bị đầu cuối 2014 đến Trung tâm bảo hành Viettel Trưởng bảo hành hành KV Cần Thơ Trang ii GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 03 năm 2016 (Ký tên ghi rõ họ tên) Huỳnh Việt Hùng Trang iii GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực tròn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz LỜI CẢM ƠN Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu, Thầy, Cô khoa Điện-Điện Tử trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, tận tình dạy, truyền đạt kiến thức tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập vừa qua Đặc biệt em xin chân thành gửi đến Thầy Ts.Lương Vinh Quốc Danh lời cảm ơn sâu sắc Trong thời gian thực đề tài Thầy quan tâm theo dõi, tận tình hướng dẫn động viên để em hồn thành tốt luận văn Em xin gửi lời cảm ơn đến bạn học viên lớp nhiệt tình hổ trợ vật chất lời góp ý động viên để em hồn thành luận văn TP Hồ Chí Minh, tháng 03 năm 2016 Học viên Huỳnh Việt Hùng Trang iv GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz TĨM TẮT Luận văn trình bày thiết kế patch anten vi dải phân cực tròn cấp nguồn đơn băng rộng cho ứng dụng WLAN 2.4GHz Patch anten đề xuất cải thiện cho patch anten hình vng phân cực trịn thơng thường, thực cách chèn thêm khe song song, Mục tiêu thiết kế cải thiện thông số: suy hao phản xạ, VSWR, băng thơng hoạt động băng thơng phân cực trịn anten Các thông số anten tối ưu để đạt patch anten phân cực tròn dải tần WLAN 2.4GHz, độ lợi cực đại anten đạt dBi, băng thông hoạt động đạt 28.15% (2.220 ÷ 2.800 Ghz), băng thơng phân cực trịn đạt 4.1% (2.3885 ÷ 2.4885 GHz) Anten thiết kế, thi cơng PCB FR-4 có số điện mơi εr = 4.6, độ dày 1.6 mm mô phần mềm Ansoft HFSS v13 Sau chế tạo anten đo thông số thực tế máy Anritsu S331L Kết mô đo đạc phù hợp Anten đề xuất sử dụng cho APs băng tần WLAN 2.4GHz theo chuẩn 802.11 b/g IEEE ứng dụng cho WiMAX dải tần 2.3-2.7GHz Để kiểm tra hiệu anten ứng dụng thực tế, anten thiết kế kết nối với APs 2.4GHz Việc đo kiểm tiến hành điều kiện fading yếu fading mạnh Kết đo kiểm cho thấy, tín hiệu thu từ anten đề xuất tốt nhiều so với anten toàn hướng dBi Trang v GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz ABSTRACT This thesis presents the design of a circularly polarized probe-fed singlelayer wide-band microstrip-patch antenna used for 2.4 GHz WLAN applications The proposed antenna is a improved form of the conventional circularly polarized square-shaped patch antenna This model is modified with further improvements by incorporating two more equal-parallel slots.The main objective of the design are considered to achieve improved return loss, VSWR characteristics, effective impedance bandwidth and axial-ratio bandwidth The antenna parameters are optimized to have a circularly polarized antenna at WLAN 2.4GHz band, the peak gain is greater than 8-dBi, and a 28.15% (2.2496 ÷ 2.9365 Ghz) impedance bandwidth and a 4.1% (2.3885 ÷ 2.4885 GHz) axial-ratio bandwidth The antenna was designed, constructed on FR-4 PCB with dielectric constant εr = 4.6, thickness of 1.6 mm and simulated using the Ansoft HFSS V13 software The measurement of return loss of the antenna were performed by using the Anritsu SiteMaster S331L The simulation results show good agreement with the measurement The proposed antenna can be used for 2.4 GHz wireless access points (APs), following the suggested procedure for the IEEE 802.11 b/g WLAN band, and 2.3-2.7 GHz WiMAX applications Trang vi GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực tròn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz MỤC LỤC Trang LÝ LỊCH CÁ NHÂN i LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv ABSTRACT vi MỤC LỤC vii DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU xi DANH SÁCH CÁC HÌNH………………………………………………………xiv DANH SÁCH CÁC BẢNG xviii Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu 1.2 Các kết nghiên cứu công bố 1.3 Mục đích đề tài 1.4 Nhiệm vụ giới hạn đề tài 10 1.4.1 Nhiệm vụ đề tài 10 1.4.2 Giới hạn đề tài 10 1.5 Phương pháp nghiên cứu 10 Chương 11 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11 2.1 Các thông số anten 11 2.1.1 Trở kháng vào 11 2.1.2 Băng thông 12 2.1.3 Độ rộng búp sóng 14 2.1.4 Hệ số định hướng 14 2.1.5 Độ lợi 15 2.1.6 Suy hao phản xạ, tỉ số điện sóng đứng 16 Trang vii GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz 2.1.7 Giản đồ xạ góc xạ 18 2.1.8 Cường độ xạ 22 2.1.9 Công suất xạ đẳng hướng tương đương 23 2.1.10 Mật độ công suất xạ 24 2.1.11 Hiệu suất xạ 25 2.1.12 Hiệu suất búp sóng 26 2.1.13 Hiệu suất anten 27 2.2 Nguyên lý hoạt động anten vi dải 28 2.3 Tính phân cực anten vi dải 29 2.4 Kỹ thuật cấp nguồn cho anten vi dải (feed method) 33 2.4.1 Cấp nguồn đường truyền vi dải - Microstrip line feed 34 2.4.2 Cấp nguồn probe đồng trục - Probe feed 34 2.4.3 Cấp nguồn phương pháp ghép khe – Aperture-coupled feed 35 2.4.4 Cấp nguồn phương pháp ghép gần - Proximity-coupled feed 36 2.5 Phương pháp phân tích anten vi dải 37 2.6 Tính khả thi anten phân cực tròn 43 2.6.1 Những đặc tính kênh truyền loại suy hao 43 Chương 50 THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG ANTEN 50 3.1 Phương pháp thiết kế anten 50 3.1.1 Cơ sở thiết kế anten 50 3.1.2 Tiêu chuẩn đánh giá anten: 51 3.1.3 Thiết kế anten 51 Chương 72 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 72 4.1 Hình ảnh thực tế anten: 72 4.2 Kết mô hệ số phản xạ đo đạc thực tế……………… 72 Chương 76 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 76 Trang viii GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz Hình 3.22: Phân bố dòng điện anten cải tiến Kết luận: Qua mô ta đạt kết quả:  Anten cộng hưởng tần số 2.44 GHz  Độ lợi đạt 8.99 dB (Hình 3.16) độ định hướng 9.01 dB (Hình 3.15)  Tỷ số sóng đứng VSWR 1.13 < (Hình 3.19)  Băng thơng anten khoảng 580 MHz (Hình 3.18) Cải thiện 170 MHz so với anten phân cực tròn truyền thống  Tỷ số phân cực AR 1.68 < dB (Hình 3.20)  Đồ thị xạ anten có búp sóng khoảng 60o (Hình 3.17) Trang 66 GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực tròn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz Bảng 3.2: So sánh kết mơ anten phân cực trịn truyền thống anten phân cực tròn cải tiến Anten phân cực trịn truyền thống Thơng số Anten phân cực trịn cải tiến Kích thước (43, 43, 18) mm (42, 42, 23) mm Độ lợi 8.5 dB 9.0 dB Độ rộng búp sóng khoảng 600, định hướng tốt khoảng 600, định hướng tốt Băng thông theo S11 410 MHz 580 MHz đạt 41.46% Băng thông theo VSWR 450MHz 620MHz S11; VSWR tần số trung tâm 2.44GHz -35.03dB; 1.036 -24.23dB; 1.13 Tỉ số phân cực (AR) tần số trung tâm 2.44GHz 1.74 dB 1.68 dB Phân cực phân cực tròn phân cực tròn Phân bố dòng điện tương đối tương đối (W, L, h) Ngoài kết mơ trình bày trên, số kết mơ thay đổi kích thước (L) patch, kích thước mặt phản xạ (Lg, Wg, S), khoảng cách xạ mặt phản xạ (h2), kích thước gốc cắt ∆L độ dài, rộng khe patch thực thống kê để tham khảo chi tiết bảng đây: Bảng 3.3: Thống kê kết mô anten thay đổi kích thước (L) Patch Lg, Wg, S (mm) L (mm) h2 (mm) ∆L (mm) a (mm) b (mm) 120, 160, 30 120, 160, 30 120, 160, 30 120, 160, 30 32 40 42 43 23 23 23 23 14 14 14 14 1 1 10 10 10 10 G (dB) 8.28 8.79 8.99 9.08 D (dB) 8.27 8.80 9.01 9.01 S11 (dB) BW (MHz) -18.32 -22.85 -24.23 -24.09 410 573 580 571 VSWR (mag) f (GHz) 1.12 1.16 1.13 1.13 2.91 2.52 2.44 2.41 Trang 67 GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực tròn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz 120, 160, 30 46 23 14 10 9.34 9.01 -22.85 576 3.01 2.31 Chú giải - Lg: Chiều dài phản xạ - Wg: Chiều rộng phản xạ - S: Chiều cao phản xạ - L: Chiều daì, rộng patch hình vng - h2: khoảng cách xạ mặt phản xạ - ∆L: Độ dài gốc cắt - a: Độ rông khe cắt - b: Độ dài khe cắt - G (Gain): Độ lợi anten - D (Directivity): Độ định hướng anten - S11 (Return loss ): Hệ số phản xạ S11 tần số trung tâm - BW (Bandwidth): Băng thông anten - f : Tần số cộng hưởng trung tâm Nhận xét: Từ kết ta thấy thay đổi kích thước patch ảnh hưởng nhiều đến anten Khi L tăng độ lợi độ định hướng tăng, tần số cộng hưởng anten giảm Trong bảng 3.3 ta thấy L=42 mm có có băng thông tốt tần số cộng hưởng trung tâm 2.44GHz Bảng 3.4: Thống kê kết mô anten thay đổi chiều rộng (Wg) mặt phản xạ Lg, Wg, S (mm) L (mm) h2 (mm) ∆L (mm) a (mm) b (mm) G (dB) D (dB) 120, 120, 30 42 23 14 10 6.68 6.69 120, 140, 30 42 23 14 10 8.72 8.74 120, 160, 30 42 23 14 10 8.99 9.01 120, 180, 30 42 23 14 10 9.1 120, 200, 30 42 23 14 10 9.18 9.20 S11 (dB) 17.48 21.57 24.23 23.68 22.61 BW (MHz) VSWR (mag) f (GHz) 470 1.30 2.68 580 1.18 2.48 580 1.13 2.44 520 1.13 2.40 430 1.15 2.38 Nhận xét: Trang 68 GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz Khi thay đổi chiều rộng (Wg) mặt phản xạ, ảnh hưởng nhiều đến anten Khi Wg tăng độ lợi độ định hướng tăng, băng thông tăng theo Tần số cộng hưởng giảm Bảng 3.5: Thống kê kết mô anten thay đổi chiều dài (Lg) mặt phản xạ Lg, Wg, S (mm) L (mm) h2 (mm) ∆L (mm) a (mm) b (mm) G (dB) D (dB) 80, 160, 30 100, 160, 30 42 42 23 23 14 14 1 10 10 8.47 8.95 8.49 8.97 120, 160, 30 42 23 14 10 8.99 9.01 140, 160, 30 42 23 14 10 8.99 9.01 160, 160, 30 42 23 14 10 8.90 9.00 S11 (dB) 23.10 -23 24.23 23.25 23.10 BW (MHz) VSWR (mag) f (GHz) 580 570 1.15 1.15 2.43 2.44 580 1.13 2.44 570 1.14 2.44 580 1.15 2.43 Nhận xét: Khi thay đổi chiều rộng (Lg) mặt phản xạ, ảnh hưởng nhiều đến anten Khi Lg tăng độ lợi độ định hướng tăng, băng thông tăng theo Bảng 3.6: Thống kê kết mô anten thay đổi chiều cao S mặt phản xạ Lg, Wg, S (mm) L (mm) h2 (mm) ∆L (mm) a (mm) b (mm) G (dB) D (dB) 120, 160, 25 42 23 14 10 9.00 9.07 120, 160, 28 42 23 14 10 9.0 9.02 120, 160, 30 120, 160, 32 42 42 23 23 14 14 1 10 10 8.99 8.96 9.01 8.98 120, 160, 35 42 23 14 10 8.92 8.94 S11 (dB) 19.34 22.63 24.23 -24 24.98 BW (MHz) VSWR (mag) f (GHz) 590 1.24 2.44 570 1.13 2.44 580 580 1.13 1.13 2.44 2.44 560 1.12 2.43 Nhận xét: Khi thay đổi (S) mặt phản xạ, ảnh hưởng nhiều đến anten Khi S tăng độ lợi độ định hướng giảm ngược lại Bảng 3.7: Thống kê kết mô anten thay đổi khoảng cách h2 patch mặt phản xạ Trang 69 GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz Lg, Wg, S (mm) L (mm) h2 (mm) ∆L (mm) a (mm) b (mm) G (dB) D (dB) 120, 160, 30 42 16 14 10 8.85 8.87 120, 160, 30 42 20 14 10 8.97 8.99 120, 160, 30 42 23 14 10 8.99 9.01 120, 160, 30 42 25 14 10 8.96 8.98 S11 (dB) 21.06 22.62 24.23 23.53 BW (MHz) VSWR (mag) f (GHz) 590 1.95 2.55 600 1.14 2.49 580 1.13 2.44 570 1.14 2.42 Nhận xét: Khi thay đổi khoảng cách h2 patch mặt phản xạ ảnh hưởng nhiều đến tần số cộng hưởng trung tâm Khi chiều cao h2 tăng tần số cộng giảm ngược lại Bảng 3.8: Thống kê kết mô anten thay đổi độ dài gốc cắt (∆L) Lg, Wg, S (mm) L (mm) h2 (mm) ∆L (mm) a (mm) b (mm) G (dB) D (dB) 120, 160, 30 42 23 10 8.79 8.80 120, 160, 30 42 23 10 8.82 8.83 120, 160, 30 42 23 10 10 8.87 8.88 120, 160, 30 42 23 12 10 8.93 8.94 120, 160, 30 42 23 14 10 8.99 9.01 S11 (dB) 39,86 39,87 30,55 25,14 24.23 BW (MHz) VSWR (mag) f (GHz) 485 1.02 2.45 506 1.02 2.47 532 1.06 2.47 560 1.12 2.47 580 1.13 2.44 Nhận xét: Khi thay đổi độ dài gốc cắt (∆L) patch ảnh hưởng nhiều đến anten Khi độ dài gốc cắt ∆L tăng độ lợi, độ định hướng băng thông tăng theo ngược lại Bảng 3.9: Thống kê kết mô anten thay đổi độ rộng khen (a) Lg, Wg, S (mm) L (mm) h2 (mm) ∆L (mm) a (mm) b (mm) 120, 160, 30 120, 160, 30 120, 160, 30 120, 160, 30 120, 160, 30 42 42 42 42 42 23 23 23 23 23 14 14 14 14 14 10 10 10 10 10 G (dB) 8.99 9.98 8.97 8.95 8.93 D (dB) 9.01 9.0 8.99 8.97 8.95 S11 (dB) -24.23 -24,91 -28,61 -35,79 -40,48 BW (MHz) 580 571 559 551 533 VSWR (mag) f (GHz) 1.13 1.12 1.08 1.03 1.02 2.44 2.46 2.45 2.45 2.44 Nhận xét: Trang 70 GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz Khi thay đổi độ rộng khe patch ảnh hưởng nhiều đến anten Khi độ rộng khe tăng độ lợi, độ định hướng băng thông giảm ngược lại Bảng 3.10: Thống kê kết mô anten thay đổi độ dài khe (b) Lg, Wg, S (mm) 120, 160, 30 120, 160, 30 120, 160, 30 120, 160, 30 120, 160, 30 L (mm) h2 (mm) ∆L (mm) a (mm) b (mm) 42 42 42 42 42 23 23 23 23 23 14 14 14 14 14 1 1 10 11 12 G (dB) 8.99 8.99 8.99 8.99 8.99 D (dB) 9.01 9.01 9.01 9.01 9.01 S11 (dB) -23,23 -23,41 -24.23 -23,82 -23,77 BW (MHz) VSWR (mag) f (GHz) 580 576 580 577 576 1.15 1.14 1.13 1.14 1.14 2.45 2.44 2.44 2.44 2.44 Trang 71 GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz Chương KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Sau thiết kế mơ anten phần mềm HFSS để có thông số tối ưu anten, ta tiến hành thi công anten thực tế Anten đo máy đo chuyên dụng Anritsu SiteMaster S331L Hình 4.1: Máy đo Anritsu SiteMaster S331L 4.1 Hình ảnh thực tế anten: Trang 72 GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz Hình 4.2: Mặt anten thực tế Trang 73 GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz Hình 4.3: Mặt trước anten thực tế 4.2 Kết mô hệ số phản xạ đo đạc thực tế Hình 4.4: Đo đạc hệ số phản xạ S11 Các kết mô đo đạc thể qua (Hình 4.4) cho ta anten có tần số cộng hưởng 2.44 GHz, hệ số phản xạ S11 đo đạt thực tế 22.21 dB so với mô – 24.23 dB anten đo đạc có băng thông rộng tương đương so với anten mô Trang 74 GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực tròn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz Kết đo đạc anten chưa cải thiện băng thông anten cải thiện băng thông cách cắt khe Hình 4.5: So sánh kết đo anten chưa cải thiện băng thông cải thiện băng thông dải tần GHz – 3.5 GHz Kết đo đạc hệ số phản xạ S11 anten chưa cải thiện băng thông anten cải thiện băng thông thể Hình 4.5 Trong băng thơng chưa cải thiện 420 MHz sau cải thiện gần 560 MHz (tính băng thơng dựa dải tần có giá trị S11 -10 dB) Vậy kết đo đạc cho thấy băng thông cải thiện khoảng 140 MHz Từ kết ta thấy kết mô thông số hệ số phản xạ phù hợp với số liệu đo đạc thực tế Và anten cải thiện băng thông tốt Trang 75 GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận  Anten phân cực tròn thiết kế mạch in FR-4 Anten làm vật liệu mạch in FR-4 cho xạ, nhôm cho mặt phản xạ Thiết kế hai khe cắt patch đối xứng nhằm tạo phân cực trịn cải tiến băng thơng cho anten Kích thước anten: Chiều dài rộng xạ hình vng L=W=42 mm, mặt phản xạ nhơm có kích thước 120x160x30 mm, khoảng cách mặt phản xạ 23 mm Kết mô đáp ứng anten phù hợp tốt với kết đo đạc thực tế  Với đặc tính phân cực trịn cho phép anten trì q trình liên lạc dù chúng khơng nằm mặt phẳng phân cực Kết hợp với việc thiết kế anten mạch in nên anten có kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, dễ chế tạo, giá thành thấp độ bền cao… Từ đó, sản phẩm anten cuối thu có ưu điểm truyền nhận tín hiệu cấu trúc vật lý  Tóm lại, kết nghiên cứu mơ kiểm chứng thực tế phần mềm chuyên dụng chứng tỏ anten thiết kế thành công, Một anten phân cực tròn thiết kế cho ứng dụng WLAN dải tần 2,4 GHz Kết độ lợi, tần số cộng hưởng, hệ số phản xạ, mô sử dụng phần mềm Ansys HFSS phù hợp với kết đo đạc thực tế Điều chứng tỏ anten thiết kế đạt yêu cầu đề độ lợi, băng thông thơng số tán xạ S Anten đề xuất sử dụng cho APs băng tần WLAN 2.4GHz theo chuẩn 802.11 b/g IEEE ứng dụng cho hệ thống vô tuyến khác như: WiMAX dải tần 2.3-2.7GHz,… 5.2 Đề nghị - Các thông số anten đạt yêu cầu thiết kế anten chưa đạt hiệu cao nhất, đặt biệt băng thơng phân cực trịn cịn Trang 76 GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz thấp Do ta tiếp tục tối ưu để cải thiện thông số anten nâng cao băng thông phân cực tròn cho anten - Tiếp tục tối ưu để kích thước anten nhỏ gọn để phù hợp với thiết bị di động - Tiến hành thực mô anten với nhiều phần mềm khác để có kết xác Trang 77 GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực tròn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT GS TSKH Phan Anh, Lý Thuyết Và Kỹ Thuật Anten, nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2007 Võ Ngọc Lợi, TS Lương Vinh Quốc Danh, Thiết kế anten vi dải phân cực tròn cho ứng dụng WLAN dải tần 2.4 GHz, LVTS, Trường ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, tháng 12/2012 Nguyễn Phúc Trường, TS Lương Vinh Quốc Danh, Thiết kế anten vi dải phân cực tròn cấp nguồn đơn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz, LVTS, Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh, tháng 09/2013 Văn Minh Phương, Phạm Thành Công, Advantech, Jsc, Thiết kế anten vi dải cho ứng dụng GNSS, tháng 03/2012 TIẾNG NƯỚC NGOÀI Constantine A Balanis, Antenna Theory Analysis And Design, third edition, Copyright 2005 John Wiley & Sons, Inc R Garg, P Bhartia, I Bahl, and A Ittipiboon, "Microstrip Antenna Design Handbook", Artech House, 2001 Kai Chang, RF and Microwave Wireless Systems, Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Inc Kin-Lu Wong, Compact and Broadband Microstrip Antennas, Copyrightc © 2002 John Wiley & Sons, Inc Ahmed Khidre, Kai Fang Lee, Fan Yang, and Atef Eisherbeni, Wideband Circularly Polarized E-Shaped Patch Antenna for Wireless Applications, IEEE Antennas and Propagation Magazine, Vol 52, No.5, October 2010 10 Oluyemi P Falade, Student Member, IEEE, Masood Ur Rehman, Member, IEEE, Yue (Frank) Gao, Member, IEEE, Xiaodong Chen, Senior Member, IEEE, and Clive G Parini, Member, IEEE, Single Feed Stacked Patch Circular Trang 78 GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van Thiết kế patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2.4 GHz Polarized Antenna for Triple Band GPS Receivers, IEEE transactions on antennas and propagation, vol 60, no 10, october 2012 11 Wang-Ta Hsieh, Tze-Hsuan Chang, and Jean-Fu Kiang, Dual-Band Circularly Polarized Cavity-Backed Annular Slot Antenna for GPS Receiver, IEEE transactions on antennas and propagation, vol 60, no 4, april 2012 12 Nasimuddin, Zhi Ning Chen, and Xianming Qing, Dual-Band Circularly Polarized S-Shaped Slotted Patch Antenna With a Small Frequency-Ratio, IEEE transactions on antennas and propagation, vol 58, no 6, june 2010 13 Abhilasha Mishra, Ganesh B Janvale, Bhausaheb Vyankatrao Pawar, Pradeep Mitharam Patil, The Design of Circular Microstrip Patch Antenna by Using Quasi-Newton Algorithm of ANN, J Electromagnetic Analysis & Applications, 2010 14 B.-K Ang and B.-K Chung, A Wideband E-Shaped microstrip patch antenna for 5–6 GHz wireless communications, Progress In Electromagnetics Research, PIER 75, 397–407, 2007 15 Kin-Lu Wong, Fa-Shian Chang and Tzung-Wem Chiou, Low-Cost Broadband Circularly Polarized Probe-Fed Patch Antenna for WAN Base Station, 0-78M7330-8/02$17@2002 IEEE 16 Marwa Shakeeb Circularly Polarized Microstrip Antenna, Concordia University Montreal, Quebec, Canada, December 2010 17 Design of Circularly-Polarized Patch Antennas using CST MICROWAVE STUDIO® Internet: http://www.cst.com, 26/12/2014 18 http://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/en/img_up/pal_polarization.htm Trang 79 GVHD: Ts Lương Vinh Quốc Danh HVTH: Huỳnh Việt Hùng Luan van S K L 0 Luan van ... van Thiết kế patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2. 4 GHz TĨM TẮT Luận văn trình bày thiết kế patch anten vi dải phân cực tròn cấp nguồn đơn băng rộng cho ứng dụng WLAN 2. 4GHz Patch. .. patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2. 4 GHz Hình 1.3: Anten patch hình trịn phân cực trịn cấp nguồn đường truyền vi dải ứng dụng cho WLAN 2. 4GHz [3] - Thiết kế anten phân cực tròn. .. patch anten hình vng phân cực trịn cho ứng dụng WLAN 2. 4 GHz Các kết cho thấy băng thông, độ lợi anten chưa cao; Băng thơng phân cực trịn chưa đạt toàn dải tần dành cho WLAN 2. 4GHz (2. 4? ?2. 48 3 GHz)