Khóa luận nghiên cứu và thiết kế anten vi dải

LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin cảm ơn thầy cô khoa Điện Tử - Viễn Thông tận tình truyền đạt kiến thức cho em suốt năm học qua tạo điều kiện để em thực khóa luận Đồng thời em xin cảm ơn Thạc sĩ Nguyễn Thị Hồng Hà chị Nguyễn Thị Tú Quỳnh,những người trực tiếp hướng dẫn,giúp đỡ em suốt thời gian làm khóa luận Cuối em muốn gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè cổ vũ,động viên em lúc gặp khó khăn thực khóa luận Em xin chân thành cảm ơn tất Tp Hồ Chí Minh , 9/7/2010 Sinh viên Phạm Phú Hưng Khóa Luận Tốt Nghiệp Khoa : Điện Tử - Viễn Thông LỜI MỞ ĐẦU Truyền thông không dây phát triển nhanh năm gần đây, theo thiết bị di động trở nên ngày nhỏ Để thỏa mãn nhu cầu thu nhỏ thiết bị di động, anten gắn thiết bị đầu cuối phải thu nhỏ kích thước Các anten phẳng, chẳng hạn anten vi dải (microstrip antenna) anten mạch in (printed antenna), có ưu điểm hấp dẫn kích thước nhỏ dễ gắn lên thiết bị đầu cuối, … lựa chọn thỏa mãn yêu cầu thiết kế Cũng lí này, kỹ thuật thiết kế anten phẳng băng rộng thu hút nhiều quan tâm nhà nghiên cứu anten Gần đây, đặc biệt sau năm 2000, nhiều anten phẳng thiết kế thỏa mãn yêu cầu băng thông hệ thống truyền thông di động tế bào nay, bao gồm GSM (Global System for Mobile communication, 890 – 960 MHz), DCS (Digital Communication System, 1710 – 1880 MHz), PCS (Personal Communication System,1850 – 1990 MHz) UMTS (Universal Mobile Telecommunication System, 1920 - 2170 MHz), phát triển xuất nhiều tài liệu liên quan Anten phẳng thích hợp ứng dụng thiết bị truyền thông cho hệ thống mạng cục không dây (Wireless Local Area Network, WLAN) dải tần 2.4 GHz (2400 – 2484 MHz) 5.2 GHz (5150 – 5350 MHz).Anten vi dải vốn có băng thơng hẹp nên việc mở rộng băng thông thường yêu cầu quan trọng ứng dụng thực tế Do đó, việc giảm kích thước mở rộng băng thông xu hướng thiết kế cho ứng dụng thực tế anten vi dải Khóa luận tập trung nghiên cứu thiết kế anten vi dải tuyến tính hình chữ nhật với kỹ thuật tiếp điện thích hợp phần mềm AWR nhằm làm rõ đặc trưng đặc tính xạ,băng thơng trở kháng … anten vi dải Khóa luận gồm chương :  Chương : Lý thuyết anten anten vi dải  Chương : Giới thiệu phần mềm AWR  Chương : Thiết kế,mô anten vi dải AWR Phần đầu chương giới thiệu định nghĩa anten với tham số giản đồ xạ,hệ số định hướng,hệ số tăng ích…Phần trình bày sơ lược lý thuyết anten vi dải,ưu nhược điểm loại anten vi dải kỹ thuật tiếp điện thường gặp cho chúng Sinh viên : Phạm Phú Hưng ii Khóa Luận Tốt Nghiệp Khoa : Điện Tử - Viễn Thơng Chương trình bày cách tổng qt cách tổng quan phần mềm thiết kế AWR,sơ lược cách sử dụng phần mềm Chương vào tính toán,thiết kế tham số cần thiết cho anten patch vi dải tuyến tính ghép khe hở tiến hành mơ phần mềm AWR.Cuối chương phần kết luận đặt hướng phát triển nhằm giúp đề tài hoàn thiện Sinh viên : Phạm Phú Hưng iii Khóa Luận Tốt Nghiệp Khoa : Điện Tử - Viễn Thông DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1 Anten,thiết bị dẫn sóng xạ điện từ Hình Các trường xạ khu xa Hình Hệ tọa độ phân tích anten Hình Bức xạ khơng hướng tính Hình Bức xạ hướng tính Hình Các búp sóng khơng gian chiều Hình Các búp sóng mặt phẳng chiều .9 Hình Phân cực anten 12 Hình Cấu trúc đơn giản anten vi dải 15 Hình 10 Mật độ dịng phân bố điện tích anten vi dải .17 Hình 11 Phân bố điện trường patch mode TM 100 18 Hình 12 Phân bố từ patch mode TM 100 19 Hình 13 Anten vi dải với khe xạ tương đương 19 Hình 14 Các dạng anten patch vi dải thường dùng .20 Hình 15 Các hình dạng khác anten patch vi dải 21 Hình 16 Anten vi dải lưỡng cực 22 Hình 17 Anten vi dải khe mạch in 22 Hình 18 Anten sóng chạy 23 Hình 19 Cấu trúc đường truyền vi dải 24 Hình 20 Tiếp điện đường truyền vi dải 25 Hình 21 Tiếp diện cáp đồng trục .26 Hình 22 Kỹ thuật ghép gần 27 Hình 23 Kỹ thuật ghép khe hở 28 Hình 24 Cấu trúc song song .30 Hình 25 Các kỹ thuật xạ búp sóng lệch .30 Hình 26 Cấu trúc đường dẫn song song hai chiều 31 Hình 27 Cấu trúc đường dẫn nối tiếp 32 Hình 28 Mảng cộng hưởng 32 Hình 29 Mảng sóng chạy 33 Hình 30 Mạch tương đương mảng sóng chạy 34 Hình Các bước thiết kế môi trường AWR 36 Hình 2 Môi trường thiết kế AWR .37 Hình Schematic Netlist 39 Sinh viên : Phạm Phú Hưng iv Khóa Luận Tốt Nghiệp Khoa : Điện Tử - Viễn Thông Hình Sơ đồ hệ thống 40 Hình Cấu trúc EM 40 Hình Các thao tác cấu trúc EM 41 Hình Layout 42 Hình Layout Manager .43 Hình Truy xuât tế bào layout Cell Libraries 44 Hình 10 Thiết lập tần số cho hệ thống VSS 46 Hình 11 Hộp thoại Enclosure .48 Hình 12 Định nghĩa chất điện môi 48 Hình 13 Thiết lập thông số cho lớp chất 49 Hình 14 Thiết kế vật dẫn cho cấu trúc 50 Hình Ảnh hưởng độ dày số điện môi chất tới băng thông trở kháng hiệu suất anten (với VSWR