Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăng ten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến

Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.Nghiên cứu giải pháp cải thiện băng thông và tăng ích của ăngten mảng phản xạ tái cấu hình cho các hệ thống thông tin vô tuyến.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ HOÀNG ĐĂNG CƯỜNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẢI THIỆN BĂNG THƠNG VÀ TĂNG ÍCH CỦA ANTEN MẢNG PHẢN XẠ TÁI CẤU HÌNH CHO CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - NĂM 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẢI THIỆN BĂNG THÔNG VÀ TĂNG ÍCH CỦA ANTEN MẢNG PHẢN XẠ TÁI CẤU HÌNH CHO CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Mã số: 52 02 03 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN QUỐC ĐỊNH PGS TS LÊ MINH THÙY HÀ NỘI - NĂM 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận án kết trình bày luận án cơng trình nghiên cứu hướng dẫn cán hướng dẫn Các số liệu, kết trình bày luận án hồn tồn trung thực chưa cơng bố cơng trình trước Các kết sử dụng tham khảo trích dẫn đầy đủ theo quy định Hà Nội, ngày 08 tháng 07 năm 2023 Tác giả Hoàng Đăng Cường LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận án, nghiên cứu sinh nhận nhiều giúp đỡ đóng góp quý báu Đầu tiên, nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn PGS TS Nguyễn Quốc Định, Khoa VTĐT Đồng thời, nghiên cứu sinh vơ biết ơn giúp đỡ PGS TS Lê Minh Thùy Trường Điện-Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội Thầy, Cô không người hướng dẫn, giúp đỡ nghiên cứu sinh hoàn thành luận án mà người định hướng truyền động lực tâm cho nghiên cứu sinh đường nghiên cứu khoa học đầy gian khó Nghiên cứu sinh chân thành cảm ơn thầy giáo Bộ môn Cơ sở kỹ thuật vô tuyến, Khoa Vô tuyến Điện tử, Học viện Kỹ thuật Quân sự, ln quan tâm, động viên, tận tình giúp đỡ tạo điều kiện mặt suốt thời gian nghiên cứu sinh học tập, nghiên cứu Nghiên cứu sinh chân thành cảm ơn Phòng Sau đại học-Học viện KTQS, Cục Tiêu chuẩn-Đo lường-Chất lượng (đơn vị chủ quản) thường xuyên hỗ trợ, tạo điều kiện giúp đỡ nghiên cứu sinh suốt trình học tập, nghiên cứu Cuối cùng, nghiên cứu sinh trân trọng cảm ơn vợ, con, người thân gia đình, đồng nghiệp ln quan tâm, động viên, chia sẻ khó khăn, tạo động lực lớn để nghiên cứu sinh hồn thành cơng trình Xin chân thành cảm ơn! i Mục lục MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .v DANH MỤC HÌNH VẼ viii DANH MỤC BẢNG xiii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU TOÁN HỌC xv MỞ ĐẦU .1 Chương TỔNG QUAN VỀ ANTEN MẢNG PHẢN XẠ TÁI CẤU HÌNH 1.1 Các hệ thống thông tin vô tuyến 1.1.1 Sự cần thiết anten điều hướng búp sóng hệ thống thông tin vô tuyến .8 1.1.2 Các loại anten điều hướng búp sóng 12 1.2 Tổng quan anten mảng phản xạ tái cấu hình .25 1.2.1 Nguyên lý tái cấu hình anten mảng phản xạ 25 1.2.2 Phương pháp tái cấu hình phần tử mảng phản xạ 26 1.2.3 Băng thông phần tử anten mảng phản xạ tái cấu hình 28 1.2.4 Phần tử tích cực sử dụng để tái cấu hình phần tử anten mảng phản xạ 30 1.2.5 Tổng quan xu hướng nghiên cứu anten mảng phản xạ tái cấu hình nước…………… 32 1.2.6 Các thách thức anten mảng phản xạ tái cấu hình hướng nghiên cứu luận án 44 1.3 Kết luận chương 46 Chương THIẾT KẾ PHẦN TỬ MẢNG PHẢN XẠ TÁI CẤU HÌNH BĂNG RỘNG 47 2.1 Thiết kế phần tử mảng phản xạ tái cấu hình hai lớp 47 2.1.1 Cấu trúc phần tử mảng phản xạ tái cấu hình hai lớp 47 2.1.2 Kết mô phần tử mảng phản xạ tái cấu hình bit hai lớp .53 ii 2.1.3 Chế tạo đo phần tử mảng phản xạ tái cấu hình hai lớp 57 2.1.4 Đánh giá phần tử mảng phản xạ tái cấu hình hai lớp 62 2.2 Thiết kế phần tử mảng phản xạ tái cấu hình lớp sử dụng đi-ốt PIN mơ hình hóa.64 2.2.1 Mơ hình đi-ốt PIN 64 2.2.2 Thiết kế tối ưu phần tử mảng phản xạ tái cấu hình lớp băng rộng sử dụng đi-ốt PIN mơ hình hóa…… 86 2.3 Thiết kế phần tử mảng phản xạ tái cấu hình quay phân cực sử dụng cấu trúc lớp 96 2.3.1 Cấu trúc phần tử mảng phản xạ tái cấu hình lớp quay phân cực 97 2.3.2 Kết mô phần tử mảng phản xạ tái cấu hình lớp quay phân cực .99 2.3.3 Đánh giá tính phần tử mảng phản xạ tái cấu hình lớp quay phân cực 102 2.4 So sánh ba phần tử mảng phản xạ tái cấu hình đề xuất 103 2.5 Kết luận chương 104 Chương THIẾT KẾ ANTEN MẢNG PHẢN XẠ TÁI CẤU HÌNH BĂNG RỘNG, TĂNG ÍCH CAO 105 3.1 Quy trình thiết kế anten mảng phản xạ .105 3.2 Thiết kế anten mảng phản xạ 111 3.3 Thiết kế anten mảng phản xạ tái cấu hình lớp, băng rộng, tăng ích cao 119 3.3.1 Thiết kế cấu trúc anten mảng phản xạ tái cấu hình lớp 119 3.3.2 Tối ưu vị trí anten loa theo tâm pha 125 3.3.3 Kết mô anten mảng phản xạ tái cấu hình lớp 126 3.3.4 Đánh giá anten mảng phản xạ tái cấu hình lớp 130 3.4 Thiết kế anten mảng phản xạ tái cấu hình lớp, quay phân cực, băng rộng, tăng ích cao………… 131 3.4.1 Thiết kế cấu trúc anten mảng phản xạ tái cấu hình lớp, quay phân cực 132 3.4.2 Tối ưu vị trí anten loa theo tâm pha 135 3.4.3 Kết mô anten mảng phản xạ tái cấu hình lớp, quay phân cực 136 3.4.4 Đánh giá anten mảng phản xạ tái cấu hình lớp, quay phân cực, băng rộng, tăng ích iii cao……………… 139 3.5 So sánh hai anten mảng phản xạ tái cấu hình đề xuất 140 3.6 Kết luận chương 142 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU 143 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 145 PHỤ LỤC A .146 PHỤ LỤC B 165 TÀI LIỆU THAM KHẢO 172 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa Tiếng Anh Nghĩa Tiếng Việt 1D 2D 3D One-dimensional Two-dimensional Three-dimensional 3rd Generation Partnership Project Fifth Generation Sixth Generation Active Antenna System Analog to Digital Converter Artificial Intelligence Antenna Bandwidth Complementary Metal-OxideSemiconductor Circular Polarization Digital to Analog Converter Direct Current Dual Linear Exabyte Một chiều Hai chiều Ba chiều 3GPP 5G 6G AAS ADC Anten BW CMOS CP DAC DL EB FBMC FR2 HD IoE Filter bank multicarrier Frequency Range High Definition Internet of Everything Internet of Thing Dự án đối tác hệ thứ ba Thế hệ thứ Thế hệ thứ Hệ thống anten tích cực Bộ chuyển đổi tương tự sang số AI Trí tuệ nhân tạo Ăng-ten Băng thơng Bán dẫn kim loại ơ-xít bù Phân cực tròn Bộ chuyển đổi số sang tương tự DC Dòng chiều Tuyến tính đơi Exabyte = 1000 petabyte = 1000000 terabyte Bộ lọc đa sóng mang Dải tần số thứ Độ phân giải cao Kết nối thứ IoT Internet vạn vật v LHCP LN LNA MEMs MIMO NCS NOMA OFDM PA RIS RF RP SIW SL SLL SMT TRL UAV Left Hand Circular Polarization Linear Low-Noise Amplifier Local Osillator Micro-Electromechanical Systems Multiple-Input MultipleOutput Phân cực tròn trái Tuyến tính Bộ khuếch đại tạp âm thấp LO Bộ dao động nội Hệ vi điện tử Nhiều đầu vào nhiều đầu Nghiên cứu sinh Non Orthogonal Multiple Access Orthogonal Frequency Division Multiplexing Power Amplifier Printed Circuit Board Reconfigurable Intelligent Sur- face Radio Frequency Rotation Polarization Substrate Integrated Waveg- uide Single linear Sidelobe Level Surface Mount Technology Thru-Reflect-Line Unmanned Aerial Vehicle Vector Network Analyzer Waveguide Đa truy nhập không trực giao Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao Bộ khuếch đại công suất PCB Bảng mạch in Bề mặt phản xạ thông minh Tần số vơ tuyến Quay phân cực Ống dẫn sóng tích hợp vật liệu Tuyến tính đơn Mức búp sóng phụ Công nghệ hàn dán Truyền qua-Phản xạ-Đường truyền Thiết bị bay khơng người lái VNA Máy phân tích mạng véc-tơ WG Ống dẫn sóng vi WiGig Wireless HD WR75 60 GHz Wi-Fi Wireless transmission of highdefinition video WR-75 Waveguide Wi-Fi 60 GHz Chuẩn truyền video độ phân giải cao Ống dẫn sóng kiểu WR75