(LUẬN VĂN THẠC SĨ) Nghiên cứu thiết kế mẫu anten có độ lợi cao dùng trong truyền thông điểm điểm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TĂNG THẾ TOAN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MẪU ANTEN CĨ ĐỘ LỢI CAO DÙNG TRONG TRUYỀN THƠNG ĐIỂM – ĐIỂM LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội - 2011 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TĂNG THẾ TOAN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MẪU ANTEN CÓ ĐỘ LỢI CAO DÙNG TRONG TRUYỀN THƠNG ĐIỂM – ĐIỂM Ngành: Cơng nghệ Điện tử - Viễn thông Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử Mã số: 60 52 70 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Trương Vũ Bằng Giang Hà Nội - 2011 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU 10 MỞ ĐẦU 11 CHƢƠNG 12 KHÁI QUÁT VỀ CÁC HỆ THỐNG ANTEN ĐỘ LỢI CAO 12 1.1 Các hệ anten độ lợi cao thông tin điểm-điểm 12 1.1.1 Khái niệm chung 12 1.1.2 Các đặc tính quan trọng anten độ lợi cao 13 1.1.3 Anten Yagi (Yagi antenna) 14 1.3.4 Anten Loa (Horn Antenna) 16 1.1.5 Anten thấu kính (Lens Antenna) 17 1.1.6 Anten parabol (Parabol Antenna) 18 1.1.7 Anten mảng (Aray Antenna) 19 1.1.8 Tổng quan hệ anten độ lợi cao 19 1.2 Hệ anten có độ lợi cao: Anten có cấu trúc đặc biệt EBG (Electromagnetic Band Gap) 21 1.2.1 Giới thiệu anten có cấu trúc đặc biệt EBG 21 1.2.2 Ƣu điểm nhƣợc điểm anten EBG 21 1.3 Kết luận chương 22 Chƣơng CẤU TẠO VÀ NGUN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA ANTEN CĨ CẤU TRÚC ĐẶC BIỆT EBG 23 2.1 Vật liệu có cấu trúc đặc biệt EBG 23 2.1.1 Giới thiệu vật liệu EBG 23 2.1.2 Định lí Bloch đồ thị tán sắc 24 2.1.3 Các phƣơng pháp mơ hình hóa cấu trúc EBG 26 2.1.4 Ứng dụng EBG thiết kế Anten 27 2.2 Cấu tạo anten EBG 30 2.3 Nguyên lý hoạt động anten EBG 31 2.3.1 Mơ hình anten EBG 31 2.3.2 Nguyên lý hoạt động Anten EBG 35 2.4 Kết luận chương 41 Chƣơng 42 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG ANTEN EBG DÙNG TRONG TRUYỀN THÔNG ĐIỂM-ĐIỂM 42 3.1 Yêu cầu thiết kế 44 3.1.1 Thông số đầu vào 44 3.1.2 Lựa chọn mơ hình thiết kế 44 3.2 Quy trình thiết kế 45 3.2.1 Thiết kế bề mặt bán phản xạ: 45 3.2.2 Các thông số thiết kế kích thƣớc hộp cộng hƣởng 46 3.3 Mô dựa phần mềm 4NEC2 47 3.3.1 Giới thiệu phần mềm 4NEC2 47 3.3.2 Thiết kế anten 4NEC2 49 3.3.3 Đặc tính phối hợp trở kháng 52 3.3.4 Các đặc tính kỹ thuật khác Anten 53 3.4 Kết luận chương 55 KẾT LUẬN CHUNG 57 Đóng góp đề tài 57 Hướng phát triển đề tài tương lai 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT AMP Antenna Modeling Program CE CM CST dB Dir EBG EK EN EX FDTD FR Freq FWE GE GM GN GW HFSS Hz L LD mm NEC PBG PEC PRS PRS SY TMM W end of comments Comment Computer Simulation Technology Decibel Directivity Electromagnetic Band Gap Extended thin wire kernel End of Run Exitation Finite Difference Time Domain Frequency sweep Frequency Plane Wave Expansion End of geometry Geometry Move Ground card Geometry of wire Hight Frequency Structure Simulator Hertz Length Loading of a segment Millimeter Numerical Electromagnetics Code Photonic Band Gap Perfect Electric Conductor Partially Reflection Surface Partially Refelection Surface Symbol Transmission Matrix Method Width (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1: Đồ thị xạ anten độ lợi cao 12 Hình 1-2: Một số anten độ lợi cao 13 (a) Anten Loa ; (b) Anten mảng; (c) Anten parabol 13 Hình 1-3: Đồ thị xạ anten 14 Hình 1-4: Cấu trúc anten Yagi 15 Hình 1-5: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc độ lợi số chấn tử 15 Hình 1-6: Một số loại anten loa phổ biến 16 Hình 1-7: Anten gương parabol 18 Hình 1-8: Anten Von-Trentini 1956 21 Hình 2-1: Minh họa cấu trúc vật liệu EBG 23 Hình 2-2: Cấu trúc tuần hoàn (EBG) 24 Hình 2-3: Cấu trúc tuần hồn chiều miền Brillouin 26 Hình 2-4: Hệ số phản xạ mẫu vật liệu EBG 28 Hình 2-5: Giảm sóng bề mặt với bề mặt trở kháng cao EBG 29 Hình 2-6: Ứng dụng dải cấm để điều khiển búp sóng 29 Hình 2-7: Mơ hình tổng qt anten EBG 30 Hình 2-8: Anten nguồn cho anten EBG: patch antenna 30 Hình 2-9: Anten nguồn cho anten EBG: slot antenna 31 Hình 2-10: Mơ hình anten EBG 31 Hình 2-11: Cấu trúc mặt bán phản xạ tạo kim loại đường kính a, cách khoảng Pt 32 Hình 2-12: Sự phụ thuộc hệ số phản xạ s11 (a) |r1|, (b) r1 vào cấu trúc 33 EBG tần số 33 Hình 2-13: Sự phụ thuộc hệ số phản xạ s22 (a) |r2|, (b) r2 vào cấu trúc 34 EBG tần số 34 Hình 2-14 : Ngun lí truyền sóng qua hộp cộng hưởng Fabry-Perot 35 Hình 2-15: Xác định tần số cộng hưởng f0 (theo biểu thức 2.15) 37 Hình 2-16: Đồ thị xạ Anten EBG 38 Hình 2-17 Dạng đồ thị định hướng anten EBG theo tần số 38 Hình 2-18 : Góc mở -3dB theo hàm hệ số phản xạ bề mặt EBG 39 Hình 2-19: Độ định hướng anten EBG chiều 40 Hình 3-1: Qui trình thiết kế anten EBG 43 Hình 3-2: Đồ thị xạ-hệ số phản xạ anten EBG 45 Hình 3-3: Module phase mặt bán phản xạ EBG cấu trúc dạng trụ, đường kính a đặt cách Pt 45 Hình 3-4: Cấu trúc anten EBG 46 Hình 3-5: Giao diện phần mềm NEC 47 Hình 3-6: Một vài kiểu anten dây chia nhỏ thành segment 48 Hình 3-7: Đặc tính phối hợp trở kháng với D1=12mm 52 Hình 3-8: Đặc tính phối hợp trở kháng với D1=11mm 53 (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem Hình 3-9: Đặc tính phối hợp trở kháng với D1=10mm 53 Hình 3-10: Dạng xạ anten EBG 54 Hình 3-11: Dạng xạ dipole 55 Hình 3-12: Đồ thị đặc tính phối hợp trở kháng dipole với D1=12mm 56 (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem 10 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: So sánh hệ anten độ lợi cao 20 Bảng 3-1: Thông số lựa chọn thiết kế 44 Bảng 3.2: Bảng thông số thiết kế mô anten EBG 49 Bảng 3-3: Thiết lập Dipole 50 Bảng 3-4: Thiết lập cấu trúc EBG 50 Bảng 3-5: Thiết lập nguồn cho Dipole 51 Bảng 3-6: Thiết lập tần số 51 Bảng 3.7: Độ định hướng anten 54 Bảng 3.8: Băng thông anten 55 (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem 11 MỞ ĐẦU Kể từ tín hiệu radio phát sóng vào kỷ 18, người ln ln theo đuổi mục đích truyền tín hiệu với qng đường dài nhằm đáp ứng nhu cầu thông tin liên lạc thực tiễn Bởi vậy, vấn đề phải giải thiết kế cho anten cao tần có độ lợi cao, phần tử khơng thể thiếu hệ thống truyền thông viễn thông liên lạc vũ trụ hay truyền thông vệ tinh, ứng dụng dân dụng quân truyền hình, radar dẫn đường, hệ định vị, thơng tin di dộng… Sự đời loại anten có độ lợi cao mở trang cho phát triển hệ truyền thông dân dụng quân Đặc biệt, năm gần cộng đồng nghiên cứu tập trung nghiên cứu phát triển loại anten có độ lợi cao với cấu trúc phẳng, chiếm thể tích, đơn giản thiết kế, ứng dụng hệ truyền thông điểm-điểm, hay ứng dụng cho anten trạm phát sóng BTS 3G, 4G, ứng dụng thơng tin vệ tinh, anten EBG (Electromagnetic Band Gap-Dải chắn điện từ) Hiện tại, anten EGB loại anten nghiên cứu, phát triển hướng đến ứng dụng thực tiễn Đề tài trình bày sở lí thuyết tổng hợp anten hệ trước, nguyên lí hoạt động hộp cộng hưởng Fabry Perot xây dựng qui trình thiết kế loại anten dựa cấu trúc loại vật liệu EBG để đạt độ lợi cao (với thông số khác chấp nhận anten cao tần) Nội dung đề tài gồm chương: Chương trình bày khái quát hệ thống anten định hướng cao sử dụng truyền thông điểm – điểm giới thiệu khái quát anten hệ có độ lợi cao: anten EBG Chương tập trung sâu phân tích cấu trúc dải chắn điện từ EBG sở cấu trúc vật liệu tuần hồn, đặc tính đặc biệt cấu trúc ứng dụng để nâng cao hiệu anten nguồn đặc biệt độ lợi Chương trình bày mẫu thiết kế đề xuất loại anten EBG đơn giản với việc sử dụng phần mềm mô hiệu HFSS 4NEC2 Do hạn chế thời gian, vốn hiểu biết điều kiện kỹ thuật có, luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong nhận đóng góp thầy bạn để nghiên cứu hoàn chỉnh (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem 12 CHƢƠNG KHÁI QUÁT VỀ CÁC HỆ THỐNG ANTEN ĐỘ LỢI CAO 1.1 Các hệ anten độ lợi cao thông tin điểm-điểm 1.1.1 Khái niệm chung Anten phần tử thiếu hệ thống thông tin liên lạc vơ tuyến Hiểu cách nhất, thiệt bị dùng để chuyển đổi lượng điện áp cao tần đầu vào thành lượng sóng điện từ ( E, H ) truyền không gian tự Tùy thuộc vào ứng dụng thực tế, người ta phân anten làm nhiều loại dựa độ lợi (một số tài liệu gọi độ tăng ích) nó: anten vơ hướng, anten có độ lợi thấp anten độ lợi cao Anten có độ lợi cao loại anten có khả phát sóng tập trung vào hướng định Hình 1-1 mơ tả đồ thị xạ (radiation pattern) dạng bút chì anten độ lợi cao điển hình Hình 1-1: Đồ thị xạ anten độ lợi cao Người ta phân biệt anten có độ lợi cao thành nhiều loại tùy thuộc vào hình dạng hay nguyên tắc hoạt động chúng Anten kể đến anten Parabol phân cực tròn phát minh Heinrich R Hertz năm 1888, sau kể đến anten Loa (Horn Antenna) năm 1894, anten Yagi năm 1928, anten Thấu kính (Lens Antenna), anten Mảng (Array Antenna)…[4] (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem 46 3.2.2 Các thông số thiết kế kích thƣớc hộp cộng hƣởng - Các thơng số kích thước hộp cộng hưởng: gồm kích thước WW, LW, D Từ đặc tính phản xạ bề mặt bán phản xạ tính chiều cao hộp cộng hưởng độ dày anten D: Từ biểu thức 2.14 đồ thị hình 2-15, ta suy ra: D = 60 mm Kích thước hộp cộng hưởng ước lượng đủ lớn để không ảnh hưởng đến hoạt động anten Đối với độ lợi 21dB, ta chọn kích thước hộp cộng hưởng là: Ww = Lw = 7* = 900mm (3.1) Biểu thức 3.1 chọn sau tiến hành thực nghiệm mơ nhiều lần Điều lí giải yêu cầu kích thước bề mặt bán phản xạ nhằm giảm hiệu ứng biên giới hạn hộp cộng hưởng - Anten nguồn: anten kích thích dipole với kích thước chiều dài chọn Ld = 58mm đường kính rd = 0,06mm Việc lựa chọn kích thước dipole thực nhiều lần sở chiều dài bước sóng, chẳng hạn (/2) tần số f0=2.35GHz, tương ứng 64mm…., nhằm đạt thông số đặc biệt độ lợi phối hợp trở kháng tốt Hình 3-4 minh họa cấu trúc anten để thực q trình mơ PRS2: EBG (a=2mm; Pt=30 mm) Lw=900mm Ww=900mm D=60mm PRS1: PEC Hình 3-4: Cấu trúc anten EBG Để mơ tồn thiết kế, tính tốn thơng số anten, đề tài sử dụng phần mềm 4NEC2 (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem 47 3.3 Mô dựa phần mềm 4NEC2 3.3.1 Giới thiệu phần mềm 4NEC2 NEC (Numerical Electromagnetics Code) phần mềm mô dùng để nghiên cứu, tính tốn thiết kế Anten phát triển phịng thí nghiệm Lawrence Livermore (Hoa Kỳ) Phần mềm sử dụng rộng rãi (phiên 4NEC2) phiên nâng cao phần mềm AMP (Antenna Modeling Program) viết từ năm 1970 cho hải quân Hoa Kỳ, phát triển hai thành viên G J Burke A J Poggio (Lawrence Livermore laboratory) NEC phần mềm hồn tồn miễn phí, giao diện phần mềm hình 3-5 Hình 3-5: Giao diện phần mềm NEC Phần lõi NEC sử dụng phương pháp moment để tính tốn Về phương pháp dựa việc chia nhỏ thành phần (segments) cấu trúc mơ để tính tốn đặc tính dịng điện, hiệu điện segments đó…rồi sau tổng hợp lại kết toàn cục toàn cấu trúc ban đầu Phương pháp sử dụng cách hợp lý (theo số nguyên tắc tùy thuộc vào cấu trúc) cho kết xác Do dựa phương pháp moment, NEC thích hợp cho việc mô anten dạng dây (wire Antenna) [21-23] (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem 48 Hình 3-6: Một vài kiểu anten dây chia nhỏ thành segment Cấu trúc NEC bao gồm loại cấu trúc dây (wire) để mô anten dạng dây cấu trúc patch để mô anten dạng bề mặt Do vậy, để mơ NEC anten phải mơ hình hóa loại cấu trúc Để kết mơ xác, phần quan trọng xác định xác số lượng segment Số lượng segment lớn kết mơ xác, nhiên lượng segment khơng nên q nhiều làm nặng q trình mô nhanh dẫn đến sai số tính tốn Trong NEC sử dụng hai kiểu kích thích để nghiên cứu cấu trúc: + Kích thích nguồn điện cấu trúc; + Kích thích nguồn phát sóng phẳng phân cực tuyến tính phân cực elip Kết mơ bao gồm dòng điện, hiệu điện phần cấu trúc, trường điện từ trường gần (near field) xa (far field) cấu trúc Một số nguyên tắc cho việc mô cấu trúc dây tổng kết sau: [22] + Chiều dài segment (delta) nên phải nhỏ 0.1 tần số mơ Ở số vị trí nhạy cảm điện cấu trúc, delta nên nhỏ 0.05 (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem(LUAN.VAN.THAC.SI).Nghien.cuu.thiet.ke.mau.anten.co.do.loi.cao.dung.trong.truyen.thong.diem.diem 49 Delta không nên lấy nhỏ so với  (