đề tài tìm hiểu vê anten nơ

Đ/ khDc phTc điCu ny, chWnh phI Mỹ đ[ phRi phân b7 l1i dRi ten cho c,c chương trGnh ph,t s6ng trên truyCn hGnh thnh 470MHz đ... BNi lW do ăng-ten nơ c6 cOu hGnh đặt theo d1ng chp “X” tha

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

**************

BO CO BI TÂP LN MÔN HC

ANTEN V TRUYN SNG

Đ ti: T!M HI#U VÊ ANTEN NƠ

Gi(ng viên hư/ng d1n: T2 Sơn Xu7t

H Nô 9i, th;ng 2 năm 2023

LỜI NBI ĐCU

Vi xu hưng công nghê  ng(y nay ng(y c(ng ph,t tri/n m1nh m2, trong đ6 c6 c,c

hê  th7ng thông tin Ch9ng ta đư:c bi<t đ<n hê  th7ng thông tin 5G v( tương lai không xa l( 6G hay nhiCu công nghê  kh,c đang đư:c ph,t tri/n Viê c hi/u bi<t v( nDm rE qu, trGnh truyCn s6ng cIa anten l( không th/ thi<u đ7i vi mô t sinh viên điê n tK – viMn thông BNi bOt cP mô t hê  th7ng thông tin vô tuy<n n(o cQng phRi sK dTng đ<n ăng-ten đ/ thu ph,t tWn hiê u Do đ6, trong rOt nhiCu lo1i ăng-ten phY bi<n, vâ n dTng c,c ki<n thPc đ[ h\c t] môn

“Anten v( truyCn s6ng” c`ng vi c,c t(i liê u tham khRo t] nhiCu nguan uy tWn, ch9ng em đ[ quy<t đbnh ch\n lo1i ăng-ten nơ đ/ tGm hi/u v( mô phcng

Trong ph1m vi b,o c,o cIa đC t(i n(y, ch9ng em tâ p trung trGnh b(y vC lbch sK, cOu t1o, nguyên ld bPc x1, đă c tWnh cơ bRn cQng như Png dTng cIa ăng-ten nơ C`ng vi đ6 l( thi<t k< v( mô phcng mô t ăng-ten nơ trên phen mCm HFSS B(i b,o c,o s2 gam 3 chương:

Chương 1: TYng quan vC ăng-ten nơ

Chương 2: Thi<t k< v( mô phcng ăng-ten nơ

Chương 3: K<t luâ n

MDC LDC CHƯƠNG 1: TFNG QUAN VÊ ĂNG-TEN NƠ

1.1 Gi/i thiê 9u v ăn-ten nơ

Ăng-ten nơ (Bow-tie antenna) l( mô t ăng-ten kim lo1i hGnh chp “X” gi7ng

như mô t chi<c nơ Ăng-ten nơ l( mô t lo1i ăng-ten lưrng csc v( c6 th/ đư:c coi l( bi<n th/ cIa dipole Ăng-ten nơ đư:c cOu t1o bNi 2 đo1n dây cPng hGnh tam gi,c hoă c 2 tOm kim lo1i phtng hGnh tam gi,c, đư:c b7 trW trong cOu hGnh cIa

mô t chi<c nơ đư:c đă t đ7i đunh nvm gen s,t nhau v( nvm trong c`ng mô t mă t phtng, ti<p điê n N gipa Ăng-ten hGnh nơ l( mô t ăng -ten đbnh hưng do phtng

HKnh 1.1 Mô hKnh mô 9 t ăng-ten nơ đơn gi(n

Như HGnh 1.1 c6 th/ thOy rvng hai c,nh cIa ăng-ten đư:c thi<t k< đ7i xPng

vC cR hai phWa HGnh d,ng bC ngo(i gi7ng như mô t con bưm vi đôi c,nh mơ rô ng

nên đôi khi cwn đư:c g\i l( “ăng-ten c,nh bưm” Khi c,c phen tK nơ c6 mô t

thanh kim lo1i d`ng đ/ đ6ng ăng-ten thG n6 cQng c6 th/ đư:c g\i l( “ăng-ten râu mxo” như HGnh 1.2

HKnh 1.2 Mô 9 t ăng-ten nơ v/i tên gMi ăng-ten râu mPo

Ăng-ten nơ l( mô t bi<n th/ t] lo1i “folded dipole antenna” – mô t trong nhpng ăng-ten đeu tiên đư:c ph,t minh Do đ6 n6 s2 k< th]a mô  t s7 đă c tWnh, nguyên ld cIa ăng-ten dipole nhưng vzn c6 nhpng đă c trưng riêng s2 đư:c trGnh b(y trong phen ti<p cIa b,o c,o

HKnh 1.3 Folded dipole ăng-tennna 1.2 LVch sY hKnh thnh

Trong nhpng năm 1880, ng(nh ph,t thanh N Mỹ gặp phRi kh6 khăn trong việc c,c kênh truyCn bb nhiMu lzn nhau do công nghC ph,t s6ng chưa đư:c t7t L9c Oy, Mỹ c6 13 kênh đư:c phân b7 cho c,c chương trGnh tivi, đ,nh s7 t] 1 đ<n 13 C,c kênh truyCn c6 s7 liCn kC c6 th/ bb nhiMu lzn nhau do c,c y<u t7 như thời ti<t, kỹ thuật, trong ph1m vi cho phép Do đ6 n<u một th(nh ph7 ph,t s6ng trên kênh 8 thG c,c th(nh ph7 gi,p ranh không th/ ph,t trên kênh 7 hoặc kênh 9 ĐiCu n(y gây nên kh6 khăn trong việc mN rộng lưi truyCn hGnh trên khDp cR nưc

Đ/ khDc phTc điCu n(y, chWnh phI Mỹ đ[ phRi phân b7 l1i dRi ten cho c,c chương trGnh ph,t s6ng trên truyCn hGnh th(nh 470MHz đ<n 890 MHz Đây l( dRi ten nvm trong khoRng ten s7 c6 tên g\i l( UHF( Ultra high frequency), tPc ten s7 csc cao, thường t] 300Mhz đ<n 3000Mhz DRi ten UHF vi đặc đi/m c6 nhiCu dao động trong một chu kỳ do ten s7 cao, dRi ten rộng th/ hiện rE trên HGnh 1, do đ6 c6 th/ khDc phTc đư:c hiện tư:ng nhiCu lzn nhau gipa c,c kênh truyCn

HKnh 1.4 C;c d(i t[n s\ cơ b(n

Đ,p Png nhu ceu thu nhận s6ng UHF ăng-ten nơ đ[ đư:c ra đời, tiên phong l( Brow v( Woodward BNi lW do ăng-ten nơ c6 cOu hGnh đặt theo d1ng chp “X” thay vG c,c phen tK đặt theo chiCu ngang s2 gi9p thu đư:c dRi ten rộng K<t cOu đơn giRn, c6 th/ thay đYi linh ho1t theo gi, trb UHF bNi nguyên tDc

“kWch thưc cIa một ăng-ten phRi bvng bội s7 hoặc nhc hơn một phen cIa t(na s7 cen thu”

1.3 Nguyên l_ b`c x2

BNi vG ăng ten nơ l( một lo1i ăng ten lưrng csc (ăng ten dipole), v( đư:c coi l( một bi<n th/ cIa ăng ten dipole nKa bưc s6ng, vậy nên nguyên ld bPc x1 cIa n6 cQng gi7ng như ăng ten dipole

Tuy nhiên, trong khi ăng ten dipole nKa bưc s6ng sK dTng độ d(i cIa ăng ten đ/ khp vi một ten s7 cT th/, thG ăng ten nơ sK dTng g6c ngo(i đ/ x,c đbnh đ,p Png ten s7 cIa ăng ten

HKnh 1.5 C;c thông s\ cơ b(n cca ăng-ten nơ

Ở phen m,y ph,t cIa ăng ten dipole, ăng ten t1o ra s6ng vô tuy<n (s6ng radio) Ăng ten đư:c cung cOp một lư:ng điện ,p N ten s7 ưu tiên, sau đ6 điện ,p v( dwng điện ch1y qua c,c phen tK cIa ăng ten, t1o nên s6ng điện v( s6ng t] Hai th(nh phen s6ng k<t h:p vi nhau, trN th(nh s6ng điện t], hay cwn g\i l( bPc x1 điện t]

M,y ph,t trong ăng ten l( một th(nh phen cơ bRn đư:c t1o ra bvng dây dzn T1i dây, dây dzn mang theo dwng điện, cường độ dwng điện dao động theo thời gian, bi<n đYi th(nh bPc x1 ten s7 vô tuy<n (Radiofrequency Radiation) v( lan truyCn trong không gian Khi lan truyCn, s6ng điện t] mang theo năng lư:ng, động lư:ng v( thông tin

Ở phen bộ thu, s6ng điện t] ch1y qua ăng ten dipole s2 t1o ra một điện ,p nhc Do đ6, ăng ten trN th(nh nguan tWn hiệu cho đeu v(o cIa m,y thu M,y thu cIa ăng ten ho1t động ngư:c l1i vi m,y ph,t N6 thu bPc x1 ten s7 vô tuy<n, sau đ6 bi<n n6 th(nh dwng điện trong m1ch điện n7i vi ăng ten Sau khi nguan điện ,p ten s7 vô tuy<n đư:c đặt v(o trung tâm gipa hai phen trong ăng ten, điện ,p v( dwng điện ch1y qua hai phen tK dzn điện N hai bên c6 th/ t1o ra tWn hiệu s6ng điện t] hoặc s6ng vô tuy<n đ/ ph,t ra bên ngo(i ăng ten T1i trung tâm cIa ăng ten n(y, điện ,p l( t7i thi/u v( dwng điện l( t7i

đa Ngư:c l1i, dwng điện l( nhc nhOt v( điện ,p l( ln nhOt N hai đeu cIa ăng ten

Dưi đây l( mô hGnh bPc x1 cIa ăng ten nơ Mô hGnh n(y mô tR c,ch ăng ten ph,t năng lư:ng v(o không gian

HKnh 1.6 Mô hKnh b`c x2 ăng-ten nơ

VG vậy, tYng k<t l1i, ăng ten nơ chuy/n đYi tWn hiệu t] điện sang bPc x1 điện t], sau đ6 ph,t ra ch9ng N đeu ph,t v( thay đYi tWn hiệu s6ng điện t] th(nh tWn hiệu điện N đeu thu, sau đ6 đưa v(o trong m1ch điện đ/ phân tWch

1.4 Đă 9c t_nh

*Đă 9c điem:

Anten nơ sK dTng c,c phen tK hGnh tam gi,c thay vG c,c thanh thtng l(m phen tK Anten C,c phen tK hGnh tam gi,c nhô ra N cR hai bên cIa ăng-ten gi7ng 1 chi<c nơ C,c “c,nh” cIa ăng-ten loe ra đ7i xPng N hai bên thanh đr v( c6 phân csc d\c (thtng)

HKnh 1.7 Mô hKnh truyn sgng phân chc thing

VC đa thb bPc x1 (radiation pattern ), antten nơ c6 radiation pattern l( đa hưng (omnidircectional) trong một mặt phtng

HKnh 1.8 Radiation pattern đa hư/ng (trong 1 mă 9 t phing)

Ngo(i ra ta cwn c6 đa thG bPc x1 t1i c,c ten s7 ,2, và

HKnh 1.9 Đn thV b`c x2 cca 1 anten nơ cơ b(n t2i 2v(

HKnh 1.10 Đn thV b`c x2 cca 1 anten nơ cơ b(n t2i và 3.5

*T_nh ch7t:

L( 1 lo1i ăng-ten lưrng csc qu1t UHF, c6 th/ gi7ng vi ăng-ten đbnh kỳ log L( 1 anten 2 mặt , đư:c coi l( phiên bRn 2 chiCu cIa ăng-ten 2 mặt thsc ss Ăng-ten phân csc d\c nên nhận tWn hiệu theo hưng hGnh n6n , tuy nhiên n6 k nhận tWn hiệu bên ngo(i mặt phtng đ6

*Ưu điem:

Băng thông cIa ăng-ten tăng lên bvng c,ch sK dTng c,c phen tK hGnh tâm gi,c thay vG c,c phen tK thtng C,c ăng ten thường nhận tWn hiệu t] 1 g6c 60 độ, c6 th/ nhận

đc rOt nhiCu nguan tWn hiệu C6 th/ nhận đư:c nhiCu lo1i tWn hiệu UHF v( ho1t động t7t hơn nhiCu so vi ăng ten lưrng csc dây mcng C6 tr\ng lư:ng nhẹ hơn so vi ăng-ten lưrng csc hGnh qu1t k<t n7i vi c,c phen tK nvm ngang

Thi<t k< c6 khR năng ch7ng gi6 t7t hơn, đặc biệt khi không mu7n trxo lên m,i nh( đ/ khôi phTc ăng-ten Gi, th(nh r•, dM xây dsng nên anten tai thc phY bi<n vi c,c tivi cQ

Bộ phRn x1 lưi trong anten hiệu quR hơn c,c lo1i anten kh,c, vd như : anten yagi

*Nhưoc điem:

C6 hiệu suOt truyCn kém N dRi ten s7 thOp v( không ph` h:p bvng anten hai mặt đey

đI trong dw tGm RF hoặc ph,t hiện tWn hiệu RF

1.5 png dqng

DRi ten ho1t động cIa ăng-ten nơ l( UHF ho1t động t7t N dRi ten 470 MHz-890MHz Ăn-ten nơ đư:c sK dTng nhiCu trong việc thu nhận s6ng ti vi, tr1m ph,t thanh vG khR năng thu đư:c tWn hiệu N khoRng ten s7 rộng Hơn th< npa n6 nhc nhẹ, thi<t k< đơn giRn v( chi phW thOp

Ngo(i ra, ăng-ten nơ cwn đư:c Png dTng trong m1ng giao ti<p không dây, t7i ưu h6a truyCn radar xu7ng mặt đOt

Nhờ v(o c,c ưu đi/m như : thi<t k< đơn giRn, ăng-ten nơ ng(y c(ng đư:c sK dTng rộng r[i trong nhiCu lĩnh vsc Nhpng nghiên cPu tương lai vC ăng-ten nơ s2 đư:c ti<p tTc nhvm nâng cOp, t7i ưu hiệu suOt cQng như đơn giRn h6a cOu tr9c hay ki/m so,t năng lư:ng bPc x1, nâng cao băng thông

CHƯƠNG 2: THIrT Kr VÀ MÔ PHtNG ĂNG-TEN NƠ

CHƯƠNG 3: KrT LUÂ9N

Sau thời gian n• lsc tGm hi/u, ch9ng em đ[ thsc hiê n mô phcng th(nh công ăng-ten nơ vi d(i ho1t đô ng trong dRi ten 3.1-3.8 GHZ bvng phen mCm HFSS Vư:t qua khuôn khY mô t b(i tâ p ln, ch9ng em đ[ ti<p thu đư:c nhiCu ki<n thPc vC lo1i ăng-ten n(y đang thời trau dai kỹ năng sK dTng phen mCm mô phcng Mă c d` đ[ rOt c7 gDng, tuy nhiên do gii h1n vC mă t ki<n thPc cQng như t(i liê u liên quan nên b,o c,o cIa ch9ng em cwn nhiCu thi<u x6t Do đ6 rOt mong đư:c ss quan tâm g6p d cIa they

Ch9ng em xin chân th(nh cRm ơn!

Phq lqc

Ti liê 9u tham kh(o:

-their-working/a-bow-tieantenna-Which-one-is-more-suitable-to-use-for-underwater

-owtie_spiral_and_log-periodic_IR_antennas

-Antenna Magus 5.5.0: 9-12-2015, Content Copyright Magus Pty (Ltd)

-Anten va truyen song – PGS.TS Phan Anh

Phân công công viê 9c :