Anten có thể xem như là các thiếtbị dùng để truyền năng lượng trường điện từ giữa máy phát và máy thu màkhông cần bất kỳ phương tiện truyền dẫn tập trung nào cáp đồng, ống dẫnsóng hay sợ
Lịch sử hình thành
Người đầu tiên đã phát minh ra anten là một nhà vật lý người Đức có tên là Heinrich Rudolf Hertz(1857–1894) Sau này tên ông được đặt cho tên của một đơn vị đo lường trong hệ SI để đo tần số (Hz = ) Phần tử thu phát trong phòng thí nghiệm của ông là một đoạn dây hoặc một vòng dây được cấp nguồn điện cao tần, được gọi tên là Dipole Hetz.
Người đã đưa ứng dụng thu phát không dây ra thực tiễn là nhà phát minh người Ý, Guglielmo Marconi(1874–1937) Một phát minh nổi tiếng của ông là hệ thống thu phát radio từ thành phố Poldhu, UK đến StJohns,
Newfoundlandin Canadain vào năm 1901 Anten được ông sử dụng là loại Mono-pole ẳ bước súng, sau này cũng lấy theo tờn ụng là Marconi Antenna.
Trong chiến tranh thế giới thứ 2, anten được áp dụng nhiều trên tầu thủy, máy bay và xe quân sự Các nước Anh và Mỹ đã phát triển các Rada quân sự có thể “quan sát” các mục tiêu cách hàng trăm dặm ngay cả trong bóng tối Các radar là các anten sử dụng tần số rất cao và có đặc tính phương hướng tốt, sử dụng nguyên tắc phản xạ sóng và tập trung năng lượng sóng.
Những năm tiếp theo, anten băng rộng, anten phân cực, anten mảng, được nghiên cứu và phát triển Anten trở thành thiết bị được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống thông tin truyền thông, truyền hình, vệ tinh và nhiều các hệ thống không dây khác.
Hiện nay, anten vẫn tiếp tục được nghiên cứu theo các hướng anten thông minh, anten thích nghi, anten MIMO, trong đó có sự kết hợp của công nghệ xử lý tín hiệu số và máy tính số.
Đặc tính
Giá thành thấp, cấu hình thấp và dễ chế tạo, mỏng, nhẹ.
Tương thích với công nghệ bảng mạch in.
Có thể dùng phương pháp ăn mòn để tạo ra các cấu trúc linh hoạt.
Độ rộng băng thông nhỏ.
Hướng bức xạ vuông góc với đế điện môi.
Đồ thị bức xạ xạ xấp xỉ 1 khi Z > 0 và bằng 0 khi Z ≤ 0 Đây là cấu trúc lí tưởng.
Nguyên lý bức xạ
Nguyên lý bức xạ của anten phân cực tròn dựa trên sự kết hợp của hai sóng phân cực tuyến tính trực giao, thường được gọi là phân cực ngang và dọc Hai sóng này vuông pha nhau và có biên độ và pha bằng nhau.
Anten được thiết kế sao cho nó phát ra đồng thời hai phân cực tuyến tính trực giao này Miếng patch thường được thiết kế có hình chữ nhật hoặc hình tròn được kích thích bằng nguồn tín hiệu, chẳng hạn như đường cấp vi dải, tại một vị trí cụ thể trên miếng patch, thường là gần trung tâm của miếng patch.Nguồn tín hiệu tạo ra một trường điện từ kích thích miếng patch, từ đó phát ra hai phân cực tuyến tính trực giao Vì hai phân cực ở dạng cầu phương pha nên dạng trường thu được là phân cực tròn.
Mô hình bức xạ của anten phân cực tròn thường tương tự như mô hình của anten phân cực tuyến tính, với thùy chính chỉ theo hướng của nguồn cấp dữ liệu Tuy nhiên, phân cực tròn cho phép tín hiệu ổn định hơn và khả năng miễn dịch tốt hơn đối với hiện tượng pha đinh đa đường, có thể xảy ra khi tín hiệu phân cực tuyến tính phản xạ khỏi một vật thể trước khi đến máy thu.
Tỷ lệ trục axial ratio ( AR ) của anten được định nghĩa là tỷ số giữa trục chính và trục phụ của mẫu anten phân cực tròn Tỷ lệ này cho ta biết độ lệch của một anten so với trường hợp lý tưởng là phân cực tròn trên một phạm vi xác định.
Thông thường, tỷ lệ trục AR được trích dẫn cho các anten phân cực tròn Vì trường phân cực tròn được tạo thành từ hai thành phân điện trường trục giao có biên độ bằng nhau và lệch pha nhau 90 độ, nên tỷ số trục càng gần 0dB càng tốt Trong trường hợp một anten có phân cực tròn hoàn hoản thì tỷ lệ này sẽ là 1( 0dB).
Anten được coi là có phân cực tròn khi tỷ lệ trục AR sẽ nhỏ hơn 3dB.
Phương pháp tiếp điện
❖ Các phương pháp tiếp điện Phương pháp tiếp điện cho anten vi dải rất đa dạng Anten vi dải có thể được tiếp điện trực tiếp bằng cáp đồng trục hoặc bằng đường vi dải Nó cũng có thể được tiếp điện gián tiếp bằng việc sử dụng ghép nối điện từ trường, hoặc ghép nối qua khe, hoặc tiếp điện bằng ống dẫn sóng đồng phẳng, theo cách tiếp điện này không có sự tiếp xúc kim loại trực tiếp giữa đường tiếp điện và tấm bức xạ Kĩ thuật tiếp điện ảnh hưởng đến trở kháng đầu vào và đặc tính của anten, và nó cũng là một thông số thiết kế quan trọng.
Tiếp điện bằng cáp đồng trục: Đầu nối đồng trục được hàn vào phiến kim loại và đục xuyên qua lớp điện môi, đầu ra ở mặt kia của lớp điện môi, tức tấm bức xạ và được cắm vào một đầu nối thường có trở kháng 50 (Ω).
- Ưu điểm của phương pháp này là đầu dò có thể đặt ở bất kì vị trí nào trong vùng diện tích của phiến kim loại bức xạ và do đó dễ dàng điều chỉnh trở kháng vào của anten.
- Nhược điểm là cần phải đục lỗ qua đế điện môi, mặt khác phần mối nối sẽ trồi lên tấm bức xạ và làm mất tính phẳng của tấm bức xạ (ảnh hướng nhiều tới sự bức xạ, khó phân tích và đưa ra lời giải cho mô hình bức xạ chính xác vì nó làm điều kiện biên trở nên rất phức tạp) Đồng thời, vị trí bất kì của đầu nối đồng trục (để đạt được trở kháng vào mong muốn) cũng làm mất tính đối xứng của antenna và do đó làm mất đi tính đối xứng của đồ thị phương hướng.
Hình 1.5.1 Tiếp điện bằng cáp đồng trục
Tiếp điện bằng đường truyền vi dải: Phương pháp tiếp điện bằng đường truyền vi dải được sử dụng nhiều nhất trong môi trường truyền dẫn là các mạch tích hợp siêu cao tần Đường truyền vi dài là cấu trúc mạch in cấp cao, bao gồm một dải dẫn điện bằng đồng hoặc kim loại khác trên một chất nền cách điện, mặt kia của tấm điện môi cũng được phủ đồng gọi là mặt phẳng đất Mặt phẳng đất là mặt phản xạ do đó đường truyền vi dài có thể được xem là đường truyền gồm hai dây dẫn Có hai tham số chính là độ rộng dải dẫn điện W và chiều cao tấm điện môi h Một tham số quan trọng khác là hằng số điện môi tương đối của chất nền Hai tham số đôi khi có thể được bỏ qua là độ dày dài dẫn điện t và điện dẫn suất sigma.
- Ưu điểm: Đường vi dải có thể được khắc lên cùng một tấm điện môi với tấm bức xạ do đó vẫn giữ được cấu trúc phẳng của anten
- Nhược điểm: Bức xạ từ đường tiếp điện làm ảnh hưởng tới trường bức xạ của anten, đặc biệt là khi kích thước của đường tiếp điện là lớn so với kích thước của tấm bức xạ.Từ bề dày và hằng số điện môi của tấm nền và độ rộng của đường vi dải ta có thể xác định được trở kháng đặc trưng của đường vi dải.
Hình 1.5.2 Tiếp điện bằng đường truyền vi dải
Tiếp điện bằng phương pháp ghép khe: Phương pháp này cũng thường được sử dụng nhằm loại bỏ bức xạ không cần thiết của đường vì dài Cấu trúc gồm hai lớp điện môi, patch được đặt trên cùng, mặt phẳng đất ở giữa có một khe hở nhỏ, khe ghép luôn đặt dưới và chính giữa bản kim loại nhằm giảm phân cực chéo do tính đối xứng, đường tiếp điện ở lớp điện môi dưới.
- Ưu điểm: Thông thường lớp điện môi trên có hằng số điện môi thấp hơn lớp điện môi dưới nên hạn chế bức xạ không mong muốn
- Nhược điểm: Phương pháp khó thực hiện do phải làm nhiều lớp, làm tăng độ dày của anten Phương pháp sử dụng cho băng hẹp.
Hình 1.5.3 Tiếp điện bằng phương pháp ghép khe
Tiếp điện bằng phương pháp ghép gần: Bản chất của phương pháp là ghép điện dung giữa đường cấp nguồn và patch Cấu trúc này gồm hai lớp điện môi, đường patch nằm ở miếng điện môi trên đường tiếp điện ở giữa hai lớp điện môi.
- Ưu điểm: Loại bỏ bức xạ không mong muốn trên đường tiếp điện Cho băng thông rộng (khoảng 13%).
- Nhược điểm: Khó khăn trong việc thiết kế và thi công vì đường tiếp điện nằm trong hai lớp điện môi và làm anten có chiều dày hơn.
Hình 1.5.4 Tiếp điện bằng phương pháp ghép gần
Phân cực tròn cho anten Microstrip
Hình 1.6.1 Phương pháp nạp đơn Phương pháp nạp đơn: đơn giản, dễ chế tạo, giá thành thấp và cấu trúc nhỏ gọn Nó loại bỏ việc sử dụng bộ phân cực lai phức tạp, rất phức tạp để sử dụng trong mảng anten Anten vi dải phân cực tròn được cấp nguồn đơn được coi là một trong những anten đơn giản nhất có thể tạo ra phân cực tròn Để đạt được phân cực tròn chỉ sử dụng nguồn cấp dữ liệu duy nhất, hai chế độ suy biến phải được thoát ra với biên độ bằng nhau và chênh lệch 90°.
Vì các hình dạng cơ bản của anten vi dải tạo ra sự phân cực tuyến tính nên phải là một số thay đổi trong thiết kế patch để tạo ra phân cực tròn Các phân đoạn nhiễu loạn được sử dụng để chia trường thành hai chế độ trực giao với cường độ bằng nhau và dịch pha 90° Do đó các yêu cầu phân cực tròn được đáp ứng.
Tạo phân cực tròn cho anten vi dải bằng cách kích thích 2 mode có biên độ bằng nhau và pha lệch nhau 90: đơn giản nhất là di chuyển vị trí tiếp điện, bình thường là ở chính giữa nhưng ta sẽ chuyển xuống vị trí đường chéo. b Phương pháp cát vát những miếng patch để tạo phân cực tròn
Hình 1.6.2 Phương pháp cát vát tấm patch
Ta cắt vát những góc của miếng patch và dịch chuyển vị trí tiếp điện để tạo phân cực tròn Đây chính là phương pháp mà nhóm sử dụng trong bài mô phỏng Cắt các góc đối diện của một miếng vá hình vuông là một phương pháp đơn giản và hiệu quả để đạt được sự phân cực tròn Bằng cách cắt các góc đối diện ở các độ dài khác nhau, mô hình bức xạ của ăng-ten bị thay đổi, dẫn đến sóng phân cực tròn. c.Phương pháp nguồn cấp dữ liệu kép
Vì sự dịch pha 90° giữa các trường trong anten vi dải là điều kiện tiên quyết để có phân cực tròn, nguồn cấp dữ liệu kép là một cách dễ dàng để tạo ra phân cực tròn trong anten vi dải Hai điểm nạp được chọn vuông góc với nhau Với sự trợ giúp của bộ phân cực bên ngoài, anten vi dải được cung cấp bởi nguồn cấp dữ liệu trực giao và có cường độ bằng nhau Nguồn cấp kép có thể được thực hiện bằng cách sử dụng lai cầu phương, lai vòng, bộ chia công suất Wilkinson, bộ chia công suất ngã ba T hoặc hai nguồn cấp đồng trục với dịch pha vật lý 90°
Hình 1.6.4 Phương pháp nguồn cấp dữ liệu kép
Dùng delay line ( đường trễ pha ): khi song đi 1 vòng lamda thì sẽ là , 2 cổng và độ sẽ có 2 cổng tiếp điện với nhau, trễ pha nhau và sẽ tạo ra phân cực tròn
Hình 1.6.5 Phương pháp nguồn cấp dữ liệu kép Bộ ghép nối đường dây nhánh(branchline coupler) là thiết bị mạng bốn cổng có độ lệch pha 90° giữa hai cổng được ghép nối Thiết bị này có thể được sử dụng cho một hệ thống Bộ phát/Bộ thu anten đơn hoặc bộ tách/bộ kết hợp tín hiệu I/Q Mục tiêu của mô hình này là tính toán các tham số S và quan sát sự khớp, cách ly và khớp xung quanh tần số hoạt động. d.Sử dụng phần tử xoay được trong không gian
Hình 1.6.6 Phương pháp xoay phần tử tuần tự
Tạo phân cực tròn bằng cách sắp xếp thành mảng với tiếp điện xoay pha tuần tự : thì chúng ta sẽ có cấu trúc anten bức xạ phân cực tròn.
Một số ứng dụng của anten vi dải
Các anten dùng trong thông tin vô tuyến cần nhỏ gọn nên anten vi dải thường được dùng
Các radar đo phản xạ thường dùng các dãy anten vi dải phát xạ
Hệ thống thông tin hàng không và vệ tinh dùng các dãy anten vi dải để định vị
Vũ khí thông minh dùng các anten vi dải nhờ kích thước nhỏ gọn của chúng
GSM hay GPS cũng có thể dùng anten vi dải.
Anten mạch in phân cực tròn kép có thể tích hợp thuận tiện với các khối RF khác trong chuỗi truyền và nhận. Đây là một vài ví dụ, còn nhiều ứng dụng khác trong các lĩnh vực khác nhau như hàng không vũ trụ, quân sự, nghiên cứu khoa học, v.v.
Tính toán và thiết kế
Xác định bài toán
Chúng ta cần thiết kế anten có kích thước nhỏ gọn, có cấu trúc phẳng để dễ dàng tích hợp vào thiết bị Bức xạ đăng hướng để có thể thu thập tín hiệu từ mọi phía Tiếp điện sử dụng phương pháp dùng đường truyền vi dải
Tấm điện môi là vật liệu Rogers RT/duroid 5870(tm) có hằng số điện môi của lớp điện môi =2.33, độ dài t =1.6mm.2
Hình 2.1.1 Thông số anten miếng patch
Thiết kế anten vi dải phân cực tròn với các thông số kỹ thuật:
Tần số trung tâm 2.45 GHz Băng thông > 2%
Phân cực tròn với tỷ số trục AR< 3 dB
|S11| < -10 dBHệ số tăng ích > 4 dBi
Hình 3.1.4 Thông số tấm điện môi
Hình 3.1.5 Tấm điện môi sau khi ta đã điền đầy đủ thông số.
Ta chọn Draw trên thanh công cụ rồi chọn Rectangle hoặc Rectangle trên thanh công cụ rồi ngáy đúp vào CreateRectangle để điền thông số.
Hình 3.2.1 Thông số của GND
Hình 3.2.2 GND khi ta đã điền xong thông số
Ta chọn Draw trên thanh công cụ rồi chọn Rectangle hoặc Rectangle trên thanh công cụ rồi ngáy đúp vào CreateRectangle để điền thông số.
Hình 3.3.1 Thông số của Patch
Hình 3.3.2 Patch sau khi điền thông số.
Tiếp theo, chúng ta sẽ cát góc cho Patch.
Ta chọn Draw trên thanh công cụ, chọn Line và tạo 3 đường line, nhập thông số cho từng đường để tạo thành hình tam giác khớp với góc của miếng Patch.
Hình 3.3.3 Thông số của 3 đường line Tạo miếng cắt góc thứ 2:
Hình 3.3.4 Thao tác tạo miếng cắt góc thứ 2
Hình 3.3.5 Thao tác tạo miếng cắt góc thứ 2 Điền 180 để góc cắt thứ 2 đối xứng góc cắt đầu tiên. Để cắt góc miếng patch, ta chọn miếng patch và 2 góc vừa cắt và chọn Subtract.
Hình 3.3.6 Thao tác mô phỏng
3.4 Mô phỏng đoạn dây chêm và đường truyền vi dải
Ta chọn Draw trên thanh công cụ rồi chọn Rectangle hoặc Rectangle trên thanh công cụ rồi ngáy đúp vào CreateRectangle để điền thông số.
Hình 3.4.1 Thông số đoạn dây chêm
Hình 3.4.2 Thông số đường truyền vi dải
3.5 Mô phỏng phần tiếp điện
Ta chọn Draw trên thanh công cụ rồi chọn Rectangle hoặc Rectangle trên thanh công cụ rồi ngáy đúp vào CreateRectangle để điền thông số.
Hình 3.5.1 Thông số tấm tiếp điện
Hình 3.5.2 Phần tiếp điện sau khi điền thông số
Hình 3.5.3 Hình vẽ mô phỏng hoàn chỉnh
Chọn vật liệu cho anten.
Hình 3.6.1 Vật liệu của anten
Tiếp theo ta đặt port.
Hình 3.6.2 Thao tác mô phỏng
Hình 3.6.3 Thao tác mô phỏng
Sau khi đặt port thành công, chúng ta có thể kiểm tra ở Excitations bên trái màn hình công cụ.
Hình 3.6.4 Thao tác mô phỏng
Ta đúp chuột phải vào khoảng trống màn hình, chọn Create Open Region để tạo điều kiện biên, điều kiện miền cho việc mô phỏng Tiếp theo ta điền tần số 2.45GHz như hình.
Hình 3.6.5 Điền thông số 2.45Ghz
Sau khi điền xong thông số, ta được như hình vẽ.
Hình 3.6.6 Thao tác mô phỏng Ta có thể ẩn đi bằng chức năng trên thanh công cụ.
Tiếp theo, chúng ta sẽ setup để bắt đầu mô phỏng.
Ta chọn Analysis bên trái màn hình, chọn Add solution setup và điền thông số như hình.
Hình 3.6.7 Thao tác mô phỏng
Hình 3.6.8 Thao tác mô phỏng
Ta chuột phải vào Setup chọn Add Frequence Sweep và điền thông số như hình.
Hình 3.6.9 Dải tần mô phỏng
Cuối cùng, chúng ta sẽ kiểm tra xem đã hoàn thiện mô phỏng hay chưa bằng cách chọn Simulation rồi chọn Validate trên thanh công cụ.
Hình 3.6.10 Kiểm tra mô phỏng
Hình 3.6.11 Hiển thị đồ thị (dB)
Hình 3.6.12 Hiển thị GainCuối cùng chúng ta chọn Analyze All trên thanh công cụ để chạy mô phỏng.
Ta được các đồ thị bức xạ:
Theo như kết quả mô phỏng ở tần số 2.45 GHz thì = -10.58(dB) < -10dB thể hiện là sự phản xạ của tín hiệu rất là nhỏ, đây là một chỉ số tốt về hiệu suất của thiết bị hoặc mạch, do đó, giúp đảm bảo tín hiệu truyền qua mạch một cách hiệu quả và ít bị mất mát.
Theo kết quả mô phỏng ở trên ta thấy hệ số tăng ích đạt giá trị cực đại là 7.9dBi
>4dBi điều này thể hiện rằng hiệu suất truyền tín hiệu của anten là khá cao Điều này có nghĩa là anten có khả năng tập trung tín hiệu điện từ vào một hướng cụ thể ( hướng 0 ) , giúp cải thiện khả năng truyền tín hiệu và nhận tín hiệu so với anten 0 gốc.
Hình 3.6.15 Đồ thị tỷ số trục AR
Theo kết quả mô phỏng chúng ta thấy kết quả của tỷ số AR tại tần số 2.45 GHz là 2.84 < 3
Chương 4: Kết quả và đánh giá
Qua bài tập lớn này, chúng em đã nắm được lịch sử phát triển, đặc tính, nguyên lý bức xạ, phương pháp tiếp điện cũng,ứng dụng cũng như quy trình thiết kế mô phỏng anten mạch in phân cực tròn Chúng em cũng muốn gửi đến cô Đoàn Thị Ngọc Hiền lời cảm ơn bởi sự nhiệt tình trong giảng dạy trong việc truyền đạt những kiến thức cũng như hướng dẫn lớp cách sử dụng phần mềm rất cụ thể qua những tiết học ở trên lớp, từ đó giúp chúng em có kiến thức và cơ sở để hoàn thành bài tập lớn của môn học Do đây là lần đầu nhóm mô phỏng nên không tránh khỏi những sai sót, chúng em mong cô có thể nhận xét, góp ý để bài tập lớn của nhóm có thể hoàn thiện hơn.
Chúng em cảm ơn cô.
Mô phỏng anten bằng phần mềm ANSYS Electronics Desktop
Mô phỏng GND
Ta chọn Draw trên thanh công cụ rồi chọn Rectangle hoặc Rectangle trên thanh công cụ rồi ngáy đúp vào CreateRectangle để điền thông số.
Hình 3.2.1 Thông số của GND
Hình 3.2.2 GND khi ta đã điền xong thông số
Mô phỏng Patch
Ta chọn Draw trên thanh công cụ rồi chọn Rectangle hoặc Rectangle trên thanh công cụ rồi ngáy đúp vào CreateRectangle để điền thông số.
Hình 3.3.1 Thông số của Patch
Hình 3.3.2 Patch sau khi điền thông số.
Tiếp theo, chúng ta sẽ cát góc cho Patch.
Ta chọn Draw trên thanh công cụ, chọn Line và tạo 3 đường line, nhập thông số cho từng đường để tạo thành hình tam giác khớp với góc của miếng Patch.
Hình 3.3.3 Thông số của 3 đường line Tạo miếng cắt góc thứ 2:
Hình 3.3.4 Thao tác tạo miếng cắt góc thứ 2
Hình 3.3.5 Thao tác tạo miếng cắt góc thứ 2 Điền 180 để góc cắt thứ 2 đối xứng góc cắt đầu tiên. Để cắt góc miếng patch, ta chọn miếng patch và 2 góc vừa cắt và chọn Subtract.
Hình 3.3.6 Thao tác mô phỏng
Mô phỏng đoạn dây chêm và đường truyền vi dải
Ta chọn Draw trên thanh công cụ rồi chọn Rectangle hoặc Rectangle trên thanh công cụ rồi ngáy đúp vào CreateRectangle để điền thông số.
Hình 3.4.1 Thông số đoạn dây chêm
Hình 3.4.2 Thông số đường truyền vi dải
Mô phỏng phần tiếp điện
Ta chọn Draw trên thanh công cụ rồi chọn Rectangle hoặc Rectangle trên thanh công cụ rồi ngáy đúp vào CreateRectangle để điền thông số.
Hình 3.5.1 Thông số tấm tiếp điện
Hình 3.5.2 Phần tiếp điện sau khi điền thông số
Hình 3.5.3 Hình vẽ mô phỏng hoàn chỉnh
Tiến hành mô phỏng
Chọn vật liệu cho anten.
Hình 3.6.1 Vật liệu của anten
Tiếp theo ta đặt port.
Hình 3.6.2 Thao tác mô phỏng
Hình 3.6.3 Thao tác mô phỏng
Sau khi đặt port thành công, chúng ta có thể kiểm tra ở Excitations bên trái màn hình công cụ.
Hình 3.6.4 Thao tác mô phỏng
Ta đúp chuột phải vào khoảng trống màn hình, chọn Create Open Region để tạo điều kiện biên, điều kiện miền cho việc mô phỏng Tiếp theo ta điền tần số 2.45GHz như hình.
Hình 3.6.5 Điền thông số 2.45Ghz
Sau khi điền xong thông số, ta được như hình vẽ.
Hình 3.6.6 Thao tác mô phỏng Ta có thể ẩn đi bằng chức năng trên thanh công cụ.
Tiếp theo, chúng ta sẽ setup để bắt đầu mô phỏng.
Ta chọn Analysis bên trái màn hình, chọn Add solution setup và điền thông số như hình.
Hình 3.6.7 Thao tác mô phỏng
Hình 3.6.8 Thao tác mô phỏng
Ta chuột phải vào Setup chọn Add Frequence Sweep và điền thông số như hình.
Hình 3.6.9 Dải tần mô phỏng
Cuối cùng, chúng ta sẽ kiểm tra xem đã hoàn thiện mô phỏng hay chưa bằng cách chọn Simulation rồi chọn Validate trên thanh công cụ.
Hình 3.6.10 Kiểm tra mô phỏng
Hình 3.6.11 Hiển thị đồ thị (dB)
Hình 3.6.12 Hiển thị GainCuối cùng chúng ta chọn Analyze All trên thanh công cụ để chạy mô phỏng.
Ta được các đồ thị bức xạ:
Theo như kết quả mô phỏng ở tần số 2.45 GHz thì = -10.58(dB) < -10dB thể hiện là sự phản xạ của tín hiệu rất là nhỏ, đây là một chỉ số tốt về hiệu suất của thiết bị hoặc mạch, do đó, giúp đảm bảo tín hiệu truyền qua mạch một cách hiệu quả và ít bị mất mát.
Theo kết quả mô phỏng ở trên ta thấy hệ số tăng ích đạt giá trị cực đại là 7.9dBi
>4dBi điều này thể hiện rằng hiệu suất truyền tín hiệu của anten là khá cao Điều này có nghĩa là anten có khả năng tập trung tín hiệu điện từ vào một hướng cụ thể ( hướng 0 ) , giúp cải thiện khả năng truyền tín hiệu và nhận tín hiệu so với anten 0 gốc.
Hình 3.6.15 Đồ thị tỷ số trục AR
Theo kết quả mô phỏng chúng ta thấy kết quả của tỷ số AR tại tần số 2.45 GHz là 2.84 < 3
Kết quả và đánh giá
Qua bài tập lớn này, chúng em đã nắm được lịch sử phát triển, đặc tính, nguyên lý bức xạ, phương pháp tiếp điện cũng,ứng dụng cũng như quy trình thiết kế mô phỏng anten mạch in phân cực tròn Chúng em cũng muốn gửi đến cô Đoàn Thị Ngọc Hiền lời cảm ơn bởi sự nhiệt tình trong giảng dạy trong việc truyền đạt những kiến thức cũng như hướng dẫn lớp cách sử dụng phần mềm rất cụ thể qua những tiết học ở trên lớp, từ đó giúp chúng em có kiến thức và cơ sở để hoàn thành bài tập lớn của môn học Do đây là lần đầu nhóm mô phỏng nên không tránh khỏi những sai sót, chúng em mong cô có thể nhận xét, góp ý để bài tập lớn của nhóm có thể hoàn thiện hơn.
Chúng em cảm ơn cô.
