Báo cáo môn kỹ thuật anten

Mặt phẳng bức xạ - PATCH  Chọn biểu tượng Draw rectangle trên thanh công cụ và vẽ trên cửa sổ mô phỏng Chọn tọa độ bất kỳ  Thiết lập tên, tọa độ và kích thước - Chọn Sheets/ Unassingne

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

BÁO CÁO MÔN:KỸ THUẬT ANTEN

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN DUY HƯNG

Mã sinh viên: 2151244576

Lớp: 63ĐTVT1

Giáo viên hướng dẫn: ThS Kim Thị Phương

HÀ NỘI, NĂM 2024

DESIGN OF AN INSET FEED MICROSTRIP PATCH ANTENNA

Các thông số của anten vi dải:

− Mặt bức xạ (Patch) chữ nhật có kích thước: L x W

− Mặt phẳng đất (Ground) có kích thước: Lg x Wg

− Đế (Substrate) có độ dày h, hằng số điện môi .

− Đường cấp điện (feedline) có kích thước Lf và Wf

Yêu cầu: Thiết kế anten hoạt động ở tần số 2.4 GHz, Đế FR-4 có hằng số

 Các bước thực hiện:

1 Tạo 1 project trong HFSS

 Insert HFSS design:

2 Thiết lập thông số thiết kế:

Chọn HFSS / Design Properties Chọn “Add” để thêm các thông số:

3

3 Vẽ các thành phần của mẫu anten

1 Mặt phẳng bức xạ - PATCH

 Chọn biểu tượng Draw rectangle trên thanh công cụ và vẽ trên cửa

sổ mô phỏng (Chọn tọa độ bất kỳ)

 Thiết lập tên, tọa độ và kích thước

- Chọn Sheets/ Unassingned/ Rectangle1 trên Vùng 2 - hiển thị cácthành phần của mẫu anten để thay đổi tên

Name: Patch

Color: Chọn màu hiển thị của patch

- Chọn Sheets/ Unassigned/ Patch/CreateRectangle trên Vùng 2 đểthay đổi Tọa độ và kích thước của patch

-> Hiển thị tọa độ khi vẽ Patch trên cửa sổ mô phỏng

2 Khối đế - SUBSTRATE cách điện

- Chọn Draw box và 1 điểm có tọa độ bất kỳ trên cửa sổ mô phỏng để

vẽ khối đế (Lớp điện môi)

Thay đổi tên, tọa độ và kích thước tương tự như PATCH

- Chọn Solid/ Vacuum / Box1 trên Vùng 2 - hiển thị các thành phầncủa mẫu anten để đổi tên

3 Mặt phẳng đất - GROUND

- Tương tự như vẽ mặt bức xạ PATCH

- Chọn Sheets/ Unassigned / Rectangle1 để thiết lập tên và màu

- Chọn Sheets/ Unassigned / Ground/ CreateRectangle để thiết lậpkích thước và tọa độ

4 Đường tiếp điện_ Feedline

- Chọn Sheets/ Unassigned / Rectangle1 để thiết lập tên và màu

- Chọn Sheets/ Unassigned / feedline/ CreateRectangle để thiết lập kích thước vàtọa độ

7

5 Cut

- Chọn Sheets/ Unassigned / Rectangle1 để thiết lập tên và màu

- Chọn Sheets/ Unassigned / cut / CreateRectangle để thiết lập kích thước và tọađộ

- Lúc này, Patch và Cut chưa cắt nhau Gộp 2 thành phần này làm 1: Chọn 2

đối tượng và bấm Subtract

- Gộp Patch sau khi Subtract với Feedline -> Chọn 2 đối tượng và ấn Unite

9

6 Nguồn – Source

- Chọn Sheets/ Unassigned / Rectangle1 để thiết lập tên và màu

- Chọn Sheets/ Unassigned / Soucre / CreateRectangle để thiết lập kích thước vàtọa độ

- Tạo sự kích thích ở nguồn Assign Excitation Port Modal Lumped  

Port

Next

11

Define Newline Next 

Finish

7 Hộp cộng hưởng Radiation

- Hộp cộng hưởng bao phủ toàn bộ anten

- Chọn Solids/ Vacuum / Box1 để thiết lập tên và màu

- Chọn Solids/ Vacuum / Radiation / CreateBox để thiết lập kích thước vàtọa độ

9 Thiết lập tần số quét (Analysis/ Setup1/ Sweep)

-Chọn Analysis  Chuột phải Chọn  Add Solution Setup

15

- Chọn Analysis/ Setup1  Chuột phải Chọn  Add Frequency Sweep

10 Validate

- Kiểm tra còn lỗi hay không Chọn  Validate trên thanh công cụ

- Chọn New Report Kết quả

- Để đánh dấu các điểm cần đọc kết quả Kích chuột phải trên đồ thị  

Chọn Marker / Add Marker …

Nhận xét:

- Tần số cộng hưởng ứng với S11 giá trị min – Điểm m1: Tần số 2.42GHz Chưa đúng tần số 2.4GHz mong muốn Hiệu chỉnh tối ưu

2 Giản đồ bức xạ

- Tạo Infinite Sphere để hiển thị giản đồ bức xạ

- Chọn Radiation  Chuột phải Insert Far Field Setup / Infinite

Sphere

- Chọn Results  Chuột phải chọn  Create Far Fields Report / 3D Polar Plot

19

13 Tối ưu hóa thông số anten

Kết quả bài 1 – Tần số cộng hưởng không đúng yêu cầu Thay đổi kíchthước anten để cộng hưởng đúng tần số

- Thay đổi thông số L và W

L = 40mm * x

W = 29.1mm * x

- Hiển thị S11 khi đã tối ưu:

21