Thiết kế, mô phỏng, chế tạo anten mạch dải Dual-band cho Wlan

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN VĂN TRÌNH THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG, CHẾ TẠO ANTEN MẠCH DẢI DUAL-BAND CHO WLAN NGÀNH: CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ – VIỄN THÔNG CHUYÊN NGÀNH

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGUYỄN VĂN TRÌNH

THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG, CHẾ TẠO ANTEN MẠCH DẢI DUAL-BAND CHO WLAN

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

HÀ NỘI – 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGUYỄN VĂN TRÌNH

THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG, CHẾ TẠO ANTEN MẠCH DẢI DUAL-BAND CHO WLAN

NGÀNH: CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ – VIỄN THÔNG

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

MÃ SỐ: 60520203

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN MINH TUẤN

HÀ NỘI – 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan nội dung của luận văn “Thiết kế, mô phỏng, chế tạo anten

mạch dải dual-band cho WLAN” là sản phẩm do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của

PGS.TS.Trần Minh Tuấn Trong toàn bộ nội dung của luận văn, những điều được trình bày hoặc là của cá nhân hoặc là được tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu Tất cả các tài liệu tham khảo đều có xuất xứ rõ ràng và được trích dẫn hợp pháp

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan của mình

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể các các thầy cô giáo trong Khoa Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội đã giúp đỡ tận tình và chu đáo để tôi có môi trường tốt học tập và nghiên cứu

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Trần Minh Tuấn người trực tiếp đã hướng dẫn, chỉ bảo tôi tận tình trong suốt quá trình nghiên

cứu và hoàn thiện luận văn này

Một lần nữa tôi xin được gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi trong thời gian vừa qua Tôi xin kính chúc các thầy cô giáo, các anh chị và các bạn mạnh khỏe và hạnh phúc

Hà Nội, ngày 25 tháng 4 năm 2014

TÁC GIẢ

Nguyễn Văn Trình

LỜI CAM ĐOAN 1

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 5

DANH MỤC CÁC BẢNG 6

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 7

MỞ ĐẦU 9

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ WLAN 10

1.1 Giới thiệu 10

1.2 Lịch sử phát triển [8] 10

1.3 Các chuẩn WLAN hiện tại [8] 11

1.4 Dải tần hoạt động [8] 14

1.5 Ưu điểm của WLAN 14

1.6 Nhược điểm của WLAN 15

1.7 Ứng dụng mạng không dây 15

CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ ĐƯỜNG TRUYỀN VI DẢI VÀ ANTEN MẠCH DẢI 16

2.1 Đường truyền vi dải 16

2.1.1 Cấu trúc hình học của đường truyền vi dải 16

2.1.2 Cấu trúc trường của đường truyền vi dải 16

2.1.3 Các lọai đường truyền vi dải phổ biến [5] 17

2.1.3.1 Đường vi dải (Microstrip Line) 18

2.1.3.2 Các nhánh đồng phẳng (coplanar strips) 19

2.1.3.3 Đường dẫn sóng đồng phẳng (coplanar waveguide) 20

2.1.3.4 Đường khe (Slotline) 23

2.1.3.5 Đường vi dải treo (Suspended Microstrip) 25

2.1.3.6 Đường vi dải đảo ngược (Inverted Microstrip) 27

2.2 Anten vi dải 29

2.2.1 Cấu trúc anten vi dải 29

2.2.2 Nguyên lý hoạt động [4] 32

2.2.3 Phương Pháp tiếp điện cho anten mạch dải: 33

2.2.3.1 Tiếp điện bằng cáp đồng trục 33

2.2.3.2 Tiếp điện bằng đường mạch dải 34

2.2.3.3 Tiếp điện bằng ghép khe 35

2.2.4 Tính phân cực của anten mạch dải 35

2.2.5 Băng thông của anten mạch dải [1] 37

2.2.6 Phương pháp phân tích 37

2.2.7 Ưu điểm của anten vi dải 38

2.2.8 Nhược điểm của anten vi dải 38

2.3 Anten vi dải nhiều băng tần 38

2.3.1 Anten vi dải 2 tần số cộng hưởng 38

2.3.2 Anten vi dải nhiều hơn 2 tần số cộng hưởng 40

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG, CHẾ TẠO VÀ ĐO ĐẠC ANTEN CHO WLAN 41

3.1. Yêu cầu thiết kế 41

3.2. Phân tích và hướng thiết kế 41

3.3. Thiết kế 41

3.3.1 Thiết kế thành phần tiếp điện 41

3.3.2 Thiết kế thành phần bức xạ 44

3.3.2.1 Tính toán thành phần bức xạ tải dải tần 5 GHz ( tần số 5.2 GHz) 44

3.3.2.2 Thiết kế thành phần bức xạ hoạt động tại dải tần 2.4 GHz 48

3.4. Chế tạo Anten và đo đạc 58

3.4.1 Chế tạo 58

3.4.2 Đo đạc tham số của anten 59

CHƯƠNG IV: KIỂM TRA THỰC TẾ 63

KẾT LUẬN 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

CCK Complementary Code Keying Kỹ thuật điều chế mã bù DSSS Direct-Sequence Spread Spectrum Trải phổ trực tiếp FCC Federal Communications

Commission

Ủy ban truyền thông Liên

Bang FHSS Frequency Hopping Spread

radio bands

Băng tầng phục vụ công nghiệp, khoa học và y tế MIMO Multiple Input - Multiple Output Nhiều đầu vào-Nhiều đầu ra OFDM Orthogonal Frequency Division

Multiplexing

Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao TEM Transverse electromagnetic modes Sóng điện từ trường nằm

ngang (Không có thành phần điện trường và từ trường theo phương truyền

sóng) VSWR Voltage standing wave ratio Tỷ số sóng đứng điện áp WLAN Wireless local area network Mạng cục bộ không dây

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Các tiêu chuẩn IEEE quy định cho Wireless LAN [8] 14

Bảng 3.1 Tần số cộng hưởng và băng thông anten hoạt động tại dải tần 5.2 GHz 46

Bảng 3.2 So sánh băng thông anten trước và sau khi cắt đi 1 diện tích 7x7.8 mm 48

Bảng 3.3 Tần số cộng hưởng và băng thông của anten với W1=17.6mm, L1=8.8mm W2=L2=9.32mm 50

Bảng 3.4 Tần số cộng hưởng và băng thông của anten với W1=17.6mm, L1=9mm W2=L2=9mm 52

Bảng 3.5 Băng thông tương ứng của các dải tần WLAN 53

Bảng 3.6 Băng thông thu được trên thực nghiệm 60

Bảng 3.7 Băng thông tiêu chuẩn của 2 dải tần WLAN [9] 60

Bảng 3.8 Danh sách kênh trong dải tần 2.4 GHz [9] 60

Bảng 3.9 Danh sách kênh trong dải tần 5 GHz [9] 61

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 2.1 Cấu trúc đường truyền vi dải [4] 16

Hình 2.2 Phân b ố trường của đường truyền vi dải [1] 17

Hình 2.3 Các đường vi dải phổ biến [5] 18

Hình 2.4 Hằng số điện môi hiệu dụng và trở kháng đặc tính của đ ường vi dải [5] 19

Hình 2.5 Bước sóng và trở kháng đặc tính của coplanar strips [5] 20

Hình 2.6 Đường dẫn sóng đồng phẳng có mặt phẳng đất nẳm ở trên tấm điện môi [3] 21

Hình 2.7 Đường dẫn sóng đồng phẳng có mặt đất nằm phía dưới tấm điện môi [3] 21

Hình 2.8 Bước sóng và trở kháng đặc tính của coplanar waveguide [5] 23

Hình 2.9 Bước sóng và trở kháng đặc tính của slotline [5] 25

Hình 2.10 Cấu trúc anten vi dải [4] 29

Hình 2.11 (a) Các hình dạng anten patch vi dải cơ bản thường được sử dụng trong thực tế [7] 30

Hình 2.11 (b) Các hình dạng kiểu khác cho các anten patch vi dải [7] 30

Hình 2.12 Các cấu hình của một vài dipole mạch in và vi dải [7] 31

Hình 2.13 Các hình dạng anten khe mạch in cơ bản với các cấu trúc tiếp điện [7] 32

Hình 2.14 Một vài cấu hình anten sóng chạy vi dải mạch in [7] 32

Hình 2.15 Trường E và H của anten mạch dải [4] 33

Hình 2.17 Bức xạ sóng điện từ của anten mạch dải [4] 33

Hình 2.18 Tiếp điện bằng cáp đồng trục [7] 34

Hình 2.19 Sơ đồ tương đương khi tiếp điện bằng cáp đồng trục [7] 34

Hình 2.20 Tiếp điện bằng đường mạch dải [7] 34

Hình 2.21 Sơ đồ tương đương khi tiếp bằng đường mạch dải [7] 34

Hình 2.22 Tiếp điện bằng ghép khe [7] 35

Hình 2.23 Sơ đồ tương đương tiếp điện bằng ghép khe [7] 35

Hình 2.24 Tiếp điện bằng 1 đường mạch dải [2] 35

Hình 2.25 Đồ thì bức xạ 3 chiều khi tiếp điện bằng đường mạch dải [2] 36

Hình 2.26 Tiếp điện bằng 2 đường mạch dải vào hai cạnh của anten [2] 36

Hình 2.27 Đồ thị bức xạ 3 chiều khi tiếp điện bằng 2 đường mạch dải [2] 36

Hình 2.28 Hình dạng anten mạch dải 2 băng tần.[1] 39

Hình 3.1 Coplanar Waveguide [3] 42

Hình 3.2 Tính toán kích thước đường CPW bằng phần mềm CST 43

Hình 3.3 Kích thước anten bức tại tại dải tần 5.2 GHz 45

Hình 3.4 Hình dạng 3D của anten 5.2 GHz 45

Hình 3.5 Hệ số S11 của anten 5.2 GHz 46

Hình 3.6 Cắt bỏ 1 diện tích 7x7.8mm trên thành phần bức xạ 5.2 GHz 46

Hình 3.7 Hình dạng của anten 5.2 GHz sau khi căt bỏ 1 diện tích 7x7.8mm 47

Hình 3.9 So sánh kết quả S11 của anten 5.2 GHz trước và sau khi cắt bỏ đi diện tích 7x7.8 mm 48

Hình 3.10 Ghép anten 2.4 GHz vào anten 5.2 GHz 49

Hình 3.11 Hệ số S11 của anten 2.4 GHz và 5.2 GHz 50

Hình 3.12 Anten 2.4 GHz và 5.2 GHz sau khi thay đổi L1, L2 và W2 51

Hình 3.13 Hệ số S11 của anten sau khi thay đổi kích thước 51

Hình 3.14 Hệ số sóng đứng VSWR của anten sau khi thay đổi kích thước 52

Hình 3.15 So sánh kết quả S11 trước và sau khi thay đổi kích thước 52

Hình 3.16 Giản đồ bức xạ của anten tại tần số 2.45 GHz 53

Hình 3.17 Giản đồ bức xạ của anten tại tần số 5.2 GHz 54

Hình 3.18 Giản đồ bức xạ của anten tại tần số 5.6 GHz 54

Hình 3.19 Giản đồ bức xạ của anten tại tần số 5.8 GHz 55

Hình 3.20 Giản đồ bức xạ 3D của anten tại tần số 2.45 GHz 55

Hình 3.21 Giản đồ bức xạ 3D của anten tại tần số 5.2 GHz 56

Hình 3.22 Giản đồ bức xạ 3D của anten tại tần số 5.6 GHz 56

Hình 3.23 Giản đồ bức xạ 3D của anten tại tần số 5.8 GHz 57

Hình 3.24 Hình dạng và kích thước của anten cuối cùng 58

Hình 3.25 Anten được chế tạo thử nghiệm 59

Hình 3.26 Hệ số Suy hao do phản xạ S11 thực nghiệm 59

Hình 3.27 Đồ thị so sánh kết quả mô phỏng và kết quả thực nghiệm 62

Hình 4.1 Các thiết bị cần thiết 63

Hình 4.2 Thiết lập Wireless Router hoạt động tại kênh 11 băng tần 2.4 GHz 64

Hình 4.3 Kiểm tra kết nối Internet trên card mạng wifi onboard 64

Hình 4.4 Disable card mạng wifi onboard trên máy tính 65

Hình 4.5 Kết nối USB Wifi với anten được chế tạo thử nghiệm vào máy tính 65

Hình 4.6 Hiển thị kết nối mạng của USB Wifi 66

Hình 4.7 Máy tính với USB Wifi nhận biết được mạng DKM Hack 66

Hình 4.8 Kết nối tới mạng DKM Hack 67

Hình 4.9 Ping tới địa chỉ Coltech.vnu.edu.vn 67

Hình 4.10 Kết nối đến webside: Coltech.vnu.edu.vn 68

MỞ ĐẦU

Ngày nay, với sự bùng nổ của ngành công nghiệp truyền thông, các phương tiện thông tin liên lạc cố định cũng như di động đã được sử dụng trong hầu hết mọi hoạt động sinh hoạt, lao động sản xuất hàng ngày Đã có rất nhiều hệ thống thông tin vô tuyến được triển khai nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày càng cao của con người Bênh cạnh sự bùng nổ về công nghệ lõi, giữa các nhà sản xuất còn có sự chạy đua về mặt công nghệ chế tạo để tạo ra những thiết bị di động ngày càng nhỏ gọn, thỏa mãn nhu cầu di động của con người

Anten là thiết bị để truyền đạt và thu nhận tín hiệu, nó là thành phần quan trọng đầu tiên mà mỗi thiết bị di động đều phải có Để có thể tích hợp trong các thiết bị di động ngày càng nhỏ, yêu cầu đặt ra là phải thu nhỏ kích thước anten mà vẫn đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật cũng như hiệu suất bức xạ Từ đầu những năm 1970, sự ra đời và

đi vào ứng dụng của anten vi dải đã giải quyết được phần nào vấn đề này Đặc điểm nổi bật của nó là kích thước nhỏ gọn, dễ chế tạo và đặc biệt đễ dàng tích hợp với hệ thống xử lý tín hiệu Ngày nay Anten vi dải được sử dụng rất rộng rãi trong công nghệ

di động, mang WLAN, anten thông minh và các hệ thống tích hợp siêu cao tần

Mục đích của đề tài là nghiên cứu anten vi dải và áp dụng để thiết kế anten cho

hệ thống WLAN hoạt động tại 2 dải tần số 2.4 GHz (2.400 – 2.485 GHz) và 5.2 GHz (5.180 – 5.320 GHz) [9] theo chuẩn Châu Âu Trên cơ sở đó, chế tạo và thử nghiệm anten để chứng minh rằng với kích thước nhỏ gọn, và các chỉ tiêu kỹ thuật đảm bảo, anten chế tạo ra hoàn toàn có thể tích hợp vào các thiết bị cầm tay hiện nay

Qua quá trình nghiên cứu lý thuyết và tiến hành mô phỏng, tôi đã tiến hành chế tạo và thử nghiệm một mẫu anten Kết quả thực tế cho thấy anten đề xuất có thể hoạt động tại 1 số kênh tại dải tần WLAN 2.4 GHz và 5.2 GHz Ngoài ra anten được chế tạo dải tần còn hoạt động được tại 2 dải tần WLAN khác là 5.500 GHz – 5.700 GHz và 5.745 GHz – 5.825 GHz [9] theo chuẩn Châu Âu Anten bức xạ đẳng hướng đảm bảo thu tốt tín hiệu từ mọi phía, kích thước nhỏ gọn, cấu trúc đơn giản, dễ chế tạo Quá trình phân tích, thiết kế, chế tạo và thử nghiệm sẽ được trình bày rõ hơn ở những phần sau

Nội dung luận văn gồm 4 Chương như sau:

Chương 1: Tổng quan về WLAN

Chương 2: Lý thuyết cơ bản về đường truyền vi dải và anten mạch dải Chương 3: Thiết kế, mô phỏng, chế tạo và đo đạc anten cho WLAN

Chương 4: Kiểm tra thực tế

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ WLAN 1.1 Giới thiệu

Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học, công nghệ thông tin và viễn thông, ngày nay các thiết bị di động công nghệ cao như máy tính xách tay laptop, máy tính bảng, điện thoại di động,… không còn xa lạ và ngày càng được sử dụng rộng rãi trong những năm gần đây Nhu cầu truyền thông một cách dễ dàng và tự phát giữa các thiết

bị này dẫn đến sự phát triển của một mạng di động không dây, đó là WLAN WLAN cho phép duy trì các kết nối mạng không dây, người sử dụng duy trì các kết nối mạng trong phạm vị phủ song của các điểm kết nối trung tâm Phương thức kết nối này thực

sự đã mở ra cho người sử dụng một sự lựa chọn tối ưu, bổ xung cho các phương thức kết nối dùng dây truyền thống

WLAN là mô hình mạng được sử dụng cho một khu vực có phạm vi nhỏ như một tòa nhà, khuôn viên của một công ty, trường hoc,…Nó là loại mạng khá linh hoạt có khả năng cơ động cao thay thế cho mạng cáp đồng truyền thống và bắt đầu phát triển vào giữa thập kỉ 80 của thế kỷ XX bởi tổ chức FCC (Federal Communications Commission) WLAN sử dụng sóng vô truyến hay hồng ngoại để truyền và nhận dữ liệu qua không gian, xuyên qua tường trần và các cấu trúc khác mà không cần dây cáp WLAN cung cấp tất cả các chức năng và các ưu điểm của một mạng LAN truyền thống như Ethernet hay Token Ring nhưng lại không bị giới hạn bởi dây cáp Ngoài ra WLAN còn có khả năng kết hợp với các mạng có sẵn như LAN tạo thành một mạng năng động và ổn định hơn Sự phát triển ngày càng tang nhanh của các máy tính xách tay, điện thoại di động nhỏ gọn hơn, hiện đại hơn và rẻ hơn đã thúc đẩy sự tăng trưởng rất lớn trong công nghiệp WLAN những năm gần đây

WLAN sử dụng băng tần ISM (băng tần phục vụ công nghiệp, khoa học, y tế: 2.4 GHz, 5 GHz), vì thế nó không chịu sự quản lý của chính phủ cũng như không cần cấp phép sử dụng Sử dụng WLAN sẽ giúp các nước đang phát triển nhanh chóng tiếp cận với các công nghệ hiện dại, nhanh chóng xây dựng hạ tầng viễn thông một cách thuận lợi và ít tốn kém

Ứng dụng lớn nhất của WLAN là việc áp dụng WLAN như một giải pháp tối ưu cho việc sử dụng Internet Mạng WLAN được coi như một thế hệ mạng truyền số liệu mới cho tốc độ cao được hình thành tử hoạt động tương hỗ của cả mạng hữu tuyến hiện có và mạng vô tuyến Mục tiêu của việc triển khai mạng WLAN cho việc sử dụng internet là để cung cấp các dịch vụ vô tuyến tốc độ cao

1.2 Lịch sử phát triển [8]

Công nghệ WLAN lần đầu tiên xuất hiện vào cuối năm 1990, khi những nhà sản

xuất giới thiệu những sản phẩm hoạt động trong băng tần 900MHz Những giải pháp

này (không được thống nhất giữa các nhà sản xuất) cung cấp tốc độ truyền dữ liệu 1Mbps, thấp hơn nhiều so với tốc độ 10Mbps của hầu hết các mạng sử dụng cáp hiện thời

Năm 1992, những nhà sản xuất bắt đầu bán những sản phẩm WLAN sử dụng

băng tần 2.4 GHz Mặc dầu những sản phẩm này đã có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn nhưng chúng vẫn là những giải pháp riêng của mỗi nhà sản xuất không được công bố rộng rãi Sự cần thiết cho việc hoạt động thống nhất giữa các thiết bị ở những dãy tần

số khác nhau dẫn đến một số tổ chức bắt đầu phát triển ra những chuẩn mạng không dây chung

Năm 1997, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) đã phê

chuẩn sự ra đời của chuẩn 802.11, và cũng được biết với tên gọi WIFI (Wireless Fidelity) cho các mạng WLAN

Năm 1999, IEEE thông qua hai sự bổ sung cho chuẩn 802.11 là các chuẩn

802.11a và 802.11b (định nghĩa ra những phương pháp truyền tín hiệu).Và những thiết

bị WLAN dựa trên chuẩn 802.11b đã nhanh chóng trở thành công nghệ không dây vượt trội Các thiết bị WLAN 802.11b truyền phát ở tần số 2.4 GHz, cung cấp tốc độ truyền dữ liệu có thể lên tới 11Mbps IEEE 802.11b được tạo ra nhằm cung cấp những đặc điểm về tính hiệu dụng, thông lượng (throughput) và bảo mật để so sánh với mạng

có dây

Năm 2003, IEEE công bố thêm một sự cải tiến là chuẩn 802.11g mà có thể

truyền nhận thông tin ở cả hai dãy tần 2.4 GHz và 5 GHz và có thể nâng tốc độ truyền

dữ liệu lên đến 54 Mbps Thêm vào đó, những sản phẩm áp dụng 802.11g cũng có thể tương thích ngược với các thiết bị chuẩn 802.11b

Năm 2009, IEEE cuối cùng cũng thông qua chuẩn WIFI thế thệ mới 802.11n sau

6 năm thử nghiệm Chuẩn 802.11n hoạt động tại 2 dải tần số 2.4 GHz và 5 GHz, có khả năng truyền dữ liệu ở tốc độ 300 Mbps hay thậm chí cao hơn

Tháng 10/2012: Một chuẩn mới các đặc tả kỹ thuật của mạng wireless LAN tốc

độ cao đã chính thức được phê chuẩn Chuẩn 802.11ad cho phép tốc độ truyền dữ liệu lên đến 7 Gbps, cao gấp 10 lần so với tốc độ tối đa cho phép trong chuẩn IEEE 802.11 trước đây, hoạt động tại băng tầng 60 GHz

Tháng 12/2013, IEEE đã phê chuẩn tiêu chuẩn mới 802.11 ac hoạt động tại dải

tần 5 GHz 802.11ac sẽ cho tốc độ 800 Mbps cao gấp nhiều lần so với Wi-Fi 802.11n

ở cùng một loại thiết bị và môi trường truyền dẫn

1.3 Các chuẩn WLAN hiện tại [8]

802.11: Năm 1997, Viện kỹ sư điện và điện tử (IEEE- Institute of Electrical and

Electronics Engineers) đưa ra chuẩn mạng nội bộ không dây (WLAN) đầu tiên – được

gọi là 802.11 theo tên của nhóm giám sát sự phát triển của chuẩn này Lúc này, 802.11

sử dụng tần số 2.4 GHz và dùng kỹ thuật trải phổ trực tiếp (Direct-Sequence Spread Spectrum-DSSS) nhưng chỉ hỗ trợ băng thông tối đa là 2 Mbps – tốc độ khá chậm cho hầu hết các ứng dụng Vì lý do đó, các sản phẩm chuẩn không dây này không còn được sản xuất nữa

802.11b: Từ tháng 6 năm 1999, IEEE bắt đầu mở rộng chuẩn 802.11 ban đầu và

tạo ra các đặc tả kỹ thuật cho 802.11b Chuẩn 802.11b hỗ trợ tốc độ lên đến 11Mbps, ngang với tốc độ Ethernet thời bấy giờ Đây là chuẩn WLAN đầu tiên được chấp nhận trên thị trường, sử dụng tần số 2.4 GHz Chuẩn 802.11b sử dụng kỹ thuật điều chế khóa mã bù (Complementary Code Keying - CCK) và dùng kỹ thuật trải phổ trực tiếp giống như chuẩn 802.11 nguyên bản Với lợi thế về tần số (băng tần nghiệp dư ISM 2.4 GHz), các hãng sản xuất sử dụng tần số này để giảm chi phí sản xuất Nhưng khi đấy, tình trạng "lộn xộn" lại xảy ra, 802.11b có thể bị nhiễu do lò vi sóng, điện thoại

“mẹ bồng con” và các dụng cụ khác cùng sử dụng tần số 2.4 GHz Tuy nhiên, bằng cách lắp đặt 802.11b ở khoảng cách hợp lý sẽ dễ dàng tránh được nhiễu Ưu điểm của 802.11b là giá thấp, tầm phủ sóng tốt và không dễ bị che khuất Nhược điểm của 802.11b là tốc độ thấp; có thể bị nhiễu bởi các thiết bị gia dụng

802.11a: Song hành với 802.11b, IEEE tiếp tục đưa ra chuẩn mở rộng thứ hai

cũng dựa vào 802.11 đầu tiên - 802.11a Chuẩn 802.11a sử dụng tần số 5 GHz, tốc độ 54Mbps tránh được can nhiễu từ các thiết bị dân dụng Đồng thời, chuẩn 802.11a cũng

sử dụng kỹ thuật trải phổ khác với chuẩn 802.11b - kỹ thuật trải phổ theo phương pháp

đa phân chia tần số trực giao (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - OFDM) Đây được coi là kỹ thuật trội hơn so với trải phổ trực tiếp (DSSS) Do chi phí cao hơn, 802.11a thường chỉ được sử dụng trong các mạng doanh nghiệp, ngược lại, 802.11b thích hợp hơn cho nhu cầu gia đình Tuy nhiên, do tần số cao hơn tần số của chuẩn 802.11b nên tín hiện của 802.11a gặp nhiều khó khăn hơn khi xuyên tường và các vật cản khác Do 802.11a và 802.11b sử dụng tần số khác nhau, hai công nghệ này không tương thích với nhau Một vài hãng sản xuất bắt đầu cho ra đời sản phẩm "lai" 802.11a/b, nhưng các sản phẩm này chỉ đơn thuần là cung cấp 2 chuẩn sóng Wi-Fi cùng lúc (máy trạm dùng chuẩn nào thì kết nối theo chuẩn đó) Ưu điểm của 802.11a

là tốc độ nhanh; tránh xuyên nhiễu bởi các thiết bị khác Nhược điểm của 802.11a là giá thành cao; tầm phủ sóng ngắn hơn và dễ bị che khuất

802.11g: Năm 2002 và 2003, các sản phẩm WLAN hỗ trợ chuẩn mới hơn được

gọi là 802.11g nổi lên trên thị trường; chuẩn này cố gắng kết hợp tốt nhất 802.11a và 802.11b 802.11g hỗ trợ băng thông 54Mbps và sử dụng tần số 2.4 GHz cho phạm vi phủ sóng lớn hơn 802.11g tương thích ngược với 802.11b, nghĩa là các điểm truy cập (access point –AP) 802.11g sẽ làm việc với card mạng Wi-Fi chuẩn 802.11b

Tháng 7/2003, IEEE phê chuẩn 802.11g Chuẩn này cũng sử dụng phương thức điều chế OFDM tương tự 802.11a nhưng lại dùng tần số 2.4 GHz giống với chuẩn 802.11b Điều thú vị là chuẩn này vẫn đạt tốc độ 54Mbps và có khả năng tương thích ngược với chuẩn 802.11b đang phổ biến Ưu điểm của 802.11g là tốc độ nhanh, tầm phủ sóng tốt và không dễ bị che khuất Nhược điểm của 802.11g là giá cao hơn 802.11b; có thể bị nhiễu bởi các thiết bị gia dụng

802.11n: 802.11n được thiết kế để cải thiện tính năng của 802.11g về tổng băng

thông được hỗ trợ bằng cách tận dụng nhiều tín hiệu không dây và anten (gọi là công nghệ MIMO-multiple-input and multiple-output) 802.11n sẽ hỗ trợ tốc độ lên đến 600Mbps Chuẩn này sử dụng cả 2 băng tần 2.4 GHz và 5 GHz 802.11n cũng cho tầm phủ sóng tốt hơn các chuẩn Wi-Fi trước đó nhờ tăng cường độ tín hiệu.Các thiết bị 802.11n sẽ tương thích ngược với 802.11g

802.11ac: Chuẩn 802.11ac có khả năng truyền tải dữ liệu cực tốt nhờ băng thông

kênh truyền rộng hơn (tối đa 160 MHz) Băng thông rộng hơn giúp việc truyền dữ liệu giữa hai thiết bị được nhanh và ổn định hơn.Tốc độ có thể lên tới 800Mbps cao hơn nhiều lần so với 802.11n 802.11ac sử dụng công nghệ đa ăng-ten MIMO (Multiple Input - Multiple Output) Luồng dữ liệu được truyền đi bằng công nghệ đa ăng-ten MIMO Nó cho phép thiết bị có thể phát đi cùng lúc nhiều tín hiệu bằng cách sử dụng nhiều hơn một ăng-ten Với chuẩn 802.11n chỉ có thể sử dụng tối đa 4 ăng-ten, còn với chuẩn 802.11ac thì con số này được đẩy lên 8 ăng-ten.Với các thiết bị sử dụng chuẩn 802.11ac có thể định hướng tín hiệu truyền và nhận gọi là công nghệ tạo một chùm tín hiệu - Beamforming, tức là nó cho phép bắn các chùm sóng đến đúng mục tiêu với hiệu suất tốt nhất, giảm nhiễu và những lãng phí trong quá trình truyền tải Các thiết bị 802.11ac sẽ tương thích ngược với 802.11n

802.11 ad: Chuẩn 802.11ad có khả năng đạt được tốc độ thông lượng lên tới 7

Gbps Chuẩn hoạt động trong dãi băng 60 GHz, khác biệt so với chuẩn 802.11n hoạt động trong dải băng tần 2.4 GHz và 5 GHz và chuẩn 802.11ac làm việc chỉ trong dải băng tần 5 GHz Giống như dải 2.4 và 5 GHz, dải tần 60 GHz hoạt động không cần cấp phép cho hầu hết các quốc gia trên toàn thế giới nhưng hơn hẳn tần số của các dãi băng tần khác, nó cung cấp độ rộng phổ nằm giữa khoảng từ 7 đến 9GHz, lớn hơn rất nhiều khi so sánh với độ rộng phổ 84 MHz ở 2.4 GHz và 1 GHz ở dải 5 GHz

Bảng 1.1 Các tiêu chuẩn IEEE quy định cho Wireless LAN [8]

Stt Tiêu chuẩn Băng tần Băng thông Phương thức

điều chế

Tốc độ tối

đa

MIMO Anten

và 5.745 GHz đến 5.825 GHz [9] theo chuẩn Châu Âu

1.5 Ƣu điểm của WLAN

- Sự tiện lợi: Mạng không dây cũng như hệ thống mạng thông thường Nó cho phép người dùng truy xuất tài nguyên mạng ở bất kỳ nơi đâu trong khu vực được triển khai (nhà hay văn phòng) Với sự gia tăng số người sử dụng máy tính xách tay (laptop), đó là một điều rất thuận lợi

- Khả năng di động: Với sự phát triển của các mạng không dây công cộng, người dùng có thể truy cập Internet ở bất cứ đâu Chẳng hạn ở các quán Cafe, người dùng có thể truy cập Internet không dây miễn phí

- Hiệu quả: Người dùng có thể duy trì kết nối mạng khi họ đi từ nơi này đến nơi khác

- Triển khai: Việc thiết lập hệ thống mạng không dây ban đầu chỉ cần ít nhất 1 access point Với mạng dùng cáp, phải tốn thêm chi phí và có thể gặp khó khăn trong việc triển khai hệ thống cáp ở nhiều nơi trong tòa nhà

- Khả năng mở rộng: Mạng không dây có thể đáp ứng tức thì khi gia tăng số lượng người dùng Với hệ thống mạng dùng cáp cần phải gắn thêm cáp

1.6 Nhƣợc điểm của WLAN

- Bảo mật: Môi trường kết nối không dây là không khí nên khả năng bị tấn công của người dùng là rất cao

- Phạm vi: Một mạng chuẩn 802.11g với các thiết bị chuẩn chỉ có thể hoạt động tốt trong phạm vi vài chục mét Nó phù hợp trong 1 căn nhà, nhưng với một tòa nhà lớn thì không đáp ứng được nhu cầu Để đáp ứng cần phải mua thêm Repeater hay access point, dẫn đến chi phí gia tăng

- Độ tin cậy: Vì sử dụng sóng vô tuyến để truyền thông nên việc bị nhiễu, tín hiệu bị giảm do tác động của các thiết bị khác (lò vi sóng,….) là không tránh khỏi Làm giảm đáng kể hiệu quả hoạt động của mạng

- Tốc độ: Tốc độ của mạng không dây (1- 125 Mbps) rất chậm so với mạng sử dụng cáp (100Mbps đến hàng Gbps)

1.7 Ứng dụng mạng không dây

Công nghệ mạng ngày nay phát triển mạng rất nhanh, mạng không dây (Wereless Network) là một điển hình.Các thiết bị không dây giảm giá rất nhanh tạo điều kiện cho các người dung tiếp xúc nhanh cới công nghệ cao này Khi thiết kế mạng có dây theo công nghệ cổ điển ta gặp rất nhiều khó khăn trong những điều kiện môi trường và địa

lý đặc biệt Mạng không dây là một giải pháp tốt trong các điều kiện và môi trường sau:

- Xây dựng các mạng tạm thời

- Môi trường, địa hình phức tạp không thể đi dây được như: đồi núi, hải đảo…

- Tòa nhà không thể đi dây mạng hoặc người dùng thường xuyên di động như: nhà hàng, khách sạn, bệnh viện…

- Những nơi phục vụ internet công cộng như: nhà ga, sân bay, trường học …

CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ ĐƯỜNG TRUYỀN VI DẢI VÀ

ANTEN MẠCH DẢI

2.1 Đường truyền vi dải

Hệ thống kỹ thuật siêu cao tần trong những ng ày đầu chỉ dùng đường truyền ống dẫn sóng và cáp đồng trục là chủ yếu, về sau phát triển thêm công nghệ đường truyền dải và trở nên dần chiếm ưu thế Ống dẫn sóng có ưu điểm là khả năng truyền tải công suất lơn, tổn hao nhỏ nhưng kích thước lớn và chi phí cao Cáp đồng trục cho độ rộng dải thông lớn và dễ sử dụng nhưng khó kết nối với các thi êt bị siêu cao tần khác Công nghệ đường truyền dải đã cung cấp các đường truyền có chi phí thấp, dễ phối hợp các phần tử cực như diot, tranzito; phạm vi trở kháng đặc tính hợp lý, tổn hao thấp, dải thông tương đối rộng

2.1.1 Cấu trúc hình học của đường truyền vi dải

Đường truyền vi dải là cấu trúc mạch in “cấp cao”, bao gồm một dải dẫn điện bằng đồng hoặc kim loại khác tr ên một chất nền cách điện, mặt kia của tấm điện môi cũng được phủ đồng gọ i là mặt phẳng đất Ta thấy mặt phẳng đất l à mặt phản xạ Do

đó, đường truyền vi dải có thể được xem như là đường truyền gồm 2 dây dẫn

Hình 2.1 Cấu trúc đường truyền vi dải [4]

Có hai tham số chính là độ rộng dải dẫn điện w v à chiều cao tấm điện môi h Một tham số quan trọng khác là hằng số điện môi t ương đối của chất nền εr Độ dày của dải dẫn điện là t và điện dẫn suất là σ là các tham số kém quan trọng h ơn và đôi khi có th ể bỏ qua

Ưu điểm chính của mạch vi dải so với mạch dải là tất cả các thành phần tích cực

có thể được đặt ở mặt trên của bản mạch C òn nhược điểm của nó là khi cần có độ cách điện cao, chẳng hạn với bộ lọc hay thiết bị chuyển mạch, có thể phải xem xét đến tấm lá chắn ngo ài

2.1.2 Cấu trúc trường của đường truyền vi dải

Sóng truyền trên đường truyền vi dải là sóng có dạng gần với TEM TEM) Điều này có nghĩa rằng chỉ có một vài vùng trong đó có một thành phần điện

(quasi-trường hoặc từ (quasi-trường theo hướng truyền sóng

Trên cấu trúc đường vi dải, giản đồ quasi -TEM xuất hiện, bởi vì mặt tiếp giáp giữa chất nền điện môi và không gian xung quanh là không khí Các đường sức điện trường không liên tục tại mặt tiếp giáp này Điều kiện biên cho điện trường là thành phần tiếp tuyến của điện tr ường phải liên tục khi truyền xuy ên qua biên; do đó một chất nền có hằng số điện môi là 10, thì điện trường sẽ giảm đột ngột 10 lần so với trong không khí M ặt khác, thành phần tiếp tuyến (song song với bề mặt dải dẫn điện) của điện trường cũng phải liên tục khi xuyên qua biên Do đó, một phần năng lượng điện trường được lưu trữ trong không khí v à một phần được lưu trữ trong điện môi Hằng số điện môi hiệu dụng đối với các sóng trên đường truyền nằm giữa giá trị hằng

số điện môi không khí v à hằng số điện môi của chất nền

Hình 2.2 Phân b ố trường của đường truyền vi dải [1]

2.1.3 Các lọai đường truyền vi dải phổ biến [5]

Bao gồm c ó:

- Đường vi dải (microstrip)

- Các nhánh đồng phẳng (coplanar strips)

- Đường dẫn sóng đồng phẳng (coplanar waveguide)

- Đường khe (slotline)

- Đường vi dải treo (suspended microstrip)

- Đường vi dải đảo ngược (inverted microstrip )

Hình 2.3 Các đường vi dải phổ biến [5]

(a) microstrip, (b) coplanar strips; (c) coplanar waveguide; (d) slotline;

(e) suspended microstrip; (f) inverted microstrip

2.1.3.1 Đường vi dải ( Microstrip Line)

Gồm một đường dẫn điện có độ rộng W, độ dày t nằm phía trên bề mặt tấm điện môi có độ d ày h và hằng số điện môi l à εr [5] như được chỉ trên hình 2.3 (a), trở kháng đặc tính Z0 tính như sau:

(1.1) Trong đó:

(1.2)

- Nếu W/h≤1 thì hằng số điện môi hiệu dụng sẽ được tính như sau:

Mối quan hệ của hằng số điện môi hiệu dụng và trở kháng đặc tính như được chỉ

ra như trong hình 2.4

Hình 2.4 Hằng số điện môi hiệu dụng và trở kháng đặc tính

của đ ƣờng vi dải [5]

2.1.3.2 Các nhánh đồng phẳng (coplanar strips)

Gồm 2 đường dẫn điện có độ rộng W, độ dày t và được phân chia bởi 1 khe hẹp

có đô r ộng S trên bề mặt tấm điện môi Tấm điện môi này có chiều dày h và hằng số

điện môi là [5] như được chỉ ra trên hình 2.3 (b)

Giả sử với t=0 thì trở kháng đặc tính được tính như sau:

(1.5)

Hằng số điện môi hiệu dụng được tính như sau:

(1.6) Trong đó:

Gồm một dải dẫn điện ở giữa có độ rộng l à W và khe có đ ộ rộng là S đều có độ

dày t nằm trên chất điện môi có độ dày h và hằng số điện môi l à εr như trên hình 2.3

(c)

Có hai loại đường dẫn sóng đồng phẳng là đường dẫn sóng đồng phẳng có mặt

phẳng đất nằm ở phía tr ên tấm điện môi - "Classic" coplanar waveguide (CPW), như

thể hiện trong hình 2.6 và đường dẫn sóng đồng phẳng có mặt phẳng đất nằm ở phía

dưới tấm điện môi (đối diện với mặt phát xạ) - finite ground-plane coplanar waveguide (FGCPW), như thể hiện trong hình 2.7

Hình 2.6 Đường dẫn sóng đồng phẳng có mặt phẳng đất

nẳm ở trên tấm điện môi [3]

Hình 2.7 Đường dẫn sóng đồng phẳng có mặt đất nằm

phía dưới tấm điện môi [3]

- Với đường Classic" coplanar waveguide (CPW) [3]:

Trở kháng được tính như sau:

= (1.12)Trong đó:

(1.18)Đối với công thức (1.12) ta có:

(1.19)

(1.20)

(1.21) (1.22)

(1.23)

- Với đường Finite ground-plane coplanar waveguide (FGCPW) [3]:

= (1.24) k=a/b (1.25)

(1.26) (1.27) (1.28)

1.29)

Mối quan hệ giữa bước sóng và trở kháng đặc tính được thể hiện như trong hình

2.8

Hình 2.8 Bước sóng và trở kháng đặc tính của coplanar waveguide [5]

2.1.3.4 Đường khe (Slotline)

Bao gồm 1 khe có độ rộng W nằm trên chất điện môi có chiều dày h và hằng số

điện môi [5] như thể hiện trong hình 2.3 (d) Trở kháng đặc tính và hằng số điện môi hiệu dụng được tính bởi công thức sau:

- Với 0.015≤W/ và 2.2≤ ≤3.8 ( là bước sóng trong không gian tự

do)

(1.30) Hằng số điện môi hiệu dụng được tính như sau:

(1.31)

- Với 0.075≤W/ và 2.2≤ ≤3.8:

(1.32) Hằng số điện môi hiệu dụng được tính như sau:

(1.33)

- Với 0.015≤W/ và 3.8≤ ≤9.8 thì:

(1.34) Hằng số điện môi hiệu dụng được tính như sau:

(1.35)

- Với 0.075≤W/ và 3.8≤ ≤9.8 thì:

(1.36) Hằng số điện môi hiệu dụng :

(1.37) Mối quan hệ giữa bước sóng và trở kháng đặc tính được thể hiện như trong hình 2.9

Hình 2.9 Bước sóng và trở kháng đặc tính của slotline [5]

2.1.3.5 Đường vi dải treo (Suspended Microstrip)

Bao gồm một đường vi dải dẫn điện có độ rộng W cách mặt phẳng đất một khoảng h, một khe hở không có có độ cao là , và có hằng số điện môi , chiều

dày của chất điện môi là h- và hằng số điện môi là [5] như được thể hiện trong

(1.41)

(1.42)

(1.43) (1.44) (1.45) (1.46)

(1.47) (1.48)

(1.49)

- Nếu W/h≤1 thì:

(1.50)

) (1.51) Trong đó:

(1.52)

(1.53)

(1.54)

(1.55) Trở kháng đặc tính được tính như sau:

(1.56) Trong đó:

(1.57) Với:

(1.58)

và u=W/h

2.1.3.6 Đường vi dải đảo ngược (Inverted Microstrip)

Bao gồm một đường vi dải dẫn điện có độ rộng W cách mặt phẳng đất 1 khoảng

h, một khe hở không khí có độ cao h so với mặt phẳng đất và có hệ số điện môi Chất điện môi có độ dày là -h và có hằng số điện môi là [5] Đường vi dải dẫn điện ở mặt dưới của tấm điện môi như thẻ hiện trong hình 2.3 (f)

Hằng số điện môi hiệu dụng được tính như sau:

(1.59)

- Nếu W/h>1 thì:

(1.61) (1.62)

(1.63) Trong đó:

(1.64)

(1.65)

(1.66) (1.67)

(1.68)

(1.69)

(1.70) (1.71)

(1.72)

- Nếu W/h≤1 thì:

(1.73) (1.74) (1.75) Trong đó:

u=W/h (1.75)

) (1.76) (1.77) , (1.78)

(1.79) (1.80)

(1.81) Trở kháng được tính như sau:

(1.82) Trong đó:

(1.83) Với:

2.2.1 Cấu trúc anten vi dải

Anten mạch dải bản chất là một kết cấu bức xạ kiểu khe Mỗi phần tử anten mạch dải gồm có các phần chính là phiến kim loại, lớp đế điện môi, màn chắn kim loại và bộ phận tiếp điện Phiến kim loại được gắn trên lớp đế điện môi tạo nên một kết cấu tương tự như một mảng của mạch in, vì thế anten mạch dải còn có tên là anten mạch in Các thông số cấu trúc cơ bản của anten mạch dải là chiều dài L, chiều rộng W, độ dày chất nền h, hằng số điện môi 

Hình 2.10 Cấu trúc anten vi dải [4]

Tuỳ thuộc vào giá trị các thông số trên ta có các loại anten khác nhau Có 4 dạng anten mạch dải cơ bản:

Anten patch vi dải

Anten có patch vi dải (microstrip patch antenna, MPA) bao gồm một patch dẫn điện có hình dạng phẳng hay không phẳng trên một mặt của một chất nền điện môi, và mặt phẳng đất trên mặt còn lại của chất nền Các cấu hình cơ bản mà được sử dụng trong thực tế được chỉ ra trong hình 2.11(a)

Gồm các tấm dẫn điện như anten patch vi dải Tuy nhiên, anten dipole mạch dải gồm có các tấm đối xứng ở cả hai phía của lớp điện môi

\

Hình 2.12 Các cấu hình của một vài dipole mạch in và vi dải [7]

(a) Dipole với một cặp dải gần nhau (b) Dipole với cặp dải ở hai mặt chất nền và đường tiếp điện (c) Dipole mạch in với đường bao đối xứng

Anten khe mạch in

Các anten khe mạch in (printed slot antenna) có một khe được cắt trên mặt kim loại Khe này có thể có bất kỳ hình dạng nào Về lý thuyết, hầu hết các hình dạng của patch vi dải mà được chỉ ra trong hình 2.13 có thể được thực hiện lại trong dạng của một khe mạch in

Hình 2.13 Các hình dạng anten khe mạch in cơ bản với các cấu trúc

tiếp điện [7]

Anten sóng chạy vi dải

Một anten sóng chạy vi dải (microstrip traveling-wave antenna, MTA) gồm các dải dẫn điện tuần hoàn hoặc một đường vi dải dài đủ rộng để hỗ trợ TE mode Điểm cuối kia của anten sóng chạy được mắc một tải có điện trở được phối hợp trở kháng để tránh các sóng phản xạ trên anten

Hình 2.15 Trường E và H của anten mạch dải [4]

Lực đẩy giữa các điện tích cùng dấu ở mặt dưới tấm patch làm một số điện tích

bay vòng lên mặt trên tấm patch gây ra dòng Jb và Js Do tỉ số h/W nhỏ lên lực hút

giữa các điện tích trái dấu ở mặt trên của lớp GND và mặt dưới của tấm Patch là rất

lớn Do đó, điện tích tập trung chủ yếu ở mặt dưới tấm patch Mặt khác, do lực đẩy

giữa các điện tích cùng dấu làm cho mật độ điện tích tập trung chủ yếu tại cạnh của

phiến bức xạ Xuất hiện hiệu ứng vùng biên (fringing field) Để đạt được hiệu suất bức

xạ tốt hơn, người ta thường sử dụng một lớp đế mỏng với hằng số điện môi thấp

Hình 2.17 Bức xạ sóng điện từ của anten mạch dải [4]

Sóng điện từ từ tấm phía trên, đi qua tấm điện môi, sau đó phản xạ trên mặt đất

và bức xạ vào không gian phía trên

2.2.3 Phương Pháp tiếp điện cho anten mạch dải:

Có nhiều phương pháp tiếp điện cho anten vi dải nhưng chủ yếu có các phương

pháp sau:

2.2.3.1 Tiếp điện bằng cáp đồng trục

Dùng cáp đồng trục xuyên từ mặt phẳng đất lên tiếp xúc với tấm dẫn điện Để

phối hợp trở kháng thì chỉ cần tiếp điện ở những vị trí thích hợp trên tấm dẫn điện

Nếu tiếp điện ở tâm của tấm dẫn điện ta sẽ có trở kháng vào bằng không Có thể tính

toạ độ tiếp điểm theo công thức sau:

(1.86) (1.87)

Với (1.88)

Hình 2.18 Tiếp điện bằng cáp đồng trục [7]

Hình 2.19 Sơ đồ tương đương khi tiếp điện bằng cáp đồng

trục [7]

2.2.3.2 Tiếp điện bằng đường mạch dải

Phương pháp này dễ thực hiện hơn cách tiếp điện bằng cáp đồng trục, đường

mạch dải có độ dài g/4 để phối hợp trở kháng giữa đường tín hiệu vào từ cổng 50 

tới trở kháng vào của anten

Hình 2.20 Tiếp điện bằng đường mạch dải [7]

Hình 2.21 Sơ đồ tương đương khi tiếp bằng đường mạch

dải [7]