Luận văn thiết kế dãy anten vi dải băng tần 2,4 HZ

Luận văn tôt nghiệp GVHD: ThS Trần Thanh Ngôn Có nhiều điện môi sử dụng đế thiết kế anten vi dải số điện môi chúng thường nằm khoảng 2.2< £r < 12 Những lớp điện môi sử dụng đế thiết kế anten hầu hết nhũng dày, số điện môi chúng thường thấp hon giá trị cuối dải chúng cho hiệu suất tốt hơn, băng thông lớn giới hạn xạ trường tốn hao Chương vào không gian, nhung kích thước phần tử lớn Giới hạn xạ trường tổn hao vào DẢI không gian, kích thước ANTEN phần tử lớnVI Nen mỏng với số điện môi lớn hon sử dụng đế thiết kế mạch vi sóng, chúng yêu cầu giới hạn trường chặt chẽ đế giảm thiểu xạ kết hợp không mong muốn, đồng thời cho kích thước phần tử nhỏ Tuy nhiên mát lớn hơn, dẫn đến hiệu suất thấp băng thông nhỏ 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ANTEN VI DẢI 1.1.1 Cácbức hình vi dảixướng Deschamps vào Các ý niệm xạ dạng vi dảicơ lầnbản đầucủa tiênanten khởi năm 1953 Anten Nhung vi dải đếnđặc 20 năm tả bởisau, nhiều mộtthông an tensốứng hơndụng anten kỹ thuật truyền vi dải thống khác chế Chúng thiết kế nghiệm dạng học khác như: hìnhHowell vuông tạo.cũng Anten vi dải thực lầnhình phát triển Munson (.square),vàhình đượctròn tiếp(cỉrcular), tục nghiêntam cứugiác phát (triangular), triển bánnhiều cầu(semicìrcuỉar), lĩnh vực khác hình quạt (sectoraỉ), vànhgiản khuyên Anten vihình dải đơn (annular bao gồm ring) pach kim loại mỏng (bề dày t « Ao, Ao bước sóng không gian tự do) đặt cách mặt phang đất khoảng nhỏ (h « Ao, thường 0.003 Ao< h < 0.05 Ao) Patch anten vi dải thiết kế đế có đồ thị xạ cực đại Điều thực cách lựa chọn mode trường xạ vùng không gian bên patch Bức xạ end-fire thực cách lựa chọn mode hoạt động Đối với patch hình chữ nhật, chiều dài L thường sử dụng khoảng Ao/3 < L< Patch mặt phang đất tách biệt lớp điện môi hình Hình 1.2 - Các dạng anten vỉ dải thông dụng Tất anten vi dải chia làm loại bản: anten patch vi dải, dipole vi dải, anten khe dùng kỹ thuật in, anten traveling-vvave vi dải • Anten patch vi dải Một anten patch vi dải bao gồm patch dẫn điện dạng hình học phẳng hay không phẳng mặt miếng đế điện môi mặt phẳng đất nằm (b) Mặttrên phẳngmột cắt ngang mặt phang lại đế Anten patch vi dải có nhiều dạng khác đặc tính xạ chúng giống chúng hoạt động giống SVTH: Từ Lương Phan Nguyễn - Phạm Duy Bình 21 Luận văn tôt nghiệp GVHD: ThS Trần Thanh Ngôn dipole Trong số loại anten patch vi dải, anten có dạng hình vuông hình tròn hai dạng thông dụng sử dụng rộng rãi • Dipole vi dải Dipole vi dải có hình dạng giống với anten vi dải patch hình vuông khác tỷ số L/W Be rộng dipole thông thường bé hon 0.05 lần bước sóng không gian tụ' Đồ thị xạ dipole vi dải anten patch vi dải giống nhiên đặc tính khác như: điện trở xạ, băng thông xạ phân cực chéo (cross-polar) chúng khác Anten dipole vi dải thích hợp với ứng dụng tần số cao chúng sử dụng miếng đế điện môi có bề dày tương đối dày chúng đạt băng thông đáng kế Việc lựa chọn mô hình cấp nguồn quan trọng phải tính đến phân tích anten dipole vi dải • Printed Slot Antennci Printed Slot Antenna có cấu tạo bao gồm khe mặt phang đất đế nối đất (ground substratè) Khe có nhiều hình dạng khác là: hình chữ nhật, hình tròn, hình nến, Anten loại xạ theo hai hướng nghĩa chúng xạ hai mặt khe, tạo xạ đơn hướng cách sử dụng mặt phản xạ phía khe • Microstrip Traveling-Wave Antennas (MTA) MTA cấu thành loạt vật dẫn xích lại với hay đoạn đường truyền vi dải đủ dài đủ rộng để hổ trợ chế độ truyền TE Trong đó, đầu anten nối đất đầu lại phối hợp trở kháng để tránh tượng sóng đứng anten Anten MTA thiết kế đế hướng búp sóng phương từ broadside đến endfìre 1.1.2 Đặc tính Microstrip Antennas (MSA) Anten vi dải (MSA) có nhiều thuận lợi so với loại anten truyền thống khác Do đó, anten vi dải sử dụng vào nhiều ứng dụng khoảng băng tần tù' 100Mhz đến 100Ghz MSA chứng tở thiết bị phát xạ hiệu cho nhiều ứng dụng với nhiều ưu điếm, nhiên, số khuyết điếm cần khắc phục ♦> Ưu điểm: • Có khối lượng kích thước nhỏ, bề dày mỏng • Chi phí sản suất thấp, dễ dàng sản xuất hàng loạt • Có khả phân cực tuyến tính với kỹ thuật cấp nguồn đơn giản • Các đường cung cấp linh kiện phối hợp trở kháng sản xuất đồng thời với việc chế tạo anten • Dễ dàng tích hợp với MIC khác vật liệu SVTH: Từ Lương Phan Nguyễn - Phạm Duy Bình Luận văn tôt nghiệp GVHD: ThS Trần Thanh Ngôn • Linh động phân cực tròn phân cực thắng • Tương thích cho thiết bị di động cá nhân ♦♦♦ Khuyết điểm: • MSA có băng thông hẹp vấn đề dung sai • Một số MSA có độ lợi thấp • Khả tích trữ công suất thấp • Hầu hết MSA xạ nửa không gian phía mặt phang đất • Có xạ dư từ đường truyền mối nối MSA có băng thông hẹp, thông thường khoảng 1-5%,đây hạn chế lớn MSA ứng dụng cần trải phổ rộng Với un điếm vượt trội mà MSAs trở nên thích họp cho nhiều ứng ♦♦♦ Một số ứng dụng MSAs: • Các anten dùng thông tin vô tuyến cần nhỏ gọn nên MSA thường dùng • Các radar đo phản xạ thường dùng dãy MSA phát xạ • Hệ thống thông tin hàng không vệ tinh dùng dãy MSA đế định vị • Vũ khí thông minh dùng MSA nhờ kích thước nhỏ gọn chúng • GSM hay GPS dùng MSA 1.1.3 Các kỹ thuật cấp nguồn cho anten vi dải (feed method) Do anten vi dải có thành phần xạ mặt đế điện môi nên kỹ thuật đế cấp nguồn cho anten vi dải lúc ban đầu cách dùng đường truyền vi dải probe đồng trục xuyên qua mặt phang đất đến patch kim loại anten vi dải Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, số kỹ thuật cấp nguồn cho anten vi dải nghiên cứu phát triển Hiện phương pháp phố biến dùng đế cấp nguồn cho anten vi dải là: cấp nguồn sử dụng đường truyền vi dải, probe đồng trục, ghép khe («aperture-coupling), ghép gần (proximiti-coupỉing) Việc lựa chọn cấp nguồn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác Tuy nhiên, yếu tố quan trọng hiệu suất truyền lượng phần xạ phần cấp nguồn tức phải có phối hợp trở kháng hai phần với Ngoài ra, việc chuyến đối trở kháng bước, việc uốn cong,., làm phát sinh xạ rò suy hao sóng mặt Các xạ không mong muốn làm tăng xạ phụ đồ thị xạ anten vi dải việc giảm thiếu xạ rò nhũng ảnh hưởng lên đồ thị xạ nhũng yêu tô quan trọng đánh giá việc cấp nguôn có tốt hay không? SVTH: Từ Lương Phan Nguyễn - Phạm Duy Bình GVHD: ThS Trần Thanh Ngôn Luận văn tôt nghiệp 1.1.3.1 Cấp nguồn đường truyền vi dái Việc kích thích cho anten vi dải đường truyền vi dải lớp cách lựa chọn tự’ nhiên patch xem đường truyền vi dải hở hai thiết kế mạch Tuy nhiên, kỹ thuật có vài hạn chế Đó phát xạ không mong muốn tù' đoạn feed line kích thước đoạn feed ỉine đáng kể so với patch ( ví dụ trường hợp L đủ nhỏ đổi với khoảng vài mm) GND Hình 1.3 - Cấp nguồn dũng đường truyền vi dải 1.1.3.2 Cấp nguồn probe đồng trục Cấp nguồn qua probe phương pháp đế truyền tải công suất cao tần Với cách feed này, phần lõi đầu feed nối với patch, phần nối với groundplane Ưu điểm cách đơn giản trình thiết kế, có khả vẫcưgỷeed vị trí patch dễ dàng cho phối hợp trở kháng Tuy nhiên cách có nhược điếm là: Thứ nhất, dùng đầu feed nên có phần ăn phía làm cho anten không hoàn toàn phẳng tính đối xứng Thứ hai, cần cấp nguồn đồng trục cho dãy đòi hỏi số lượng đầu nối tăng lên việc chế tạo khó khăn độ tin cậy giảm Thứ ba, cần tăng băng thông anten đòi hỏi phải tăng bề dày lớp chiều dài probe Ket xạ rò điện cảm probe tăng lên Hình 1.4 - Cấp nguồn dùng cáp đồng trục SVTH: Từ Lương Phan Nguyễn - Phạm Duy Bình %BỈV = Ah \w (1-4) Luận Luận văn văn tôt tôt nghiệp nghiệp A-180khi * ụi£ un (1-15) GVHD: ThS Trần Thanh Ngôn He{r) = — — V XA Luận văn tôt nghiệp M ng đó, vectơ từ A cho bởi: k r r ưTrường r e ~J 0\xạ ~ '\lớp anten so với bước truyền điện môi, nên trường biến thiên dọc (1-16) theo độ cao 1.1.6sóng vi dái u rrư H A= ríj(r') r r dS' không đối trường điện gần vuông góc với bề mặt patch cácdọc điều Trường xạ từ anten vi dải dòng từ bề mặt giống Từ tường J J 4x \r-r'\ kiện điện trường tù',pháp patch có nhung mô theo chu trường vi patch phương khác kĩ xem hơn, trường bứchình xạ xác hốc hưởng xạ trường điện bênanten (do địnhcộng từ dòng điện(cavity) bề mặtvới trêncác miếngpatch dẫn điện vi bên dải.dưới Cả hai trường vuông vớilàbề mặt đương patch) vàSự bốn từ dọc phươngđiện phápthìnày đượcgóc xem tương xạtường anten vi theo dải đôi rìa patch từ tiếp tuyến gần Từ kiệnxạ lúccủa xem(do nhưtrường xạ đường truyền vi không) dải hở mạch Đồđiều thị hốc hưởng vừađường nêu thìtruyền cóvicác cóđồ thểthị truyền cộng đầu hở dảimode tươngTM tự xạ củahốc mộtcộng dipole hưởng Hertz Phương pháp dùng đế tính toán ảnh hưởng xạ lên hệ số phẩm khung vi dải.tương Lý thuyết kết Bốnchất Q tường bên củacộng hốc hưởng cộng hưởng ứng cho bốnquả khethực xạ nghiệm cho ta thấy tần số cao, suy hao xạ cao nhiều so với Patch anten vi dải tượng trung vectơ mật độ dòng Jt tương suy hao điện dẫn điện môi Ngoài ra, cho ta thấy đường truyền ứng đó, khe mặtkhi bên cácmôi vectơ vi dảiTrong hở mạch bứcbốn xạ công suấtxạ mạnh chếđặc tạotrưng với lớp điện dày có số điện môi mật độ dòng Js Msthấp tương ứng với trường từ H trường điện Vectơ đượcxạ dùng đế xác định trường xạ dòng điện mặt E khe IU11 LILUl (1-8) / / ĩ Thế vectơ số công thức tính trường xạ M =-thEa (1-9) Trước tiên, ta giả sử rằngs có dòng tù' tồn Trường điện trường từ Vì taP(r,6,0) xét đế điện độ dày mỏng mật độsau: dòng J\ bé so với điểm bên môi ngoàicóanten biểunên diễn I mật độ dòng J h patch Jt sẽFđược đặt không để (1-11) Em{r)Do = -đó, —Vx m xạ tù' bề mặt patch.ưTương tự' thế, trường từ H„ (r) = -— v.( V.F) - j(ởF (1-12) tiếp tuyến dọc theo rìa patch mật độ dòng tương úng Ms đặt không Do vậy, lại thành phần mật độ dòng khác không vectơ mật j(OfI£ độ dòngVới Ms dọc vi patch Đepbiểu sựtừ diện đất “m” ta £ theo hằngchu số điện môi độdiễn thẩm tuyệt đốicủa củamặt vậtphẳng liệu, chữ sử dụngngụ lý thuyết rằngdo mật độ dòng gấplàđôi chưa xét Fmặt ý rằngảnh trường dòng từ gâysẽratăng co tầnso sốvới góc.khi Thế vectơ định phẳng đất Mật độ dòng là: (1-13) lum M =-2 (1-10) Trường điện khe bứcrbEa xạ xác định: liuko ' hằng, số sóng không gian tự M(r') mật độ Trong đó, , dòng từ bề mặt điểm cách gốc tọa độ khoảng cách r\ E = Ỉ.E haithế khe có chiêu w vàdođộdòng cao h đôi Tương sử với dụng vactơ từ, Á dài , trường điện gây _ tự, cách khe có chiều dài L độ cao h biểu diễn: í 7TX^ Vw Do điều kiện xét trên, ta nhận kết xạ khe dọc theo chiều trục X không phân bố dòng đảo dấu với khe Tuy nhiên, kết xạ dọc theo chiều trục y tồn dạng dải hai thành phần với thành phần mật độ dòng biên độ pha cách khoảng L - chiều dài patch Do đó, xạ từ patch miêu tả dạng hai khe dọc (verticaỉ slots) Việc phân tích khe dọc môi trường điện môi không đồng vấn đề khó khăn nên khe dọc thay hai khe phang (pỉanar slots) Đối với loại anten vi dải có cấu hình khác tượng trưng khe tương ứng loại SVTH: Từ Lương Phan Nguyễn - Phạm Duy Bình I/ p~jkự -.-.ot GVHD: ThS Trần Thanh Ngôn Luận văn tôt nghiệp ưưư1 ưư1ư E(r) = Ee + Em = —— V.(V.Ẩ) - jũ)A - - V X F (1-17) jú)ps s un un un I ir ư H{r) = He + Hm = —í— V.(V.F) - jứ)F VxA (1-18) j(ứps p Đối với trường vùng xa, thành phần trường quan rọng thành phần vuông góc với hướng truyền sóng, tức là, thành phần theo Chỉ xét riêng dòng từ, ta có: H„ = -]a>F0 Hệ = -j(i)Ft Và không gian tự do: (1-19) Và không gian tự do: c l in (1-22) rx E Trường xa mô tả 7o điều kiện sau: r»r’ r» , L y 1 , r-r'\ở mẫu sổ, ta được: , /\ -w „,uir £ e Aĩĩ r Và từ (1-16): M jj M(r')er 'cosiỵ I 4nr ịỌirỳ^^dS' Trong \ịf góc hợp r r' Sau đây, ta áp dụng kết để xây dựng trường xa phân bố dòng hình chữ nhật 1.1.6.2 Công suất xạ Công suất xạ anten tính cách lấy tích phân Poynting khe xạ: un Iir p = — Re Jj (ExH)cỉS (1-25) aperture Đối với anten vi dải, trường điện bên miếng patch vuông góc với miếng tổng mặt phang đấtnguồn trường thìvàsong song Do đó, dẫn trường hai dòng từ điện từ gây ra: với cạnh anten Ngoài Pr=4-\ị(\Ep F\E ệ fysmed9dệ 2T/0 SVTH: Từ Lương Phan Nguyễn - Phạm Duy Bình 10 11 z z V GVHD: ThS Trần Thanh Ngôn Luận văn tôt nghiệp 1.1.6.3 Công suất tiêu tán Công suất tiêu tán anten vi dải bao gồm suy hao điện dẫn Pc suy hao điện môi pd: (1-27) PL=lĩỉ-ịịụj*)dS Trong đó, Rs phần thực trở kháng bề mặt miếng kim loại, s diện tích miếng patch J mật độ dòng điện bề mặt Ta tính suy hao điện môi cách lấy tích phân toàn thể tích hốc cộng hưởng vi dải: Cú = tần số góc, miếng ^\§\E'wA\\\E'VS phần ảo từ thẩm phức miếng s” h độ dày 1.1.6.4 Năng lượng tích lũy Năng lượng tích lũy anten vi dải tông lượng hai thành phần điện từ: w,=w, + wm =Uị\(e\Ef+H\H 11 )dv Trong đó, p độ tù’ thấm Tại tần số cộng hưởng lượng điện tù’ Khi lượng tích lũy: W T = — h\\\E2 ụs (1-29) (1-30) 1.ỉ 6.5 Trở kháng vào Hầu hết tất anten vi dải phải phối hợp trở kháng chuẩn nguồn tải nên việc tính toán trở kháng vào anten quan trọng Anten vi dải cấp nguồn từ cáp đồng trục, đường truyền vi dải ống dẫn sóng Đổi với anten vi dải cấp nguồn cáp đồng trục, công suất vào tính sau: K=- ị\)EfdV (1-31) V Trong đó, J[A/m2] mật độ dòng điện nguồn đồng trục, kí hiệu “c” nguồn cấp nguồn đồng trục Neu dòng cáp đồng trục theo hướng z giả sử nhỏ điện thì: h P!„=-E(x„,yil)\r(z'W (1-32) Trong đó, (x0,yo) tọa độ điểm cấp nguồn Do đó, trở kháng ngỏ vào tính dựa vào quan hệ Pin=\Iin\2Zin: SVTH: Từ Lương Phan Nguyễn - Phạm Duy Bình 12 GVHD: ThS Trần Thanh Ngôn Luận văn tôt nghiệp (1-33) h«Ằ0 E I(z ’) số nên: (1-34) (1-35) Trong đó: rin = -E(x0,yữ)ịdz' = -hE(x ,ỵ ữ ) 1.1.7 Sự phân cực sóng Phân cực anten theo hướng cho xác định phân cực sóng xạ anten Chú ý hướng không nói rõ phân cực xem xét phân cực theo hướng có độ lợi cực đại Sự phân cực sóng định nghĩa hình ảnh để lại đầu mút vectơ trường quan sát dọc theo chiều truyền sóng Phân cực phân loại phân cực tuyến tính, tròn, ellipse Neu vectơ mô tả trường điện điểm không gian hàm thời gian luôn có hướng dọc theo đường trường gọi phân cực tuyến tính Tuy nhiên, nến hình dạng mà trường điện vạch ellipse trường gọi phân cực ellipse Phân cực tuyến tính phân cực tròn trường hợp đặc biệt phân cực ellipse chúng đạt ellipse trở nên đường thắng hay đường tròn tương ứng * Vectơ phân cực: (1-36) (1-37) F(6,(Ị)) :Hàm biên độ trường 1.2 CÁC MÔ HÌNH PHÂN TÍCH ANTEN VI DẢI Có nhiều phương pháp khác đế phân tích anten vi dải Mỗi phương pháp đưa mô hình gần cho anten đế phân tích Mô hình phố biến mô hình đường truyền (microstrip lỉne), mô hình hốc cộng hưởng (cavity modet) Việc đưa mô hình phân tích có ý nghĩa thực tiễn thực tiễn lớn lí do: • Giúp ta giảm bớt lượng lớn chu trình thử nghiệm loại bỏ cách tác động vào trình thiết kế • Giúp ta đánh giá cách xác ưu khuyết điểm anten cách nghiên cún thông số • Cung cấp nguyên lý hoạt động anten vi dải từ làm tảng cho SVTH: Từ Lương Phan Nguyễn - Phạm Duy Bình 13 Luận văn tôt nghiệp GVHD: ThS Trần Thanh Ngôn 4.2.1 Giói thiệu thiết bị Network Analyzer Network Analyzer thiết bị dùng đế phân tích đo đạc thông số anten thiết bị siêu cao tần khác Thiết bị mà cúng ta nói thiết bị với tên gọi ZVB8, hoạt động với tần số tối đa 8Ghz với port kết nối với thiết bị ra, giao tiếp với máy tính thiết ngoại vi khác thông qua mạng LAN, giao tiếp USB 2.0, kết nối với monitor Hình 4.3 - Thiết bị Netxvork Analyzer (mặt trước) Qua hình đầy đủ cho cấu tạo bên thiết bị Quá trình đo đạc thiết bị,chúng ta giới hạn phần đo anten với thông số Quá trình đo đạc tương đối dễ dàng SVTH: Từ Lương Phan Nguyễn - Phạm Duy Bình 77 Luận văn tôt nghiệp GVHD: ThS Trần Thanh Ngôn Hình 4.4 - Kết anten với thiết bị đo Netxvork Anaỉyzer Một điếm ý phần ta kết nối thiết bị cần đo với port đèn báo hiệu làm tác dụng Cụ thể sau: • Khi LED ember (vàng) sáng báo hiệu kết nối dùng dùng nguồn từ port (Source Port) • Khi LED Green (xanh lá) sáng báo hiệu: kết nối dùng tín hiệu phát thu đồng thời (Source and Receive Port) • Khi LED Blue(xanh) sáng báo hiệu kết nối dùng port nhận tín hiệu (Receive Port) Cách thức đo anten thực sau: • Ket nối thiết bị cần đo (DUT= Device Under Test) tới Port thiết bị (Port 1) Điểm lưu ý anten phải kết SVTH: Từ Lương Phan Nguyễn - Phạm Duy Bình 78 Luận văn tôt nghiệp • • • • GVHD: ThS Trần Thanh Ngôn nối với connecter SMA 50H ( để đảm bảo cho điều kiện phối hợp trở kháng với thiết bị anten) Nhấn Preset cho trình phân tích trở ban đầu Ta chọn thông số Snm (DUT kết nối với Port n) Trên công cụ có thành phần cần đo s, VSWR, đồ thị Smith Chú ý đế đo xác hiệu quả, ta chọn tần số làm việc tầm hoạt động thiết bị cần đo bước tần số phân tích thích hợp • 4.2.2 Các thông số anten 4.2.2.1 Paích antenna với miếng xốp đệm không khí Với việc thi công anten , ta sử dụng thiết bị VNA đế phân tích thông số Trc1 3H dBMag 10 dB/ ReíOdB Hình 4.5 - Thông sổ Sỉ ỉ máy đo Network Ana/yzer Ta thấy Si -lOdB khoảng tần số 2.44-2.52 GHz tần số cộn hưởng trung tâm 2.48 GHz Băng thông 80 Mhz.So với kết mô tần số cộng hưởng tương đối xác, 2.47 GHz nhiên hệ số Su thực tế SVTH: Từ Lương Phan Nguyễn - Phạm Duy Bình 79 GVHD: ThS Trần Thanh Ngôn Luận văn tôt nghiệp khoảng -18dB so với -26dB mô phong băng thông nhỏ hon Điều lý giải phối họp trở kháng thực tế chưa xác so với thực tế ảnh hưởng tụ kí sinh mối nối mối hàn với đâu nối SMA hay môi trường đo ảnh hưởng nhiều bới thiết bị kim loại gần ♦♦* Hệ số sóng đứng anten Ch1 Center 2.515 GHz Pvvr dBm Span 600 MHz 12/18/200 8, 2:34 AM Hình 4.6 - Hệ sổ sóng đứng patch antenna điện môi không khí Hệ số sóng đứng anten < khoảng tần số 2.44-2.52, đạt yêu cầu tiêu chuẩn thiết kế SVTH: Từ Lương Phan Nguyễn - Phạm Duy Bình 80 Luận văn tôt nghiệp GVHD: ThS Trần Thanh Ngôn ❖ Đồ thị trở kháng anten Trc1 Real 50 Q / Ref Q Hình 4.7 - Đồ thị phần thực trở khảng vào antenna Hình 4.8 - Đô thị phân ảo trở kháng antenna Tại tần số cộng hưởng 2.48 Ghz ta nhận thấy trở kháng anten 50 Ohm với tính toán lý thuyết SVTH: Từ Lương Phan Nguyễn - Phạm Duy Bình 81 GVHD: ThS Trần Thanh Ngôn Luận văn tôt nghiệp 4.2.2.2 Mảng bao gồm bốn patch antennci ❖ Hệ số Su Trc1 E8H dB Mag 10 dB/ Ref dB Hình 4.9 - Hệ sổ SI array antenna ♦> Hệ số sóng đú ng — - Ch1 Center 2.515 GHz Pwr dBm Span 600 MHz 12/18/2008, 2:25 AM Hình 4.10 - Hệ sổ sóng đứng array antenna SVTH: Từ Lương Phan Nguyễn - Phạm Duy Bình 82 GVHD: ThS Trần Thanh Ngôn Luận văn tôt nghiệp Ta nhận thấy phối hợp trở kháng path array antenna tốt so với miếng, Hệ số sóng đứng gần Su -20dB tần số cộng hưởng Băng thông anten đạt tương đối rộng từ 2.45 ~ 2.57 GHz khoảng 120 MHz Băng thông thực lớn nhiều so với băng thông mô ❖ Đồ thị trở kháng Trc1 Z[...]... tôt nghiệp Chương 2 MẢNG ANTEN VI DẢI Trong chương trước ta đã thảo luận và phân tích về các đặc tính của một phần tử anten vi dải đơn lẻ Tuy nhiên, búp sóng bức xạ của một anten vi dải thường tương đổi rộng và có độ định hướng, độ lợi thấp Trong nhiều ứng dụng thực tế, người ta cần thiết kế những anten có đặc tính định hướng (độ lợi rất cao) đế đáp ứng được một số yêu cầu trong vi c truyền thông cự ly... lớp điện môi nền h Ta có trình tự thiết kế như sau: Giả thiết: Cho £r fo và h Xác định W,L Các bước thiết kế: (1-44) : vận tốc ánh sáng , c = 3x 108m/s fo : Tần số hoạt động của anten £ : Hằng số điện môi Bước 2: Xác định hằng số điện môi hiệu dụng của anten vi dải theo công thức (1-38) SVTH: Từ Lương Phan Nguyễn - Phạm Duy Bình 17 Ar nul GVHD: ThS Trần Thanh Ngôn Luận văn tôt nghiệp Bước 3: Tính độ tăng... định mode uư thế có cộng hưởng thấp nhất, ta cần xem xét các tần số cộng hưởng Mode ứng với tần số cộng hưởng thấp nhất gọi là mode ưu thế Những tần sổ cộng hưởng bậc cao hơn xác định bậc của chế độ hoạt động Đối với hầu hết các anten vi 1.13 dải h«L h«w mode Hình - Phânvàtích môNeu hìnhL>w>h anten vi dảithì trên trục un tọathế độlà Thí 010, tần số cộng hưởng của nó cho bởi công thức: Với kx> ky, kz... GVHD: ThS Trần Thanh Ngôn Luận văn tôt nghiệp —►! AL Ị* > 1 AL | ... Thanh Ngôn Luận văn tôt nghiệp 3.3 THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG DÃY ANTEN VI DẢI 3.3.1 Thiết kế Trong phần vào toán thiết kể mảng anten vi dải nhằm tăng độ lợi của hệ thống với phần tử anten vi dải tính... cao sử dụng phố biến công ty thiết kế vi n thông 3.1 THIẾT KÉ VÀ MÔ PHỒNG MỘT PATCH ANTEN VI DẢI 3.1.1 Thiết kế Ta đặt toán thiết kế sau : Thiết kế Microstrip Patch antenna hình chữ nhật đồng,... Microstrip Antennas (MSA) Anten vi dải (MSA) có nhiều thuận lợi so với loại anten truyền thống khác Do đó, anten vi dải sử dụng vào nhiều ứng dụng khoảng băng tần tù' 100Mhz đến 100Ghz MSA chứng tở thiết