Bài tập: Thiết kế anten vi dải

Chọn vật liệu chế tạo là tấm mạch in hai mặt có hệ số điện môi εr=2,4 và độ dày h=1,5 mm Tần số hoạt động 2,4GHz Hằng số điện môi của lớp điện môiεr 4,4(FR4) Độ dày lớp điện môi (h) 1,6mm Phương thức tiếp điện Microstrip line Sự phân cực Thẳng

Điện tử 4-k7 Thiết kế anten vi dải Sinh viên :Nguyễn Văn Tuấn Đinh Thị Tuyển Chọn vật liệu chế tạo mạch in hai mặt có hệ số điện môi εr=2,4 độ dày h=1,5 mm Tần số hoạt động Hằng số điện môi lớp điện môir Độ dày lớp điện môi (h) Phương thức tiếp điện 2,4GHz 4,4(FR4) 1,6mm Microstrip line Sự phân cực Thẳng Tính toánkích thước anten làm việc tần số fr= 2,4 GHz Chiều rộng mặt xạ Giáo Viên: Đinh Thị Kim Phượng Điện tử 4-k7 Với: fr= 3,5 x109Hz Vo=c= 3*108 m/s εr=4,4(FR4) Thay vào công thức ta có :W=26,08 mm Hệ số điện môi hiệu dụng patch Với: h=1,5 mm W= 26,08 mm εr=4,4(FR4) Thay vào công thức ta có:reff = 4.008 Chiêu dài mở rộng miếng patch Với: h=1,6 mm W=26,08 mm εreff=4,008 Thay vào công thức ta có: L= 0,705mm Chiều dài thực L miếng patch Giáo Viên: Đinh Thị Kim Phượng Điện tử 4-k7 L=Leff - 2L Trong đó: Leff chiều dài hiệu dụng v0=c = 3*108 m/s εreff=4,008 L= 0,705mm Thay vào công thức ta có: L= 20mm ,Kích thước mặt phẳng đất (Wg Lg) theo công thức: Wg = 6h+ W Lg = 6h+L Trong : h=1,6mm W=26,08mm L=20mm Thay vào công thức ta được: Wg= 35,08mm Lg = 29,6mm 6,Điện dẫn G1,G12 Giáo Viên: Đinh Thị Kim Phượng Điện tử 4-k7 Tính G1: Trong X = koW W=26,08mm f0=3,5Ghz k0 = 2π/λo Si = sin integral Với Si tính theo công thức: Giáo Viên: Đinh Thị Kim Phượng Điện tử 4-k7 Thay vào công thức ta tính :G1= 9,67x10-4 (siemens) Tính G12: Với J0 hàm bassel loại bậc G12 = 12,64x10-4 (siemens) tính matlab 7, Trở kháng ngõ vào Rin (tại cạnh y=0) anten vi dải Rin = = 224ohm Ta tính y0 điểm cấp tín hiệu cho anten Trong Rin(y=0) = 224 ohm Rin(y=y0) = 50 ohm L= 20mm Thay vào công thức ta tính : y0= 6,87 mm 8, Chiều rộng đường truyền vi dải cấp tín hiệu cho anten (w0) Giáo Viên: Đinh Thị Kim Phượng Điện tử 4-k7 Để phối hợp trở kháng đường vi dải cấp tín hiệu cho anten vị trí y0 có w0 tính theo công thức: Wo = =5.64 Trong đó: h= 1,6mm r = 4.4 Thay vào công thức ta tính : w0= 2.87mm Chiều dài đường truyền vi dải : L0 = = �0= f0= 3,5 GHz εr=4.4 c=3*108 m/s Thay vào công thức ta tính : L0 = 10,21mm Các thông số tính toán patch anten vi dải 2,4GHz Các thông số Chiều rộng (W) Chiều dài (L) Trở kháng vào(Rin) Điểm cấp nguồn (y0) Chiều rộng lớp điện môi(wg) Chiều dài lớp điện môi (Lg) Giáo Viên: Đinh Thị Kim Phượng Kết 26,08 mm 20 mm 224 ohm 6,87 mm 35,08 mm 29,6 mm Điện tử 4-k7 Các thông số tính toán đường truyền vi dải với r = 4,4 , h=1.6mm Trở kháng vào (Z0) Chiều rộng (w0) Chiều dài (L0 ) Giáo Viên: Đinh Thị Kim Phượng 50 ohm 2.87 mm 10,21 mm