TÀI LIỆU HƯỚNG dẫn THÍ NGHIỆM môn ANTEN TRUYỀN SÓNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG *** TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM MÔN ANTEN TRUYỀN SÓNG Họ tên sinh viên: ……………………………………… Mã lớp TN: …………………………………………… Mã số SV: …………………………………………… Lớp: ………………………………………………… Email: ………………………………………………… Hà Nội 2015 BÀI THÍ NGHIỆM ĐƯỜNG CONG CALIBRATION CỦA BỘ SUY HAO BIẾN ĐỔI ĐƯỢC I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Bài thí nghiệm giúp sinh viên làm quen với khái niệm suy giảm suy hao xen II THẢO LUẬN Suy giảm định nghĩa giảm công suất tín hiệu truyền hai điểm Trong hầu hết trường hợp, suy giảm gây nên tác động không mong muốn Tuy nhiên, số trường hợp đặc biệt, suy giảm lại cần thiết cho thiết kế hệ thống Ở tần số thấp, suy giảm thường biểu diễn thông qua hàm điện áp dòng điện tham số mà dễ dàng đo đạc Ở tần số cao, suy giảm lại thường biểu diễn thông qua hàm mức công suất với đơn vị dB Sự suy giảm A tín hiệu truyền hai cặp điểm tính toán dựa vào biểu thức sau: P1 V (1-1)  20 log P2 V2 Trong đó, P1 P2 mức công suất đo W hay mW hai Attenuatio n(dB)  10 log điểm Tương ứng V1 V2 điện áp hai điểm Ta biết rằng, nói đến suy giảm tức nói đến mát lượng số dương, biểu diễn đơn vị dB, P2 nhỏ P1 Nếu P1 P2 cho dBm, A(dBm) = P1(dBm) – P2(dBm) Suy hao xen suy giảm gây nên chèn thêm thành phần vào hệ thống truyền dẫn Cụ thể hơn, suy hao xen tỉ số công suất P1/P2 đó, P1 P2 tương ứng công suất cung cấp tới tải trước sau có chèn thêm thành phần vào hệ thống truyền dẫn Trên hình 1-1 (b), suy hao xen tính theo đơn vị dB sau: Suy hao xen (dB)=10 log V1 V2 P1 Nguồn Tải (1-2) a Trước chèn Hình 1-1 Minh họa phép đo insertion loss P3 P1 P2 Đường nối Nguồn Tải P4 b Sau chèn HÌnh 1-1 Minh họa phép đo insertion loss (tiếp) Chú ý: Trong số trường hợp, khái niện suy hao xen nhà sản xuất sử dụng để mô tả mức suy giảm tối thiểu tín hiệu truyền qua thiết bị Theo đó, the suy hao xen suy giảm biến đổi suy giảm phần dư điểu khiển suy giảm mức minimum Trên hình 1-1, ý giá trị công suất kết hợp để giới hạn mức công suất P2 cấp cho tải Ví dụ, phải tiêu tốn lượng công suất P3 nóng lên vật dẫn truyền lan tiêu hao vật cách điện thiết bị Năng lượng phản xạ P4 đầu vào thiết bị làm giảm mức lượng truyền đến tải Nhìn chung, suy hao xen thiết bị hàm của trở kháng nguồn trở kháng tải Để đo suy hao xen xác định đặc tính chung thiết bị, trở kháng nguồn trở kháng tải đặc trưng cho ống dẫn sóng Có nhiều kỹ thuật đo suy giảm suy hao xen Các phương pháp đo phổ biến phương pháp thay RF, phương pháp thay DC, phương pháp thay IF (intermediate frequency) phương pháp tỉ số công suất Trong thí nghiệm này, sử dụng phương pháp tỷ số công suất để đo suy suy giảm Đây phương pháp đo đơn giản cho kết đo tương đối xác Trước tiên, người ta nối trực tiếp tải với nguồn sóng siêu cao tần tiến hành đo lượng tải Tiếp theo, chèn thiết bị cần kiểm tra suy hao vào nguồn tải tiến hành lại phép đo lượng tải Tỷ số hai mức lượng đo cho ta kết đo suy hao suy hao xen Ưu điểm phương pháp đo tỉ số công suất đòi hỏi tương đối thiết bị không cần phải điều chế tín hiệu Độ xác phép đo phụ thuộc nhiều vào độ xác đồng hồ đo công suất Khi sử dụng điện trở nhiệt để xác định mức công suất nhược điểm phương pháp giới hạn giá trị đo suy hao khoảng 30dB Vì vậy, phương pháp không sử dụng cho tín hiệu với mức công suất thấp III YÊU CẦU VỀ THIẾT BỊ MÔ TẢ THIẾT BỊ KÝ HIỆU GuunGunn Oscillator Power Supply 9501 Power Metter 9503 Gunn Oscillator 9510 Thermistor Mount 9521 Variable Attenuator 9532 Connection Leads and Accessories 9590 Waveguide Support (2) 9591 Osciloscope IV TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM Trong thí nghiệm này, sinh viên xác định giá trị suy giảm biến đổi Kết thu sử dụng để trợ giúp cho thí nghiệm Những khái niệm suy giảm suy hao xen đề cập đến thông qua phép đo sử dụng phương pháp tỉ số công suất Trước tiên, ta đo công suất cực đại truyền đến tải biết trước, khung điện trở nhiệt Tiếp theo, cách sử dụng suy hao biến đổi mạch siêu cao tần, ta đo lượng truyền đến khung điện trở nhiệt vị trí khác trượt suy giảm 35dB Sử dụng phép đo ta xác định suy giảm ứng với vị trí trượt Từ giá trị này, ta vẽ đường cong đặc tuyến suy giảm, đặc tuyến suy hao xen suy hao biến đổi  Thiết lập trạng thái nút chuyển mạch nguồn vị trí O (off) đặt module hình 1-2 Power Meter Gun Oscillator Power Supply Hình 1-2 Vị trí module  Quan sát hình 1-3 lắp ráp hệ thống cho hình vẽ Trước nối khung điện trở nhiệt vào hệ thống, rút vít phối hợp trở kháng (matching screw) để tránh ảnh hưởng đến ống dẫn sóng Hình 1-3 Hệ thống đo lượng truyền đến tải trước có chèn thêm thiết bị  Tiến hành bước điều chỉnh sau thiết bị nguồn cấp cho tạo dao động Guun (Gunn Oscillator Power Supply) VOLTAGE………………………… : MIN MODE……………………………… : DC METER RANGE……………………: 10 V  Chọn thang đo 5dBm đồng hồ đo công suất bật nguồn nguồn cung cấp cho tạo dao động Gun Đợi khoảng phút để đồng hồ đo công suất khung điện trở nhiệt đạt đến nhiệt độ làm việc Sau đó, sử dụng núm hiệu chỉnh điểm không (ZERO ADJUST) hiệu chỉnh kim hiển thị vị trí 0mW  Điều chỉnh điện áp cung cấp cho tạo dao động Gunn mức V Điều chỉnh điện áp cung cấp để đạt giá trị công suất cực đại  Điều chỉnh vị trí vòng ngắn mạch di chuyển vít phối hợp trở kháng khung điện trở nhiệt để đạt giá trị công suất cực ghi đồng hồ đo công suất  Ghi lại giá trị công suất cực đại truyền đến tải hiển thị đồng hồ đo công suất: Maximum Power = dBm Chú ý: Để đọc giá trị công suất dBm, ta phải cộng giá trị thang đo chọn với giá trị âm công suất đọc đồng hồ đo công suất thang đo dBm Ví dụ, chọn thang đo dBm, kim đồng hồ đo công suất -2 dBm mức công suất – =3 dBm  Tháo bỏ cáp cung cấp nguồn tạo dao động Gunn khỏi nguồn cung cấp  Bố trí suy hao biến đổi nằm suy hao cố định dB khung điện trở nhiệt thể hình vẽ 1-4 Hình 1-4 Hệ thống sử dụng để calibrate suy hao biến đổi  10 Hiệu chỉnh suy hao biến đổi tới 0.00 mm Nối lại cáp cung cấp nguồn cho tạo dao động Gunn  11 Ứng với vị trí trượt suy hao biến đổi biểu diễn cột POSITION bảng 1-1, đo ghi vào cột công suất (POWER) giá trị công suất truyền đến điện trở nhiệt Lấy giá trị công suất cực đại đo bước trừ giá trị công suất đo ta thu suy hao xen tính đơn vị dB Ghi lại kết vào cột INSERTION LOSS Chú ý: Với thiết bị sử dụng, ta đo mức công suất nhỏ –20 dBm, vậy, dòng cuối bảng 1-1 để trống Nếu kim hiển thị đồng hồ đo công suất mức –5 dBm, tiến hành chọn lại thang đo thấp để có phép đo xác cách thực bước sau: a Tháo bỏ cáp nguồn cho tạo dao động Gunn b Chọn thang đo thấp đồng hồ đo công suất c Sử dụng núm ZERO ADJUST để tiến hành hiệu chỉnh điểm không cho đồng hồ đo công suất d Đợi khoảng phút để điện trở nhiệt đạt đến trạng thái ổn định Ở bước này, phải hiệu chỉnh lại điểm không cho đồng hồ đo công suất e Nối lại cáp cung cấp nguồn cho tạo dao động Gunn f Tiến hành phép đo công suất Chú ý: Để có số liệu đo xác thang đo –5 dBm –10 dBm cần thiết phải lặp lại bước a, c, e f sau lần đọc kết Để đo insertion loss lớn 15 dB, tiến hành bước sau: a Tháo cáp nguồn cung cấp cho tạo dao động Gunn b Tháo bỏ suy hao cố định dB Kết ta hệ thống hình 1-5 Hình 1-5 Hệ thống dùng để đo insertion loss lớn 15 dB c Nối lại cáp nguồn cho tạo dao động Gunn d Đo ghi lại giá trị công suất phân phối đến điện trở nhiệt vào cột công suất (POWER) Lấy giá trị công suất cực đại đo bước trừ giá trị công suất đo cộng thêm dB Ghi kết vào cột INSERTION LOSS bảng 1-1  12 Từ giá trị có bảng 1-1, vẽ đặc tuyến suy hao suy hao xen suy hao biến đổi hàm vị trí trượt suy hao biến đổi được, hình 1-6 Đây đường cong “calibration” suy hao biến đổi sử dụng cho thí nghiệp  13 Xoay núm điều khiển VOLTAGE nguồn cung cấp cho tạo dao động Gunn vị trí MIN Đưa tất công tắc chuyển mạch nguồn vị trí O (Off) Tháo rời thiệt bị hệ thống đưa chúng vị trí hộp thiết bị Vị trí Mức công suất Độ suy hao Vị trí Mức công suất Độ suy hao mm dBm db mm 0.0 2.0 0.5 2.5 1.0 3.0 1.5 3.5 dBm Bảng 1-1 Calibrating the suy hao biến đổi db 25 Suy hao 20 15 10 mm Hình 1-6 Calibration of the suy hao biến đổi V KẾT LUẬN Trong thí nghiệm này, ta xác định suy hao xen cách bố trí suy hao biến đổi với mạch tín hiệu siêu cao tần Đồng thời, qua thí nghiệm, sinh viên học cách tiến hành phép đo suy hao sử dụng phương pháp tỉ số công suất Vẽ đường cong đặc tuyến cho suy hao biến đổi 35dB 10 Hình 3-5 Phương pháp đo độ tăng ích hai anten đồng 24 XIII XIV YÊU CẦU VỀ THIẾT BỊ MÔ TẢ THIẾT BỊ KÝ HIỆU GuunGunn Oscillator Power Supply 9501 SWR Meter 9502 Gunn Oscillator 9510 Crystal Detector 9522 Variable Attenuator 9532 Horn Antenna (2) 9535 Microwave Accessories 9536 Connection Leads and Accessories 9590 Waveguide Support (2) 9591 Antenna Azimuth Indicator 9592 TRÌNH TỰ THÍ NGHIÊM Trong thí nghiệm này, sử dụng đồng hồ SWR để thực phép đo công suất tương đối có độ xác đồng hồ đo công suất đo công suất tuyệt đối sử dụng đồng hồ SWR, công suất tương đối lại xác định sử dụng thang đo dB đồng hồ SWR Trong phần thí nghiệm, xác định mối quan hệ công suất tín hiệu thu khoảng cách hai anten loa Ta phát tín hiệu từ anten dùng đồng hồ SWR để đo độ lớn tín hiệu nhận anten với khoảng cách hai anten thay đổi Công suất tương đối xác định cách lấy giá trị chuẩn phép đo trừ độ lớn tín hiệu đo [dB] Chúng ta sử dụng kết để vẽ nên đồ thị biểu diến mối quan hệ công suất tín hiệu thu với khoảng cách hai anten Đường cong Sau đó, xác định độ tăng ích hai anten đồng cách sử dụng phương pháp đo độ tăng ích hai anten đồng thảo luận phần sở lý thuyết Đầu tiên, ta đặt suy hao biến đổi tạo dao động Gunn detector tinh thể nối với đồng hồ SWR hiệu chỉnh suy giảm để đặt mức công suất phát chuẩn Sau đó, đặt anten phát anten thu vào hệ thống, lúc này, SWR mức tín hiệu nhận 25 Lấy mức chuẩn trừ mức tín hiệu nhận ta tỉ số công suất nhận công suất phát tính theo đơn vị dB Từ tỉ số áp dụng công thức 3-3, ta xác định độ tăng ích anten loa Cuối cùng, phần cuối thí nghiệm, vẽ đồ thị xạ anten loa anten thấu kính tam giác dài Bộ thị góc phương vị anten sử dụng để thay đổi hướng anten nhận Chúng ta đặt mức chuẩn đồng hồ SWR anten thu đồng chỉnh với anten nhận Giá trị sử dụng để xác định công suất tương đối tín hiệu thu quay anten thu 360o Mỗi giá trị công suất tính tương ứng điểm đồ thị xạ Chú ý: Vì toàn thí nghiệm xét môi trương “không gian tự do” nên tiến hành thí nghiệm, ta phải thực không gian không gây nên phả xạ sóng Sự phản xạ sóng gây nên kết sai thí nghiệm  Thiết lập trạng thái nút chuyển mạch nguồn vị trí O (off) đặt module hình 3-6 SWR METER GUNN OSCILLATOR POWER SUPPLY Hình 3-6 Bố trí module 26  Quan sát hình 3-7 lắp ráp hệ thống cho hình vẽ Sử dụng thị góc phương vị anten Hình 3-7 Hệ thống dùng để đo tổn hao đường truyền  Đặt anten thu gần anten phát Điều chỉnh độ cao hai anten cho tâm chúng cách mặt phẳng làm việc 30 cm Quan sát hình 3-8, dịch chuyển vị trí hai anten cho khoảng cách chúng r = 60 cm Điều chỉnh cho hai anten độ cao quay mặt trực tiếp vào Hình 3-8 Hai anten loa cách môt khoảng r 27  Tiến hành bước điều chỉnh sau: - Trên thiết bị nguồn cấp cho tạo dao động Guun (Gunn Oscillator Power Supply) VOLTAGE………………………… : MIN MODE……………………………… : KHz METER RANGE……………………: 10 V - Trên đồng hồ đo tỉ số sóng đứng (SWR meter): RANGE : -40 dB GAIN .: 10 dB (Fully cw) SCALE : NORMAL BANDWIDTH : 20 Hz - Trên suy hao biến đổi được: Blade Position .: 11 mm  Bật nguồn cung cấp lượng cho tạo dao động Gunn đồng hồ SWR, đợi khoảng phút để cung cấp nguồn đạt trạng thái ổn định Điều chỉnh mức điện áp cung cấp cho dao động Gunn mức V CẢNH BÁO: Vì lý an toàn, không nhìn trực tiếp vào ống dẫn sóng anten loa nguồn cung cấp cho tạo dao động Gunn bật  Điều chỉnh suy hao biến đổi cho đọc giá trị -45dB Điều chỉnh tần số trung tâm để đọc giá trị cực đại  Thay đổi điện áp cung cấp cho giá trị hiển thị đồng hồ SWR cực đại, điều chỉnh suy hao biến đổi cho đọc giá trị -43dB Đây mức chuẩn ghi vào cột bảng 3-1  Ứng với khoảng cách hai anten cho bảng 3-1 Thực bước sau 28 a Bố trí khoảng cách anten thu anten phát theo khoảng cách cho bảng 3-1 b Ghi lại giá trị SR (r) đọc đồng hồ SWR vào cột RECEIVED SIGNAL LEVEL bảng 3-1 c Tính toán độ chêch lệch (dB) mức tín hiệu thu mức tín hiệu chuẩn với khoảng cách hai anten 60 cm ghi kết vảo cột RELATIVE RECEIVED SIGNAL bảng 3-1 ANTENNA RECEIVED SIGNAL RELATIVE RECEIVED SEPARATION LEVER SIGNAL LEVER r S R (r ) SR (r )  SR (60) cm dB dB 20 25 30 35 40 45 50 Bảng 3-1 Xác định mức tín hiệu thu mối quan hệ với mức tín hiệu chuẩn với khoảng cách khác hai anten 29  Từ giá trị bảng 3-1, vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ mức tín hiệu thu tương đối khoảng cách hai anten hình 3-9 RELATIVE RECEIVED SIGNAL LEVER [dB] -1 -2 -3 -4 -5 -6 60 70 80 90 100 110 120 ANTENNA SEPARATION [cm] Hình 3-9 Đường cong biểu diễn mối quan hệ mức tín hiệu thu tương đối khoảng cách r hai anten Nhận xét mối quan hệ lượng tín hiệu thu khoảng cách hai anten ? 30 ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………  10 Tháo bỏ cáp cung cấp nguồn cho tạo dao động Gunn Lắp ráp thiết bị thành hệ thống cho hình vẽ 3-10 Hình 3-10 Hệ thống dùng để đặt mức chuẩn cho phép đo xác định tăng ích anten loa  11 Điều chỉnh balde suy hao biến đổi đến vị trí 11 mm Lắp lại cáp cung cấp nguồn cho tạo dao động Gunn  12 Điều chỉnh suy hao biến đổi cho đọc giá trị -45dB đồng hồ SWR Đây mức chuẩn, tương ứng với lượng phát PT Tháo bỏ cáp cung cấp nguồn cho tạo dao động Gunn Lắp ráp hệ thống hình 3-11 giữ nguyên tham số suy hao biến đổi 31 Hình 3-11 Hệ thống dùng để đo tăng ích anten  13 Quan sát hình 3-8 bố trí hai anten cách khoảng 60 cm Điều chỉnh thị góc phương vị anten cho 0o  14 Nối lại cáp cung cấp nguồn cho tạo dao động Gunn Ghi lại giá trị mức tín hiệu nhận hiển thị đồng hồ SWR Mức tín hiệu nhận = dB  15 Tính tỉ số POWER RATIO công suất thu công suất phát (quay lại bước 12 ta có PT =-30dB) PR  PR (dB)  PT (dB) = +40= .dB PT Sử dụng công thức 3-6 đây, tính giá trị tỉ số PR =10(POWER RATIO (dB)/10) = PT (3-6)  16 Sử dụng công thức 3-3 với tần số tín hiệu siêu cao tần biết 10.5GHz, tính độ tăng ích anten loa G 4r  PR = PT 32 Sử dụng công thức 3-7 sau đây, tính độ tăng ích anten theo đơn vị dB G(dB) = 10log G = dB (3-7)  17 Chọn thang đo –40dB đồng hồ SWR điều chỉnh suy hao biến đổi cho đọc giá trị -45dB (Kiểm tra lại để chắn anten bố trí Điều chỉnh thị góc phương vị anten cho đọc giá trị 0o anten bố trí vị trí) Đây mức chuẩn ghi lại hàng bảng 3-2  18 Với giá trị góc phương vị  ghi cột ANTENNA AZIMUTH INDICATION bảng 3-2, ghi lại giá trị mức tín hiệu nhận (RECEIVED SIGNAL LEVEL) S R () tính toán tỉ số công suất POWER RATIO [dB] với giá trị chuẩn S R (0o) cho đầu cột ATTENNA RECEIVED AZIMUTH SIGNAL INDICATION LEVEL POWER RATIO SR ( )  SR (0 ) ATTENNA RECEIVED AZIMUTH SIGNAL INDICATION LEVEL S R ( ) S R ( ) 180 10 190 20 200 30 210 40 220 50 230 60 240 70 250 80 260 90 270 100 280 110 290 33 POWER RATIO SR ( )  SR (00 ) 120 300 130 310 140 320 150 330 160 340 170 350 Bảng 3-2 Xác định tỉ số công suất so với mức tín hiệu nhận góc phương vị 0o anten loa  19 Từ kết bảng 3-2, vẽ đồ thị xạ anten hình 3-12 34 Hình 3-12 Đồ thị xạ anten loa  20 Tháo cáp cung cấp nguồn cho tạo dao động Gunn Tháo anten loa thu lắp anten thấu kính tam giác dài vào đầu mở detector tinh thể Điều chỉnh thị vị trí anten cho hiển thị 0o thấu kính hướng trực tiếp phía anten phát Nối lại cáp cung cấp nguồn cho tạo dao động Gunn  21 Điều chỉnh suy hao biến đổi cho đọc giá trị -30dB đồng hồ SWR Cũng vậy, mức chuẩn ghi hàng bảng 3-3  22 Với giá trị góc phương vị  ghi cột ANTENNA AZIMUTH INDICATION bảng 3-2, ghi lại giá trị mức tín hiệu nhận 35 (RECEIVED SIGNAL LEVEL) S R () tính toán tỉ số công suất POWER RATIO [dB] với giá trị chuẩn S R (0o) cho đầu cột ATTENNA RECEIVED AZIMUTH SIGNAL INDICATION LEVEL POWER RATIO SR ( )  SR (0 ) ATTENNA RECEIVED AZIMUTH SIGNAL INDICATION LEVEL S R ( ) POWER RATIO SR ( )  SR (00 ) S R ( ) 180 10 190 20 200 30 210 40 220 50 230 60 240 70 250 80 260 90 270 100 280 110 290 120 300 130 310 140 320 150 330 160 340 170 350 Bảng 3-3 Xác định tỉ số công suất so với mức tín hiệu nhận góc phương vị 0o anten thấu kính tam giác dài 36  23 Từ kết bảng 3-3, vẽ đồ thị xạ anten thấu kính tam giác dài hình 3-13 Từ đồ thị xạ hai loại anten khảo sát hình 3-12 3-13, cho biết loại anten có độ định hướng cao ? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………  24 Xoay núm điều khiển VOLTAGE nguồn cung cấp cho tạo dao động Gunn vị trí MIN Đưa tất công tắc chuyển mạch nguồn vị trí O (Off) Tháo rời thiệt bị hệ thống đưa chúng vị trí hộp thiết bị 37 XV KẾT LUẬN Qua thí nghiệm này, ta thấy tổn hao trình truyến sóng hàm khoảng cách anten phát anten thu Trong trình tiến hành thí nghiệm ta đo độ tăng ích anten vẽ đồ thị suy hao hai loại anten 38 [...]... hướng của một anten XII THẢO LUẬN Trong các bài trước, ta mới chỉ xem xét quá trình truyền lan sóng điện từ trong một ống dẫn sóng Trong bài thí nghiệm này, chúng ta sẽ xem xét việc phát sóng siêu cao tần vào không gian tự do Anten là thiết bị chuyển tiếp giữa ống dẫn sóng hay các đường truyền dẫn với không gian tự do Chúng có thể được dùng để nhận sóng từ không gian tự do hoặc phát xạ năng lượng sóng. .. một anten, hướng truyền công suất lớn nhất trùng với hướng nhận được công suất lớn nhất Tất nhiên khi truyền tín hiệu từ anten này đến anten khác, sẽ tốt hơn khi hai anten đồng chỉnh, khi đó, anten phát truyền hầu hết tín hiệu về phía anten thu và anten thu nhận được tốt nhất tín hiệu truyền đến nó Đồ thị bức xạ là sự biểu diễn hình học trong không gian ba chiều đặc tính bức xạ trường khu xa của một anten. .. X KẾT LUẬN Qua bài thí nghiệm này, sinh viên có thể:  Làm quen với thiết bị đo hệ số sóng đứng SWR  Sử dụng phương pháp thay thế RF để đo suy hao xen của một bộ suy hao cố định 17 BÀI THÍ NGHIỆM 3 ANTEN VÀ ĐẶC TÍNH PHƯƠNG HƯỚNG XI MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Khi hoàn thành bài thí nghiệm này, sinh viên sẽ quen và có thể thực hiện việc đo độ khuyếch đại và đặc tính phương hướng của một anten Đồng thời, sinh... của mỗi anten loa Cuối cùng, trong phần cuối của bài thí nghiệm, chúng ta sẽ vẽ đồ thị bức xạ của một anten loa và một anten thấu kính tam giác dài Bộ chỉ thị góc phương vị anten được sử dụng để thay đổi hướng của anten nhận Chúng ta sẽ đặt một mức chuẩn của đồng hồ SWR và anten thu được đồng chỉnh với anten nhận Giá trị này được sử dụng để xác định công suất tương đối của tín hiệu thu khi quay anten. .. sóng điện từ vào không gian tự do theo một hướng định trước Hình 3-1 mô tả hình dạng và ký hiệu của một loại anten loa mà ta sẽ sử dụng trong bài thí nghiệm này Hình 3-1 (a) Anten loa và (b) Ký hiệu của nó 18 Công suất một anten nhận được sẽ bị suy giảm khi di chuyển nó ra xa anten phát Công suất tín hiệu nhận được tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa anten phát và anten thu Phần công suất suy giảm này được... với anten 0 anten A được gọi là anten có độ tăng ích 20dB Khi đưa ra độ tăng ích của anten mà không đề cập đến phương hướng, thì ta hiểu rằng đó là hướng bức xạ cực đại 21 Có nhiều cách khác nhau để đo độ tăng ích của một anten Cách đơn giản nhất là so sánh công suất nhận được bởi một anten lấy làm chuẩn PRef và công suất nhận được bởi anten cần đo tăng ích PTest Khi đó, độ tăng ích của anten chưa... chung, một anten có thể được dùng cho cả mục đích thu và mục đích phát tín hiệu Khi được dùng để nhận tín hiệu, công suất nhận được phụ thuộc vào hướng của nó so với anten phát Trong những hướng nhất định, anten thu có thể nhận được tín hiệu mạnh hơn so với các hướng khác Tương tự như thế, cũng anten đó khi sử dụng cho mục đích phát tín hiệu, công suất bức xạ theo một số hướng sẽ lớn hơn so với các hướng. .. anten) Đối với một điểm cho trước trong không gian, tăng ích anten là tỉ số giữa công suất tạo ra bởi anten tại điểm cho trước đó và công suất được tạo ra bởi một bộ bức xạ đẳng hướng phát xạ ra cùng một mức công suất tổng Hình 3-3 minh hoạ cho định nghĩa này Cùng một mức công suất tổng được phát đi bởi hai anten nhưng anten A tạo ra công suất lớn hơn 20dB trong hướng bức xạ cực đại của nó so với anten. .. một anten theo giả thuyết có mật độ bức xạ bằng nhau theo mọi hướng Khái niệm bộ phát xạ đẳng hướng rất có ích trong nghiên cứu anten vì nó mang lại một chuẩn phù hợp cho việc đo đặc tính phương hướng của các anten thực tế Chú ý rằng, định nghĩa về suy hao trong không gian tự do liên quan trực tiếp tới khái niệm bộ phát xạ đẳng hướng, trái với thực tế rằng nó còn phụ thuộc vào đặc tính phương hướng. .. hướng của anten Đối với một tần số hoạt động cho trước, biểu thức 3-1 cho thấy rằng PL chỉ phụ thuộc vào khoảng cách giữa các anten Mối quan hệ này có thể được kiểm định một cách thực tế bằng cách phát tín hiệu từ một anten và đo công suất thu tại một anten khác với những khoảng cách đo khác nhau Tuy nhiên, vì các anten được sử dụng thường có đặc tính phương hướng nên phương hướng của các anten phải