Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy thu vệ tinh băng tần c dùng trong truyền dẫn thông tin vệ tinh vinasat

Đại học khtn – Đại học QGHN LỜI MỞ ĐẦU Cùng với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, thông tin vô tuyến vệ tinh đời phát triển nhằm mục đích cải thiện nhược điểm mạng vô tuyến mặt đất, đạt dung lượng cao hơn, băng tần rộng hơn, có ý nghĩa trị, kinh tế xã hội to lớn, đem lại dịch vụ thuận tiện với chi phí thấp Hiện Việt Nam ngành công nghệ vũ trụ đầu tư nghiên cứu, hướng mới, mở nhiều lợi ích to lớn cho đất nước Trong thông tin vệ tinh thu phát đóng vai trò quan trọng, phận ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu vệ tinh Để chế tạo máy thu vệ tinh phải trải qua nhiều khâu với nhiều modul khác cần nhiều thời gian, công sức Trong khuôn khổ luận văn này, với việc tìm hiểu lí thuyết máy thu tín hiệu vệ tinh, kĩ thuật siêu cao tần em sâu nghiên cứu thiết kế chế tạo module: Bộ khuếch đại tạp âm thấp băng tần C Với tên đề tài: “Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy thu vệ tinh băng tần C dùng truyền dẫn thông tin vệ tinh Vinasat” Bằng lí thuyết thực nghiệm, Luận văn thực nội dung sau: Tìm hiểu tổng quan hệ thống thu phát thông tin vệ tinh Tìm hiểu kĩ thuật siêu cao tần Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo module khuếch đại tạp âm thấp băng C Điểm đề tài thể việc mạnh dạn nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch cao tần tần số siêu cao, dải tần siêu cao đòi hỏi kích thước mạch điện nhỏ, dẫn đến khó chế tạo xác Bên cạnh linh kiện kích thước lớn dẫn đến có nhiều điện dung kí sinh làm phối hợp trở kháng toàn mạch, việc chế tạo tần số cao vấn đề phức tạp Luận văn tạo tiền đề để nhóm nghiên cứu sâu lĩnh vực siêu cao tần thông tin vệ tinh tiến tới triển khai tích hợp mạch cao tần chip tương tự Đây xu hướng mới, đảm bảo cho thu nhỏ gọn, tiêu tốn lượng, phù hợp với việc gắn vệ tinh Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THU PHÁT THÔNG TIN VỆ TINH 1.1 Đôi nét lịch sử thông tin vệ tinh Vào cuối kỷ thứ 19 nhà khoa học người Nga Tsiolkovsky (1857 – 1935) đưa khái niệm tên lửa đẩy dùng nguyên liệu lỏng Ông đưa ý tưởng loại tên lửa đẩy nhiều tầng, tàu vũ trụ có người điều khiển dùng để thăm dò vũ trụ Lý thuyết tên lửa đẩy dùng nguyên liệu lỏng ông ông Robert Hutchinson Goddard thử nghiệm thành công vào năm 1926 Tháng năm 1945 Arthur Clark tác giả mô hình viễn tưởng thông tin toàn cầu đưa ý tưởng sử dụng hệ thống vệ tinh địa tĩnh dùng để phát quảng bá toàn giới Kỷ nguyên thông tin vệ tinh tháng 10/1957 Liên Xô phóng thành công vệ tinh nhân tạo Sputnick-1 giới Những năm sau đánh dấu nhiều kiện như: năm 1958 điện phát qua vệ tinh SCORE, năm 1960 vệ tinh thông tin ECHO với việc chuyển tiếp tín hiệu thụ động, năm 1962 có TELSTAR RELEY, năm 1963 có vệ tinh địa tĩnh Năm 1965, hệ thống thông tin vệ tinh thương mại giới INTELSAT1 với tên gọi EARLY BIRD đời Cũng năm đó, vệ tinh thông tin liên lạc Liên Xô có tên gọi MOLNYA phóng lên quỹ đạo elip Từ đến đánh dấu Sự tiến vượt bậc công nghệ chế tạo vệ tinh, tên lửa đẩy công nghệ trạm mặt đất, thông tin vệ tinh dùng cho dịch vụ thông tin quốc tế, truyền hình mà dược dùng cho thông tin khí tượng, nghiên cứu vũ trụ, thăm dò trái đất, thông tin an toàn cứu nạn v.v Sau số mốc thời gian đánh dấu phát triển thông tin vệ tinh: 1945-Arthur Clark đề xuất sử dụng vệ tinh địa tĩnh dùng cho thông tin quảng bá 1957-Liên Xô phóng thành công vệ tinh nhân tạo (Sputnik-1) 1964-Thành lập tổ chức thông tin vệ tinh quốc tế INTCLSAT Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN 1965-Phóng vệ tinh INTELSAT - (Early Bird) MOLNYA 1971-Thành lập tổ chức INTERSPUTNICK gồm Liên xô, nước xã hội chủ nghĩa 1972-1976 Canada, Mỹ, Liên Xô Indonesia sử dụng vệ tinh cho thông tin nội địa 1979-Thành lập tổ chức thông tin hàng hải quốc tế qua vệ tinh INMARSAT 1984-Nhật Bản đưa vào sử dung hệ thống truyền hình trực tiếp qua vệ tinh 1987-Thử nghiệm thành công vệ tinh phục vụ cho thông tin di động qua vệ tinh Thời kỳ từ 1999 đến đời ý tưởng hình thành hệ thống thông tin di động thông tin băng rộng toàn cầu sử dụng vệ tinh Các hệ thống điển hình như: Global star, Iridium, Ico, Skybrigde, Teledesic Một hệ thống thông tin vệ tinh bao gồm phần không gian (Space segment) phần mặt đất (Ground segment) Hình 1.1 Phần không gian phần mặt đất hệ thống thông tin vệ tinh Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN Hình 1.2a Hình ảnh vệ tinh 1.2 Ở Việt Nam Đầu năm 2008, Việt nam phóng vệ tinh Vinasat1 Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN Hình 1.2b Ngày 16 tháng năm 2012 vệ tinh Vinasat2 phóng lên quỹ đạo Cùng với việc phóng vệ tinh Vinasat, tổ chức có nhu cầu thiết lập hàng loạt trạm mặt đất để triển khai hệ thống thông tin qua vệ tinh Do việc tìm hiểu đặc điểm hệ thống vệ tinh băng tần đem lại nhiều lợi ích phù hợp với tình hình phát triển công nghệ thông tin vệ tinh Việt nam Các vệ tinh hoạt động band C band Ku, việc tập chung nghiên cứu khai thác sử dụng triệt để băng tần vấn đề quan trọng Do tín hiệu thu mặt đất từ vệ tinh bị suy hao lớn, mặt khác ảnh hưởng môi trường nên tín hiệu thu bị ảnh hưởng mạnh nhiễu Để giải vấn đề này, phát đáp vệ tinh phải có phẩm chất tốt, xác, kích thước khối lượng nhỏ sử dụng lượng Sóng vô tuyến thông tin liên lạc vệ tinh cần phải xuyên qua tầng điện li khí bao quanh trái đất, nên cần phải chọn tần số suy hao nhỏ khoảng “cửa sổ vô tuyến” từ 1GHz đến 30GHz băng tần sử dụng nhiều band C band Ku Band C: Từ 4-8GHz thường sử dụng dải tần 5.85-7.025GHz cho tuyến phát lên, dải tần 3.7- 4.2GHz cho tuyến phát xuống Band Ku: Từ 12.4 -18GHz thường sử dụng dải tần 12.75-13.25GHz 14-14.5 GHz cho tuyến phát lên, dải tần 10.7-11.7GHz cho tuyến phát xuống Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN Hình 1.3 Vùng phủ vệ tinh Vinasat band C Hình 1.4 Vùng phủ vệ tinh VINASAT1 band Ku 1.3 Đặc trưng thông tin liên lạc qua vệ tinh Hệ thống liên lạc qua vệ tinh có ưu điểm chủ yếu sau Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN  Vùng phủ sóng rộng, quỹ đạo vệ tinh có độ cao lớn so với trái đất, vệ tinh nhìn thấy vùng rộng trái đất  Dung lượng thông tin lớn, sử dụng băng tần công tác rộng kĩ thuật đa truy nhập cho phép đạt dung lượng lớn thời gian ngắn mà loại hình thông tin khác có  Độ tin cậy chất lượng thông tin cao, liên lạc trực tiếp vệ tinh trạm mặt đất, xác suất hư hỏng tuyến liên lạc thấp ảnh hưởng nhiễu khí không đáng kể  Tính linh hoạt cao, hệ thống liên lạc vệ tinh thiết lập nhanh chóng thay đổi linh hoạt tùy theo yêu cầu sử dụng  Có khả ứng dụng thông tin di động thông tin liên lạc toàn cầu Do có nhiều ưu điểm trội so với loại hình thông tin khác, nên hệ thống thông tin vệ tinh có nhiều ứng dụng thực tế, điện thoại, truyền hình, thông tin di động, truyền số liệu, Internet, dịch vụ đào tạo y tế từ xa, truyền tin cho ngư dân biển, dự báo thời tiết, đảm bảo an ninh quốc phòng Với tiến nhanh chóng công nghệ chế tạo, phóng vệ tinh công nghệ chế tạo thiết bị thông tin liên lạc, thiết bị đo lường điều khiển từ xa, nguồn điện cho vệ tinh…đã cho phép tăng dung lượng phát đáp áp dụng nhiều kĩ thuật truyền dẫn tín hiệu để đáp ứng nhu cầu ngày cao sống Hình 1.5 Sơ đồ khối hệ thống thu tín hiệu Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN Chức module hệ thống  Bộ khuyếch đại tạp âm thấp (LNA): modul khuyếch đại đặc biệt, sử dụng hệ vô tuyến để khuyếch đại tín hiệu yếu thu từ anten Nó thường đặt gần anten thu để giảm thiểu suy hao Khi sử dụng  khuyếch đại máy thu ồn nhiễu tầng sau giảm hệ số khuyếch đại Trong đó, ồn nhiễu LNA lại cộng trực tiếp vào tín hiệu nhận Việc sử dụng LNA cần thiết để tăng công suất tín hiệu mong muốn, tạp nhiễu xử lý tầng  Bộ đảo tần xuống: chất đảo tần lên xuống giống nhau, khác tín hiệu đầu vào vị trí sử dụng Nếu đảo tần lên sử dụng khối phát  đảo tần xuống chế tạo để dùng cho khối thu Tín hiệu cao tần UHF qua chuyển tín hiệu trung tần IF mang thông tin  Bộ khuyếch đại trung tần khuếch đại công suất tín hiệu trung tần sau lấy khỏi trộn tần số trước xử lý  tầng Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN  Bộ tách sóng: có nhiệm vụ tách lấy thông tin mong muốn   khuếch đại thị tần, khuếch đại âm thông tin cần truyền tải để phát loa Loa: phận dùng để phát âm   Anten phát anten thu  Để xây dựng hoàn chỉnh hệ thống thu phát thông tin vệ tinh cần chế tạo đầy đủ module kể Nhưng khuôn khổ luận văn tập trung vào nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tuyến thu cao tần dải rộng cần phải chế tạo khuếch đại tạp âm thấp LNA Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SIÊU CAO TẦN 2.1 Lý thuyết đường truyền: 2.1.1 Mô hình tương đương tham số tập trung đường truyền Hình 2.1 Dây dẫn song song sơ đồ tương đương Nhìn chung, đường truyền có dạng cặp dây dẫn song song để tín hiệu điện áp truyền qua Trước hết, khảo sát đường truyền gồm cặp dây dẫn song song hình vẽ Hai dây dẫn mô hình hoá bằng: - Điện dung song song tính theo chiều dài đơn vị dây dẫn C [ F/m] - Điện dẫn song song tính theo đơn vị dài [S/m] Một dòng điện dọc theo chiều dài dây dẫn tạo dòng điện dây dẫn theo chiều ngược lại, thành phần cảm ứng có điện trở hữu hạn nối tiếp dây dẫn - Điện cảm nối tiếp tính theo chiều dài đơn vị [ H/m] - Điện trở nối tiếp tính theo chiều dài đơn vị [ /m] 10 Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN Điện áp dòng điện hàm thời gian 2.1.2 Phương trình sóng nghiệm Ta viết phương trình Kirchoff cho mạch điện tương đương hình 2.1, ta có: I z  I z z  GzU z  Cz U z t (2.1) U z  U z  z  RzI z  Lz U z t (2.2) Nếu đường truyền ∆z ngắn thì: I z z  I z  z I z U ;U z z  U z  z z z z (2.3) Do ta có: I z  I z  z I z U  GzU z  Cz z z t (2.4) Suy ra: I z U     GU z  C z  z t   (2.5) Và U z  U z  z U z  I  I     I z  z z Rz  Lz  I z  z z  z  z  t  z  (2.6) Bỏ qua số hạng chữa (∆z)2 chia cho ∆z ta U z I     RI z  L z  z t   (2.7) Cặp phương trình (2.5) (27) gọi cặp phương trình điện báo hoàn toàn có tính chất khái quát, điện áp dòng điện vị trí hay thời điểm qua bốn tham số dây dẫn G, C, R L 11 Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN Thông thường ta quan tâm đến tín hiệu hình sin tần số đơn dạng: U  U e j t (2.8) Lấy vi phân phương trình ta có: U  jU e jt  jU t (2.9) Trong trường hợp này, (2.5) (2.7) trở thành: I z  G  Cj U z z (2.10) U z  R  Lj I z z (2.11) Ta thấy phương trình (2.10) (2.11) giống dạng phương trình điện báo Maxwell Thay giá trị Iz vào phương trình (2.10) Uz vào phương trình (2.11) ta  2U z  R  jLG  jC U z  U z z (2.12)  2I z  R  jLG  jC I z  I z z (2.13) Phương trình (2.12) (2.13) phương trình sóng chiều cho điện áp dòng điện Từ đó, nghiệm có dạng:   (2.14) I z, t   I 1e z  I ez e jt (2.15) U z, t   U1e z  U e z e jt   Ở đây, U1,U2, I1, I2 số phép tính tích phân xác định điều kiện biên dây cụ thể,  gọi hệ số truyền sóng phức xác định sau:   R  jL G  jC  (2.16) 12 Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN Ta thấy hệ số truyền sóng hàm tần số Theo phương trình (2.16) hệ số truyền sóng  chứa phần thực phần ảo nên viết dạng:     j (2.17) Thay (2.17) vào nghiệm tổng quát (2.14), (2.15) U  z, t   U1e z e j t z   U e z e j t z  (2.18a) I z, t   I 1e z e j t z   I e z e j t  z  (2.18b) Trong hai nghiệm số hạng thứ ( bao gồm U1 I1), thừa số ez có biên độ giảm z tăng Thành phần hàm mũ thứ hai e j t  z  có giá trị biên độ góc biểu thị pha tín hiệu tăng lên theo thời gian giảm theo khoảng cách Tại thời điểm t = t1 vị trí z = L1, pha nhận giá trị 1  t1  L1 Tại thời điểm sau t = t2> t1 thấy pha với giá trị 1 xuất vị trí khác z = L2 Bởi pha 1  t1  L1  t2  L2 , t2> t1 nên cần phải có L2> L1   dương, điểm pha dịch chuyển theo hướng z dương Số hạng thứ biểu thị sóng truyền phía trước, hay sóng tiến sóng thuận có biên độ giảm theo hàm mũ tương ứng với khoảng cách truyền Số hạng thứ hai (liên quan đến U2 I2 ) biểu thị sóng truyền theo hướng z âm hay sóng lùi sóng ngược có biên độ giảm z âm ( thời gian tăng lên) Như nghiệm toàn phương trình sóng tổng hai sóng lan truyền theo hai hướng ngược U  z   U f e z  U b e z (2.19a) I  z   I f e z  I b e z (2.19b) Các số f b tương ứng với sóng sóng tới sóng phản xạ 13 Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN Vì tham số  phương trình (2.18) biểu thị suy giảm biên độ sóng, thường gọi hệ số suy giảm có đơn vị tính dB/m np/m (neper) Nếu biểu thị suy giảm công suất W1 W2, ta có: N  10logW1 / W2  ; (tính theo đơn vị dB) N  0,5 logW1 / W2  ; (tính theo đơn vị neper) Sóng suy giảm N biên độ thay đổi exp(-N) hai điểm dây dẫn từ hai tý số ta rút neper = 8,868 dB Biên độ sóng giảm 1/e (  37%) sau khoảng cách 1/ Số hạng  mô tả biến thiên pha sóng lan truyền gọi số pha Các đơn vị  radian/m độ/m Độ dài bước sóng () pha có độ lệch 2, đó:   2   2 (2.20)  Trong trường hợp dây dẫn lý tưởng tổn hao (R=G= 0)  =    LC Theo (2.16) áp dụng phương trình điện báo (2.10) (2.11) ta có dòng truyền sóng: I z    U R  jL  z e  U 0 e z  (2.21) So sánh (2.22b) (2.24) ta định nghĩa Z0 sóng tới sóng phản xạ: Z0  U 0 U 0   I 0 I0 (2.22) Ta gọi Z0 trở kháng sóng hay trở kháng đặc trưng đường truyền 14 Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN Z0  R  jL   R  jL G  jC (2.23) Nếu dây dẫn không tổn hao ta có: Z0  L C (2.24) 2.1.3 Vận tốc pha vận tốc nhóm Ta thường muốn biết vận tốc tín hiệu chuyển qua đường truyền Vận tốc pha mô tả tốc độ truyền lan dây dẫn điểm có pha không đổi, vận tốc nhóm mô tả truyền lan dây dẫn nhóm tần số ( tức thông tin) Hình 2.2 Tín hiệu điều biên đường truyền Để minh hoạ tham số này, ta xem xét tín hiệu điều biên nén tần số mang (AM/SC) truyền qua dây dẫn không tổn hao Tần số sóng mang tín hiệu thông tin điều chế sóng mang tần số  Nếu tín hiệu thông tin đơn giản sóng hình sin có tần số đơn, toàn tín hiệu có thành phần hai tần số với biên độ, biên tần  -  biên độ tần  +  Ta có    LC , điện áp đường truyền phụ thuộc vào biên độ tần ( UUp) biên tần (ULo) là: 15 Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN U Up  U exp j c   t   c   z   U exp  j  (2.25) U Lo  U exp j c   t   c   z   U exp j  (2.26) Toàn tín hiệu Theo công thức Euler ta có: exp j   cos   j sin  , tín hiệu là: U  U cos1   cos   j sin1   j sin         1               U 2 cos  cos   j sin   cos           Vì 1   2  c   c t 1   2 (2.7)  c   c t , toàn tín hiệu viết thành: U  2U cos    z e t   c z  (2.8) Trong thừa số hàm mũ số hạng biểu thị pha tần số sóng mang thông tin gửi tín hiệu hàm bao biên độ theo hàm số cosin Ta tìm vận tốc pha vận tốc nhóm xét điểm có pha không đổi sóng mang đường bao tương ứng Vận tốc pha: Tại thời điểm t = t1 vị trí z = L1 số hạng sóng mang có pha 1 Tại thời điểm t = t2 tìm thấy pha vị trí L2 Vì 1  t1  L1 =  t  L2 vận tốc mà điểm pha sóng mang không đổi chuyển động là: v  L2  L1   t  t1  (2.29) Trong v gọi vận tốc pha Vận tốc nhóm: pha đường bao điều biên là: 2  t1  L1  t  L2 Do đó, vận tốc điểm pha đường bao không đổi chuyển động, tức vận tốc nhóm là: 16 Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN vg  L2  L1     t  t  t1   (2.30) Đối với dây dẫn không tổn hao ta có    LC  v   ;  LC     vg        1  LC (2.31) Khi ta thấy vận tốc pha vận tốc nhóm nhau, pha sóng mang pha đường bao có vận tốc trì mối quan hệ bất biến toàn tín hiệu truyền qua dây dẫn Trong trường hợp có tổn hao, vận tốc pha nhóm chắn phải khác nhau, đường bao chuyển động với vận tốc khác với sóng mang Điều quan trọng vận tốc thường hàm tần số Điều gây méo tín hiệu trầm trọng dải biên tần dải biên tần chuyển động với vận tốc khác đến cuối đường truyền thời điểm khác Khi vận tốc pha nhóm hàm tần số đường truyền làm méo tín hiệu truyền qua Ảnh hưởng nghiêm đến mức tuỳ thuộc vào vận tốc tín hiệu chiều dài đường dây 2.1.4 Các đại lượng đặc trưng Ta xét dây dẫn với trở kháng đặc trưng Z0, hệ số truyền  giới hạn trở kháng tải Zt Hình 2.3 Các đường truyền với trở kháng tải 17 Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN Ta có phương trình sau cho điện áp dòng dây dẫn U  z   U f  z  e  z  U b  z  e z I z   U f  z  0 Z0 e z  (2.32) U b  z  0 z e Z0 (2.33) số f b sóng tương ứng sóng tới sóng phản xạ Tại z = 0, ta có: U 0   U f 0   U b 0   U L I 0  (2.34) U f 0 U b 0 U f  U b    IL Z0 Z0 Z0 (2.35) Từ công thức (2.37) (2.38) ta có: U  1  b U f  U b  U  Uf ZL  L  Z0  Z0  U U f  U b  IL   b  Uf    L    Z0   L   (2.36a) Trong đó, L hệ số phản xạ : L  ZL  Z0 ZL  Z0 (2.36b) Ta thường sử dụng trở kháng chuẩn hoá định nghĩa là: Z L'  Z L  L  Z  L (2.37) Sắp xếp lại số hạng L, ta có: L  Uf Ub  Z L'  Z L  Z  Z L'  Z L  Z (2.38) 18 Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN Ta biết rằng, điện áp dòng điện đường truyền bao gồm tổng sóng tới sóng phản xạ tạo thành sóng đứng Nếu  = phản xạ Để có  = theo phương trình (2.38) ta phải có Z L  Z , tức trở kháng tải trở kháng đặc trưng đường Ta gọi trường hợp phối hợp trở kháng Ta xét công suất trung bình theo thời gian điểm z đường, áp dụng công thức (2.32), (2.32): 1 Uf Pav  ReU  z I  z   Re   * e  jz  e jz   2 Z0   (2.39) Hai số hạng giứ phương trình có dạng: A  A*  j Im A Vì hoàn toàn ảo nên đơn giản hoá (2.42) thành: Pav  1 U f 1    Z0 (2.40) đây, Uf biệ độ điện áp sóng tới Phương trình cho thấy công suất trung bình có giá trị cố định điểm đường Vậy công suất toàn tải công suất tới công suất phản xạ Uf Uf 2Z trừ 2Z  Nếu phản xạ toàn công suất tới đưa đến tải Nếu   công suất tải mà bị phản xạ toàn phần Khi tải không phối hợp toàn công suất nguồn rơi tải mà có tổn hao, ta định nghĩa (RL) RL  20 log  (dB) (2.41) Như vậy, tải phối hợp  = 0, ta có tổn hao ngược vô ( phản xạ) Nếu phản xạ hoàn toàn   tổn hao ngược RL = 19 Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng Đại học khtn – Đại học QGHN Nếu tải phối hợp,   điện áp đường truyền điện áp tới U  z   U f , ta coi đường truyền phẳng Còn tải không phối hợp ta có sóng đứng, biên độ điện áp đường truyền không cố định Từ (2.31) (2.32) ta có: U  z   U f  e jz  U f  e ji  U f  e j  l  (2.42) Trong l = -z, tính chiều dương tải,  pha hệ số phản xạ    e j Kết cho thấy biên độ dao động điểm trục, giá trị cực đại số hạng pha e j   l   Ta có: U max  U f 1    (2.43) Giá trị cực tiểu số hạng pha e j  l   1 , đó: U  U f 1    (2.44) Vì  tăng nên tỉ số Umax/Umin tăng, biểu thị số đo phối hợp, gọi tỷ số sóng đứng: S  SWR  U max    U   (2.45) Ta thấy SWR có giá trị  S WR   , SWR = tải hoàn toàn phối hợp Từ phương trình (2.42) ta thấy khoảng cách hai điểm có điện áp cực đại là: l 2     2 2 Và khoảng cách điểm cực đại cực tiểu là: l    2 20 Luận văn thạc sỹ Nguyễn Đức Hùng