Đồ án tốt nghiệp điện tử viễn thông anten MIMO UWB

54 588 0
Đồ án tốt nghiệp điện tử viễn thông anten MIMO UWB

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Xã hội càng phát triển thì nhu cầu sử dụng các dịch vụ tiện ích đáp ứng nhu cầu cuộc sống càng cao. Một trong những ứng dụng đó là truyền tải không dây tốc độ cao ở khoảng cách gần. Để tải, di chuyển, chia sẻ những tập tin có dung lượng lớn cho các thiết bị ở khoảng các gần bằng phương thức không dây đặt ra yêu cầu mới cho các nhà thiết kế thiết bị. Một giải pháp là sử dụng các dải tần số cao có băng thông rộng để truyền tải dữ liệu. Công nghệ UWB là một giải pháp hữu hiệu cho yêu cầu đặt ra. Trong hệ thống UWB thì anten băng thông siêu rộng là thành phần quan trọng nhất. Chính vì vậy trong đề tài tập trung thiết kế và khảo sát một anten MIMO mạch in có cấu trúc phẳng hoạt động dải tần từ 3.110.6 GHz. Đồng thời sử dụng phần mềm CST để thiết kế và mô phỏng.

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .iii TÓM TẮT .iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ vi CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ANTEN .1 1.1 Tổng quan .1 1.2 Lý thuyết chung anten .2 1.2.1 Giới thiệu .2 1.2.2 Các thông số anten 1.2.2.1 Sự xạ sóng điện từ anten 1.2.2.2 Giản đồ xạ 1.2.2.3 Giản đồ đẳng hướng hướng tính 1.2.2.4 Các búp sóng giản đồ xạ hướng tính 1.2.2.5 Mật độ công suất xạ 1.2.2.6 Cường độ xạ 10 1.2.2.7 Hệ số định hướng 11 1.2.2.8 Hệ số tăng ích .12 1.2.2.9 Băng thông 14 1.2.2.10 Phân cực .14 1.2.2.11 Trở kháng vào .16 1.3 Anten vi dải 17 1.3.1 Các hình dạng anten vi dải 18 1.3.2 Đặc tính anten vi dải .19 1.3.3 Các kỹ thuật cấp nguồn cho anten vi dải .20 1.3.4 Nguyên lý xạ anten vi dải 23 CHƯƠNG CÔNG NGHỆ BĂNG THÔNG SIÊU RỘNG VÀ ANTEN MIMO 25 2.1 Công nghệ UWB 25 2.1.1 Lịch sử phát triển 25 2.1.2 Các ưu điểm UWB 26 2.2 Anten MIMO 28 2.2.1 Đặc điểm anten MIMO .28 2.2.2 Lợi ích kỹ thuật đa anten 28 2.2.3 Mơ hình tổng quát anten MIMO 28 i 2.3 Các kỹ thuật tăng băng thông .30 2.3.1 Lựa chọn hình dạng thành phần xạ 30 2.3.2 Lựa chọn kỹ thuật tiếp điện 30 2.3.3 Kỹ thuật kích thích đa mode .31 2.3.4 Kỹ thuật giảm nhỏ mặt đất 31 CHƯƠNG THIẾT KẾ MÔ PHỎNG ANTEN MIMO 32 BĂNG THÔNG SIÊU RỘNG 32 3.1 Mục đích .32 3.2 Quy trình thiết kế 32 3.3 Thiết kế mô 34 3.3.1 Thiết kế anten có tần số 7,25 GHz 34 3.3.2 Tiến hành thu hẹp đất để tăng băng thông 35 3.3.3 Thêm Stub mặt đất 36 3.4 Anten MIMO 2x2 .39 KẾT LUẬN 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 ii LỜI MỞ ĐẦU Xã hội phát triển nhu cầu sử dụng dịch vụ tiện ích đáp ứng nhu cầu sống cao Một ứng dụng truyền tải khơng dây tốc độ cao khoảng cách gần Để tải, di chuyển, chia sẻ tập tin có dung lượng lớn cho thiết bị khoảng gần phương thức không dây đặt yêu cầu cho nhà thiết kế thiết bị Một giải pháp sử dụng dải tần số cao có băng thơng rộng để truyền tải liệu Công nghệ UWB giải pháp hữu hiệu cho yêu cầu đặt Trong hệ thống UWB anten băng thơng siêu rộng thành phần quan trọng Chính đề tài tập trung thiết kế khảo sát anten MIMO mạch in có cấu trúc phẳng hoạt động dải tần từ 3.1-10.6 GHz Đồng thời sử dụng phần mềm CST để thiết kế mô Nội dung báo cáo gồm bốn chương Chương giới thiệu tổng quan anten Trong chúng tơi tập trung trình bày lý thuyết anten, nêu loại anten thông số anten Chương trình bày cơng nghệ băng thơng siêu rộng UWB anten MIMO bao gồm lịch sử phát triển, ưu nhược điểm công nghệ UWB lý thuyết anten MIMO ứng dụng Chương thực thiết kế mô anten MIMO băng thông siêu rộng UWB phần mềm CST, kết đạt thảo luận Cuối đề tài trình bày kết thu định hướng phát triển đề tài iii TÓM TẮT Đề tài tập trung nghiên cứu thiết kế mô anten vi dải MIMO cổng băng thông siêu rộng (UWB) hoạt động dải tần từ 3.1-10.6 GHz sử dụng phần mềm CST Anten thiết kế chất RO-4350B có số điện mơi 3.66 có bề dày 0.8 mm cấp nguồn đường truyền vi dải Các kết mơ đạt cho thấy anten có hệ số tăng tích từ đến 6.8 dBi, hiệu suất xạ 80%, hệ số tương quan nhỏ 0.02 toàn dải tần làm việc Các tham số kỹ thuật anten đề xuất ứng dụng công nghệ không dây UWB ABSTRACT This thesis focuses on study of designing and simulating port UWB MIMO microstrip antenna which operate in range of 3.1-10.6 GHz by CST software This antenna is designed on RO-4350B as substrate with permitty of 3.66 and height of 0.8mm and fed by microstrip line The obtained simulation results show that antenna has gain from to 6.8 dBi, radiation effiency above 80%, cooperation ratio below 0.02 in whole the operation frequency The technique parameter of the proposed antenna can be applied for wireless UWB applications iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt CST EIRP Tiếng anh Computer Simulation Technology Egquivalent Isotropically Tiếng việt Công nghệ mơ máy tính Cơng suất xạ đẳng hướng FCC Radiated Power Federal Communications tương đương Ủy ban truyền thông Hoa Kỳ HD IEEE Commission High Definition Institute of Electrical and Video độ phân giải cao Viện kỹ sư điện tử IC IR - UWB Electronics Electronics Engineers integrated circuit Impulse radio UWB Mạch tích hợp Hệ thống truyền thông vô Ultra Wide Band Voltage Standing Wave Ratio tuyến Băng thơng siêu rộng Tỉ số sóng đứng điện áp UWB VSWR v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình .Trang Hình 1.1 Anten thiết bị truyền sóng Hình 1.2 Mạch điện tương đương Hình 1.3 Hệ thống tọa độ để phân tích anten Hình 1.4 Giản đồ xạ vô hướng anten Hình 1.5 Các búp sóng anten xạ hướng tính .8 Hình 1.6 Anten vi dải .17 Hình 1.7 Các dạng anten vi dải thơng dụng 18 Hình 1.8 Cấp nguồn dùng đường truyền vi dải 21 Hình 1.9 Cấp nguồn dùng cáp đồng trục 21 Hình 1.10 Cấp nguồn dùng phương pháp ghép khe Aperture coupled 22 Hình 1.11 Cấp nguồn dùng phương pháp ghép gần Proximity Coupled 22 Hình 1.12 Phân bố điện tích dòng điện anten vi dải 23 Hình 2.1 Mơ hình kênh MIMO với Nt anten phát Nr anten thu 29 Hình 3.1 Hình dạng đơn anten .34 Hình 3.2 Đồ thị hệ số suy hao S11 đơn anten 35 Hình 3.3 Giảm mặt đất 35 Hình 3.4 Đồ thị hệ số suy hao S11 36 Hình 3.5 Hình dạng anten có đường stub 36 Hình 3.6 Kết qua mơ thêm đường stub S11 37 Hình 3.7 Đồ thị VSWR đơn anten 37 Hình 3.8 Độ lợi anten theo tần số đơn anten 38 Hình 3.9 Đồ thị lượng xạ anten đơn anten .38 Hình 3.10 Hiệu suất xạ đơn anten 39 Hình 3.11 Hình dạng anten MIMO 2x2 40 Hình 3.12 Đồ thi S anten MIMO 2x2 .40 Hình 3.13 Hệ số tương qua hai anten MIMO 2x2 41 vi Hình 3.14 Đồ thị độ lợi theo tần số anten MIMO 2x2 41 Hình 3.15 Độ lợi anten MIMO 2x2 3D 42 Hình 3.16 Đồ thị VSWR anten MIMO 2x2 42 Hình 3.17 Cơng suất xạ anten MIMO 2x2 43 Hình 3.18 Hiệu suất xạ anten MIMO 2x2 43 vii viii CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ANTEN Trong chương tìm hiểu rõ khái niệm, thông số anten Cũng đường truyền vi dải sử dụng để kích thích xạ anten 1.1 Tổng quan Trong hệ thống truyền thông không dây đại đặt yêu cầu băng thông rộng hơn, đa tần anten kích thước nhỏ có nhu cầu lớn cho ứng dụng thương mại quân Điều thúc đẩy trình nghiên cứu anten theo hướng khác Một số sử dụng anten có cấu trúc vi dải Theo truyền thống, anten hoạt động băng tần đơn kép, anten khác cần thiết cho ứng dụng khác Anten thành phần quan trọng hệ thống thông tin liên lạc không dây sử dụng tần số vô tuyến điện sóng vi ba Theo định nghĩa, anten thiết bị sử dụng để chuyển đổi tín hiệu vơ tuyến thành tín hiệu điện chuyển đổi tín hiệu điện thành tín hiệu vơ tuyến khơng gian tự Các tiêu chuẩn IEEE định nghĩa thuật ngữ cho Antennas (IEEE Std 1451983) "một phương tiện để phát xạ nhận sóng vơ tuyến" Nói cách khác, cấu trúc chuyển tiếp không gian tự thiết bị định hướng thực để phát nhận sóng điện từ cách hiệu Anten thường sử dụng phát thanh, truyền hình, điện thoại di động, radar hệ thống khác liên quan đến việc sử dụng sóng điện từ Anten hoạt động thuộc tính biết đến tác động qua lại, có nghĩa anten trì đặc điểm giống khơng phân biệt truyền nhận Các nhà khai thác tìm kiếm loại anten hoạt động nhiều dải tần cấu hình lại theo yêu cầu thay đổi hệ thống Hơn số ứng dụng đòi hỏi phải có tính thẩm mỹ việc thiết kế anten Đặt yêu cầu thu nhỏ anten tốt Hiện nhiều thiết bị di động sử dụng anten có kích thước phần tư bước sóng mà chủ yếu phần dây xạ cắt theo chiều dài xác định Mặc dù đơn giản chúng có tính chất xạ tuyệt vời Tuy nhiên hệ thống hoạt động 900 MHz GSM, chiều dài anten phần tư bước sóng dài so với kích thước thiết bị, đặt mối phiền tối cho người sử dụng Anten vi dải có lợi cao để thiết kế anten với đặc tính xạ tương tự anten phần tư bước sóng giữ đặc tính xạ Những xu hướng khoa học cơng nghệ truyền thơng khơng dây hưởng lợi Ngày có nhiều hệ thống giới thiệu tích hợp nhiều cơng nghệ Chúng thường yêu cầu để vận hành nhiều dải tần số, chúng cần hệ thống anten đáp ứng yêu cầu Giờ có nhiều quan tâm đến anten xạ vi dải Bởi tính đơn giản khả tương thích với cơng nghệ in mạch, anten vi dải sử dụng rộng rãi loại anten Đơn giản cần anten vi dải hình chữ nhật hình dạng khác, với bề mặt xạ kim loại bề mặt điện môi Anten xạ vi dải hấp dẫn ứng dụng anten với nhiều lý Chúng chế tạo dễ dàng rẻ tiền để sản xuất, trọng lượng nhẹ, phẳng dễ thích hợp vào thiết bị Ngồi chúng sản xuất phần tử độc lập phần mảng Tuy nhiên ưu điểm bù lại hiệu thấp băng thông hạn chế 1.2 Lý thuyết chung anten 1.2.1 Giới thiệu Một anten định nghĩa từ điển Webster "một thiết bị thường kim loại (như que dây) để xạ nhận sóng vơ tuyến" Các tiêu chuẩn IEEE Standard Definitions of Terms for Antennas (IEEE Std 145 1983) định nghĩa anten "một phương tiện để xạ nhận sóng radio" Nhiều cấu trúc khác hoạt động anten Nói chung anten xây dựng vật liệu điện dẫn xây dựng nhiều hình dạng kích cỡ Kích thước có liên quan đến bước sóng hoạt động anten Một anten thiết kế để hoạt động 10 kHz luôn lớn nhiều so với anten thiết kế để hoạt động 10 GHz Thiết bị dùng để xạ sóng điện từ (anten phát) thu nhận sóng (anten thu) từ khơng gian bên ngồi gọi anten Nói cách khác, anten cấu trúc chuyển tiếp khơng gian tự thiết bị dẫn sóng, thể hình 1.1 Thơng thường máy phát anten phát, máy thu anten thu CHƯƠNG THIẾT KẾ MÔ PHỎNG ANTEN MIMO BĂNG THƠNG SIÊU RỘNG 3.1 Mục đích Trong đồ án tập trung thiết kế anten hoạt động dải tần anten siêu rộng UWB Cấu trúc anten đề xuất tài liệu số [6] Anten thiết kế chất RO-4350B với số điện môi 3.66 tiếp diện đường vi dải 50 Ω Anten có kích thước phải nhỏ gọn phải đạt yêu cầu kỹ thuật anten vi dải 3.2 Quy trình thiết kế Anten MIMO băng thông siêu rộng thiết kế qua bước sau: - Trước tiên thiết kế anten vi dải hình chữ nhật đồng, cấp nguồn đường truyền vi dải phối hợp trở kháng dùng phương pháp inset feed line Bản kim loại hình chữ nhật chọn cấu trúc đơn giản dễ thiết kế Anten có dải thơng từ 3.1 Ghz đến 10.6 GHz đặt lớp điện môi chất RO-4350B với số điện mơi 3,66 có độ dày h = 0.8 mm - Thực trình giảm đất để mở rộng băng thông tần số cộng hưởng; - Thêm đường sau mặt đất để tăng thông số S11 ; - Tiến hành phối hợp trở kháng cho anten tăng cường khản hoạt động anten; - Ghép hai anten lại để tạo anten MIMO Để tiến hành tính tốn thơng số ban đầu anten ta sử dụng công thức sau: Chiều rộng mặt xạ tính theo cơng thức: c W= ε +1 f0 r (3.1) Hệ số điện môi hiệu dụng: ε reff ε +1 εr −1  h = r + + 12 2  w  −1 Độ dài hiệu anten xác định theo công thức: 32 (3.2) Leff ≈ c (3.3) f ε reff Độ tăng độ dài tính: ∆L = 0, 412 (ε reff (ε reff w  + 0,3)  + 0, 264 ÷ h  w   − 0, 258 )  + 0,8 ÷ h  (3.4) Độ dài thực mặt xạ: L = Lreff − 2∆L (3.5) Kích thước mặt đất là: Wg ≈ 6h + W (3.6) Lg ≈ 6h + L (3.7) Để trở kháng ngõ vào anten 50Ω, điểm cấp tín hiệu cho anten lấn sâu vào anten khoảng y0 với: y0 = L 50 cos −1 180 Rin (3.8) Chiều rộng đường line: Wf = 2h  εr −1  0.61    B − − ln ( B − 1) +  ln ( B − 1) + 0,39 − π  2ε r  ε r   (3.9) Trong đó: B= 377π 2Z ε r (3.10) = 3,96 (3.11) Chiều dài đường line: Lf Wf Vấn đề phối hợp trở kháng vấn đề quan tâm kỹ thuật siêu cao tần Vì lắp ráp phần tử khác tuyến siêu cao tần xuất bất đồng xuất sóng phản xạ Nhiệm vụ vấn đề phối hợp trở kháng siêu cao tần đảm bảo 33 tuyến siêu cao tần sóng phản xạ đảm bảo cho tuyến siêu cao tần có hệ số sóng đứng hay hệ số sóng chạy đạt yêu cầu đề dải tần định Chế độ sóng tuyến siêu cao tần phản ánh đầy đủ qua hệ số phản xạ hay đại lượng đo đạc dễ dàng hệ số sóng đứng hay hệ số sóng chạy Phối hợp trở kháng trình biến đổi trở kháng tùy ý thành trở kháng hệ thống Nếu trở kháng phối hợp cơng suất truyền đạt cực đại công suất tiêu tán đường nhỏ Trong anten phối hợp trở kháng làm tăng tỉ lệ tín hiệu tạp âm 3.3 Thiết kế mô Trong phần thiết kế tiến hành bước đề cập mục 3.2 3.3.1 Thiết kế anten có tần số 7,25 GHz Áp dụng cơng thức tính tốn mục 3.2 có thơng số anten sau Sử dụng chất RO-4350B với số điện môi 3.66, độ cao điện môi h = 0.8mm bề rộng mặt xạ W1 = 10mm , chiều dài mặt điện môi mặt đất L = 26mm, độ rộng điện môi mặt đất W = 29mm, chiều dài đường line L f = 9mm , độ rộng đường line W f = 1.8mm , D1 = 6.1mm Hình 3.1 Hình dạng đơn anten 34 Kết mô anten vi dải ban đầu cho ta tần số cộng hưởng F0 hình 3.2 ta nhận thấy S11 ≥ −3dB Anten chưa đạt điều kiện S11 ≤ −9.5dB để anten hoạt động Hình 3.2 Đồ thị hệ số suy hao S11 đơn anten 3.3.2 Tiến hành thu hẹp đất để tăng băng thơng Nhằm mở rộng băng thơng qua kỹ thuật mở rộng băng thơng trình bày mục 2.3 trình khảo sát thực nghiệm mô chọn phương pháp thu nhỏ mặt đất [4], [5] Hình 3.3 mơ tả hình dạng anten tiến hành khảo sát thu nhỏ kích thước mặt đất Kết khảo sát thể hình 3.4 Ta nhận thấy với chiều rộng L1 = 8mm cho kết băng thông rộng đáp ứng yêu cầu băng thông Hinh 3.3 Giảm mặt đất 35 Hình 3.4 Đồ thị hệ số suy hao S11 3.3.3 Thêm Stub mặt đất Đã khảo sát tài liệu [7]-[11] tiến hành thêm stub hình chữ L mặt đất làm giảm hệ số suy hao S11 Hình 3.5 thể hình dạng anten thêm đường stub Hình 3.5 Hình dạng anten có đường stub Hình 3.6 thể kết đồ thị suy hao S11 thêm đường stub hình chữ L với thơng số W3 = 3mm , W2 = 14mm Kết mô cho ta thấy hệ số suy hao S11 anten đáp ứng yêu cầu anten vi dải 36 Hình 3.6 Kết qua mô thêm đường stub S11 Hệ số VSWR tiến phối hợp trở kháng tốt Khi SWR = Γ = 0, khơng có sóng phản xạ trở lại đường truyền, tải hoàn toàn phối hợp trở kháng Hình 3.7 thể kết mơ hệ số VSWR dải tần hoạt động Từ đồ thị mô ta nhận thấy VSWR < dải tần số hoạt động đáp ứng yêu cầu đặt Hình 3.7 Đồ thị VSWR đơn anten Hệ số tăng ích anten xác định cách so sánh mật công suất xạ anten thực hướng khảo sát mật độ công suất anten chuẩn (thường anten vô hướng) hướng khoảng cách với công suất vào hai anten giống Trong anten chuẩn có hiệu suất Hình 3.8 kết mơ 37 độ tăng ích anten theo tần số Ta nhận thấy Gain dải tần số hoạt động anten lớn dBi Hình 3.8 Độ lợi anten theo tần số đơn anten Hình 3.9 Đồ thị lượng xạ đơn anten Theo tiêu chuẩn tổ chức viễn thơng quốc tế anten microstrip muốn hoạt động lượng xạ tần số phải lớn 20 dBm [3] Trên hình 3.9 đồ thị khảo sát tổng lượng xạ theo tần số anten Năng 38 lượng xạ anten lớn 26dBm toàn dải hoạt động Vậy hình 3.9 anten đạt yêu cầu thiết kế lượng xạ Hình 3.10 Hiệu suất xạ đơn anten Hiệu suất anten vi dải khẳn chuyển đổi lượng nguồn cung cấp vào lượng xạ anten Trên hình 3.10 thể hiệu suất anten theo tần số Nhận thấy với cấu trúc anten cho hiệu suất xạ anten lớn 80% toàn dải tần làm việc 3.4 Anten MIMO 2x2 MIMO (Multiple Input Multiple Output) kỹ thuật dùng nhiều anten đầu phát đầu thu để phát nhiều kênh độc lập không gian tự nên đạt tốc độ bit cao so với sử dụng anten thông thường Mặt khác, việc sử dụng nhiều anten đầu thu thu độ lợi phân tập cao truyền nhiều dòng liệu song song nên tăng dung lượng hệ thống Chính ưu điểm mà hệ thống anten MIMO thu hút nhiều nhóm nghiên cứu tồn giới Để thiết kế anten MIMO cấu trúc anten vi dải sử dụng phổ biến có nhiều ưu điểm nhỏ gọn, dễ chế tạo, dễ dàng lắp đặt, giá thành thấp dễ dàng tích hợp với vi mạch Sau tiến hành ghép nối tạo anten MIMO hai cổng từ anten thiết kế mục 3.3 Để đạt hệ số tương quan nhỏ sử dụng cấu trúc hai mặt xạ đặt vng góc hình 3.11 Cùng với q trình mơ khảo sát lựa chon kích thước với L1 = 8mm , D2 = 10mm , D3 = 9mm , W4 = 14mm 39 Hinh 3.11 Hình dạng anten MIMO 2x2 Sau ghép hai anten UWB lại với ta có anten MIMO UWB có đồ thị hệ số suy hao S11 ,S22 thể hình 3.12 Từ kết mô hệ số suy hao hai anten hệ số suy hao hai anten nhỏ -9.5dB dải tần hoạt động Hình 3.12 Đồ thị S anten MIMO 2x2 40 Một thông số quan trọng anten MIMO hệ số tương quan anten với Hệ số tương quan bé ảnh hưởng anten lên anten nhỏ Thông thường hệ số tương quan anten thường nhỏ 0,02 Trong hình 3.13 thể hệ số tương quan hai anten theo tần số Ta nhận thấy hệ số tương quan nhỏ 0,015 dải tần hoạt động hệ số tương quan nhỏ dải tần từ GHz đến 10,6 GHz Hình 3.13 Hệ số tương qua hai anten MIMO 2x2 Gain theo tần số anten MIMO 2x2 UWB thể hình 3.14 Gain anten MIMO UWB đáp ứng yêu cầu kỹ thuật gain dải tần làm việc Hình 3.14 Đồ thị độ lợi theo tần số anten MIMO 2x2 41 Hinh 3.15 Độ lợi anten MIMO 2x2 3D Qua hình 3.8 hình 3.14 ta nhận thấy so với đơn anten anten MIMO cải thiện đáng kể độ lợi Đặc biệt vùng tần số cao độ lợi anten tăng lên lớn Hinh 3.16 Đồ thị VSWR anten MIMO 2x2 Hình 3.16 kết mô hệ số VSWR theo tần số anten MIMO 2x2 Từ hình 3.16 ta nhận thấy hệ số VSWR nhỏ dải tần hoạt động Do anten MIMO đạt yêu cầu hệ số VSWR Thông số kỹ thuật cần quan tâm anten lượng xạ anten Anten muốn hoạt động tốt phải đạt ngưỡng lượng xạ Hình 3.17 thể lượng xạ theo tần số anten MIMO 2x2 Qua đồ 42 thị ta nhận thấy anten MIMO có lượng xạ lớn 26dBm dải tần làm việc đáp ứng yêu cầu lượng xạ anten [3] Hình 3.17 Cơng suất xạ anten MIMO 2x2 Hình 3.18 Hiệu suất xạ anten MIMO 2x2 Hình 3.18 thể kết mô hiệu suất anten MIMO 2x2 Từ kết mô nhận thấy anten thiết kế đáp ứng yêu cầu kỹ thuật đặt ban đầu 43 KẾT LUẬN Trong đồ án chúng tơi thiết kế mơ thành công anten MIMO hai cổng tiếp điện đường truyền vi dải sử dụng phần mềm CST Anten MIMO giúp cải thiện độ lợi anten so với anten riêng lẻ Gain anten MIMO lớn 2dBi toàn dải tần làm việc Thiết kế anten nhỏ gọn với kích thước 26 x 40mm có băng thơng rộng tích hợp vào thiết bị sử dụng truyền thông không dây UWB Anten thiết kế cho hiệu suất xạ lớn 80% trong toàn dải tần làm việc Với anten thiết tục phát triển theo hướng giảm nhỏ kích thước để tích hợp nhiều anten băng thơng siêu rộng diện tích nhỏ Tạo mảng anten hay anten MIMO nhiều cổng nhằm cải thiện thông số kỹ thuật anten nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Constantine A Balanis, Antena Theory-Analysis and Design, John Willey & Son, INC, Second Editon [2] Chin Liong Yeo, Active Microstrip Array Antennas, Submitted for the degree of Bachelor of Engineering, University of Queensland [3] http://www.antenna-theory.com/design/cellantenna.php [4] N Prombutr et al ”Bandwidth increasing technique using modified ground plane with diagonal edges,” IETE Res., vol 55, pp 196 − 200,2009 [5] J.D.Kraus, R J Marhefka, Antennas for all applications, 2nd ed, McGraw Hill, New York, 2002 [6] Li Liu, S W Cheung ”Compact MIMO Antenna for Portable Devices in UWB Applications” , IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2013, v 61 n.8, p 4257-4264 [7] L Zheng and C Tse, “Diversity and multiplexing: A fundamental tradeoff in multiple-antenna channels,” IEEE Trans Inf Theory, vol.49, pp 1073– 1096, May 2003 [8] K L Wong, S W Su, and Y L Kuo, “A printed Ultra-wideband diversity monopole antenna, ” Microw Opt Technol Lett., vol 38, no 4, pp 257– 259, 2003 [9] L Liu, H Zhao, T S P SEE, and Z N Chen, “A printed ultra-wideband diversity antenna” in Proc Int Conf on Ultrawideband (ICUWB’2006), Waltham, MA, USA, Sep 2006, pp 351–356 [10] S Hong, K Chung, J Lee, S Jung, S S Lee, and J Choi, “Design of a diversity antenna with stubs for UWB applications,” Microw Opt Technol Lett., vol 50, no 5, pp 1352–1356, 2008 [11] S Zhang, Z Ying, J Xiong, and S He, “Ultrawideband MIMO/diversity antennas with a tree-like structure to enhance wideband isolation,” IEEE Antennas Wireless Propag Lett., vol 8, pp 1279–1282, 2009 45 46

Ngày đăng: 04/12/2017, 20:16

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan