Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

60 7 0
Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Đang tải... (xem toàn văn)

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

Thông tin tài liệu

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: THIẾT KẾ MƠ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH ANTEN VI DẢI HÌNH DẠNG SÁU CẠNH BẬC THANG ỨNG DỤNG ĐA DẢI TẦN Giảng viên hƣớng dẫn : ThS Nguyễn Thị Minh Sinh viên thực : Đặng Thị Ngân MSSV : 135D5202070053 Lớp : 54K2 - KTĐTTT Nghệ An - 2018 ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dùng cho giảng viên hƣớng dẫn) Giảng viên đánh giá: Th.S Nguyễn Thị Minh Họ tên Sinh viên: Đặng Thị Ngân MSSV:135D5202070053 Tên đồ án: Thiết kế, mơ phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần Chọn mức điểm phù hợp cho sinh viên trình bày theo tiêu chí đây: Rất (1); Kém (2); Đạt (3); Giỏi (4); Xuất sắc (5) Có kết hợp lý thuyết thực hành (20) Nêu rõ tính cấp thiết quan trọng đề tài, vấn đề giả thuyết (bao gồm mục đích tính phù hợp) nhƣ phạm vi ứng dụng đồ án Cập nhật kết nghiên cứu gần (trong nƣớc/quốc tế) Nêu rõ chi tiết phƣơng pháp nghiên cứu/giải vấn đề Có kết mơ phỏng/thƣc nghiệm trình bày rõ ràng kết đạt đƣợc 5 Có khả phân tích đánh giá kết (15) Mục tiêu phƣơng pháp thực dựa kết nghiên cứu lý thuyết cách có hệ thống Kết đƣợc trình bày cách logic dễ hiểu, tất kết đƣợc phân tích đánh giá thỏa đáng 5 Trong phần kết luận, tác giả rõ khác biệt (nếu có) kết đạt đƣợc mục tiêu ban đầu đề đồng thời cung cấp lập luận để đề xuất hƣớng giải thực tƣơng lai Kỹ viết (10) Đồ án trình bày mẫu quy định với cấu trúc chƣơng logic đẹp mắt (bảng biểu, hình ảnh rõ ràng, có tiêu đề, đƣợc đánh số thứ tự đƣợc giải thích hay đề cập đến đồ án, có lề, dấu cách sau dấu chấm, dấu phẩy v.v), có mở đầu chƣơng kết luận chƣơng, có liệt kê tài liệu tham khảo có trích dẫn quy định Kỹ viết (cấu trúc câu chuẩn, văn phong khoa học, lập luận logic có sở, từ vựng sử dụng phù hợp v.v.) Kết nghiên cứu khoa học (5) (chọn trƣờng hợp) Có báo khoa học đƣợc đăng chấp nhận đăng/đạt 10a giải SVNC khoa học giải cấp Viện trở lên/các giải thƣởng khoa học (quốc tế/trong nƣớc) từ giải trở lên/ Có đăng ký phát minh sáng chế Đƣợc báo cáo hội đồng cấp Viện hội nghị sinh 10b viên nghiên cứu khoa học nhƣng không đạt giải từ giải trở lên/Đạt giải khuyến khích kỳ thi quốc gia quốc tế khác chun ngành 10c Khơng có thành tích nghiên cứu khoa học Điểm tổng /50 Điểm tổng quy đổi thang 10 Nhận xét thêm Thầy/Cô (giảng viên hướng dẫn nhận xét thái độ tinh thần làm việc sinh viên) Nghệ An, ngày… tháng 05 năm 2018 Ngƣời nhận xét (Ký ghi rõ họ tên) ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dùng cho cán phản biện) Giảng viên đánh giá: Lƣơng Ngọc Minh Họ tên Sinh viên: Đặng Thị Ngân MSSV:135D5202070053 Tên đồ án: : Thiết kế, mô phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần Chọn mức điểm phù hợp cho sinh viên trình bày theo tiêu chí đây: Rất (1); Kém (2); Đạt (3); Giỏi (4); Xuất sắc (5) Có kết hợp lý thuyết thực hành (20) Nêu rõ tính cấp thiết quan trọng đề tài, vấn đề giả thuyết (bao gồm mục đích tính phù hợp) nhƣ phạm vi ứng dụng đồ án Cập nhật kết nghiên cứu gần (trong nƣớc/quốc tế) Nêu rõ chi tiết phƣơng pháp nghiên cứu/giải vấn đề Có kết mơ phỏng/thƣc nghiệm trình bày rõ ràng kết đạt đƣợc Có khả phân tích đánh giá kết (15) Mục tiêu phƣơng pháp thực dựa kết nghiên cứu lý thuyết cách có hệ thống Kết đƣợc trình bày cách logic dễ hiểu, tất kết đƣợc phân tích đánh giá thỏa đáng 5 Trong phần kết luận, tác giả rõ khác biệt (nếu có) kết đạt đƣợc mục tiêu ban đầu đề đồng thời cung cấp lập luận để đề xuất hƣớng giải thực tƣơng lai Kỹ viết (10) Đồ án trình bày mẫu quy định với cấu trúc chƣơng logic đẹp mắt (bảng biểu, hình ảnh rõ ràng, có tiêu đề, đƣợc đánh số thứ tự đƣợc giải thích hay đề cập đến đồ án, có lề, dấu cách sau dấu chấm, dấu phẩy v.v), có mở đầu chƣơng kết luận chƣơng, có liệt kê tài liệu tham khảo có trích dẫn quy định Kỹ viết (cấu trúc câu chuẩn, văn phong khoa học, lập luận logic có sở, từ vựng sử dụng phù hợp v.v.) Kết nghiên cứu khoa học (5) (chọn trƣờng hợp) Có báo khoa học đƣợc đăng chấp nhận đăng/đạt 10a giải SVNC khoa học giải cấp Viện trở lên/các giải thƣởng khoa học (quốc tế/trong nƣớc) từ giải trở lên/ Có đăng ký phát minh sáng chế Đƣợc báo cáo hội đồng cấp Viện hội nghị sinh 10b viên nghiên cứu khoa học nhƣng không đạt giải từ giải trở lên/Đạt giải khuyến khích kỳ thi quốc gia quốc tế khác chuyên ngành 10c Không có thành tích nghiên cứu khoa học Điểm tổng /50 Điểm tổng quy đổi thang 10 Nhận xét thêm Thầy/Cô Nghệ An, ngày… tháng 05 năm 2018 Ngƣời nhận xét (Ký ghi rõ họ tên) LỜI MỞ ĐẦU Truyền thông không dây phát triển nhanh năm gần đây, theo thiết bị di động trở nên ngày nhỏ gọn Để thỏa mãn nhu cầu thu nhỏ thiết bị di động, anten gắn thiết bị đầu cuối phải đƣợc thu nhỏ kích thƣớc Các anten thơng minh, anten phẳng, chẳng hạn nhƣ anten vi dải (microstrip antenna) anten mạch in (printed antenna), có ƣu điểm hấp dẫn nhƣ kích thƣớc nhỏ dễ gắn lên thiết bị đầu cuối, chúng lựa chọn thỏa mãn yêu cầu thiết kế Cũng lí này, kỹ thuật thiết kế anten ứng dụng đa dải tần thu hút nhiều quan tâm nhà nghiên cứu anten Gần đây, đặc biệt sau năm 2000, nhiều anten phẳng đƣợc thiết kế thỏa mãn yêu cầu băng thông hệ thống truyền thông di động tế bào nay, bao gồm GSM (Global System for mobile communication, 890-960MHz), DCS (Digital communication System, 1710-1880), PCS (Personal communication System, 1850-1990 MHz) UMTS (Universal mobile communication System, 1920-2170 MHZ), đƣợc phát triển xuất nhiều tài liệu liên quan Anten phẳng thích hợp ứng dụng thiết bị truyền thông cho hệ thống mạng cục không dây (Wireless Local Area Network, WLAN) dải tần 2.4 GHz (2400 - 2484 MHz) 5.2 GHz (5150 - 5350 MHz) Anten vi dải vốn có băng thơng hẹp, mở rộng băng thơng thƣờng nhu cầu ứng dụng thực tế Do việc giảm kích thƣớc mở rộng băng thông xu hƣớng thiết kế cho ứng dụng thực tế anten vi dải Do em lựa chọn thực đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế, mơ phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần” Cấu trúc đồ án gồm chƣơng: Chƣơng Chƣơng ngày trình bày tổng quan anten bao gồm khái niệm, thuộc tính anten, thông số kỹ thuật anten, kỹ thuật cấp nguồn cho anten, công nghệ chuyển mạch anten Chƣơng Chƣơng trình bày ƣu nhƣợc điểm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, chế xạ, phƣơng pháp tiếp điện loại anten di dải thông dụng Chƣơng Chƣơng thiết kế, mô phân tích anten vi dải hình dạng i sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần khảo sát thông số anten: độ lợi, hệ số suy hao, tính định hƣớng hệ số sóng đứng anten Trong trình thực đề tài em nhận đƣợc nhiều giúp đỡ từ thầy cô viện kỹ thuật công nghệ đặc biệt tận tâm nhiệt tình Th.S Nguyễn Thị Minh, giảng viên trực tiếp chịu trách nhiệm hƣớng dẫn đồ án tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn cô thầy cô viện kỹ thuật công nghệ Do hạn chế thời gian lực, đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp thầy bạn để góp phần hồn thiện đồ án Tôi xin chân thành cảm ơn! Nghệ An, ngày… tháng 05 năm 2018 Sinh viên thực Đặng Thị Ngân ii TÓM TẮT ĐỀ TÀI Anten vi dải ứng dụng đa dải tần đƣợc thiết kế, mô phân tích có kích thƣớc 30mm x 28mm x 1.6mm sử dụng phần mềm HFFS nhằm mục đích giảm nhỏ kích thƣớc, giá thành rẻ, cải thiện tần số cộng hƣởng Kết khảo sát anten thu đƣợc cho thấy anten hoạt động tốt dải tần số 7.3 GHz, 11.5 GHz, 13.3 GHz, 17.4 GHz, 20.1 GHz, 22.7 GHz, 25.8 GHz, 28.8 GHz, 32.8 GHz Các tần số cộng hƣởng đạt hệ số suy hao bé -10dB Độ lợi anten thu đƣợc dải tần hoạt động có giá trị từ 2.38dB ÷ 9.16dB , hệ số sóng đứng từ 1.01 ÷1.26 ABSTRACT As seeing the more demand of multiband antennas for wireless communication, this Staircase-Hexagonal shaped antenna has designed The merit of antenna eight resonance frequencies are 7.3 GHz, 11.5 GHz, 13.3 GHz, 17.4 GHz, 20.1 GHz, 22.7 GHz, 25.8 GHz, 28.8 GHz, 32.8 GHz These resonance frequencies are achieved less than -10dB return loss These output simulated by Ansoft HFSS (High Frequency Structure simulator) software This antenna is printed on Rogers substrate whose full size has been taken 30mm X 28mm and 1.6mm height These output simulated by Ansoft HFSS (High Frequency Structure simulator) software Simulated return loss (S11), gain, directivity, and VSWR are discussed iii MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU i TÓM TẮT ĐỀ TÀI iii MỤC LỤC iv DANH MỤC HÌNH vii CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ANTEN 1.1 Giới thiệu chƣơng .1 1.2 Khái niệm 1.3 Những thuộc tính anten 1.3.1 Độ lợi tính định hƣớng anten 1.3.3 Dạng xạ .2 1.3.4 Công suất xạ .2 1.3.5 Sự phân cực .3 1.3.6 Trở kháng 1.3.7 Băng thông .4 1.4 Những thông số kỹ thuật anten 1.4.1 Tăng ích .4 1.4.2 Trở kháng vào anten 1.4.3 Hiệu suất anten 1.4.5 Hệ số tăng ích 1.5 Các kỹ thuật cấp nguồn cho anten 1.5.1 Cấp nguồn đƣờng truyền vi dải 1.5.2 Cấp nguồn cáp đồng trục 1.5.3 Cấp nguồn dùng phƣơng pháp ghép khe Aperture coupled 1.5.4 Cấp nguồn dùng phƣơng pháp ghép gần Proximity Coupled 10 1.6 Công nghệ chuyển mạch anten .10 1.6.1 Bộ chuyển mạch PIN diode .10 1.6.2 Bộ chuyển đổi mạch diode biến dung .11 iv 1.6.3 Hệ vi điện MEMS .12 1.7 Kết luận chƣơng 13 CHƢƠNG ANTEN VI DẢI .14 2.1 Giới thiệu chƣơng 14 2.2 Giới thiệu anten vi dải 14 2.3 Ƣu, nhƣợc điểm anten vi dải 14 2.4 Cấu tạo nguyên lý hoạt động anten vi dải 16 2.4.1 Cấu tạo .16 2.4.2 Nguyên lý hoạt động anten vi dải .17 2.5 Cơ chế xạ anten vi dải .18 2.6 Các phƣơng pháp tiếp điện .20 2.6.1 Tiếp điện đầu dò đồng trục .20 2.6.2 Tiếp điện đƣờng vi dải 21 2.6.3 Ghép nối điện từ 21 2.6.4 Ghép nối qua khe .22 2.6.5 Tiếp điện ống dẫn sóng đồng phẳng .22 2.7 Các loại anten vi dải thông dụng 23 2.7.1 Anten vi dải dạng ( Microstrip Patch Antenna) .23 2.7.2 Anten lƣỡng cực vi dải (Printed Dipole Antenna) 23 2.7.3 Anten khe vi dải (Print Slot Antenna) .24 2.7.4 Anten vi dải sóng chạy (Microstrip Traveling-Wave Antenna) 24 2.7.5 Anten vi dải đơn cực (Printed Monopoles Antenna) .24 2.7.6 Anten phẳng PIFA (Planar Inverted F Antenna) .25 2.8 Kết luận 28 CHƢƠNG THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH ANTEN VI DẢI HÌNH DẠNG SÁU CẠNH BẬC THANG ỨNG DỤNG ĐA DẢI TẦN 29 3.1 Yêu cầu thiết kế anten vi dải 29 3.2 Giới thiệu phần mềm HFFS 30 v trúc đƣợc kích thích tần số nghiệm (Nếu bạn chạy tần số quét, nghiệm thích nghi đƣợc thực tần số nghiệm cụ thể) Đƣợc dựa lời giải phần tử hữu hạn tại, HFSS xác định vùng chứa vấn đề mà việc tính nghiệm gặp lỗi Tứ diện vùng đƣợc tinh chỉnh HFSS tính lại lỗi, q trình lặp (giải - phân tích lỗi - tinh chỉnh) lặp lại HFSS tính lại lỗi, q trình lặp (giải - phân tích lỗi - tinh chỉnh) lặp lại Nếu tần số quét đƣợc thực hiện, HFSS giải vấn đề điểm tần số khác mà không cần tinh chỉnh thêm  Các quét tần số Thực quét tần số ngƣời sử dụng muốn tạo lời giải qua dải tần số Ta lựa chọn loại quét sau: Nhanh: Tạo lời giải trƣờng đầy đủ cho phép chia khoảng tần số Tốt cho mẫu đột ngột cộng hƣởng hay thay đổi hoạt động băng tần số Một quét nhanh chứa mơ tả xác đặc điểm gần cộng hƣởng Rời rạc: Tạo lời giải trƣờng điểm tần số cụ thể dải tần Tốt có vài điểm tần số cần thiết phải mơ tả xác kết dải tần Nội suy: Đánh giá lời giải cho toàn dải tần Tốt dải tần rộng đáp ứng tần số phẳng, hay yêu cầu nhớ quét nhanh vƣợt tài nguyên bạn  Kích thích Thiết lập kích thích cho thiết kế HFSS cho phép bạn cụ thể hóa nguồn trƣờng điện từ điện tích, dịng điện hay điện áp vật hay bề mặt: Wave port, Lumped port, sóng tới, nguồn điện áp, nguồn dịng điện, nguồn phân cực từ  Các đƣờng biên Các điều kiện biên cụ thể hóa đặc tính trƣờng bề mặt vùng toán giao diện vật thể Khu vực ý kỹ thuật bao gồm thông 32 tin loại đƣờng biên: Perfect E, Perfect H, trở kháng, phát xạ, PML, chất dẫn điện hữu hạn, đối xứng,  Các vật liệu Các tính chất vật liệu tuyến tính: Hệ số từ thẩm tƣơng đối, hệ số điện môi tƣơng đối, điện dẫn khối, tổn hao điện môi trƣờng tiếp tuyến, tổn hao từ tiếp tuyến Thông tin bao gồm điều sau: Các vật liệu đẳng hƣớng khơng, tính chất vật liệu phụ thuộc tần số  Lựa chọn loại lời giải Lời giải Driven Modal: Lựa chọn loại lời giải Driven Modal bạn muốn HFSS tính hệ số S dựa cách thức linh kiện thụ động, cấu trúc tần số cao nhƣ vi dải, ống dẫn sóng đƣờng truyền dẫn Các lời giải ma trận S đƣợc biểu diện thành cách số hạng lƣợng tới phản xạ mốt ống dẫn sóng Lời giải Driven Terminal: Lựa chọn loại lời giải Driven Terminal bạn muốn HFSS tính tốn tham số S dựa đầu cuối cổng truyền dẫn đa chất dẫn Các lời giải ma trận S đƣợc biểu diễn thành số hạng điện áp đầu cuối dòng điện đầu cuối Lời giải mốt riêng: Lựa chọn loại lời giải mốt riêng để tính mốt riêng, hay cộng hƣởng cấu trúc Bộ giải mốt riêng tìm tần số cộng hƣởng cấu trúc trƣờng tần số cộng hƣởng 3.3 Thiết kế mô anten vi dải ứng dụng đa dải tần 3.3.1 Mơ hình thiết kế mơ Cấu trúc anten có kích thƣớc30 x 30 x 1.6 mm Trong Hình 3.1 thể mặt phẳng xạ có nhiều loại hình dạng để lựa chọn nhƣ hình chữ nhật, hình trịn hình elip ngẫu nhiên cho mặt phẳng xạ mặt phẳng đất Ở hình bát giác bị cắt mặt phẳng xạ với độ dài cạnh 4.12 mm Một hình trịn đƣợc thêm vào bát giác có bán kính mm Nhƣ kích thƣớc mặt phẳng xạ đƣợc giảm nhỏ giá thành đƣợc hạ xuống, cải thiện tần số cộng hƣởng Một khoảng cách mặt phẳng xạ mặt phẳng đất „r‟, khoảng cách thay đổi đƣợc giúp cải thiện băng thông nhƣ cải thiện đặc tính tần số cao Khoảng cách quan trọng thay đổi tần số cộng 33 hƣởng Trong đồ án khoảng cách „r‟ 0.5 mm cố định cho đặc tính tần số tốt Hình 3.1 Mặt xạ anten vi dải [6] Hình 3.2 Mặt đất anten vi dải [6] 34 Bảng Các kích thƣớc anten vi dải (mm) a b c d e j k L m n p 14 14 12 2 30 1.25 7.5 q r s t u v w x y x W 0.5 0.4 1 10 2.6 1.5 4.12 3.97 28 3.3.2 Khảo sát thông số anten - Khảo sát hệ số suy hao S11 Hình 3.3 Tham số S11 anten vi dải Từ Hình 3.3 ta có bảng số liệu Bảng hệ số suy hao anten Tần số (GHz) 7.3 11.5 13.3 17.4 20.1 22.7 25.8 28.8 32.8 Hệ số suyhao -18.69 -33.14 -31.16 -38.62 -44.61 -22.44 -21.34 -31.75 -19.81 (dB) 35 Từ bảng số liệu cho thấy hệ số suy hao anten thu đƣợc dải tần hoạt động có giá trị từ -18.69dB ÷ - 44.61dB đạt yêu cầu đề - Khảo sát độ lợi anten Hình 3.4 Độ lợi tần số 7.3 GHz Hình 3.5 Độ lợi tần số 11.5 GHz Hình 3.6 Độ lợi tần số13.3GHz 36 Hình 3.7 Độ lợi tần số 17.4 GHz Hình 3.8 Độ lợi tần số 20.1 GHz Hình 3.9 Độ lợi tần số 22.7 GHz 37 Hình 3.10 Độ lợi tần số 25.8 GHz Hình 3.11 Độ lợi tần số 28.8 GHz Hình 3.12 Độ lợi tần số 32.8 GHz 38 Từ kết ta có bảng số liệu: Bảng 3 độ lợi anten Tần số (GHz) Độ (dB) lợi 7.3 11.5 13.3 17.4 20.1 22.7 25.8 28.8 32.8 2.38 9.16 6.93 5.44 5.96 6.7 8.25 4.3 3.13 Từ bảng số liệu cho thấy độ lợi anten thu đƣợc dải tần hoạt động có giá trị từ 2.38dB ÷ 9.16dB đạt yêu cầu đề - Khảo sát tính định hƣớng anten Hình 3.13 Tính định hƣớng tần số 7.3 GHz Hình 3.14 Tính định hƣớng tần số 11.5 GHz 39 Hình 3.15 Tính định hƣớng tần số 13.3 GHz Hình 3.16 Tính định hƣớng tần số 17.4 GHz Hình 3.17 Tính định hƣớng tần số 20.1 GHz 40 Hình 3.18 Tính định hƣớng tần số 22.7 GHz Hình 3.19 Tính định hƣớng tần số 25.8 GHz Hình 3.20 Tính định hƣớng tần số 28.8 GHz 41 Hình 3.21 Tính định hƣớng tần số 32.8 GHz Từ kết ta có bảng số liệu: Bảng Tính định hƣớng Tần số (GHz) Tính định hƣớng (dB) 7.3 11.5 13.3 17.4 20.1 22.7 25.8 28.8 32.8 4.81 8.42 8.81 7.32 6.94 7.69 9.11 8.59 8.49 Từ bảng số liệu cho thấy tính định hƣớng anten thu đƣợc dải tần hoạt động có giá trị từ 4.81dB ÷ 9.11dB - Khảo sát hệ số sóng đứng Hình 3.22 Hệ số VSWR anten vi dải 42 Từ kết Hình 3.22 ta có bảng số liệu Bảng hệ số VSWR anten Tần số (GHz) 7.3 11.5 13.3 17.4 20.1 22.7 25.8 28.8 32.8 1.26 1.04 1.05 1.02 1.01 1.16 1.18 1.05 1.22 Hệ số VSWR Từ bảng số liệu cho thấy hệ số sóng đứng anten thu đƣợc dải tần hoạt động có giá trị từ 1.01 ÷ 1.26 đạt yêu cầu đề 3.4 Kết luận Trong chƣơng từ kiến thức lý thuyết thiết kế thành cơng anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần có số cộng hƣởng với thông số: độ lợi, hệ số suy hao, tính định hƣớng, hệ số sóng đứng đạt yêu cầu đề hoạt động ổn định Bảng Kết khảo sát anten Tần số (Ghz) Hệ số suy 7.3 11.5 13.3 17.4 20.1 22.7 25.8 28.8 32.8 -18.6 -33.1 -31.1 -38.6 -44.6 -22.4 -21.3 -31.7 -19.8 hao (dB) Độ lợi 2.38 9.16 6.93 5.44 5.96 6.7 8.25 4.3 3.13 4.81 8.42 8.81 7.32 6.94 7.69 9.11 8.59 8.49 1.26 1.04 1.05 1.02 1.01 1.16 1.18 1.05 1.22 (dB) Tính định hƣớng (dB) Hệ số sóng đứng So sánh [6] 43 Bảng kết nghiên cứu R.K Gupta, Dr.T Shanmuganantham, R Kiruthika Tần số (Ghz) Hệ số suy hao 3.13 8.89 10.69 16.79 20.06 26.06 30.13 36.26 -26.8 -11.4 -15.2 -26.1 -27.4 -17.6 -10.7 -10.4 5.17 9.12 15.83 6.05 5.84 5.34 3.79 1.51 3.96 7.05 5.4 4.87 5.68 6.95 9.03 1.09 1.73 1.41 1.10 1.30 1.82 1.85 1.85 (dB) Độ lợi (dB) Tính định hƣớng (dB) Hệ số sóng đứng Nhận xét: từ kết Bảng 3.6 Bảng 3.7 ta thấy kết thu đƣợc đề tài “Thiết kế, mô phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần” tƣơng đối so với [6] 44 KẾT LUẬN CHUNG Anten vi dải ứng dụng đa dải tần xu hƣớng phát triển đƣợc quan tâm Với nhiều ƣu điểm nhƣ độ lợi lớn, làm việc nhiều tần số khác nhau, có hƣớng xạ khác kích thƣớc nhỏ phù hợp với thiết bị viễn thông Sau thời gian nghiên cứu, thiết kế thực đề tài, thu đƣợc số kết sau đây: - Thiết kế mơ phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần hoạt động tốt tần số 7.3 GHz, 11.5 GHz, 13.3 GHz, 17.4 GHz, 20.1 GHz, 22.7 GHz, 25.8 GHz, 28.8 GHz, 32.8 GHz - Kết khảo sát cho thấy thông số anten: hệ số suy hao, độ lợi, hệ số sóng đứng anten thu đƣợc đạt yêu cầu đề 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phan Anh, Lý thuyết kỹ thuật anten, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2007 [2] Constantine A Balanis, “Antenna Theory: Analysis and Design”, Wiley Interscience, edition, 2005 [3] Girish Kumar K P Ray, “Broadband microstrip antenna”, 2003 Artech House, INC, (Artech House antennas and propagation library [4] Se-Keun Oh, Yong-son Shin and Seong-ook Part, “A novel PIFA type varactor tunable antenna with U-shaped slot” [5] Ramesh Garg, Prakash Bhartia, Inder Bahl, Apisak Ittipiboon, “Microstrip Antenna Design Handbook”, 2001 Artech House, Inc, (Artech House antennas and propagation library) [6] R.K Gupta, Dr.T Shanmuganantham, R Kiruthika International Conference on Control, Instrumentation, Communication and Computational Technologies (ICCICCT), 2016 46 ... dụng đa dải tần 28 CHƢƠNG THIẾT KẾ, MƠ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH ANTEN VI DẢI HÌNH DẠNG SÁU CẠNH BẬC THANG ỨNG DỤNG ĐA DẢI TẦN 3.1 Yêu cầu thiết kế anten vi dải Để đánh giá anten vi dải làm vi? ??c tốt hay... Kết luận 28 CHƢƠNG THIẾT KẾ, MƠ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH ANTEN VI DẢI HÌNH DẠNG SÁU CẠNH BẬC THANG ỨNG DỤNG ĐA DẢI TẦN 29 3.1 Yêu cầu thiết kế anten vi dải 29 3.2 Giới thiệu phần... anten vi dải thông dụng mà đƣợc ứng dụng hệ thông thông tin vơ tuyến Sau tìm hiểu sở lý thuyết, chƣơng tiến hành thiết kế, mơ phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải

Ngày đăng: 01/08/2021, 10:55

Hình ảnh liên quan

Tên đồ án: Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

n.

đồ án: Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần Xem tại trang 2 của tài liệu.
Tên đồ án: : Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

n.

đồ án: : Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần Xem tại trang 4 của tài liệu.
Hình 1.1 Cấp nguồn dùng đƣờng truyền vi dải [1] - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 1.1.

Cấp nguồn dùng đƣờng truyền vi dải [1] Xem tại trang 22 của tài liệu.
Hình 2.1 Anten vi dải hình chữ nhật [2] - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 2.1.

Anten vi dải hình chữ nhật [2] Xem tại trang 30 của tài liệu.
vectơ mật độ dòng mặt trên J t. Hình 2.2 thể hiện cấu tạo, sự phân bố và hƣớng di chuyển của các điện tích trong anten vi dải hình chữ nhật - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

vect.

ơ mật độ dòng mặt trên J t. Hình 2.2 thể hiện cấu tạo, sự phân bố và hƣớng di chuyển của các điện tích trong anten vi dải hình chữ nhật Xem tại trang 32 của tài liệu.
Hình 2.3 Sự phân bố điện tích và mật độ dòng điện trên anten vi dải [2] - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 2.3.

Sự phân bố điện tích và mật độ dòng điện trên anten vi dải [2] Xem tại trang 33 của tài liệu.
Hình 2.8 Ghép nối qua khe [3] - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 2.8.

Ghép nối qua khe [3] Xem tại trang 36 của tài liệu.
Hình 2.11 Một số hình dạng của phiến kim loại [3] - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 2.11.

Một số hình dạng của phiến kim loại [3] Xem tại trang 37 của tài liệu.
Hình 2.13 Các dạng cơ bản của anten khe vi dải [4] - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 2.13.

Các dạng cơ bản của anten khe vi dải [4] Xem tại trang 38 của tài liệu.
Hình 2.19 Anten PIFA [5] - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 2.19.

Anten PIFA [5] Xem tại trang 41 của tài liệu.
Hình 3.1 Mặt bức xạ anten vi dải [6] - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 3.1.

Mặt bức xạ anten vi dải [6] Xem tại trang 48 của tài liệu.
Hình 3.2 Mặt đất của anten vi dải [6] - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 3.2.

Mặt đất của anten vi dải [6] Xem tại trang 48 của tài liệu.
Bảng 3.1 Các kích thƣớc của anten vi dải (mm) - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Bảng 3.1.

Các kích thƣớc của anten vi dải (mm) Xem tại trang 49 của tài liệu.
Hình 3.3 Tham số S11 của anten vi dải - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 3.3.

Tham số S11 của anten vi dải Xem tại trang 49 của tài liệu.
Hình 3.4 Độ lợi tại tần số 7.3 GHz - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 3.4.

Độ lợi tại tần số 7.3 GHz Xem tại trang 50 của tài liệu.
Hình 3.7 Độ lợi tại tần số 17.4 GHz - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 3.7.

Độ lợi tại tần số 17.4 GHz Xem tại trang 51 của tài liệu.
Hình 3.8 Độ lợi tại tần số 20.1 GHz - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 3.8.

Độ lợi tại tần số 20.1 GHz Xem tại trang 51 của tài liệu.
Hình 3.10 Độ lợi tại tần số 25.8 GHz - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 3.10.

Độ lợi tại tần số 25.8 GHz Xem tại trang 52 của tài liệu.
Hình 3.11 Độ lợi tại tần số 28.8 GHz - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 3.11.

Độ lợi tại tần số 28.8 GHz Xem tại trang 52 của tài liệu.
Bảng 3.3 độ lợi của anten - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Bảng 3.3.

độ lợi của anten Xem tại trang 53 của tài liệu.
Từ bảng số liệu cho thấy độ lợi của anten thu đƣợc tại các dải tần hoạt động có giá trị từ2.38dB ÷ 9.16dB đạt yêu cầu đề ra - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

b.

ảng số liệu cho thấy độ lợi của anten thu đƣợc tại các dải tần hoạt động có giá trị từ2.38dB ÷ 9.16dB đạt yêu cầu đề ra Xem tại trang 53 của tài liệu.
Hình 3.16 Tính định hƣớng tại tần số 17.4 GHz - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 3.16.

Tính định hƣớng tại tần số 17.4 GHz Xem tại trang 54 của tài liệu.
Hình 3.15 Tính định hƣớng tại tần số13.3GHz - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 3.15.

Tính định hƣớng tại tần số13.3GHz Xem tại trang 54 của tài liệu.
Hình 3.19 Tính định hƣớng tại tần số 25.8 GHz - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 3.19.

Tính định hƣớng tại tần số 25.8 GHz Xem tại trang 55 của tài liệu.
Hình 3.18 Tính định hƣớng tại tần số 22.7 GHz - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 3.18.

Tính định hƣớng tại tần số 22.7 GHz Xem tại trang 55 của tài liệu.
Hình 3.21 Tính định hƣớng tại tần số 32.8 GHz - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Hình 3.21.

Tính định hƣớng tại tần số 32.8 GHz Xem tại trang 56 của tài liệu.
Từ các kết quả trên ta có bảng số liệu: - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

c.

ác kết quả trên ta có bảng số liệu: Xem tại trang 56 của tài liệu.
Từ bảng số liệu cho thấy hệ số sóng đứng của anten thu đƣợc tại các dải tần hoạt động có giá trị từ1.01 ÷ 1.26 đạt yêu cầu đề ra - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

b.

ảng số liệu cho thấy hệ số sóng đứng của anten thu đƣợc tại các dải tần hoạt động có giá trị từ1.01 ÷ 1.26 đạt yêu cầu đề ra Xem tại trang 57 của tài liệu.
Bảng 3.5 hệ số VSWR của anten - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Bảng 3.5.

hệ số VSWR của anten Xem tại trang 57 của tài liệu.
Bảng 3.7 kết quả nghiên cứu R.K. Gupta, Dr.T Shanmuganantham, R. Kiruthika - Thiết kế, mô phỏng và phân tích anten vi dải hình dạng sáu cạnh bậc thang ứng dụng đa dải tần

Bảng 3.7.

kết quả nghiên cứu R.K. Gupta, Dr.T Shanmuganantham, R. Kiruthika Xem tại trang 58 của tài liệu.

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan