Báo cáo thực tập thực hành hệ đo anten

Báo cáo thực tập Thực hành hệ đo Anten BÀI 1 2 ĐO GIẢN ĐỒ BỨC XẠ CỦA ANTEN NỬA SÓNG TẠI TẦN SỐ 1 GHZ 2 1.1> Nội dung cần thực hiện: 2 1.2> Thực nghiệm: 3 1. 2.1> Các thiết bị đo 3 1.2.2> Thực hiện đo giản đồ bức xạ và xác định góc nửa công suất 3 BÀI 2 15 ĐO ĐỘ TĂNG ÍCH CỦA ANTEN LOA HÌNH CHÓP 15 2.2.1. Thiết bị 15 2.2.2. Thực hiện: 15 BÀI 3 24 XÂY DỰNG HỆ ANTEN YAGI – UDA 24 3.2 Thực nghiệm 25 3.2.1 Thực hiện 25 3.3 Kết luận 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 Bộ môn vô tuyến 1 Bỏo cỏo thc tp Thc hnh h o Anten Bi 1 O GIN BC X CA ANTEN NA SểNG TI TN S 1 GHz 1.1> Ni dung cn thc hin: o Đo giản đồ bức xạ trong mặt phẳng E và mặt phẳng H của chấn tử nửa sóng tại tần số 1GHz với khoảng cách hai anten lần lợt là 1m và 1.25 m. Hỡnh 1-1. Anten chn t Giản đồ bức xạ đặc trng cho sự phân bố năng lợng theo các hớng trong không gian. Nó chỉ thị mức công suất phát tơng đối theo mỗi hớng. Mặc dù giản đồ bức xạ là làm trong không gian ba chiều, nhng hai giản đồ bức xạ hai chiều (trong mặt phẳng E và mặt phẳng H) cũng có thể dùng để xác định đặc trng bức xạ của một anten. Độ phân cực của anten mô tả hớng điện trờng của sóng điện từ trong không gian đợc phát bởi anten ở trờng xa. Chính xác hơn nó mô tả hớng có mật độ trờng cực đại. Anten lỡng cực có phân cực theo hớng của lỡng cực. B mụn vụ tuyn 2 Bỏo cỏo thc tp Thc hnh h o Anten Hỡnh 1-2. Mt phng E (y-z) v mt phng H (x-y) ca mt anten lng cc o Tính góc nửa công suất Góc nửa công suất (HPBW-Half Power Beamwidth) của một anten là góc đợc tạo bởi các điểm trên búp sóng chính có công suất bằng một nửa công suất theo h- ớng cực đại (theo thang logarit giảm 3dB và đợc tính bởi công thức: HPBWphaiHPBWtrai HPBW = HPBW của một anten chấn tử lý tởng trong mặt phẳng E là 90 0 o Tính chiều dài của một anten lỡng cực /2 tại tần số 1GHz m f c 3.0 10 10.3 9 8 === Chiều dài anten là: L = 0.45 = 0.45x0.3 = 0.135 m = 13.5 cm Da trờn nhng tớnh toỏn trờn, ta s lp t chn t /2 lm Anten thu tin hnh o c 1.2> Thc nghim: 1. 2.1> Cỏc thit b o o Khi phỏt: mỏy phỏt RF, h anten Yagi hot ng ti tn s 1GHz v anten chn t na súng o Khi thu: bao gm h thng nh v anten Antenna Position (gi tt l AP) c ghộp ni vi mỏy tớnh. Anten cn o c lp t trờn h thng ny. o Cỏc cỏp ni SMA 1.2.2> Thc hin o gin bc x v xỏc nh gúc na cụng sut Cỏc bc tin hnh: Bc 1: o gin bc x trong mt phng E ca chn t na súng . o Lp t h o nh hỡnh 1.4, t khong cỏch gia 2 Anten r= 1m cựng chiu cao v i mt vi nhau. B mụn vụ tuyn 3 Báo cáo thực tập Thực hành hệ đo Anten Hình 1.4: Khoảng cách r giữa hai anten o Cấp nguồn cho máy phát RF và khối nguồn nuôi Power Supply o Đặt máy phát RF ở chế độ phát 1GHz, phát xung o Bật máy tính và khởi động phần mềm LVDAM-ANT o Bật công tắc 1GHz OSCILLATOR RF POWER của máy phát RF lên vị trí ON. o Điều khiển bộ suy giảm để tối ưu hoá việc đo giản đồ bức xạ: nối cáp SMA của Anten thu với bộ suy giảm 10 dB, đặt tiếp suy giảm cho mức tín hiệu thu được cực đại trong phần mềm LVDAM-ANT là MSP- Maximum Signal Position ở 0dB o Giản đồ bức xạ trong mặt phẳng E thu được như sau: Bộ môn vô tuyến 4 Báo cáo thực tập Thực hành hệ đo Anten Bước 2: Đo giản đồ bức xạ trong mặt phẳng E của chấn tử nửa sóng với khoẳng cách giữa hai anten r= 1m. Quay anten phát vuông góc với vị trí ban đầu, không thay đổi hướng của anten thu và các mức suy giảm so với bước 1. Giản đồ thu được có dạng như sau: Bộ môn vô tuyến 5 Báo cáo thực tập Thực hành hệ đo Anten Bước 3: Đo giản đồ bức xạ trong mặt phẳng H của chấn tử nửa sóng với khoảng cách giữa 2 anten r= 1m. o Đặt anten phát vuông góc với vị trí ở bước 1 o Anten thu được lắp đặt vuông góc với vị trí ở bước 1. o Sử dụng cùng mức suy giảm như các bước trên. Giản đồ bức xạ thu được như sau: Bước 4: làm lại bước 1 với trường hợp khoảng cách giữa 2 anten r= 1.25m Giản đồ bức xạ thu được như sau: Bộ môn vô tuyến 6 Báo cáo thực tập Thực hành hệ đo Anten Bước 5: Xác định góc nửa công suất trên các giản đồ bức xạ trong mặt phẳng E của bước 1 và bước 4. - Cách 1 cho bước 1 : Dùng cursors để xác định góc nửa công suất: Các giá trị hiển thị phía bên phải màn hình bao gồm 2 mức công suất ( tính theo dB), giá trị Bộ môn vô tuyến 7 Báo cáo thực tập Thực hành hệ đo Anten cực đại của búp sóng chính ( tính theo dB), vị trí của các con trỏ và sự chênh lệch giữa các vị trí này ( tính theo độ). - Cách 2 cho bước 1 : Đọc giá trị góc nửa công suất do phần mềm LVDAM- ANT tính ở cửa sổ chính. Bộ môn vô tuyến 8 Báo cáo thực tập Thực hành hệ đo Anten - Cách 3 cho bước 1 : Dùng cursor và lệnh Options.Đặt con trỏ tại -3dB Bộ môn vô tuyến 9 Báo cáo thực tập Thực hành hệ đo Anten - Cách 1 cho bước 4: Bộ môn vô tuyến 10 [...]... ca anten loa nh s dng phng phỏp th (anten loa ln tr thnh anten chun vi tng ớch c xỏc nh bc 3): Cỏc anten loa ln vn c t cỏch nhau 1 m v i mt vi nhau Dựng b iu khin suy gim ti u hoỏ vic nhn tớn hiu v ghi li cụng sut thu Theo kt qu ca bc 3 thỡ: PRef=PRec= 8dB Thay anten thu bng anten loa nh Lp h lp t lờn ct anten Gi nguyờn mc suy gim Cụng sut thu nh sau: B mụn vụ tuyn 22 Bỏo cỏo thc tp Thc hnh h o Anten. .. khong cỏch gia hai anten l 160cm Xoay anten thu v phỏt sao cho mt phng H ca chỳng song song vi ct anten B mụn vụ tuyn 17 Bỏo cỏo thc tp Thc hnh h o Anten Bc 3: Xỏc nh HPBW, t s F/B v tng ớch ca anten loa nh phng phỏp chun t gin bc x trong mt phng H v mt phng E thu thp bc 1 v 2 trong trng hp khong cỏch 2 anten l 160cm a./ Trong mt phng E: B mụn vụ tuyn 18 Bỏo cỏo thc tp Thc hnh h o Anten Gúc na cụng... của anten loa hình chóp, đặc biệt là góc nửa công suất, tỷ số trớc sau, độ tăng ích và vùng hiệu dụng của anten o Tính độ tăng ích của anten sử dụng phơng pháp chuẩn và phơng pháp thế Các thông số cần lu ý khi tính độ tăng ích anten loa hình chóp: A, B, lE, lH, 2.2> Thc nghim: 2.2.1 Thit b Cỏc phn t chớnh ca h thng bao gm: o Khi phỏt: mỏy phỏt RF, anten loa ln o Khi thu: bao gm h thng nh v anten Antenna... Thc hnh h o Anten Nhn xột: Nhỡn vo hai gin bc x trong 2 trng hp anten gm cú 3 chn t nh ta ó thc hin bc 3 v bc 4 thỡ chỳng ta thy gin bc x ca anten trong bc 3 cú cng ln hn chỳt ớt so vi cng bc x ca anten trong bc 4 iu ny chng t khong cỏch gia cỏc chn t cng nh hng ti cng bc x ca anten, tuy nhiờn s nh hng ny l khụng ln lm Bc 6: o gin bc x trong mt phng E ca anten Yaghi trong trng hp anten gm 4 phn... mụn vụ tuyn 25 Bỏo cỏo thc tp Thc hnh h o Anten Bc 2: o gin bc xtrong mt phng E ca anten Yagi trng hp anten gm phn t tớch cc (chn t na súng) v mt chn t phn x chiu di 178mm, cỏch chn t tớch cc mt khong A=0.15 n 0.25 , anten thu phỏt t cỏch hau r=1.5m Kt qu thu c nh sau: B mụn vụ tuyn 26 Bỏo cỏo thc tp Thc hnh h o Anten Bc 3: o gin bc x trong mt phng E ca anten Yagi trong trng hp cú mt chn t tớch... bc x ca anten, v chỳng ch lm tng cng bc x mt s hng v lm gim cng bc x mt s hng khỏc Bc 4: o gin bc x trong mt phng E ca anten Yaghi trong trng hp anten gm mt chn t tớch cc, mt chn t dn x chiu di 146mm, v mt chn t phn x chiu di 178mm t cỏch nhau mt khong 0.15 Kt qu thu c nh sau: B mụn vụ tuyn 27 Bỏo cỏo thc tp Thc hnh h o Anten Bc 5: o gin bc x trong mt phng E ca anten Yagi trong trng hp anten gm... 3.1.1> Cỏch xõy dng mt anten Yagi Hỡnh 3.1: Anten Yagi 6 chn t 3.1.2> Theo dừi s thay i ca gin bc x khi thay i s trn t S chn t 3 8,9 4 9,9 5 10,5 6 B mụn vụ tuyn Tng ớch 11,1 24 Bỏo cỏo thc tp Thc hnh h o Anten Bng 3-1 Tngớch ca anten Yagi vi s chn t khỏc nhau 3.1.3> Xỏc nh tng ớch, gúc na cụng sut v t s trc/sau t gin bc x ca anten Yagi 3.2 Thc nghim 3.2.1 Thc hin a/ Bờn phỏt: - Lp anten Yaghi lờn giỏ... x v dn x trong anten Yagi; v ó c quan sỏt c gin bc x ca cỏc anten cú s chn t khỏc nhau v c lng HPBW, F/B ca chỳng, tham chiu vi dipole na súng c lng tng ớch ca chỳng Cui cựng, chỳng ta ó thy c nh hng ca vic tng s chn t ti vic tng tng ớch ca loi anten ny o Ta thấy tăng ích của anten tỷ lệ với số chấn tử, khi số chấn tử càng nhiều thì tăng ích càng lớn, định hớng 3 chiều của anten tập trung cao (góc... thng nh v anten Antenna Position (gi tt l AP) c ghộp ni vi mỏy tớnh Anten cn o c lp t trờn h thng ny 2.2.2 Thc hin: Bc 1: o mt mỏt do truyn dn trong khụng gian t do t cỏch nhau 1 khong l 80cm v 160cm B mụn vụ tuyn 15 Bỏo cỏo thc tp - Thc hnh h o Anten Lp Anten thu l Anten loa ln t suy gim 10 dB, mỏy phỏt RF bt ch 10GHz, 1Khz Chỳ ý l 2 Anten phỏt v thu u c nh hng trong cựng mt phng H a/ Gin bc x o ... bi 1 - Dựng cỏp ng trc SMA ni anten Yaghi vi mỏy phỏt (Module tn s 1GHz) b/ Bờn thu: - Lp chn t na súng vo x nhụm sau ú lp anten lờn module quay sao cho tõm chn t na súng trựng vi trc quay ng thi dựng cỏp ng trc ni vi b suy gim 10 dB v ni vo module quay Bc 1: o gin bc x trong mt png E ca anten Yaghi ng vi trng hp ch cú mt phn t tớch cc (chn t na súng) khi anten phỏt v anten thu t cỏch nhau mt khong . tuyến 9 Báo cáo thực tập Thực hành hệ đo Anten - Cách 1 cho bước 4: Bộ môn vô tuyến 10 Báo cáo thực tập Thực hành hệ đo Anten - Cách 2 cho bước 4:. Báo cáo thực tập Thực hành hệ đo Anten - Cách 3 cho bước 1 : Dùng cursor và lệnh Options.Đặt con trỏ tại -3dB Bộ môn vô tuyến 9 Báo cáo thực tập