Sau khi tính toán, tối ưu các kích thước của ăng ten, tôi thu được các kết quả khá tốt các tham số như độ tăng ích, độ định hướng và độ tổn hao do phản xạ S11 tại tần số hoạt động trung tâm f 2,45 GHz đáp ứng các điều kiện đối với hệ truyền công suất không dây tại tần số 2,45 GHz.
Có rất nhiều nhà nghiên cứu đã và đang quan tâm tới các rectenna, đặc biệt là các ma trận rectenna có công suất cao với khoảng cách truyền lớn. Trong hệ truyền công suất không dây phải sử dụng ma trận rectenna có khả năng thu được công suất cỡ vài oát thì hệ mới đạt được hiệu suất cao và công suất lớn [9].
Hình 3. 13: ơ đồ sắp xếp ma trận rectenna
d r
45
Tiếp theo, tôi tiến hành thiết kế, mô phỏng ma trận rectenna sắp xếp các phần tử ăng ten trên tấm phản xạ bằng kim loại như trên Hình 3. 13. Các phần tử rectenna được sắp xếp theo hàng đồng thời nằm trên ba đỉnh của một tam giác đều.
Ta có diện tích khẩu độ của ăng ten:
2 2 4 r D A r (3.4)
Từ phương trình (3.4), ta suy ra bán kính của khẩu độ ăng ten là:
2
r D
(3.5)
Theo tính chất của tam giác đều, ta có 3 3 r d. Do đó,: 3 2 d D (3.6)
với D là độ định hướng của ăng ten.
Việc sắp xếp các chấn tử ăng ten nằm trên ba đỉnh của tam giác như vậy đảm bảo sự chồng ch o của khẩu độ giữa các ăng ten rectenna gần nhau là nhỏ nhất và toàn bộ ma trận được phủ bởi các khẩu độ ăng ten rectenna [22].
Như đã nói ở trên, nếu chỉ sử dụng ăng ten đơn trong hệ truyền công suất không dây thì hiệu suất và công suất thu được rất thấp, độ định hướng không cao nên không thể đáp ứng được các yêu cầu đối với hệ này. Muốn đảm bảo các yêu cầu trong hệ truyền công suất không dây này, các ăng ten đơn thường được sắp xếp thành ma trận với các cách sắp xếp cũng rất đa dạng tùy thuộc vào từng ứng dụng khác nhau. Trong luận văn này, tác giả sử dụng mô hình ma trận rectenna thử nghiệm với 4 (phần tử) x 4 (phần tử), 4 (phần tử) x 8 (phần tử) với mục đích tạo kích thước gần tương đương với kích thước ăng ten phát để tăng hiệu suất của cả hệ.
46