Mạng tiếp điện là thành phần có vai trò quan trọng trong các hệ thống vô tuyến sử dụng anten mảng. Đối với anten phát, mạng tiếp điện là thành phần phân phối tín hiệu từ một nguồn đầu vào đến các phần tử của anten mảng. Đối với anten thu, mạng tiếp điện là thành phần tổng hợp tín hiệu thu từ các thành phần của mảng. Mạng tiếp điện thường bao gồm các bộ phân chia công suất và biến đổi pha. Các mạng tiếp điện tích cực có thể bao gồm bộ xử lý tín hiệu, bộ suy hao và bộ dịch pha số điều chỉnh được để đáp ứng các yêu cầu thay đổi về đồ thị bức xạ của anten mảng theo thời gian thực.
Các mạng tiếp điện vi dải có ưu điểm là dễ tích hợp với anten mảng làm giảm kích thước hệ thống, giảm tổn hao vô ích do việc ghép nối sinh ra. Tuy nhiên, việc ghép nối mạng tiếp điện và anten mảng nếu không được thiết kế phù hợp có thểgây ra các ảnh hưởng không mong muốn làm thay đổi đặc điểm hoạt động của anten mảng. Một mạng tiếp điện được thiết kế tốt cần có khả năng cung cấp nguồn tín hiệu chính xác theo các phân bố đến các phần tử của anten mảng với trở kháng kết nối được phối hợp và ít tổn hao. Trên thực tế, bất kỳ cấu trúc mạng tiếp điện nào khi ghép nối vào anten mảng đều có gây ảnh hưởng nhất định đến hoạt động của anten mảng. Nguyên nhân có thểlà do ghép nối dẫn đến sự suy hao hoặc do mất phối hợp trởkháng giữa mạng tiếp điện và anten mảng hoặc do ảnh hưởng tương hỗ giữa các thành phần của mảng với nhau. Kích thước của mạng tiếp điện cũng là một yếu tố cần được xem xét. Mạng tiếp điện có kích thước lớn có thểlàm tăng tổn hao, ảnh hưởng tương hỗ và phát xạkhông mong muốn. Vì thế mạng tiếp điện cần được thiết kếvà được tính toán tối ưu đểphù hợp với các anten mảng cụ thể.
Các anten mảng tuyến tính vi dải thường sử dụng các mạng tiếp điện có thể được phân chia theo hai cấu trúc cơ bản là tiếp điện nối tiếp và tiếp điện song song [73]. Đặc điểm chính của các cấu trúc tiếp điện này như sau:
- Cấu trúc mạng tiếp điện nối tiếp
Mạng tiếp điện nối tiếp là mạng có các lối ra được ghép nối tiếp nhau [73]. Theo cấu trúc này, công suất được truyền lần lượt qua các cổng lối ra của mạng tiếp điện. Các kiểu tiếp điện nối tiếp được mô tảtrênHình 2.2.
Hình 2. 2. Cấu trúc mạng tiếp điện nối tiếp An- ten An- ten An- ten
Ưu điểm của cấu trúc tiếp điện nối tiếp là cấu tạo đơn giản, nhỏ gọn và suy hao đường truyền thấp do có ít tầng ghép nối. Tuy vậy, nhược điểm của anten mảng khi sử dụng tiếp điện nối tiếp làbăng thông hoạt động thường hẹp hơn so với băng thông của những phần tử anten đơn. Công suất cung cấp cho mỗi phần tử phải được chuyển tới từ phần tử trước đó, do vậy nếu việc ghép nối ở một phần tử bất kỳkhông tốt thì công suất phân bố tới các phần tử phía sau đó cũng sẽ bị ảnh hưởng. Một nhược điểm khác của mạng nối tiếp là tín hiệu tại các lối ra không đồng pha. Lý do là khoảng cách giữa các cổng lối ra của mạng tiếp điện thường được chọn nhỏ hơn một số nguyên lần bước sóng dẫn đến trễ pha của tín hiệu từ lối vào đến các cổng lối ra là khác nhau.
- Cấu trúc mạng tiếp điện song song
Mạng tiếp điện song song có nguyên lý thiết kế đơn giản. Không giống như anten mảng tiếp điện nối tiếp, mỗi phần tử của mảng này được cấp nguồn kích thích bởi một nhánh đường truyền độc lập với các phần tử khác. Thành phần cơ bản của một mạng tiếp điện song song thường bao gồm các bộ chia hai công suất hình Tcân bằng hoặc không cân bằng. Cấu trúc tiếp điện song song được mô tả tại Hình 2.3 [73].
(a) Số lối ra N = 2n (a) Số lối ra N ≠ 2n Hình 2. 3. Cấu trúc mạng tiếp điện song song
Do khoảng cách từ cổng lối vào tới các lối ra của mạng tiếp được thiết kế đều nhau nên lối ra của mạng tiếp điện song song là đồng pha. Tiếp điện kiểu song song còn có ưu điểm là có băng thông rộng. Tuy nhiên, mạng tiếp điện
song song thường có cấu trúc gồm nhiều tầng nên kích thước lớn, tổn hao công suất vô ích nhiều do số lượng lớn các nút giao cắt của đường truyền vi dải, đồng thời dễ bị ảnh hưởng tương hỗ giữa các thành phần của mảng làm giảm hiệu suất chung của anten mảng. Đây là nhược điểm chính của mạng tiếp điện này.