Tiếp theo, các kích thƣớc của anten sẽ đƣợc tối ƣu để xác định giá trị mà tại đó anten hoạt động ở tần số thiết kế. Anten đƣợc mô phỏng tối ƣu bằng cách thay đổi giá trị chiều dài tấm bức xạ Lp trong khi các tham số kích thƣớc khác đƣợc giữ cố định. Kết quả mô phỏng hệ số phản xạ của anten đơn với các giá trị Lp khác nhau đƣợc biểu diễn trong hình 3.3. Từ hình 3.3 ta thấy rằng tần số cộng hƣởng của anten đơn có thể dễ dàng điều chỉnh đạt tần số cộng hƣởng thiết kế khi thay đổi giá trị Lp .
(a)
(b)
Hình 3 3: phỏng hệ số phản xạ S11 với các giá trị Lp khác nhau khi Linset=8mm:
(a) Lp tha đổi từ 19 mm đến 21 mm với bƣớc nhảy 0,5mm, (b) Lp tha đổi từ 19 mm
đến 19,5 mm với bƣớc nhảy 20 mm
Tuy nhi n, để đạt phối hợp trở kháng tốt, cần tối ƣu vị trí tiếp điện, cụ thể là xác định độ sâu khoảng chèn Linset . Theo lý thuyết anten, khi trở kháng đƣờng tiếp điện và trở kháng vào của anten bằng nhau thì sẽ đạt cộng hƣởng
lý tƣởng. Vì vậy, với trở kháng đƣờng tiếp điện vi dải là 50Ω, ta cần xác định vị trí tiếp điện trên tấm bức xạ mà tại đó trở kháng bằng 50Ω . Với đặc điểm trở kháng lớn nhắt ở các cạnh rìa, giảm dần khi hƣớng về tâm và bằng không tại tâm của tấm bức xạ, độ sâu khoảng chèn sẽ đƣợc khảo sát và tối ƣu.
Hình 3.4 trình bày kết quả mô phỏng hệ số phản xạ của anten đơn với các độ sâu chèn Linset khác nhau. Từ hình 3.4 cho thấy độ sâu cộng hƣởng của anten thay đổi khi giá trị Linset thay đổi. Điều này hoàn toàn phù hợp với lý thuyết vì khi chiều dài Linset thay đổi, làm cho trở kháng vào anten thay đổi, từ đó làm cho phối hợp trở kháng giữa đƣờng tiếp điện và anten (tấm bức xạ) thay đổi theo. Từ kết quả mô phỏng cho thấy anten đạt phối hợp trở kháng tốt nhất khi Linset = 8 mm.
Hình 3 4: phỏng hệ số phản xạ S11 với các giá trị Linset khác nhau
Sau khi tối ƣu phối hợp trở kháng, ta xác định đƣợc giá trị kích thƣớc tối ƣu để anten cộng hƣởng ở tần số thiết kế 3,6 GHz. Từ kết quả mô phỏng ở hình 3.5, anten đạt cộng hƣởng ở tần số trung tâm là 3,6 GHz với băng thông -10dB là 100 MHz và độ sâu cộng hƣởng đạt -31,76 dB.
Hình 3 5: phỏng tối ƣu hệ số phản xạ S11 tại tần số 3,6 GHz
Anten đơn có đ thị bức xạ dạng định hƣớng trong mặt phẳng Theta với hệ số tăng ích đỉnh đạt 3,2 dBi. Kết quả mô phỏng đ thị bức xạ của anten đơn biểu diễn ở hình 3.5. Các tham số kích thƣớc tối ƣu của anten đơn đƣợc biểu diễn ở Bảng 3.2.
(a)
(b)
Hình 3 6: phỏng đồ thị bức xạ của anten đơn tại tần số 3,6 GHz: a Đồ thị bức xạ 2D b Đồ thị bức xạ 3D
Bảng 3 2: Các tham số ch thƣớc tối ƣu của anten
Ws Wp Winset Wf
40 18,13 4 3
Ls Lp Linset Lf
34 19,835 8 14