3.5. Kết luận và đánh giá
Thiết kế, chế tạo bộ khuếch đại siêu cao tần tạp âm thấp LNA làm việc ở băng X (từ 8GHz đến 12GHz) là một thử thách vô cùng khó khăn do tần số làm việc rất cao. Mạch khuếch đại chế tạo bị lệch tần so với mạch thiết kế, mô phỏng (9GHz so với 10GHz). Nguyên nhân là do:
- Mạch chế tạo không thể đạt độ chính xác tuyệt đối như mạch mô phỏng (sai số về chiều dài L và độ rộng W của đường truyền).
- Kỹ thuật chế tạo bao gồm phay mạch, hàn, linh kiện sử dụng chưa đảm bảo đủ tốt dẫn đến phát sinh nhiễu ký sinh gây ảnh hưởng đến mạch chế tạo.
- Điều kiện chưa cho phép thực hiện mô phỏng và đo thực tế sóng TEM điện từ trường nhằm thấy được sự phân bố đường sức điện từ trường trên đường truyền dẫn sóng. Qua đó, xác định và điều chỉnh các vấn đề gây ảnh hưởng tới mạch.
việc trong băng tần X (8 GHz đến 12 GHz).
Hệ số khuếch đại của mạch cao 12,646 dB (tại tần số 10 GHz), chưa xét đến suy hao do dây đo (2-3 dB). Mạch chế tạo có khả năng đáp ứng trong các máy thu radar cỡ nhỏ đến trung bình với các ứng dụng như giám sát thời tiết, bề mặt sân bay hay trên các tàu giám sát biển. Bộ LNA được thiết kế chế tạo như đã trình bày cần được tích hợp với bộ hạn chế bảo vệ LNA khi lắp vào tuyến thu của radar băng X.
KẾT LUẬN
Sau khoảng thời gian dài nghiên cứu, dưới sự hướng dẫn trực tiếp, tận tình của thầy PGS.TS Bạch Gia Dương, cùng với sự cố gắng của bản thân, đến nay toàn bộ luận văn đã được hoàn thiện, đáp ứng được các yêu cầu đặt ra về thiết kế, chế tạo bộ khuếch đại siêu cao tần tạp âm thấp làm việc ở băng X. Quá trình thực hiện đề tài là một trải nghiệm vô cùng hữu ích và thú vị, giúp em hiểu hơn về kỹ thuật siêu cao tần, cảm nhận và thấy được những khó khăn khi triển khai chế tạo các mạch siêu cao tần trong thực tế.
Các kết quả chính thu được trong quá trình thực hiện luận văn này bao gồm:
- Tìm hiểu tổng quan về các hệ thống radar bao gồm: lịch sử và sự phát triển của radar, các băng tần hoạt động của radar, nguyên lý hoạt động và cấu tạo chung của hệ thống radar, một số hệ thống radar nổi bật và ứng dụng của radar trên thế giới và tại Việt Nam.
- Nghiên cứu lý thuyết kỹ thuật siêu cao tần bao gồm lý thuyết đường truyền sóng, mạng cao tần, các phương pháp phối hợp trở kháng,…làm cơ sở cho việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo các mạch khuếch đại cao tần.
- Tìm hiểu và sử dụng thành thạo các công cụ phần mềm hỗ trợ cho việc nghiên cứu thiết kế như phần mềm mô phỏng ADS 2009, circuitCam 4.0, Altium,…
- Tìm hiểu về các linh kiện siêu cao tần, cụ thể là transistor GaAs FET SPF-3043. - Thiết kế, chế tạo thành công bộ khuếch đại siêu cao tần tạp âm thấp (LNA) làm
việc ở băng tần X dùng cho máy thu radar. Hệ số khuếch đại cao đạt 12,646 dB. Do thời gian hạn hẹp, kinh nghiệm và kiến thức thiết kế, chế tạo thực tế còn thiếu nên sản phẩm tạo ra còn nhiều hạn chế. Tần số mạch chế tạo bị lệch so với thiết kế mô phỏng mong muốn, chưa đủ điều kiện đo và đánh giá một số thông số như hệ số tạp âm (dù có kết quả mô phỏng), đường sức điện từ trường sóng TEM,…Hướng phát triền tiếp trong tương lai, em sẽ tiếp tục cập nhật bổ sung thêm về kiến thức trong lĩnh vực thiết kế chế tạo mạch siêu cao tần, hoàn thiện bộ khuếch đại làm việc tại tần số mong muốn và tiến tới thiết kế, chế tạo các thành phần quan trọng như bộ hạn chế công suất, bộ khuếch đại trung tần,…trong tuyến thu radar.
Tài liệu tham khảo Tài liệu Tiếng Việt:
[1] Bạch Gia Dương, Trương Vũ Bằng Giang (2013), Kỹ thuật siêu cao tần, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia, Hà Nội.
[2] Vũ Đình Thành (1997), Lý thuyết cơ sở Kỹ thuật siêu cao tần, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
[3] Ngô Thanh Xuân (2008), Bài giảng Radar hàng hải, Cao đẳng Nghề Bách Nghệ, Hải Phòng.
[4] Phan Anh (2007), Lý thuyết Kỹ thuật Anten, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật. [5] Trần Văn Hùng (2006), Báo cáo khoa học, hoàn thiện công nghệ thiết kế, chế tạo
bộ khuếch đại siêu cao tần tạp âm thấp, Bộ Khoa học và Công nghệ, Bộ Quốc Phòng.
Tài liệu Tiếng Anh:
[6] David.M.Pozar (2012), Microwave Engineering, John Wiley & Son, Fourth Edition.
[7] Guillermo Gonzaler (1984), Microwave Transistor Amplifiers Analysis and
Design, Prentice-Hall.
[8] Merrill I.Skolnik (1990), Radar handbook, McGraw-Hill, Second Edition.
[9] Merrill I.Skolnik (1981), Introduction to Radar Systems, McGraw-Hill, Second Edition.
[10] Bassem R. Mahafza and Atef Z. Elsherbeni(2004), MATLAB Simulations for
Radar Systems Design, Chapman & Hall/CRC.