So sánh kết quả mô phỏng và đo đạc đồ thị bức xạ của mảng

Một phần của tài liệu (LUẬN án TIẾN sĩ) nghiên cứu phát triển anten mảng vi dải có độ lợi cao, mức búp phụ thấp luận án TS kỹ thuật điện, điện tử và viễn thông 95202 (Trang 93 - 96)

Kết quả cho thấy SLL khá thấp, đạt -25 dB ở tần số 4,95 GHz. Kết quả mô phỏng và đo đạc phân cực chéo cho thấy mảng có mức phân cực chéo dưới -15 dB

đo đạc thực nghiệm đối với đại đa số các tham số chính của anten. Tuy vậy, so sánh kết quả đo đạc đồ thị cũng cho thấy tại một vài điểm, dạng bức xạ chưa thực sự đồng nhất với kết quả mô phỏng. Nguyên nhân cơ bản dẫn đến sự sai khác này do điều kiện phòng đo chưa thực sự đạt tiêu chuẩn, diện tích khá hẹp, thiết bị đo đặt khá sát tường (không có xốp hấp thụ), diện tích xốp chống nhiễu nhỏ,… gây phản xạ, nhiễu đa đường ảnh hưởng đến dạng bức xạ của anten.

Bảng 3.6: So sánh mẫu anten đề xuất với tài liệu tham khảo Mẫu Kích thƣớc (0) Tần số làm Mẫu Kích thƣớc (0) Tần số làm việc (GHz) Điện môi Độ lợi (dBi) SLL (dB) [38] 4,6×1,05×0,29 (8×1 phần tử) 3,5 2,65 14,8 -25 [44] 12,17×2,09×0,25 (8×1 phần tử) 12,0 2,1 14,0 -20 [47] (8×1 phần tử) --- 9,7 3,55 15,0 -20 [Đề xuất] 3,22×2,72×0,17 (8×1 phần tử) 4,95 2,33 12,9 -25,2

Kết quả đo đạc độ lợi của anten mảng đề xuất đạt 12,98 dBi ở tần số 4,95 GHz, phù hợp với kết quả mô phỏng mẫu anten (12,9 dBi). Để đánh giá qui trình và kết quả thiết kế, chế tạo mẫu anten mảng đề xuất, một số tham chiếu đã được khảo sát và so sánh như được trình bày ở bảng 3.6. Như vậy, mẫu anten đề xuất có SLL thấp hơn so với cả ba mẫu anten đã công bố trước, có độ lợi thấp hơn so với các công bố [44] và [47]. Mẫu anten trong công bố [38] có độ lợi cao hơn so với mẫu anten đề xuất, nhưng khả năng nén búp phụ thấp hơn và có cấu trúc 3D, khá phức tạp trong thiết kế, chế tạo so với mẫu anten đề xuất.

Tổng hợp các kết quả mô phỏng và đo đạc mẫu anten đề xuất cho thấy các đặc tính của anten phù hợp với yêu cầu thiết kế đã đặt ra và những ưu điểm về SLL và độ lợi của anten đề xuất với các mẫu anten đã đề xuất trước đây. Mô hình anten đề xuất hoàn toàn có thể áp dụng vào thực tiễn cho hệ thống WLAN chuẩn 802.11ac ngoài trời, dịch vụ truyền thông vô tuyến tổng hợp GWCS (4,94 ˗ 4,99 GHz),… Các kết quả này cũng đã được công bố tại các công trình [5-6].

3.3. Anten mảng vi dải tiếp điện nối tiếp Chebyshev có độ lợi cao và mức búp phụ thấp búp phụ thấp

Anten mảng vi dải tiếp điện song song có nhược điểm là kích thước khá lớn với nhiều điểm gián đoạn, sử dụng nhiều bộ chia công suất, đó là những nguyên nhân tạo nên các bức xạ giả làm giảm khả năng nén búp phụ [55]. Trong khi đó, mạng tiếp điện nối tiếp có chiều dài đường tiếp điện ngắn hơn nên kích thước tấm nền điện môi và anten nhỏ, làm giảm bức xạ giả. Do vậy, anten mảng tiếp điện nối tiếp có khả năng nén búp phụ tốt hơn cũng như kích thước, khối lượng nhỏ hơn [56]. Trong phần này, luận án đề xuất một kĩ thuật tạo phân bố Chebyshev trên mạng tiếp điện nối tiếp cho mảng vi dải và áp dụng để xây dựng anten mảng với phần tử anten DSPD. Kĩ thuật này được thực hiện bằng cách sử dụng dây chêm hở mạch hoạt động như một tụ điện cho phép điều chỉnh biên độ kích thích các phần tử anten của mảng.

Qui trình thiết kế anten mảng vi dải đã được trình bày trong mục 3.1. Trong đề xuất này, từng bước của qui trình thiết kế anten mảng vi dải tiếp điện nối tiếp sử dụng trọng số Chebyshev và phần tử anten DSPD sẽ được cụ thể hóa. Yêu cầu thiết kế đối với anten mảng vi dải đề xuất được tổng hợp trong bảng 3.7. Trong đó, tần số trung tâm được lựa chọn 5,5 GHz cho các ứng dụng hệ thống WLAN chuẩn 802.11ac hoặc các ứng dụng khác trong băng tần C.

Bảng 3.7: Yêu cầu thiết kế anten mảng vi dải tiếp điện nối tiếp Chebyshev

Thông số Yêu cầu

Tần số trung tâm 5,5 GHz

Băng thông 200 MHz (S11≤ -10 dB)

SLL ≤ -25 dB

Vật liệu chất nền Roger RT/Duroid 5870tm

Độ rộng búp sóng trong mặt phẳng xoz ≤ 150

3.3.1. Tính toán số lƣợng phần tử

Thực hiện tương tự như ở phần 3.2.1, trong trường hợp này số lượng phần tử của mảng được xác định gồm 10 phần tử để hướng tới thiết kế mảng búp sóng dải quạt với các góc nửa công suất tại hai mặt phẳng xoz và yoz khoảng 100 ×700, độ định hướng khoảng 18 dB. Ngoài ra, mục tiêu của quan trọng của anten mảng đề xuất là SLL phải đạt dưới -25 dB. Đồ thị bức xạ mảng ULA 10×1 phần tử với khoảng cách liên phần tử bằng 0,750 như tại hình 3.18.

Một phần của tài liệu (LUẬN án TIẾN sĩ) nghiên cứu phát triển anten mảng vi dải có độ lợi cao, mức búp phụ thấp luận án TS kỹ thuật điện, điện tử và viễn thông 95202 (Trang 93 - 96)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(126 trang)