- Tính chất phân cực của anten thành phần:
Chương 4 Thiết kế anten vi dải công nghệ 3G áp
4.3.1 Thiết kế anten
Mơ hình anten MIMO với phần tử bức xạ là một monopole được cấu tạo bởi đường gấp khúc có tác dụng thu gọn kích thước. Lớp đế FR-4 hình chữ nhật với kích thước khá nhỏ gọn 64mm×83mm×16mm với hằng số điện môi là 4.4. Với tần số trung tâm là 2GHz thì khi đó kích thước của miếng bức xạ (monopole) sẽ phụ thuộc vào tần
số trung tâm, độ rộng của băng tần và hằng số điện mơi hiệu dụng của lớp đế. Kích thước tính tốn cụ thể của anten như ở Hình 4.4.
Từ cơng thức tính tốn trở kháng của ống dẫn sóng đồng phẳng thì một số trang Web đã dựa trên công thức này để đưa ra công cụ tính tốn hiệu quả. Sau đây là một cơng cụ trên trang: http://www1.sphere.ne.jp/i-lab/ilab/index_e.htm đã được tơi dùng để tính tốn trở kháng đặc tính của microstrip line dùng cho mơ hình.
Kích thước của đường tiếp điện vi dải, chiều dày lớp vi dải và hằng số điện môi tương đối của lớp đế sẽ quyết định trở kháng đặc tính của đường truyền vi dải. Với kích thước ghi trên hình 4.5, khi chọn lớp đế làm bằng FR4 có ε= 4.4, thì trở kháng đặc tính thu được sẽ đạt xấp xỉ là 50 Ohm.
Từ các yêu cầu của anten cho công nghệ băng thơng siêu rộng có thể chọn các thơng số tỷ số điện áp sóng đứng VSWR (Voltage Standing Wave Ratio), đồ thị bức xạ và hệ số tăng ích để đánh giá anten. Đối với các anten thiết kế, yêu cầu phải đạt VSWR < 2 trong dải tần số hoạt động. (Điều này tương đương với việc trong nhiều thiết kế anten sử dụng tiêu chí đánh giá hệ số tổn hao ngược RL-Return Loss nhỏ hơn -10dB trong dải tần số hoạt động).
Sau khi hồn tất q trình vẽ mơ hình anten, các thơng số như vật liệu miếng đế, vật liệu của GND, tần số cần quan sát, các thông số port, thơng số qt biến, thiết lập farfield…được định nghĩa. Ngồi ra, khác với các phần mềm mô phỏng khác, HFSS sử dụng phương pháp tính tốn trường điện từ FEM (Phương pháp phần tử hữu hạn) nên phải bổ sung AirBox để chương trình có thể tính tốn, phân tích trong phạm vi bên trong hình khối này. Nếu khơng báo lỗi thì sau một thời gian nhất định dể cho phần mềm xử lý và đưa ra kết quả, ta có thể quan sát được rất nhiều các thông số của anten: hệ số tổn hao ngược, trờ kháng, gain, đồ thị bức xạ phương hướng hay phân bố dịng bề mặt…
Hình 4. 5 Mơ hình anten được đề xuất
Hình 4. 6 Cơng cụ tính toán trở kháng vào của đường truyền vi dải