3.3 Thiết kế mảng cho hệ thống ăng ten
Thiết kế một mảng ăng ten hay gọi tắt là ăng ten mảng là một tập hợp gồm nhiều ăng ten đơn kết liên kết với nhau, hoạt động như một phần tử ăng ten duy nhất để truyền và nhận sóng vơ tuyến trong một hệ thống truyền thơng tin không dây. Các phần tử ăng ten đơn riêng lẻ thường được kết nối thiết kế vào một máy thu hoặc máy phát duy nhất với các đường tiếp điện cho từng phần tử được quy định về pha cụ thể. Một mảng ăng ten hoạt động như một phần tử ăng ten thường có hệ số tăng ích cao hơn so với từng
phần tử ăng ten riêng lẻ. Bên cạnh đó một tính chất vơ cùng quan trọng trong việc tạo một mảng ăng ten đó là khả năng định hướng tốt. Như chúng ta đã biết ngày nay với sự tăng vọt của các thiết bị di động với lưu lượng dữ liệu đang tăng một cách chóng mặt khơng thể phủ nhận các sóng 3G, 4G ngày càng yếu đi. Do đó lợi ích của việc định hướng tốt trong mảng ăng ten sẽ giúp điều chỉnh các búp sóng đến những nơi cần sử dụng sóng di động chia ra theo vai trị quan trọng khác nhau thay vì phân bố đều ở tất cả mọi phía gây ra tiêu tốn năng lượng. Một lưu ý cho mảng ăng ten là số lượng phần tử ăng ten riêng lẻ được sử dụng càng lớn thì độ lợi càng cao và chùm tia càng hẹp. Ví dụ như một số mảng ăng ten chẳng hạn như radar mảng pha quân sự bao gồm hàng nghìn ăng ten riêng lẻ.
3.3.1 Yêu cầu kỹ thuật với một mảng ăng ten
Các yêu cầu đối với mảng ăng ten phân cực kép được đưa ra dưới đây:
• Băng thông hoạt động (S11 > -10dB): 2.52 GHz - 2.66 GHz và 3.56 – 3.64 GHz với tần số trung tâm là 2,8 GHz
• Độ lợi thực tế đạt: 15.8 dBi ở dải dưới và 14.3 dBi ở dải trên
• Sự cách ly giữa các cổng: < -18dB
• Độ rộng búp sóng nữa công xuất trong mặt phẳng V: xấp xỉ 13° tại tần số 2.6 GHz và xấp xỉ 10° tại tần số 3.6 GHz
• Độ rộng búp sóng nửa cơng xuất trong mặt phẳng H: xấp xỉ 52° tại tần số 2.6 GHz và xấp xỉ 38° tại tần số 3.6 GHz
• Phân cực chép thấp
3.3.2 Thiết kế mảng ăng ten