II. Tổng quan lý thuyết anten loa
2.4 Các phương pháp hoàn thiện cấu trúc và tham số của anten loa
2.4.1 Tăng dải tần của anten loa theo đặc trưng hướng
Thành của loa song song với vector E được làm dưới dạng hàng rào
(Hình 2.15), khoảng cách giữa các thanh của hàng rào dH tăng dần dần từ đỉnh tới miệng loa. Ngoài ra, để loa làm việc được trong dải sóng λmin ÷λmax thì:
Ngun lý làm việc của loa này như sau: sóng hầu như đi qua các “cửa sổ” trên các thành nếu khoảng cách giữa các thanh (song song với E) dH > λ/2 và hầu như không đi qua được khi dH < λ/2. Vì thế với λmin < λ< λmax thì thành phần gần mặt mở là trong suốt đối với trường cịn phần gần đỉnh khơng trong suốt.
Mặt mở phát xạ hiệu dụng sẽ dịch chuyển dần về phía trước khi tăng bước sóng làm việc, khi đó, kích thước hình học tăng lên và như thế loa sẽ có đặc trưng hướng khơng thay đổi trong một dải tần rộng.
2.4.2 Làm giảm sự phản xạ từ cổ và miệng loa
Ở trên ta đã có nhận xét sự phản xạ ở cổ và miệng loa không lớn. Ở trong các thiết bị lớn, để giảm hơn nữa sự phản xạ này người ta có thể dùng một số biện pháp bổ sung. Để giảm sự phản xạ từ cổ loa người ta có thể dùng một thiết bị chuyển tiếp từ từ, chẳng hạn bộ chuyển tiếp hàm mũ (Hình 2.16).
Ngồi ra, bộ chuyển tiếp này cịn làm giảm biên độ của các sóng bậc cao có thể xuất hiện trong loa.
Có thể làm giảm sự phản xạ từ miệng loa bằng cách làm các thành vng góc với vector E có chiều dài khác nhau. Đồng thời:
Trong trường hợp này, sóng phản xạ từ 2 biên sẽ trái pha và sẽ bù trừ nhau đáng kể.
2.4.3 Làm giảm kích thước dọc của loa, hiệu chỉnh pha
Như ta đã thấy, chiều dài tối ưu của loa tỷ lệ với bình phương độ rộng của mặt mở của loa. Để đặc trưng hướng hẹp lại, ta phải làm loa có chiều dài khá lớn nhưng bề mặt cấu trúc làm như thế sẽ khơng có lợi. Phương pháp hiệu quả nhất để làm giảm chiều dài loa và hoàn thiện đặc trưng hướng là dùng các thấu kính đặt sát miệng loa và làm đồng đều pha trên mặt mở. Trong trường hợp đó, chiều dài loa gần bằng tiêu cự của thấu kính.
Một phương pháp có hiệu quả khác (nhưng khó khăn về kỹ thuật) là cuốn loa quanh một trục song song với mặt mở.
Phương pháp thứ 3 là thay thế một loa dài bằng một dàn gồm nhiều loa ngắn (Hình 2.17). Các anten này được kích thích đồng pha, do đó sai pha trên mặt mở giảm đi đáng kể. Trong trường hợp này có thể áp dụng các phương pháp tính tốn đối với hệ nguồn gián đoạn.
Dải thơng của dàn nhiều loa khá nhỏ so với dải thông của một loa dài.
Hình 2.17: Dàn đồng pha gồm nhiều loa.