Với tiêu chuẩn hội tụ được thiết đặt ở trên là: sự thay đổi cực đại của biên độ của tham số S phải nhỏ hơn 0.02 (giá trị mặc định), HFSS cần 6 bước thích nghi để thỏa mãn tiêu chuẩn hội tụ này. Hình 4.2 thể hiện quá trình hội tụ của lời giải.
Hình 4.2. Sự hội tụ của lời giải trong HFSS
Trong HFSS, ta thu được bảng này bằng cách click phải vào Resuls, sau đó chọn Solution Data. Số lượng bước thích nghi (Number of Passes) cực đại ta thiết lập ban đầu là 12, trong khi lời giải hội tụ chỉ sau 6 bước thích nghi. Biên độ cực đại của Delta S (Max Mag. Delta S) ta thiết lập ban đầu là 0.02, và khi lời giải hội tụ giá trị này chỉ là 0.0099079. Số lượng mắt lưới (khối tứ diện) tăng lên sau từng bước thích nghi. Khi lời giải hội tụ tại bước thích nghi thứ 6, hệ thống mắt lưới có 15791 khối tứ diện, hệ thống này sẽ lấp đầy toàn bộ không gian giới hạn bởi biên bức xạ như hình 4.3 dưới đây.
Khóa luận tốt nghiệp đại học Ngành: Thông tin vô tuyến
Nếu muốn đạt được kết quả chính xác hơn nữa, ta có thể thay đổi tham số “Minimum Number of Passes” tới giá trị lớn hơn 6. Và tiến hành phân tích lại.
Hình 4.3. Hệ thống mắt lưới khi lời giải hội tụ
Đồ thị hệ số phản xạ S11 (Return Loss) theo tần số cho anten được mô phỏng thể hiện trong hình 4.4a và 4.4b. Trong hình này thể hiện kết quả mô phỏng cho cả anten có nhánh điều chỉnh (nhánh thứ 3) và không có nhánh điều chỉnh.
Khóa luận tốt nghiệp đại học Ngành: Thông tin vô tuyến
Hình 4.4b. Đồ thị S11 cho anten không có nhánh điều chỉnh (nhánh thứ 3)
Hình 4.5. Đồ thị VSWR cho anten có nhánh điều chỉnh (nhánh thứ 3)
Với mất mát do phản xạ (Return Loss) S11 = -8 dB (tương ứng với hệ số sóng đứng VSWR = 2.5), ta thấy anten không có nhánh thứ 3 cộng hưởng gần các tần số 900 MHz và 2200 MHz, tuy nhiên băng thông chưa đủ để bao phủ tất cả 5 dải tần yêu cầu, đặc biệt là dải của WLAN và GSM. Còn anten có nhánh thứ 3 cộng hưởng gần các tần số 870 MHz, 2160 MHz. và 2380 MHz. Khi có nhánh thứ 3, tần số cộng hưởng của
Khóa luận tốt nghiệp đại học Ngành: Thông tin vô tuyến
anten được điều chỉnh tới xung quanh 5 dải tần ta mong muốn, đồng thời băng thông cũng gần đủ để bao phủ tất cả 5 dải yêu cầu. Tuy nhiên tần số cộng hưởng tại dải GSM không được sâu, và băng thông vẫn chưa đủ để bao phủ dải này. Ta cũng thấy rằng đỉnh cộng hưởng ở anten có nhánh thứ 3 sâu hơn.
Bảng 4.1. Tần số cộng hưởng và băng thông tương ứng của anten có nhánh thứ 3
Dải tần Tần số cộng hưởng Băng thông VSWR = 2.5
GSM (890 MHz – 960 MHz) 870 MHz 860 MHz – 880 MHz DCS (1710 – 1880 MHz) PCS (1850 – 1990 MHz) UMTS (1920 – 2170 MHz) WLAN (2400 – 2484 MHz) 2160 MHz 2380 MHz 1530 MHz – 2530 MHz Tiếp theo ta xem xét các giản đồ trường bức xạ được đưa ra bởi HFSS. Ở đây, ta chỉ quan tâm tới giản đồ bức xạ trường xa trong các mặt phẳng tọa độ XOY, XOZ và YOZ.
Hình 4.6. Giản đồ bức xạ trường xa trong mặt phẳng XOY
Từ các hình 4.6, 4.7 và 4.8 ta thấy, tại tần số 870 MHz, anten bức xạ có hướng trong mặt phẳng XOY và XOZ, bức xạ vô hướng trong mặt phẳng YOZ. Tuy nhiên, tại các tần số cộng hưởng cao hơn thì giản đồ bức xạ trong cả ba mặt phẳng bị méo dần so với tại tần số cộng hưởng 870 MHz.
Khóa luận tốt nghiệp đại học Ngành: Thông tin vô tuyến
Hình 4.7. Giản đồ bức xạ trường xa trong mặt phẳng XOZ
Khóa luận tốt nghiệp đại học Ngành: Thông tin vô tuyến
Hình 4.9. Giản đồ bức xạ 3D trường xa trong hệ tọa độ cực tại tần số 870 MHz
Hình 4.10. Giản đồ bức xạ 3D trường xa trong hệ tọa độ cực tại tần số 2160 MHz
Khóa luận tốt nghiệp đại học Ngành: Thông tin vô tuyến
Từ các giản đồ bức xạ trên ta thấy, khi tần số tăng lên thì giản đồ bức xạ của anten bị bóp méo dần, do ảnh hưởng của bức xạ của mặt phẳng đất, cũng như bức xạ do đường tiếp điện vi dải, cũng như sự lệch phối hợp trở kháng tăng lên.