Bằng máy Network Analyse ta có thể đo được các tham số của anten như: suy hao do phản xạ (S11), hệ số sóng đứng trên đường truyền vi dải (VSWR), trở kháng vào tại điểm đặt đầu đo (R + jX), … Sau đó thực hiện lập hệ đo trường bức xạ của anten. Từ hình 4.14 và 4.15, ta thấy dạng của đường cong hệ số phản xạ S11 và hệ số sóng đứng VSWR tương đổi khớp với mô phỏng trên HFSS.
Với giá trị hệ số phản xạ (Return Loss, hay S11) được chọn là: S11 = -8 dB, tương ứng với hệ số phản xạ VSWR = 2.5.
S11 (dB) = -20log10(VSWR) (4.2) Băng thông đo được trên máy Network Analyse tương ứng cho từng dải như sau:
Bảng 4.2. Băng thông thu được trên thực nghiệm
Băng tần Tần số Băng thông
GSM 856 MHz – 891 MHz 35 MHz UMTS WLAN 1941 MHz – 2235 MHz 2337 MHz – 2556 MHz 294 MHz 219 MHz
Bảng 4.3. Băng thông chuẩn cho các dải tần mong muốn
Băng tần Tần số Băng thông
GSM 890 MHz – 960 MHz 70 MHz DCS 1710 MHz – 1880 MHz 170 MHz PCS 1850 MHz – 1990 MHz 140 MHz UMTS 1920 MHz – 2170 MHz 250 MHz WLAN 2400 MHz – 2484 MHz 84 MHz
Băng thông chưa đủ để bao phủ tất cả 5 dải tần mong muốn như liệt kê trong bảng 4.3. Trong đó đặc biệt là các dải GSM, DCS, PCS. Anten được chế tạo mới chỉ bao phủ được 3 là GSM, UMTS và WLAN.
Khóa luận tốt nghiệp đại học Ngành: Thông tin vô tuyến
Hình 4.14. Tham số S11
Khóa luận tốt nghiệp đại học Ngành: Thông tin vô tuyến
Đồ thị so sánh kết quả mô phỏng và kết quả đo đạc thực nghiệm trên hình 4.16:
Hình 4.16. So sánh kết quả thực nghiệm và mô phỏng
Kết quả thực nghiệm hơi lệch so với kết quả mô phỏng có thể do một số nguyên nhân sau:
¾ Việc chế tạo anten được thực hiện theo phương pháp thủ công, do đó thành phần phối hợp trở kháng dải rộng có kích thước không chính xác như thiết kế. Điều này làm tăng hiện tượng sóng đứng trên đường truyền vi dải, do đó công suất truyền ra thành phần bức xạ giảm đi. Đồng thời làm giảm độ sâu cộng hưởng.
¾ Vật liệu chất nền (tấm điện môi mạch in) tại phòng thí nghiệm không phải là vật liệu tốt, vì vậy hằng số điện môi của chất nền εr không chính xác bằng 4.4, chiều cao chất nền h và độ dày dải dẫn điện t không hoàn toàn khớp với thiết đặt trên Ansoft HFSS và Ansoft Designer, các tham số mất mát do vật liệu điện môi cao hơn.
Khóa luận tốt nghiệp đại học Ngành: Thông tin vô tuyến
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ KHÓA LUẬN
HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
Khóa luận là bước mở đầu trong nghiên cứu, thiết kế và chế tạo anten mạch dải băng rộng có khả năng hoạt động tại nhiều băng tần. Tuy nhiên trong điều kiện cơ sở vật chất còn khó khăn, em đã thực sự cố gắng để đạt được một số kết quả thiết thực nhất định.
Hướng phát triển tiếp theo của khóa luận gồm những vấn đề sau:
¾ Tối ưu hóa các thiết đặt tham số trong phần mềm mô phỏng Ansoft HFSS 9.1 để thu được kết quả chính xác hơn nữa (Chi tiết trình bày trong phần phụ lục B). Một số tham số quan trọng trong đó là:
o Mesh Operations
o Chia dải tần cần quan sát thành các dải nhỏ hơn, thực hiện phân tích từng dải với tham số Solution frequency được chọn phù hợp cho từng dải. ¾ Làm tăng băng thông thêm nữa. Tập trung vào việc điều chỉnh kích thước của
nhánh cộng hưởng thứ 1, vị trí của điểm tiếp điện, và nghiên cứu chi tiết các ảnh hưởng của nhánh điều chỉnh (nhánh thứ 3).
¾ Lựa chọn bộ phối hợp trở kháng dải rộng khác có đặc tính tốt hơn. Cụ thể là bộ phối hợp trở kháng liên tục Klopfenstein (như chương 2 đã phân tích).
¾ Sử dụng các thiết bị chuyên dùng để chế tạo anten nhằm thực hiện chính xác các kích thước như thiết kế.
Khóa luận tốt nghiệp đại học Ngành: Thông tin vô tuyến
PHỤ LỤC