CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG ANTEN TẠO CHÙM
3.2. Mô phỏng với thông số cụ thể - kết quả cho mô phỏng anten tạo chùm
Thiết kế và mô phỏng anten có các phần tử ở vị trí [x, y] =(-1:0.25:1,-1:0.25:1);
Tần số tín hiệu đầu vào f = 800 Hz
Tốc độ đi tín hiệu c = 340 m/s
Tần số lấy mẫu fs = 44.1x
Góc (0,180) và (-90 ,90)
Góc tín hiệu đi vào anten tạo chùm
Hình 3.10. Cường độ bức xạ của tín hiệu thu được của anten tạo chùm ở 2 mảng phẩn tử khác nhau .
Nhận xét : từ kết quả trên thu được một biểu đồ thông lượng (dB) gần tương tự nhau .
+ Ở góc -30 độ và 10 độ ở cả 2 mảng phần tử anten luôn thu lại được thông lượng thấp nhất
Nghĩa là : Đặt anten ở vị trí tiếp nhận tín hiệu ở 2 góc này sẽ thu lại được Cường độ bức xạ của tín hiệu thấp nhất
+ Ở góc -60 độ , -45 độ ,-20 độ , ,20 độ , 45 độ và 60 độ là Cường độ bức xạ của tín hiệu thu được là cao nhất nhất .
Nghĩa là : Đặt anten chùm ở vị trí tín hiệu đến cần tránh các góc kể trên để tín hiệu thu lại được có cường độ bức xạ lớn nhất.
Hình 3.11. Tín hiệu thu về biểu diễn theo 3 vị trí có độ lợi về mặt tín hiệu Theo hình 3.11. ta thấy được ở 3 vị trí ( Đó là 3 búp sóng có độ rộng lớn nhất . Ta thấy những điểm màu đậm chính là những tín hiệu có góc tạo bởi hệ tọa độ (-60 độ , -45 độ ,-20 độ, 20 độ , 45 độ và 60 độ)
và là các giá trị phụ thuộc vào 2 góc thành phần và . Đó là những búp sóng rộng nhất.
Hình 3.12. Những null và những búp sóng thu được của anten tạo chùm Null : là các rãnh giữa các búp sóng , hướng vào các SNOI.
Những búp sóng (beam) : hướng vào các SOI.
Hình 3.13. Tín hiệu có cường độ bức xạ cao đi vào anten tạo chùm có những búp sóng nhỏ và chiều rộng hẹp khả năng truyền đến tín hiệu quan tâm sẽ kém hơn.
So sánh 2 hình 3.14. và hình 3.15. ta thấy tín hiệu thu được có chất lượng khác nhau rõ rệt do có sự thay đổi về cường độ bức xạ tín hiệu đi vào (dB) và góc hợp với anten tạo chùm .
Hình dạng anten tạo chùm
Hình 3.14. Hình dạng anten tạo chùm trong mô phỏng 3D trên Matlab.
Qua hình 3.14 trên ta thấy những búp sóng nhô cao là những búp sóng có có độ rộng búp sóng tín hiệu đạt được lớn nhất so với các búp sóng còn lại .
Đây là một chùm các búp sóng có tính định hướng trong anten này , Khi ta nâng cường độ bức xạ ( độ lợi ) giá trị dB tăng thì màu của búp sóng càng rõ rệt và khả năng truyền tín hiệu càng tốt.
Tỷ lệ bit lỗi BER
Hình 3.15. Tỷ lệ lỗi bit BER của Beamforming
là rất thấp so với các anten không sử dụng công nghệ tạo chùm .
Nhận xét chung :
Trong khoảng từ -90 độ đến 90 độ thì góc nhọn của đồ thị bức xạ sẽ có giá trị nhỏ nhất ở vòng 0 độ sau đó càng về biên nó tăng rất nhanh,
Khi thay đổi pha của tín hiệu ta thấy độ rộng của bup sóng vẫn giữ nguyên chỉ có hướng của búp sóng chính là thay đổi. Như vậy bằng cách thay đổi pha của tín hiệu ta có thể quét búp chính đến hướng mà ta mong muốn.
thay đổi theo . Búp sóng chính vẫn giữ nguyên hướng cũ, nhưng hướng của các búp sóng phụ lại thay đổi . Càng về hai biên thì sự thay đổi này càng trở lên rõ rệt hơn.
Khi thay đổi biên độ của tín hiệu cũng làm cho độ rộng búp sóng thay đổi.
Tuy nhiên nó lại không làm cho búp sóng chính và búp sóng phụ thay đổi hướng .Ta có thể thấy công suất bức xạ thay đổi khá nhiều .
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 1. KẾT LUẬN
Đề tài: “Mô phỏng , thiết kế anten tạo chùm và ứng dụng trong mạng MANET” đã tìm hiểu được về những tính chất và đặc điểm của anten tạo chùm và nắm được cách hoạt động dựa trên các thuật toán cao cấp nhằm đạt được những hiệu quả trong truyền thông tín hiệu . Những ứng dụng của anten tạo chùm trong mạng di động tùy biến là những mức đột phá của công nghệ truyền thông hiện tại . 2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Trên cơ sở của đề tài em xin được có những khuyến nghị để phát triển hướng của đề tài như sau: Xây dựng được hệ thống mạng di động không dây có ứng dụng các anten có độ định hướng cao .