CHƯƠNG 5: ĂNGTEN VID ẢIVÀ ĂNGTEN UWB VID Ả
5.3.3. Các nguyên lý mở rộng băng thông ăngten a Nguyên lý biến đổi từ từ
5.3.3.a. Nguyên lý biến đổi từ từ
Ăngten là thiết bị biến đổi sóng điện từ ràng buộc trong dây dẫn thành sóng điện từ tự do trong không gian hoặc ngược lại. Do đó, để giảm nhỏ sự
phụ thuộc của trở kháng vào của ăngten với tần số, ăngten cần có kết cấu chuyển tiếp, nghĩa là kích thước của nó cần được biến đổi từ từ. Khi đó do sự
thay đổi từ từ của đường dây tiếp điện đến ăngten,trở kháng được biến đổi từ
từ và có ít sóng phản xạ.
5.3.3.b. Nguyên lý tự bù
Nếu chúng ta có một ăngten phẳng rộng vô hạn gồm các tấm dẫn điện vô cùng mỏng, có hình dạng tùy ý và được sắp xếp một cách nào đó để
khoảng trống giữa các tấm kim loại cũng có hình dạng giống như tấm kim loại ấy, sao cho chúng có thể đổi chỗ và bù khít cho nhau. Khi đó ta có tập hợp các ăngten điện và ăngten khe mắc song song với nhau. Trở kháng vào của các ăngten ấy là không phụ thuộc tần số vì khi ta tiếp điện cho ăngten đó, sự biến đổi dòng trên các miếng kim loại là như nhau nên trở kháng vào là không đổi.
5.3.3.c. Nguyên lý tương tự
Nếu biến đổi đồng thời bước sóng và tất cả các kích thước của ăngten theo một tỉ lệ giống nhau thì các đặc tính của ăngten sẽ không biến đổi. Hệ số
tỉ lệ này được gọi là tỉ lệ xích của phép biến đổi tương tự. Dựa vào nguyên lý này, có thể thiết lập các ăngten có đặc tính không phụ thuộc tần số bằng cách cấu tạo ăngten từ nhiều khu vực có kích thước hình học khác nhau. Kích thước hình học của các khu vực ấy tỉ lệ với nhau theo một hệ số nhất định. Khi ăngten làm việc ở một tần sốứng với bước sóng nào đó thì sẽ chỉ có một
khu vực của ăngten tham gia vào quá trình bức xạ. Khu vực này gọi là miền bức xạ của ăngten. Khi bước sóng thay đổi thì miền bức xạ cũng dịch chuyển
đến khu vực có tỉ lệ hình học phù hợp.
5.4. Kết luận
Trong chương này ta đã tìm hiểu tổng quan về ăngten vi dải, tiếp đến
đã đưa ra hai mô hình phân tích ăngten là mô hình đường truyền dẫn và mô hình hốc cộng hưởng, từđó có cách nhìn vật lý vào sâu bên trong cơ chế bức xạ của loại ăngten này nhằm phục vụ cho thiết kế thực tế. Kiến thức này là không thể thiếu khi muốn thiết kếăngten vi dải, đặc biệt loại ăngten vi dải rất khó thiết kế nhưăngten vi dải băng thông siêu rộng.
Ta cũng đã đi sâu tìm hiểu ăngten vi dải băng siêu rộng, xem những đặc tính của nó biến đổi như thế nào khi làm việc ở băng thông siêu rộng. Và cuối cùng những nguyên lý thiết kế ăngten băng thông siêu rộng được đưa ra làm cơ sở nền tảng cho thiết kế ở đây sau khi ta thực sự đi sâu phân tích và thiết kế một số loại ăngten vi dải băng thông siêu rộng điển hình.