Trong mỗi hệ thống anten thực tế dù lớn hay nhỏ đều được cấu tạo từ các phần tử anten
cơ bản (anten lưỡng cực, anten vòng, anten roi ). Mỗi loại anten có một đặc tính bức
xạ khác nhau (hệ số định hướng, góc nửa công suất, góc giữa các không đầu tiên ) để
hiểu rõ bản chất của các anten cơ bản ta tiến hành khảo sát các đặc tính của các anten
này dùng bộ thí nghiệm Antenna trainer ATS05 của AMITEC cùng với phần mềm
AMITEC ANTENNA PLOTTING.
63 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 3159 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 95
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Chương
5
Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và
bằng phần mềm PCAAD
Trong mỗi hệ thống anten thực tế dù lớn hay nhỏ đều được cấu tạo từ các phần tử anten
cơ bản (anten lưỡng cực, anten vòng, anten roi…). Mỗi loại anten có một đặc tính bức
xạ khác nhau (hệ số định hướng, góc nửa công suất, góc giữa các không đầu tiên…) để
hiểu rõ bản chất của các anten cơ bản ta tiến hành khảo sát các đặc tính của các anten
này dùng bộ thí nghiệm Antenna trainer ATS05 của AMITEC cùng với phần mềm
AMITEC ANTENNA PLOTTING.
5.1. Giới thiệu ATS05 và phần mềm AMITEC ANTENNA PLOTTING
5.1.1. Bộ ATS05
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 96
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Hình 5.1 AMITEC TRAINER ATS 05
Hình 5.2 Bộ phát (transmitter)
LCD
Cho thấy tần số phát, dãy tần số hoạt động giới hạn là từ 86Mhz đến 860Mhz. Các
tần số này được lưu trong các ô nhớ. Các bước nhảy thay đổi tần số lên xuống là:
50Khz, 100Khz, 250Khz, 500Khz, 1Mhz, 10Mhz và 100Mhz. Tần số hiển thị khi
mở nguồn là tần số lưu trong ô nhớ trước khi tắt nguồn.
UP
Nút nhấn này dùng để tăng tần số theo bước nhảy đã được chọn. Ngoài ra nút này
còn dùng để cuộn lên menu lựa chọn và vị trí ô nhớ.
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 97
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
DOWN
Nút nhấn này dùng để giảm tần số theo bước nhảy đã được chọn. Ngoài ra nút này
còn dùng để cuộn xuống menu lựa chọn và vị trí ô nhớ.
MENU
Nút nhấn này dùng để lựa chọn chế độ làm việc cũng như là bước nhảy tần số từ
50Khz đến 100Mhz.
ENTER
Dùng để lưu các tần số riêng biệt tại các vị trí hiện thời của bộ nhớ. Và cũng được
dùng để lựa chọn và lưu trữ lại các bước nhảy tần số và thiết lập truyền dữ liệu nối
tiếp.
ESCAPE
Dùng để lưu các tần số riêng biệt tại các vị trí hiện thời của bộ nhớ. Và cũng được
dùng để lựa chọn và lưu trữ lại các bước nhảy tần số và thiết lập truyền dữ liệu nối
tiếp.
FM/CW
Công tắc gạt dùng để đo đạc anten khi các mức còn lại ở mức ổn định. FM dùng để
điều tần tiếng nói trong thông tin với độ di tần giới hạn 100Khz.
MIC/Int 1Khz
Công tắc gạt dùng để lựa chọn tín hiệu điều chế được đưa vào từ microphone hoặc
là tín hiệu sin 1Khz được phát ra từ bên trong.
FM diviation
Chiếc áp được dùng để thay đổi độ di tần của tín hiệu FM, khi xoay theo chiều kim
đồng hồ sẽ làm tăng độ di tần và ngược lại.
MIC
Dùng để kết nối với microphone nhận tín hiệu tiếng nói vào để điều tần theo tần số
sóng mang được hiển thị trên màn hình.
MOD EXT IN
Dùng để kết nối với các tín hiệu âm tần từ bên ngoài vào để điều tần theo sóng
mang đã được tạo ra.
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 98
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
RF OUT
Tại đây tần số được phát theo tần số từ 86Mhz-860Mhz, trở kháng ngõ ra của nó là
50 Ohms. Anten phát được kết nối với ngõ ra này dùng các đầu nối BNC. Với mức
ngõ ra khoảng 110 dBuV.
HIGH LOW
Lựa chọn hai chế độ, ở mức high mức tần số cao tần là 110dBuV. Ở mức low mức
tần số cao tần là dưới 40dB
Hình 5.3 Bộ thu (receiver)
Các nút UP, DOWN, MENU, ENTER, ESCAPE có chức năng tương tự như ở
phái phát.
RF IN
Tại đây tín hiệu được thu với dãy tần số từ 86-860Mhz. Trở kháng của nó là 50
ohms.
RS 232
Dùng để truyền dữ liệu với máy tính thông qua cáp RS 232. Để truyền được dữ liệu
thông qua cáp RS232 với máy tính ta cần ấm nút “MENU” nhiều lần đến khi hiện
chế độ truyền dữ liệu nối tiếp chọn “yes”. Kết nối cáp RS2323 với máy tính mở
giao diện phần mềm “AMITEC ANTENNA PLOTTING” lúc này xuất hiện hộp
thoại yêu cầu chọn cổng kết nối. Ta chọn “Comport1” và bắt đầu quá trình truyền
dữ liệu.
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 99
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
HIGH LOW
Ở mode “high” độ nhạy của máy thu là cực đại. ở mode “low” độ nhạy của máy thu
xấp xỉ 40dB trở xuống.
DOWN CONVERTER
Tại ngõ ra này tín hiệu có tần số 39Mhz, có thể dùng để kết nối vào các máy phân
tích phổ để xem điều chế FM và mức tín hiệu cao tần thu được. Khi tín hiệu thu
được cao tần thu được giảm thì tần số này cũng giảm theo xu hướng của bộ thu.
RSSI
Là bộ chỉ báo độ mạnh của tín hiệu thu được. Điện áp ngõ ra tại DC tại đây tương
ứng với mức của tín hiệu cao tần thu được.
FM DEMODULATION
Cho ra tín hiệu giải điều chế FM. Ta có thể nghe được tín hiệu giải điều chế này
thông qua loa.
VOLUME
Điều chỉnh âm lượng của tín hiệu đã được giải điều chế.
STEPPER IN
Cáp “stepper” có công tắc tại đầu cuối của cáp có thể dùng để kết nối với ngõ vào.
Điều chỉnh bộ thu ở chế độ “auto” ấn công tắc ứng với mỗi vị trí góc khác nhau
bằng cách xoay anten để vẽ đồ thị của anten. Lúc này các thu được tại các vị trí góc
khác nhau sẽ được lưu trong bộ nhớ.
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 100
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
5.1.2. Phần mềm AMITEC ANTENNA PLOTTING
Hình 5.4 Giao diện chương trình
Chương trình công suất theo dB và độ mạnh của trường theo hệ tọa độ cực. Hệ tọa độ
cực được biểu diễn dạng cực hay dạng vuông, theo thang từ cực đại cho đến cực tiểu
của 100dB. Thang của đồ thị có thể dạng logarit hay dạng tuyến tính. Mục đích chính
của đồ thị cực là cho phép ta hiểu rõ hơn về các đặc tính của anten.
Hình 5.5 Các giá trị mức của tín hiệu RF thu được tại
các góc tương ứng của anten
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 101
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Ta có thể tùy chọn chế độ xem tương ứng với hệ tọa độ vuông hay hệ tọa độ cực theo
thang tuyến tính hoặc log.
Hình 5.6 Đồ thị theo hệ tọa độ vuông góc.
Đồ thị dạng vuông góc rất có ích cho việc xem các búp phụ.
5.1.3. Phần mềm PCAAD
PCAAD là một công cụ mô phỏng các đặc tính của anten giúp người dùng có thể khảo
sát được các đặc tính như: tính hướng tính, hệ số định hướng của anten, độ lợi (hay độ
tăng ích), tính bức xạ của anten…
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 102
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Hình 5.7 Giao diện chương trình PCAAD
Chương trình cho phép khảo sát các anten dây, anten mảng, anten có độ mở, các
loại anten vi dải và các loại anten đường dây chữ T.
Chương trình cho phép người khảo sát vẽ được các đồ thị trong các hệ tọa độ cực,
hệ tọa độ vuông góc dạng 2-D và 3-D. Người khảo sát có thể khảo sát được các đặc
tính trở kháng sóng và tỉ số sóng đứng và tính toán phối hợp trở kháng theo sơ đồ
Smith.
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 103
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Hình 5.8 Hệ tọa độ cực
Hình 5.9 Hệ tọa độ vuông góc
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 104
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Hình 5.10 Đồ thị smith
5.2. Khảo sát các anten thực tế dùng ATS05 và phần mềm AMITEC
ANTENNA PLOTTING
5.2.1 Các anten khảo sát
Tên anten Hình ảnh thực tế
Dipole
Monopole
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 105
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Yagi 4el
Patch anten
Anten vòng vuông
Chữ V
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 106
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Mảng Broadside
Mảng Enfire
Bảng 5.1 Các anten khảo sát.
Chọn hệ trục cho anten khảo sát bằng bộ thí nghiệm ATS05 như sau: hệ tọa độ OXY
song song với mặt phẳng nằm ngang, trục OZ vuông góc với mặt phẳng nằm ngang.
Khoảng cách giữa anten phát và anten thu khi khảo sát là 1m, độ cao của anten phát và
anten thu so với bề mặt đặt giá để anten là 54cm. Tần số khảo sát là 0.6Ghz (600Mhz).
5.2.2 Anten dipole
Ta tiến hành khảo sát anten dipole trong môi trường lí tưởng:
Anten dipole là một anten bao gồm một phần tử bức xạ được chia thành 2 phần.
Đối với dipole có chiều dài nhỏ hơn
2
, tổng trở của nó tạo ra bởi điện dung, điện trở
bức xạ nhỏ, tổn hao ohmic lớn, độ rộng băng thông của tỉ số sóng đứng <1% so với tần
số thiết kế, độ định hướng
dBi8.1
.
Đối với dipole có chiều dài xấp xỉ
2
, trở kháng của nó khoảng 40-80 Ohms, độ định
hướng
dBi1.2
, băng thông của tỉ số sóng đứng gần bằng 5% của tần thiết kế.
Dipole có chiều dài lớn hơn
2
, lúc này trở kháng của anten thay đổi khoảng 150 đến
3000 Ohms hoặc hơn, khi đó đồ thị bức xạ của dipole trở nên phức tạp với các bức xạ
phụ, độ định hướng của dipole đạt cực đại tại chiều dài
28.1
.
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 107
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Hình 5.11 Các thông số của anten dipole mô phỏng
Anten dipole có chiều dài 24cm, bán kính 0.5 cm với tần số phát là 600Mhz, tương
ứng với tần số khảo sát trong bộ thí nghiệm ATS05. Ta xác định được một số các
thông số đặc tính của anten như hình vẽ trên: trở kháng vào của anten là 79.7 + j13.8
Ohms. Độ lợi 2.1dB.
Anten được đặt song song với trục OZ như hình 5.17
Hình 5.12 Bố trí anten dipole trong không gian
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 108
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Hình 5.13 Đồ thị bức xạ của anten dipole trong hệ tọa độ cực
Hình 5.14 Đồ thị hàm ARFAC trong hệ tọa độ cực
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 109
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Khảo sát dipole khi thay đổi chiều dài
4
,
ta có được đồ thị bức xạ của dipole thay
đổi như sau:
Hình 5.15 Đồ thị bức xạ của dipole khi chiều dài là
4
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 110
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Hình 5.16 Đồ thị bức xạ của dipole khi chiều dài là
Ta thấy rằng khi thay đổi chiều dài của dipole thì góc nửa công suất (HPBW) giảm
dần ứng với chiều dài
4
là 86.8
0
,
2
là 78.3
0
,
là 44.6
0. Khi tăng chiều dài lúc này
hệ số định hướng của anten tăng nhưng đến chiều dài hơn
thì đồ thị bức xạ sẽ bắt đầu
xuất hiện các búp phụ.
Hạn chế phần mềm PCAAD trong điểm này là không thể tăng chiều dài dipole lớn hơn
để khảo sát.
Trong thực tế ta tiến hành khảo sát dipole có chiều dài
2
(24cm), tần số khảo sát là
600Mhz, khoảng cách anten phát và anten thu là 1m.
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 111
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Hình 5.17 Anten dipole thu và anten yagi 4 phần tử phát.
Đặt anten dipole trên giá 3 chân song song với hệ trục nằm ngang, xoay anten phát yagi
4 phần tử ứng với mỗi bước nhảy 50 ta có được đồ thị bức xạ của anten thu được:
Hình 5.18 Dạng đồ thị bức xạ của anten dipole trong hệ tọa độ cực
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 112
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Hình 5.19 Đồ thị bức xạ đo của dipole vẽ theo thang log
Từ đồ thị trên ta xác định được:
Độ lợi cực đại của anten thu là: 47.4000001dB.
Trên đồ thị vòng tròn màu đỏ ứng với vị trí mà công suất giảm đi -3dB. Từ đây ta
xác định được góc nửa công suất (HPBW) là 570 (ứng với vị trí chấm tròn màu đỏ đến
chấm tròn màu xanh trên đồ thị hoặc ta có thể quan sát được kết quả từ khung “cursor
measurement” trên giao diện phần mềm.). Góc giữa các không đầu tiên (BWFN) tương
ứng là: 1330 tương ứng với hình sau:
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 113
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Hình 5.20 Góc giữa các giá trị không đầu tiên
Hình 5.21 Tỉ số trước sau (FBR)
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 114
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Tương ứng trên hình ta có tỉ số trước sau (FBR) là 4.43 dB.
Hình 5.22 Đồ thị bức xạ của anten dipole theo thang log trong hệ tọa độ vuông góc
5.2.3 Anten monopole
Tương tự như anten dipole, anten monopole có đồ thị bức xạ vô hướng, cường độ bức
xạ bằng nhau theo phương ngang nhưng thay đổi theo chiều dọc.
Do hạn chế của phần mềm PCAAD nên chúng ta không có được kết quả khảo sát anten
monopole trong môi trường lí tưởng, ta chỉ khảo sát trong môi tường thực tế.
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 115
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Hình 5.23 Anten monopole trong không gian khảo sát.
Hình 5.24 Đồ thị bức xạ của anten monopole
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 116
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Hình 5.25 Đồ thị bức xạ đo được trong thang tuyến tính hệ tọa độ vuông góc.
Hình 5.26 Các giá trị độ lợi đo được tại các góc quay anten khác nhau
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 117
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
5.2.4 Anten yagi
Anten yagi-uda là một hệ thống bức xạ gồm một số phần tử dipole thẳng như sau:
Một phần tử được cấp điện trực tiếp bằng đường dây truyền dẫn gọi là Driven (phần tử
được cấp điện), còn các phần tử còn lại được gọi là các bộ bức xạ ký sinh mà dòng của
nó được cảm ứng bằng cách ghép tương hỗ, thông thường phần tử được cấp điện của
yagi là dipole bẻ vòng nhưng trong thí nghiệm này phần tử được cấp điện được dùng là
dipole thẳng. Bộ bức xạ này được thiết kế để hoạt động như là hệ thống bức xạ trục,
các phần tử kí sinh theo chiều bức xạ thuận là các thanh hướng xạ, theo chiều ngược lại
gọi là thanh phản xạ.
Tiến hành khảo sát anten yagi bằng phần mềm PCAAD:
Hình 5.27 Các thông số của anten yagi 4 phần tử khảo sát trong phần mềm PCAAD.
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 118
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Hình 5.28 Bố trí anten yagi trong mặt phẳng khảo sát.
Anten được đặt song song với trục OZ trong hệ tọa độ.
Hình 5.29 Đồ thị bức xạ của anten yagi khảo sát bằng PCAAD.
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 119
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Hình 5.30 Đồ thị bức xạ dạng 3-D của anten yagi 4 phần tử.
Hình 5.31 Đồ thị hàm ARFAC của anten yagi 4 phần tử.
Từ các đồ thị thu được khảo khi khảo sát anten yagi 4 phần tử ta thu được giá trị các
thông số của anten như sau: góc nữa công suất HPBW là 46.60. Tỉ số trước sau FBR là
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 120
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
5.1dB, độ lợi anten (hay độ tăng ích) là 5.8 dB. Trở kháng sóng của anten là 110.7 +j
106.6 Ohms.
Khảo sát anten yagi khi thay đổi các thông số của anten ta có được kết luận như sau:
Chiều dài và đường kính của các phần tử cùng với khoảng cách giữa các phần tử xác
định đặc tính của của anten.
Kích thước và đường kính của driven hay phần tử được cấp điện (dipole feed) có ảnh
hưởng nhỏ đến độ lợi hướng búp chính nhưng có ảnh hưởng đáng kể đến trở kháng ngõ
vào và độ lợi của bức xạ ngược.
Kích thước và khoảng cách của phần tử phản xạ có ảnh hưởng tương tự như driven đối
với các thông số độ lợi hướng búp chính, trở kháng vào và độ lợi bức xạ ngược.
Các phần tử dẫn xạ là phần quan trọng nhất trong việc thiết kế yagi, nó điều khiển trở
kháng ngõ vào, các mức bức xạ phụ và tỉ số trước sau của anten.
Thông thường driven có kích thước nhỏ hơn
2
.
Chiều dài các phần tử dẫn xạ thường nằm trong giới hạn từ 0.4 đến 0.45
, nhưng các
phần tử dẫn xạ không nhất thiết phải cùng chiều dài hoặc đường kính.
Khoảng cách giữa các phần tử dẫn xạ: 0.3 đến 0.4
. Khoảng cách giữa các phần tử
dẫn xạ không nhất thiết phải bằng nhau.
Khoảng cách giữa phần tử dẫn xạ và phần tử phản xạ: 0.4
.
Khảo sát anten yagi trong thực tế: anten yagi 4 phần tử gồm, một thanh phản xạ chiều
dài 26cm, một thanh driven chiều dài 24cm, và hai thanh hướng xạ chiều dài lần lượt là
22cm và 20cm. Do hạn chế của thiết bị nên ta không thể tiến hành thay đổi các thông
số để kiểm tra so với môi trường lí tưởng.
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 121
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Hình 5.32 Bố trí anten yagi để khảo sát.
Hình 5.33 Đồ thị bức xạ của anten yagi 4 phần tử ở thang log
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 122
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Từ kết quả trên hình vẽ ta có được góc nửa công suất HPBW là 270.
Hình 5.34 Tỉ số trước sau (FBR) của anten yagi 4 phần tử
Từ kết quả trên hình vẽ ta có tỉ số trước sau của anten yagi 4 phần tử là 21.9 dB.
Hình 5.35 Góc giữa các không đầu tiên (BWFN)
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 123
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Hình 5.36 Đồ thị bức xạ đo ở thang tuyến tính trong hệ tọa độ vuông góc
Từ đồ thị ở thang tuyến tính ta xác định được giá trị cực đại của các búp phụ tương ứng
là 28.9dB tại 910 và 27.76dB tại 2950.
Từ hình vẽ ta xác định được giá trị giữa các không đầu tiên (BWFN) là 1050.
5.2.5 Patch anten
Patch anten là một loại anten thông dụng thường được thấy dưới dạng được bọc trong
một vòm bọc anten bằng nhựa, là một loại anten vi dải vuông. Thông thường một anten
vá (patch) được xây dựng trên một nền điện môi.
Trong thực tế việc chế tạo anten vi dải đơn giản, chi phí sản xuất thấp mà anten lại có
kích thước nhỏ, bề dày mỏng, lại có khả năng phân cực tuyến tính và cấp nguồn khá
đơn giản. Tuy nhiên, anten vi dải lại có băng thông hẹp, độ lợi thấp và chỉ bức xạ trong
nửa không gian trên mặt đất. Có nhiều cách cấp nguồn cho anten vi dải nhưng trong
phần khảo sát này ta khảo sát phương pháp cấp nguồn bằng probe đồng trục.
Thông thường băng thông của anten vi dải được xác định trong vùng tần số mà tỉ số
sóng đứng điện áp nhỏ hơn 2 (hay tổn hao ngược nhỏ hơn -10dB). Đối với các ứng
dụng đặc biệt tỉ số sóng đứng điện áp nhỏ hơn 1.5 (tổn hao ngược nhỏ hơn -14dB). Độ
định hướng của anten vi dải được tính như sau:
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 124
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
radP
U
U
U
D max
0
max
0
4
Với
d
Wk
V
Prad
3
0
0
0
2
0
sin
cos
cos
2
sin
2
Dựa vào anten patch trong thực tế tại phòng thí nghiệm ta tiến hành khảo sát với các
thông số anten cấp nguồn bằng probe đồng trục, chiều dài miếng vá là 11cm, chiều
rộng của miếng vá là 9cm, độ dài của miếng lót là 0.1cm, hằng số điện môi được chọn
bằng 5 (đối với chất liệu maica, nhựa).
Hình 5.37 Các thông số của anten patch khảo sát bằng PCAAD.
Nghiên cứu khảo sát và ứng dụng anten trong thông tin vô tuyến Trang 125
Chương 5 Khảo sát đặc tính một số anten trong thực tế và bằng phần mềm PCAAD
Hình 5.38 Đồ thị bức xạ dạng 2-D của anten patch.
Hình 5.