BÁO CÁO THỰC HÀNH
THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG VÀ KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ANTEN VI DẢI
I. MỤC ĐÍCH
Giúp cho sinh viên hiểu được vai trò, vị trí của anten trong các hệ thống truyền thông vô tuyến. Sinh viên được tiến hành mô phỏng khảo sát các thông số kỹ thuật của anten bằng phần mềm mô phỏng HFSS, tính toán thiết kế và chế tạo anten vi dải hoạt động ở dải tần yêu cầu, sử dụng máy phân tích mạng (network analyzer) Để đo đạc khảo sát các thông số kỹ thuật của một số anten mẫu.
II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Anten là thiết bị quan trọng không thể thiếu trong mọi hệ thống truyền thông không dây. Nó là thiết bị chuyển đổi sóng điện từ ràng buộc trong các hệ định hướng thành sóng điện từ lan truyền trong không gian tự do và ngược lại. Anten và đường dây dẫn (feeder) Đóng vai trò là thiết bị ghép giữa các mạch điện tử và không gian tự do, feeder là bộ phận giao tiếp giữa anten và mạch điện tử.
Ngõ vào của feeder phải phối hợp trở kháng với máy phát, còn antenna phát nhận năng lượng từ máy phát qua feeder và bức xạ ra không gian. Ngoài việc phối hợp trở kháng yêu cầu đối với anten còn phải đáp ứng về độ lợi và phương hướng bức xạ.
Hiện nay, tùy thuộc vào mục đích sử dụng của các hệ thống truyền thông vô tuyến người ta sử dụng rất nhiều loại anten khác nhau, như anten parabol với độ lợi và tính định hướng cao thường được sử dụng trong truyền hình, thông tin vi ba, thông tin vệ tinh.. .
Còn ở đầu cuối thường sử dụng các loại anten nhỏ như anten Yagi, anten dây,.. . Và đặc biệt cùng với sự phát triển mạnh mẽ về công nghệ của các đầu cuối di động thì anten vi dải ngày càng được sử dụng rộng rãi và không ngừng cải tiến để đáp ứng nhu câu của ngươi sử dụng.
Anten vi dải (hay anten mạch in) Có kích thước rất nhỏ có cấu tạo gồm một lớp kim loại là mặt bức xạ, một lớp kim loại khác gọi là mặt đất (màn chắn kim loại), một lớp điện môi giữa hai lớp kim loại trên và bộ phận tiếp điện. Anten vi dải có nhiều hình dạng như hình tròn, hình tam giác, hình vuông, hình chữ nhật.. . Trong đó, loại phổ biến nhất có kết cấu hình chữ nhật vì có hướng tính, độ lợi cao đồng thời dễ kết hợp với các mạch điện tử trên cùng một mạch in.
Các thông số kỹ thuật cơ bản của anten
-Tần số công tác của anten là tần số cộng hưởng của anten. Anten luôn làm việc ở chế độ cộng hưởng vì khi đó công suất bức xạ của anten là lớn nhất.
-Hệ số định hướng của anten theo hướng cực đại được định nghĩa bằng tỷ số cường độ trường bức xạ tại một vị trí trên hướng đó và cường độ trường bức xạ của một anten chuẩn củng ở vị trí tương ứng (D). Hệ số tăng ích (Độ lợi) Của anten (G=e. D), trong đó e là hiệu suất bức xạ của anten;
-Trở kháng vào của anten: ZA = RA + JXA
Khi kết nối anten với feeder cần chú ý tới điều kiện phối hợp trở kháng, Thông thường trở kháng đặc tính của feeder là R0 để phố hợp trở kháng thì ZA = R0
-Hệ số tổn hao RL (dB) Đánh giá mức độ phản xạ của sóng tại điểm kết nối anten với feeder
-Hệ số sóng đứng SWR đánh giá mức độ không phối hợp trở kháng giữa anten và feeder.
Trong đó:
W là chiều rộng mặt bức xạ;
L là chiều dài mặt bức xạ; H là bề dày của lớp điện môi;
Wg là chiều rộng của mặt phẳng đất;
Lg là chiều dài của mặt phẳng đất.
III. TÍNH TOÁN, MÔ PHỎNG VÀ KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ANTEN
Anten vi dải hình chữ nhật có cấu tạo gồm mặt bức xạ, mặt phẳng đất và lớp điện môi ở giữa 2 mặt kim loại trên. Kích thước của mặt bức xạ, chiều cao và hệ số điện môi là những thông số quyết định tần số cộng hưởng của anten, nên chúng phải được lựa chọn và tính toán chính xác.
Chọn vật liệu chế tạo anten là tấm mạch in hai mặt có hệ số điện môi và độ dày là: εr = 4.5; H = 1.6 mm;
Tính toán kích thước của anten vi dải làm việc ở tần số:
Giải tần GSM: F0= 1900 MHz
--------------------------------------
Keyword: download,bao cao thuc hanh,thiet ke,mo phong,va khao sat,cac thong so ky thuat,cua anten vi dai
Nhận xét
Đăng nhận xét