Đang tải... (xem toàn văn)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG TIỂU LUẬN MÔN PHÂN TÍCH THIẾT KẾ ANTEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỐ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ANTEN VI DẢI Giảng viên hướng dẫn PGS TS ĐÀO NGỌC CHIẾN Học viên cao học LÊ HOÀI VIỆT LƯƠNG HỒNG QUÝ Lớp KTTT1B Hà Nội, tháng 52022 THIẾT KẾ ANTEN VI DẢI 1 Giới thiệu chung về anten vi dải Những cấu trúc bức xạ vi dải được đưa ra lần đầu tiên vào năm 1953 Tuy nhiên phải gần hai mươi năm sau, những anten thực tế mới được sản xuất Kể từ đó, việc.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG TIỂU LUẬN MƠN PHÂN TÍCH THIẾT KẾ ANTEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỐ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ ANTEN VI DẢI Giảng viên hướng dẫn Học viên cao học Lớp : PGS TS ĐÀO NGỌC CHIẾN : LÊ HOÀI VIỆT LƯƠNG HỒNG QUÝ : KTTT1B Hà Nội, tháng 5/2022 THIẾT KẾ ANTEN VI DẢI Giới thiệu chung anten vi dải Những cấu trúc xạ vi dải đưa lần vào năm 1953 Tuy nhiên phải gần hai mươi năm sau, anten thực tế sản xuất Kể từ đó, việc nghiên cứu, phát triển anten vi dải mảng anten vi dải không ngừng mở rộng, nhằm khai thác triệt ưu điểm, cách khắc phục nhược điểm loại anten Anten vi dải với cấu hình đơn giản bao gồm patch phát xạ nằm mặt lớp điện môi (lớp đế), mặt lớp điện môi mặt phẳng đất, chất dẫn điện lý tưởng Miếng Patch chất dẫn điện, hình dạng nào, thường sử dụng hình dạng cho việc phân tích, tính tốn thiết kế dễ dàng, hiệu Tuy nhiên với phát triển công nghệ đời chương trình mơ thiết kế cho phép thiết kế patch hình dạng Hằng số điện mơi lớp đế đóng vai trị quan trọng hoạt động anten, ảnh hưởng đến trở kháng đặc tính, tần số cộng hưởng, băng thông hiệu suất anten Tính tốn mơ Anten thiết kế mơ hình anten lớp, điện sử dụng FR4_epoxy có số điện mơi ε = 4,4 Tính tốn xấp xỉ kích thước anten theo công thức sau: L = W ≈ 0,49.λd = 0,49 Với λ bước sóng khơng gian tự do, λd bước sóng chất điện mơi, ε hệ số điện môi lớp đế Anten gồm hai phần bản: Mặt xạ (patch), đường truyền vi dải tiếp điện cho patch, mạch phối hợp trở kháng dùng phối hợp trở kháng λ/4 Băng tần làm việc, băng thông phụ thuộc thước patch bề dầy lớp điện môi Sau tiến hành khảo sát vài trường hợp để thấy phụ thuộc Kết mô cho thấy Khi tăng giảm bề dày lớp điện mơi giới hạn cho phép thơng số kỹ thuật anten băng thông, tỷ số trục (AR) thay đổi đáng kể Theo kết trên, mơ hình anten với h = 1,6mm h = 3,2mm đạt S11 tốt băng thông lại khác nhau, với h = 1,6mm băng thông GPS ≈ 60MHz (3,8%), với h = 3,2mm tối ưu cả, thỏa mãn S11, băng thông tỷ số trục Vậy để mở rộng băng thông cho anten tăng độ dày lớp điện môi h = 1.6mm (h chiều dày lớp điện môi) Name 0.00 m1 X XY Plot Y HFSSDesign1 6.5000 -3.2925 ANSOFT Curve Info dB(S(1,1)) Setup1 : Sw eep -0.50 -1.00 dB(S(1,1)) -1.50 -2.00 -2.50 -3.00 m1 -3.50 Name m1 1.00 Freq 2.00 Ang 6.5000 -166.6749 Mag 3.00 4.00 5.00 Freq [GHz] 6.00 7.00 8.00 Smith Chart RX 0.6845 0.1898 - 0.1127i 110 100 120 130 90 1.00 80 9.00 10.00 HFSSDesign1 ANSOFT Curve Info 70 S(1,1) Setup1 : Sw eep 60 0.50 2.00 50 140 40 150 30 160 0.20 5.00 20 170 10 180 0.00 0.00 0.20 0.50 1.00 2.00 5.00 m1 -170 -10 -160 -0.20 -5.00 -20 -150 -30 -140 -40 -0.50 -130 -120 -2.00 -1.00 -110 -100 -90 -50 -60 -80 -70 XY Plot 10.00 HFSSDesign1 ANSOFT Curve Info VSWR(1) Setup1 : Sw eep 9.00 VSWR(1) 8.00 7.00 6.00 5.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 Freq [GHz] 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 XY Plot 60.00 HFSSDesign1 ANSOFT Curve Info VSWR(1) Setup1 : Sw eep 50.00 VSWR(1) 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 h = 3.2mm Name 0.00 m1 X 5.00 Freq [GHz] 6.00 7.00 8.00 XY Plot Y 9.00 10.00 HFSSDesign1 6.5000 -3.2653 ANSOFT Curve Info dB(S(1,1)) Setup1 : Sw eep -1.00 -2.00 m1 dB(S(1,1)) -3.00 -4.00 -5.00 -6.00 -7.00 -8.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 Freq [GHz] 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 Name m1 Freq Ang 6.5000 84.4209 Mag Smith Chart RX 0.6867 0.3950 + 1.0215i 110 100 120 130 0.50 90 1.00 80 HFSSDesign1 ANSOFT Curve Info 70 S(1,1) Setup1 : Sw eep 60 2.00 m1 50 140 40 150 30 160 0.20 5.00 20 170 10 180 0.00 0.00 0.20 0.50 1.00 2.00 5.00 -170 -10 -160 -0.20 -5.00 -20 -150 -30 -140 -40 -0.50 -130 -120 -110 -2.00 -1.00 -100 -90 -50 -60 -80 -70 XY Plot 10.00 HFSSDesign1 ANSOFT Curve Info VSWR(1) Setup1 : Sw eep 9.00 8.00 VSWR(1) 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 Freq [GHz] 6.00 7.00 8.00 XY Plot 45.00 9.00 10.00 HFSSDesign1 ANSOFT Curve Info VSWR(1) Setup1 : Sw eep 40.00 35.00 30.00 VSWR(1) 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 Freq [GHz] 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 ...THIẾT KẾ ANTEN VI DẢI Giới thiệu chung anten vi dải Những cấu trúc xạ vi dải đưa lần vào năm 1953 Tuy nhiên phải gần hai mươi năm sau, anten thực tế sản xuất Kể từ đó, vi? ??c nghiên... đó, vi? ??c nghiên cứu, phát triển anten vi dải mảng anten vi dải không ngừng mở rộng, nhằm khai thác triệt ưu điểm, cách khắc phục nhược điểm loại anten Anten vi dải với cấu hình đơn giản bao gồm... nào, thường sử dụng hình dạng cho vi? ??c phân tích, tính tốn thiết kế dễ dàng, hiệu Tuy nhiên với phát triển công nghệ đời chương trình mơ thiết kế cho phép thiết kế patch hình dạng Hằng số điện