Nghiên cứu thiết kế anten vi dải sử dụng trong hệ thống thông tin vô tuyến

51 379 2
Nghiên cứu thiết kế anten vi dải sử dụng trong hệ thống thông tin vô tuyến

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Nội dung của báo cáo đồ án được chia làm ba chương: Chương 1: Sơ lược về anten vi dải. Chương 2 Phân tích phương pháp tính tính toán, thiết kế anten vi dải băng rộng. Chương 3 Thiết kế, mô phỏng anten vi dải băng rộng bằng phần mềm CST

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt CST Computer simulation technology Phần mềm mô công nghệ máy tính GSM Global system for mobile communication Hệ thống thơng tin di động tồn cầu GPS Global positioning system Hệ thống định vị toàn cầu MPA Microstrip patch antenna Anten xạ vi dải CPW Coplanar waveguide ống dẫn sóng đồng phẳng GND Ground Đất MTA Microstrip traveling – wave antenna Anten vi dải sóng chạy TM Transverse magnetic Từ trường ngang BW Bandwidth Băng thông DGS Defected ground structure Cấu trúc mặt đấu khuyết thiếu HPBW Half power beam width Độ rộng búp sóng nửa cơng suất WLAN Wireless local area network Mạng cục không dây DANH MỤC CÁC HÌNH ẢN Hình 1.1 Anten vi dải hệ trục tọa độ Hình 1.2 Các dạng anten vi dải thông dụng .5 Hình 1.3 Anten patch vi dải .7 Hình 1.4 Một số hình dạng thông dụng anten patch vi dải Hình 1.5 Các hình dạng anten khe mạch in .8 Hình 1.6 Anten vi dải lưỡng cực Hình 1.7 Anten vi dải sóng chạy Hình 1.8 Tiếp điện dùng đường truyền vi dải 10 Hình 1.9 Tiếp điện dùng cáp đồng trục 11 Hình 1.10 Tiếp điện dùng phương pháp ghép khe 11 Hình 1.11 Tiếp điện phương pháp ghép gần 12 Hình 1.12 Anten patch hình chữ nhật 13 Hình 1.13 Chiều dài patch mở rộng hai phía .17 Hình 1.14 Thay đổi vị trí điểm feed để có trở kháng vào phù hợp 19 Hình 1.15 Phân bố điện tích dòng điện anten vi dải hình chữ nhật 20 Hình 1.16 Mô hình hốc cộng hưởng 21 Hình 1.17 Các mode anten vi dải patch hình chữ nhật 23 Y Hình Ảnh hưởng số điện môi độ dày chất tới băng thông trở kháng .26 Hình 2 Anten vi dải xếp chồng tiếp điện ghép khe 29 Hình Một số khuôn mẫu DGS 31 Hình Tính tốn trở kháng đặc trưng đường truyền vi dải 34 Hình Giao diện phần mềm CST .36 Hình Hình dạng anten vi dải hình chữ nhật tiếp điện đường vi dải cắt sâu 38 Hình 3 Cấu trúc 3D anten vi dải ban đầu 39 Hình Anten vi dải sau kết hợp cấu trúc DGS dạng 3D mặt sau anten 39 Hình Tần số cộng hưởng tính theo lý thuyết bị lệch .40 Hình Thông số S11 anten vi dải với f= 5,25 GHz 40 Hình Bức xạ 3D 2D anten ban đầu 41 Hình Tham số VSWR anten vi dải 41 Hình Anten với độ dày chất thay đổi h=2,2 mm h=2,6mm 42 Hình 10 Anten với DGS giữ nguyên độ dày h 42 Hình 11 Anten với DGS bên trái patch giữ nguyên độ dày h .43 Hình 12 Tham số S11 anten vi dải sau cải thiện băng thông 43 Hình 13 Đồ thị xạ hiệu suất anten vi dải dạng 3D mặt phẳng E sau cải thiện băng thông .44 Hình 14 Tham số VSWR anten vi dải sau cải thiện băng thông 44 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Bảng so sánh băng thông hình dạng patch VSWR=2 27 Bảng Các thông số đầu vào anten vi dải .37 Bảng Các thông số thiết kế anten vi dải 37 Bảng 4: Thơng số kích thước cấu trúc DGS 39 Bảng So sánh thông số anten vi dải ban đầu anten cải thiện băng thông 44 LỜI MỞ ĐẦU Cho đến thời điểm khơng thể phủ nhận vai trò quan trọng truyền thông tuyến thiết bị liên quan, gắn liền với sống hàng ngày phủ sóng khắp tồn cầu, năm gần bùng nổ nhu cầu thông tin tuyến thúc đẩy sử phát triển công nghệ truyền thơng tuyến, với phát triển thì anten - thành phần thiếu bất kì hệ thống viễn thông không ngừng quan tâm nghiên cứu phát triển để phù hợp với thiết bị thông tin tuyến đại Những nghiên cứu anten mang ý nghĩa hiệu truyền thông tuyến quan tâm phải kể đến anten vi dải Nhờ ưu điểm nối bật như: có kích thước mỏng, nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, dễ dàng sản xuất, dễ phối hợp trở kháng dễ tích hợp cấu trúc bề mặt, mà anten vi dải lựa chọn làm anten hệ thống thông tin tuyến như: Điện thoại di động cầm tay, kỹ thuật lường từ xa, mạng wifi Tuy nhiên anten vi dải lại có hạn chế lớn mặt băng thơng, băng thông hẹp nhiều ứng dụng đòi hỏi anten phải có kích thước nhỏ, băng thơng rộng đồng thời lại có khả hoạt động nhiều dải tần khác Với yêu cầu thực tế trên, em lựa chọn đề tài ‘’Nghiên cứu thiết kế anten vi dải sử dụng hệ thống thông tin tuyến’’ làm đồ án tốt nghiệp mình, đồ án sử dụng phần mềm CST để thiết kếanten Nội dung báo cáo đồ án chia làm ba chương: Chương 1: Sơ lược anten vi dải Chương 2: Phân tích phương pháp tính tính tốn, thiết kế anten vi dải băng rộng Chương 3: Thiết kế, mô anten vi dải băng rộng phần mềm CST Do vài yếu tố khách quan chủ quan nên báo cáo tồn nhiều hạn chế Em mong đóng góp ý kiến thầy cô bạn để báo cáo em hoàn thiện Hà nội, ngày 20 tháng 12 năm 2018 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em muốn bày tỏ biết ơn sâu sắc tới giáo viên hướng dẫn em Hồng Thị Phương Thảo – giảng viên Trường Đại học Điện Lực tận tình hướng dẫn em suốt trình thực đồ án tốt nghiệp Em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo ngồi trường Đại học Điện Lực giảng dạy em 4,5 năm qua, kiến thức kinh nghiệm quý báu mà thầy cô truyền đạt cho em giảng đường đại học tảng giúp em hoàn thành báo cáo hành trang vững cho em bước đường tương lai Em xin trân trọng cảm ơn thầy, cô giáo khoa Điện tử viễn thông tận tình giúp đỡ tạo điều kiện giúp em hoàn thành đồ án mình Trong trình thực tập khó tránh khỏi sai sót, em mong nhận góp ý thầy cô bạn Em xin chân thành cảm ơn CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ ANTEN VI DẢI 1.1 Giới thiệu anten vi dải (Microstrip Antenna) Các khái niệm anten vi dải khởi xướng Deschamps vào năm 1953 Gutton Baisinot vào năm 1955 Nhưng phải 20 năm sau, anten ứng dụng kỹ thuật vi dải chế tạo Anten vi dải đơn giản cấu tạo gồm: Radiating Patch (mặt xạ) mỏng với bề dày t

Ngày đăng: 22/02/2019, 13:53

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

  • DANH MỤC CÁC HÌNH ẢN

  • Y

  • DANH MỤC BẢNG BIỂU

  • LỜI MỞ ĐẦU

  • LỜI CẢM ƠN

  • CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ ANTEN VI DẢI

  • 1.1 Giới thiệu anten vi dải (Microstrip Antenna)

  • 1.2 Ưu điểm và hạn chế của anten vi dải

  • 1.3 Một số loại anten vi dải thông dụng

  • 1.4 Các kỹ thuật tiếp điện cho anten vi dải

  • 1.5 Anten patch hình chữ nhật

  • 1.6 Nguyên lý bức xạ anten vi dải

  • 1.7 Các mô hình phân tích anten vi dải

  • 1.8 Các thông số khác của anten vi dải

  • 1.9 Kết luận chương

  • CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ANTEN VI DẢI BĂNG RỘNG

  • 2.1 Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế anten

  • 2.2 Kỹ thuật mở rộng băng thông

  • 2.3 Phương pháp thiết kế anten vi dải cơ bản

  • 2.4 Kết luận chương

  • CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG ANTEN VI DẢI BĂNG RỘNG

  • 3.1 Giới thiệu phần mềm mô phỏng CST

  • 3.2 Mục tiêu thiết kế

  • 3.3 Cấu trúc thiết kế

  • 3.4 Tính toán thiết kế

  • 3.5 Kết quả mô phỏng

  • 3.6 Đánh giá

  • 3.7 Kết luận chương

  • KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI

  • DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan