1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT

65 21 0

Đang tải... (xem toàn văn)

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

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 65
Dung lượng 6,13 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT

Trang 1

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

-

NGUYỄN MẠNH CƯỜNG

NGHIÊN CỨU ANTEN VI DẢI CÓ MẶT BỨC XẠ

TRÒN CHO TRUYỀN THÔNG IIoT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

(Theo định hướng ứng dụng)

HÀ NỘI – NĂM 2021

Trang 2

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

-

NGUYỄN MẠNH CƯỜNG

NGHIÊN CỨU ANTEN VI DẢI CÓ MẶT BỨC XẠ

TRÒN CHO TRUYỀN THÔNG IIoT

Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông

Trang 3

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan nội dung của luận văn “Thiết kế anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho ứng dụng IIoT” là sản phẩm do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Dương Thị Thanh Tú Trong toàn bộ nội dung của luận văn, những điều được trình bày hoặc là của cá nhân hoặc là được tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu Tất cả các tài liệu tham khảo đều có xuất xứ rõ ràng và được trích dẫn hợp pháp

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan của mình

Hà Nội, ngày … tháng 12 năm 2021

Tác giả luận văn

Nguyễn Mạnh Cường

Trang 4

hộ mọi mặt để em có thể hoàn thành luận văn tốt nhất

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhưng nội dung luận văn không tránh khỏi các thiếu sót do còn có những hạn chế về trình độ và thời gian thực hiện Em rất mong nhận được nhiều sự góp ý, chỉ bảo của các Thầy, Cô để hoàn thiện hơn luận văn của mình

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày … tháng 12 năm 2021

Nguyễn Mạnh Cường

Trang 5

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG BIỂU vi

DANH MỤC HÌNH VẼ vi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: IOT/IIOT 3

1.1.Tổng quan và công nghệ IoT/IIoT 3

1.1.1 IoT 3

1.1.2 IIoT 7

1.2 Các công nghệ truyền thông trong IIoT 13

1.2.1.Giới thiệu chung 13

1.2.2 WiFi 17

1.2.3 Truyền thông qua hệ thống mạng diện thoại di động 18

1.2.4 Bluetooth 19

1.2.5 Zwave và ZigBee 21

1.3 Ứng dụng của IIoT trong kỷ nguyên công nghiệp 4.0 22

1.4 Anten cho thiết bị IoT/IIoT 24

1.5 Kết luận chương 1 26

CHƯƠNG 2: ANTEN VI DẢI CÓ MẶT BỨC XẠ TRÒN 27

2.1.Tổng quan về anten vi dải 27

2.1.1 Cấu tạo anten vi dải 27

2.1.2.Nguyên lý hoạt động của anten vi dải 28

2.1.3 Sóng trong cấu trúc anten vi dải 28

2.2 Phân loại anten vi dải 29

2.2.1 Phân loại theo cấu trúc anten 29

2.2.2 Phân loại theo hình dáng bức xạ 30

Trang 6

iv

2.3 Anten vi dải có mặt bức xạ tròn 31

2.3.1 Cấu trúc 31

2.3.2 Tính chất điện và từ của anten 32

2.4 Các tham số thiết kế của anten vi dải có mặt bức xạ tròn 34

2.4.1 Tần số cộng hưởng 34

2.4.2 Bán kính bức xạ 35

2.4.3 Mật độ dòng tương đương và trường bức xạ 36

2.4.4 Độ định hướng 37

2.4.5 Trở kháng đầu vào 38

2.5 Kết luận chương 2 40

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ ANTEN VI DẢI CÓ MẶT BỨC XẠ TRÒN CHO ỨNG DỤNG IIoT 41

3.1 Đặt vấn đề 41

3.1.1 Lựa chọn công nghệ 41

3.1.2 Lựa chọn công cụ 42

3.2 Thiết kế anten IIoT sử dụng anten vi dải có mặt bức xạ tròn 45

3.2.1 Thiết kế phần tử bức xạ có cấu trúc vòng ring 46

3.2.1 Thiết kế đa băng dựa trên vòng cộng hưởng SRR 47

3.2.3 Thiết kế anten 48

3.3 Đánh giá và phân tích thiết kế thông qua các kết quả mô phỏng 48

3.3.1 Tham số tán xạ S11 49

3.3.2 Phân tích dòng trên bề mặt của anten 49

3.3.3 Đồ thị bức xạ 2D/3D 52

3.4 Kết luận chương 3 53

KẾT LUẬN 54

DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

Trang 7

v

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt

ASN Absolute Slot Number

Số vị trí tuyệt đối

CCM Concentric Computing Model Mô hình điện toán đồng tâm

CoAP Constrained Application Protocol Giao thức ứng dụng ràng

buộc

CPS Cyber Physcial Systems Hệ thống vật lý mạng

CSMA/CA Carrier-sense Multiple Access with

Collision Avoidance

Đa truy cập theo cảm giác nhà cung cấp dịch vụ với

DML Data Management Layer Lớp quản lý dữ liệu

GPA Groupwise Pair selection Algorithm Thuật toán lựa chọn cặp theo

nhóm

H2M Humane-to-Machine Nhân đạo với máy móc IAM Identification and Access Management Nhận dạng và Truy cập IIoT Industrial Internet of Things Internet vạn vật công nghiệp IOT Internet of Thing Internet vạn vật

LPS Local Pool Service

Dịch vụ hồ bơi địa phương

MQTT Message Queue Telemetry Transport

Vận chuyển từ xa hàng đợi tin nhắn

PCA Prioritized Contention Access

Quyền truy cập cạnh tranh được ưu tiên

STETS Spanning Tree-based Energy-efficient

Time Synchronization

Cây năng lượng

TPSN Timing-sync Protocol for Sensor

Networks

Giao thức đồng bộ thời gian cho cảm biến

for Sensor SRR Split Ring Resonators Vòng cộng hưởng hở

Trang 8

vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Phác thảo sự khác biệt chính giữa các hệ thống IoT và IIoT 8

Bảng 1.2: Các giao thức truyền thông trong IIoT 14

Bảng 3.1: Giá trị 𝑿𝒏𝒎 46

Bảng 3.2: Kích thước của anten vòng ring kép tái cấu hình 48

Trang 9

vii

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Internet of Things 3

Hình 1.2: Sự gia tăng nhanh chóng của giao tiếp máy - máy 4

Hình 1.3: Ứng dụng tủ lạnh trong IoT 4

Hình 1.4: Ví dụ về MQTT 6

Hình 1.5: Ví dụ XMPP 7

Hình 1.6: Kiến trúc chung cho hệ thống IIoT 10

Hình 1.7: Tầm hoạt động của WIFI Halow so với các WIFI 2.4 và 5GHz 18

Hình 1.8: Truyền thông 5G cho xây dựng nhà máy thông minh trong kỷ nguyên IIoT 19

Hình 1.9: Cấu trúc xếp lớp của Bluetooth 20

Hình 1.10: Mô hình chế tạo anten có hai nguồn cấp cho hệ thống cảm biến IoT/IIoT 24

Hình 1.11: Anten với khe chẻ hình vành khăn dựa trên nguyên lý bức xạ tròn 25

Hình 2.1: Cấu tạo anten vi dải 27

Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động của anten vi dải 28

Hình 2.3: Sóng trong cấu trúc anten vi dải 28

Hình 2.4: Các hình dáng khác nhau của anten vi dải 31

Hình 2.5: Cấu trúc hình học của anten vi dải có mặt bức xạ tròn 31

Hình 2.6: Mô hình lỗ trống và mật độ dòng điện từ tương đương cho anten microstrip bức xạ tròn 37

Hình 2.7: Bức xạ của anten patch tròn 38

Hình 2.8: Sự phụ thuộc của độ dẫn điện theo bán kính hiệu dụng của anten patch tròn trong chế độ TMz 110 39

Hình 2.9: Sự phụ thuộc của trở kháng đầu vào theo bán kính hiệu dụng của anten patch tròn trong chế độ TMz 110 40

Hình 3.1: Truyền thông 4G/5G trong công trường thông minh 42

Hình 3.2: CST phiên bản miễn phí cho sinh viên 43

Hình 3.3: CST với các công cụ phong phú cho mô phỏng trường điện từ 43

Trang 10

viii

Hình 3.4: CST có giao diện làm việc thân thiện và hiệu quả với người dùng 44

Hình 3.5: Tiến trình thiết kế anten 45

Hình 3.6: Cấu trúc vòng cộng hưởng phân chia SRR cho thiết kế siêu vật liệu từ tính 47

Hình 3.7: (a) (b) Cấu trúc anten tái cấu hình kết hợp vòng ring và trăng khuyết 48

Hình 3.8: Kết quả mô phỏng tham số S11của anten đề xuất 49

Hình 3.9: (a) (b) (c) Phân tích mật độ dòng trên anten đề xuất 51

Hình 3.10: (a) (b) (c) Đồ thị bức xạ 2D/3D của anten đề xuất 53

Trang 11

có thể truyền đạt các thông tin quan trọng theo cách tốt hơn, đồng thời phân tích và nắm bắt dữ liệu theo thời gian thực

Các thiết bị IoT/ IIoT không dây hiện nay có khá nhiều chuẩn truyền thông được đề xuất như: Wifi, Bluetooth, EPC global, ZigBee, Z-wave, RFID, BLE, 4G-LTE-A, 5G,… Tuy nhiên, mỗi công nghệ này lại có những những đặc tính, dải tần hoạt động khác nhau Vì vậy, việc cung cấp một giải pháp tích hợp các kết nối này trên cùng một hệ thống/ thiết bị đang gặp phải những thách thức không nhỏ cho thiết

kế thiết bị thu phát vô tuyến nói chung và phần tử anten nói riêng Đồng thời, đây cũng

là cơ hội cho các nhà nghiên cứu, phát triển các thiết kế anten cho thiết bị IoT/ IIoT

Anten là phần tử quan trọng, không thể thiếu trong mỗi thiết bị thu phát vô tuyến Trong đó, anten vi dải là loại hình anten được đề xuất đầu tiên bởi G A Deschamps vào năm 1953, sau đó nhanh chóng được phát triển Với đặc điểm nhỏ gọn, chi phí chế tạo thấp, độ lợi khá cao, anten vi dải được sử dụng khá phổ biến trong các hệ thống thông tin vô tuyến hiện đại Anten vi dải với độ linh hoạt trong thiết kế mặt bức xạ như sử dụng cấu trúc hình chữ nhật, cấu trúc hình tam giác, cấu trúc hình tròn và các biến thể của chúng tạo ra sự linh hoạt trong thiết kế băng thông

và băng tần cộng hưởng với độ khuếch đại và kiểu phân cực sóng khác nhau có thể được thiết kế tùy theo từng ứng dụng cụ thể

Do vậy, với mục tiêu nghiên cứu, tìm hiểu và nắm bắt công nghệ để thiết kế anten vi dải bức xạ tròn, có độ lợi cao cho ứng dụng IIoT, em đã lựa chọn nội dung

“Nghiên cứu anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT”làm luận văn

Trang 12

2

nghiên cứu của mình

Nội dung luận văn được trình bày trong 03 chương như sau:

 Chương 1: IoT/ IIoT

 Chương 2: Anten vi dải có mặt bức xạ tròn

 Chương 3: Thiết kế anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho ứng dụng IIoT

Trang 13

Hình 1.1: Internet of Things

"Thing" - sự vật - trong Internet of Things, có thể là một trang trại động vật với bộ tiếp sóng chip sinh học, một chiếc xe ô tô tích hợp các cảm biến để cảnh báo lái xe khi lốp quá non, hoặc bất kỳ đồ vật nào do tự nhiên sinh ra hoặc do con người sản xuất ra mà có thể được gán với một địa chỉ IP và được cung cấp khả năng truyền tải dữ liệu qua mạng lưới

IoT phải có 2 thuộc tính: một là đó phải là một ứng dụng internet Hai là, nó phải lấy được thông tin của vật chủ

Trang 14

4

Hình 1.2: Sự gia tăng nhanh chóng của giao tiếp máy - máy

Một ví dụ điển hình cho IoT là tủ lạnh thông minh, nó có thể là một chiếc tủ lạnh bình thường nhưng có gắn thêm các cảm biến bên trong giúp kiểm tra được số lượng các loại thực phẩm có trong tủ lạnh, cảm biến nhiệt độ, cảm biến phát hiện

mở cửa, và các thông tin này được đưa lên internet Với một danh mục thực phẩm được thiết lập trước bởi người dùng, khi mà một trong các loại thực phẩm đó sắp hết thì nó sẽ thông báo ngay cho chủ nhân nó biết rằng cần phải bổ sung gấp, thậm chí nếu các loại sản phẩm được gắn mã ID thì nó sẽ tự động trực tiếp gửi thông báo cần nhập hàng đến siêu thị và nhân viên siêu thị sẽ gửi loại thực phẩm đó đến tận nhà

Hình 1.3: Ứng dụng tủ lạnh trong IoT

Trang 15

5

Quá trình phát triển của IoT:

Ngày nay, các thiết bị như điện thoại thông minh, xe cộ, hệ thống công nghiệp, máy ảnh, đồ chơi, tòa nhà, thiết bị gia dụng, các hệ thống công nghiệp và vô

số hệ thống khác đều có thể chia sẻ thông tin qua Internet Bất kể kích thước của chúng và chức năng, những thiết bị này có thể thực hiện tái tổ chức thông minh, theo dõi, định vị, kiểm soát, giám sát thời gian thực và quy trình điều khiển Trong những năm qua, truyền thông đã chỉ ra rất nhiều các thiết bị có khả năng kết nối Internet Mặt tích cực nhất hiệu quả thương mại đáng kể đã được quan sát thấy trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng; tức là đặc biệt là cuộc cách mạng của điện thoại thông minh và sự quan tâm đến thiết bị đeo được (đồng hồ,tai nghe, v.v.), kết nối mọi người đã trở thành một mảnh vỡ của một phong trào lớn hơn hướng tới sự liên kết của thế giới kỹ thuật số và vật lý

Với tất cả những điều này, Internet of Things (IoT) là dự kiến sẽ tiếp tục mở rộng phạm vi tiếp cận vì liên quan đến số lượng thiết bị và chức năng mà nó có thể chạy Đây là rõ ràng từ sự mơ hồ trong cách diễn đạt "Things" điều này gây khó khăn cho việc vạch ra các giới hạn ngày càng tăng của IoT [4] Trong khi thành công thương mại tiếp tục hiện thực hóa, IoT liên tục cung cấp hầu như vô hạn cung cấp các cơ hội, không chỉ trong các doanh nghiệp mà còn trong các nghiên cứu Theo đó, các cơ sở hạ tầng giải quyết các lĩnh vực tiềm năng để ứng dụng các lĩnh vực IoT và nghiên cứu những thách thức liên quan đến các ứng dụng này

Các giao thức trao đổi bản tin trong IoT

Trong IoT, các thiết bị phải giao tiếp được với nhau (D2D) Dữ liệu sau đó phải được thu thập và gửi tới máy chủ (D2S) Máy chủ cũng có để chia sẻ dữ liệu với nhau (S2S), có thể cung cấp lại cho các thiết bị, để phân tích các chương trình, hoặc cho người dùng Các giao thức có thể dùng trong IoT là:

- MQTT: Một giao thức cho việc thu thập dữ liệu và giao tiếp cho các máy chủ (D2S)

- XMPP: Giao thức tốt nhất để kết nối các thiết bị với mọi người, một trường hợp đặc biệt của mô hình D2S, kể từ khi người được kết nối với các máy chủ

Trang 36

sở để nghiên cứu sâu hơn về anten vi dải có mặt bức xạ tròn trong chương tiếp theo

Trang 37

27

CHƯƠNG 2: ANTEN VI DẢI CÓ MẶT BỨC XẠ TRÒN

2.1.Tổng quan về anten vi dải

Anten vi dải là một trong những anten bức xạ mặt Anten có cấu trúc phẳng, bao gồm bốn phần chính: một lớp kim loại ở mặt trên gọi là mặt bức xạ, một lớp kim loại ở mặt dưới gọi là mặt đất (màn chắn kim loại), một lớp điện môi giữa hai lớp kim loại và bộ phận tiếp điện Anten vi dải phù hợp với cấu trúc mảng anten

(array antenna) cho phép tăng độ lợi, độ định hướng và có thể kết hợp với các giải

thuật xử lý số tín hiệu để tạo thành các anten thông minh trong nhiều ứng dụng kĩ thuật cao Anten vi dải cũng thường được lựa chọn trong các thiết bị đầu cuối vô tuyến nhỏ gọn do có cấu trúc phẳng, có thể thiết kế tích hợp trên cùng một bo mạch điện tử

2.1.1 Cấu tạo anten vi dải

Anten vi dải gồm có các phần chính là phiến kim loại, lớp đế điện môi, màn chắn kim loại, và bộ phận tiếp điện Phiến kim loại được gắn lên trên lớp đế điện môi tạo lên một kết cấu tương tự như một mảng của mạch in vì thế anten vi dải còn được gọi là anten mạch in

Hình 2.1: Cấu tạo anten vi dải

Các thông số cấu trúc cơ bản của một phần tử anten vi dải là chiều dài L, chiều rộng W, độ dày t của miếng patch Độ dày h và hằng số điện môi của lớp đế điện môi Hằng số điện môi đóng vai trò quan trọng nhất với hoạt động của anten,

nó ảnh hưởng trực tiếp đến trở kháng đặc tính, tần số cộng hưởng, dải tần và hiệu suất làm việc của anten Anten vi dải có hai cách tiếp điện chính là: Tiếp điện bằng

Trang 38

28

đường chuyền vi dải hoặc cáp đồng trục

2.1.2.Nguyên lý hoạt động của anten vi dải

Hoạt động dựa trên nguyên lý bức xạ mặt Nguyên lý bức xạ mặt là: Các bề mặt được kích thích bởi trường điện từ bức xạ từ một nguồn sơ cấp nào đó Trường kích thích sẽ tạo ra trên bề mặt ấy các thành phần điện trường E và từ trường H vuông góc với nhau, lúc đó bề mặt này sẽ trở thành nguồn bức xạ thứ cấp và gọi là mặt bức xạ của anten

Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động của anten vi dải

2.1.3 Sóng trong cấu trúc anten vi dải

Có 4 loại sóng trong cấu trúc anten vi dải đó là: Sóng không gian, sóng mặt, sóng rò, sóng trong ống dẫn sóng Hầu hết năng lượng sẽ được biến đổi thành sóng trong không gian, nếu với cấu trúc dẫn sóng thì phần lớn năng lượng được giữ trong ống dẫn sóng Còn hai loại sóng còn lại là sóng mặt và sóng rò là những suy hao không mong muốn

Hình 2.3: Sóng trong cấu trúc anten vi dải

Trang 39

+ Sóng rò (sóng C) phát sinh khi sóng truyền trong lớp điện môi tới màn chắn theo góc tới nhỏ hơn góc giới hạn Sau khi phản xạ từ màn chắn một bộ phận của sóng sẽ khúc xạ qua mặt giới hạn điện môi-không khí khiến cho một phần năng lượng rò ra khỏi lớp điện môi Vì vậy sóng này được gọi là sóng rò Có một số anten hoạt động dựa trên cơ chế lợi dụng sóng này (anten sóng rò)

+ Sóng mặt (tia D) là các sóng có năng lượng chủ yếu tập trung chủ yếu trên

bề mặt và bên trong lớp điện môi Chúng được phản xạ toàn phần trên lớp điện môi không khí Sóng này có thể gây xuyên nhiễu hoặc làm méo dạng đồ thị phương hướng do tán xạ và phản xạ tại bờ của lớp điện môi Nhưng cũng có một số anten dựa trên cơ chế lợi dụng sóng mặt (anten sóng mặt)

2.2 Phân loại anten vi dải

2.2.1 Phân loại theo cấu trúc anten

Anten vi dải dạng tấm:

Một anten patch vi dải dạng tấm bao gồm một patch dẫn điện dưới dạng hình học phẳng hay không phẳng trên một mặt của miếng đế điện môi và mặt phẳng đất nằm trên mặt phẳng còn lại của đế Anten patch vi dải có nhiều dạng khác nhau nhưng đặc tính bức xạ của chúng hầu như giống nhau do chúng hoạt động giống như mộtdipole Trong số các loại anten patch vi dải, anten có dạng hình vuông và hình tròn là hai dạng thông dụng và sử dụng rộng rãi

Anten vi dải lưỡng cực:

Dipole vi dải có hình dạng giống với anten vi dải patch hình vuông nhưng chỉ khác nhau tỷ số L/W Bề rộng của dipole thông thường bé hơn 0.05 lần bước sóng trong không gian tự do Đồ thị bức xạ của dipole vi dải và anten patch vi

Ngày đăng: 26/04/2022, 09:41

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

CCM Concentric Computing Model Mô hình điện toán đồng tâm - (Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT
oncentric Computing Model Mô hình điện toán đồng tâm (Trang 7)
Hình 1.1: Internet of Things - (Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT
Hình 1.1 Internet of Things (Trang 13)
Hình 1.2: Sự gia tăng nhanh chóng của giao tiếp máy -máy - (Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT
Hình 1.2 Sự gia tăng nhanh chóng của giao tiếp máy -máy (Trang 14)
Một ví dụ điển hình cho IoT là tủ lạnh thông minh, nó có thể là một chiếc tủ lạnh bình thường nhưng có gắn thêm các cảm biến bên trong giúp kiểm tra được số  lượng các loại thực phẩm có trong tủ lạnh, cảm biến nhiệt độ, cảm biến phát hiện  mở cửa,...và cá - (Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT
t ví dụ điển hình cho IoT là tủ lạnh thông minh, nó có thể là một chiếc tủ lạnh bình thường nhưng có gắn thêm các cảm biến bên trong giúp kiểm tra được số lượng các loại thực phẩm có trong tủ lạnh, cảm biến nhiệt độ, cảm biến phát hiện mở cửa,...và cá (Trang 14)
Hình 2.1: Cấu tạo anten vidải - (Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT
Hình 2.1 Cấu tạo anten vidải (Trang 37)
Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động của anten vidải - (Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT
Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động của anten vidải (Trang 38)
Hình 2.3: Sóng trong cấu trúc anten vidải - (Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT
Hình 2.3 Sóng trong cấu trúc anten vidải (Trang 38)
Hình dạng anten vidải bức xạ tròn cơ bản bao gồm patch tròn mỏng, dẫn điện trên  một chất điện  môi được  hỗ trợ bởi  một  mặt  phẳng đất  như chỉ ra trong  hình 2.5 - (Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT
Hình d ạng anten vidải bức xạ tròn cơ bản bao gồm patch tròn mỏng, dẫn điện trên một chất điện môi được hỗ trợ bởi một mặt phẳng đất như chỉ ra trong hình 2.5 (Trang 41)
Hình 2.4: Các hình dáng khác nhau của anten vidải - (Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT
Hình 2.4 Các hình dáng khác nhau của anten vidải (Trang 41)
Dựa trên mô hình khoang, để có thể thiết kế được anten có mặt bức xạ tròn, cần xác định được bán kính thực tế của miếng bức xa dựa trên các tham số yêu cầu  của thiết kế bao gồm: hằng số điện môi của chất nền (Ir), tần số cộng hưởng (f r) và  chiều  cao - (Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT
a trên mô hình khoang, để có thể thiết kế được anten có mặt bức xạ tròn, cần xác định được bán kính thực tế của miếng bức xa dựa trên các tham số yêu cầu của thiết kế bao gồm: hằng số điện môi của chất nền (Ir), tần số cộng hưởng (f r) và chiều cao (Trang 45)
Hình 2.6: Mô hình lỗ trống và mật độ dòng điện từ tương đương cho anten microstrip - (Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT
Hình 2.6 Mô hình lỗ trống và mật độ dòng điện từ tương đương cho anten microstrip (Trang 47)
Hình 2.8: Sự phụ thuộc của độ dẫn điện theo bán kính hiệu dụng của anten patch - (Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT
Hình 2.8 Sự phụ thuộc của độ dẫn điện theo bán kính hiệu dụng của anten patch (Trang 49)
Hình 2.9: Sự phụ thuộc của trở kháng đầu vào theo bán kính hiệu dụng của anten - (Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT
Hình 2.9 Sự phụ thuộc của trở kháng đầu vào theo bán kính hiệu dụng của anten (Trang 50)
Hình 3.1: Truyền thông 4G/5G trong công trường thông minh - (Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT
Hình 3.1 Truyền thông 4G/5G trong công trường thông minh (Trang 52)
thiện với người sử dụng, cho hình ảnh 2D, 3D đẹp với các hỗ trợ nhanh về tùy chọn thông số, giảm thiểu thời gian thiết kế cũng như tối ưu anten - (Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu Anten vi dải có mặt bức xạ tròn cho truyền thông IIoT
thi ện với người sử dụng, cho hình ảnh 2D, 3D đẹp với các hỗ trợ nhanh về tùy chọn thông số, giảm thiểu thời gian thiết kế cũng như tối ưu anten (Trang 53)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w