Nghiên cứu các phương pháp số hóa tạo búp sóng cho hệ anten phẳng cho truyền thông vệ tinh và dẫn đường

Dinh dang và dièu khién bùp song thich nghi co thè de dàng dugc thuc thi de cài tièn dung lugng he thòng bang càch khù nhicu dòng kénh.. Dinh dang và diéu khién bùp song bang phuong phàp

DAI H O C Q U Ó C GIÀ H A N O I

NGHIÉN CÙU CÀC PHl/ONG PHÀP SÓ HÓA TAO BÙP SONG CHO HE ANTEN PHÀNG CHO TRUYÈN THÒNG VÉ TINH VÀ DÀN DUÒNG

M à s ó : Q C 0 7 0 1

C h ù nhiem de tài: TS Truàng Vu Bang Giang

OAI H O C Q U O C G'A HA NÓi TRUNG TÀM THÒNG UN THU VIÉN

Ha Noi - 2008

MUC LUC

• •

Giài thich càc chii viét tàt 3

1 Dàt van de 7

2 Tòng quan càc vàn de nghién cuu 8

3 Dia diém, thòi gian và phuong phàp nghién cùu 8

3.1 Dia diém 8 3.2 Thài gian 8

4 Phuong phàp nghién cuu 8

5 Càc két qua nghién cùu 9

5.1 Tòng quan vé anten day 9

5 1.1 Càc tham so co bàn cùa mot anten day 9

5 1.2 Day tuyén tinh 11

5.1.3 Day vòng trèn 13

5.1.4 Nhàn dò thi 15

5.1.5 Day phàng 15

5.2 Khài niem co bàn vé dinh dang và diéu khién bùp song 17

5.3 Dinh dang và diéu khién bùp song bang phuong phàp luong tu 20

5.4 Dinh dang và diéu Rhién bùp song bang phuong phàp so 24

5.4.1 Dinh dang bùp song thich nghi 24

5.4.2 Dinh dang và diéu khién bùp song theo khoàng càch phàn tu (Element

5.5 Mot so thuat toàn diéu khién bùp song 26

5.5.1 Thuat toàn Chebyshev 26

5.5.2 Thuat toàn SMI 27

5.5.3 Két hgp thuat toàn Chebyshev và thuat toàn SMI 28

5.6 Mot so ùng dung càc thuat toàn vào phàn mém dinh dang bùp song 29

5.6.1 Dat diém khòng (nuli) bang thuat toàn SMI 29

5.6.2 Giàm mùc bùp phu bang thuat toàn Chebyshev 31

5.6.3 Két hop thuat toàn Chebyshev và SMI 32

5.7 Két luàn và kién nghi 33

6 Tài lieu tham khào 33

7 Phu lue 34

Giài thich càc chtì' viet tàt:

^ DHQGHN: Dai hgc Quòc già Ha Noi

^ DBF: Digital Beamforming

*^ RI"': Radio Frequency

-^ SMI Sample Matrix Inversion

Danh sàch nhung nguòi tham già thuc hien de tài (hoc hàm, hoc vj, co* quan còng tàc):

Co' quan cong tàc

Truòng Dai hoc Còng nghe Truòng Dai hgc Còng nghé Truòng Dai hoc Còng nghe Trung tàm Nghién cùu Dien tu - Vién thòng

Truòng Dai hgc Còng nghe

Danh muc càc hình:

Hình 1 Mot day tuycn tinh càch déu

Hình 2, Dò thj bue xa cùa mot day tuyén tinh tàm phàn tu

Hình 3 Dàiy vòng vói K phàn tu càch dcu

Hình 4 Dò thi bue xa eòa mot day vòng 8 phàn tu vói R = 0.6533A , bup song

cùa anten dugc lai theo huóng (p = 0"

Hình 5 Day phàng hình chù nhat

Hình 6 Day phàng hình lue giàc

Hình 7 Day phàng hình lue giàc co the dugc xem nhu bao gòm mot so day vòng

tròn 6 phàn tu dòng tàm co bàn kinh khàc nhau

Hình 8.1 le anten DBl' tòng quàt

Hình 9 Bg dicu khién bùp song tuong tu

Hình 10 Mang diéu khién bùp song tuong tu

Hình 11 Anten day vi dai gòm bòn phàn tu

Hình 12 Ma tran dièu khién bùp song Butler cho mot day gòm bòn phàn tu: (a)

ma tran Butler 4x4; (b) hybird dugc su dung trong ma tran

Hình 13 Màng pha tuyén tinh

Hình 14 Tin hieu thu dugc trén càc phàn tu dugc nhàn vói càc trgng so phùc và

dugc lày tòng lai de tao bùp song lòi ra

Hình 15 He dinh dang bùp song thich nghi tòng quàt

Hình 16 Dinh dang và diéu khién bùp song theo khoàng càch phàn tu

Hình 17 Dinh dang và diéu khién bùp song theo khoàng càch bùp tao

ra nhiéu bùp song

Hình 18 Thuat toàn Chebyshev cho phép dat bùp phu ò càc mùc cho truóc Hình 19 Thuat toàn SMI cho phép dat diém nuli ó vi tri cho truóc

Hình 20 So sành giùa thuat toàn SMI riéng và viéc àp dung su két hgp giùa

thuat toàn SMI và thuat toàn Chebyshev

Hình 21 Day 4x4 phàn tu anten

Hình 22 Làt càt trén mat phàng ngang dò thi bue xa cùa day 4x4 phàn tu anten

truóc khi àp dung thuat toàn SMI

Hình 23 Làt càt trén mat phàng ngang dò thi bue xa cùa day 4x4 phàn tu

antensau Idii àp dung thuat toàn SMI, dat mot diém khòng tai (6',^)^( 135*^,30 '')

Hình 24 Làt càt trén mat phàng ngang dò thi bue xa cùa day 4x4 phàn lù anten

sau khi àp dung thuat toàn SMI, dat hai diém khòng tai (6^,^)^(135*^,30 '^) và

(0,(PM~45^,30'')

Hình 25 Làt càt trén mat phàng ngang dò thi bue xa cùa day 4x4 phàn tu anten

sau khi àp dung thuat toàn SMI, dat hai diém khòng tai {0,(p)^{I35'',3O '') và

Hình 26 Làt càt trén mat phàng ngang dò thi bue xa cùa day 4x4 phàn tu anten

sau khi àp dung thuat thuat toàn két hgp SMI và Chebyshev

Danh muc càc bang:

Bang 1 Phàn bò pha cùa anten day khe ho

TÓM TÀT NHÙNG KÉT QUA CHINH CÙA DE TÀI NCKH

1 Tcn de tài:

"Nghién cùu càc phuong phàp so hóa tao bùp song cho he anten phàng cho

truyén thòng ve tinh và dàn duòng"

Ma SÓ: QC.07.01

2 Chu tri de tài: TS Truòng Vù Bang Giang

3 Nhùng ket qua chinh:

3.1 Ket qua ve khoa hoc (nhùng dóng góp cùa de tài, càc còng trình khoa hoc

còng bò):

- De tài dà Phàn tich, dành già vai trò cùa phuong phàp so hóa tao và diéu khién bùp song cùa càc he anten phàng

- Còng trình khoa hoc trong khuòn khò de tài:

1 T.V.B Giang, "Applications of Beamforming and I^camstccring

Algorithms for Smart Antennas", submitted to Journal on Information &

Communications Technologies, 2009

2 r.V.B Giang, "Llimination of Multipath Signals in Antenna

Measuremcnt Systems by Software Gating Algorithms", in Proc

International Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC2008), pp 278-281, Hanoi, Vietnam Oct 2008

3.2 Ket qua phuc vu thirc te (càc san phàm còng nghe, khà nàng àp dung thuc

té):

- Ssìn phàm còng nghe: Mot phàn mém tao bùp song bang phuong phàp so dà

dugc xày dung, dir kién co thè tham già TechMart sau khi nghiem thu de tài

I le thòng dòng thòi dùng cho phòng thi nghiem thuc hành vé Mò phòng và

Mò hình hóa, Siéu cao tàn và Ky thuat anten, Bg mòn Thòng tin Vò tuyén, Khoa Dien tu - Vién thòng, Truòng Dai hgc Còng nghe Dai hgc Quòc già

Uà Noi phuc vu nghién cùu và dào tao

Khà nàng ùng dung thuc te cùa càc ket qua: Ile phàn mém dugc xày dung

se cho phép tao bùp song cho he anten phàng, phuc vu càc boat dòng nghién

cùu cùng nhu giàng day thuòc ITnh vuc Ky thuat anten-truyèn song và siéu

cao tàn

3.3 Ket qua dào tao (so lugng sinh vién, hgc vién cao hgc, nghién cùu sinh

làm vice trong de tài):

- 01 sinh vién lóp K49D dà tòt nghiép

5

- 01 hgc vién cao hgc lóp K12D dang làm luàn vàn tòt nghiép (sé bào ve cuòi nàm 2008)

3.4 Két qua nàng cao ticm Iure khoa hoc (nàng cao trình dò càn bg và tàng

cuòng trang thiét bi cho don vi):

- He phàn mém dugc dùng cho phòng thi nghiem thuc hành vé Mò hình hóa,

Mò phòng Siéu cao tàn và anten truyén song, Bó mòn Thòng tin Vò tuyén, Khoa Dien tu - Vién thòng, Truòng Dai hgc Còng nghé, Dai hgc Quòc già

Ha Noi

Ngoài ra he con dugc su dung tai Trung tàm Nghién cùu-Dien tu - Vién thòng, Truòng Dai hgc Còng nghé, Dai hgc Quòc già Ha Noi trong càc còng trinh hgp tàc trién khai nghién cùu ùng dung thuc tién giùa Bg mòn Thòng tin Vò tuyén, Trung tàm Nghién cùu Dien tu - Vién thòng và càc don vi thuòc Hói Vò tuyén Dién tu Viét Nam

CHU N H I É M DE TAI

(Ky và ghi ro hg tèn)

TS T r u ò n g Vù Bang Giang

he anten co khà nàng diéu khién bùp song vé phia ve tinh cùng nhu khà nàng huóng vé nhiéu ve tinh trong cùng mot thòi diém Dòi hòi này chi co thè dat dugc nhò càc he anten dàu cuòi co khà nàng djnh dang và diéu khién bùp song bang phuong phàp so Ngoài ra, viéc su dung tàn so cao dòi hòi thiét bi dàu cuòi rat nhò ggn (compact) và ùng dung còng nghe mach tich hgp mói Ky thuat xù ly tin hiéu

so phài dugc su dung de dàp ùng viéc xù ly tin hiéu bang thòng ròng và dinh dang bùp song nhanh

Ky thuàt dinh dang bùp song bang phuong phàp so (DBF) dugc phàt trién dàu tièn cho càc ùng diing trong he thòng rada và dinh vi duói nuóc tu thàp nién bay muoi cùa thè ky XX Ngày nay ky thuat này dugc ùng dung ròng rài trong càc mang truyèn thòng, càc dich vu vién thòng, càc he thòng phàn bò da diém cùng nhu trong truyén thòng ve tinh

Càc he truyén thòng ùng dung ky thuàt DBF de tan dung mot so uu diém sau: Mot so lugng lón càc bùp song dòc lap co dò dinh huóng cao co thè dugc thiét lap ma khóng làm suy giàm ty so tin hiéu trén tap (SNR)

Tàt cà càc thòng tin dén anten day déu dugc su dung trong bg xù ly tin hiéu do

dò hieu suàt cùa he thòng co thè dugc tòi uu hóa

Càc bùp song co thè dugc chi dinh cho tùng nguòi dùng, do dò dàm bào ràng tàt

cà càc lién két déu boat dong vói he so tàng ich lón nhàt

Dinh dang và dièu khién bùp song thich nghi co thè de dàng dugc thuc thi de cài tièn dung lugng he thòng bang càch khù nhicu dòng kénh Càc thuat toàn khi biéu dién dugc ò dang toàn hgc thi co the ùng dung dugc Hon nùa dinh dang và dièu khién bùp song thich nghi dugc su dung de càc he thòng tàng cuòng khà nàng chòng lai nhiéu da duòng

- Càc he thòng DBF cho khà nàng thuc hién chuàn mày thòi gian thuc cho càc he anten trong mién so Yéu càu phòi hgp chat che cùa bién dò và pha giùa càc bò thu phàt co thè làm giàm nhe do su thay dòi càc tham so này co thè dugc chinh chinh xàc trong thòi gian thuc

Dinh dang và diéu khién bùp song bang phuong phàp so co nhiéu uu diém noi tròi khi dugc su dung trong càc tram truyén thòng ve tinh Néu sau khi phòng ve tinh, nguòi ta phàt hien ràng càn phài nàng càp bò dinh dang và diéu khién bùp song thi mot phàn mèm thich hgp co thè dugc càp nhat tu xa tói tram ve tinh dò Diéu này co nghTa là tuoi tho cùa tram dugc tàng lén do bò xung càc bò phàn mói trong thòi gian boat dòng trong khi dung lugng cùa tram dugc nàng lén Mot dàc tinh quan trgng cùa he anten thòng minh là khà nàng tao và dièu khién bùp song bang phuong phàp so hóa nhàm tao ra càc dac trung bue xa theo mot so yéu càu dinh truóc De tài xày dung mot he tao bùp song cho day anten phàng bang phuong phàp so hóa nhàm thuc hién muc tiéu trèn

2 Tòng quan càc vàn de nghicn cùu

Khào sàt ly thuyét anten day

Nghién cùu càc thuàt toàn tao bùp song bang phuong phàp so cho phép dat bùp song phu ó mot mùc cho truóc cùng nhu dat diém khòng (nuli) tai mot vi tri cho truóc

Xày dung mot he phàn mèm mò phòng tao bùp song su dung càc thuat toàn Chebyschev và SMI

3 Dia dicm, thòi gian và phuong phàp nghién cùu

3.1 Dia dicm: Bò mòn Thòng tin Vò tuyén - Khoa Dién tu Vién thòng, Truòng Dai

hoc Còng nghé - DHQGHN

3.2 Thòi gian: Tu ngày 15 thàng 05 nàm 2007 dén ngày 15 thàng 07 nàm 2008

4 Phuong phàp nghicn cùu

Trong mot he anten co dièu khién bùp song bang phuong phàp so hóa (DBF), càc tin hiéu RF tai càc phàn tu anten dàu cuòi dugc so hóa chuyén thành hai chuoi tin hieu I (in-phase) và Q (quadrature-phase) biéu dién bién dò và pha cùa càc tin hiéu tai càc phàn tu anten Phuong phàp nghién cùu dua trèn viéc tao trong so cho

càc tin hiéu so thòng qua viéc thay dòi bièn dò, pha cùa tin hiéu Càc tin hieu sau dò dugc còng lai và se tao ra dugc càc bùp song mong muòn

5 Càc ket qua nghicn cù*u

5.1 Tòng quan ve anten day

Trong càc he thòng truyèn thòng, anten co dò dinh huóng cao thuòng dugc dùng nhàm tan dung càc uu diém cùa nò Huóng cùa bùp song co thè dugc xàc lap bang càch tao mot day co nhiéu phàn tu bue xa Khi do huóng tinh cùa anten tàng lén, he so tàng ich cùng tàng theo Ò phia diém thu tàng he so huóng tinh co nghla

là anten thu it tap nhiéu tu mòi truòng tin hieu Ngoài ra cùng mot mùc tin hiéu cùa anten thu, néu he so tàng ich cùa mot day tàng lén muói làn, thi dòng nghTa vói vice giàm còng suàt phàt xuòng muòi làn Càc anten co he so khuéch dai cao dem lai Igi ich dàng ké trong càc mang vién thòng diém - diém

5 1.1 Càc tham so co* bàn cùa mot anten day

Dò thi bue xa: Lién quan dén viéc phàn phòi còng suàt phàt xa, nò nhu là

mot hàm theo huóng trong khòng gian và dugc goi là hàm phàt xa cùa mot anten

Ile so day: He so day biéu dién dò thi phàt xa cùa truòng ò khu xa cùa mot

màng càc phàn tu phàt xa vò huóng và dugc biéu dién bang hàm T{0,(p^

Bùp song chinh: Bùp song chinh cùa dò thi bue xa cùa mot anten là mién bao

gòm theo mot huóng ma theo huóng dò còng suàt phàt xa cùa anten là lón nhàt

Bùp song phu: Là càc mién con lai theo càc huóng khàc cùa bùp song chinh

Dò róng bùp: Dò ròng bùp cùa anten là dò ròng góc cùa bùp song chinh

trong dò thj phàt xa cùa truòng xa Nùa còng suàt dò ròng bùp, hoac 3 dB dò ròng bùp là dò ròng góc do dugc giùa diém trén bùp song chinh, diém dò co dò ròng bùp 3dB vói diém lón nhàt cùa bùp song chinh Mot anten day tuyén tinh vói càc phàn

tu gióng nhau co dò ròng bùp 3dB dugc xàc dinh là:

O.SSA

trong dò A là chiéu dai thu cùa màng

Ilieu suàt cùa anten: hiéu suàt cùa anten dugc dinh nghTa là ty so cùa tòng

còng suàt bue xa trèn tòng còng suàt lòi vào cùa mot anten

He sé dinh hu&ng: He so dinh huóng biéu thi nàng lugng cùa truòng xa và

dugc dinh nghTa là ty so cùa mat dò phàt xa theo mot huóng trong khòng gian và

mat dò phàt xa theo cùng huóng cùa mot nguón phàt xa vò huóng, biéu thùc là:

D{^,0) = f^ (2)

rad

Trong dò:

D[(fi,0) : He so dinh huóng (dB),

U : Còng suàt bue xa trèn mot don vi góc theo huóng ^,0

P^^ : Tòng còng suàt bue xa cùa anten (dB),

He so huóng tinh: He so huóng tinh là he so dinh huóng lón nhàt cùa anten,

dò là he so dinh huóng theo mot huóng ma ó dò mat dò phàt xa là lón nhàt

He so tàng ich cùa anten: He so tàng ich cùa anten dugc djnh nghTa là ty so

cùa mat dò phàt xa theo mot huóng góc dac biét trong khòng gian trén tòng còng

suàt lòi vào cùa anten; biéu thùc là:

G(^,^) = ^ (3)

in

Trong dò:

G ( ^ , ^ ) : He so tàng ich cùa anten,

U : Còng suàt bue xa trén mot don vi góc theo huóng ^,0,

P^ : Tòng còng suàt lòi vào cùa anten

He so tàng ich lón nhàt G, hoac don giàn là he so tàng ich, là két qua cùa

tich so giùa he so dinh huóng và hieu suàt cùa anten

G^DJJ (4)

Cóng suàt bue xa dàng huóng tuong duang: Còng suàt bue xa dàng huóng

tuong duong [EIPR^ là két qua cùa tich giùa còng suàt lòi vào cùa anten vói he so

tàng ich cùa anten

Góc mó hieu dung: Góc mó hiéu dung cùa mot anten dugc dinh nghTa là mot

mién cùa mot anten ly tuòng, mién dò co thè thu còng suàt nhu nhau tu mot song

phàng tói Duói su két hgp càc dièu kién phàn cuc, góc mò tuong duong dugc cho

bòi:

3'-.-ÀG

Hiéu suàt góc mó: Hiéu suàt góc mó cùa mot anten dugc dinh nghTa là ty so

cùa góc mó hieu dung trén góc mó vat ly cùa cùng mot anten

Bùp xen kè (càch doan): Trong mot anten day, néu khoàng càch giùa càc

phàn tu qua lón (thuòng là lón hon nùa buóc song) se gay ra hien tugng mot vài bùp song phu co bién dò tién sàt hoac bang mùc cùa bùp song chinh Càc bùp này dugc goi là bùp xen ké Bùp xen ké là mot truòng hgp dac biét cùa bùp phu Càc bùp phu

co thè dugc xem xét nhu tàt cà càc bùp nàm giùa bùp song chinh và bùp xen kc thù nhàt hoàc giùa càc bùp xen kè Day là mot khài niem de phàn biét giùa càc bùp phu

và bùp xen kc, bòi vi bùp xen ké co bién dò lón hon nhiéu so vói hàu hét bièn dò cùa càc bùp phu

5 1.2 Day tuycn tinh

Hình 1 Mot day tuycn tinh càch dcu

Trong Ilình 1, mot day tuyén tinh càch déu dugc mò tà vói K phàn tu vó huóng gióng nhau Mòi phàn tu dugc dành trgng so vói mot so phùc là V vói

k = 0,h ,K-l, khoàng càch càc phàn tu dugc biéu thi là d Néu mot song phàng

tàc dòng lén phia trèn day theo góc 0 dòi vói phuong phàp tuyén cùa day, song dén tai phàn tu thù k-\-ì som pha hon phàn tu thù k dàn dén khoàng càch sai khàc giùa hai duòng tia là dsinO Bang vice ihièl làp pha cùa tin hiéu tai gòc toa dò là lùy y tói khóng, dò som pha cùa tin hieu tai phàn tu thù k co quan he dén pha cùa phàn tu

II

^'(^) = ZV'''''""''"* (10)

Néu a = -KdsinO^, dàp ùng lón nhàt cùa F{0^ là két qua theo góc 0^ Khi dò bùp

song cùa anten dugc lai theo huóng cùa nguòn song Vi du cùa hàm F(^0^ cho mot

màng tuyén tinh tàm phàn tu nhu trình bay trén Hình 2, lue này bùp song cùa anten dugc lai theo huóng vuòng góc vói mat phàng cùa anten

5.1.3 Day vòng tròn

Mot màng vòng gòm K phàn tu bue xa dàng huóng gióng nhau dugc xàp xèp càch déu trong mot vòng tròn co bàn kinh R nhu Hình 3 Mòi phàn tu dugc dành trgng so phùc V^ vói k~0,l, ,K~l Vi phàn tu thù K dugc dat càch déu xung quanh duòng tròn bàn kinh R, góc phuong vi cùa phàn tu thù k dugc xàc dinh bòi 2k7c

<j>^ = - - Néu mot song phàng tàc dóng lén phia trén day theo huóng (^,^) trong

he tga dò nhu Hình 3 Pha cùa phàn tu thù k dòi vói tàm cùa day dugc xàch dinh

bòi:

Hình 3 Day vòng vói K phàn tu càch dcu

Theo dò he so day cho mot day vòng K phàn tu dat càch déu xàch dinh theo còng

thùc:

13

F(^,0)=|;A,e''t''^"'^''™^''-'^''""] (12)

A^e'"* biéu thi trgng so phùc cho phàn tu thù k Trong truòng hgp de co bùp song

chinh huóng theo góc (^p,^^)trong khòng gian, pha cùa trgng so cùa cho phàn tu k

co thè dugc chgn là:

Trong nhiéu ùng dung, nhu anten tram gòc, dò thi bue xa theo góc phàng 0 -KJ!

dugc quan tàm Trong truòng hgp này he so day dugc cho bòi:

(14)

k=0

Mot vi du cùa F{è\ cho day vòng tàm phàn tu vói bàn kinh R = 0.6533X dugc

minh hga trén Hình 4, Idii dò bùp song cùa anten dugc lai theo huóng (p = 0"

150

180

270

Hình 4 DÒ thj bue xa cùa mot day vòng 8 phàn tu vói R = 0.6533A, bùp song

cùa anten dutfc lai theo huóng (p - 0"

Mot mot dac tinh di kèm cùa anten day vòng là su co mat cùa mùc bùp song

phu cao trong dò thi bue xa cùa nò Vi du, mot anten day vòng vói càc phàn tu càch

déu và càc trgng so giòng nhau thi dinh thàp nhàt cùa mùc bùp phu vào khoàng 8dB

dòi vói bùp song chinh Mùc bùp song phu là mot hàm cùa 0^\èi ^^trong viéc thém

vào nhiéu tham so vat ly cùa day

5.1.4 Nhàn dò thj

Xét nhùng day phàn tu anten dàng huóng Phàn tu dàng huóng co thè bue xa

hoac thu nàng lugng giòng nhau ó tàt cà càc huóng Mot anten dàng huóng là mot

su tuòng tugng trong toàn hgc, nò khòng tòn tai trong thuc té Trén thuc tè, tàt cà

càc phàn tu anten co dò thi bue xa khòng giòng nhau Co le xàp xi tòt nhàt mot

anten dàng huóng là càc luòng cuc co kich thuóc ngàn Trong thuc té cùng nhu vay,

luòng cuc này co càc diém khòng ó giùa càc diém dàu và diém cuòi cùa nò Xét mot

day bao gòm càc phàn tu anten dàng huóng giòng nhau, chùng co dò thi bue xa

dugc quyét dinh bòi hàm / ( ^ , ^ ) Nguyèn ly cùa nhàn dò thi dò là dò thi bùp song

cùa mot day là két qua cùa tich dò thi cùa mot phàn tu vói he so day Dò thi bùp

song cùa day G((9,^ìdugc cho bòi:

G{0,,t>yf[O,4,)F{O,,l>) (15)

Trong d ó / - ( ^ , ^ ) l à he so day Nguyèn ly cùa nhàn dò thi trong (15) cho két qua rat

chinh xàc, nò chi ra nhiéu dinh ly gàn lién tói viéc thiét ké day, càc dinh ly này dòc

lap vói mòi phàn tu anten và dugc su dung de thiét lap day Ngoài ra nò con dugc

su dung de xàc dinh he so day cùa mot day phùc tap, dò là day bao góm hai nùa day

don

5.1.5 Day phàng

Thém càc phàn tu càch déu dgc theo mot duòng thàng dò hinh thành mot day

tuyén tinh, day này co thè dat càc phàn tu trong mot mat phàng de hình thành nèn

mot day phàng Trén thuc té, day vòng là dang dac biét cùa day phàng, khi ma càc

phàn tu dugc dat càch dèu dgc theo mot duòng tròn và duòng tròn này thuòng dugc

dàt trong mot mal phàng nàm ngang Càc day phàng cung càp thèm càc tham so và

càc tham so này dugc su dung de diéu Ichién và quyét dinh dén dò thi bùp song cùa

day Bùp song chinh cùa day co thè dugc lai theo càc huóng bàt ky trong nùa khòng

gicui phia trén cùa day

Mot trong nhièu hình dàng chung cùa day phàng là day hình chù nhat Day này

gòm càc phàn tu dugc dat dgc theo mot mang hình chù nhat nhu trèn Ilình 5

15

• y

Hình 5 Day phàng hình chu' nhàt

Mot day hình chù nhat co thè dugc xem nhu là mot day tuyén tinh bao bòm L

phàn tu, trong dò mòi mot phàn tu là mot day tuyén tinh vói he so day dugc cho bòi

Vói sinv-sinO.sintj) và {B;e''^| là càc trgng so phùc Theo nguyèn ly nhàn dò

thi, he so day cho cà day hình chù nhat dugc xàc dinh theo còng thùc:

f - F > ( " ) f ( ^ ) (18) Mot dang khàc cùa day phàng là day lue giàc, theo dò càc phàn tu dugc dàt dgc theo

mot mang ba góc vói khoàng càch càch déu giùa càc phàn tu là d nhu trén Hình 6

Hình 7 Day phàng hình lue giàc co thè duoc xem nhu* bao gòm mot so day

vòng tròn 6 phàn tu dong tàm co bàn kinh khàc nhau

Vice xàc dinh he so day cho day phàng lue giàc là khòng don giàn nhu day hình chù nhat Co mot so càch de xàch dinh he so day, trong dò càch don giàn là xem day lue giàc nhu mot day bao mot phàn tu don dàt ó vi tri trung tàm và mot so day vòng sàu phàn tu dòng tàm eó bàn kinh khàc nhau nhu ó Hình 7 He so day cùa cà day se

là tòng cùa càc day vòng cùng phàn tu tiaing tàm và dugc xàc dinh theo còng thùc:

Kj^ là SO hình lue giàc Thi du, trong truòng hgp day nhu Hình 7, già tri cùa K^^ là 3

5.2 Khài niem co' bàn ve dinh dang và dicu khién bùp song

Nhùng khài niem ban dàu cùa djnh dang và dièu khién bùp song bang phuong

phàp so (DBF) dugc phàt trién cho nhùng ùng Himo imrig c^c \]r thòng ra dn và

17

DAI HOC QUOC GIÀ HA NÓI TRUNG-UMJJdÓNKS TIN THU VIÉN

dinh vi duói nuóc DBF biéu dién buóc lugng tu trong hiéu suàt anten và dò phùc tap cùa anten DBF co bàn dira trèn càc khài niem ly thuyét dà co truóc, giò day càc

ly thuyét dò dang dugc trién khai trong thuc té Ò mùc dò ròng hon, dò là két qua cùa càc tién bò quan trong gàn day trèn thè giói nhu còng nghé xù ly tin hieu so và còng nghe mach tich hgp siéu cao tàn don chip (MMIC) Còng nghé DBF dà dat trinh dò cao và co thè dugc ùng dung trong càc mang truyèn thòng nhàm cài thién hieu suàt he thòng Ung dung DBF trong càc he thòng truyén thòng vò tuyén dà và dang dugc trién khai nhanh chóng trong thuc tè Ngoài ra, nhu càu tàng dung lugng

là muc dich quan trgng càn huóng tói de tich hgp DBF vào trong càc he thòng truyén thòng vò tuyén trong tuong lai

Trong mot he thòng anten co DBF, càc tin hiéu thu dugc tàch song và so hóa ó mùc phàn tu Viéc thu càc thòng tin RF ó dang luòng tin hiéu so cho phép àp dung càc thuat toàn và ky thuat xù ly tin hiéu de tàch nhùng thòng tin tu dù liéu mién khòng gian Ky thuat DBF dua trén viéc thu càc tin hiéu RF tai càc phàn tu anten và bièn dòi chùng thành hai luòng tin hiéu nhi phàn bang co so (kénh I và Q) Tich hgp ben trong càc tin hiéu bang co so là bièn dò và pha cùa tin hiéu thu dugc ó mòi phàn

tu cùa day Dièu khién bùp song dugc tao bòi viéc tao trgng so cho càc tin hieu này bang càch dièu chinh bién dò và pha cùa càc tin hiéu sé thu dugc bùp song mong muòn Qua trình này dugc thuc hién bang bò xù ly tin hiéu so Dò là mot chùc nàng truóc day thuòng dugc thuc hién bang viéc su dung mang dièu khién bùp song tuong tu và hién nay dugc thuc hién bang viéc dùng mot bó xù ly tin hiéu so Phuong phàp này gàn nhu bào toàn tàt cà càc thòng tin tai góc mó, dò là su khàc biét vói dinh dang và dièu Ichién bang phuong phàp tuong tu Phuong phàp tao bùp song tuong tu chi là tao ra tòng trgng so cùa càc tin hiéu và do dò làm suy hao kich

thuóc tin hiéu tu K thành 1 (Flình 9) Diém màu chòt cùa còng nghé DBF là vice

bién dòi chinh xàc càc tin hieu tuong tu thành tin hiéu so Diéu này dat dugc bang viéc su dung càc bg heterodyne, càc bò thu này càn phài phù hgp chat che vé cà bién dò và pha Su phù hgp này khòng càn phài thuc hién bang viéc dièu chinh tu phàn cùng ma chi càn thuc hién qua trình chuàn này de càc già trj cùa luòng dù liéu dugc hieu chinh truóc khi tói bò dièu khién bùp song

Mang dièu khién bùp song tuong tu

Bùp song lòi ra

Hình 9 Bo diéu khién bùp song tuong i\x

Càc bò thu thuc hien càc chùc nàng sau: Chuyén dòi tàn so cao xuòng tàn so thàp, Igc và khuéch dai de mùc cùa tin hiéu phù hgp vói yèn càu lòi vào cùa càc bò bién dòi ADC Lgi ich chinh dat dugc tu vice dinh dang và diéu khién bùp song bang phuong phàp so là xù ly rat mèm déo ma khòng co làm suy giàm di trong ty so tin hiéu trèn tap àm (SNR) Dinh dang và dièu khién bùp song so cho mot so càc dac trung ngoài khà nàng cùa nhùng màng pha thòng thuòng

Trong mot so truòng hgp he anten DBF co thè dugc xem nhu là mot anten tòi

uu, theo dò tàt cà càc thòng tin tói bé mat cùa anten dugc thu lai ò dang nhièu luòng

so 'Tàt cà càc thòng tin này là già tri cho vice xù ly trong dièu khién bùp song Dièu khién bùp song thuòng dugc thuc hién bòi thù tue phàn mém, co mot dò mèm dco cao, co thè dugc tao ra nhiéu loai bùp bao gòm bùp quct, da bùp, bùp huóng xàc djnh, bùp huóng khòng (nuli)

Còng nghé dinh dang và diéu khién bùp song thich nghi dugc nhàc dén nhu là cóng nghe anten thòng minh trong mot so tài lieu Vice dùng thuàt ngù ^'smart'" phàn ành khà nàng cùa anten thich nghi vói mòi truòng boat dòng cùa nò Tèn anten thòng minh và anten thich nghi co thè hoàn dòi cho nhau |T [

19

5.3 Dinh dang và dicu khién bùp song bang phuGHg phàp tirong

tu-Thuat ngù dinh dang và dièu khién bùp song lién quan dén mot chùc nàng dugc thuc hien bòi mot thiét bi hoac mot bg dung cu dùng trong nghién cùu khoa hgc, trong dò nàng lugng dugc bue xa bòi mot anten dugc bòi tu lai theo mot huóng djnh tnróc trong khòng gian, muc dich là de thu tòi uu tin hiéu theo mòi huóng càn thu hoac là phàt tòi uu tin hiéu theo mòi huóng càn phàt Vi du, trong he thòng anten parabol, vàt hình dTa là mang dièu khién bùp song, trong dò nò thu dugc nàng lugng tai diém tiép dién cùa anten trong góc mò dugc hình thành bòi chu vi cùa dTa DTa

và óng tiép dién boat dòng nhu mot mày tich phàn khòng gian Nàng lugng tu truòng xa mang tinh chat nhu mot song phàng vói huóng tòi uu cùa anten dén tai diém tiép dién dugc xàp xèp theo trat tu thòi gian và do dò dugc còng lai mot càch lién tue Thòng thuòng, nhùng nguòn tu càc huóng khàc dén diém tiép dién khòng cùng lue và còng mot càch ròi rac Vi nguyèn nhàn này, dinh dang và dièu khién bùp song thuòng dugc xem nhu bò Igc khòng gian

Hình 10 Mang diéu khién bùp song tuong t u

Ngoài ra bò Igc khòng gian co thè dugc tién hành bang viéc su dung càc day anten Khi mot day dugc chiéu bòi mot nguòn, màu cùa nguòn song tói dugc ghi lai tai vi tri cùa càc phàn tu anten Tin hiéu lòi ra cùa càc phàn tu co thè dugc xù ly bang nhiéu càch khàc nhau, ó khia canh nào dò, su hiéu chinh pha hoàc bién dò dugc thuc hién de két qua càc lòi ra cung càp càc thòng tin vé góc tai cùng mot thòi diém cho càc tin hieu dén theo nhiéu huóng khàc nhau trong khòng gian Khi lòi ra cùa càc phàn tu cùa day dugc két hgp lai nhò mot vài màng pha thu dòng, pha se thuòng xuyén dugc hiéu chinh tói lòi ra cùa tàt cà càc phàn tu de thém tinh rò ràng cho huóng dà cho Néu thòng tin càn thu eó lién quan dén càc tin hieu dén tu càc

mién khàc nhau trong khòng gian, mot mang pha khàc co thè dugc su dung Mang pha se diéu khién bién dò và pha cùa dòng kich thich, thuòng dugc ggi là mang dièu khién bùp song Néu diéu khién bùp song dugc tién hành ò tàn cao thi mang diéu khién bùp song tuong tu thuòng bao gòm mot so thiét bi làm thay dòi pha và còng suàt cùa tin hieu dua vào Hình 10 dua ra mot vi du vé mot bò diéu khién bùp song

ò tàn so vò tuyén dugc thiét ké de chi tao ra mot bùp song Mang diéu khién bùp song co thè dugc thuc hién bang viéc su dung càc thàu kinh viba, song dàn duòng, càc duòng truyén tin, càc mach in vi song, và càc bò lai ghép Hình 11 dua ra mot anten day vi dai gòm 4 phàn tu vói mot mang diéu khién bùp song Day là càu trùc don giàn co khà nàng tao ra chi mot bùp song Hon nùa, nò chi dua ra mot trgng so,

ò khia canh nào dò dò thi cùa day dugc xàc dinh bòi hàm sin

Hình 11 Anten day vi dai gòm bòn phàn tu

Dói khi chùng ta inuòn tao ra nhièu bùp song càch nhau mot góc hùu han Vice thiét kè mot mang diéu khién nhiéu bùp phùc tap hon nhiéu so vói mang dièu khién don bùp Mot mang dièu khién nhièu bùp dugc hiéu nhu là mot ma tran diéu

khién bùp song Vi du don giàn nhàt là ma tran Butler ì rong ma tran dièu khién

bùp song, mot màng cùa càc diém tiép xùc lai ghép và bò djch pha co dinh dugc su dung de dat dugc két qua mong muòn Mot ma tran diéu khién bùp song Butler cho mot màng bòn phàn tu dugc néu trong Hình 12 (a) Ma tran này su dung bòn diém

tiép xùc lai ghép tré pha 90^ vói càc thuòc tinh phàt và hai bg dich pha eò dinh 45'^

(Ilình 12 (b))

21

^Y^7

(a) (b)

Hình 12 Ma tran diéu khién bùp song Butler cho mot day gòm bòn phàn tu:

(a) ma tran Butler 4x4; (b) bo lai duac su' dung trong ma tran

Bang càch biéu dién tin hieu tu bòn còng tói day càc phàn tu anten eó xàc dinh

phàn bò pha tuong dòi cùa khe ho cùa tùng còng cùa ma tran Butler 4 còng nhu trén

Bang 1,

Bang 1 Phàn bo pha cùa anten day khe ho'

Phàn bo pha Cong 1

Cóng 2 Cong 3 Cong 4

Ma tran dièu khién bùp song Butler là tuong tu vói qua trình bién dòi Fourier

nhanh (FFT) Ma tran Butler dugc phàt trién truóc FFT, tuy nhién eó mot su Idiàc

nhau quan trgng giùa chùng dò là ma tran Butler xù ly tin hiéu trong mién tuong tu,

trong khi bièn dòi FFT xù ly tin hieu trong mién so

Viét quét dién tu bùp song cùa mot anten eó thè dat dugc bang viéc thay dòi pha

cùa tin hiéu ò càc phàn tu anten Néu chi pha dugc thay dòi, và bièn dò cùa càc

trgng so vàn giù nguyèn thi bùp song dugc thay dòi huóng, day dugc biét dén nhu

là mot màng pha Hình 13 mò tà mot màng pha bao gòm càc phàn tu anten don, mòi

phàn tu dugc két nói tói mot bò dich pha và mot bò két hgp còng suàt de lày tong

dòng thòi càc tin hiéu tu càc phàn tu anten Bg dich pha diéu khién tùng pha cùa

dòng kich thich hoac pha cùa tùng tin hiéu dugc thu tai tùng phàn tu anten Khi tal

cà càc tin hiéu dugc két hgp lai thi mot bùp song dugc tao ra theo huóng mong

muòn và bùp song dugc tao ra này se dugc phàt vào khòng gian Trong viéc thu thi

tin hiéu thu tu càc phàn tu cùa anten se còng lién tue Mot mang dièu khién bùp song dugc su dung de phàn phòi tin hiéu tu bò phàt tói càc phàn tu hoàc là két hgp càc tin hiéu tu nhùng phàn tu de hình thành mot duòng dàn tói bò thu Ngoài ra mang co thè dugc su dung de dua ra phàn bò góc mò theo yéu càu cho bùp huóng tinh và dièu khién bùp song phu Bó dich pha dugc phàn làm hai loai: Bò djch pha bièn dòi lién tue và bò dich pha dugc dièu khién so Do càc bò phan boat dòng ó tàn

so cao nén chùng eó dung sai lòi nhò

Càc phan iù cùa

an ten

KJ) BÒ dich pha

Bùp song ò lò'i ra

Hình 13 Màng pha tuyén tinh

Diéu khién bùp song co thè tièn hành ò nhùng tàn so trung tàn Mang dièu khién bùp song eó thè dugc tién hành bang viéc su dung càc dién trò, mach hybrid Diéu khién bùp song ò tàn so trung tàn eó nhiéu thuàn lgi hon trong mot so phuong phàp,

vi nò dugc tién hành sau bò kliuéch dai tin hiéu do vày màt màt trong màng diéu khién bùp song là it quan trgng Tuy nhién, phuong phàp này yèu càu phàn tu cùa anten phài co mot bò thu RF và IF riéng

Nèu he dòi hói nhièu bùp song thi bò dièu khién nhièu bùp song dugc su dung,

nò phàn bò nàng lugng cùa tin hieu tói nhùng bùp song dugc tao ra Tuy nhién co mot so trò ngai dòi vói bò diéu khién nhièu bùp song Truóc tièn là rat khó de thiét lap bg diéu khién bùp song (nhu vice mò ròng hoàc thay dòi càc thuòc tinh cùa nò) Hàu hét càc bò diéu khién nhiéu bùp song chi co thè sinh ra càc bùp song eò dinh Thù hai, so bùp song dugc tàng lén nhung ty so tin hieu trén tap cùa càc bùp song rìèng thi lai giàm bòi vi òn thèm vào tu vice tàng so bò phan cùa IF và RF dugc su dung de tàng dung lugng cùa bg diéu khién bùp song Thù ba, khoàng càch giùa càc

23

bùp khòng the nhò di bàt ky dugc do càc bùp song truc giao vói nhau khòng phu

thuòc vào suy giàm trong ty so tin hiéu trén tap cùa he thòng

5.4 D|nh dang và diéu khién bùp song bang phuong phàp so

Hinh 14 mò tà mot càu trùc don giàn dugc su dung cho dinh dang và diéu kliién bùp song Tin hiéu thu dugc trén càc phàn tu dugc nhàn vói càc trgng so phùc và dugc lày tòng lai de cho bùp song lòi ra

và ducrc lày tong lai de tao bùp song lòi ra

5.4,1 Djnh dang bùp song thich nghi

Hình 15 minh hga mot he dinh dang bùp song thich nghi tòng quàt trong truòng hgp he thu (receiving system)

Hình 15 He dinh dang bùp song thich nghi tong quàt

x(/) là tin hieu véc to thu dugc tai càc phàn tu anten day tai thòi diém t Dinh

dang bùp song bang phuong phàp so bao gòm viéc tinh toàn già trgng tòi uu trong

véc to w de eó dugc tin hiéu y(t) nhu mong muòn Véc to già trgng phùc w (bao

gòm bién dò và pha) con phài dugc tinh là hàm cùa tin hiéu vce to x(/) thu dugc tai

he anten day de cho tin hièu y(t) chi eó chùa ành huóng nhò nhàt tu nhièu

5.4.2 Djnh dang và diéu khién bùp song theo khoàng càch phàn tu (Element space beamforming)

-K

Hình 16 Djnh dang và diéu khién bùp song theo khoàng càch phàn tu

Trong dinh dang và dièu khién bùp song theo khoàng càch phàn tu, càc tin hieu

xx (vói /c^O K-l) iù càc phàn tu cùa day dugc nhàn truc tiép vói mot bò càc

25

trgng so de hình thành mot bùp song tai mot góc mong muòn Viéc nhàn càc tin hiéu

vói mot bg càc trgng so khàc nhau co thè hình thành nén mot bò càc bùp song vói vi

tri càc góc theo càc huóng bàt ky trong truòng dugc tao bòi càc phàn tu tao nén day

Mòi bó diéu khién bùp song tao nèn mot bùp dòc lap bang viéc àp dung mot trgng

so dòc lap tói càc tin hiéu cùa day

5.4.2 Dinh dang và diéu khién bùp song theo khoàng càch bùp (Beam -Spacc

beamforming)

Truóc khi àp dung càc trgng so tói càc phàn tu cùa day, càc tin hiéu cùa càc

phàn tu cùa day eó thè dugc xù ly bòi mot bò dièu khién nhièu bùp song de hình

thành nèn mot day càc bùp song truc giao Tiép dò lòi ra cùa mòi bùp eó thè dugc

nhàn vói càc trgng so và két qua là sinh ra mot bùp song mong muòn Qua trình xù

ly này thuòng dugc xem nhu dinh dang và dièu khién bùp song theo khoàng càch

bùp Hình 17 mò tà bó diéu khién bùp song dugc thuc hién bang viéc su dung FFT

Hình 17 Dinh dang và diéu khién bùp song theo khoàng càch bùp tao

ra nhiéu bùp song

5.4.3 Djnh dang và diéu khién bùp song hai chiéu (two-dimensional

beamforming)

Trong nhùng ùng dung vién thòng di dòng, càc anten day thuòng là hai chiéu

Nhùng khài niem ky thuat và thuat toàn trong dinh dang và diéu khién bùp song so

cho mot anten day tuyén tinh co thè de dàng mó ròng cho day phàng hai chièu

5.5 Mot so thuat toàn diéu khién bùp song

5.5.1 Thuat toàn Chebyshev

Viéc ùng dung thuàt toàn Chebyshev nhàm duy tri mùc bùp phu cùa dò thi bue

xa duói mot mùc cho truóc [2] Diéu này cho phép khi nguòn nhièu dén tu mot

huóng bàt ky trong khòng gian ngoài huóng cùa bùp chinh thi thành phàn khòng

mong muòn se bi thiét lap bùp phu ó mùc thàp Hình 18 thè hién mot day 8x8 phàn

tu, phàn cuc tròn trai vói mùc bùp phu àp dàt là 20dB, bùp song chinh dugc huóng theo (0,0)

Hình 19 Thuàt toàn SMI cho phép dàt diém nuli ò" vi tri cho truóc

27

Thuàt toàn SMI [3] cho phép dàt càc diém khòng (nuli) ó mot vi tri nhàt dinh trèn dò thi bue xa Hình 19 (duòng net dùt) thè hien mot dò thi bue xa mot day

anten day vói bùp song chinh lai theo huóng (0,0), nguòn nhièu dén theo huóng (0.30) Thuat toàn SMI co thè tàng ty so tin hieu trèn tap (SNR) bang viéc thich nghi

dò thi bue xa tói vi tri mong muòn và làm thay dòi dò thi bue xa theo nhùng huóng nhàt dinh, nhung vàn duy tri dugc càc tham sé khàc Hình 19 (duòng lién net) là dò

thi bue xa sau khi thay dèi vi tri diém nuli dén vi tri nhiéu (0,30) do àp dung thuat

toàn SMI

5.5.3 Két hop thuàt toàn Chebyshev và thuat toàn SMI

Càc trgng so Chebyshev làm thay doi de dàng mùc cùa bùp phu Trong khi dò, thuat toàn SMI co thè huóng nhùng bùp song chinh theo huóng mong muòn, và dat nhùng diém khòng (nuli) cùa dò thi bue xa theo huóng cùa nhùng nguòn gay nhièu Khi su dung cà hai phuong phàp mot càch dòng thòi thi co thè thu dugc dò thi bue

xa vói mot mùc bùp phu diéu khién dugc và vi tri càc diém khòng eó thè dat ó vj tri cho truóc Trong thuc tè nguòi ta thuòng két hgp hai thuàt toàn trèn trong vice dinh dang và dièu khién bùp song Thuàt toàn Chebyshev làm cho dò huóng tinh thàp, nhung nò lai dàm bào mùc cùa bùp phu luòn duói mot mùc nhàt dinh

Hình 20 So sành giùa thuàt toàn SMI riéng và vice àp dung sy két hop giùa

thuàt toàn SMI và thuat toàn Chebyshev

Flình 20 cho ta thày su so sành giùa thuat toàn SMI riéng và viéc àp dung su két hgp giùa thuat toàn SMI và thuat toàn Chebyshev vói mùc cùa bùp phu dugc chgn là20dB

5.6 Mot so ung dung càc thuàt toàn vào phàn mém djnh dang bùp song

Phàn mèm mò phòng dugc viét trèn nèn Matlab Phàn mém cho phép lày so

lieu dò thi bue xa tu càc phàn mém mò phòng thiét ké anten (Ansoft Designer hoac IE3D) sau dò àp dung càc thuat toàn Chebyshev, SMI và thuàt toàn két hgp

5.6.1 Dat diém khòng (nuli) bang thuat toàn SMI

Nhu dà trình bay ò trén, viéc loai trù nhiéu kliòng mong muòn trong so liéu eó thè dugc thuc hién thòng qua viéc dàt diém khòng trong dò thi bue xa, dòng thòi bùp song chinh co thè dugc diéu khién nhò dùng thuat toàn SML Mot vài diém khòng eó thè dugc tao ra dòng thòi

l'hù nghiem àp dung càc thuat toàn thuc hién trén day 4x4 phàn tu anten phàn cuc tròn (Hinh 21) eó dò dinh huóng cao Day anten duoc thiét kè bang Ansoft Designer So lieu day thu dugc dùng làm so liéu dàu vào cho phàn mèm DBF

1"

rz

- /;

t^-^—> • CEÌSESÌ: 3 • :: -/crjArr^, .: e: : = £ a"'

Hình 21 Day 4x4 phàn tu' anten

Hình 22 biéu dién dò thi bue xa cùa day 4x4 này chiéu trén mat phàng ngang

Dò dinh huóng cùa day là khoàng 15.3 dB Vói day này càc bùp xem kc và bùp phàn cuc chéo là rat lón

29

Hình 22 Làt càt trén màt phàng ngang dò thj bue xa cùa day 4x4 phàn tu

anten truóc khi àp dung thuat toàn SMI

Àp dung thuat toàn SMI de tao ra 1 hoac 2 diém khòng tai vi tri càc bùp ben, dò thi bue xa dugc biéu dién trén càc Hình 23 và 24 Càc diém khòng eó thè dugc dinh

vi mot càch chinh xàc và so càc diém khòng eó thè tao ra là hoàn toàn khòng phu thuòc day

20 ^C

Hình 24 Làt càt trén màt phàng ngang do thj bue xa cùa day 4x4 phàn tu* anten sau khi àp dung thuat toàn SMI, dat hai diém khòng tai (^,^)=(135**,30")

\k(0,(p)=('45'',30%

5.6.2 Giàm mùc bùp phu bang thuat toàn Chebyshev

De làm suy giàm mùc bùp phu xuòng mot mùc cho truóc, càc trgng so Chebyshev dugc su dung [2] Mùc bùp phu tòi uu do àp dung trgng so Chebyshev là khoàng 20 dB Khi mùc bùp phu thàp hon mùc tòi uu, dò dinh huóng sé giàm do phàn lón nàng lugng dugc truyèn trong càc bùp phu Khi mùc bùp phu cao hon mùc tòi uu, bùp chinh sé ròng ra và nhu vay cùng dàn dén dò tàng ich bj suy giàm

Hình 25 là dò thi bue xa cùa day 4x4 néu trèn khi àp dung thuàt toàn Chebyshev Mùc bùp phu bi làm suy giàm xuòng 20 dB trèn toàn bò dò thj bue xa

dB

20

•total

Hình 25 Làt càt trén màt phàng ngang dò thj bue xa cùa day 4x4 phàn tu

anten sau khi àp dung thuat toàn SMI, dàt hai diém khòng tai (0,(p)={I35''JO'')

\ìi(0,q>)^(-45'',3O''),

5.6.3 Két hap thuàt toàn Chebyshev và SMI

LTug dung két hgp giùa thuat toàn Chebyshev và SMI cho he anten trèn cho ta két qua dugc minh hga trèn hình Hình 26 vói D=14.5 dB

- Tìm hièu ly thuyét de phàt trién càc ùng dung theo dinh huóng trèn cùng dà dugc trién khai ò Bg mòn Thòng tin vò tuyén, Khoa Dién tu - Vién thòng, Truòng Dai hgc Còng Nghé, Dai hgc Quòc Già Ha Noi

- De tài dà thuc hien dugc càc nhiém vu sau:

• Tìm hiéu ly thuyét, càc khài niem co bàn vé dinh dang và diéu khién bùp song bang phuong phàp so hóa

• Tìm hiéu càc thuat toàn Chebyshev, SMI, thuàt toàn két hgp và càc ùng dung cùa nò de tao càc bùp song vói càc thuòc tinh dinh truóc

• Xày dung phàn mém cho phép tao bùp song cho anten thòng minh

- Dugc Dai hgc Quòc Già Ha Nói quan tàm, dàu tu thém kinh phi nhàm thuong mai hóa san phàm ra thi truòng cho càc dòi tugng khàch hàng dén tu càc Vién nghién cùu và càc Truòng Dai hgc

6 Tài liéu tham khào:

( 11 J Litva, T Kwok, Y Lo, Digital Beamforming In Wireless Communications,

Ailech House, Boston London, 1996

| 2 | F.I Tseng and D.K.Cheng, "Optimum Scannable Planar Arrays with An

Invariant Sidelobe Level" in Proc of the lEFJZ, Vol.56, N o l l , pp.1771-1778,

Novcmber 1968

| 3 | l.S.Rced, J.D.Mallet and L.H.Brennan, "Rapid Convergence Rate in Adapiive

| 4 | A.C Ludwig, '"T/ie Definition of Cross Folarization'\ \ETM Transactions on

Antcnnas and Propagation, pp 116-119, January 1973

| 5 | C A Balanis, Antenna theory: Analysis and Design, New York: lohn Wiley &

Sons, 1997

| 6 | P Dctrwood, P.N Fletcher, G.S Milton, "Mutual Coupling Compensation in

Stnall Planar Array Antenna^\ lEEF Proc Mierow Antennas Propag, Voi 145,

n o l p p 1 6, February 1998

33

7 Phu lue:

• Càc bài bào khoa hoc: (Bàn photocopy kèm theo)