Báo cáo bài tập lớn he thong vien thong

ề anten Yagi ủa chấn tử chủ động ệu về anten Yagi ố sóng chậm ề anten Yagi Trong khuônkhổ đề tài này, cùng với việc tìm hiểu lý thuyết kỹ thuật anten, nhóm em sẽ đi sâu vàotìm hiểu về an

M c l c ục lục ục lục

L I NÓI Đ UỜI NÓI ĐẦU ẦU 2

CHƯƠNG I NG I T NG QUANỔNG QUAN V ĂNG TEN YAGIỀ ĂNG TEN YAGI 3

1.1 Gi i thi u v anten Yagiới thiệu về anten Yagi ệu về anten Yagi ề anten Yagi 3

1.2 C u t o và nguyên lý ho t đ ngấu tạo và nguyên lý hoạt động ạo và nguyên lý hoạt động ạo và nguyên lý hoạt động ộng 3

1.3 H s sóng ch mệu về anten Yagi ố sóng chậm ậm 7

1.4 Đ c tr ng hặc trưng hướng ưng hướng ưng hướngới thiệu về anten Yagi 9ng 1.5 Tr kháng vào c a ch n t ch đ ngở kháng vào của chấn tử chủ động ủa chấn tử chủ động ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ủa chấn tử chủ động ộng 11

1.6 H s đ nh hệu về anten Yagi ố sóng chậm ịnh hướng ưng hướngới thiệu về anten Yagi 11ng 1.7 D i thông c a anten Yagiải thông của anten Yagi ủa chấn tử chủ động 12

CHƯƠNG I NG II TÍNH TOÁN CÁC THÔNG S VÀ MÔ PH NG ANTEN YAGI D I T N 430 Ố VÀ MÔ PHỎNG ANTEN YAGI Ở DẢI TẦN 430 ỎNG ANTEN YAGI Ở DẢI TẦN 430 Ở DẢI TẦN 430 ẢI TẦN 430 ẦU MHZ 13

2.1 Tính toán các thông sô 13

2.2 Mô ph ng anten yagi v i HFSSỏng anten yagi với HFSS ới thiệu về anten Yagi 15

2.2.1 Kh i t o chở kháng vào của chấn tử chủ động ạo và nguyên lý hoạt động ưng hướngơng trình , tao projectng trình , tao project 15

2.2.2 Thi t l p các thông s c b n cho vi c thi t k ết lập các thông số cơ bản cho việc thiết kế ậm ố sóng chậm ơng trình , tao project ải thông của anten Yagi ệu về anten Yagi ết lập các thông số cơ bản cho việc thiết kế ết lập các thông số cơ bản cho việc thiết kế .16

2.2.3 Xu t k t qu mô ph ng:ấu tạo và nguyên lý hoạt động ết lập các thông số cơ bản cho việc thiết kế ải thông của anten Yagi ỏng anten yagi với HFSS 34

K T LU NẾT LUẬN ẬN 36

Em xin chân thành c m n ! ảm ơn ! ơn ! 37

L I NÓI Đ U ỜI NÓI ĐẦU ẦU

Ngày nay nhu cầu về thông tin vô tuyến đang phát triển rất mạnh mẽ trong hầuhết các lĩnh vực từ thông tin di động, đến truy cập Internet không dây, y tế, môitrường, v.v Mỗi thiết bị vô tuyến cần phải có anten để thu và phát tín hiệu Vì vậyAnten là bộ phận không thể thiếu trong các thiết bị thu phát, truyền tin Nhất là vớicông nghệ kết nối không dây đang phát triển rất mạnh như hiện nay anten đã cónhững thay đổi hết sức linh hoạt về phẩm chất, cấu trúc, kích thước…nhằm thoả mãntối đa nhu cầu của người sử dụng

G n đây, đ c bi t là sau năm 2000, nhi u lo i anten m i đặc trưng hướng ệu về anten Yagi ề anten Yagi ạo và nguyên lý hoạt động ới thiệu về anten Yagi ưng hướngợc thiết kếc thi t kết lập các thông số cơ bản cho việc thiết kế ết lập các thông số cơ bản cho việc thiết kế

th a mãn cácỏng anten yagi với HFSS yêu c u v băng thông c a h th ng truy n thông ề anten Yagi ủa chấn tử chủ động ệu về anten Yagi ố sóng chậm ề anten Yagi Trong khuônkhổ đề tài này, cùng với việc tìm hiểu lý thuyết kỹ thuật anten, nhóm em sẽ đi sâu vàotìm hiểu về anten Yagi, thiết kê và mô phỏng một an ten Yagi hoạt động ở tần số430MHz, với các thông số kỹ thuật phù hợp bằng phần mềm mô phỏng HFSS Nộidung báo cáo gồm 3 chương:

Chương I: Tổng quan về anten Yagi

Chương II: Tính toán các thông số cần thiết,mô phỏng anten Yagi ở dải tần430MHz

Kết luận

CH ƯƠNG I NG I T NG QUAN ỔNG QUAN V ĂNG TEN YAGI Ề ĂNG TEN YAGI

1.1 Gi i thi u v anten Yagi ới thiệu về anten Yagi ệu về anten Yagi ề anten Yagi

Anten Yagi là loại anten định hướng rất phổ biến bởi vì chúng dễ chế tạo Cácanten định hướng như Yagi thường sử dụng trong những khu vực khó phủ sóng hay ởnhững nơi cần vùng bao phủ lớn hơn vùng bao phủ của anten omni-directional AntenYagi hay còn gọi là anten Yagi-Uda (do 2 người Nhật là Hidetsugu Yagi và ShintaroUda chế tạo vào năm 1926) được biết đến như là một anten định hướng cao được sửdụng trong truyền thông không dây Loại anten này thường được sử dụng cho môhình điểm- điểm và đôi khi cũng dùng trong mô hình điểm-đa điểm Anten Yagi-Udađược xây dựng bằng cách hình thành một chuỗi tuyến tính các anten dipole song songnhau

Anten Yagi được dùng rộng rãi trong vô tuyến truyền hình, trong các tuyến

thông tin chuyển tiếp và trong các đài rada sóng mét Anten này đươc dùng phổ biếnnhư thế vì nố có tính định hướng tương đối tốt mà kích thước và trọng lượng khônglớn lắm,cấu trúc lại đơn giản, dễ chế tạo

Sơ đồ của anten Yagi gồm : một chấn tử chủ động (driven element) thường

là chấn tử nửa sóng, một chấn tử phản xạ (reflector) và một số chấn tử dẫn xạ thụđộng (directors) được gắn trực tiếp với thanh đỡ kim loại Nếu chấn tử chủ động làtrấn tử vòng dẹt thì nó cũng có thể gắn trực tiếp với thanh đỡ và kết cấu anten sẽ trởnên đơn giản Việc gắn trực tiếp các chấn tử lên thanh kim loại thực tế sẽ không ảnhhưởng gì đến phân bố dòng điện trên anten vì điểm giữa các chấn tử cũng phù hợpvới nút của điện áp Việc sử dụng thanh đỡ bằng kim loại cũng không ảnh hưởng gìđến bức xạ của anten vì nó được đặt vuông góc với các chấn tử

Để tìm hiểu nguyên lý làm việc của anten ta hãy xét một anten Yagi đơngiản gồm 3 chấn tử : một chấn tử chủ động (A), hai chấn tử thụ động gồm: chấn tửphản xạ (P) và chấn tử dẫn xạ (D) Chấn tử chủ động (A) được nối với máy phát caotần Dưới tác dụng của trường bức xạ tạo bởi A, trong P và D sẽ xuất hiện dòng cảm

ứng và các chấn tử này sẽ trở thành nguồn bức xạ thứ cấp Như đã biết, nếu chọnđược độ dài của P và khoảng cách từ A đến P một cách thích hợp thì P sẽ trở thànhtrấn tử phản xạ của A Khi ấy năng lượng bức xạ của cặp A – P sẽ giảm yếu về phíachấn tử phản xạ và được tăng cường theo hướng ngược lại (hướng +z) Tương tự nhưvậy, nếu chọn được độ dài của D và khoảng cách từ D đến A một cách thích hợp thì

D sẽ trở thành chấn tử dẫn xạ của A Khi ấy, năng lượng bức xạ của hệ A – D sẽ đượctập trung về phía chấn tử dẫn xạ và giảm theo hướng ngược lại (hướng –z) kết quả lànăng lượng bức xạ của cả hệ sẽ được tập trung về một phía, hình thành một kinh dẫnsóng dọc theo trục anten, hướng từ phía chấn tử phản xạ về phía chấn tử dẫn xạ

Theo lý thuyết chấn tử ghép, dòng điện trong chấn tử chủ động (I1) vàdòng điện trong chấn tử thụ động (I2) có quan hệ với nhau bởi biểu thức:

2 1

i

I

ae I

B ng cách thay đ i đ dài c a ch n t th đ ng, có th bi n đ i đ ! ổi độ dài của chấn tử thụ động, có thể biến đổi độ ộng ủa chấn tử chủ động ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ụ động, có thể biến đổi độ ộng ể biến đổi độ ết lập các thông số cơ bản cho việc thiết kế ổi độ dài của chấn tử thụ động, có thể biến đổi độ ộng

l n và d u c a đi n kháng riêng X ới thiệu về anten Yagi ấu tạo và nguyên lý hoạt động ủa chấn tử chủ động ệu về anten Yagi 22 và do đó sẽ bi n đ i đ ết lập các thông số cơ bản cho việc thiết kế ổi độ dài của chấn tử thụ động, có thể biến đổi độ ưng hướngợc thiết kế c a và  Hình 2.2 bi u th quan h c a ể biến đổi độ ịnh hướng ệu về anten Yagi ủa chấn tử chủ động avà φ v i X ới thiệu về anten Yagi 22 đ i v i tr ố sóng chậm ới thiệu về anten Yagi ưng hướngờng hơp chấn tử có ng h p ch n t có ơng trình , tao project ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động

đ dài x p x n a b ộng ấu tạo và nguyên lý hoạt động ỉ nửa bước sóng và ứng với khoảng cách d = ử chủ động ưng hướngới thiệu về anten Yagi c sóng và ng v i kho ng cách d = ứng với khoảng cách d = ới thiệu về anten Yagi ải thông của anten Yagi 4



Hình 1.2-1 S ph thu c gi a và ự phụ thuộc giữa và ụ thuộc giữa và ộc giữa và ữa và φ v i X 22

Càng tăng khoảng cách d thì biên độ dòng trong chấn tử thụ động càng giảm.Tính toán cho thấy với d (0,1 0,25) thì khi điện kháng của chấn tử thụ độngmang tính cảm kháng sẽ nhận được I2 sớm pha hơn so với I1 Trong trường hợp nàychấn tử thụ động sẽ trở thành chấn tử phản xạ Ngược lại khi điện kháng của chấn tửthụ động mang tính dung kháng thì dòng I2 sẽ chậm pha so với I1 và chấn tử th ụđộng sẽ trở thành chấn tử dẫn xạ

Hình 1.2-2 - Phương hướng của cặp chấn tử chủ động và thụ động

Hình 3 vẽ đồ thị phương hướng của cặp chấn tử chủ động và thụ động khi d =

0,1 ứng với các trường hợp khác nhau của

R  Thì chấn tử thụ động trở thành chấn tử dẫn xạ.Trong thực tế việc thay đổi điện kháng X22 của chấn tử thụ động được thực hiện bằngcách thay đổi độ dài của chấn tử : khi độ dài chấn tử lớn hơn độ dài cộng hưởng sẽ có

X22>0, còn khi độ dài chấn tử nhỏ hơn độ dài cộng hưởng sẽ có X22<0 Vì vậy chấn tử

phản xạ thường có độ dài lớn hơn 2



còn chấn tử dẫn xạ thường có độ dài nhỏ hơn

2



Thông thường, ở mỗi anten Yagi chỉ có một chấn tử làm nhiệm vụ phản xạ Đó

là vì trường bức xạ về phía ngược lại bị chấn tử này làm yếu đáng kể, nếu có thêmmột chấn tử nữa đặt tiếp xúc sau đó thì chấn tử phản xạ thứ hai sẽ được kích thích rấtyếu và do đó nó cũng không phát huy được tác dụng Để tăng cường hơn nữa hiệuquả phản xạ, trong một số trường hợp có thể sử dụng mặt phản xạ kim loại, lưới kimloại, hoặc một tập hợp vài chấn tử đặt ở khoảng cách giống nhau so với trấn tử chủđộng, khoảng cách giữa chấn tử chủ động và chấn tử phản xạ thường được chọn tronggiới hạn (0,15÷ 0,25) 

Trong khi đó, số lượng chấn tử dẫn xạ có thể khá nhiều Vì sự bức xạ củaanten dược định hướng về phía các chấn tử dẫn xạ nên các chấn tử này được kíchthích với cường độ khá mạnh, và khi số chấn tử dẫn xạ đủ lớn sẽ hình thành một kênhdẫn sóng Số chấn tử dẫn xạ có thể từ 2 10, đôi khi có thể lớn hơn (tới vài chục).Khoảng cách giữa chấn tử chủ động và chấn tử dẫn xạ đầu tiên, cũng như giữa các

chấn tử dẫn xạ được chọn trong khoảng (0,1 0,35)  Để có hệ số định hướng cựcđại theo hướng bức xạ chính, kích thước của các chấn tử chấn xạ và khoảng cách giữachúng cần được lựa chọn thích đáng sao cho đạt được quan hệ xác định đối với dòngđiện trong các chấn tử Quan hệ tốt nhất cần đạt được với các dòng điện này là tươngđối đồng đều về biên độ,với giá trị gần bằng biên độ dòng điện của chấn tử chủ động,

và chậm dần về pha khi di chuyển dọc theo trục anten, từ chấn tử chủ động về phíacác chấn tử dẫn xạ Khi đạt được quan hệ nói trên, trường bức xạ tổng của các chấn tử

sẽ được tăng cường theo một hướng (hướng của các chấn tử dẫn xạ) và giảm nhỏ theocác hướng khác Thường điều kiện để đạt được cực đại của hệ số định hướng về phíacác chấn tử dẫn xạ cũng phù hợp với điều kiện để đạt được bức xạ cực tiểu về phíacác chấn tử phản xạ Do vậy, khi anten dẫn xạ được điều chỉnh tốt thì bức xạ của nó

sẽ trở thành đơn hướng Vì đặc tính bức xạ của anten có quan hệ rất mật thiết với cáckích thước tương đối của anten (kích thước so với bước sóng) nên anten Yagi thuộcloại anten dải hẹp Dải tần số của anten, khi hệ số định hướng ở hướng chính biến đổidưới 3 dB, đạt được khoảng vài phần trăm Khi số lượng chấn tử dẫn xạ khá lớn, việcđiều chỉnh thực nghiệm đối với anten sẽ rất phức tạp vì khi thay đổi độ dài hoặc vị trícủa mỗi chấn tử sẽ dẫn đến sự thay đổi biên độ và pha của dòng điện trong tất cả cácchấn tử

1.3 H s sóng ch m ệu về anten Yagi ố sóng chậm ậm

Việc xác định sơ bộ các kích thước và thông số của anten có thể được tiến

hành theo phương phương pháp lý thuyết anten sóng chậm (anten sóng chậm có vậntốc pha nhỏ hơn vận tốc ánh sáng) Giả thiết các chấn tử dẫn xạ có độ dài bằng nhau

và gần bằng một nửa bước sóng, chúng được đặt cách điện đều nhau dọc theo trục

và tạo thành một cấu trúc sóng chậm (sóng mặt), với hệ số sóng chậm

1

c v

  

Giả thiết dòng trong các chấn tử có biên độ bằng nhau nhưng lệch pha nhau ∆

 Nếu d là khoảng cách giữ hai chấn tử thì hệ số pha của sóng chậm sẽ được xác

Hệ số sóng chậm  phụ thuộc vào độ dài l của các chấn tử và khoảng cách

d giữa chúng Bảng 2.1 dẫn ra các giá trị của hệ số sóng chậm  ứng với các độ dài

khác nhau của chấn tử, tính theo ba thông số

B ng 2.1 ảm ơn ! H s sóng ch m ệu về anten Yagi ố sóng chậm ậm 

Qua phân tích cũng đã xác nhận rằng nếu kết cấu có độ dài hữu hạn thì sẽ xuấthiện sóng phản xạ ở đầu cuối, với hệ số phản xạ theo công suất không quá 15% Do

sự phản xạ không đáng kể nên có thể coi gần đúng kết cấu hữu hạn gồm các chấn tử

dẫn xạ có độ dài bằng nhau và đặt cách đều nhau tương đương với một hệ thốngthẳng liên tục, bức xạ trục Hệ số chậm của sóng trong hệ thống được xác định theobảng 2.1.

Với độ dài của anten L Nd đã biết, có thể xác định được hệ số chậm tốt nhất(ứng với bước sóng công tác trung bình 0

) theo công thức:

0

1 2

phụ thuộc của hệ số định hướng với tần số và xác định được dải thông tần 0

f f



màtrong đó hệ số định hướng biến đổi không quá 3 dB

Ta hãy khảo sát một ví dụ: Giả sử cần thực hiện một anten dẫn xạ để làm việctrong dải tần 200 ÷ 10MHz, độ dài anten cho trước là 3m, sao cho sẽ nhận được hệ sốđịnh hướng là cực đại khi số phần tử của anten là ít nhất

Trường hợp này, độ dài của anten là L / 0= 2 và dải thông tần yêu cầu bằng10% Ta cần chọn thông số d l  / 0,5để nhận được hệ số định hướng gần bằng

12dB Đồng thời, với độ dài anten đã cho sẽ tính được hệ số sóng chậm tốt nhất

21

1.4 Đ c tr ng h ặc trưng hướng ưng hướng ưng hướngới thiệu về anten Yagi ng

Hình 1.4-3 - Mô hình anten Yagi

Ta chọn mô hình anten Yagi (như hình 4 ) là một tập hợp các chấn tử nửa sónggiống nhau, chấn tử chủ động A được đặt ở gốc tọa độ Vị trí của các chấn tử thụ

động trên trục z được đặc trưng bởi các tọa độ zn, với n = 1, N

( N là số chấn tửdẫn xạ) và bởi tọa độ zp đối với chấn tử phản xạ

Việc điều chỉnh đối với mỗi chấn tử thụ động sẽ được thực hiện bởi các điệnkháng biến đổi được iXp, iX1, iX2, ,iXn ứng với vị trí cố định của các chấn tử và vớigiá trị của các điện kháng điều chỉnh đã chọn, biên độ phức tạp của dòng điện trongmỗi chấn tử sẽ được xác định khi giải hệ phương trình Kirchhoff đối với hệ (N+2)chấn tử ghép

Trong đó Rpp, RAA, R11, R22, …,RNN là phần thực của trở kháng riêng của chấn

tử phản xạ, chấn tử chủ động và các chấn tử dẫn xạ Các trở kháng tương hỗ ZpA=ZAp,

Zp1=Z1p, ZA1=Z1A, …,Znk=Zkn có thể được xác định theo công thức của lý thuyết anten( phương pháp sức điện động cảm ứng) hoặc tính theo các bảng cho sẵn Các đạilượng Xp, XA, X1, X2, …,XN là điện kháng toàn phần của chấn tử phản xạ, chấn tử chủ

động và các chấn tử dẫn xạ, trong đó bao gồm điện kháng riêng của mỗi chấn tử vàđiện kháng điều chỉnh đối với mỗi chấn tử nếu có Đại lượng U trong công thức (2.3)

là điện áp đặt ở đầu vào chấn tử chủ động và có thể chọn tùy ý (ví dụ : U=1V)

Theo các trị số dòng điện tìm được khi giải hệ phương trình (2.3) sẽ tính đượchàm phương hướng tổ hợp:

1

cos sin

2 ( )

1.5 Tr kháng vào c a ch n t ch đ ng ở kháng vào của chấn tử chủ động ủa chấn tử chủ động ấu ử chủ động ủa chấn tử chủ động ộng

Khi có ảnh hưởng tương hỗ của các chấn tử thụ động thì trở kháng vào củachân chấn tử chủ động được tính như sau:

ZVA=RVA + iXVA (2.6)

Trị số XA sẽ được chọn theo điều kiện để đảo bảo XVA=0, từ (2.6) sẽ xác địnhđược XA và do đó ZVA=RVA.

1.6 H s đ nh h ệu về anten Yagi ố sóng chậm ịnh hướng ưng hướngới thiệu về anten Yagi ng

Hệ số tác dụng định hướng của anten ở hướng trục theo công thức:

2 0

D1= 1,64 là hệ số định hướng của chấn tử nửa sóng

R11= 73,1  là điện trở riêng của chấn tử nửa sóng (nghĩa là của một phần tửanten)

1.7 D i thông c a anten Yagi ải thông của anten Yagi ủa chấn tử chủ động

Các anten Yagi phản ứng rất nhạy đối với sự biến đổi của tần số vì nó bao gồmcác yếu tố cộng hưởng Do đó anten Yagi có dải thông hẹp người ta xác định đượcrằng tác dụng của thanh phản xạ đối với trở vào của anten mạnh hơn nhiều đối với tácdụng của thanh dẫn xạ, vì thế nên dùng thanh phản xạ có dải thông rộng Thôngthường để mở rộng dải thông thường dùng thanh phản xạ là chấn tử vòng dẹt hoặc tốthơn là trấn tử vòng dẹt kép, ngoài ra các thanh phản xạ này được cấp nguồn

CH ƯƠNG I NG II TÍNH TOÁN CÁC THÔNG S VÀ MÔ PH NG ANTEN YAGI Ố VÀ MÔ PHỎNG ANTEN YAGI ỎNG ANTEN YAGI

D I T N 430 MHZ

Ở DẢI TẦN 430 MHZ ẢI TẦN 430 MHZ ẦU 2.1 Tính toán các thông sô

Thi t k m t Yagi antenna, nh g n, ho t đ ng d i t n 430MHz đết lập các thông số cơ bản cho việc thiết kế ết lập các thông số cơ bản cho việc thiết kế ộng ỏng anten yagi với HFSS ọn, hoạt động ở dải tần 430MHz được ạo và nguyên lý hoạt động ộng ở kháng vào của chấn tử chủ động ải thông của anten Yagi ưng hướngợc thiết kếc

ng d ng trong thu phát truy n hình

ứng với khoảng cách d = ụ động, có thể biến đổi độ ề anten Yagi

T d i t n trung bình ta tính đ) ải thông của anten Yagi ưng hướngợc thiết kếc t n s trung tâm và bố sóng chậm ưng hướngới thiệu về anten Yagic sóng là:

f =430 Mhz

λ¿c

(3.1)

Ta ch n mô hình anten c n thi t k v i các thông s đọn, hoạt động ở dải tần 430MHz được ết lập các thông số cơ bản cho việc thiết kế ết lập các thông số cơ bản cho việc thiết kế ới thiệu về anten Yagi ố sóng chậm ưng hướngợc thiết kếc ch n nh sau:ọn, hoạt động ở dải tần 430MHz được ưng hướng

• N=5 là s ch n t d n x , (N= 1,2,…,5 đố sóng chậm ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ẫn xạ, (N= 1,2,…,5 được ký hiệu như hình 3.1) mỗi ạo và nguyên lý hoạt động ưng hướngợc thiết kếc ký hi u nh hình 3.1) m i ệu về anten Yagi ưng hướng ỗi

ch n t có chi u dài là Lxấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ề anten Yagi

• M t ch n t phát x (ch n t ch đ ng) ký hi u 0, chi u dài Lbx=0.5* ộng ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ạo và nguyên lý hoạt động ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ủa chấn tử chủ động ộng ệu về anten Yagi ề anten Yagi λ

• M t ch n t ph n x ký hi u -1, chi u dài ộng ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ải thông của anten Yagi ạo và nguyên lý hoạt động ệu về anten Yagi ề anten Yagi Lpx

Ch n t ch đ ng dùng làm anten là ch n t n a sóng Đ i v i lo i anten nàyấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ủa chấn tử chủ động ộng ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ử chủ động ố sóng chậm ới thiệu về anten Yagi ạo và nguyên lý hoạt độngdòng trong ch n t th đ ng đấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ụ động, có thể biến đổi độ ộng ưng hướngợc thiết kế ải thông của anten Yagi ứng với khoảng cách d =c c m ng do trưng hướngờng hơp chấn tử cóng t o b i ch n t ch ạo và nguyên lý hoạt động ở kháng vào của chấn tử chủ động ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ủa chấn tử chủ động

đ ng Thộng ưng hướngờng hơp chấn tử cóng thì đ dài thanh ph n x động ải thông của anten Yagi ạo và nguyên lý hoạt động ưng hướngợc thiết kếc ch n trong gi i h n (0,51 ÷ 0,53) ọn, hoạt động ở dải tần 430MHz được ới thiệu về anten Yagi ạo và nguyên lý hoạt độngCòn

kho ng cách gi a thanh ph n x và thanh phát x đải thông của anten Yagi ữa thanh phản xạ và thanh phát xạ được chọn trong giới hạn ải thông của anten Yagi ạo và nguyên lý hoạt động ạo và nguyên lý hoạt động ưng hướngợc thiết kếc ch n trong gi i h n ọn, hoạt động ở dải tần 430MHz được ới thiệu về anten Yagi ạo và nguyên lý hoạt động(0,15÷0,25) đ dài thanh d n x ch n ng n h n đ dài c a ch n t ch đ ng λ ộng ẫn xạ, (N= 1,2,…,5 được ký hiệu như hình 3.1) mỗi ạo và nguyên lý hoạt động ọn, hoạt động ở dải tần 430MHz được ắn hơn độ dài của chấn tử chủ động ơng trình , tao project ộng ủa chấn tử chủ động ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ủa chấn tử chủ động ộng

và b ng (0,22÷0,35) Kho ng cách gi a ch n t ch đ ng v i thanh d n x ! λ ải thông của anten Yagi ữa thanh phản xạ và thanh phát xạ được chọn trong giới hạn ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ủa chấn tử chủ động ộng ới thiệu về anten Yagi ẫn xạ, (N= 1,2,…,5 được ký hiệu như hình 3.1) mỗi ạo và nguyên lý hoạt động

đ u tiên cũng nh gi a các thanh d n x v i nhau đưng hướng ữa thanh phản xạ và thanh phát xạ được chọn trong giới hạn ẫn xạ, (N= 1,2,…,5 được ký hiệu như hình 3.1) mỗi ạo và nguyên lý hoạt động ới thiệu về anten Yagi ưng hướngợc thiết kếc ch n trong gi i h n ọn, hoạt động ở dải tần 430MHz được ới thiệu về anten Yagi ạo và nguyên lý hoạt động(0,1÷0,35) λ

V i yêu c u trên, ta ch n đ dài và kho ng cách c a các ch n t nh sau: ới thiệu về anten Yagi ọn, hoạt động ở dải tần 430MHz được ộng ải thông của anten Yagi ủa chấn tử chủ động ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ưng hướng

Chi u dài c a ch n t phát x :ề anten Yagi ủa chấn tử chủ động ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ạo và nguyên lý hoạt động

Lbx=(0,5+- 10%) λ=348mm (3.2)Chi u dài c a ch n t ph n x :ề anten Yagi ủa chấn tử chủ động ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ải thông của anten Yagi ạo và nguyên lý hoạt động

Lpx = 0,53* λ=370mm (3.3)Kho ng cách gi a ch n t phát x và ch n t ph n x , ch n t b c x v i d n ải thông của anten Yagi ữa thanh phản xạ và thanh phát xạ được chọn trong giới hạn ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ạo và nguyên lý hoạt động ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ải thông của anten Yagi ạo và nguyên lý hoạt động ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ứng với khoảng cách d = ạo và nguyên lý hoạt động ới thiệu về anten Yagi ẫn xạ, (N= 1,2,…,5 được ký hiệu như hình 3.1) mỗi

x :ạo và nguyên lý hoạt động

dx= 0,25* λ = 174 mm (3.4)

Đ tăng G c a anten ta có 2 phể biến đổi độ ủa chấn tử chủ động ưng hướngơng trình , tao projectng án:

 Thay đ i kho ng cách gi a các ch n tổi độ dài của chấn tử thụ động, có thể biến đổi độ ải thông của anten Yagi ữa thanh phản xạ và thanh phát xạ được chọn trong giới hạn ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động

 Thay đ i kích thổi độ dài của chấn tử thụ động, có thể biến đổi độ ưng hướngới thiệu về anten Yagi ủa chấn tử chủ độngc c a các ch n tấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động

Trong bài t p l n này chúng em l a ch n phậm ới thiệu về anten Yagi ựa chọn phương pháp thay đổi chiều dài chấn ọn, hoạt động ở dải tần 430MHz được ưng hướngơng trình , tao projectng pháp thay đ i chi u dài ch n ổi độ dài của chấn tử thụ động, có thể biến đổi độ ề anten Yagi ấu tạo và nguyên lý hoạt động

t d n x : v i chi u dài ch n t d n x gi m d n ử chủ động ẫn xạ, (N= 1,2,…,5 được ký hiệu như hình 3.1) mỗi ạo và nguyên lý hoạt động ới thiệu về anten Yagi ề anten Yagi ấu tạo và nguyên lý hoạt động ử chủ động ẫn xạ, (N= 1,2,…,5 được ký hiệu như hình 3.1) mỗi ạo và nguyên lý hoạt động ải thông của anten Yagi

L2=0,31 λ=216mmL3=0,29 λ=202mmL4=0,25 λ=174mmL5=0,23 λ=160mmChi u dài anten là:ề anten Yagi

L = 6*0.5* λ = 6*0.25*697=2091mm (3.6)

2.2 Mô ph ng anten yagi v i HFSS ỏng anten yagi với HFSS ới thiệu về anten Yagi

Các bước và thao tác thực hiện:

2.2.1 Kh i t o ch ở kháng vào của chấn tử chủ động ạo ưng hướngơng trình , tao project ng trình , tao project

- Khởi động chương trình: Program => Ansoft => HFSS => HFSS

- Tạo project mới:

File=> new một project được tạo tự động

Kick phải chuột vào project=>insert=>Insert HFSS Design ta được như hình vẽ:

2.2.2 Thi t l p các thông s c b n cho vi c thi t k ết lập các thông số cơ bản cho việc thiết kế ậm ố sóng chậm ơng trình , tao project ải thông của anten Yagi ệu về anten Yagi ết lập các thông số cơ bản cho việc thiết kế ết lập các thông số cơ bản cho việc thiết kế.

-Chọn Modeler=>Units=>chọn mm

- HFSS=>Solution Type => xuất hiện bảng như hình vẽ

Chọn Driven Modal đối với dải tần thấp

Thiết kế các thành phần của anten

Sau khi đã có số liệu các thành phần anten ta tiến hành thiết kế

Chọn HFSS=> chọn Design Properties xuất hiện 1 bảng để add các đối tượng cần Design

Ta add các đối tượng với các thông số có sẵn như sau:

Các đối tượng cần thiết kế:

2.2.2.1 Ch n t b c x ấn tử bức xạ ử bức xạ ức xạ ạ

lbx=348 mm;

Thiết kế: 1 bên của chấn tử bức xạ

Draw =>Cylinder => Xuất hiện một bảng chứa các thông số

Ta nhập các thông số cho chấn tử bức xạ như hình vẽ:

Tạo bên đối xứng còn lại của chấn tử bức xạ:

Kích phải chuột vào nửa phần tử bức xạ =>Edit=>Duplicate =>AroundAxit