Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ dao động cao tần và quay pha điện tử băng tần S dùng cho anten mạng pha

TẠ PHƯƠNG LINH NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ DAO ĐỘNG CAO TẦN VÀ QUAY PHA ĐIỆN TỬ BĂNG TẦN S DÙNG CHO ANTEN MẠNG PHA LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI – 2014... TẠ PHƯƠNG LINH NGHIÊN CỨU THIẾT

TẠ PHƯƠNG LINH

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ DAO ĐỘNG CAO TẦN

VÀ QUAY PHA ĐIỆN TỬ BĂNG TẦN S DÙNG CHO ANTEN MẠNG PHA

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI – 2014

TẠ PHƯƠNG LINH

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ DAO ĐỘNG CAO TẦN

VÀ QUAY PHA ĐIỆN TỬ BĂNG TẦN S DÙNG CHO ANTEN MẠNG PHA

Ngành: Điện tử Viễn thông

Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Bạch Gia Dương

LỜI CẢ ƠN

Đ

Đ -

- Đ

Tạ Phương Linh

LỜI CA ĐOAN

Đ – Đ

Đ Đ

Tạ Phương Linh

T TẮT LUẬN VĂN

1

1

1

3

5

6

LIÊN QUAN 7

7

7

8

8

8

.13

2.2 15

.16

.16

.18

.22

.24

.25

.26

.31

(λ ) 32

.33

Ạ Ộ Đ Đ

Ố Ố .35

3.1 35

.38

49 50

CHƯƠNG : T NG QUAN

T ư c ant n ảng ha

h i niệ ant n ảng ha

anten ( –

Phased Array Antenna )

(a) (b)

Anten Yagi-Uda

-

-85

-

- Đ

-

-

-

-

L ch ử h t t i n à c c ng ng c a ant n ảng ha

1.4

Đ

(

)

Lincoln

( )

T ng an hệ th ng ch ha ng t ng ant n ảng ha ( )

c

:

- D ng công t c chuy n m Đ c nghiên c u trong gi i h n lu

c ti c a tài

Đ

n

CHƯƠNG : C C L THUYẾT LI N QUAN Giản hư ng t nh c a ant n ảng ha

h i niệ

công su

-

-

-

(a) (b)

pole

C c t ảnh hƣ ng n giản hƣ ng t nh c a ant n ảng ha

- (

)

-

-

-

-

-30 0 C c c h nh ant n ảng ha cơ ản

( )

Nh t n t nh T ƣ ng c ạ à hệ ảng c a ant n ảng ha t n t nh N ch n tử (

) 

2

2D / 

i

w i ( )

(2.1)

(a) (b) a

( , )

1

N

jkr i i

Y R   w e



( , )

R 

( ) (

)

( ) ( ) ( )

(Array factor)

( ):

(2.3)

(2.4)

(2.5) t i nh hƣ ng c ạ ant n ảng ha

Đ





1

i

N

jkr i i

AF w e





0.212 3

n

AF



2

20 log 13.46

3

n



0 0o

Đ

( )

/2 90o



Đ – ( -Woodyard):

(a) (b)

– -Woodyard

Nh t h ng

Đ

m n

mxn

m n

(2.6) (a) (b)

λ

λ

jkr jkr

Nh ng t n

Đ

C c a ha ử ng PIN i

Gi i thiệ PIN i

( )

(charge carriers) tron

( )

PIN di

truy λ n m u cu i tr thành m

λ

– song

- Đ

C c a ha ạng c ng tắc ch n ạch ử ng PIN i

Đ l 1 , l 2

(2.9)

Đ

–

= 450, 900, 1800





C c ỹ th ật h i h t h ng

Đ

0

-

- ( ) ( )

-

Z0

Gi i thiệ giản S ith à ng ng c a n t ng h i h t

kh ng

Đ

( ) ( ) ( )

(

0)

Ph i h t h ng ng c c h n tử tậ t ng

2.4.2.1 Thu c t nh cơ ản c a giản Smith và giản Admittance

- Khi m c n i ti p thành ph n dung kháng v i t i tr kháng m b t k trên gi m d n n ng s chuy ng

n d n (G i) theo chi ng h

- Khi m c n i ti p thành ph n c m kháng v i t i tr kháng m b t kì trên gi m d n n ng s chuy ng

ng G theo chi ng h

- Khi m c song song thành ph n n p là dung kháng v i t i d n n p

m b t kì trên gi d n n m d n n p s chuy ng trên

ng G theo chi ng h

- Khi m c song song thành ph n n p c m là c m kháng v i t i d n n p

m b t k trên gi d n n m d n n p s chuy ng trên

ng h [1]

L z L

Z



(2.10)

( ) ( ) ( ) ( )

f Q BW



( )

ạch h i h t h ng ạng L

Đ ( ) ( ) – – –

0



( )

Z0

(2.12)

(a) (b)

( ) L > Z0

2 2

0 2 2 0

L L

L L

L L

L

X R

R Z X R Z R X

L

BR

Z R

Z X B

X  1  0  0

(2.14)

( ) ( )

( ) < Z

R Z  jX

Q ( )

ạch h i h t h ng ạng Pi

( )

(a) (b)

v

v Q

(2.17) H g

RL V

V g L

Q

Ph i h t h ng ng ch Đ

( )

Trong ph i h p tr kháng s d quan tr ng trong thi t k i thi t k c n chú ý là kho ng truy n d tính t t i t i v n dây nhánh và giá tr n n p ho ng v i dây nhánh song song ho c n i ti p d

–jB

2

1

H V

R R Q





0

Y  jB

–jX

[5]

Ph i h t h ng ng ạn c ài ƣ c ng (λ ) λ

λ

λ

λ

λ λ

(2.18)

Z  Z Z

( )

(2.19) λ

( L ) 0

( L ) 0 λ –

Ph i h t h ng ng ạch ải

2 / 4 0

L

Z Z Z





Đ

( ) ( ) ( )

Wheeler: ( 2.20)

(2.21)

0

w

h l t

r



2 2 0

1 1

14 8 14 8

ln 1

2 2(1 )

microstrip

eff eff eff r

Z



2 2

2

1 1

4 ln

2

11 10

r eff

e

t

t







 



r



CHƯƠNG : CHẾ TẠO BỘ QUAY PHA ĐIỆN TỬ BĂNG TẦN S VÀ

Đ NH GI C C TH NG S C A HỆ TH NG

Thi t c ng tắc ch n ạch ng PIN i

( )

( )

3

= 8 n

mi

(a)

(b)

B tạ a ng ca t n c ng c t n hiệ ( - )

(

) SPF-3043 -

( ) ( )

( )

b

Đ

( )

-

-

-

-

B tạ ng ng i hi n c iện ch PIN i

( ) ( )

NOT

– - Q

Công tắc chuyển mạch n bit (2n tổ

hợp đường tín hiệu)

Driver điều khiển công tắc chuyển mạch

Bộ tổ hợp

tần số

n đường điều khiển

n đường tín hiệu RF

Các ứng dụng Khác nhau

lối ra cao tần

C c ng ng th c tiễn c a tài

Đi hi n t n hiệ i c c g c ha h c nha

ạch i hi n t n hiệ ƣ ng

λ

( )

)

ạch i ch ng ang t c gia I Q M

( ( ))

(a) (b)

0

Đ

t n s

Đ

(

)

Đ nh ạng ng ch ant n ảng ha

Đ

λ

( )

ẾT LUẬN

-

-

-

-

Đ

ph n t h u h n

Tài iệ tha hả

Ứng d ng kỹ thu t m ch tích h

Đ

Kỹ thu t siêu

cao t n, Đ

[3]Linh Ta Phuong, Giang Bach Hoang, Long Hoang Duc, Duong Bach Gia,

Study, design and fabrication of PIN-diode-based diversity switch to be used for beam-forming techniques and I/Q modulation, Vietnam-Japan International

Symposium onAntennas and Propagation, 1-2014

[4] Guillermo Gonzalez, Microwave transistor amplifiers: Analysis and Design,

[5] David M Pozar, Microwave Enginnering, 2nd Edition, John Wiley & Sons, Inc [6]http://electronicdesign.com/communications/back-basics-impedance-

[11] http://www.antenna-theory.com/arrays/main.php

http://www.globalsecurity.org/space/systems/an-fps-85.htm

[12] https://www.ll.mit.edu/publications/journal/pdf/vol12_no2/12_2devphasedarray.pdf [13]http://www.keysight.com/upload/cmc_upload/All/IQ_Modulation.htm?cmpid

=zzfindnw_iqmod&cc=VN&lc=eng