giáo trình anten chương 2

- Anten phải phối hợp trở kháng - Anten phải có hiệu suất cao - Anten phải có băng thông đủ lớn Blah bl ah blahbl ah Khái niệm... Tổng công suất được bức xạ bởi anten e.. Tổng công suất

Anten là thiết bị dùng để bức xạ sóng điện từ ra không gian bên

ngòai cũng như thu nhận sóng điện từ từ không gian bên ngoài.

- Anten phải phối hợp trở kháng

- Anten phải có hiệu suất cao

- Anten phải có băng thông đủ lớn

Blah bl ah

blahbl ah

Khái niệm

- Theo băng sóng:

Anten sóng cực ngắn Anten sóng ngắn Anten sóng trung, sóng dài,

- Chức năng (thu, phát)

Khái niệm

- Theo cấu trúc:

PA= PS(1 - ||2)

Các đặc tính của anten

Hiệu suất anten

PR: tổng công suất bức xạ trên anten phát

PD: công suất tiêu tán trên anten  PD= PA– PR= (1 – e)PA

Chia điện trở anten thành điện trở bức xạ RRvà điện trở tiêu hao RD

RA= RR+ RDCông suất tiêu tán trên anten:

PD= ½ RD|IA|2 Công suất bức xạ trên anten:

PR= ½ RR|IA|2 Công suất anten:

PA= ½ RA|IA|2

2:19 PM Chương 2 7

Một anten có trở kháng vào là ZA= 300 + j73  trong đó điện trở tổn hao là

RD= 5 được nối với một máy phát có VS.RMS= 10V và RS= 50

a) Vẽ sơ đồ tương đương của hệ thống

b) Tính công suất bức xạ, tổn hao, tiêu thụ và hiệu suất của anten

Các đặc tính của anten

Trường điện từ tạo bởi anten

Trường điện vùng xa anten:

Trường từ vùng xa anten:

1

Z: trở kháng sóng = 120 trong không gian tự do

2:19 PM Chương 2 9

Mật độ bức xạ

Vector mật độ bức xạ:

1 2

Trường điện vùng xa bức xạ bởi anten cho bởi: F(,) = sin , giả

sử hiệu suất anten e = 25% và dòng tại ngõ vào anten là 1A

Vector mật độ bức xạ:

1

12Trong không gian tự do: Z = 120

1240Mật độ bức xạ:

240

2:19 PM Chương 2 13

Cường độ bức xạ:

240Tổng công suất bức xạ:

240

1

90 0,011 Điện trở bức xạ:

2:19 PM Chương 2 15

Trường điện vùng xa bức xạ bởi anten cho bởi: F(, ) = sin + , giả

sử hiệu suất anten e = 40% và dòng tại ngõ vào anten là 0,5A

Tính:

a Vector mật độ bức xạ

b Mật độ bức xạ

c Cường độ bức xạ

d Tổng công suất được bức xạ bởi anten

e Điện trở bức xạ của anten

f Điện trở tổn hao của anten

g Điện trở ngõ vào của anten

h Tổng công suất PAmà anten nhận từ nguồn

Các đặc tính của anten

Trường điện vùng xa bức xạ bởi anten cho bởi: F(, ) = cos +2sin ,

giả sử hiệu suất anten e = 60% và dòng tại ngõ vào anten là 0,75A

Tính:

a Tổng công suất được bức xạ bởi anten

b Tổng công suất PAmà anten nhận từ nguồn

2:19 PM Chương 2 17

Phân cực

,

 Sự phân cực sóng định nghĩa là hình ảnh do đầu của vector cường

độ điện trường tạo ra khi quan sát dọc theo phương truyền sóng

 Tuỳ theo dạng phân cực, ta có: phân cực tuyến tính, tròn hay ellip

2:19 PM Chương 2 21

Cường độ điện trường vùng xa được bức xạ bởi anten cho như sau:

Cho biết các đặc tính phân cực của anten ở hướng +x; hướng +y;

Dùng để đo các tính chất định hướng của anten khi so sánh với các

anten vô hướng

,

Độ lợi hướng tính

D = max(D(,))Tính hệ số hướng tính và độ lợi hướng tính của anten có cường độ bức xạ:

U(,) = 5sin2

Các đặc tính của anten

Đồ thị bức xạ

Là biểu diễn bằng đồ thị các tính chất bức xạ của anten

FNBW (First Null Beam Width) = 2m-01

, : vector phân cực của anten thu theo chiều của sóng tác động

: vector phân cực của sóng tới

: trường điện tại anten thu

Công suất thu

bình trong mặt phẳng tới

2:19 PM Chương 2 27

Cho anten thu có hệ số hướng tính D(,) = 1,5sin2, hiệu suất anten 2/3,

vector phân cực = , tần số hoạt động 300 MHz Xác định công suất phân

phối đến tải (có phối hợp trở kháng) trong các trường hợp sau:

Cho anten thu có hệ số hướng tính D(,) = 1,5sin2, hiệu suất anten 80%,

vector phân cực = , tần số hoạt động 400 MHz Xác định công suất phân

phối đến tải (có phối hợp trở kháng) trong các trường hợp sau:

a

t divH

t H

t divH

4

/ / 4 a: bán kính dipole: điện trở dây trên 1 đơn vị dài

2:19 PM Chương 2 37

Anten dipole Hertz

Điện trở tiêu tán:

22

Hiệu suất anten:

Anten dipole Hertz

Một dipole Hertz có chiều dài L = 0,1m làm bằng đồng có độ dẫn điện =

2:19 PM Chương 2 39

Anten dipole Hertz

Một dipole Hertz có chiều dài L = 0,01 làm bằng đồng có độ dẫn điện  =

5,8x107S/m, bán kính a = 1cm được kích thích bằng dòng I0= 0,5A tại tần số

30 MHz Tính điện trở bức xạ, điện trở tiêu tán, hiệu suất anten và hệ số

hướng tính của anten

4

e x

I

e y

I

m x

I

m y

4

ARFAC θ,

Hệ số sắp xếp ARFAC(Array Factor):

ARFAC θ,

2:19 PM Chương 2 45

Trường điện do phần tử 1:

Trường điện do hệ thống:

ARFAC θ,Trường từ do hệ thống:

ARFAC θ,1

Hệ số chuẩn hoá:

zkd