Bài giảng Chương 5: Các loại anten

ươ ạ ạ ạ ạ ạ ạTrường điện từ bức xạ: ạĐiện áp và dòng điện: ạở Nếu hình nón là vô hạn: Trong không gian tự do: Nếu  nhỏ: Công suất bức xạ: ạở Thường dùng trong trường hợp 30o < /2 < 60o ạ ạKhi s < 0.05 thì được xem như bộ biến đổi trở kháng với hệ số biến đổi bằng 4 lần trở kháng phần tử đơn (với l=0.5) Có thể được xem như mode truyền dẫn (b) hoặc mode anten (c) ạề Trở kháng tại a-b hoặc e-f nhìn về phía tải nối tắt: Trong đó Nếu s/2 >> a, có thể xấp xỉ: chính là trở kháng đặc tính của đường dây song hành ạCác điểm c-d hoặc g-h cùng điện thế và S Xem như dipole với mỗi nhánh tạo bởi cặp dây rất gần nhau Trở kháng vào: Trong đó Zd là trở kháng vào của anten dipole có chiều dài l và đường kính d Khi l = /2: jZd 5.4273 ạắ Là anten có dạng xoắn thường Được dùng với mặt phẳng phản xạ S - khoảng cách các vòng N – số vòng D – đường kính mỗi vòng a – bán kính dây xoắn ạắ Chiều dài anten: L = NS Tổng chiều dài của dây xoắn: - Chu vi của mỗi vòng - Chiều dài dây giữa mỗi vòng Góc dựng (Pitch angle): DC  ạắ NL0 <<  Normal mode (Broadside): ạắ Trường bức xạ: Axial Ratio: Để có phân cực tròn thì AR=1  SDC  2 ạắ Axial mode (Endfire): D và S so sánh được với bước sóng Để có phân cực tròn: Thông thường Điện trở vào khoảng 100÷200 Near optimum: C=λ ạắ  Các công thức thực nghiệm:  Điện trở vào:  Độ rộng búp sóng:  Độ định hướng:  Axial Ratio: ạắ Với 00 1412  3 4 / 4 3 0  C     2/sin 2/sin cos 2 sin     N N E               p L Sk 00 cos 1/ / 0 00     S L p          N N S L p 2 12 / / 0 00   và N>3 Với bức xạ Endfire thông thường Với bức xạ Endfire Hansen-Woodyard ạắ ạế HF 3 ÷ 30 MHz VHF 30 ÷ 300 MHz UHF 300 ÷ 3000 MHz ạế Trường tổng của Anten dàn Yagi-Uda ở vùng xa có thể xem nhưng là tổng hợp của các trường gây ra bởi các thành phần Ta đã có nn AjE   Nên  AjEE N n n  1    N n nAA 1    2 . )sin()sin( .sin 4 1 1 sinsincossin n N n M m yxjk jkr l Z Z Z Z e r e nn                          ạế ạế ả ỏ ạế ả ỏ ạế ả ỏ ạả ạ ạả ạ ạả ạ ạả ạ                             2 0 02 2 0 0 ' 2 ' tan)'( 2 cot        dG d D f Hệ số định hướng Với G là hàm định hướng của bộ kích thích theo góc θ’ Aperture efficiency – hiệu suất độ mở εap  Ví dụ: 1 anten parabol có đường kính là 10m, tỉ số f/d=0.5, hoạt động tại tần số 3GHz. Bộ kích thích có hàm định hướng 'cos6)'( 2 fG a)Hiệu suất độ mở (aperture efficiency) b)Độ định hướng ạỳ Conical spiral metal strip antenna ạỳ Cấu trúc thoả mãn: ]ln[ rbnctionperiodicfu  ]/lnsin[ 00 rrb  Ví dụ ạỳ Planar và Wire 1  n n R R  1  n n R r  Nếu f1 và f2 là riêng biệt theo chu kỳ 21 2 1 ff f f  ạỳ Dipole Array ạỳ Dipole Array ạỳ Hệ số không gian (spacing factor) 1 1 2    n nn l RR  ạỳ Trở kháng ngõ vào anten như là hàm logarit của tần số ) 1 ln()ln()ln( 12   ff ạấ ạấ ạả ạả Một số hình dạng patch của anten vi dãi ạả ạả Ví dụ  Mảnh dẫn vi dải hình tròn: Đường kính D = 20.2mm  Cung hình bán nguyệt: L=45mm, W=38mm, d1=1.2mm, d2=15.8mm  Đế hình chữ nhật: 80mm x 50mm x 1mm Điện môi tương đối: 2.65  Khe hẹp hình cung: α =1600, r=7.4mm,rộng 1mm ạả Đồ thị bức xạ tại 6.25GHz ạả Tỉ số sóng đứng Suy hao S21 ạả Một số anten vi dãi ạả Phân tích anten vi dải: Mô hình đường truyền sóng Mô hình hộp cộng hưởng ạả  Mô hình đường truyền sóng a) Top view b) Side view ạả Mô hình hộp cộng hưởng ạả  Anten vi dải với phân cực tròn