Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật viễn thông: Nghiên cứu và phát triển anten MIMO cho các thiết bị đầu cuối di động thế hệ mới

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI<br /> <br /> NGUYỄN KHẮC KIỂM<br /> <br /> NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN ANTEN MIMO<br /> CHO CÁC THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI DI ĐỘNG THẾ HỆ MỚI<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG<br /> <br /> Hà Nội – 2016<br /> <br /> BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI<br /> <br /> NGUYỄN KHẮC KIỂM<br /> <br /> NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN ANTEN MIMO<br /> CHO CÁC THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI DI ĐỘNG THẾ HỆ MỚI<br /> <br /> Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông<br /> Mã số: 62520208<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG<br /> <br /> TẬP THỂ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:<br /> 1. PGS.TS. ĐÀO NGỌC CHIẾN<br /> 2. TS. NGUYỄN VŨ THẮNG<br /> <br /> Hà Nội – 2016<br /> <br /> i<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> Tôi xin cam đoan rằng các kết quả khoa học được trình bày trong luận án này là thành<br /> quả nghiên cứu của bản thân tôi trong suốt thời gian làm nghiên cứu sinh và chưa từng xuất<br /> hiện trong công bố của các tác giả khác. Các kết quả đạt được là chính xác và trung thực.<br /> Tác giả luận án<br /> <br /> Nguyễn Khắc Kiểm<br /> <br /> ii<br /> <br /> LỜI CẢM ƠN<br /> Trước hết tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS. Đào Ngọc Chiến và TS.<br /> Nguyễn Vũ Thắng, đặc biệt là PGS.TS. Đào Ngọc Chiến, người đã hướng dẫn trực tiếp về<br /> mặt khoa học đồng thời hỗ trợ tôi về nhiều mặt để tôi có thể hoàn thành bản luận án này.<br /> Qua đây, tôi cũng xin cảm ơn Viện Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học Bách Khoa<br /> Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu. Cảm ơn<br /> Quỹ phát triển Khoa học và Công nghệ Việt Nam (NAFOSTED) đã tài trợ kinh phí tham dự<br /> hội thảo khoa học quốc tế tại nước ngoài. Đồng thời, tôi xin gửi lời cảm ơn Giáo sư Hiroshi<br /> Shirai, Khoa Điện - Điện tử - Truyền thông, Đại học Chuo, Nhật Bản đã hỗ trợ tôi trong quá<br /> trình đo đạc mô hình chế tạo thực nghiệm.<br /> Cuối cùng, tôi dành những lời yêu thương nhất đến mọi thành viên trong gia đình. Sự<br /> động viên, giúp đỡ của họ là động lực mạnh mẽ giúp tôi vượt qua mọi khó khăn để hoàn<br /> thành luận án này.<br /> <br /> iii<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................................vi<br /> DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ........................................................................................... viii<br /> DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .......................................................................................xvi<br /> MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. xvii<br /> 1. Kỹ thuật MIMO và hệ thống đa anten ................................................................... xvii<br /> 2. Những vấn đề còn tồn tại ............................................................................................xix<br /> 3. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................xxi<br /> 4. Ý nghĩa khoa học và những đóng góp của luận án ............................................... xxii<br /> 5. Cấu trúc nội dung của luận án ................................................................................ xxii<br /> CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ANTEN MIMO ....................................... 1<br /> 1.1. Giới thiệu chương ....................................................................................................... 1<br /> 1.2. Khái niệm về kênh truyền MIMO ............................................................................ 1<br /> 1.2.1. Kênh truyền không dây ........................................................................................ 1<br /> 1.2.2. Truyền thông không dây qua kênh truyền MIMO .............................................. 2<br /> 1.2.3. Ưu điểm của kênh truyền MIMO ........................................................................ 4<br /> 1.3. Hệ thống đa anten và ảnh hưởng tương hỗ ............................................................. 5<br /> 1.3.1. Giới thiệu hệ thống đa anten ................................................................................ 5<br /> 1.3.2. Kỹ thuật phân tập anten ....................................................................................... 6<br /> 1.3.3. Ảnh hưởng tương hỗ giữa các phần tử trong hệ thống đa anten......................... 6<br /> 1.4. Các tham số của anten MIMO................................................................................. 13<br /> 1.4.1. Hệ số tương quan tín hiệu .................................................................................. 13<br /> 1.4.2. Độ tăng ích hiệu quả trung bình (MEG) ............................................................ 14<br /> 1.4.3. Dung lượng hệ thống .......................................................................................... 14<br /> 1.5. Các kỹ thuật cải thiện cách ly cho anten MIMO ................................................... 15<br /> 1.5.1. Hướng đặt anten ................................................................................................. 15<br /> 1.5.2. Mạng cách ly ...................................................................................................... 16<br /> 1.5.3. Phần tử ký sinh ................................................................................................... 19<br /> 1.5.4. Cấu trúc mặt phẳng đế không hoàn hảo ............................................................ 23<br /> <br />