H C VI N CÔNG NGH B U CHÍNH VI N THÔNG Ệ Ư
Ọ
Ệ
Ễ
BÀI GI NG MÔN
Ả
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
Gi ng viên:
ả
PH m Th Thúy Hi n ị
ề
ạ
(091) 4330826/
Đi n tho i/E-mail: ạ
ệ
phamthuyhien@ymail.com
B môn:
Vô tuy n – Khoa Vi n thông 1
ộ
ế
ễ
H c kỳ/Năm biên so n: II/2010
ọ
ạ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
GI
Ớ
Ệ
Ọ
Tên h c ph n: ọ
I THI U MÔN H C ầ
ề
• Truy n sóng và anten (Radiowave Propagation and Antenna )
ng ki n th c:
T ng l ổ
ượ
ứ
ế
tế
• 60 ti
+ Lý thuy t: 50 ti
t;
Th c hành: 6 ti
t;
ế
ế
ự
ế
Bài t p: 4 ti ậ
t ế
M c tiêu h c ph n:
ụ
ọ
ầ
ệ
ớ
ứ
ủ
ệ
• Gi
ề ự
ứ
ủ
ự
ề
i thi u các khái ni m, các bi u th c c a quá trình truy n ể lan sóng vô tuy n. Nghiên c u s truy n lan c a sóng c c ế ng n trong môi tr
ng th c
ườ
ự
ắ
ệ
ớ
ố
• Gi
. đ i x ng, các lo i anten
i thi u lý thuy t chung v anten, các anten nguyên t ề ấ ử ố ứ
ủ
ứ
ạ
ế Nghiên c u ho t đ ng c a ch n t ạ ộ trong thông tin vô tuy nế
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 2 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
I THI U MÔN H C
Ớ
Ọ
Ệ
N i dung h c ph n:
ầ
GI ọ
ng 1: Các v n đ chung v truy n sóng
ề
ấ
ộ • Ch
ươ + Tính ch t c a sóng đi n t
ề ề ; Các ph
ệ ừ
ề
trình truy n lan sóng trong không gian t
ng pháp truy n lan sóng; Quá do
ấ ủ ề
ươ ự
• Ch
ự ề ươ + Truy n lan trong đi u ki n lý t
ắ ng; Truy n lan trong đi u ki n th c
ng 2: Truy n lan sóng c c ng n ề
ưở
ự
ệ
ề
ề
ề
ệ
ế
• Ch
ươ + Đ c tính kênh truy n sóng; Phadinh; Các mô hình kênh
ng 3: Kênh truy n sóng vô tuy n ề ề ặ
ng 4: Lý thuy t chung v anten
ế
ề
• Ch
ươ + Các tham s c a anten; Các ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ố ủ
ồ
ố
• Ch
ươ + Tr
đ i x ng; Các tham s , ph
ng pháp c p
ấ ử ố ứ
ố
ươ
ấ
đ i x ng ấ ử ố ứ ng b c x c a ch n t ạ ủ ứ đ i x ng
đi n cho ch n t
ng 5: Ch n t ườ ệ
ấ ử ố ứ
ng 6: Anten trong thông tin vô tuy n
• Ch
ươ + Anten nhi u ch n t
; Nguyên lý b c x m t; Anten loa, anten g
ng
ấ ử
ề
ế ứ ạ ặ
ươ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 3 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
GI
I THI U MÔN H C
Ớ
Ọ
Ệ
Tài li u tham kh o:
ệ
ả
Truy n ề
ễ
ề
ạ
ạ
ị
sóng - Anten, Bài gi ng, H c vi n công ngh BCVT, 12/2006
• [1] Nguy n Ph m Anh Dũng, Ph m Th Thúy Hi n, ọ
ệ
ệ
ả
ng đi n t
, NXB Đ i h c
ườ
ệ ừ
và truy n sóng ề
ạ ọ
Qu c gia Hà N i, 2002
• [2] Phan Anh, Tr ộ
ố
, NXB KHKT, 2004
ế
ậ
ỹ
• [3] Phan Anh, Lý thuy t và k thu t anten
• [4] Robert E.Collin, Antennas and Radio wave propagation,
PrenticeHall
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 4 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
GI
I THI U MÔN H C
Ớ
Ọ
Ệ
Đánh giá
ể
• Chuyên c n:ầ
(Ngh t
12 ti
ỉ ừ
0,1 ế ở
(ngh 3 ti ỉ t tr lên không đ ượ
t tr 1 đi m) ế ừ c d thi h t môn) ự
ế
0,1
(2 bài, v ng nh n đi m “0”)
ể
ậ
ắ
• Ki m tra: ể
0,1
(1 bài, v ng nh n đi m “0”)
ự
ể
ắ
ậ
• Th c hành:
0,7
• Thi k t thúc: ế
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 5 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
CH
NG 1
ƯƠ
Ấ
Ề
CÁC V N Đ CHUNG V TRUY N SÓNG Ề
Ề
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 6 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
N I DUNG
Ộ
N i dung ch
ng 1: (6)
ộ
ươ
i thi u
ớ
ệ
• 1.1 Gi
ấ ơ ả
ệ ừ
ủ
• 1.2 Tính ch t c b n c a sóng đi n t
ệ ừ
• 1.3 Phân lo i sóng đi n t ạ
ng th c truy n lan sóng đi n t
ươ
ệ ừ
ứ
ề
• 1.4 Ph
do
ứ
ể
ề
ự
• 1.5 Bi u th c truy n lan sóng trong không gian t
ệ ố
ả
• 1.6 H s suy gi m
• 1.7 Câu h i và bài t p ậ ỏ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 7 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
H th ng vi n thông
ệ ố
ễ
Hình 1.1. Mô hình h th ng vi n thông ệ ố ễ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 8 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
Truy n d n vô tuy n (Radio Transmission)
ề
ế
ẫ
ườ
ẫ
• Môi tr
ng truy n d n ề + Không gian (b u khí quy n)
ể
ầ
ng ti n truy n d n
ề
ẫ
ệ
• Ph
ươ + Sóng đi n tệ ừ
Hình 1.2. Môi tr ườ ng truy n d n vô tuy n ẫ ề ế
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 9 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.2 Tính ch t c b n c a SĐT
ấ ơ ả ủ
Khái ni mệ
ổ
ệ
ượ
ệ ừ
ng đi n t
là quá trình bi n đ i năng l ế ng làm cho năng l tr ừ ườ
ượ
ng tu n hoàn gi a đi n ữ ầ lan truy n trong ề ệ ừ
ườ
• Sóng đi n t ng và t tr không gian.
Đ c đi m
ể
ặ
ầ
ệ ừ ườ ng :
có hai thành ph n: E (V/m) ng : H (A/m) ng vect
ng, chi u, đ l n), có quan h m t
(có ph
ạ ượ
ệ ậ
ộ ớ
ơ
ề
thi
ươ t v i nhau trong quá trình sóng truy n lan trong không gian
• Sóng đi n t + Đi n tr ệ + T tr ừ ườ Đây là hai đ i l ế ớ
ề
th
ng có d ng sóng c u ho c
ứ
ồ
ạ
ệ ừ ườ
ạ
ặ
ầ
sóng tr , khi nghiên c u ta chuy n v d ng sóng ph ng
• Các ngu n b c x sóng đi n t ể
ề ạ
ụ
ứ
ẳ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 10 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.2 Tính ch t c b n c a SĐT
ấ ơ ả ủ
Bi u th c quan h gi a các thành ph n ệ ữ
ứ
ể
ầ
ng
ứ
ề
ườ
ẳ ng
• Nghiên c u v i sóng đi n t ệ ừ ớ đi n môi đ ng nh t và đ ng h ẳ
ồ
ệ
ấ
ph ng, truy n lan trong môi tr ướ
b ng h ph
ng trình Maxoel d ng vi phân:
ệ ừ ằ
ể
ễ
ệ
ươ
ạ
• Bi u di n sóng đi n t
x
= -
E t
H y z
¶ ¶ (cid:236) e (cid:239) ¶ ¶ (cid:239)
(1.1)
y
= -
E x z
H t
+ Gi
(cid:237) ¶ ¶ (cid:239) m e : H s đi n môi ệ ố ệ m : H s t th m ệ ố ừ ẩ z: C ly truy n sóng ề ự t: Th i gian ờ (cid:239) ¶ ¶ (cid:238)
i hả ệ
=
+
E
t
x
F 1
+ F t 2
z v
z v
(cid:230) (cid:246) (cid:230) (cid:246) - (cid:231) ‚ (cid:231) ‚ Ł ł Ł ł ậ ố ủ
(1.2)
=
+
=
=
G
H
t
y
1
+ G t 2
v
z v
z v
z t
1 .
F, G: Các hàm sóng v: V n t c truy n lan c a sóng ề (m/s) (cid:230) (cid:246) (cid:230) (cid:246) ¶ - (cid:231) ‚ (cid:231) ‚ Ł ł Ł ł ¶ e m
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 11 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.2 Tính ch t c b n c a SĐT
ấ ơ ả ủ
Bi u th c quan h gi a các thành ph n ệ ữ
ứ
ể
ầ
ng c a môi tr
ng t
i quá trình
ị ả
ở
ể
ưở
ủ
ườ
ớ
• Tr kháng sóng, Z: Bi u th nh h
ề
truy n sóng = m
=
(
)
Z
W
(1.3)
E H
+ V i không gian t
e
do
ớ
9
10
e =
(
)
- -
ự ) ( 7 4 .10 H / m ;
F / m
m = p 0
0
36
1
=
=
=
(
)
v
8 3.10
m / s
c
p
0
0
e m
(1.4)
0
m=
=
(
)
Z
120
0
0
p W e
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 12 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.2 Tính ch t c b n c a SĐT
ấ ơ ả ủ
Bi u th c quan h gi a các thành ph n ệ ữ
ứ
ể
ầ
ế
ổ
ễ
d ệ ừ ướ ạ
i d ng tín hi u đi u hòa ệ
ề
=
(
E
E
(
t kz
cos
E cos m
m
x
w - w -
• Bi n đ i Fourier bi u di n sóng đi n t ể ) ) z = v
(1.5)
z
=
(
)
H
t (
)
t
cos
cos
t kz
y
= v
E m Z
E m Z
w - w -
2
=
=
=
=
k
w p p p
2 .f c
2 .f f .
v
l l
+ Nh n xét: Khi sóng truy n lan, t
k: H s sóng, đ c tr ng cho s thay đ i pha c a sóng ệ ố ư ự ủ ổ ặ
tr
ng và
ể
ề
ạ
ầ ừ ườ ỗ ng có pha nh nhau và biên đ liên h qua công th c (1.5) ứ
i m i đi m thành ph n t ệ
ậ đi n tr ệ
ườ
ư
ộ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 13 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.2 Tính ch t c b n c a SĐT ấ ơ ả
ủ
Bi u th c quan h gi a các thành ph n ệ ữ
ứ
ể
ầ
ng c a sóng đi n t
, S
ượ
ệ ừ
ủ
• Thông l
=
[
·
ượ r S
ng năng l ur ur E H ]
(1.6)
ng năng l
m
(1.7)
=
=
=
·
(
)
ượ ur ur ( ) R E H
S
2W/m
e
avg
+ Thông l 1 2
ượ E .H m 2
ng trung bình 2 E m 2.Z
ngang, TEM
ệ ừ
• Sóng đi n t
Hình 1.3. Sóng TEM
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 14 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.2 Tính ch t c b n c a SĐT ấ ơ ả
ủ
M t sóng
ặ
i m i đi m sóng đi n
ạ
ỗ
ể
ệ
ng đ
t
+ Sóng đi n t ỏ ệ ừ c đ c tr ng b i pha và c đ ặ ừ ượ
lan t a trong không gian, t ộ
ườ
ư
ở
i đó
ặ
ỹ
ạ
• M t sóng: Là qu tích nh ng đi m trong không gian t ữ
sóng đi n t
ng đ b ng nhau
ệ ừ
ể có pha nh nhau và c ư
ườ
ộ ằ
t: M t sóng ph ng, m t sóng c u
ặ
ạ
ệ
ặ
ặ
ẳ
ầ
• Hai d ng m t sóng đ c bi ặ
ệ ừ
b c x ra không gian d
• Quá trình truy n lan sóng đi n t ề + Sóng đi n t ệ ừ ứ
: Tính ch t sóng ấ i d ng vô s các m t ướ ạ
ố
ạ
ặ
sóng liên ti pế + Ngu n b c x sóng đi n t ứ ạ
ệ ừ
ồ
ch đóng vai trò là ngu n b c x s ứ ạ ơ
ồ
ỉ
c pấ
c t o ra đóng vai
+ Quá trình sóng truy n lan, các m t sóng đ ề
ặ
ượ ạ
trò là ngu n b c x th c p t o ra các m t sóng ti p sau nó
ứ ạ ứ ấ ạ
ồ
ế
ặ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 15 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.2 Tính ch t c b n c a SĐT ấ ơ ả
ủ
Phân c c sóng ự
ườ
ự
• KN: Tr
v i các i th i
ị
ừ ớ ng t ạ
ờ
ng phân c c là tr ng đi n t ệ ườ c h vecto E và H có th xác đ nh đ ể ướ ượ đi m b t kỳ (bi n đ i có tính quy lu t) ậ ổ ế
ể
ấ
Ng
i là tr
c l ượ ạ
ườ
ng không phân c c (bi n đ i ng u ự
ổ
ế
ẫ
nhiên trong không gian)
E
ự
ứ
ặ
ẳ
ơ
• M t ph ng phân c c: Là m t ph ng ch a vec t ng truy n lan sóng (vecto Z)
ặ và ph
ẳ ươ
ề
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 16 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.2 Tính ch t c b n c a SĐT ấ ơ ả
ủ
• Phân lo iạ
+ Phân c c đ
ng th ng: M t ph ng phân c c c đ nh khi
ố ị
ự
ẳ
ặ
ẳ
ườ ự sóng truy n lan ứ
ớ
- Phân c c đ ng: Vecto E vuông góc v i m t ph ng n m ngang - Phân c c ngang: Vecto E song song v i m t ph ng n m
ề ự ự
ặ ớ
ằ ẳ
ẳ ặ
ằ
ngang
+ Phân c c quay: M t ph ng phân c c quay xung quanh tr c
ự
ụ
ặ
ẳ
c a ph
ự ươ
ề
ủ - Phân v c tròn: Khi vecto E quay, biên đ không thay đ i (v ẽ
ộ
ổ
lên đ
- Phân c c elip: Khi vecto E quay, biên đ thay đ i liên t c v ẽ
ụ
ổ
ộ
lên đ
ng truy n lan ự ng tròn) ườ ự ng elip ườ Quay ph i: Quay thu n chi u kim đ ng h ồ ậ ả c chi u kim đ ng h Quay trái: Quay ng ồ ượ
ồ ồ
ề ề
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 17 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.2 Tính ch t c b n c a SĐT ấ ơ ả
ủ
Phân c c sóng ự
Hình 1.4. Các d ng ạ phân c c sóng ự
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 18 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.3 Phân lo i sóng đi n t ạ
ệ ừ
+ D a vào tính ch t v t lý, đ c đi m truy n lan: Chia thành các băng ể
ề
ậ
ặ
Phân chia sóng đi n tệ ừ ấ ự sóng
Hình 1.5. Các băng sóng
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 19 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.3 Phân lo i sóng đi n t ạ
ệ ừ
+ D a vào tính ch t v t lý, đ c đi m truy n lan: Chia thành các băng ể
ề
ậ
ặ
Phân chia sóng đi n tệ ừ ấ ự sóng
Tên băng t n (Băng sóng) Ph m vi t n s ầ Ký hi uệ ầ ố ạ
T n s vô cùng th p ULF 30 - 300 Hz ầ ố ấ
ELF 300 - 3000 Hz T n s c c th p ấ ầ ố ự
T n s r t th p VLF 3 - 30 kHz ầ ố ấ ấ
T n s th p (sóng dài) LF 30 - 300 kHz ầ ố ấ
T n s trung bình (sóng trung) MF 300 - 3000 kHz ầ ố
T n s cao (sóng ng n) HF 3 - 30 MHz ầ ố ắ
T n s r t cao (sóng mét) VHF 30 - 300 MHz ầ ố ấ
T n s c c cao (sóng decimet) UHF 300 - 3000 MHz ầ ố ự
T n s siêu cao (sóng centimet) SHF 3 - 30 GHz ầ ố
T n s vô cùng (sóng milimet) EHF 30 - 300 GHz ầ ố
D i milimet 300 - 3000 GHz ướ
B ng 1.1. Các băng sóng
ả
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 20 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.3 Phân lo i sóng đi n t ạ
ệ ừ
Phân chia sóng đi n tệ ừ
ấ
• Tính ch t quang h c ọ
ả
ậ
ị
băng t n th giác c m nh n ng s d ng sóng ánh sáng cho
+ Sóng ánh sáng cũng là sóng đi n t , ệ ừ ở th ệ ừ ườ
c, khi nghiên c u sóng đi n t ứ
ầ ử ụ
đ tr c quan
ượ ự
+ Các tính ch t quang c a sóng ánh sáng cũng đúng cho sóng đi n t
ệ ừ
ủ
ấ
ẳ
ả
ạ
- Truy n th ng ề - Ph n x , khúc x ạ - …
Ứ
ụ
•
ộ ị
ề
ố
ề
ng d ng các băng sóng + LF, MF: Phát thanh đi u biên n i đ a, thông tin hàng h i ả ề + HF: Phát thanh đi u biên c ly xa ự + VHF, UHF: Phát thanh đi u t n (66 – 108 MHz), truy n hình, viba s băng ề ầ ộ
ẹ
ệ ố
ố
h p, h th ng thông tin di đ ng m t đ t ặ ấ + SHF: Viba s băng r ng, thông tin v tinh ệ ộ + EHF: Thông tin vũ trụ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 21 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ng th c truy n lan sóng đi n t
ươ
ệ ừ
ứ
ề
B u khí quy n
ầ
1.4 Ph ể
Hình 1.6. Phân t ng ầ b u khí quy n ể ầ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 22 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.4 Ph
ng th c truy n lan sóng đi n t
ươ
ệ ừ
ứ
ề
Sóng đ tấ
ng d n khép kín đ
ườ
ứ
ẫ
• Nguyên lý ề ặ ồ
ng s c đi n tr ệ ệ ừ
ặ ấ
ứ
ng ườ truy n lan ề
+ B m t trái đ t là môi tr ườ ấ + Ngu n b c x n m th ng đ ng trên m t đ t, sóng đi n t ạ ằ ứ ẳ d c theo m t đ t đ n đi m thu ặ ấ ế
ọ
ể
A
B
Phát
Thu
Hình 1.7: Quá trình truy n lan sóng đ t (sóng b m t) ề ặ ề ấ
ặ
• Đ c đi m ể + Năng l
ng sóng b h p th ít đ i v i t n s th p, đ c bi
t v i m t đ t
ố ớ ầ
ố ấ
ụ
ặ
ệ ớ
ặ ấ
ẩ
ượ ặ
ể
m, m t bi n (đ d n l n) ễ
ị ấ ộ ẫ ớ ạ ạ
ề
ậ
ắ
+ Kh năng nhi u x m nh, cho phép truy n lan qua các v t ch n + S d ng cho băng sóng dài và trung v i phân c c đ ng
ả ử ụ
ự
ứ
ớ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 23 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ng th c truy n lan sóng đi n t
ươ
ệ ừ
ứ
ề
1.4 Ph Sóng không gian
• Nguyên lý
c sóng
ấ
ướ
+ Anten đ t cao trên m t đ t ít nh t vài b + Sóng đi n t đ n đi m thu theo 2 cách
ặ ấ ể
ặ ệ ừ ế ự ế
ừ ể
ẳ
- Sóng tr c ti p: Đi th ng t - Sóng ph n x : Đ n đi m thu sau khi ph n x trên m t đ t (th a mãn ĐL
đi m phát đ n đi m thu ế ả
ạ ế
ặ ấ
ể ạ
ỏ
ể
ả
PX)
ề
Hình 1.8: Truy n lan sóng không gian
ặ
ng nhi u c a đi u ki n môi tr
ng
ưở
ủ
ề
ề
ệ
ườ
• Đ c đi m ể + Ch u nh h ị ả + Phù h p cho băng sóng c c ng n, là ph ợ
ự
ắ
ươ
ng th c truy n sóng chính ề
ứ
trong thông tin vô tuy nế
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 24 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ng th c truy n lan sóng đi n t
ươ
ệ ừ
ứ
ề
1.4 Ph Sóng t ng đi n ly (sóng tr i) ệ
ờ
ầ
+ L i d ng đ c tính ph n x sóng c a t ng đi n ly v i các băng sóng
• Nguyên lý ợ ụ
ủ ầ
ớ
ệ
ả
ặ
ạ
ng nắ
+ Sóng đi n t
ệ ừ
ph n x s quay tr v trái đ t ấ
ở ề
ạ ẽ
ả
ề
Hình 1.9: Truy n lan sóng t ng đi n ly ệ ầ
ể
ặ
• Đ c đi m
+ Không n đ nh do s thay đ i đi u ki n ph n x c a t ng đi n ly
ạ ủ ầ
ự
ổ
ổ
ề
ệ
ệ
ả
ị
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 25 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.4 Ph
ươ
ứ
ệ ừ
ề
Sóng t
do (sóng th ng)
ự
ng th c truy n lan sóng đi n t ẳ
ng truy n sóng lý t
ng (đ ng tính, đ ng h
ng, không h p
ườ
ề
ưở
ồ
ẳ
ướ
ấ
• Nguyên lý + Môi tr th )ụ
ng th ng
+ Sóng truy n lan tr c ti p đ n đi m thu theo m t đ ế
ộ ườ
ự
ề
ế
ể
ẳ
M c tiêu trong vũ tr
ụ
ụ
Tr m trên m t đ t ặ ấ
ạ
ề ự
Hình 1.10: Truy n lan sóng t do
Đ c đi m
ặ
ỉ ồ ạ
ườ
c coi là
ể + Môi tr + B u khí quy n trái đ t trong m t s đi u ki n nh t đ nh đ ầ
i trong vũ tr , s d ng cho thông tin vũ tr ấ
ụ ử ụ ộ ố ề
ệ
ấ
ị
ụ ượ
không gian t
ng ch t n t ể doự
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 26 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.4 Ph
ng th c truy n lan sóng đi n t
ươ
ệ ừ
ứ
ề
T ng k t:
ổ
ế
Sóng t
doự
Không gian t
doự
T ng đi n ly
ệ
ầ
T ng bình l u
ư
ầ
Sóng không gian
Sóng tr iờ
T ng đ i l u
ố ư
ầ
M t đ t ặ ấ
Sóng đ tấ
ươ ng th c truy n lan sóng vô ề ứ
Hình 1.11: Các ph tuy nế
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 27 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
do
ự
ể M t đ công su t, c
ng
1.5 Bi u th c truy n lan sóng trong không gian t ề ng đ đi n tr ộ ệ ườ
ứ ấ
ậ ộ
ườ
• Bài toán
doự
ng, công su t b c x P
ứ ạ
ướ
ấ ứ ạ
ặ ạ
i đi m T ể
+ Không gian t + Ngu n b c x vô h ồ
+ Xét tr
ng t
(W), đ t t 1 i đi m R cách T m t kho ng r (m)
ườ
ạ
ộ
ể
ả
• Gi
i T
ứ ạ ẽ ứ ạ
ố ặ
ế
ầ
ạ
i quy t ế ả + Ngu n b c x s b c x vô s m t sóng c u liên ti p có tâm t ồ + Xét m t c u đi qua R có bán kính là r. Thông l
ng năng l
ượ
ượ
ng (m t đ ậ ộ
ặ ầ công su t) t
ấ ạ
i m t c u: ặ ầ
1 m2
=
(1.8)
(
)
S
r
2W/m
2
2
T
P 1 4 .r
R
(P1-W)
p
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 28 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
do
ự
ng
ậ ộ
ườ
ể M t đ công su t, c Theo lý thuy t tr
1.5 Bi u th c truy n lan sóng trong không gian t ề ng đ đi n tr ộ ệ ườ ng
ứ ấ ế ườ
=
=
=
(1.9)
S
E
.H ; H
2
h
h
h
E h Z
E h 120
0
=
p
S
2
(cid:219) ng, t ng hi u d ng ườ ộ ệ ườ tr ừ ườ ụ ệ
2 E h 120
+ C ng đ đi n tr
p do ủ ự ở Eh, Hh: C ng đ đi n tr Z0: Tr kháng sóng c a không gian t
ng t
i đi m thu
ộ ệ
ườ
ườ
ạ
ể
=
(
)
E
V/m
h
30P 1 2
(1.10)
r
=
(
)
(
)
(
)
= t kr
.cos
t kr
V/m
E E . 2.cos h
60.P 1 r
w - w -
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 29 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
do
ự
ể M t đ công su t, c
ng
ứ ấ
ậ ộ
ườ
ng
1.5 Bi u th c truy n lan sóng trong không gian t ề ng đ đi n tr ộ ệ ườ + S d ng anten có h ướ
ử ụ
ng
b c x vô h ạ
ứ
ướ
R; P2
R; P2
P2’
T; P1
ng Hình1.13: Ngu n b c x có h ồ ứ ạ ướ
ng giúp tăng công su t t i đi m thu
ấ ạ
ể
ượ ở ệ ố
ậ ặ
ướ
- T p chung năng l - Đ c tr ng b i h s tính h ư
ng D 1
=
=
;
D 1
D 1
P 1 ' P 1
' P 2 P 2
=
w
(
)
(cid:219) -
(1.11)
S
= E
cos .
t .
k r .
2
P D . 1 1 p 2 r 4 .
60. P D . 1 1 r
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 30 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.5 Bi u th c truy n lan sóng trong không gian t
do
ề
ự
Công su t b c x đ ng h
ng đ
ng t
ng
ứ ể ấ ứ ạ ẳ
ươ
ướ
ươ (Equivalent Isotropic Radiated Power - EIRP) “G(dBi) = 10 log G nên đ l
i G = 10 ^ ( G(dBi)/10 )”
ộ ợ
ng đ
ướ
ộ
ạ ươ ng đ tr
ng c a m t anten vô h ng đ có ể ươ i đi m thu b ng v i khi dùng anten ng t ớ ạ
ủ ể
ằ
ộ ườ
(1.12)
th đ t đ ngướ có h
• Là công su t b c x t ấ ứ c c ể ạ ượ ườ = EIRP P D . 1 =
+
(
)
dB
)
)
1 EIRP P ( 1
D ( 1
dB
dB
=
=
h
;
D 1
P 1
P . a 1
1
G 1 h
1
(1.13)
=
.
EIRP P G P G . 1 a T
T
= 1
(cid:219)
ệ ố G1: H s tăng ích anten phát (G
T)
h h ệ ấ
1: Hi u su t anten phát (
T)
(cid:229) )
ấ ư P1: Công su t b c x anten phát (P ấ ứ ạ Pa1: Công su t đ a vào anten phát (P
T)
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 31 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
do
ề
ự
1.5 Bi u th c truy n lan sóng trong không gian t c trên anten thu, P
ứ ậ
ượ
ể Công su t nh n đ ấ
và di n tích làm vi c c a
2 i đi m thu, S
ậ ộ
ấ ạ
ữ
ệ ủ
ệ
ể
+ Là tích gi a m t đ công su t t
2
(1.14)
=
anten thu, A P 2
S A 2.
ng parabol tròn xoay v i h s tính
ợ
ươ
ớ ệ ố
2
2
p
ệ (cid:230) (cid:246)
ườ ướ p =
=
(cid:222)
+ Tr h A
= A
D 2
d . l
(cid:231) ‚ d: Đ ng kính mi ng anten l : B c sóng công tác ườ ướ Ł ł
ng h p s d ng anten g ử ụ ng D 2 d . 2 ; 4
l . D 2 p 4.
2
2
l
(
)
(cid:230) (cid:246) (cid:219)
(1.15)
.
.
.
W
= P 2
P D D . 1 1 2
p
l D . 2 p 4.
P D . = 1 1 p 2 4. r .
4.
r .
(cid:231) ‚ Ł ł
(1.16)
=
= ấ
+ Công su t th c t ; 2
S A . 2 h
ự ế ầ A h
Ah đ u ra anten thu . 2
P a
ủ ụ ệ ệ Ah: Di n tích hi u d ng c a anten thu
h ệ
2: Hi u su t anten thu ấ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 32 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.5 Bi u th c truy n lan sóng trong không gian t
do
ự
ứ
ể
ề T n hao truy n sóng, L
ổ
+ Xác đ nh b ng t s gi a công su t b c x c a máy phát v i công su t
ề ị
ấ ứ ạ ủ
ớ
ằ
ấ
anten thu nh n đ
ậ
(1.17)
ỉ ố ữ c ượ P = 1 L P 2
+ T n hao truy n sóng trong không gian t
ề
ự
ng, công su t thu đ
ế
ươ
ọ
ấ
do gây ra b i s khu ch tán ế ở ự c ch là m t ượ
ộ
ỉ
do, L
ủ ỏ ổ
ự
td
2
.
= (cid:231)
(cid:230) (cid:246)
L td
‚
(1.18)
p 4 . r l
Ł ł
ổ t y u c a sóng theo m i ph t ấ ph n nh . T n hao này g i là T n hao không gian t ọ ổ ầ 1 D D . 1 2
ng h p s d ng anten vô h
ng, g i là t n hao c b n trong
+ Tr
ướ
ơ ả
ọ
ổ
ườ
ử ụ do, L 2
0
(cid:230) (cid:246)
L 0
‚
(1.19)
ợ không gian t ự p 4 . r = (cid:231) l
=
+
+
(
)
20 lg
f
20 lg
92, 45
dB
(
)
r (
)
L 0
GHz
km
Ł ł
(1.20)
=
+
+
(
)
20 lg
f
20 lg
92, 45 10 lg
10 lg
dB
(
)
r (
)
L td
D 1
D 2
GHz
km
- -
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 33 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.6 H s suy gi m
ệ ố
ả
H s suy gi m, F
ệ ố
ả
nh h
ng t
i quá trình truy n
ế ố ả
ưở
ớ
ề
• Môi tr
ườ sóng, nh h ả
có nhi u y u t ng th c t ề ự ế i công su t thu ng t ớ ưở
ấ
ng c a môi tr
ng th c lên quá trình truy n sóng đ
c
ưở
ự
ề
ượ
• Các nh h ả
bi u di n qua h s suy gi m: F
ể
ễ
ủ ệ ố
ườ ả
ng th c
ườ
ự
• Trong môi tr
2
(1.22)
=
(1.21)
=
S
.
F
(
)
.F
V/m
2
hE
P D . 1 1 rp 2 4 .
30P 1 r
2
.
= (cid:231)
(cid:230) (cid:246)
L td
‚
(1.23)
p 4 . r l F .
1 D D . 1 2
=
+
+
Ł ł
(
)
20 lg
f
20 lg
92, 45 10 lg
10 lg
20 lg
F
dB
- - -
(1.24)
(
)
r (
)
L td
D 1
D 2
GHz
km
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 34 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.7 Câu h i và bài t p ỏ
ậ
ng 1
Bài t p ch ậ
ươ
6. Mặt trời có công suất bức xạ theo mọi hướng khoảng 3,85.1020 W, khoảng cách nhỏ nhất từ quả đất đến mặt trời là 147.098.090 km (vào tháng giêng) và lớn nhất là 152.097.650 km. Tính:
- Mật độ công suất bức xạ cực tiểu và cực đại của mặt trời lên bề mặt quả đất?
- Mật độ công suất bức xạ mặt trời ở khoảng cách trung bình và tỷ lệ phần trăm sai số của
bức xạ cực đại và cực tiểu so với giá trị trung bình?
7. Một máy phát có công suất 3 W, anten phát có hệ số khuếch đại là 30 dBi. Ở cự ly 40 km đặt một anten thu có diện tích hiệu dụng là 3,5 m2, hiệu suất làm việc 100%. Tính công suất sóng mang nhận được ở anten thu. (a) 0,164.10-5 W; (b) 0,164.10-4 W; (c) 0,154.10-5 W ; (d) 0,154.10-4 W
8. Xác định công suất máy phát cần thiết để thực hiện tuyến thông tin có các điều kiện: cự ly thông tin 50 km, tần số công tác 2GHz, hệ số khuyếch đại của anten thu và anten phát là 30 dBi, công suất anten thu nhận được là 10-6W.
(a) 1,63W; (b) 2,63W; (c) 3,63W; (d) 4,63W
9. Một máy phát có công suất 50 W. Biểu diễn công suất máy phát sang đ n vơ ị dBm và dBW?
(a) 15 dBW và 45 dBm; (b) 16 dBW và 46 dBm; (c) 17 dBW và 47 dBm; (d) 18dBW và 48 dBm
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 35 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.7 Câu h i và bài t p ỏ
ậ
ng 1
Bài t p ch ậ
ươ
10. Công suất ở bài 9 được cấp cho anten vô hướng làm việc với sóng mang có tần số 900 MHz, tìm công suất thu (tính theo dBm) tại điểm cách anten phát một khoảng 10 km. Giả sử anten thu có hệ số khuếch đại là 2 và sóng truyền trong không gian tự do.
(a) - 45,5 dBm; (b) - 51,5 dBm; (c) - 55,5 dBm; (d) - 61,5 dBm
11. Số liệu nh bài 9 và 10, tính biên đ
ư
ộ cường độ điện trường hiệu dụng tại điểm đặt anten thu.
(a) 2,9 mV/m; (b) 3,9 mV/m; (c) 4,9 mV/m; (d) 5,9 mV/m
12. Tính tổn hao khi truyền sóng trong không gian tự do (theo d n vơ ị dB) biết cự ly truyền sóng 50 km, tần số công tác 2 GHz, với anten vô hướng.
(a) 132,5 dB; (b) 135,5 dB; (c) 142,5 dB; (d) 145,5 dB
13. Số liệu nh bài 12, n
ư
ếu cả hai anten có hệ số khuyếch đại là 30 dBi thì tổn hao là bao nhiêu?
(a) 72,5 dB; (b) 75,5 dB; (c) 82,5 dB; (d) 85,5 dB
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 36 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
1.7 Câu h i và bài t p ỏ
ậ
ng 1
Bài t p ch ậ
ươ
14. Một nguồn vô hướng có công suất bức xạ 100W. Môi trường truyền sóng là không gian tự do. Hãy xác định:
a, Mật độ công suất tại điểm cách xa nguồn 1000 m. (a) 6,96 m W; (b) 6,96 mW; (c) 7,96 m W; (d) 7,96 mW
b, Mật độ công suất tại điểm cách xa nguồn 20 km. (a) 19,9 pW ; (b) 19,9 m W ; (c) 20,9 pW; (d) 20,9 m W
15. Xác định cường độ điên trường hiệu dụng tại điểm thu với các giả thiết cho trong bài 14.
(a) 44,7 mV/m và 1,74 mV/m; (b) 44,7 mV/m và 2,74 mV/m; (c) 54,7 mV/m và 1,74 mV/m; (d) 54,7 mV/m và 2,74 mV/m
16. Xác định mật độ công suất tại điểm cách anten 30 km của một anten có công suất bức xạ 5 W và hệ số khuếch đại của anten là 40 dBi.
(a) 4,42 pW; (b) 4,42 µW; (c) 5,42 pW; (d) 5,42 m W
ư
17. Một anten phát có hệ số khuyếch đại 30 dBi, hiệu suất làm việc 60%. Để có cường độ điện trường hiệu dụng tại điểm thu cách anten phát 100 km bằng 3,46 mV/m thì cần phải đ a vào anten công suất là bao nhiêu? Với điều kiện sóng truyền trong không gian tự do.
(a) 3 W; (b) 3,5W; (c) 4 W; (d) 5 W
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 37 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
CH
NG 2
ƯƠ
TRUY N LAN SÓNG C C NG N
Ự
Ắ
Ề
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 38 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
N I DUNG
Ộ
N i dung ch
ng 2: (5)
ộ
ươ
• 2.1 T ng Quát ổ
i h n nhìn th y tr c ti p v i đi u ki n lý
ề
ớ ạ
ự
ớ
ệ
ề
ế
ấ
• 2.2 Truy n lan trong gi
t
ngưở
ưở
ng c a đ cong trái đ t ấ
ủ
ộ
• 2.3 nh h Ả
ng c a đ a hình
ưở
ủ
ị
• 2.4 nh h Ả
ng c a t ng đ i l u
ưở
ủ ầ
ố ư
• 2.5 nh h Ả
• 2.6 Câu h i và bài t p ậ ỏ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 39 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ổ
Đ c đi m truy n lan sóng c c ng n
ể
ề
ặ
ắ
2.1 T ng quát ự
1mm đ n 10m (30MHz – 300GHz): Là
ướ
ừ
ế
• B c sóng t
sóng siêu cao t n (RF – Radio Frequency)
ầ
ề
• Ph
ng pháp truy n ươ + T n s cao nên không th ph n x trong t ng đi n ly (đi ầ
ể
ệ
ầ
ạ
ả
ố xuyên qua)
+ B c sóng ng n nên kh năng nhi u x kém, b h p th ụ
ị ấ
ễ
ạ
ả
ắ m nh b i m t đ t ặ ấ ở
ướ ạ + Ph ươ
ng pháp truy n sóng không gian: Là phù h p nh t ấ
ợ
ề ố ư
ạ ầ
ạ ầ
- Tán x t ng đ i l u - Siêu khúc x t ng đ i l u - Truy n lan trong gi
ề
ố ư i h n nhìn th y tr c ti p ớ ạ
ự ế
ấ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 40 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.1 T ng quát
ổ
Đ c đi m truy n lan sóng c c ng n
ự
ể
ề
ắ
ặ
ố ư
ố ư
ồ
ấ
• Tán x t ng đ i l u ạ ầ + T n t i các vùng không gian không đ ng nh t trong t ng đ i l u ồ ạ + Sóng đi vào trong vùng không đ ng nh t s khuy ch tán theo m i ọ ồ
ầ ế
ẽ
ấ
h
ể
ế
ể
ngướ ợ ụ ể ặ
L i d ng đ truy n sóng đ n đi m thu ề + Đ c đi m: Không n đ nh do vùng không đ ng nh t luôn thay đ i ổ ổ
ồ
ấ
ị
Hình 2.1: Tán x t ng đ i l u ố ư ạ ầ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 41 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.1 T ng quát
ổ
Đ c đi m truy n lan sóng c c ng n
ự
ề
ể
ắ
ặ
t su t N gi m theo đ cao.
• Siêu khúc x t ng đ i l u ố ư ả
ấ
ộ
ạ ầ ế ộ ả ộ
ấ
ặ ấ
L i d ng đ truy n sóng đ n đi m thu sau khi ph n x nhi u l n trên
ể
ế
ể
-1) Tia sóng có bán kính cong i m t đ t : Siêu khúc x ả
ạ ề ầ
ạ
+ Ch s chi ỉ ố + Khi t c đ gi m đ t dN/dh < -0,157 (m ố ạ l n h n đ cong trái đ t nên quay tr l ở ạ ơ ớ ợ ụ ề m t đ t ặ ấ ể ặ
ổ
+ Đ c đi m: Không n đ nh do mi n siêu khúc x luôn thay đ i ổ
ề
ạ
ị
2
3
1
gh
a
5
4
4
4’
5’
A
h0
a
Hình 2.2: Siêu khúc x t ng đ i l u ố ư ạ ầ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 42 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.1 T ng quát
ổ
Đ c đi m truy n lan sóng c c ng n
ự
ề
ể
ặ
ắ
i h n nhìn th y tr c ti p
ề
ớ ạ
ế
ự
• Truy n lan trong gi
ả ượ
ấ c đ t cao trên m t đ t đ tránh ng truy n hay đ cong ề
ặ ấ ể ộ
ườ
ở
+ Hai anten thu và phát ph i đ ậ ả
ị ủ
phát đ n thu trong mi n không gian nhìn th y ề
ấ
ặ b che ch n b i các v t c n trên đ ắ c a trái đ t ấ + Sóng truy n t ề ừ ế tr c ti p gi a hai anten ữ ế ộ ể
ệ
+ Đ c đi m: Ít ph thu c vào đi u ki n thiên nhiên, s d ng ph ổ ề
ử ụ
ụ
ự ặ bi nế
i h n nhìn th y tr c ti p Hình 2.3 Truy n lan trong gi ề ớ ạ ự ế ấ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 43 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.2 Truy n lan trong gi
i h n nhìn th y tr c ti p v i đi u ki n lý t
ng
ớ ạ
ự
ớ
ế
ệ
ề
ấ
ưở
ề ơ ồ
S đ tuy n thông tin ế
ề
ề
ớ ậ ả
ặ ấ
ẳ ấ
ng ưở ng truy n ề ụ
• Kh o sát quá trình truy n lan sóng v i đi u ki n lý t ệ ả + M t đ t là b ng ph ng, không có v t c n trên đ ằ + Khí quy n đ ng nh t, đ ng h ấ ồ + Anten đ t cao trên m t đ t ít nh t vài b
c sóng công tác (
l )
ườ ng và không h p th ướ ấ
ẳ ặ ấ
ể ặ
ướ
ơ ồ
• S đ truy n lan sóng ề
B
Tia 1
A
hr
ế ể
Tia 2
ng: ườ
ht
C
ự ế ừ ự
ộ
r
Sóng đ n đi m thu theo hai đ + Sóng tr c ti p: Đi tr c ti p t ế phát đ n thu ế + Sóng ph n x : Đ n thu sau khi ạ ế ph n x t th a mãn đ nh lu t ph n x ) ạ ả m t đ t (ch có m t tia ỉ ả ị ạ ừ ặ ấ ậ ả ỏ
ớ ề ệ
t Hình 2.4 Mô hình truy n sóng v i đi u ki n lý ề ngưở
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 44 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
i h n nhìn th y tr c ti p v i đi u ki n lý
ự
ớ
ế
ệ
ề
ấ
2.2 Truy n lan trong gi ề C ng đ đi n tr
ng t
i đi m thu
ộ ệ
ườ
ườ
ớ ạ ạ
ngưở t ể
ng hai sóng thành ph n (giao thoa)
ổ
ộ ườ
ầ
(2.1)
• T ng h p c =
ng đ tr +
ợ ườ uuur uur uur E E E 1 2
R
+ C ng đ tr
ng do tia tr c ti p
ộ ườ
ườ
ự
ế
245. P
G
)
T1
( T kW
j
t
w
(2.2)
=
(
)
e
mV/m
E 1
)
r ( 1 km
+ C ng đ tr
ng do tia ph n x
ộ ườ
ườ
ả
ạ
245. P
G
)
T2
)
( T kW
( j
t k r
w - D
(2.3)
=
(
)
E
R
e
mV/m
2
)
r ( 2 km
r2 : đoạn đường đi của tia phản xạ k : hệ số sóng (= 2p /l )
j
= R Re
, R: mô đun, q
góc sai pha
r1 : đoạn đường đi của tia tới trực tiếp; D r: hiệu số đường đi của hai tia D r = r1-r2; R : hệ số phản xạ phức từ mặt đất:
GT1 và GT2: hệ số khuếch đại của anten phát theo hướng tia trực tiếp và tia phản xạ
- q
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 45 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.2 Truy n lan trong gi
i h n nhìn th y tr c ti p v i đi u ki n lý t
ng
ề
ớ ạ
ự
ớ
ế
ệ
ề
ấ
ưở
C ng đ đi n tr
ng t
i đi m thu
ộ ệ
ườ
ườ
ạ
ể
<
= G
= G
= r
ề
= r, nh ng khi
ư
• Do chi u cao anten h
, h
R
T
; r
T
1
2
D
tính sai pha thì không b qua vì
T1
r = r
T2
– r
»
l
ỏ
1
T
t
j
w
(2.4)
+ C ng đ đi n tr
ườ
ộ ệ
245. P
)
(
T kW
=
)
2
ng do tia tr c ti p
ự
ế
G
(
mV/m
e
ườ
E
1
r
(
)
km
ườ
ộ ệ
ả
ạ
p (cid:230) (cid:246) w - q - D
ng do tia ph n x
2
j
r
t
245. P
G
)
T
(cid:231) ‚
ườ
(
T kW
+ C ng đ đi n tr
=
(
)
l Ł ł
(2.5)
E
R
e
mV/m
2
r
(
)
km
+ C ng đ đi n tr
ườ
2
q+D
j
r
p (cid:230) (cid:246) Ø ø - (cid:231) ‚
ườ
245. P
)
T
w
ng t ng
ổ
G
(
T kW
j
t
l Ł ł Œ œ
(2.6)
ộ ệ
+
=
+
(
)
E
1 R .e
e
mV/m
2
=
E E
1
r
(
)
km
Œ œ º ß
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 46 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
i h n nhìn th y tr c ti p v i đi u ki n lý
ự
ớ
ế
ề
ệ
ấ
i đi m thu
ườ
ớ ạ
ạ
ngưở
t
ể
ng t
r: Góc sai pha toàn ph n. Chuy n d ng hàm mũ sang
ể
ầ
ạ
2.2 Truy n lan trong gi
ề
C ng đ đi n tr
+ Đ t ặ b
hàm l
ườ
+ k.D
ng giác
ộ ệ
= q
ượ
b
j
j
j
+
b
=
+
1
R e
.
R
.cos
jR
b
.sin
+
1
b
.cos
R
2
R e
.
- - -
(2.7)
= +
1
b
R
.sin
=
j
tg
+
b
1
R
.cos
+ C ng đ đi n tr
i đi m thu
ộ ệ
ườ
ườ
ng t ng t
ổ
ạ
ể
2
b +
245. P
+
G . 1 2R cos
R
)
T
)
(
T kW
(
j
t
=
(
)
E
.e
mV/m
w - j
(2.8)
r
(
)
km
173. P
G
)
T
(
T kW
2
=
+
b +
(
)
E
. 1 2R cos
R
mV/m
h
(2.9)
r
(
)
km
+ H s suy gi m trong tr
ệ ố
ả
ườ
ng h p m t đ t ph ng
ặ ấ
ợ
ẳ
=
+
b +
2
=
£ +
(
)
(
)
b - £
(2.10)
F
1 2R cos
R
F
1 R F 1 R
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 47 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.2 Truy n lan trong gi
i h n nhìn th y tr c ti p v i đi u ki n lý
ề
ớ ạ
ự
ớ
ế
ệ
ề
ấ
t
ngưở
C ng đ đi n tr
ng t
i đi m thu
ộ ệ
ườ
ườ
ạ
ể
, l
, q
ớ
ế
ị
, có th xác đ nh c ly thông
ị
ự
ể
• V i tuy n xác đ nh: h
, h
T
R
ị
v i n = 1,2,…
ạ ự
ớ
tin r đ có h s suy gi m đ t c c tr
+ k.D
+ k.D
ả
r) = 2n.p
r) = (2n + 1).p
v i n = 1,2,…
ể
+ C c đ i t
ự
+ C c ti u t
ự
ệ ố
ạ ạ q
i (
ể ạ q
i (
ớ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 48 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.2 Truy n lan trong gi
i h n nhìn th y tr c ti p v i đi u ki n lý
ề
ớ ạ
ự
ớ
ế
ề
ệ
ấ
t
ngưở
C ng đ đi n tr
ng t
i đi m thu
ộ ệ
ườ
ườ
ạ
ể
B
Tia 1
ố ườ
ng đi gi a hai tia
ữ
• Hi u s đ
ệ
hr -ht
r
A
hr
Tia 2
ht
C
2
2
=
2
+
(
)
h
h
r
2
r
1
r
t
2
2
'
2
=
=
+
+
(
)
AB
(
=
)
AB
h
h
r
2
r
2
t
r
hr +ht
hr
2
2
-
(
)
)
(
)
(
)
+
h
h
h
h
2
r
2
2
=
r
1
r
2
(
+
. r
2
r
1
=
r
1
t
r
r
t
r
(
)
D =
r
m
- - - -
(2.11)
B’
2h h
t
r
ng đi
ệ
ố ườ
gi a hai tia
Hình 2.5 Xác đ nh hi u s đ
ị
ữ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 49 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
i h n nhìn th y tr c ti p v i đi u ki n lý
ớ ạ
ự
ớ
ế
ề
ệ
ấ
2.2 Truy n lan trong gi
ề
C ng đ đi n tr
ng t
i đi m thu
ộ ệ
ườ
ườ
ạ
ngưở
t
ể
góc t
900) R »
1; q
»
1800
ớ
ạ ấ ớ »
i tia ph n x r t l n (
ả
• Do r >> h
, h
R
T
2
=
+
b +
F
1 2R cos
R
2
4 .h .h
T
R
=
+
q +
+
F
1 2R cos
R
)
(
p
r.
l
4 .h .h
2 .h .h
T
R
T
R
p p
(2.12)
=
=
F
2 2cos
2. sin
)
)
(
(
r.
r.
- l l
(cid:230) (cid:246)
+ Công th c h p lý hóa
ứ
0,36.h
.h
ợ
)
)
(
R m
(
T m
(2.13)
=
F 2. sin
.
r
(
)
(
)
km
m
(cid:231) ‚ l Ł ł
ứ
ả
346. P
.G
)
T
(
T kW
+ Công th c giao thoa đ n gi n
.h
(cid:230) (cid:246)
ơ
0,36.h
)
)
(
T m
(
R m
(2.14)
=
(
)
. sin
E
mV / m
h
.
r
(
)
(
)
km
m
r
(
)
km
(cid:231) ‚ l Ł ł
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 50 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
i h n nhìn th y tr c ti p v i đi u ki n lý
ớ ạ
ự
ớ
ế
ệ
ề
ấ
2.2 Truy n lan trong gi
ề
C ng đ đi n tr
ng t
i đi m thu
ộ ệ
ườ
ườ
ạ
ngưở
t
ể
ạ ự
ị
ị
ể
+ C c đ i
ạ
ự
2 .h .h
R
T
2 .h .h
T
R
=
= –
sin
sin
1
1
)
)
• Xác đ nh đi m giao thoa đ t c c tr
(
(
r.
r.
p p (cid:219) l l
2 .h .h
T
R
=
=
(
)
+
2n 1 .
n
0,1,2,...
p p
r.
=
2
)
(
m
r
n _ max
l
(2.15)
(
4.h .h
T
R
)
+
2n 1 .
l
+ C c ti u
ự
ể
2 .h .h
2 .h .h
T
R
T
R
=
=
sin
0
(
)
+
n 1 .
n
0,1, 2,...
)
(
r.
=
r.
=
(
)
m
r
n _ min
p p (cid:219) p l l
(2.16)
2.h .h
T
R
(
)
+
n 1 .
l
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 51 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.2 Truy n lan trong gi
i h n nhìn th y tr c ti p v i đi u ki n lý
ớ ạ
ự
ớ
ế
ệ
ề
ấ
ề
C ng đ đi n tr
ng t
ộ ệ
ườ
ườ
ạ
ngưở
t
i đi m thu
ể
ứ
ơ
• Công th c V vedensky
a
khi a
< 200, nên
+ V i sin(
ớ
(rad)
(2.17)
) = a
l<
r.
h .h
T
R
18
4 .h .h
T
R
(cid:219) =
F
p
.r
l
(2.18)
2,18. P
.h
)
)
)
.G .h
T
(
T kW
(
T m
(
R m
=
(
)
E
mV / m
h
.
r
(
)
(
)
2
km
m
+ Công th c V vedensky xác đ nh c
l
ng t
i c ly
ơ
ị
ườ
ng đ đi n tr
ộ ệ
ườ
ạ ự
ứ
18.h .h
T
R
(2.19)
r >
l
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 52 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.3 nh h
Ả
ng c a đ cong trái đ t
ấ
ưở
S đ tuy n thông tin khi k đ n đ cong trái đ t
ấ
ủ
ể ế
ơ ồ
ộ
ộ
ế
Ả
ộ
• nh h
ng c a đ cong trái đ t
ấ
ự
ữ
ng đi gi a sóng tr c ti p và sóng ph n x thay đ i
ổ
ạ ồ
ế
ạ H s ph n x nh
i nên có tính tán x
ạ
ạ
ệ ố
ỏ
ủ
ưở
+ Hi u s đ
ả
ố ườ
ệ
+ Đi m ph n x l
ể
ả
ả
+ H n ch t m nhìn tr c ti p gi a anten thu và phát
ế ầ
ạ
ữ
ự
ế
B
A
h’
r
h’
t
C
B1
A1
hr
ht
a
Hình 2.7 Mô hình truy n ề
sóng trên m t đ t c u
ặ ấ ầ
O
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 53 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
i đi m thu
2.3 nh h
ưở
Ả
C ly nhìn th y tr c ti p, c
ế
ấ
ự
ng c a đ cong trái đ t
ấ
ng t
ạ
ộ
ủ
ng đ đi n tr
ộ ệ
ườ
ườ
ự
ể
ự
ự
ế
ấ
0
c v i anten có đ cao h
• C ly nhìn th y tr c ti p r
ể
ớ
ự
ấ
ượ
ớ
ộ
+ Là c ly l n nh t có th nhìn th y đ
ấ
, h
T
R
+
=
ro
2
C
=
=
2
r AC CB
0
(
)
(
)
+
a h
AC
a
a
2a.h
2a.h
h
A
t
<<
h
t
t
+
t
2
t
B
ht
hr
2
2
=
- »
(
)
)
(
CB
a
a
r
<<
h
r
r
=
+
2a.h
(
)
+
a h
(
)
h
2a.
h
m
r
0
t
r
- »
(2.20)
a
ứ
ệ
ặ ấ
ự
+ Công th c th c nghi m
ự
= r, c ly d c theo m t đ t)
(r
ọ
0
=
+
(
)
3,57
h
h
km
(
)
)
)
r
0
(
t m
(
r m
(2.21)
Hình 2.8 C ly nhìn th y tr c ti p ự ự ế
O
ấ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 54 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
i đi m thu
2.3 nh h
ưở
Ả
C ly nhìn th y tr c ti p, c
ế
ấ
ự
ng c a đ cong trái đ t
ấ
ng t
ạ
ộ
ủ
ng đ đi n tr
ộ ệ
ườ
ườ
ự
ể
ng
ườ
ộ ệ
ở ự
ự
ự
ế
ấ
• C ng đ đi n tr
ườ
c ly nh h n c ly nhìn th y tr c ti p
ề
nh m t đ t ph ng, chi u cao anten xác đ nh b ng chi u cao
ỏ ơ
ề
ự
ề
ằ
ẳ
ị
+ Quá trình truy n sóng
ng t
đ nh : h’
ư ặ ấ
, h’
- T
gi
ươ
ả ị
r
ả ị
đ nh xác đ nh b ng h s bù m (tra theo b ng
ệ ố
ằ
ả
ị
ặ
'
t
- Giá tr chi u cao anten gi
ề
ị
ho c đ th )
ồ ị
'
=
h .h m.h .h
t
r
r
t
(2.22)
t
r
(
)
m
D =
r
(2.23)
2.m.h .h
r
t
r
=
F
p
(2.24)
4 .m.h .h
.r
2,17 P
G .m.h
.h
)
)
)
T
(
T kW
(
t m
(
r m
=
(
)
E
mV / m
l
(2.25)
h
2
r
.
(
)
(
)
km
m
l
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 55 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ng c a đ a hình
2.4 nh h
ủ
Ả
Đ g gh c a trái đ t (tia ph n x )
ộ ồ
ạ
ưở
ề ủ
ị
ấ
ả
Ả
• nh h
ng đ gh c a trái đ t
ấ
ề ủ
ạ
ưở
ộ
+ Hi n t
ng tán x
ệ ượ
+ Tiêu chu n Rayleigh
ẩ
<
(
)
l Hình 2.9 M t c t ngang đ a hình th c ặ ắ ự ị
(2.26)
h
m
8sin
Tia A
M t sóng 1
ặ
Tia B
q
ủ
A’
M t sóng 2
ặ
C
h: Đ cao c a m t đ t ph ng
ộ
ẳ
đ nh so v i m t đ t th c
gi
ự
ả ị
q : Góc t
ạ
ể
ặ ấ
ặ ấ
ớ
i đi m ph n x
ả
i t
ớ ạ
A
C’
h
B’
q
Khi tiêu chu n Rayleigh th a mãn
ỏ
ẩ
B
s ph n x sóng không có tính tán x
ự
ả
ạ
M t đ t coi là ph ng
Hình 2.10 Mô hình tiêu chu n Rayleigh ẩ
ạ
ặ ấ
ẳ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 56 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.4 nh h
Ả
ưở
ủ
ng c a đ a hình
Nguyên lý Huyghen, mi n Fresnel (tia tr c ti p)
ề
ị
ự
ế
ệ ừ ủ
ả
• Nguyên lý Huyghen
+ Nh n xét
ậ
- B n ch t đi n t
- Tính ch t sóng c a sóng đi n t
c a sóng ánh sáng
ủ
ệ ừ
ấ
ấ
ề
ằ
ứ
ộ
ứ
ồ
ồ
ạ ứ ấ
ứ ấ
ớ
ồ
ặ
ng đi n t
ớ
ớ
ộ
t
ẽ
ể
ộ
khi truy n lan
+ Nguyên lý: M i đi m n m trên m t m t sóng do m t ngu n b c x
ạ
ặ
ộ
ể
ỗ
s c p gây ra s tr thành ngu n b c x th c p m i.
sóng đi n t
ẽ ở
ệ ừ ơ ấ
i t o ra các m t sóng th c p m i
Ngu n b c x th c p m i này l
ạ ạ
ạ ứ ấ
ứ
khác. Nh v y tr
i m t đi m trong không gian do m t
ư ậ
ộ
ệ ừ ạ
ườ
ngu n b c x s c p sinh ra s do toàn b vùng không gian bao quanh
ứ ạ ơ ấ
ngu n b c x s c p gây ra.
ứ ạ ơ ấ
ồ
ồ
M
S
r
A
ị
Hình 2.11: Xác đ nh tr
Ả ng theo nguyên lý Huyghen
ườ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 57 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.4 nh h
Ả
ưở
ủ
ng c a đ a hình
Nguyên lý Huyghen, mi n Fresnel (tia tr c ti p)
ề
ị
ự
ế
• Nguyên lý Huyghen
’
B
B
C
ễ
’
A
A
+ Ý nghĩa
a Hình 2.12. Bi u di n nguyên lý
ể
Huyghen trong không gian t doự
ề
ế
ể
ả
- Quá trình truy n sóng đi n t
ng đ tr
đi m phát đ n đi m thu không ph i ch
ỉ
ng t i đi m thu là do toàn b mi n không
ộ
t
ệ ừ ừ ể
ạ
ộ ườ
ộ
ể
ề
ng t i m t đi m b t kỳ trong không gian
ộ
ạ
ị
ấ
- Có th xác đ nh c
t m t đ tr
khi bi
theo m t tia mà c
gian bao quanh đi m phát gây ra
ng đ tr
ộ ườ
ể
ng c a m t sóng t o ra nó.
ặ
ủ
ườ
ể
ườ
ậ ộ ườ
ể
ế
ạ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 58 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.4 nh h
Ả
ưở
ủ
ng c a đ a hình
Nguyên lý Huyghen, mi n Fresnel (tia tr c ti p)
ề
ị
ự
ế
Nn
• Mi n Fresnel
N1
ề
+ Xây d ng mi n Fresnel
ự
ề
+ D ng m t sóng đi qua N ự ặ
0
N0
A
B
N’1
ặ
ườ
0 + n.l
’
r2
r1
Nn
+ D ng m t nón tròn xoay tr c
ụ
ự
BN0, đ
/2),
ng sinh là: (BN
c t m t sóng
ặ
ắ N
ở n
+ Khái ni mệ
+ Mi n Fresnel th n (F
ứ
ề
+
+
-
+
+
-
+
-
+
-
+
+
-
ỹ ở ớ ạ ể ệ
-
-
-
-
+
+
+
+
-
-
c gi
ượ
ữ ổ ế ả
-
+
+
+
-
ể
N4
N3
N2
-
-
N1
+
+
+
N0
+
+ + +
-
-
+
+
+
+
-
+
ể
ể
ử ị ằ ằ ầ
n) là vùng không gian
i h n b i qu tích các đi m mà hi u s
đ
ố
đi m này đ n đi m
gi a t ng kho ng cách t
ừ ể
phát và đi m thu v i kho ng cách gi a hai đi m
ữ
ả
thu phát là h ng s có giá tr b ng n l n n a
b
=
(
)
AN N B AB n.
n
ướ l - ớ
ố
c sóng công tác.
+
n
(2.27)
2
ề ể ấ ạ + Mi n Fresnel có d ng elip tròn xoay nh n hai đi m
ậ
ạ
thu và phát làm tiêu đi m, có bán kính là b ể Hình 2.13: Nguyên lý c u t o
mi n Fresnel trên m t sóng c u ề ặ ầ
n
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 59 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.4 nh h
Ả
ưở
ủ
ị
ự
ế
ng c a đ a hình
Nguyên lý Huyghen, mi n Fresnel (tia tr c ti p)
ề
S0
Nn
• Mi n Fresnel
+
+
l
ề
+ Tính bán kính b
n
+
=
BN
AN
n.
bn
r
2
r
1
n
n
2
=
+
=
+
r1
r2
(
)
AN
b
b
A
B
n
2
r
1
2
n
r . 1
1
» +
r
1
<<
n
r
1
2
b
n
2
r
1
2
b
n
2r
1
N0
=
+
=
+
(
)
BN
b
b
n
2
r
2
2
n
r . 1
2
» +
r
2
<<
n
r
2
2
b
n
2
r
2
2
b
n
2r
2
b1max
Hình 2.14: Xác đ nh bán kính mi n Fresnel ề ị
n.
(cid:219) +
r
1
2
2
b
+ +
n
r
2
2r
1
2
b
= + +
n
r
r
1
2
2r
2
B
A
l
(
)
b
=
.n.
m
n
l
(2.28)
r .r
1 2
+
r
2
r
1
+ Công th c h p lý hóa
ứ
ợ
.n
(
)
b
= 17,32.
m
n
(2.29)
(
r
2
r
1
.r
r
1(km) 2(km)
) (
+
.f
)
km
Hình 2.15: Vùng tham gia vào quá trình
truy n lan sóng ề
)
(
GHz
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ
Ả
Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 60 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.4 nh h
Ả
ưở
ủ
ng c a đ a hình
Nguyên lý Huyghen, mi n Fresnel (tia tr c ti p)
ề
ị
ự
ế
• Mi n Fresnel
ề
+ Ch ng minh đ
i đi m thu ch y u đ
ứ
ượ ằ
c r ng: C ng đ tr
ườ
ộ ườ
ượ
ể
ng t
ạ
ả
ủ ế
ề
ở
ằ
ng đ tr
c
gây ra b i vùng không gian n m trong kho ng m t n a mi n Fresnel
ng do các đi m n m ngoài mi n
th nh t (0,6b
ấ
ộ ử
ể
ứ
ề
ằ
ộ ườ
ườ
). T ng c
ổ
1
i đi m thu s bù tr cho nhau và tri
ừ
ủ
ệ
ể
t tiêu do pha c a
i h n c a vùng truy n sóng trong ph m vi
ớ ạ
ủ
ề
ạ
ế
này gây ra t
ạ
ẽ
c nhau. Đây là gi
chúng ng
ượ
nhìn th y tr c ti p
ự
ấ
+ Ý nghĩa
ế
ề
ữ
ả
ộ
ộ
ề
ả
ộ ử
ỉ
ề
ạ
ằ
ả
ứ
- Quá trình truy n sóng vô tuy n c b n t n t i khi vùng không gian gi
i
ớ
- Quá trình truy n sóng vô tuy n gi a hai anten thu và phát không ph i ch
ỉ
theo m t tia, cũng không ph i do toàn b mi n không gian mà ch là
vùng không gian có d ng elip tròn xoay n m trong kho ng m t n a mi n
Fresnel th nh t
ấ
ề
không b c n tr su t d c đ
ng truy n
ơ ả ồ ạ
ố ọ
ế
ở
ị ả
ườ
ề
ạ
h n b i 0,6 b
ở
1
ế
ệ
- Đ quá trình phát và thu sóng vô tuy n đ t hi u qu cao, ta dùng các
ả
b c x ra ch t p chung trong mi n
ạ
ệ ừ ứ ạ
ể
ệ
ề
ậ ể
ỹ
bi n pháp k thu t đ sóng đi n t
Fresnel th nh t
ỉ ậ
ng (anten parabol)
ấ s d ng anten có h
ử ụ
ứ
ướ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 61 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ng c a t ng đ i l u
ủ ầ
ố ư
Chi
ế
ấ
ưở
ế
t su t (N)
ấ
'
1
=
'
= e = +
1
n
e -
(2.30)
2.5 nh h
Ả
t su t (n), ch s chi
ỉ ố
c
v
2
=
)
(
6
N 10 . n 1
-
ế
ủ ầ
ể ả
ấ
ấ
ỉ ằ
b o đ chính xác cao ta s d ng ch s chi
t su t, n, c a t ng đ i l u x p x b ng 1, trong tính toán đ đ m
ỉ ố
ộ
ế
+ T ng đ i l u không đ ng nh t, các thông s thay đ i theo không gian
+ Chi
ả
ầ
ổ
t su t N
ấ
ố
ố ư
ử ụ
ấ
ế
ồ
ấ
+ T c đ thay đ i ch s chi
ng t
ố ư
và th i gian
ờ
ộ
ố
chi
ổ
t su t thay đ i
ổ
ấ
ế
ỉ ố
ộ
ớ
i quá trình
ưở
ng khúc x : Hi n
ề
ị
t su t theo đ cao nh h
ả
ệ ượ
ệ
ạ
sóng truy n lan: Qu đ o sóng b cong do hi n t
t
ượ
ỹ ạ
ng khúc x khí quy n
ể
ạ
B
A
(
)
1/
m
dN
dh
C
ự ế
Hình 2.16 Qu đ o c a tia sóng tr c ti p và
ỹ ạ
ủ
m t đ t trong t ng khí quy n
tia ph n x t
ầ
ạ ừ ặ ấ
ả ể
th cự
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 62 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ưở
ủ ầ
ng c a t ng đ i l u
ố ư
Qu đ o sóng
ỹ ạ
b
2.5 nh h
Ả
Bán kính cong c a sóng
ủ
+ Nguyên t cắ
+ dj
n + dn = const
dh
j
a
ố ư
c
ỏ ầ
ớ ế
n = const
ng dn j
ng tròn ằ
R
+ Bán kính cong
dj
=
R
j + Chia t ng đ i l u thành các l p
ớ
t su t
m ng v i đ dày dh, chi
ấ
ộ
thay đ i m t l
ộ ượ
ổ
+ Cung AB n m trên đ
ườ
bán kính R, góc ch n tâm d ắ
ab
d
O
dh
=
=
Hình 2.17 tính bán kính
cong tia sóng j
)
ab
(
j<< (cid:219)
d
R
)
dh
(
os +d
c
dh
os
c
c
os
.d
» j j j j j
j= -
(
j= +
(
j+ j
)
n.sin
)
n dn .sin
d
c
os d
.
sin .dn
n
6
0
n
10
=
=
=
j (cid:219) j
(cid:219) =
R
R
)
90 ; n 1
r
(
<< (cid:219)
h , h
t
j=
r
sin .
(cid:219) (cid:230) (cid:246) - - j - (cid:231) ‚
(2.31)
dN
dh
dn
dh
Ł ł
1
dn
dh
+ dN/dh > 0 R < 0; dN/dh < 0 R > 0;
dN/dh = 0 R =
¥ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 63 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ố ư
ưở
2.5 nh h
Ả
ng pháp tính c
ng
Ph
ng c a t ng đ i l u
ng đ đi n tr
ộ ệ
ủ ầ
ườ
ườ
ươ
ng c a trái đ t, atd
ươ
ủ
ấ
+ M t đ t th c bán kính a = 6.378 km, tia sóng b khúc x v i bán kính
ạ ớ
ị
ặ
ng đ
ự
¥
, tia sóng đi th ng (R =
)
• Bán kính t
ươ
ấ
cong R
ặ ấ
ẳ
+ M t đ t có bán kính a
td
Bán kính a
ng đ i gi a m t đ t và
ả
ộ
ỏ
ệ
ươ
ặ ấ
ữ
ố
ph i th a mãn đi u ki n: Đ cong t
ề
a)
b)
ỹ ạ ủ
R
ấ
a
ỹ ạ
b) Qu đ o đ ự ớ
ườ ỹ ạ ấ ¥ bán kính t ẳ
ng đ ng
td
tia sóng không đ iổ
Hình 2.18 Các qu đ o c a sóng vô tuy n
ế
a) Qu đ o th c v i trái đ t bán kính th c
ự
ng th ng v i trái đ t có
ớ
ươ
atđ
Bán kính
cong qu ỹ
đ oạ
Bán
kính trái
đ tấ
a
1
=
ươ
a
td
- - (cid:219)
(2.32)
6
1
1
1
=
a R a
td
+
1 a
.10
=
1
a
dN
dh
a
R
- ¥ -
2
1
= -
8.500km
=
a
4.10
m
(
)
td
dN
dh
- - (cid:219)
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 64 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ố ư
ưở
2.5 nh h
Ả
ng pháp tính c
ng
Ph
ng c a t ng đ i l u
ng đ đi n tr
ộ ệ
ủ ầ
ườ
ườ
ươ
ệ ố
=
=
k
(2.33)
6
a
td
a
+
1 a
.10
+ C ly nhìn th y tr c ti p
-
• H s cong tia sóng, k
1
dN
dh
ự
ự
ấ
ế
'
=
+
(
)
(2.34)
(
)
r
2k.a
h
h
m
0
t
r
+ Đ l
(
)
=
(
)
B
m
(2.35)
i trái đ t
ộ ồ
ấ
.r
r
(
)
1 km 2 km
12,74.k
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 65 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ưở
ủ ầ
ng
ng c a t ng đ i l u
ự
ỹ ạ ươ Lo i khúc x
2.5 nh h
Ả
R (m)
ạ ạ atđ (m) Qu đ o sóng t
ỹ ạ
đ
ố ư
Qu đ o sóng th c
tế
dN
dh
ngươ (1/m)
a
atd < a
>0 < 0 < 6,37.106 Khúc x âmạ
a
atd = a
¥ 0 6,37. 106 Không khúc xạ
atd < 4a/3
a
Khúc x th ng - 0,04 2,5. 107 8,5. 106 ạ ườ
atd = ¥
a
¥ Khúc x t i h n - 0,157 6,37. 106 ạ ớ ạ
a
atd < 0
< - 0,157 < 6,37. 106 < 0 Siêu khúc xạ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 66 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ưở
2.5 nh h
Ả
ủ ầ
ố ư
H p th sóng trong t ng đ i l u
ấ
ầ
khí, m a, s
ng mù
ị ấ
ươ
ử
ư
ng c a t ng đ i l u
ố ư
ng sóng b h p th do các phân t
ụ
ầ
ụ
+ Năng l
+ H p th ph thu c vào t n s , thay đ i theo không gian, th i gian
ấ
ượ
ụ
ụ
ố
ộ
ổ
ờ
ấ
ử
c và ôxy
ề
10+2
H2 O
• H p th phân t
ụ
+ Ch y u do phân t
ủ ế
+ Ph thu c thi u vào t n s
ộ
ụ
đ c bi
n
ử ướ
ầ
t tăng nhanh v i t n s trên 10GHz
ớ ầ
ố
ố
ệ
ặ
O2
10+1
f = 22 GHz
100
Su
y
hao
dB/
km
10-1
Hình 2.19. S ph thu c c a h s h p th
ụ ệ ố ấ ộ ủ
ụ
ự
sóng c a Oủ ố
2 và H2O vào t n sầ
10-2
10-3
3
6
15 30
60
150 300
T n s GHz
ố
ầ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 67 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.5 nh h
Ả
ưở
ủ ầ
ố ư
H p th sóng trong t ng đ i l u
ụ
ầ
ấ
ng c a t ng đ i l u
ố ư
ư
ấ
• H p trong m a và s
ng đ m a tính theo mm/h, và
ấ
ụ
ng mù
ụ
ươ
+ H p th trong m a ph thu c vào c
ư
theo t n s , tăng nhanh v i t n s t
ố ừ
ố
ộ ư
ườ
6GHz tr lên
ở
40
30
ng mù ph thu c
ộ
ấ
ươ
ầ
ụ
ố
ầ
H p ấ
th ụ
dB/km
20
ộ
ớ ầ
ầ
+ H p th do s
ụ
theo t n s và t m nhìn xa c a anten
ủ
+ Gây thay đ i phân c c sóng
ự
ổ
H p th dB/km
ụ
ấ
10
8
10
30 m
6
1
41 m
150 m
4
3
0,1
0,01
2
1
3
10
30
100
T n s GHz
ố
ầ
20
30
8 10
ầ
40 50 60 100
T n s GHz
ố
ệ ố ấ
ệ ố ấ ự ụ ự
ụ
ư ớ ườ ng mù theo t m nhìn xa và t n s Hình 2.20. S ph thu c c a h s h p th
ụ
ộ ủ
trong s
ố
ầ ươ ầ Hình 2.21. S ph thu c c a h s h p th
ụ
ng đ m a 100 mm/h vào
trong m a v i c
t n sầ ộ ủ
ộ ư
ố GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 68 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.6 Câu h i và bài t p
ỏ
ậ
ng 2
Bài t p ch
ậ
ươ
= 1800 khi sóng phân cực ngang và R = 0,68; q
9. Cho đường truyền có các thông số sau: Công suất bức xạ 15 W, bước sóng công tác 35 cm, hệ
số khuếch đại của anten phát là 100, độ cao của anten phát và anten thu lần lượt là 80 m và 20 m,
cự ly đường truyền là 10 km. Với R = 0,91 và q
=
1800 khi sóng phân cực đứng. Xác định hệ số suy giảm?
(a) 0,42 và 0,44; (b) 0,52 và 0,54; (c) 0,62 và 0,64; (d) 0,72 và 0,74
10. Số liệu nh bài 9, xác đ
ư
ịnh cường độ điện trường hiệu dụng tại điểm thu?
(a) 10 mV/m và 11,5 mV/m; (b) 11 mV/m và 10,5 mV/m; (c) 11 mV/m và 11,5 mV/m; (d) 10,5
mV/m và 11,5 mV/m
11. Số liệu nh bài
ư
9, xác định tổn hao truyền sóng biết hệ số khuếch đại của anten thu là 100.
(a) 76,78 dB và 76,45 dB; (b) dB; (c) 76,78 dB và 80,45 dB; (d) 80,78 dB và 80,45 dB
12. Xác định hệ số suy giảm khi đường truyền có các tham số: công suất phát 50 W, bước sóng
công tác 10 cm, hệ số khuếch đại anten phát 60, độ cao anten phát 25 m, anten thu 10 m, cự ly
truyền sóng 10 km, hệ số phản xạ R = 1 và q
= 1800.
(a) 1,62 ; (b) 1,72; (c) 1,82; (d) 1,92
13. Số liệu nh bài 12, xác đ
ư
ịnh cường độ điện trường tại điểm thu?
(a) 115,34 µV/m; (b) 125,34 µV/m; (c) 115,34 mV/m; (d) 125,34 mV/m
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 69 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.6 Câu h i và bài t p
ỏ
ậ
ng 2
Bài t p ch
ậ
ươ
12 nh ng bư
ước sóng công tác là 1m. Hãy xác định cường độ điện trường tại
14. Số liệu nh bàiư
điểm thu?
(a) 15 mV/m; (b) 16 mV/m; (c) 17 mV/m; (d) 18 mV/m
15. Một anten phát được đặt ở độ cao 49m và anten thu được đặt ở độ cao 25m. Khoảng cách tầm
nhìn thẳng của hai anten này là giá trị nào dưới đây?
(a) 35,8 km; (b) 42,8 km; (c) 45,8 km; (d) 50,8 km
16. Một anten phát được đặt ở độ cao 30m và anten thu được đặt ở độ cao 15m. Khoảng cách tầm
nhìn thẳng của hai anten này là giá trị nào dưới đây?
(a) 27,4 km; (b) 30,4 km; (c) 33,4 km; (d) 35,4 km
17. Anten phát vô tuyến truyền hình đặt ở độ cao 64m. Tính độ cao của anten thu tại một điểm đặt
cách xa đài phát đó một khoảng 50 km để có thể thu được tín hiệu.
(a) 2 m; (b) 2,5 m; (c) 3 m; (d) 3,5 m
ư
ẩn?
18. Xác định bán kính cong của tia sóng khi đi trong tầng đối l u ư đối l u tiêu chu
(a) 2.106 m; (b) 2,5.106 m; (c) 2.107 m; (d) 2,5.107 m
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 70 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
CH
NG 3
ƯƠ
KÊNH TRUY N SÓNG VÔ TUY N
Ế
Ề
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 71 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
N I DUNG
Ộ
N i dung ch
ng 3: (6)
ộ
ươ
i thi u
ớ
ệ
• 3.1 Gi
ặ
• 3.2 Đ c tính kênh trong các mi n
ề
ạ
• 3.3 Pha đinh ph m vi h p
ẹ
ố
• 3.4 Phân b Rayleigh và Rice
• 3.5 Các mô hình kênh
• 3.6 Phân t pậ
ậ
• 3.7 Câu h i và bài t p
ỏ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 72 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ệ
Đ c tính kênh vô tuy n di đ ng nh h
ng tr c ti p đ n ch t
ế
ặ
ưở
ự
ế
ế
ấ
i thi u
ả
l
3.1 Gi
ớ
ộ
ng.
ượ
ng truy n d n và dung l
ẫ
ề
ượ
Máy phát
Máy thu
Hình 3.0: Truy n sóng vô tuy n ế ề
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 73 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
Các y u t
h n ch t
môi tr
ng vô tuy n
ế ố ạ
ế ừ
ườ
ế
50 đ n 150dB
ị ừ
ả
ế
• Suy hao: Tăng theo kho ng cách, giá tr t
ng truy n làm suy gi m tín hi u
ố
i: Các v t c n trên đ
ậ ả
ườ
ề
ệ
ả
• Che t
ự
ế
ạ
ả
• Phadinh đa đ
ạ
ườ
ớ
ệ
ễ
ệ
ng: Tín hi u tr c ti p, ph n x , nhi u x , tán
ễ
ệ
ạ
ng đ
x giao thoa v i nhau gây méo tín hi u (thay đ i c
ộ
ổ ườ
ệ
tín hi u; Nhi u giao thoa gi a các ký hi u ISI, InterSymbol
Interferrence, do phân tán th i gian)
ữ
ờ
ố
ễ
ầ
• Nhi u: Trùng t n s (CCI – CoChannel Interference), kênh lân
c n (ACI – Adjacent Channel Interference)
ậ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 74 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
Phân lo i kênh vô tuy n
ế
ạ
ạ
• Theo ph m vi không gian
+ Phadinh ph m vi r ng
ộ
ạ
- Kho ng cách đánh giá kênh l n (vài km), phadinh x y ra trong th i gian
ớ
ờ
ả
ả
dài
ẹ
ạ
- Kho ng cách đánh giá kênh nh , Phadinh x y ra trong th i gian ng n
+ Phadinh ph m vi h p
ả
ờ
ả
ắ
(phadinh nhanh, do hi n t
ỏ
ng đa đ
ng)
ệ ượ
ườ
• Theo đ c tính kênh
ặ
+ Phân t p không gian: Đ c tính kênh thay đ i theo không gian (phadinh
ổ
ặ
ậ
ọ ọ
+ Phân t p t n s : Đ c tính kênh thay đ i theo t n s (phadinh ch n l c
ch n l c không gian)
ặ
ậ ầ
ọ ọ
ố
ổ
ố
ầ
+ Phân t p th i gian: Đ c tính kênh thay đ i theo th i gian (phadinh ch n
ổ
ọ
ờ
ặ
t n s )
ố
ầ
ậ
ờ
l c th i gian)
ờ
ọ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 75 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
nh h
ng ph m vi r ng
Ả
ưở
ộ
ạ
ng truy n và che t
i.
ườ
ề
ố
• Suy hao đ
rxP
txP
Ch
ướ
ng ng i
ạ
Máy phát
Máy thu
d
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 76 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
nh h
ng
Ả
ưở
ph mạ vi h pẹ
V t ph n
ả
ậ
x m nh
ạ ạ
V t tán x
ậ
ạ
+ tr i tr ,
ả ễ
+ tr i góc
ả
+ tr i Doppler
ả
Máy phát
s s
2
: tr i góc
ả
0
1
s s s
Máy thu
V t ph n
ả
ậ
x m nh
ạ ạ
s
s
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 77 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
Minh h a đ c tính c a kênh
ủ
ọ
ặ
TÝnh chän läc kh«ng gian cña kªnh
TÝnh chän läc tÇn sè cña kªnh
TÝnh chän läc thêi gian cña kªnh
Biªn ®é
Biªn ®é
Biªn ®é
MiÒn tÇn sè
MiÒn kh«ng gian
MiÒn thêi gian
Hình 3.3 Hình 3.1 Hình 3.2
Hình 3.1; 3.2; 3.3: Tính ch t kênh trong mi n không gian, mi n t n s , mi n th i gian
ề ề ầ ố ờ ề ấ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 78 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.2 Đ c tính kênh trong các mi n
ề
ặ
Mi n không gian
ề
ng truy n: PL (Path Loss) hay L
ổ
ườ
ề
• T n hao đ
p
+ Là hàm ph thu c kho ng cách
ụ
ả
(3.1)
PL (cid:181)
ộ
nd
‚
5: Môi tr
ng di đ ng
ự
ườ
ộ
n = 2: Không gian t
d: Kho ng cách truy n d n
do; n = 3
ẫ
ề
ớ
ả
ng truy n bao g m nhi u tham s , t
ả
+ Công su t thu trung bình gi m so v i kho ng cách theo hàm log
ấ
+ Mô hình t n hao đ
ộ
ả
ề
ố ạ
ườ
ồ
ổ
ề
ả
ố
ẫ
ị
i m t kho ng
cách d xác đ nh thì PL là m t quá trình ng u nhiên có phân b log
ộ
chu n quanh giá tr trung bình
ẩ
ị
d
(cid:230) (cid:246)
(3.2)
+
=
+
+
( )[dB] = PL(d)
)
lg
PL d
X
(
PL d
10
n
X
dB(
)
0
d
0
)
s s (cid:231) ‚ Ł ł
ng truy n trung bình
ườ
ớ ệ
ề
ố
ế
ẫ
ả
ẩ
(
PL d
: T n hao đ
ổ
ẩ s
Xs : Bi n ng u nhiên phân b Gausse trung bình “0” v i l ch chu n
: Kho ng cách tham chu n thu phát
d
0
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ề Ị www.ptit.edu.vn
ng truy n
Trang 79 Ả
n: Mũ t n hao đ
ườ
ổ B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ
ề
Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
S
3.2 Đ c tính kênh trong các mi n
ề
ặ
Mi n t n s
ề ầ
ố
sk
ế ầ
• Đi u bi n t n s
ề
+ Gây ra do hi u ng Doppler: D ch t n s doppler
ố
ệ ứ
ố
ầ
ị
d
s
=
a =
n n a a a
(3.3)
cos
a =
cos
cos
f
f
c
f
d
A
B
s
vk
c
d
v
l
ộ
ộ
Hình 3.4 Hi u ng Doppler
ệ ứ
v : T c đ máy di đ ng (MS)
l : B c sóng
ố
ướ
a
ng chuy n đ ng c a MS và sóng t
i
ươ
ủ
ộ
ể
ớ
ự
ầ
: Góc gi a ph
ữ
: T n s doppler c c đ i
f
ạ
ố
d
ng khác nhau làm tăng đ r ng băng t n
ừ
ộ ộ
ầ
ươ
ườ
tín hi u, g i là tr i ph doppler
+ Tín hi u đa đ
ệ
ệ
các ph
ổ
ng t
ả
ọ
ng
ọ ọ ầ
ố ị ả
ổ ủ
ệ
ưở
• Ch n l c t n s
ố
ọ ọ ầ
+ M t s đo n ph c a tín hi u qua kênh ch n l c t n s b nh h
ộ ố
ạ
nhi u h n
ề
ơ
+ Phadinh chon l c t n s làm méo tín hi u
ố
ệ
ọ ầ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ
Ả
Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 80 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.2 Đ c tính kênh trong các mi n
ề
ặ
Mi n th i gian
ờ
ề
ọ ọ
ổ
ờ
ờ
+ Các kênh vô tuy n thay đ i theo th i gian (phadinh ch n l c th i gian)
+ Bi u di n tín hi u thu
ế
ệ
ể
ễ
¥
(3.4)
=
( )
( )
( , )
y t
x
( ) ( , )
h t
t =
d
x t
h t
t t ˜ t (cid:242)
- ¥
ng
ườ
+
ng kênh vô tuy n là tr i tr (phân tán th i gian),
ườ
ưở
ờ
ễ
ả
Ả
nghiêm tr ng v i các h th ng t c đ cao
t : Tr đa đ
x(t): Tín hi u phát
ễ
h(t,t ): Đáp ng xung kim kênh vô tuy n
ế
nh h
ế
ộ
ệ
ứ
ng đa đ
ớ
ọ
ệ ố
ố
"1"
"0"
"1"
"0"
Hình 3.5 nh h ng c a tr i tr Ả ưở ả ễ ủ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 81 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.2 Đ c tính kênh trong các mi n
ề
ặ
Mi n th i gian
ờ
ề
ng, RDS (Root mean square Delay
ươ
ả
• Tr i tr trung bình quân ph
ễ
Spread)
2
2
s =
t - t
(3.5)
t
)
)
(
P
(
P
k
k
k
2
k
k
k
t =
2
t =
t t t t (cid:229) (cid:229)
(3.7)
(3.6)
)
)
(
P
(
P
k
k
k
k
t t (cid:229) (cid:229)
P(t
ấ
ườ
ể t
ng t i th i đi m
ờ
ạ
): Công su t trung bình đa đ
k
k
ớ
ể
ế
ấ
+ RDS bi u th tr so v i đ
+ RDS đánh giá nh h
ng c a ISI (InterSymbol Interference)
ị ễ
ả
ng đ n s m nh t (LOS – Line Of Sight)
ớ ườ
ủ
ưở
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 82 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.2 Đ c tính kênh trong các mi n
ề
ặ
Mi n th i gian
ờ
ề
đó năng l
ng đa
ạ ạ
ượ
đ
ng gi m X dB so v i năng l
• Tr tr i c c đ i
ạ
ễ ộ ự
+ Tr tr i c c đ i t
ễ ộ ự
ả
ườ
i X dB là tr th i gian mà
ễ ờ
ở
ng c c đ i
ạ
ự
ượ
ớ
ấ
ờ
c
ng quan r t m nh v i tín hi u thu
ở
ươ
ệ
ấ
xác đ nh tính tĩnh c a kênh, các ký hi u truy n qua kênh ch u
đó kênh t
ủ
ị
ị
ạ
ệ
ớ
ề
ng c a phadinh nh nhau (kênh phadinh ch m)
• Th i gian nh t quán, T
+ Là th i gian
ờ
+ T
c
nh h
ả
ưở
ủ
ư
ậ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 83 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.2 Đ c tính kênh trong các mi n
ề
ặ
Quan h các thông s trong các mi n khác nhau
ố
ệ
ề
ng
ấ
ươ
• Băng thông nh t quán và tr i tr trung bình quân ph
ặ
ả ễ
ả ầ
ố
ả ầ
ủ
ổ
ầ
Băng thông nh t quán là d i t n mà kênh có đ c tính tĩnh theo
ấ
t n s , tác đ ng c a kênh lên các thành ph n ph trong d i t n
ộ
ầ
đ u nh nhau
ề
ư
V i t
ớ ươ
ố
=
B
c
(3.8)
ng quan t n s là 0,5
ầ
1
s
5 t
ờ
ả
ấ
• Th i gian nh t quán và tr i doppler
1
T
C
»
(3.9)
f
d
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 84 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.2 Đ c tính kênh trong các mi n
ề
ặ
T ng k t đ c tính kênh
ế ặ
ổ
B ng 3.1 Các đ c tính kênh c a ba mi n ủ ề ả ặ
Mi n không gian ề Mi n t n s
ề ầ ố ề ờ
s Thông số Mi n th i gian
t ; fd;
1
1
T
c
cB
50
f
d
giáng ng u ẫ » » d;
Thăng
nhiên s t
ọ ọ ố Ch n l c th i gian ờ
ng Nh
c đi m
ượ
ể
Gi
i pháp
ả
M c đích
ụ Ch n l c không gian
MIMO
L i d ng đa đ
ợ ụ ườ
t )
s Ch n l c t n s
ọ ọ ầ
OFDM
Phađinh ph ngẳ
(T‡ ọ ọ
Thích ngứ
Phađinh ch mậ
(BS>>fd)
Chú thích d: kho ng cách thu phát; MIMO: Multile Input Multiple Output; f ả
tr i Doppler; B ả ộ ộ ủ ấ
tr ng h p t ườ ợ ươ ơ ớ
d:
C: đ r ng băng nh t quán c a kênh xét cho
ệ s
t : tr i ả
ng quan l n h n 90%; T: chu kỳ ký hi u;
C: th i gian nh t quán c a kênh;
ủ
ng; T ươ ấ ờ ễ
ộ ộ ệ tr trung bình quân ph
BS: đ r ng băng tín hi u phát
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 85 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.3 Phadinh ph m vi h p
ẹ
ạ
Phân lo i phadinh ph m vi h p
ẹ
ạ
ạ
ng
• Tr i tr đa đ
ả ễ
+ Là thông s mi n th i gian, làm méo tín hi u do tr và phadinh ch n l c
ườ
ố
ọ ọ
ờ
ễ
t n s ( nh h
ố ả
ầ
ng lên đ c tính kênh mi n t n s )
ố
ặ
ệ
ề ầ
ề
ưở
- Phadinh ph ngẳ
- Phadinh ch n l c t n s
ọ ọ ầ
ố
• Tr i doppler
ả
+ Là thông s mi n t n s , d n đ n tán t n và phadinh ch n l c th i gian
ọ ọ
ố ẫ
ờ
ầ
ố
ng lên đ c tính kênh mi n th i gian)
ờ
ế
ề
( nh h
ả
ưở
ề ầ
ặ
- Phadinh ch mậ
- Phadinh nhanh
• Ý nghĩa
ề
ệ
ườ
ụ
ộ
+ Đi u ki n phadinh ngoài ph thu c thông s kênh là tr i tr đa đ
ệ
ả ễ
ủ
ố
ặ
ộ
ể
ấ
ệ
ầ
ng
và băng thông nh t quán, còn ph thu c đ c đi m c a tín hi u bao
ụ
g m chu kỳ ký hi u và đ r ng băng t n
+ L a ch n tín hi u phù h p s c i thi n đ
c hi u năng truy n d n
ộ ộ
ợ
ẽ ả
ồ
ự
ượ
ọ
ệ
ệ
ệ
ề
ẫ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 86 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.3 Phadinh ph m vi h p
ẹ
ạ
Phân lo i phadinh ph m vi h p
ẹ
ạ
ạ
B ng 3.2. Các lo i phađinh ph m vi h p ẹ ả ạ ạ
Lo i Phađinh
Đi u ki n
C s phân lo i
ạ
ơ ở
ạ
ề
ệ
Phađinh ph ngẳ
B<
ng
Tr i tr đa đ
ả ễ
ườ
t
Phađinh ch n l c t n s
ọ ọ ầ ố B>BC; T<10s
Phađinh nhanh
T>TC; B
Tr i Doppler
ả
Phađinh ch mậ
T<>fd
t
ệ
ộ ộ
ầ
ấ
ự
ả
s
B: Đ r ng băng t n tín hi u
: Băng thông nh t quán
B
c
: Tr i doppler c c đ i
f
ạ
d
T: Chu kỳ ký hi uệ
ả ễ
ươ
t : Tr i tr trung bình quân ph
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ
Ả
ng
Ị
Ề www.ptit.edu.vn Trang 87 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.4 Các phân b Rayleigh và Rice
ố
tính ch t th ng kê thay đ i theo th i gian
ố
ổ
ờ
ấ
ể
c a tín hi u phadinh ph ng
• Đ c s d ng đ mô t
ử ụ
ệ
ượ
ủ
ả
ẳ
Phân b phadinh Rayleigh
ố
ng bao c a t ng hai tín hi u có phân b Gauss
ố ườ
ủ ổ
ố
ệ
• Là phân b đ
vuông góc
ậ ộ
ấ
• Hàm m t đ xác su t, PDF
2
r
2
r
2
0
,
e
r
=
(cid:236) - (cid:239) s £ £ ¥
(3.10)
f
( )
r
2
<
b (cid:237) s (cid:239)
0
0
,
r
(cid:238)
ế
ủ
ệ
ệ
ẫ
s
ườ
ng c a tín hi u thu c a t ng thành ph n
b : Bi n ng u nhiên c a đi n áp đ
: Giá tr trung bình quân ph
ươ
ị ủ b
ng bao tín hi u thu, r: giá tr c a
ủ
ủ ừ
ệ
ầ
ị
Gauss
s
2: Công su t trung bình theo th i gian c a tín hi u thu
ủ
ờ
ệ
ấ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 88 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.4 Các phân b Rayleigh và Rice
ố
Phân b phadinh Rayleigh
ố
ố
ị
• Giá tr trung bình c a phân b rayleigh
ủ
= s
=
¥ p b s
(3.11)
a =
]
1 253
,
( )
rp r dr
=
[
t b E
2
0
(cid:242)
ng sai c a phân b rayleigh (thành ph n công su t
ươ
ủ
ố
ầ
ấ
• Ph
xoay chi u)ề
2
2
2
2
2
= s
2
] -
[ ]
0 4292
,
2
b =
E
( )
r p r dr
2
s =
[
r E
¥ s p p (cid:230) b - - s (cid:231) ‚ (cid:242)
(3.12)
2
(cid:246) =
2
0
Ł ł
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 89 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.4 Các phân b Rayleigh và Rice
ố
Phân b phadinh Rice
ố
c khi tín hi u
ố ườ
ượ
ẹ
ậ
ệ
• Là phân b đ
thu có thành ph n n đ nh v
t tr i, (LoS – Line of Sight)
ng bao phadinh ph m vi h p, nh n đ
ạ
ượ ộ
ầ ổ
ị
ng x p ch ng lên tín hi u v
ầ
ườ
ồ
ệ
ế
t tr i
ượ ộ
• Thành ph n đa đ
• Hàm m t đ xác xu t
ấ
ậ ộ
2
2
+
)
(
A
r
2
r
2
0
,
0
,
(cid:236) - (cid:230) (cid:246) (cid:239) s ‡ ‡
(3.13)
A
r
e
I
=
0
f
( )
r
2
Ar
2
<
(cid:231) ‚ b (cid:237) Ł ł s s (cid:239)
0
0
,
r
(cid:238)
1
cos
y
t
=
e
dt
( )
I y
0
p
2
(cid:242) p - p
ộ ỉ
t tr i
ệ ượ ộ
ộ ậ
ủ
ả ế
ạ
A: Biên đ đ nh c a tín hi u v
(.): Hàm Bessel c i ti n lo i m t b c không
I
0
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 90 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.4 Các phân b Rayleigh và Rice
ố
Phân b phadinh Rice
ố
ng đ
c mô t
b ng th a s K
ườ
ượ
ả ằ
ừ ố
• Phân b Rice th
ố
C«ng suÊt trong ®- êng v- î t tréi
(3.14)
=
K =
C«ng suÊt trong c¸ c ®- êng t¸ n x¹
A
s 2
2
K 0: Suy thoái thành kênh Rayleigh
K ¥
: Kênh ch có đ
ng tr c ti p
ự
ườ
ế
ỉ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 91 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
Mô hình kênh trong mi n th i gian
3.5 Mô hình kênh
ề
ờ
• Nguyên t c:ắ
+ Kênh phadinh đa đ
ng: Đ c tr ng toán h c b ng b l c tuy n tính
ườ
ộ ọ
ọ
ế
ằ
ờ
ư
ặ
ng tr )
ễ
+ Kênh đ c tr ng b ng đáp ng xung kim kênh
thay đ i theo th i gian (đ
ư
ổ
ặ
ằ
ườ
ứ
1
L
$
i
( )
t
-
(
t - b d t - t
(3.15)
=
0 1
1
, , ....,
=
( ; )
t
h
L
( )
t e
)
( ) ,
t
=
0
(cid:229)
ng truy n
ễ ố ớ
ể
ị
ườ
ứ l (đ
c a chính c u trúc xung kim
ề l);
l (t) bi u th cho biên đ , pha và tr đ i v i xung thu th
ấ
ổ
ự
ủ
ể
ể
Trong đó
l (t), l (t), t
ộ
t bi u th cho tr ,
ễ t bi u th cho s thay đ i theo th i gian
ờ
ị
ị
d (.) bi u th cho hàm Delta Dirac, L bi u th cho s đ
ố ườ truy nề
ng
ể
ể
ị
ị
+ Tín hi u đ u ra b ng tích ch p tín hi u đ u vào kênh v i đáp ng xung
b
ứ
ớ
ệ
ệ
ằ
ậ
ầ
ầ
¥
kim kênh
=
( )
( )
( , )
y t
x
( ) ( , )
h t
t =
d
x t
h t
t t ˜ t (cid:242)
- ¥
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 92 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.5 Mô hình kênh
Mô hình kênh trong mi n th i gian
ờ
ề
Dt
Dt
Dt
x(t)
Dt
t l
t
Dt
Dt
t
(L 2)
L 1
L 2
- = -
(L 1)
b
-
L 1
0=t
0
b
0
1 =t
b
1
- = -
b
L 2-
0Q
1Q
L 2-Q
L 1-Q
y(t)
(cid:229) (cid:229) (cid:229)
Hình 3.6 Mô hình kênh vô tuy n di đ ng b ng đ
ng tr đa nhánh
ộ
ế
ằ
ườ
ễ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 93 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.5 Mô hình kênh
Mô hình kênh trong mi n t n s
ề ầ
ố
• Nguyên t c:ắ
ễ t
+ S thay đ i th i gian tr
ờ
ẫ
ế
ố
ự
tán th i c a kênh khi n kênh mang tính ch n l c t n s
ế
d n đ n thay đ i t n s f’, nghĩa là
ổ ầ
ọ ọ ầ
ố
+ Th c hi n bi n đ i fourier đáp ng xung kim kênh trong mi n
ứ
ổ
ế
ề
ổ
ờ ủ
ệ
th i gian
ự
ờ
1
-
L
2
'
2
[
'
j
f
j
f
( )]
t
=
¥ - p t - p t t t
(3.16)
( , )
h f
( ', )
t
h
t e
t =
d
( , )
t e
=
(cid:229) (cid:242)
h
0
- ¥
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 94 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.6 Phân t pậ
Phân t pậ
ượ
ộ ậ
ườ
ồ
ờ
ề
• Thông tin đ
ng đ c l p đ đ t
ng
ng truy n không t
ượ
c đ tin c y truy n d n cao (các đ
ề
c truy n đ ng th i trên nhi u đ
ậ
ề
ườ
ể ạ
ươ
ộ
ề
ẫ
+ Phân t p th i gian: Các ký hi u đ
đ
quan nhau)
ậ
ờ
ệ
ượ
ề
ả
th i gian khác nhau đ m b o tính đ c l p (mã hóa và đan xen)
ờ
ả
ả
+ Phân t p t n s : Các ký hi u đ
ố
ượ
ầ
ố ộ ậ
ầ
ệ
nhau m t kho ng b ng đ r ng băng t n nh t quán)
ộ ộ
ằ
ả
+ Phân t p phân c c: Các ký hi u đ
c truy n phân tán trong các kho ng
ộ ậ
c phát
hai t n s đ c l p (cách
ở
ấ
ầ
c phát
ở
hai phân c c chéo nhau
ự
ượ
ệ
đ m b o tính đ c l p
ả
ự
ộ ậ
+ Phân t p không gian: Các ký hi u đ n đi m thu theo đ
ng đi đ c l p
ế
ể
ệ
ộ ậ
nhau (s d ng nhi u anten phát ho c thu đ t
ườ
kho ng cách đ xa)
ặ ở
ề
ặ
ủ
ả
ậ
ộ
ậ
ả
ậ
ử ụ
SIMO: Single Input Multiple Output
MISO: Multiple Input Single Output
MIMO: Multiple Input Multiple Output
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 95 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.6 Phân t pậ
• Phân t p không gian
ặ
l
ng th ng đ ng
ứ
ẳ
ng quan nhau
ả
ươ
ả
ờ
ộ
ệ
ồ
ờ K t h p tín hi u
ế ợ
ệ
ậ
+ S d ng hai anten tr lên cho thu ho c phát
ở
ử ụ
- B trí cách nhau > 5
theo ph
ố
ươ
- Kho ng cách đ m b o tín hi u đi trên hai kênh không t
ệ
ả
+ Đ ng th i cùng truy n m t tín hi u trên hai kênh
ồ
- Do hai kênh đ c l p nên không b phadinh đ ng th i
ượ
các anten đ nh n đ
ng pháp s d ng ph bi n, ch ng đ
Là ph
c c phadinh ph ng và
ề
ộ ậ
ể
ậ
ử ụ
ị
t
ệ ố
ố
t
ừ
ươ
ượ
ả
ẳ
c tín hi u t
ổ ế
ử ụ
phadinh l a ch n, th
ự
ọ
ườ
ng s d ng phân t p không gian thu
ậ
Rx
f
S li u ra
ố ệ
K t ế
h pợ
S li u
ố ệ
vào
Tx
Rx
f
Hình 3.7 Phân t p không gian ậ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 96 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.6 Phân t pậ
ố
• Phân t p t n s
hai t n s khác nhau
ố
ầ
ng quan phadinh
ậ ầ
ử ụ
- Các t n s ph i có kho ng cách đ m b o không t
ả
+ S d ng hai c p máy thu/phát làm vi c
ệ ở
ả
ả
ặ
ố
ầ
ả
ươ
v i nhau
ớ
ạ
ế
+ Đ ng th i cùng truy n m t tín hi u trên hai kênh
ộ ậ
ệ
ộ
ờ
- T o nên hai kênh vô tuy n đ c l p
ồ
- Do hai kênh đ c l p nên không b phadinh đ ng th i
ồ
ờ K t h p tín hi u
ế ợ
ệ
ượ
ậ
Là ph
t
ừ
ươ
ứ ạ
ố
ấ
ị
c tín hi u t
ệ
ề
ộ ậ
ể
ử ụ
t
các máy thu đ nh n đ
ệ ố
ng pháp s d ng không hi u qu t n s , ph c t p trong c u
ả ầ
hình, hi u qu trong ch ng phadinh l a ch n
ọ
ệ
ự
ố
ả
Tx1
Rx1
SW
f1
S li u vào
ố ệ
S li u ra
ố ệ
f2
Rx2
Tx2
Hình 3.8 Phân t p t n s
ậ ầ
ố
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 97 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.6 Phân t pậ
ờ
• Phân t p th i gian
ả
ờ
ắ
ờ
ậ
- Phadinh sâu x y ra trong th i gian ng n gây l
+ Phân tán th i gian tín hi u phát đ kh c ph c l
ệ
ắ
i c m
ỗ ụ
i c m
ụ ỗ ụ
ơ
ể
i trong kho ng th i gian r ng h n
ờ
ả
ng tuy n d n trung bình
ẫ
ề
ầ
ằ
- Phân tán các l
ộ
Duy trì ch t l
ở
+ Th c hi n b ng k thu t đan xen tín hi u tr
ệ
ự
ng pháp hi u qu trong vi c ch ng l
Là ph
ươ
ỗ
ấ ượ
ỹ
ệ
ậ
ả
ệ
ố
ệ
giá tr đ m b o yêu c u
ướ
ỗ
ả
ị ả
c khi phát
i kh i, đ
ượ
ố
ử ụ
c s d ng ph
ổ
bi nế
Hình 3.9 Phân t p th i gian ờ ậ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 98 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.7 Câu h i và bài t p
ỏ
ậ
ng 3
Bài t p ch
ậ
ươ
15. Xét m t máy phát phát x s
c
ạ óng mang có t n s 1850 MHz. Máy di đ ng đ
ầ ố
ộ
ộ
ượ
đ t trên xe ô tô ch y v n t c 80 km gi
. Tính t n s sóng mang t
ạ ậ ố
ặ
ờ
ầ ố
i máy thu khi
ạ
máy di đ ng ti n
ộ
ế th ng đ n
ẳ
ế máy phát?
(a) 1850,000010 MHz; (b) 1850, 000120 MHz; (c) 1850,000137MHz
16. (Ti p). Tính t n s sóng mang t
ầ ố
ế
i máy thu khi máy di đ ng r i xa máy phát
ạ
ộ
ờ
(a) 1850,000118MHz; (b) 1850,000220MHz; (c)1849,999863MHz
17. (Ti p). Tính t n s sóng mang t
ầ ố
ế
i máy thu khi máy di đ ng chuy n đ ng vuông
ộ
ạ
ể
ộ
ng sóng t
góc v i ph
ớ
ươ
ớ
i.
(a) 1850,000118MHz; (b) 1850,000220MHz; (c)1849,999863MHz; (d) 1850 MHz
18. Gi thi t đáp ng xung kim kênh đ
ứ
ế
ả
ượ ử ụ
ể ậ
tuy n v i tr tr i l n nh t là100
c s d ng đ l p mô hình cho các kênh vô
t
c c đ nh là 64. Tìm
m s. N u s nhánh tr đ
ớ ễ ộ ớ
ế
ấ
ễ ượ ố ị
ế ố
ng tr đa nhánh.
ườ
c a mô hình đ
ễ
ủ
(a) 1,3m s; (b)1,56m s; (c)1,5625m s; (d)1,625m s
D
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 99 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
CH
NG 4
ƯƠ
LÝ THUY T CHUNG V ANTEN
Ế
Ề
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 100 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
N I DUNG
Ộ
N i dung ch
ng 4: (5)
ộ
ươ
i thi u
ớ
ệ
• 4.1 Gi
ố ơ ả
ủ
• 4.2 Các tham s c b n c a anten
ứ
ồ
ố
• 4.3 Các ngu n b c xa nguyên t
• 4.4Câu h i và bài t p
ậ
ỏ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 101 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
Vai trò c a anten
ủ
t b b c x sóng đi n t
ra không gian và thu nh n sóng đi n
ệ ừ
ệ
ậ
t
ế ị ứ ạ
không gian bên ngoài
máy phát thành sóng đi n
ệ
ệ
ế
ầ ừ
ệ
• Là thi
t
ừ ừ
+ Anten phát: Bi n đ i tín hi u đi n cao t n t
ổ
do lan truy n trong không gian
t
t
ừ ự
ề
ng sóng đi n t
trong không gian thành
ượ
ệ ừ
+ Anten thu: T p trung năng l
ậ
ế
tín hi u đi n cao t n đ a đ n máy thu.
ầ
ư
ệ
ệ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 102 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
• Các lo i anten
ạ
Hình 4.2. M t s lo i anten
ộ ố ạ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 103 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.1 Gi
Quá trình v t lý b c x sóng đi n t
ứ ạ
ậ
i thi u
ệ
ớ
ệ ừ
ng có các đ
ng s c không b ràng bu c v i các đi n tích
• Đi n tr
ng xoáy
ệ
ườ
+ Là đi n tr
ườ
ệ
ườ
ứ
ớ
ộ
ệ
ị
b n thân chúng khép kín.
t o ra nó mà t
ạ
ự ả
ệ ạ
ng bi n thiên, đi n tr
ế
ệ
ườ
ả
• Đi u ki n t o sóng đi n t
ệ ừ
ề
+ Quy lu t c a đi n t
tr
ệ ừ ườ
ậ ủ
ng bi n đ i. B n thân t
tr
ổ
ế
ừ ườ
ng xoáy m i. Quá trình l p l
ặ
ườ
ớ
ng xoáy bi n thiên s
ẽ
ế
i sinh ra m t
ng bi n đ i l
ổ ạ
ộ
ế
c hình
đ
i và sóng đi n t
ừ ượ
ệ
tr
ừ ườ
ạ
sinh ra t
đi n tr
ệ
thành
ề
Hình 4.3. Quá trình truy n lan
sóng đi n tệ ừ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 104 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
Quá trình v t lý b c x sóng đi n t
ứ ạ
ệ ừ
ậ
ứ ạ
ả
• Kh o sát quá trình b c x
b
a
M
d
c
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 105 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.2 Các tham s c b n
ố ơ ả
Hàm tính h
ngướ
ng đ tr
ộ ườ
ụ
ộ
ườ
ả
ự
=
• Khái ni m: Là hàm s bi u th s ph thu c c a c
ố ể
ướ
)
b c x b i anten theo h
ứ
đ iổ
(
ị ự
ả
(
)
)
(4.1)
ệ
ạ ở
ur
f
ur
.
i
q j
,
,
,
ng
ủ
ng kh o sát khi c ly kh o sát là không
ur
.
i
q
(
q j
f
q
+
q j
f
j
j
+ q
, j
: Góc b c x c a anten (góc ph
ng v và góc ng ng)
ứ ạ ủ
ươ
ẩ
ị
ng b c
ướ
ệ ủ
ộ
ị
ộ ườ
ứ
ng biên đ : Bi u th quan h c a biên đ tr
ả
ng kh o sát v i c ly kh o sát không đ i
ổ
ả
ạ
2
(4.2)
=
+
q j
ể
ớ ự
)
)
(
(
) 2
• Hàm tính h
x theo h
ướ
ur
(
f
q j
,
,
,
q j
f
q
f
j
ộ ươ
ẩ
• Hàm biên đ t
ố
)
q j
,
=
=
(
)
(4.3)
q j
,
F
;
1
F
m
ax
)
f
(
ng đ i (chu n hóa)
(
q j
,
f
m
ax
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 106 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.2 Các tham s c b n
ố ơ ả
Đ th tính h
ng
ồ ị
ng đ i c a biên đ tr
ng
ổ ươ
ố ủ
ộ ườ
ể
ả
ướ
,j
ộ ề
ộ ự
ứ ạ
+ Đ c v t
ượ
- M t ph ng ch n v đ th là hai m t ph ng vuông góc đi qua h
ng b c
+ Là đ th không gian bi u th s bi n đ i t
ả
ặ ọ
ẳ
ị ự ế
ng kh o sát khi c ly kh o sát là không đ i
ổ
ự
) trên t a đ Đ các ho c t a đ c c
ọ
ặ
ướ
ứ
ọ
ẽ ồ ị
- V i t a đ c c, tr c chu n ban đ u ch n trùng v i tr c đ i x ng c a đ
ủ ồ
ớ ụ ố ứ
ọ
ầ
th , b t đ u
- Thang bi u di n có th theo thang th p phân hay thang logarit
ướ
ồ ị
b c x theo h
ẽ ừ q
F(
ặ
ẳ
x c c đ i c a anten
ạ ự ạ ủ
ẩ
ớ ọ
ụ
ộ ự
ng c c đ i
ự ạ
ị ắ ầ ở ướ
ể
ể
h
ễ
ậ
1,0
0,75
0,50
ng
Hình 4.5. Đ ồ
th tính h
ướ
ị
0,25
q o
-60
-30
30
60
90
0
-90
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 107 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.2 Các tham s c b n
ố ơ ả
Đ r ng đ th tính h
ng
ồ ị
ộ ộ
ướ
ng mà theo h
ướ
• Là góc gi a hai h
q
ng đó công su t b c x gi m
ấ ứ ạ ả
ng c c đ i gi m đ n “0”
ế
ự
ạ
ả
ữ
+ Góc b c x không (2
ứ ạ
ướ
): Công su t b c x h
ấ ứ ạ ướ
0
q
): Công su t b c x gi m m t
hay q
ứ
ấ
ấ ứ
ạ ả
ộ
+ Góc b c x n a công su t (2
ạ ử
1/2
3dB
n a so v i h
ớ ướ
ử
ng c c đ i
ạ
ự
ng b c x theo h
ng làm vi c
ể ệ
ượ
ứ ạ
ướ
ệ
• Th hi n tính t p chung năng l
ậ
00
0
q
2
q
(
)
1
3
dB
2/maxP
2
maxP
090
ủ
Hình 4.6. Đ r ng c a
đ th tính h
ng
ộ ộ
ướ
ồ ị
02q
2/maxP
0
0
180
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 108 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ố ơ ả
ệ
ấ ứ ạ
ng
ấ ứ
ạ
ượ
+ Công su t b c x (P
4.2 Các tham s c b n
Công su t b c x , đi n tr b c x , hi u su t
ấ
ệ
ở ứ ạ
S ): Là ph n công su t b c x thành năng l
ấ ứ
ầ
ạ
đi n tệ ừ
t b i v t d n,
): Công su t b tiêu tán do nhi
ị
ấ
ệ
ở ậ
ẫ
th
ệ
P
+ Công su t t n hao (P
ấ ổ
trong các l p đi n môi …
ớ
+ Công su t đ a vào anten:
ấ ư
= PS + P
a
th
ệ
ấ
• Hi u su t anten
S
(4.4)
h
=
=
a
1
P
th
+
P
P
a
1
P
S
ệ
• Đi n tr b c x :
ở ứ ạ
=
(4.5)
P
I R
.
21
2 m
S S
ệ
ở ứ ạ ặ
ư
+ Đi n tr b c x đ c tr ng cho kh năng b c x c a anten
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ
ứ ạ ủ
Ề
ả
Ị
Ả www.ptit.edu.vn Trang 109 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.2 Các tham s c b n
ố ơ ả
H s tính h
ng, h s tăng ích
ệ ố
ướ
ệ ố
ng
ệ ố
• H s tính h
+ Là t s gi a m t đ công su t c a anten t
i m t h
ướ
ỉ ố ữ
ộ ướ
ấ ủ
ớ
ạ
ậ ộ
ộ
ẩ
ng xác đ nh v i
ị
ậ ộ
m t đ công su t c a m t anten chu n khi hai anten đ t cùng v trí và
ị
ấ ủ
ặ
ng
ng ch n anten vô h
công su t b c x nh nhau. Anten chu n th
ướ
ư
ấ ứ ạ
ườ
ọ
(
)
ẩ
)
q j
,
S
q j
2
E
,
(4.6)
=
=
(
)
(
)
;
q j
D
,
q j
,
D
;
2
S
0
0
2
=
q j
(
)
(
)
)
=
(
)
(
E
(
(cid:219)
(4.7)
q j
,
E
.
q j
F
,
D
.
,
,
E
m
ax
q j
D F
m
ax
ế
ệ ố
ị
• H s khuy ch đ i c a anten (tăng ích)
ạ ủ
ư
ư ệ ố
ướ
ấ ư
vào anten nh nhau và anten chu n có hi u su t b ng 1
+ Đ nh nghĩa nh h s tính h
ư
ng nh ng hai anten có công su t đ a
ẩ
ấ ằ
ệ
(
)
q j
,
S
=
=
h
(
)
h
(
)
q j
,
G
.
.
D
,
(4.8)
a
q j
a
S
0
- H s tăng ích v a bi u hi n tính h
ừ
ệ ố
ệ
ể
ướ
ng, v a bi u th t n hao trên anten
ị ổ
ừ
ể
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 110 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.2 Các tham s c b n
ố ơ ả
ng h
ng c a anten omni-directional và anten có h
ng
Đ th ph
ồ ị
ươ
ướ
ủ
ướ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 111 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.2 Các tham s c b n
ố ơ ả
Tr kháng vào
ở
i c a máy phát, tr s t
i đ c tr ng b i tr kháng vào c a
ả ủ
ị ố ả ặ
ở ở
ủ
ư
• Anten là t
anten
+ Thu n tr R đ c tr ng cho thành ph n năng l
ng b c x thành sóng
ư
ở
ầ
ặ
ượ
ứ
ạ
ớ
ị
ầ
đi n tệ ừ
ệ
i ch đ làm vi c c a các thi
i
+ Đi n kháng X là do ph n tr
ầ
ng t
Tr kháng vào nh h
ưở
ả
ườ
ớ
ng g n, b ràng bu c v i anten (vô công)
ộ
t b n i t
ủ
ầ
ế ộ
ị ố ớ
ệ
ế
ở
anten
a
=
=
+
(4.9)
Z
R
jX
va
va
va
U
I
a
Hình 4.7. M ch tr kháng t ng đ ng c a anten ở ạ ươ ươ ủ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 112 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ố
Ch n t
ấ ử ệ
ệ
+ Là ph n t
d n đi n th ng, r t m nh, có đ dài l r t nh h n b
c
ỏ ơ
ộ
ấ
ả
ướ
ồ
đi n (dipol đi n)
ầ ử ẫ
ệ
ệ
ẳ
sóng. Dòng đi n phân b đ u c v biên đ và pha
ố ề
ấ
ả ề
ộ
z
Eq k
Ie Ie
Ie Hj Hj
q Eq r l Eq y Ie
Ie j Hj
x
đi n trong không gian ấ ử ệ ứ ạ ủ Hình 4.8. Phân b dòng đi n trong ch n t ố ệ ấ ử
Hình 4.9. B c x c a ch n t
doự
t
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 113 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ồ
ố
Ch n t
đi n (dipol đi n)
ấ ử ệ
ệ
q )
ặ
ẳ
j
ườ
ng (
ng (
)
• Kh o sát tr
ả
+ T n t
ồ ạ
+ T n t
ồ ạ
i đi m M
ng t
ạ
ể
ườ
i vecto đi n tr
ườ
ệ
ng trong m t ph ng t
tr
i vecto t
ặ
ừ ườ
ng trong m t ph ng đi n tr
ẳ
ệ
tr
ừ ườ
ikr
e
q
=
e
I l
sin
(
)
i V m
/
q
E
q
r
=
ikZ
p
4
0
E
j
-
(4.10)
=
0
H
q
ikr
e
=
q
H
e
I l
sin
i
j
j
ik
p
4
r
-
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 114 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ố
Ch n t
ấ ử ệ
ồ
đi n (dipol đi n)
ệ
ng t
ườ
ạ
i đi m M
ể
ệ
ẳ
ng phân c c đ
ự
ng ch có thành ph n H
• Kh o sát tr
ả
+ Nh n xét
ậ
- Tr
ườ
tr
ườ
ng b c x c a dipol đi n là tr
ườ
ạ ủ
tr
ng ch có thành ph n E
ừ ườ
ứ
ỉ
ng th ng, đi n
ườ
ầ
ầ
ỉ
q j
ệ
và t
, m t
ẳ
- M t ph ng E trùng v i m t ph ng kinh tuy n ch a tr c ch n t
ẳ
ớ
ế
ấ ử
ặ
ặ
ẳ
ứ
ớ ụ
ớ
ế
ặ
ặ
ẳ
- T i m i đi m vecto E và H có pha gi ng nhau nên năng l
ụ
ph ng H trùng v i m t ph ng vĩ tuy n vuông v i tr c ch n t
ấ ử
ượ
ố
ể
ạ
ng b c x là
ứ ạ
ng th c
ự
f
e
Z I l
.
q
. .sin .
i
q
=
f
e
Z I l
.
(4.11)
=
q
j
=
F
q
sin
c
onst
(4.12)
=
j
q
=
ỗ
năng l
ượ
+ Hàm tính h
ngướ
)
(
= -
q j
,
)
(
(
(
q j
,
)
)
q
. . sin
(
(
)
)
F
c
onst
c
onst
ng trong m t ph ng E, vô h
ng trong m t ph ng
ườ
ướ
ẳ
ặ
ướ
ẳ
ặ
ng b c x có h
ứ ạ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ
Ả
Ề Ị
- Tr
H
www.ptit.edu.vn Trang 115 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ố
Ch n t
ồ
đi n (dipol đi n)
ấ ử ệ
ệ
ườ
a) Trong không gian
b) T a đ c c
ộ ự
ọ
• Kh o sát tr
ả
+ Đ th tính h
ồ ị
ng t
i đi m M
ạ
ể
ng
ướ
z
F(q ); j
= const
y
q
Eq
x
j
F(j ) = 1;q = const
ồ ị
c) T a đ vuông góc
ộ
ọ
F(q )
F(j )
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
j 0
q 0
00
00
1800
3600
1800
3600
Hình 4.10. Đ th tính
ng c a dipol đi n
h ướ ủ ệ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 116 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ố
Ch n t
ồ
đi n (dipol đi n)
ấ ử ệ
ệ
i đi m M
ể
2
2
e
p
p
2
p
p
l
e
2
3
=
=
j
(cid:230) (cid:246)
(cid:231) ‚
• Kh o sát tr
ả
ạ
+ Công su t b c x
(
E x H
ds
P
d
r
.
q q
sin
=
d
q q
sin
d
Z I
l
S (cid:242) (cid:242) (cid:242) (cid:242) (cid:231) ‚
ng t
ườ
ấ ứ ạ
1
)
2
1
2
E
q
Z
4
s
0
0
0
2
e
2
p
Z I
Ł ł
e
=
P
(cid:230) (cid:246) S (cid:231) ‚
(4.13)
l
l
3
+ Đi n tr b c x
Ł ł
ệ
2
(cid:230) (cid:246)
ở ứ ạ
p
2
e
=
R
S
(4.14)
Z l
l
3
(cid:231) ‚ Ł ł
ệ ố
2
(
r
.4 .
2
=
=
+ H s tính h
)
(
q j
,
D
.
q
sin
ng
ướ
2
E
1
h
2
)
p
q j
,
Z P
.
3
2
(4.15)
=
3 / 2
D
m
ax
S
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 117 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ồ
ố
Ch n t
t
(dipol t
ấ ử ừ
th ng, r t m nh, có đ dài l r t nh h n b
c sóng.
ả
ỏ ơ
ấ
ướ
+ Là ph n t
Dòng t
)
ừ
d n t
ầ ử ẫ ừ ẳ
ừ
ố ề
ấ
ộ
phân b đ u c v biên đ và pha
ả ề
ộ
z Hq k a)
Im
Ej Im Ej
Hq q r l y Im Hq
j
Im Ej
x
t trong không gian t ứ ạ ủ ấ ử ừ ự Hình 4.11. Phân b dòng t trong ch n t ố ừ ấ ử Hình 4.12. B c x c a ch n t
do
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 118 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ồ
ố
Ch n t
t
(dipol t
ấ ử ừ
)
ừ
j
)
ẳ
ặ
ng (
ườ
q )
ng (
• Kh o sát tr
ả
+ T n t
ồ ạ
+ T n t
ồ ạ
i đi m M
ng t
ạ
ể
ườ
i vecto đi n tr
ườ
ệ
ng trong m t ph ng t
tr
i vecto t
ặ
ừ ườ
ng trong m t ph ng đi n tr
ẳ
ệ
tr
ừ ườ
ikr
e
= -
q
m
I l
sin
i V m
/
(
)
E
j
j
ik
p
4
r
-
(4.16)
=
E
q
0
=
H
0
j
ikr
e
=
q
H
m
I l
sin
i
q
q
ik
p
4 .
Z
r
-
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 119 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ồ
ố
Ch n t
t
(dipol t
ấ ử ừ
)
ừ
ng t
ườ
ạ
i đi m M
ể
ườ
ẳ
ệ
ng b c x c a dipol t
ạ ủ
ng ch có thành ph n E
ng phân c c đ
ự
ng ch có thành ph n H
• Kh o sát tr
ả
+ Nh n xét
ậ
- Tr
ườ
tr
ườ
ứ
ỉ
là tr
ườ
tr
ừ ườ
ầ
ỉ
ng th ng, đi n
ầ
q
, m t
ớ
ế
ẳ
ấ ử
ặ
ph ng E trùng v i m t ph ng vĩ tuy n vuông v i tr c ch n t
ừ
j và t
- M t ph ng H trùng v i m t ph ng kinh tuy n ch a tr c ch n t
ặ
ẳ
ẳ
ứ
ớ ụ
ụ
ấ ử
ặ
ẳ
ớ
ế
ặ
m
f
q
. .sin .
l
I
i
q
(4.17)
m
=
f
I
=
q
j
=
F
q
sin
c
onst
(4.18)
=
j
q
=
+ Hàm tính h
ngướ
)
(
=
q j
,
)
(
(
(
q j
,
)
)
q
. . sin
l
(
(
)
)
F
c
onst
c
onst
ng trong m t ph ng H, vô h
ng trong m t ph ng
ườ
ng b c x có h
ứ ạ
ướ
ẳ
ặ
ướ
ặ
ẳ
- Tr
E
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 120 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ồ
ố
Ch n t
t
(dipol t
ấ ử ừ
)
ừ
ườ
• Kh o sát tr
ả
+ Đ th tính h
ồ ị
ng t
i đi m M
ạ
ể
ng
ướ
a) Trong không gian
b) T a đ c c
ộ ự
ọ
z
F(q ); j
= const
y
q
Eq
x
j
ồ ị
F(j ) = 1;q = const
c) T a đ vuông góc
ộ
ọ
F(q )
F(j )
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
j 0
q 0
00
00
1800
3600
1800
3600
Hình 4.13. Đ th tính
ng c a dipol t
h ướ ủ ừ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 121 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ồ
ố
Ch n t
t
(dipol t
ấ ử ừ
)
ừ
i đi m M
ể
• Kh o sát tr
ả
ạ
+ Công su t b c x
ng t
ườ
ấ ứ ạ
m
e
(4.19)
I
ZI=
2
m
2
p
I
m
=
P
(cid:230) (cid:246) S (cid:231) ‚
(4.20)
l
l
Z
3
Ł ł
+ Đi n d n b c x
ẫ
ứ ạ
ệ
2
m
=
(
)
(cid:230) (cid:246) W
(4.21)
G
1/
l
l
p
2
Z
3
S (cid:231) ‚ Ł ł
ệ ố
2
(
r
.4 .
2
(4.22)
=
=
+ H s tính h
)
(
q j
,
D
.
q
sin
ng
ướ
2
E
1
h
2
)
p
q j
,
Z P
.
3
2
=
3 / 2
D
m
ax
S
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 122 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ồ
ố
z
Nguyên t
b c x h n h p
ố ứ ạ ỗ
ợ
ườ
M(q
,j )
ikr
e
= -
j
- q
ng b c x
ứ ạ
(
)
os
c
q
os +a
E
q
i
q
r
Im
y
e
I lc
x
y
Ie
x
r
ikr
e
=
j
+
(
)
sin
1
ac
q
os
i
E
j
j
e
I l
x
• Tr
ikZ
p
4
ikZ
p
4
r
x
- j
b c
ố ứ
(
q
ngướ
)
i
q j
,
q
f
q
Hình 4.14. Nguyên t
x h n h p
ạ ỗ ợ
z
z
= -
• Hàm tính h
)
=
j
e
c
ZI lc
os +a
os
x
(
)
)
(
(
j
sin
q
ac
os
+
1
i
q j
,
f
j
j
e
ZI l
x
ng chu n hóa
ẩ
)
=
)
(
F
q
y
j
)
sin
q
os
=
)
(
q j
,
x
F
j
q
• Hàm tính h
ướ
(
q
j
os
os +a
c
c
q j
,
+
a
1
(
+
ac
1
+
a
1
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 123 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.4 Câu h i và bài t p
ỏ
ậ
ng 4
Bài t p ch
ậ
ươ
10. Xác định hệ số hướng tính (theo dBi) của một anten có tính hướng tạo nên mật độ công suất tại điểm xem xét là
3mW/m2 khi mà anten vô hướng tạo nên mật độ công suất cũng tại điểm đó là 0,5m W/m2.
(a) 30,8 dBi; (b) 33,8 dBi; (c) 35,8 dBi; (d) 37,8 dBi
11. Xác định hệ số khuếch đại (theo dBi) của anten có hệ số hướng tính là 40 và hiệu suất làm việc 60%.
(a) 13,8 dBi; (b) 15,8 dBi; (c) 17,8 dBi; (d) 20,8 dBi
ng đ
ng (theo dBW và dBm) c
ươ
ươ
ủa một anten có hệ số hướng tính 43 dBi,
12. Xác định công suất bức xạ đẳng hướng t
hiệu suất 70% và công suất đầu vào anten là 5 W.
và hệ số hướng tính là 200.
(a) 45,44 dBW và 75,44 dBm; (b) 48,44 dBW và 78,44 dBm; (c) 45,44 dBW và 78,44 dBm; (d) 48,44 dBW và 75,44 dBm
13. Một anten có điện trở bức xạ 20W
, điện trở tổn hao 0,5W
a, Xác định hiệu suất của anten: (a) 87,56 %; (b) 90,56 %; (c) 95,56 %; (d) 97,56 %
b, Xác định hệ số khuếch đại: (a) 22,4 dBi; (b) 22,6 dBi; (c) 22,8 dBi; (d) 22,9 dBi
14. Một anten có công suất bức xạ 65W, công suất tổn hao 5W và hệ số hướng tính là 500.
a, Xác định hiệu suất của anten: (a) 90,86 %; (b) 92,86 %; (c) 95,86 %; (d) 97,86 %
b, Xác định hệ số khuếch đại: (a) 26,6 dBi; (b) 26,7 dBi; (c) 26,8 dBi; (d) 26,9 dBi
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 124 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
CH
NG 5
ƯƠ
CH N T Đ I X NG
Ấ Ử Ố Ứ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 125 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
N I DUNG
Ộ
N i dung ch
ng 5: (9)
ộ
ươ
i thi u
ớ
ệ
• 5.1 Gi
đ i x ng trong không gian t
do
ấ ử ố ứ
ự
• 5.2 B c x c a ch n t
ứ ạ ủ
đ i x ng
ố ủ
ấ ử ố ứ
• 5.3 Các tham s c a ch n t
ng c a m t đ t lên b c x c a ch n t
đ i x ng
ưở
ứ ạ ủ
ặ ấ
ấ ử ố ứ
ủ
• 5.4 nh h
Ả
đ i x ng đ t g n nhau
ệ
ấ ử ố ứ
ặ ầ
• 5.5 H hai ch n t
đ i x ng
ấ ử ố ứ
ấ
• 5.6 C p đi n cho ch n t
ệ
ậ
• 5.7 Câu h i và bài t p
ỏ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 126 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
Khái ni mệ
ạ
• Là m t c u trúc g m hai v t d n hình d ng tùy ý
ồ
ố
ậ ẫ
ẳ
ặ
ướ
gi a n i v i ngu n đi n cao t n
c gi ng nhau, đ t th ng hàng trong không gian
ầ
ố ớ
ồ
ệ
ộ ấ
+ Kích th
+
Ở ữ
ấ ạ
ử ụ
ư
ỉ
• S d ng nh anten hoàn ch nh, hay c u t o nên anten ph c t p
ứ ạ
Phân b dòng đi n
ố
ệ
ng quan ch n t
đ i x ng và đ
ng dây song hành
ươ
ấ ử ố ứ
ườ
• T
l
z
a) b)
Hình 5.1 S t ng quan gi a ch n t đ i x ng và đ ng dây song hành ự ươ ấ ử ố ứ ữ ườ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 127 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
Phân b dòng đi n
ố
ệ
đ i x ng và đ
ng dây song hành
ươ
ấ ử ố ứ
ườ
• T
+ Khác bi
ng quan ch n t
tệ
ấ ử
i d ng sóng đi n t
ố
ứ ạ
ệ ừ
xa (r >>
ố
ượ
ấ ử ả
ở
ả
ng quan. Phân b dòng đi n trên ch n t
ấ ử ố ứ
l ): Coi là
đ i x ng có d ng sóng
ạ
- Thông s phân b L, C thay đ i d c theo ch n t
ổ ọ
- Năng l
ng b c x ra không gian d
ướ ạ
l ), đi m kh o sát
+ V i ch n t
m nh (d << 0,01
ớ
ể
t
ệ
ố
ươ
đ ngứ
(5.1)
=
(
)
)
{
}
z
I
I
.sin
(
k l
z
z
b
-
đi m b ng . ệ ở ể ụ
Ib là biên đ dòng đi n
ộ
l: là đ dài m t nhánh ch n t
ộ ấ ử ộ
ố ệ
+ Phân b đi n tích
b
)
}
{
,
z
0
>
z
.cos
(
k l
.
(cid:236) - (cid:239) (cid:239)
(5.2)
= (cid:237)
Q
z
b
)
}
{
(
+
k l
.
.cos
<
z
0
z
,
(cid:239) - (cid:239) (cid:238)
k I
.
w
.
i
k I
.
w
.
i
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ả
Ạ
Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 128 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
Phân b dòng đi n
ố
ệ
Q Q I I
b) l = 0,5l a) l =
0,25l
I Q
c) l = 0,675l
đ i x ng Hình 5.2 Phân b dòng đi n và đi n tích trên ch n t
ệ ấ ử ố ứ ố ệ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 129 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng trong không gian t
do
ứ ạ ủ
ấ ử ố ứ
ự
5.2 B c x c a ch n t
• Bài toán
do
ề
q
ng t
i M cách ch n t
2l đ t trong không gian t
>> l
r
góc
đ i x ng chi u dài
ạ
ườ
ự
, l p v i tr c ch n t
ớ ụ
ặ
ấ ử
ấ ử
ậ
+ Ch n t
ấ ử ố ứ
+ Kh o sát tr
ả
0
ng đ tr
ị
ườ
ộ ườ
• Xác đ nh c
+ Chia ch n t
l
. M i ph n t
t
ng
ầ ử ấ
r t nh dz <<
ỏ
ầ ử ươ
ỗ
đ
đi n
r1
dz M
ro
ổ
ng
thành các ph n t
ấ ử
ng v i m t ch n t
ươ
ấ ử ệ
ộ
ớ
- Chi u dài dz
ề
- Kho ng cách r
ả
- M t đ dòng không đ i I
ậ ộ
l
z
z q
r2
các thông s tính tr ố ứ ạ ủ D dz r Hình 5.3 Mô t
ch n t đ i x ng trong không gian t ả
ấ ử ố ứ ng b c x c a
ườ
do
ự
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 130 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
do
ự
ứ ạ ủ
ườ
dz nhánh 1 và 2 gây ra t
i M
ườ
ạ
>>
l
ikr
1
=
q
sin
e
i
i
q
dE
1
-
(5.3)
zc
q
os
-
5.2 B c x c a ch n t
đ i x ng trong không gian t
ấ ử ố ứ
• Xác đ nh c
ng đ tr
ng
ộ ườ
ị
+ Tr
ng do ph n t
ầ ử
p
60
I dz
z
l
r
1
p
60
ikr
2
zc
q
os
=
q
do r
= -
r
0
= +
r
0
r
1
r
2
sin
e
dE
i
i
q
2
I dz
z
l
r
2
+ T ng h p c
ng đ tr
ợ
ổ
ườ
ộ ườ
=
+
=
-
ầ ử
)
{
(5.4)
dE dE dE
;
I
I
ng do hai ph n t
(
k l
.
.sin
z
1
2
z
b
ikzc
os
ikzc
q
os
ikr
0
q
+
)
{
}
)
}
(
=
dE i
q
.sin .sin
(
k l
z
e
.
e
e
i
.
q
- - -
-
(5.5)
ikr
0
)
)
{
}
=
dE i
q
sin .sin
(
k l
z
e
.
(
q
.2cos kz.cos
i
q
p
60 .
I dz
.
b
l
.
r
0
p
60 .
I dz
.
b
l
.
r
0
-
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 131 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.2 B c x c a ch n t
đ i x ng trong không gian t
do
ứ ạ ủ
ấ ử ố ứ
ự
ộ ườ
ng đ tr
ng do toàn b ch n t
gây ra t
i M
• Xác đ nh c
ị
+ Đi n tr
ệ
ườ
ườ
ng
ộ
ấ ử
ạ
l
)
(
q
cos klcos
cos kl
I
I
b
b
ikr
0
ikr
0
=
=
- - -
(5.6)
(
)
ur
E
ur
=
d E i
.
e
.
i
e
.
.
f
q j
,
i
.
q
q
sin
60
r
0
60
r
0
0
(cid:242)
(5.7)
I
b
=
j
(
)
ur
E
q j
,
.
f
60.
r
0
ˇ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 132 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng
ố ủ
Hàm tính h
ướ
5.3 Tham s c a ch n t
ấ ử ố ứ
ng
ng và đ th tính h
ồ ị
ướ
ng biên đ
ướ
• Hàm tính h
q
)
-
ộ
(
cos klcos
(
cos kl
(5.8)
=
=
(
)
(
)
q j
,
f
q
f
)
q
sin
q
Trong m t ph ng H vuông góc v i tr c ch n t
ớ ụ
ẳ
ặ
ng ch ph thu c vào “k.l”, (hay chi u dài t
là h ng s , hàm tính
ố
ng đ i l/
h
ụ
ỉ
ấ ử
ề
có
ươ
ằ
ố l )
l
ướ
+ Ch n t
ộ
/4
ấ ử
ắ
2
(
)
2
k.l
(5.9)
x
q
)
)
cos x 1
» - (cid:219)
ng n: l <
(
<
x
(
=
f
q
sin
2
2
(5.10)
q
=
(
)
F
q
sin
ng
ở ặ
ẳ
ng t
ng
ch n t
ướ
m t ph ng H vuông góc v i tr c ch n t
ứ
ụ
, c c đ i
, vô
ng
ươ
ướ
đi n: Có h
ấ ử ệ
ẳ
m t ph ng E ch a tr c ch n t
ấ ử
h
ạ ở ướ
ấ ử ự
ớ ụ
- T
h
vuông v i tr c
ự
ở ặ
ớ ụ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 133 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng
ố ủ
Hàm tính h
ướ
5.3 Tham s c a ch n t
ấ ử ố ứ
ng
ng và đ th tính h
ồ ị
ướ
ướ
ng biên đ
n a sóng :
ộ
l = l
/4
• Hàm tính h
+ Ch n t
ấ ử ử
p
=
k l
.
2
p
q
cos
cos
p
cos
p
cos
q
.cos
2
2
q
=
=
(
)
f
(cid:230) (cid:246) (cid:230) (cid:246) - (cid:231) ‚ (cid:231) ‚ Ł ł Ł ł
(5.11)
q
sin
2
q
sin
c sóng:
l = l
/2
+ Ch n t
ấ ử ả
=
p
k l
.
p
2
q
2cos
.cos
(cid:230) (cid:246)
p
+
(
)
cos
1
q
=
=
(
)
f
(cid:231) ‚ Ł ł
(5.12)
q
.cos
q
2
q
sin
sin
- Đ th h p h n
ơ
ồ ị ẹ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 134 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.3 Tham s c a ch n t
đ i x ng
ố ủ
ấ ử ố ứ
Hàm tính h
ng
ướ
ng và đ th tính h
ồ ị
ướ
ộ
ướ
dài:
ng biên đ
l > l
ượ
ệ
ệ
ư
c pha, do đó
ng đi nh ng
ề ườ
ng t ng gi m (búp
ng đ tr
• Hàm tính h
+ Ch n t
/2
ấ ử
Trên m i nhánh xu t hi n dòng đi n ng
ấ
ỗ
- T i h
ng vuông góc, không có sai pha v đ
ạ ướ
ệ
ộ ườ
ườ
ổ
ả
dòng đi n ng
chính thu h p l
- T i h
ạ ướ
ượ
ụ
ệ
c pha nên c
ượ
i)
ẹ ạ
ng có sai pha v đ
c bù tr nh
ờ
ừ
sai pha v dòng đi n nên xu t hi n các búp ph (búp ph l n
ề
ụ ớ
l = l
d n). Khi
ệ
, b n búp ph tr thành b n búp chính.
ng đi thì sai pha đ
ề ườ
ấ
ụ ở
ố
ố
ầ
ng c a ch n t
đ i x ng ph thu c vào chi u dài
ấ ử ố ứ
ụ
ủ
ộ
ề
Tính h
ướ
l
đi n ệ
l
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 135 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng
ố ủ
Hàm tính h
ướ
5.3 Tham s c a ch n t
ấ ử ố ứ
ng
ng và đ th tính h
ồ ị
ướ
ng c a ch n t
đ i x ng trong m t ph ng E
ồ ị
ướ
ấ ử ố ứ
ủ
ặ
• Đ th tính h
ẳ
90o
90o
90o
180o
0o
180o
0o
0o
180
o
c) l £
0,5l
b) l £
0,25l
a) l £
0,1l
90o
90o
q q q
ồ ị ươ
Hình 5.4 Đ th ph
ng
đ i
h
ng c a ch n t
ấ ử ố
ủ
x ng trong m t ph ng E
ẳ
ặ ướ
ứ
180o
180o
0o
0o
e) l £
l
d) l £
0,75l
q q
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 136 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.3 Tham s c a ch n t
đ i x ng
ố ủ
ấ ử ố ứ
Tr kháng sóng, tr kháng vào
ở
ở
ở
+ Tr kháng sóng dây song hành
• Tr kháng sóng
ở
(cid:230) (cid:246)
(5.13)
=
Z
276.lg
f
D
r
(cid:231) ‚ Ł ł
ả
ẫ
+ Ch n t
đ i x ng thông s đi n dung phân tán thay đ i
ổ
ố ệ
l
D: Kho ng cách tâm hai dây d n
r: Bán kính dây d nẫ
ấ ử ố ứ
- V i l ớ £
=
Ø ø (cid:230) (cid:246) - W
(5.14)
(
)
Z
120 ln
1
A
2
l
r
(cid:231) ‚ Œ œ Ł ł º ß
l
(công th c Kesenich)
- V i l >
ớ
ứ
l
=
(
)
Ø ø (cid:230) (cid:246) - W
(5.15)
Z
120 ln
E
A
p
(cid:231) ‚ Œ œ
E: H ng s
le (= 0,577)
Ł ł
ố Ơ
ằ
r
.
º ß
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 137 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.3 Tham s c a ch n t
đ i x ng
ố ủ
ấ ử ố ứ
Tr kháng sóng, tr kháng vào
ở
ở
ng dây song hành h m ch đ u cu i có tr kháng vào
• Tr kháng vào
ở
+ V i đ
ở ạ
ố
ở
ầ
(5.16)
(
)
ớ ườ
= -
X
iZ
cotg
k l
.
vA
A
đ i x ng năng l
ng b c x ra không gian nên có thành ph n
ượ
ứ
ầ
ạ
đi n tr b c x đ u vào đóng vai trò thu n tr
+ Ch n t
ấ ử ố ứ
ệ
ầ
ở
=
R
vA
S
(5.17)
)
(
ở ứ ạ ầ
R
2
sin
b
kl
+ Tr kháng vào c a ch n t
ấ ử
ủ
ở
(5.18)
=
+
=
(
)
Z
R
jX
iZ
.cotg
kl
vA
vA
vA
A
(
)
R
2
sin
b
lk
S -
(V i l < 0,75
l )
ớ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 138 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.3 Tham s c a ch n t
đ i x ng
ấ ử ố ứ
ố ủ
Tr kháng sóng, tr kháng vào
ở
ở
ở
)
• Tr kháng vào
)
XVA(W
RVA(W
400
800
l/r =60
300
700
l/r =40
200
600
100
500
0
400
l/r=60
- 100
300
l/r=40
200
- 200
l/r=20
l/r =20
- 300
100
0
- 400
-100
0,2
0,4 0,6
0,7 1,0
1,2
0
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
0
l
Hình 5.5. S ph thu c c a Z ộ ủ ự ụ
vA vào l
l ng n (l < ắ ở Nh n xét:
ậ
- Ch n t
ấ ử /4): cotg là (+) nên ZVA là (-) Tr kháng vào mang tính dung
l n a sóng (l = M ch c ng h ng n i ấ ử ử ộ ạ ưở ố - Ch n t /4): cotg = 0 nên ZVA = RVA = 73,1 W
l có ( /4 < l < l ấ ử ở ả ti pế
- Ch n t /2): cotg là (-) nên ZVA là (+) Tr kháng vào mang tính c m
l Ả Ề ng song ấ ử ộ ạ ưở - Ch n t /2): cotg = 0, sin = 0, nên ZVA = ¥ M ch c ng h
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ị
Ạ Trang 139 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 toàn sóng (l =
Ộ Ế Ễ www.ptit.edu.vn
song
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng
Công su t b c x , đi n tr b c x , h s tính h
ng
5.3 Tham s c a ch n t
ấ ứ ạ
ấ ử ố ứ
ở ứ ạ ệ ố
ố ủ
ệ
ướ
z
ds = r2sinq dq dj
ấ ứ ạ
• Công su t b c x
ệ
=
=
=
r
S ds E H ds
.
.
.
dP
tb
h
h
q S
(5.19)
+ Công su t b c x qua di n tích ds
ấ ứ ạ
2
E
Z
2
y
dj
+ Công su t b c x c a ch n t
j
ấ ứ ạ ủ
ấ ử
2
p
p
2
2
q
)
(
cos klcos
(
cos kl
2
=
q q j
P
x
sin
r
d d
- Ø ø
ZI
p
8
b
2 2
r
)
q
sin
j
=
=
q
0
0
2
p
q
Œ œ S (cid:242) (cid:242) º ß
)
)
(
cos klcos
(
cos kl
2
=
q
j
(
)
P
30
I
d
.
b
q
sin
- Ø ø º ß ˇ S (cid:242)
(5.20)
0
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 140 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng
Công su t b c x , đi n tr b c x , h s tính h
ng
5.3 Tham s c a ch n t
ấ ứ ạ
ấ ử ố ứ
ở ứ ạ ệ ố
ố ủ
ệ
ướ
)
Rbxb(W
ở ứ ạ
250
i đi m b ng
• Đi n tr b c x
ệ
+ Xác đ nh t
ạ
ị
ụ
ể
200
=
150
P
2
I R
.
b
b
1
2
100
2
p
q
S S
)
)
(
cos klcos
(
cos kl
50
=
q
R
60
- Ø ø º ß
b
q
sin
0
S (cid:242)
d
.
(5.21)
0
0,25
0,5
1,0
0,75
Nh n xét
ậ
- Khi l/l
nh , gi ng dipol đi n, tăng l làm cho dòng đ ng pha
ồ
ố
ỏ
ệ
/2, xu t hi n dòng đi n ng
c pha
tăng Tăng RS
ấ
ệ
ượ
ệ
Gi m Rả
- Khi l > l
- Đi n tr b c x dao đ ng c c đ i
S
ở ứ
ự
đ dài là b i s ch n l n
ộ ố
ẵ ầ
l
ự
ộ
ạ
ệ
ạ ở ộ
ộ ố ẻ ầ l
/4
đ dài là b i s l
/4, c c ti u
l n
ể ở ộ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ
Ả
Ề
Ị www.ptit.edu.vn Trang 141 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ố ủ
đ i x ng
ng
5.3 Tham s c a ch n t
Công su t b c x , đi n tr b c x , h s tính h
ấ ứ ạ
ấ ử ố ứ
ướ
ở ứ ạ ệ ố
ệ
ng
ệ ố
ướ
• H s tính h
2
2
p
(
)
q j
,
E
r
.2 .
=
(
)
q j
,
D
Z.P
2
p
=
=
S
(
)
(
)
-
(
)
D
1 cos kl
D
m
ax
2
p
Z
R
.
b
S
(5.22)
q p
ng
= –
/2, tăng l D tăng
h
ạ ở ướ
ứ ạ
ự
Nh n xét:
ậ
- Khi l/l
- Khi l/l
£
> 0,675: Tăng l D gi m do c c đ i chính gi m
0,675: B c x anten c c đ i
ự
ả
ạ
ả
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 142 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.3 Tham s c a ch n t
đ i x ng
ố ủ
ấ ử ố ứ
ề
ụ
ủ
ươ
ươ
Chi u dài hi u d ng
ệ
+ KN: Là chi u dài t
ề
ố ồ
ấ ử
ủ
có dòng đi n
ệ
th t
ấ ử ậ
ng đ
ằ
phân b đ ng đ u và b ng dòng đi n đ u vào c a ch n t
ề
v i di n tích phân b dòng đi n t
ng.
ng c a m t ch n t
ộ
ầ
ệ
ng đ
ươ
ệ ươ
ớ
ố
ệ
lhd
2l = l /2
(cid:230) (cid:246)
(5.23)
=
l
tg
.
l
p
k l
.
2
Im
Im
(cid:231) ‚ hd Ł ł
Hình 5.8. Chi u dài th c và chi u dài hi u d ng ụ ệ
ề
ự
c a ch n t đ i x ng ề
ấ ử ố ứ ủ
ng n
th t)
ấ ử ậ
ộ
ề
Nh n xét:
ậ
- Ch n t
ấ ử
ắ : Coi tgx = x lhd = l (chi u dài m t nhánh ch n t
n a sóng: tg = 1
/p
- Ch n t
ấ ử ử
lhd = l
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 143 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ng c a m t đ t lên b c x c a ch n t
đ i x ng
ứ ạ ủ
ấ ử ố ứ
ủ
ưở
5.4 nh h
Ả
Ph
ươ
ươ
ng th c, các v t d n
g n nh h
ng t
ườ
ậ ẫ ở ầ ả
ự
ưở
i s
ớ ự
+
c xác đ nh b ng ph
ưở
ủ
ươ
ả
ặ ấ
ng
ng pháp nh g
ả
+ Ch n t
trong môi tr
ấ ử
b c xứ ạ
nh h
Ả
- Tác d ng c a dòng th c p xác đ nh t
ặ ấ ượ
ứ ấ
ị
ị
ằ
ươ
ươ
ấ ử ả
ớ
ươ
nh c a ch n t
ng
th t qua m t phân cách gi a hai môi tr
ng c a m t đ t đ
ụ
ủ
ủ
ấ ử ậ
ặ
ng pháp nh g
ng v i m t ch n t
ộ
ườ ch n t
ng
o là
ấ ử
ng đ
ữ
ả
nhả
» B c x s t
ng v i h hai ch n t
có kho ng cách 2h đ t
ớ ệ
ấ ử
ả
ặ
» Theo lý thuy t ph n x sóng ph ng, quan h dòng: I
ng đ
ứ ạ ẽ ươ
ươ
doự
trong không gian t
ạ
ả
ế
ệ
ẳ
a = It.R.eij
Ie
Im
Ie
h
h
Et’
Et’
Et’
Et
Et
Et
h
Eq ’
Ej ’
h
Eq
Ej
E0
E0’
nh g Hình 5.9. Nguyên lý
ng
ả ươ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 144 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng
ưở
ứ ạ ủ
ấ ử ố ứ
5.4 nh h
ủ
Ả
B c x c a ch n t
ứ ạ ủ
ặ ấ
ấ ử ố ứ
ặ ằ
ng c a m t đ t lên b c x c a ch n t
đ i x ng đ t n m ngang
r1
M
đ i x ng c ấ ử ố ứ có dòng đi n ng ệ ượ D
h
r0
=
ng đ tr ng t i M cách xa ch n ộ ườ ạ ấ ị D
E F
.
0
0
D ườ
) - Coi là hai ch n t
pha
- Xác đ nh c
(
tử
E
1
)
(
cos kl
D -
(5.24)
(
)
D =
F
0
)
)
(
.cos
r2
h
j
D
(
cos kl.sin
(
1-cos kl
(
)
)
2 .
k h
.sin
i
px
=
E
2
E R e
px
1
j
- D D
(
)
i
2 .
k h
.sin
- D
(5.25)
px
+
=
(
)
E
+
1
=
E E
1
2
E F
.
0
0
R e
px
Ø ø D Œ œ º ß ấ ử ố ứ ặ
đ i x ng đ t
Hình 5.10. Ch n t
n m ngang trên m t đ t
ặ ấ ằ
(5.26)
=
j
(
)
(
)
E
+
1
R
2
R
cos
k h
2 . .sin
E F
.
0
0
+
2
px
px
px
D - D
ng c a ch n t ộ ườ ủ ấ ử ở ướ
ng đ tr
ườ
): hàm tính h ướ trong m t ph ng kh o sát
ẳ ả
ng b c x c c đ i
ạ
ứ ạ ự
ấ ử
ặ
đ i x ng trong không gian t ng đ tr do ng chu n hóa c a ch n t
ẩ
ng c a ch n t
ủ
ộ ườ h
ủ
ấ ử ố ứ ự
D : h E0: c
F0(D
E1: biên đ c
ướ ộ ườ
ng kh o sát
ả
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 145 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng
ưở
ứ ạ ủ
ấ ử ố ứ
5.4 nh h
ủ
Ả
B c x c a ch n t
ứ ạ ủ
+ Ch n t
m t ph ng vuông góc v i tr c và đi qua
ng c a m t đ t lên b c x c a ch n t
đ i x ng đ t n m ngang
ặ ằ
ở ặ
ẳ
ớ ụ
ặ ấ
ấ ử ố ứ
đ t n m ngang nên
(D
có F
) = 1
tâm ch n t
ấ ử ặ ằ
ấ ử
0
j
ớ
ệ
ưở
+ V i m t đ t d n đi n lý t
ặ ấ ẫ
=
p
ng có R = 1 và
=
(
)
D D Ø ø
= p
)
(
+
2 1 cos
E
2
(5.27)
E F
.
0
º ß
E
0
)
D =
(
(
-2k.h.sin
)
F
sin
k h
. .sin
D
(5.28)
F(D
ng c a m t đ t thông qua ch n t
nh
ưở
ặ ấ
ấ ử ả
ủ
) th hi n nh h
ể ệ ả
90o
90o
180o
180o
=
0o
=
0o
h = 0,25 l ; s
=
h = 0,5 l ; s
= ¥
D D
¥
Hình 5.11. Đ th tính h đ i x ng đ t n m ngang trên m t đ t (mp H) ồ ị ặ ấ ủ ấ ử ố ứ
ng c a ch n t
ặ ằ
ướ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ề
Ạ
Ả Ị www.ptit.edu.vn Trang 146 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng
ứ ạ ủ
ưở
ấ ử ố ứ
5.4 nh h
ủ
Ả
B c x c a ch n t
ng c a m t đ t lên b c x c a ch n t
đ i x ng đ t th ng đ ng
ặ
ứ ạ ủ
ứ
ẳ
D
ng biên đ gi ng c a ch n t
đ i x ng (
và q
là góc
ặ ấ
ấ ử ố ứ
có dòng đi n đ ng pha
ệ
ủ
ướ
ồ
ộ ố
c
oskl
D -
(5.29)
(
)
(
)
D D
+ Hai ch n t
ấ ử
+ Hàm tính h
ph nhau)
ụ
(
)
(
D =
)
c
os
kh
sin
F
D =
F
0
F
0
)
)
D
ấ ử ố ứ
(
c
os klsin
(
1-coskl os
c
(5.30)
(
)
D =
(
)
E
2
E F
.
0
90o
90o
D
180o
180o
=
0o
=
0o
l= 0,25l ; h = l ; s
=
l= 0,25l ; h = 0,75l ; s
=
D D
¥ ¥
Hình 5.12. Đ th tính h ng c a ch n t ồ ị ướ ấ ử ố ứ đ i x ng đ t th ng đ ng trên m t đ t (mp H)
ứ ặ ấ ủ ẳ ặ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 147 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.5 H hai ch n t
đ i x ng đ t g n nhau
ấ ử ố ứ
ặ ầ
ệ
ệ
ứ ạ ủ
ng khác nhau ph i s d ng h ch n t
đ i
đ t g n nhau
ấ ử ặ ầ
ướ
ả ử ụ
ấ ử ố
ệ
B c x c a h hai ch n t
ể ạ
ứ
+ Quan h dòng trong hai ch n t
+ Đ t o anten có tính h
x ng đ t g n nhau
ặ ầ
ệ
ấ ử
a2 - là tỷ số biên độ dòng điện của chấn tử 2 và chấn tử 1
y
i
2
2
=
a e
2
y
(5.31)
2 - góc sai pha của dòng điện trong chấn tử 2 so với dòng trong chấn tử 1
I
I
1
M
M
q E
q H
z
z
2l
d
d
b) M t ph ng H
ặ
ẳ
a) M t ph ng E
ặ
ẳ
đ i x ng đ t song song g n nhau Hình 5.13. H hai ch n t
ệ ấ ử ố ứ ầ ặ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 148 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng đ t g n nhau
ấ ử ố ứ
ặ ầ
đ t g n nhau
+ C ng đ tr
ng t
ấ ử ặ ầ
i đi m kh o sát
ạ
ả
5.5 H hai ch n t
B c x c a h hai ch n t
ể
ệ
ộ ườ
=
+
M
ikr
q
y
i
ikd
cos
2
= -
q
)
(
-
(5.32)
)
(
+
. 1
E
.
e
f
1
a e
2
ệ
ứ ạ ủ
ườ
uuur uur uur
E
E
E
1
2
ik e
.
p
4
r
ng t ng h p
ướ
ổ
ợ
q
y
i
ikdc
os
2
q
+ Hàm tính h
(
)
(5.33)
= +
1
f
e
k
a e
2
l
Hàm này ph thu c các giá tr khác nhau c a d/
ụ
ủ
ộ
ị
2
.e-iy
và a
2
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 149 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ặ ầ
đ i x ng đ t g n nhau
đ t g n nhau
ấ ử ố ứ
ấ ử ặ ầ
ng h p dòng trong hai ch n t
đ ng biên, đ ng pha: a
= 1, y
5.5 H hai ch n t
ệ
B c x c a h hai ch n t
ệ
ườ
ợ
ồ
2
= 0
2
q
ikd
ikd
ikd
q
ikd
cos
cos
2
- (cid:230) (cid:246)
ấ ử ồ
q
cos
2
q
cos
2
q
=
+
ứ ạ ủ
+ Tr
(
)
f
= +
1
e
e
e
e
k
(cid:231) ‚
Ł ł
(5.34)
q
ikd
cos
2
=
(
)
e
.
f
k
=
Ø ø º ß
)
)
q
2cos kd/2 .cos
(
)
f
Ø ø
(5.35)
k
=
q
(
(
q
2cos kd/2 .cos
}
)
(
q
(
q
{
arg f
)
q
kd/2 .cos
k
º ß
H ng b c x c c đ i
ạ
ứ ạ ự
q
= –
=
cos
.cos
1
kd
q
.cos
p
2
n
n
0,1, 2,...
=
max
(cid:230) (cid:246) (cid:219) (cid:231) ‚ Ł ł
ướ
kd
2
(5.36)
q
=
=
cos
1
n
max
d
l
p
n
2
kd
l
n
.
d
£ (cid:219) £
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 150 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.5 H hai ch n t
đ i x ng đ t g n nhau
ấ ử ố ứ
ặ ầ
ệ
B c x c a h hai ch n t
đ t g n nhau
ứ ạ ủ
ệ
H ng b c x c c ti u
ứ ạ ự
ấ ử ặ ầ
ể
ướ
p
q
=
cos
.cos
0
kd
q
.cos
(
+
2 2
n
)
1
=
n
0,1, 2,...
=
min
kd
2
2
+
p
+
(
(
)
1
2
n
)
l
1 .
2
n
(cid:230) (cid:246) (cid:219) (cid:231) ‚ Ł ł
(5.37)
q
=
=
cos
1
n
min
d
l
kd
2
d
1
2
£ (cid:219) £ -
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 151 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.5 H hai ch n t
đ i x ng đ t g n nhau
ấ ử ố ứ
ặ ầ
ứ ạ ủ
ấ ử ặ ầ
ệ
ệ
B c x c a h hai ch n t
a) y
=
c) y
= 90o
đ t g n nhau
=
b) y
180o
0o
0o
d/l = 1/4
90
o
180
o
d/l = 1/2
ồ ị
ướ ng
ươ
đ t
ấ ử ặ
d/l = 1
Hình 5.14. Đ th ph
h
ủ
song song v i nhau ng c a hai ch n t
ớ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 152 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng đ t g n nhau
ệ
ặ ầ
Tr kháng vào, đi n tr b c x c a h hai ch n t
ấ ử
ở
ệ
5.5 H hai ch n t
ệ
ấ ử ố ứ
ở ứ ạ ủ
ng đ
ng h hai ch n t
• Tr kháng vào
ở
+ S đ t
ơ ồ ươ
ươ
ấ ử
ệ
Z11
Z22
Ia1
Ia2
(1/a).e-iy .Z12
aeiy .Z12
e2
+ Tr kháng vào c a m i ch n t
Hình 5.15. S đ t ng đ ng h hai ch n t ơ ồ ươ ươ ấ ử ệ
ỗ
g m thành ph n tr kháng riêng và tr
ở
ở
ầ
ở
kháng t
ng h c a ch n t
lân c n
ủ
ỗ ủ
ươ
ấ ử
ấ ử ồ
ậ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 153 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng đ t g n nhau
ệ
ặ ầ
Tr kháng vào, đi n tr b c x c a h hai ch n t
ấ ử
ở
ệ
5.5 H hai ch n t
ệ
ấ ử ố ứ
ở ứ ạ ủ
đ t lên hai ch n t
ng h nh h
ỗ ả
ưở
ớ
ự ế ặ
ấ ử
khi xét đ n t
ng
i sđđ th c t
ầ
ấ ử ế ươ
• Tr kháng vào
ở
+ Tr kháng t
ở
ươ
+
=
y
i
a
2
=
ae
=
I
I
a
1
e
1
e
2
I Z
1 11
a
I Z
2
a
22
I Z
a
2
12
+
I Z
1
a
21
ở ấ ử
ng h hai ch n t
(5.38)
ươ ỗ ấ ử
ng t
e1, e2: SĐĐ đ u vài hai ch n t
hỗ
Z11, Z22: Tr kháng riêng hai ch n t
Z12, Z21: Tr kháng t
ở
=
=
+
Z
Z
y
i
ae Z
v
1
11
12
e
1
I
=
+
=
Z
y
i
e Z
Z
-
(5.39)
22
12
v
2
1
a
1
a
e
2
I
2
=
+
=
+
=
+
a
R
Z
iX
Z
R
11
11
11
22
22
22
12
=
+
12
+
)
R
Z
a R c
(
y
os
X
iX
R
+
y
sin )
i X
Z
(
a R
sin
os
11
v
1
12
12
+
11
y
12
iX
12
y
X c
12
- Ø ø º ß
(5.40)
=
+
y
+
+
+
)
(
Z
R
(
os
X
y
sin )
i X
R
sin
os
v
2
22
R c
12
12
22
y
12
y
X c
12
1
a
1
a
Ø ø - Œ œ º ß
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 154 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng đ t g n nhau
ệ
ặ ầ
Tr kháng vào, đi n tr b c x c a h hai ch n t
ấ ử
ở
ệ
5.5 H hai ch n t
ệ
ấ ử ố ứ
ở ứ ạ ủ
ệ
bx
=
P
bx
(5.41)
I
*
a
1
a
=
+
)
y
os
X
y
sin
P
bx
1
R
11
(
a R c
12
12
- Ø ø º ß
(5.42)
I
*
a
a
2
=
+
+
)
(
R
y
cos
X
y
sin
P
bx
22
2
R
12
12
Ø ø
Œ œ º ß
• Đi n tr b c x
ở ứ ạ
2
I R
.
2
I
1
2
I
2
2
1
a
I
(5.43)
*
a
1
+
=
+
=
+
2
a R
R
11
P
bx
P
bx
1
P
bx
2
22
y
2aR cos
12
Ø ø º ß
(5.44)
=
+
+
2
a R
I
a
1
2
y
2aR cos
12
R
bx
0
R
11
22
- Đi n tr b c x c a h không ph thu c vào đi n kháng riêng và đi n
ụ
ộ
ệ
ệ
ệ
ệ
kháng t
ng h c a hai ch n t
ở ứ
ươ
ạ ủ
ỗ ủ
ấ ử
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 155 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng đ t g n nhau
ặ ầ
Ch n t
5.5 H hai ch n t
ch đ ng, ch n t
ấ ử
ấ ử ố ứ
th đ ng
ấ ử ụ ộ
ch đ ng: Đ c n i tr c ti p v i ngu n và t
ố ự
ệ
ủ ộ
ấ ử
ủ ộ
ượ
ớ
ồ
ế
ự ứ
b c x sóng
ạ
th đ ng: Không đ
c c p ngu n, ho t đ ng d a trên nguyên
ạ ộ
ự
ồ
ấ
ệ ừ Ngu n b c x th c p
ứ ạ ứ ấ
+ Ch n t
đi n tệ ừ
+ Ch n t
ấ ử ụ ộ
t c c m ng đi n t
ắ
ả ứ
ượ
ồ
a
2
=
(5.45)
y
. i
a e
I
I
a
1
a)
b)
Z11
Z22
Ia1
Ia2
Ia1
e1
(1/p ).e-iy .Z12
aeiy .Z12
X2đc
X2đc
d
Hình 5.16. a) Ch n t ghép; b) S đ t ng đ ng ấ ử ơ ồ ươ ươ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 156 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng đ t g n nhau
ặ ầ
Ch n t
5.5 H hai ch n t
ch đ ng, ch n t
ấ ử
ấ ử ố ứ
th đ ng
ấ ử ụ ộ
th đ ng
ấ ử ụ ộ
+
ệ
ủ ộ
+ Dòng trong ch n t
=
I Z
a
2
I Z
a
1 11
12
e
1
(5.46)
+
= -
2
a
= -
=
+
+
(
)
0
I
Z
iX
a
2
22
2dc
I Z
2
a
21
Z
+
)
I
I
12
iX
Z
R
12
(
+
i X
i.X
12
+
X
R
a
1
2
dc
22
22
2
dc
22
+
=
a
2
X
+
+
)
2
R
12
(
X
2
12
X
R
22
2
dc
2
22
(cid:219)
(5.47)
+
X
X
22
2
dc
12
y
= +
p
arctg
arctg
X
R
R
12
22
+ Tr kháng vào và đi n tr b c x
-
ở ứ ạ
ở
ệ
(5.48)
=
(
)
Z
Z
;
Z
0
0
v
1
11
=
1
v
=
e
2
Z
+
2
12
iX
2
-
(5.49)
=
Z
+
j
22
2
a R
.
dc
2 .
.cos
R
bx
0
R
11
22
a R
12
-
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 157 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.6 C p đi n cho ch n t
đ i x ng
ấ ử ố ứ
ệ
ấ
C p đi n b ng dây song hành
ệ
ấ
ằ
ki u Y
ấ ử ể
• Ch n t
2l = l /2
l1
l1
l2
l2
D
A
A l
/4
2
)
sin
kl
D
C
R
Z
R
v
AA
2
AA
d
(
73,1
C
» »
2l = l /2
l1
l1
ng đ ng Hình 5.19. Ti p đi n ki u song song và m ch t
ể ệ ế ạ ươ ươ
ki u T
l2
l2
ấ ử ể
• Ch n t
A
A l
/4
d2
A
O
C
A
D
O
d1
O
O
C
Hình 5.20. Ti p đi n ki u song song ki u T và m ch t ng đ ng ế ể ệ ể ạ ươ ươ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 158 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.6 C p đi n cho ch n t
đ i x ng
ấ ử ố ứ
ệ
ấ
C p đi n b ng dây song hành
ệ
ấ
ằ
ấ ử
vòng d t
ẹ
• Ch n t
/2
=
R
R=
4
292
'
bx
bx
A
A
C
A
A
_
+
C
Hình 5.21. Ch n t
vòng d t và m ch t
ng đ
ng
ấ ử
ẹ
ạ
ươ
ươ
l W
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 159 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.6 C p đi n cho ch n t
đ i x ng
ấ ử ố ứ
ệ
ấ
C p đi n b ng cáp đ ng tr c
ụ
ồ
ệ
ấ
ằ
O
’
I2
I1
O
b
a
b
’’
a
I2
’’
I2
I2
I1
(b)
(a)
Hình 5.23. C p đi n tr c ti p
ự
ệ
ế
ấ
Hình 5.24. C p đi n có b ph i h p
ệ
ố ợ
ấ
ộ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 160 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.6 C p đi n cho ch n t
đ i x ng
ấ ử ố ứ
ệ
ấ
Thi
t b bi n đ i đ i x ng dùng đo n cáp ch U
ế ị ế
ổ ố ứ
ữ
ạ
I1
I2
(a)
a
b
a
o
b
o
l1
I1
I
c
d
I2
l ’/2
l2 = l1+l ’/2
ộ ế ổ ố ứ
Hình 5.25. B bi n đ i đ i x ng ch
ữ
U
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 161 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.7 Câu h i và bài t p
ỏ
ậ
ng 5
Bài t p ch
ậ
ươ
13. Một chấn tử đối xứng có chiều dài toàn bộ 50 cm, công tác ở tần số 300 MHz.
Xác định chiều dài hiệu dụng của nó?
(a) 32 cm; (b) 35 cm; (c) 40 cm; (d) 45 cm;
định điện trở bức xạ của chấn tử?
14. Số liệu nh bài 13, xác
(a) 70,1 W
ư
; (b) 73,1W
; (c) 80,1W
; (d) 83,1W
;
ịnh trở kháng vào của chấn tử?
; (d) 80,1W
; (c) 73,1W
;
15. Số liệu nh bài 13, xác đ
ư
; (b) 70,1W
(a) 65,1 W
16. Điện trở bức xạ của chấn tử vòng dẹt có giá trị bằng bao nhiêu?
(a) 210 W
; (d) 310 W
; (b) 250 W
; (c) 292 W
;
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 162 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
CH
NG 6
ƯƠ
ANTEN TRONG
THÔNG TIN VÔ TUY NẾ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 163 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
N I DUNG
Ộ
N i dung ch
ng 6:
ộ
ươ
i thi u
ớ
ệ
• 6.1 Gi
ấ ử
ề
• 6.2 Anten nhi u ch n t
• 6.3 Anten loa
ngươ
• 6.4 Anten g
• 6.5 Câu h i và bài t p
ậ
ỏ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 164 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
Đ c đi m truy n lan sóng
ề
ể
ặ
‚
10m (30MHz ‚
300GHz)
ướ
ắ
• B c sóng c c ng n : 1mm
ự
i h n nhìn th y tr c ti p
ấ
ự
ả
ế
ạ
ế
• Truy n lan trong gi
ữ
ng b i các đi u ki n truy n sóng: Đ a hình, khí quy n
ớ ạ
tia tr c ti p và tia ph n x
ự
ề
ề
ệ
ể
ị
ề
+ S giao thoa gi
ự
+ nh h
ở
ưở
Ả
…
+ Hi n t
ng phading
ệ ượ
ngướ
• Phát/thu có h
ướ
ổ
+ H ng thông tin xác đ nh
+ T n hao truy n sóng r t l n
ề
ị
ấ ớ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 165 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
Yêu c u v i anten
ớ
ầ
• H s tính h
ề
ẫ
các tr m vô tuy n lân c n
ng cao
ướ
ệ ố
+ Nâng cao hi u su t truy n d n
ệ
ấ
+ Gi m nhi u t
ế
ễ ừ
ả
ạ
ậ
ỏ
• Búp sóng ph nhụ
ệ ố ả
ệ ớ
• H s b o v l n
c tín hi u ph r ng
ả ầ
ộ
ề
ượ
ổ ộ
ệ
• D i t n công tác r ng: Truy n đ
t: Tránh hi n t
ng ph n x
ố ợ
ở
ố
ệ ượ
ả
ạ
• Ph i h p tr kháng t
ế ấ
ộ ề
ắ
ắ
• K t c u ch c ch n, đ b n cao
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 166 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.2 Anten nhi u ch n t
ấ ử
ề
Dàn ch n t
đ ng pha
ấ ử ồ
l
đ i x ng toàn sóng: l =
/2
ấ ử ố ứ
ế
ặ
ắ
• C u t o
ấ ạ
+ Các ch n t
+ X p x p trên m t m t ph ng theo hàng và c t
ộ
+ Kho ng cách gi a các ch n t
/2
ẳ
ấ ử l
là
ộ
ữ
ả
ồ
ệ
ệ
• Ti p đi n: Ti p đi n đ ng pha
ế
ế
+ Ki u đ u chéo
ấ
+ Ki u song song
ể
ể
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 167 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.2 Anten nhi u ch n t
ấ ử
ề
đ ng pha (2)
ấ ử ồ
Dàn ch n t
l /2
-
-
+
+
l /2
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
b)
a)
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 168 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.2 Anten nhi u ch n t
ấ ử
ề
Dàn ch n t
đ ng pha (3)
ấ ử ồ
ặ
ng gi ng ch n t
ng cao
• Đ c đi m làm vi c
ệ
ể
+ Đ th tính h
ướ
ồ ị
ấ ử ố ứ
đ i x ng nh ng có tính h
ư
ố
ướ
+ H ng b c x c c đ i t
ứ ạ ự
+ Đ b c x đ n h
ạ ơ
ạ ạ D
i
ng: K t h p v i m t ph n x , kho ng cách d =
ả
= 0 và p
ợ
ế
ướ
ớ
ặ
ả
ạ
h n.ơ
ướ
ể ứ
(0,2‚ 0,25)l
= 0o
180o
D
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 169 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.2 Anten nhi u ch n t
ấ ử
ề
Anten Yagi
l
ch đ ng: Vòng d t n a sóng sóng: l =
/4 (Z
=300W
)
• C u t o
ấ ạ
ộ
ấ ử
ẹ ử
ủ ộ
+ M t ch n t
v
th đ ng: Ph n x và d n x
ả
ấ ử ụ ộ
ẫ
+ Các ch n t
+ Đ t song song v i nhau trên m t m t ph ng
ạ
ộ
ạ
ẳ
ớ
ặ
ặ
ấ ử
ế
ệ
ch đ ng
ủ ộ
• Ti p đi n cho ch n t
P
Ch n tấ ử
d n xẫ
ạ
30o
90o
A
D
Ch n tấ ử
ph n xả
ạ
180o
0o
z
Ch n tấ ử
ch đ ng
ủ ộ
270o
330o
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 170 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.2 Anten nhi u ch n t
ấ ử
ề
Anten Yagi (2)
ạ ộ
• Nguyên lý ho t đ ng
y
j
2
=
a e
.
I
I
1
+
(
)
X
2
R
12
2
22
=
a
+
R
X
2
22
2
22
12
22
y
p
= +
arctg
arctg
X
R
X
R
12
22
-
/2: X
< 0, tính c m, I s m pha h n
ơ Ch n t
ấ ử
ớ
ả
ph n x
ả
ạ
+ 2l > l
22
d = (0,15‚ 0,25)l
/2: X
> 0, tính dung, I ch m pha h n
h
ng x
ơ Ch n t
ấ ử ướ
ậ
ạ
+ 2l < l
22
d = (0,1‚ 0,35)l
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 171 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.2 Anten nhi u ch n t
ấ ử
ề
Anten Logarit chu kỳ
có đ dài khác nhau, đ t
kho ng cách khác
ấ ử
ặ ở
ộ
ả
• C u t o
ấ ạ
+ Nhi u ch n t
ề
nhau
+ Kích th
c và kho ng cách anten thay đ i theo m t t l
g i là
ướ
ộ ỉ ệ ọ
ổ
ả
chu kỳ anten
1
1
2
t
=
=
=
=
= =
..
= =
...
d
1
d
d
d
d
n
d
l
1
l
l
n
l
2
3
n
2
l
2
l
3
n
+ Đ t song song v i nhau trên m t m t ph ng
- -
ộ
ớ
ặ
ặ
ẳ
t c các ch n t
ấ ử
ế
+ Ti p đi n đ ng pha
• Ti p đi n cho t
ấ ả
ệ
ồ
ế
ệ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 172 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.2 Anten nhi u ch n t
ấ ử
ề
t
Anten Logarit chu kỳ (2)
= 0,95
max
a
= 100
min
d5
d2
d1
l6
l5
l3
l4
l2
l1
Phiđ ơ
c p đi n
ệ
ấ
a
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 173 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.2 Anten nhi u ch n t
ấ ử
ề
Anten Logarit chu kỳ (3)
ạ ộ
= l
• Nguyên lý ho t đ ng
ố
ầ
ấ ử
ấ ử
ch đ ng
ủ ộ
+ T n s kích thích là f
: Ch n t
0
/2 đóng vai trò ch n t
0
W
l
0
)
ở
ở
ầ
ụ
ộ
ộ
ệ
ị
(tr kháng vào thu n tr = 73,1
ầ
khác có thành ph n đi n kháng, giá tr ph thu c đ dài so
c ng h
ng
+ Các ch n t
v i ch n t
ưở
phía tr
c (l < l
ấ ử
ấ ử ộ
ệ
ớ
ế
ấ ử
ướ
ả
ủ
ệ
ề
+ Ti p đi n so le, các ch n t
ch n t
h
ng x , các ch n t
phía sau (l > l
ấ ử ướ
ấ ử
ạ
ệ
ấ
ả
) tho mãn đi u ki n c a
0
) tho mãn đi u ki n ch n
ề
0
t
ử
+ Mi n b c x c a anten ch y u t o b i ch n t
c ng h
ng và m t vài
ủ ế ạ
ấ ử ộ
ở
ưở
ộ
ph n x .
ạ
ả
ề
ứ ạ ủ
lân c n.
ch n t
ấ ử
ậ
ố
ầ
1
f
.
• Công th c xác đ nh t n s làm vi c
ị
ệ
f
1
ứ
= -
t
n
n
n
(
t
ln
n
)
ln.1
=(cid:247)
f
f
1
(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) - (cid:231) ł Ł
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 174 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.3 Anten khe
Anten khe n a sóng
ử
• C u t o
ấ ạ
• Nguyên lý ho t đ ng
+ D i tác d ng c a s c đi n đ ng đ t vào khe, trong khe s xu t hi n
ạ ộ
ụ
ẽ
ệ
ặ
ấ
ướ
các đ
ườ
ứ
ộ
ướ
ớ
ng vuông góc v i hai mép khe
ườ
ng d c theo khe cũng tuân theo quy lu t sóng
ủ ứ
ng s c đi n tr
ệ
ườ
ệ
ệ
ng h
ọ
+ phân b c a đi n tr
ố ủ
ậ
z
e
đ ngứ
+ khe t
ng đ
ng nh m t dây d n t
ươ
ư ộ
ẫ ừ
(cid:230) (cid:246)
ươ
= -
I
U
2
sin
z
m
day
bkhe
l
2
E
e
- (cid:231) ‚ Ł ł
/2
+ Tr
l
ườ
y
c
os
c
os
c
os
Ø ø (cid:230) (cid:246) - (cid:231) ‚ Œ œ Ł ł -
ng b c x c a anten khe
ứ ạ ủ
kl
q
2
kl
2
ikr
=
x
e
i
E
j
U
p
q
sin
bkhe
r
Œ œ Œ œ Œ œ º ß
q
c
os
c
os
c
os
Ø ø (cid:230) (cid:246) - (cid:231) ‚ Œ œ
Hình 6.7. Anten khe n a sóng
ử
kl
2
kl
2
ikr
= -
H
i
e
q
U
bkhe
p
Z r
q
sin
Ł ł - Œ œ Œ œ Œ œ º ß GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 175 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.3 Anten khe
p
q
l=
c
os
c
os
l
• Khe có
2
ikr
0
=
i
e
E
j
U
p
khe
r
2
q
sin
p
(cid:230) (cid:246) (cid:231) ‚ Ł ł -
q
c
os
c
os
ikr
= -
H
i
e
q
U
0
khe
p
Z r
2
q
sin
(cid:230) (cid:246) (cid:231) ‚ - Ł ł
ng c a khe n a sóng
ươ
ướ
ử
ủ
• Đ th ph
ồ ị
ng h
x
x
a)
b)
j
z
y
q
ng h
ươ
ướ
ử
ủ
ng c a khe n a sóng
Hình 6.8. Đ th ph
a) trong m t ph ng H b) trong m t ph ng E
ặ
ồ ị
ặ
ẳ
ẳ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 176 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.4 Nguyên lý b c x m t
ứ ạ ặ
B c x c a b m t đ
c kích thích b i tr
ng đi n t
ứ ạ ủ
ề ặ ượ
ở ườ
ệ ừ
ổ
• Bài toán t ng quát
(
)
y
j
x y
,
=
=
)
(
H
,
)
x y e
,
x
(
i H f x y
x
0
i H f
0
x
m
z
e
S
y
x
Sóng ph ng ẳ
kích thích
q
Hình 6.15
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 177 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 178 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 179 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.3 Anten loa
C u t o
ấ ạ
ộ
• Thu c lo i anten b c x m t
ứ ạ ặ
ẫ
+ Là đo n ng d n sóng có m t đ u h .
ở
+ Mi ng ng d n sóng đ
ộ ầ
c m thon d n đ tr kháng sóng
ở
ể ở
ượ
ẫ
ầ
bi n đ i đ u.
ạ
ạ ố
ố
ổ ề
ệ
ế
b)
a)
c)
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 180 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.3 Anten loa
Nguyên lý ho t đ ng
ạ ộ
loa hình nón
ả
• Mô t
L
R
z
O
2R0
2f
0
C loaổ
Mi ng loa
ệ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 181 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.3 Anten loa
ng cao t n đ n c loa
ượ
ế
ầ
ẳ
ớ
• Nguyên lý
+ Năng l
ổ
+ Sóng phân kỳ theo thân loa t
+ T i mi ng loa năng l
ng sóng b c x ra không gian v i d ng
ượ
ệ
ạ
d ng sóng ph ng.
ở ạ
i mi ng loa.
ệ
ứ
ớ ạ
ạ
sóng c u.ầ
ọ
ở
ợ
+ Ch n góc m thích h p
(
R
l
0,15
) 2
R
02
l
2, 4
+ Đ th tính h
‡ -
ng
ồ ị
ướ
=00
q
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 182 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.4 Anten g
ngươ
Nguyên lý
ươ
ự
+ B b c x s c p: B c x ra sóng đi n t
v i m t sóng và
• D a trên nguyên lý làm vi c c a g
ạ ơ ấ
ng quang h c
ọ
ệ ừ ớ
ạ
ặ
h
ng truy n lan xác đ nh.
ệ ủ
ứ
ị
ổ
ế
ả
ộ ứ
ướ
ặ
ướ
+ M t ph n x : Bi n đ i thành sóng th c p v i m t sóng và
ng truy n lan theo yêu c u nh k t c u c a m t ph n x
ạ
ớ
ủ
ặ
ặ
ả
ề
ạ
h
ề
làm vi c theo nguyên lý g
ầ
ng quang h c.
ệ
ươ
ứ ấ
ờ ế ấ
ọ
ươ
ườ
• Anten g
ng có tính h
+ Sóng th c p là sóng ph ng, t p chung năng l
ng trong m t
ng cao
ướ
ậ
ng th
ứ ấ
ẳ
ượ
ộ
không gian h p.ẹ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 183 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.4 Anten g
ngươ
Anten Parabol
• C u t o
ấ ạ
+ B b c x s c p: S d ng anten ch n t
đ i x ng ho c anten
ộ ứ ạ ơ ấ
ấ ử ố ứ
ặ
i tiêu đi m parabol.
ử ụ
ể
ị
+ M t ph n x : Hình parabol tròn xoay v i h s ph n x cao.
loa. V trí đ t t
ả
ặ ạ
ạ
ặ
ớ ệ ố
ả
ạ
a)
b)
Tiªu ®iÓm
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 184 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.4 Anten g
ngươ
Anten Parabol (2)
ạ ộ
+ Tính ch t quan h c g
ng parabol
• Nguyên lý ho t đ ng
ọ
ấ
ng
ệ
ươ
ườ
nh nhau, do đó t
ng v i quãng đ
ng m t sóng là m t ph ng.
ươ
FO + OO’ = FA + AB = f + h = Const.
+ Các tia sau khi ph n x đi đ n mi ng g
ạ
ả
i mi ng g
ệ
ạ
ế
ươ
ư
ớ
ặ
ặ
ẳ
b)
a)
B
A
A
0
d
F
r Y
F
O
z
f
O
h
O’
Y
0
Y
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 185 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.4 Anten g
ngươ
Anten Parabol (3)
• Các tham số
l
q
=
q
=
q=
2
+ Đ th tính h
ng
ồ ị
ướ
q=
2
3
dB
1
3
dB
1
2
2
70
d
21
fd
3 dB
Búp chính
Các búp phụ
G
Búp
ng
cượ
0 dB
2q
1/2
0
1800
- 1800
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 186 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.4 Anten g
ngươ
Anten Parabol (4)
ướ
ế
ệ ố
2
(cid:230) (cid:246)
ng, h s khuy ch đ i
ạ
d
=
D
l
‚
Ł ł
)
(
• Các tham số
+ H s tính h
ệ ố
p
p h
4 S
= (cid:231)
l
2
=
+
+
lg20
dBi
D
d
lg20
f
4,20
m
GHz
2
d
=
h
G
p
= (cid:231)
(cid:230) (cid:246)
p h
4 S
l
2
l
‚
=
+
+
h
+
G dBi
(
)
20 lg
d
20 lg
f
10 lg
20, 4
(
)
(
)
m
GHz
Ł ł
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 187 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.4 Anten g
ngươ
M t s lo i anten g
ng
ộ ố ạ
ươ
ng)
ươ
• Anten Cassegrain (anten hai g
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 188 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ngươ
6.4 Anten g
ng
M t s lo i anten g
ươ
ộ ố ạ
• Anten Gregorial
Ph n x ph
ả ạ ụ
Loa ti pế
sóng
ả ạ
Đ ng kính
5,5 m
Ph n x chính
ườ
c th hi n
ể ệ
300
Anten đ
ựơ
t i góc ng ng
ạ
ẩ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 189 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.5 Câu h i và bài t p
ỏ
ậ
ng 6
Bài t p ch
ậ
ươ
6. Một anten parabol đường kính 5m có hiệu suất làm việc 0,65 làm việc tại tần số 6GHz. Tìm diện tích mặt mở hiệu
dụng của anten
(a) 12,76 m2; (b) 13,76m2; (c) 14,76m2; (d) 15,75m2
7. Số liệu nh bài 6, tìm h
ư
ệ số khuếch đại của anten.
a ) 45,1dBi; (b) 46,1dBi; (c) 47,1dBi; (d) 48,1dBi
8. Số liệu nh bài 6, xác đ
ư
ịnh độ rông búp sóng chính.
a ) 0,50; (b) 0,7 0; (c) 1,50; (d) 1,7 0
9. Một anten parabol đường kính 3m có hiệu suất làm việc 0,55 làm việc tại tần số 2GHz. Tìm diện tích mặt mở hiệu
dụng của anten.
a ) 2,9 m2; (b) 3,5 m2; (c) 3,9 m2; (d) 4,5 m2
10. Số liệu nh bài 9, tìm h
ư
ệ số khuếch đạicủa anten.
a ) 33,4dBi; (b) 35,4dBi; (c) 37,4dBi; (d) 39,4dBi
11. Số liệu nh bài 9, xác đ
ư
ịnh độ rông búp sóng chính.
a ) 2,50; (b) 3,0 0; (c) 3,50; (d) 3,7 0
ng parabol có h
12. Một anten g
ươ
ệ số khuếch đại là 50 dBi, hiệu suất làm việc 60%. Tính góc nửa công suất.
a ) 0,440; (b) 0,540; (c) 0,640; (d) 0,740
13. Một anten có góc nửa công suất bằng 20. Xác định hệ số khuếch đại khi biết hiệu suất làm việc của anten là 55%.
a ) 30,2dBi; (b) 35,2dBi; (c) 38,2dBi; (d) 40,2dBi
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 190 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.5 Câu h i và bài t p
ỏ
ậ
ng 6
Bài t p ch
ậ
ươ
ươ
ng 0,9 m; hi
ng parabol có
ệu suất làm việc 0,55 đặt cách anten phát 50 km nhận được công suất – 70 dBW.
14. Một anten phát có hệ số khuếch đạilà 40 dBi, anten có công suất phát là bao nhiêu để anten thu g
đường kính miệng g
ươ
Giả thiết sóng truyền trong không gian tự do.
a ) 0,5 mW; (b) 0,5 W; (c) 0,9 mW; (d) 0,9W
ệ số khuếch đạilà 40 dBi, hiệu suất làm việc 60%, làm việc tại tần số 4GHz.Tính đường
ươ
15. Anten g
kính miệng g
ng parabol có h
ươ
ng.
a ) 3,08 m; (b) 3,28 m; (c) 3,58 m; (d) 3,78 m
16. Số kiệu nh bài 15, tính đ
ư
ộ rộng búp sóng q
3dB.
a ) 1,50; (b) 1,70; (c) 2,50; (d) 2,70
ng 1,5m. Tính công su
17. Một anten phát có hệ số khuếch đạilà 30 dBi, công suất phát của anten là 5W. Ở cự ly 50 km đặt một anten thu
g
ươ
ất anten thu nhận được.
ươ
ường kính miệng g
ng parabol có đ
a ) 1,13 pW; (b) 1,13m W; (c) 1,13 mW ; (d) 1,13 W
18. Số liệu nh bài 17, tính t
ư
ổn hao truyền sóng trong không gian tự do khi truyền từ anten phát đến anten thu.
a ) 60,45dB; (b) 63,45dB; (c) 65,45dB; (d) 66,45dB
ng parabol có h
19. Một anten g
ươ
ệ số khuếch đại là 30 dBi, hiệu suất làm việc 60%. Tính góc nửa công suất.
a ) 4,380; (b) 5,380; (c) 6,380; (d) 7,380
20. Một anten có góc nửa công suất bằng 1,20. Xác định hệ số khuếch đại khi biết hiệu suất làm việc của anten là 55%.
a ) 35,7dBi; (b) 40,7dBi; (c) 42,7dBi; (d) 45,7dBi
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 191 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
*
K T LU N
Ậ
Ế
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 192 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
K TẾ LU NẬ
N i dung c b n
ơ ả
ộ
1. Ch
ươ
ấ
ề
ề
; Các ph
ề
ng pháp truy n lan sóng;
ề
ấ ủ
ươ
ng 1: Các v n đ chung v truy n sóng
Tính ch t c a sóng đi n t
ệ ừ
Quá trình truy n lan sóng trong không gian t
do
ự
ề
1. Ch
ươ
ề
ắ
ng; Truy n lan trong đi u ki n th c
ng 2: Truy n lan sóng c c ng n
ự
Truy n lan trong đi u ki n lý t
ưở
ề
ệ
ề
ự
ề
ề
ệ
1. Ch
ươ
ế
ng 3: Kênh truy n sóng vô tuy n
ề
Đ c tính kênh truy n sóng; Phadinh; Các mô hình kênh
ề
ặ
1. Ch
ươ
ề
ế
ng 4: Lý thuy t chung v anten
Các tham s c a anten; Các ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ố ủ
ồ
ố
1. Ch
đ i x ng
ươ
ấ ử ố ứ
ng b c x c a ch n t
ng 5: Ch n t
Tr
ườ
Các tham s , ph
đ i x ng
ứ ạ ủ
ươ
ố
đ i x ng;
ấ ử ố ứ
ng pháp c p đi n cho ch n t
ệ
ấ
ấ ử ố ứ
1. Ch
ươ
ng
ng 6: Anten trong thông tin vô tuy n
Anten nhi u ch n t
ề
ế
; Nguyên lý b c x m t; Anten loa, anten g
ứ ạ ặ
ấ ử
ươ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 193 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
K T THÚC H C PH N
Ọ
Ầ
Ế
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN !!
Ề
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 194 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
= G
= G
= r
ề
= r, nh ng khi ư
• Do chi u cao anten h
, h R T
; r T
1
2
D
tính sai pha thì không b qua vì
T1 r = r
T2 – r
»
l
ỏ
1
T
t
j
w
(2.4)
+ C ng đ đi n tr ườ ộ ệ 245. P ) ( T kW =
)
2 ng do tia tr c ti p ự ế G ( mV/m
e
ườ E 1
r (
)
km
ườ
ộ ệ
ả
ạ
p (cid:230) (cid:246) w - q - D
ng do tia ph n x 2 j
r
t
245. P
G
)
T
(cid:231) ‚
ườ ( T kW
+ C ng đ đi n tr =
(
)
l Ł ł
(2.5)
E
R
e
mV/m
2
r (
)
km
+ C ng đ đi n tr
ườ
2
q+D j
r
p (cid:230) (cid:246) Ø ø - (cid:231) ‚
ườ 245. P
)
T
w
ng t ng ổ G ( T kW
j
t
l Ł ł Œ œ
(2.6)
ộ ệ +
=
+
(
)
E
1 R .e
e
mV/m
2
= E E 1
r (
)
km
Œ œ º ß
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 46 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
i h n nhìn th y tr c ti p v i đi u ki n lý
ự
ớ
ế
ề
ệ
ấ
i đi m thu
ườ
ớ ạ ạ
ngưở t ể
ng t r: Góc sai pha toàn ph n. Chuy n d ng hàm mũ sang
ể
ầ
ạ
2.2 Truy n lan trong gi ề C ng đ đi n tr + Đ t ặ b hàm l
ườ + k.D ng giác
ộ ệ = q ượ
b
j
j
j
+
b
=
+
1
R e .
R
.cos
jR
b .sin
+ 1
b .cos
R
2 R e .
- - -
(2.7)
= + 1 b
R
.sin
=
j tg
+
b
1
R
.cos
+ C ng đ đi n tr
i đi m thu
ộ ệ
ườ
ườ
ng t ng t ổ
ạ
ể
2
b +
245. P
+ G . 1 2R cos
R
)
T
)
( T kW
( j
t
=
(
)
E
.e
mV/m
w - j
(2.8)
r (
)
km
173. P
G
)
T
( T kW
2
=
+
b +
(
)
E
. 1 2R cos
R
mV/m
h
(2.9)
r (
)
km
+ H s suy gi m trong tr
ệ ố
ả
ườ
ng h p m t đ t ph ng ặ ấ
ợ
ẳ
=
+
b +
2 =
£ +
(
)
(
)
b - £
(2.10)
F
1 2R cos
R
F
1 R F 1 R
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 47 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.2 Truy n lan trong gi
i h n nhìn th y tr c ti p v i đi u ki n lý
ề
ớ ạ
ự
ớ
ế
ệ
ề
ấ
t
ngưở
C ng đ đi n tr
ng t
i đi m thu
ộ ệ
ườ
ườ
ạ
ể
, l
, q
ớ
ế
ị
, có th xác đ nh c ly thông ị
ự
ể
• V i tuy n xác đ nh: h
, h T
R
ị v i n = 1,2,…
ạ ự ớ
tin r đ có h s suy gi m đ t c c tr + k.D + k.D
ả r) = 2n.p r) = (2n + 1).p
v i n = 1,2,…
ể + C c đ i t ự + C c ti u t ự
ệ ố ạ ạ q i ( ể ạ q i (
ớ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 48 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.2 Truy n lan trong gi
i h n nhìn th y tr c ti p v i đi u ki n lý
ề
ớ ạ
ự
ớ
ế
ề
ệ
ấ
t
ngưở
C ng đ đi n tr
ng t
i đi m thu
ộ ệ
ườ
ườ
ạ
ể
B
Tia 1
ố ườ
ng đi gi a hai tia ữ
• Hi u s đ ệ
hr -ht
r
A
hr
Tia 2
ht
C
2
2
=
2 +
(
)
h
h
r
2 r 1
r
t
2
2
'
2
=
=
+
+
(
)
AB (
= )
AB
h
h
r
2 r 2
t
r
hr +ht
hr
2
2
-
(
)
)
(
)
(
)
+ h
h
h
h
2 r 2
2 = r 1
r 2
( + . r 2
r 1
= r 1
t
r
r
t
r
(
)
D = r
m
- - - -
(2.11)
B’
2h h t r
ng đi
ệ
ố ườ
gi a hai tia
Hình 2.5 Xác đ nh hi u s đ ị ữ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 49 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
i h n nhìn th y tr c ti p v i đi u ki n lý
ớ ạ
ự
ớ
ế
ề
ệ
ấ
2.2 Truy n lan trong gi ề C ng đ đi n tr
ng t
i đi m thu
ộ ệ
ườ
ườ
ạ
ngưở t ể
góc t
900) R »
1; q
»
1800
ớ
ạ ấ ớ » i tia ph n x r t l n (
ả
• Do r >> h
, h R T
2
=
+
b +
F
1 2R cos
R
2
4 .h .h
T
R
=
+
q +
+
F
1 2R cos
R
)
(
p
r.
l
4 .h .h
2 .h .h
T
R
T
R
p p
(2.12)
=
=
F
2 2cos
2. sin
)
)
(
(
r.
r.
- l l
(cid:230) (cid:246)
+ Công th c h p lý hóa ứ 0,36.h
.h
ợ )
)
( R m
( T m
(2.13)
=
F 2. sin
.
r (
)
(
)
km
m
(cid:231) ‚ l Ł ł
ứ
ả
346. P
.G
)
T
( T kW
+ Công th c giao thoa đ n gi n .h
(cid:230) (cid:246)
ơ 0,36.h
)
)
( T m
( R m
(2.14)
=
(
)
. sin
E
mV / m
h
.
r (
)
(
)
km
m
r (
)
km
(cid:231) ‚ l Ł ł
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 50 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
i h n nhìn th y tr c ti p v i đi u ki n lý
ớ ạ
ự
ớ
ế
ệ
ề
ấ
2.2 Truy n lan trong gi ề C ng đ đi n tr
ng t
i đi m thu
ộ ệ
ườ
ườ
ạ
ngưở t ể
ạ ự
ị
ị ể + C c đ i ạ ự
2 .h .h
R
T
2 .h .h T
R
=
= –
sin
sin
1
1
)
)
• Xác đ nh đi m giao thoa đ t c c tr (
(
r.
r.
p p (cid:219) l l
2 .h .h
T
R
=
=
(
) + 2n 1 .
n
0,1,2,...
p p
r.
=
2 )
(
m
r n _ max
l
(2.15)
(
4.h .h T R ) + 2n 1 .
l
+ C c ti u ự
ể
2 .h .h
2 .h .h
T
R
T
R
=
=
sin
0
( ) + n 1 .
n
0,1, 2,...
)
(
r.
= r.
=
(
)
m
r n _ min
p p (cid:219) p l l
(2.16)
2.h .h T R ( ) + n 1 .
l
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 51 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.2 Truy n lan trong gi
i h n nhìn th y tr c ti p v i đi u ki n lý
ớ ạ
ự
ớ
ế
ệ
ề
ấ
ề C ng đ đi n tr
ng t
ộ ệ
ườ
ườ
ạ
ngưở t i đi m thu ể
ứ
ơ
• Công th c V vedensky
a
khi a
< 200, nên
+ V i sin( ớ
(rad)
(2.17)
) = a l< r.
h .h T
R
18
4 .h .h
T
R
(cid:219) = F
p
.r
l
(2.18)
2,18. P
.h
)
)
)
.G .h T
( T kW
( T m
( R m
=
(
)
E
mV / m
h
.
r (
)
(
)
2 km
m
+ Công th c V vedensky xác đ nh c
l
ng t
i c ly
ơ
ị
ườ
ng đ đi n tr ộ ệ
ườ
ạ ự
ứ 18.h .h T
R
(2.19)
r >
l
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 52 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.3 nh h Ả
ng c a đ cong trái đ t ấ ưở S đ tuy n thông tin khi k đ n đ cong trái đ t ấ
ủ ể ế
ơ ồ
ộ ộ
ế
Ả
ộ
• nh h
ng c a đ cong trái đ t ấ ự
ữ
ng đi gi a sóng tr c ti p và sóng ph n x thay đ i ổ ạ ồ
ế ạ H s ph n x nh i nên có tính tán x
ạ ạ
ệ ố
ỏ
ủ ưở + Hi u s đ ả ố ườ ệ + Đi m ph n x l ể ả ả + H n ch t m nhìn tr c ti p gi a anten thu và phát ế ầ ạ
ữ
ự
ế
B
A
h’
r
h’ t
C
B1
A1
hr
ht
a
Hình 2.7 Mô hình truy n ề sóng trên m t đ t c u
ặ ấ ầ
O
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 53 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
i đi m thu
2.3 nh h ưở Ả C ly nhìn th y tr c ti p, c ế ấ ự
ng c a đ cong trái đ t ấ ng t ạ
ộ ủ ng đ đi n tr ộ ệ
ườ
ườ
ự
ể
ự
ự
ế
ấ
0
c v i anten có đ cao h
• C ly nhìn th y tr c ti p r ể ớ
ự
ấ
ượ
ớ
ộ
+ Là c ly l n nh t có th nhìn th y đ ấ
, h T
R
+
=
ro
2
C
=
= 2
r AC CB 0 (
)
(
)
+ a h
AC
a
a
2a.h
2a.h
h
A
t
<< h t
t
+ t
2 t
B
ht
hr
2
2
=
- »
(
)
)
(
CB
a
a
r
<< h r
r
=
+
2a.h (
)
+ a h (
)
h
2a.
h
m
r 0
t
r
- »
(2.20)
a
ứ
ệ ặ ấ
ự
+ Công th c th c nghi m ự = r, c ly d c theo m t đ t) (r ọ 0
=
+
(
)
3,57
h
h
km
(
)
)
)
r 0
( t m
( r m
(2.21)
Hình 2.8 C ly nhìn th y tr c ti p ự ự ế
O ấ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 54 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
i đi m thu
2.3 nh h ưở Ả C ly nhìn th y tr c ti p, c ế ấ ự
ng c a đ cong trái đ t ấ ng t ạ
ộ ủ ng đ đi n tr ộ ệ
ườ
ườ
ự
ể
ng
ườ
ộ ệ
ở ự
ự
ự
ế
ấ
• C ng đ đi n tr ườ c ly nh h n c ly nhìn th y tr c ti p ề nh m t đ t ph ng, chi u cao anten xác đ nh b ng chi u cao
ỏ ơ ề
ự
ề
ằ
ẳ
ị
+ Quá trình truy n sóng ng t đ nh : h’
ư ặ ấ , h’
- T gi
ươ ả ị
r
ả ị
đ nh xác đ nh b ng h s bù m (tra theo b ng ệ ố
ằ
ả
ị
ặ
'
t - Giá tr chi u cao anten gi ề ị ho c đ th ) ồ ị ' = h .h m.h .h
t
r
r
t
(2.22)
t
r
(
)
m
D = r
(2.23)
2.m.h .h r
t
r
=
F
p
(2.24)
4 .m.h .h .r
2,17 P
G .m.h
.h
)
)
)
T
( T kW
( t m
( r m
=
(
)
E
mV / m
l
(2.25)
h
2
r
.
(
)
(
)
km
m
l
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 55 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ng c a đ a hình
2.4 nh h ủ Ả Đ g gh c a trái đ t (tia ph n x ) ộ ồ ạ
ưở ề ủ
ị ấ
ả
Ả
• nh h
ng đ gh c a trái đ t ấ ề ủ ạ
ưở ộ + Hi n t ng tán x ệ ượ + Tiêu chu n Rayleigh ẩ
<
(
)
l Hình 2.9 M t c t ngang đ a hình th c ặ ắ ự ị
(2.26)
h
m
8sin
Tia A
M t sóng 1
ặ
Tia B
q
ủ
A’
M t sóng 2
ặ
C
h: Đ cao c a m t đ t ph ng ộ ẳ đ nh so v i m t đ t th c gi ự ả ị q : Góc t ạ ể
ặ ấ ặ ấ ớ i đi m ph n x ả
i t ớ ạ
A
C’
h
B’
q
Khi tiêu chu n Rayleigh th a mãn
ỏ
ẩ
B
s ph n x sóng không có tính tán x
ự
ả
ạ
M t đ t coi là ph ng
Hình 2.10 Mô hình tiêu chu n Rayleigh ẩ
ạ ặ ấ
ẳ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 56 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.4 nh h Ả
ưở
ủ
ng c a đ a hình Nguyên lý Huyghen, mi n Fresnel (tia tr c ti p) ề
ị ự
ế
ệ ừ ủ
ả
• Nguyên lý Huyghen + Nh n xét ậ - B n ch t đi n t - Tính ch t sóng c a sóng đi n t
c a sóng ánh sáng ủ
ệ ừ
ấ ấ
ề
ằ
ứ
ộ
ứ
ồ
ồ ạ ứ ấ ứ ấ
ớ
ồ
ặ
ng đi n t
ớ ớ ộ
t ẽ
ể ộ
khi truy n lan + Nguyên lý: M i đi m n m trên m t m t sóng do m t ngu n b c x ạ ặ ộ ể ỗ s c p gây ra s tr thành ngu n b c x th c p m i. sóng đi n t ẽ ở ệ ừ ơ ấ i t o ra các m t sóng th c p m i Ngu n b c x th c p m i này l ạ ạ ạ ứ ấ ứ khác. Nh v y tr i m t đi m trong không gian do m t ư ậ ộ ệ ừ ạ ườ ngu n b c x s c p sinh ra s do toàn b vùng không gian bao quanh ứ ạ ơ ấ ngu n b c x s c p gây ra. ứ ạ ơ ấ
ồ ồ
M
S
r
A
ị
Hình 2.11: Xác đ nh tr Ả ng theo nguyên lý Huyghen ườ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 57 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.4 nh h Ả
ưở
ủ
ng c a đ a hình Nguyên lý Huyghen, mi n Fresnel (tia tr c ti p) ề
ị ự
ế
• Nguyên lý Huyghen
’
B
B
C
ễ
’
A
A
+ Ý nghĩa
a Hình 2.12. Bi u di n nguyên lý ể Huyghen trong không gian t doự
ề
ế
ể
ả
- Quá trình truy n sóng đi n t ng đ tr
đi m phát đ n đi m thu không ph i ch ỉ ng t i đi m thu là do toàn b mi n không
ộ
t ệ ừ ừ ể ạ ộ ườ
ộ
ể
ề
ng t i m t đi m b t kỳ trong không gian
ộ
ạ
ị
ấ
- Có th xác đ nh c t m t đ tr
khi bi
theo m t tia mà c gian bao quanh đi m phát gây ra ng đ tr ộ ườ ể ng c a m t sóng t o ra nó. ặ ủ
ườ ể ườ ậ ộ ườ
ể ế
ạ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 58 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.4 nh h Ả
ưở
ủ
ng c a đ a hình Nguyên lý Huyghen, mi n Fresnel (tia tr c ti p) ề
ị ự
ế Nn
• Mi n Fresnel
N1
ề + Xây d ng mi n Fresnel
ự
ề
+ D ng m t sóng đi qua N ự ặ
0
N0
A
B
N’1
ặ
ườ
0 + n.l
’
r2
r1
Nn
+ D ng m t nón tròn xoay tr c ụ ự BN0, đ /2), ng sinh là: (BN c t m t sóng ặ ắ N ở n
+ Khái ni mệ + Mi n Fresnel th n (F ứ ề
+
+ - +
+ - +
-
+
-
+
+
-
ỹ ở ớ ạ ể ệ
-
- -
-
+
+
+
+
- -
c gi ượ ữ ổ ế ả
-
+
+
+
-
ể
N4 N3 N2 - - N1 + + + N0 + + + + - - +
+
+
+ - +
ể ể ử ị ằ ằ ầ
n) là vùng không gian i h n b i qu tích các đi m mà hi u s đ ố đi m này đ n đi m gi a t ng kho ng cách t ừ ể phát và đi m thu v i kho ng cách gi a hai đi m ữ ả thu phát là h ng s có giá tr b ng n l n n a b
=
(
)
AN N B AB n.
n
ướ l - ớ ố c sóng công tác. + n
(2.27)
2
ề ể ấ ạ + Mi n Fresnel có d ng elip tròn xoay nh n hai đi m ậ ạ thu và phát làm tiêu đi m, có bán kính là b ể Hình 2.13: Nguyên lý c u t o mi n Fresnel trên m t sóng c u ề ặ ầ
n
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 59 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.4 nh h Ả
ưở
ủ
ị ự
ế
ng c a đ a hình Nguyên lý Huyghen, mi n Fresnel (tia tr c ti p) ề S0
Nn
• Mi n Fresnel
+
+
l
ề + Tính bán kính b n + =
BN
AN
n.
bn
r 2
r 1
n
n
2
=
+
=
+
r1
r2
(
)
AN
b
b
A
B
n
2 r 1
2 n
r . 1 1
» + r 1
<< n
r 1
2 b n 2 r 1
2 b n 2r 1
N0
=
+
=
+
(
)
BN
b
b
n
2 r 2
2 n
r . 1 2
» + r 2
<< n
r 2
2 b n 2 r 2
2 b n 2r 2
b1max
Hình 2.14: Xác đ nh bán kính mi n Fresnel ề ị
n.
(cid:219) + r 1
2
2 b + + n r 2 2r 1
2 b = + + n r r 1 2 2r 2
B
A
l
(
)
b
=
.n.
m
n
l
(2.28)
r .r 1 2 + r 2
r 1
+ Công th c h p lý hóa ứ
ợ
.n
(
)
b
= 17,32.
m
n
(2.29)
(
r 2
r 1
.r r 1(km) 2(km) ) ( + .f
)
km
Hình 2.15: Vùng tham gia vào quá trình truy n lan sóng ề
) ( GHz GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả
Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 60 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.4 nh h Ả
ưở
ủ
ng c a đ a hình Nguyên lý Huyghen, mi n Fresnel (tia tr c ti p) ề
ị ự
ế
• Mi n Fresnel
ề + Ch ng minh đ
i đi m thu ch y u đ
ứ
ượ ằ
c r ng: C ng đ tr ườ
ộ ườ
ượ
ể
ng t ạ ả
ủ ế ề
ở
ằ ng đ tr
c gây ra b i vùng không gian n m trong kho ng m t n a mi n Fresnel ng do các đi m n m ngoài mi n th nh t (0,6b ấ
ộ ử ể
ứ
ề
ằ
ộ ườ
ườ
). T ng c ổ 1 i đi m thu s bù tr cho nhau và tri
ừ
ủ
ệ
ể
t tiêu do pha c a i h n c a vùng truy n sóng trong ph m vi
ớ ạ
ủ
ề
ạ
ế
này gây ra t ạ ẽ c nhau. Đây là gi chúng ng ượ nhìn th y tr c ti p ự ấ + Ý nghĩa
ế
ề
ữ
ả
ộ
ộ
ề
ả
ộ ử
ỉ ề
ạ
ằ
ả
ứ
- Quá trình truy n sóng vô tuy n c b n t n t i khi vùng không gian gi
i
ớ
- Quá trình truy n sóng vô tuy n gi a hai anten thu và phát không ph i ch ỉ theo m t tia, cũng không ph i do toàn b mi n không gian mà ch là vùng không gian có d ng elip tròn xoay n m trong kho ng m t n a mi n Fresnel th nh t ấ ề không b c n tr su t d c đ
ng truy n
ơ ả ồ ạ ố ọ
ế ở
ị ả
ườ
ề
ạ
h n b i 0,6 b ở 1
ế
ệ
- Đ quá trình phát và thu sóng vô tuy n đ t hi u qu cao, ta dùng các ả b c x ra ch t p chung trong mi n
ạ ệ ừ ứ ạ
ể ệ
ề
ậ ể
ỹ
bi n pháp k thu t đ sóng đi n t Fresnel th nh t
ỉ ậ ng (anten parabol)
ấ s d ng anten có h
ử ụ
ứ
ướ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 61 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ng c a t ng đ i l u
ủ ầ
ố ư
Chi
ế
ấ
ưở ế
t su t (N) ấ '
1
=
' = e = + 1
n
e -
(2.30)
2.5 nh h Ả t su t (n), ch s chi ỉ ố c v
2
=
) ( 6 N 10 . n 1
-
ế
ủ ầ
ể ả
ấ
ấ
ỉ ằ b o đ chính xác cao ta s d ng ch s chi
t su t, n, c a t ng đ i l u x p x b ng 1, trong tính toán đ đ m ỉ ố
ộ
ế
+ T ng đ i l u không đ ng nh t, các thông s thay đ i theo không gian
+ Chi ả ầ
ổ
t su t N ấ ố
ố ư ử ụ ấ
ế
ồ ấ
+ T c đ thay đ i ch s chi
ng t
ố ư và th i gian ờ ộ
ố
chi ổ
t su t thay đ i ổ ấ ế ỉ ố
ộ
ớ
i quá trình ưở ng khúc x : Hi n
ề
ị
t su t theo đ cao nh h ả ệ ượ
ệ
ạ
sóng truy n lan: Qu đ o sóng b cong do hi n t t ượ
ỹ ạ ng khúc x khí quy n ể ạ
B
A
(
)
1/
m
dN dh
C
ự ế
Hình 2.16 Qu đ o c a tia sóng tr c ti p và ỹ ạ ủ m t đ t trong t ng khí quy n tia ph n x t ầ ạ ừ ặ ấ ả ể
th cự
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 62 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ưở
ủ ầ
ng c a t ng đ i l u ố ư Qu đ o sóng ỹ ạ
b
2.5 nh h Ả Bán kính cong c a sóng ủ + Nguyên t cắ
+ dj
n + dn = const
dh
j
a
ố ư
c
ỏ ầ ớ ế
n = const
ng dn j
ng tròn ằ
R
+ Bán kính cong
dj
=
R
j + Chia t ng đ i l u thành các l p ớ t su t m ng v i đ dày dh, chi ấ ộ thay đ i m t l ộ ượ ổ + Cung AB n m trên đ ườ bán kính R, góc ch n tâm d ắ
ab d
O
dh
=
=
Hình 2.17 tính bán kính cong tia sóng j
)
ab
( j<< (cid:219) d
R
)
dh ( os +d
c
dh os
c
c
os
.d
» j j j j j
j= -
( j= +
( j+ j
)
n.sin
) n dn .sin
d
c
os d
.
sin .dn n
6
0
n
10
=
=
=
j (cid:219) j
(cid:219) = R
R
) 90 ; n 1
r
( << (cid:219) h , h t
j= r
sin .
(cid:219) (cid:230) (cid:246) - - j - (cid:231) ‚
(2.31)
dN dh
dn dh
Ł ł
1 dn dh + dN/dh > 0 R < 0; dN/dh < 0 R > 0;
dN/dh = 0 R =
¥ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 63 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ố ư
ưở
2.5 nh h Ả ng pháp tính c
ng
Ph
ng c a t ng đ i l u ng đ đi n tr ộ ệ
ủ ầ ườ
ườ
ươ
ng c a trái đ t, atd
ươ
ủ
ấ
+ M t đ t th c bán kính a = 6.378 km, tia sóng b khúc x v i bán kính
ạ ớ
ị
ặ
ng đ ự
¥
, tia sóng đi th ng (R =
)
• Bán kính t ươ ấ cong R ặ ấ
ẳ
+ M t đ t có bán kính a
td
Bán kính a
ng đ i gi a m t đ t và
ả
ộ
ỏ
ệ
ươ
ặ ấ
ữ
ố
ph i th a mãn đi u ki n: Đ cong t ề a)
b)
ỹ ạ ủ
R
ấ
a
ỹ ạ b) Qu đ o đ ự ớ ườ ỹ ạ ấ ¥ bán kính t ẳ ng đ ng
td tia sóng không đ iổ Hình 2.18 Các qu đ o c a sóng vô tuy n ế a) Qu đ o th c v i trái đ t bán kính th c ự ng th ng v i trái đ t có ớ ươ
atđ
Bán kính cong qu ỹ đ oạ
Bán kính trái đ tấ
a
1
=
ươ
a
td
- - (cid:219)
(2.32)
6
1 1 1 = a R a
td
+ 1 a
.10
= 1
a dN dh
a R
- ¥ -
2
1
= -
8.500km
= a
4.10
m
(
)
td
dN dh
- - (cid:219)
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 64 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ố ư
ưở
2.5 nh h Ả ng pháp tính c
ng
Ph
ng c a t ng đ i l u ng đ đi n tr ộ ệ
ủ ầ ườ
ườ
ươ
ệ ố
=
=
k
(2.33)
6
a td a
+ 1 a
.10
+ C ly nhìn th y tr c ti p
-
• H s cong tia sóng, k 1 dN dh ự
ự
ấ
ế
'
=
+
(
)
(2.34)
(
)
r
2k.a
h
h
m
0
t
r
+ Đ l
(
)
=
(
)
B
m
(2.35)
i trái đ t ộ ồ ấ .r r ( ) 1 km 2 km 12,74.k
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 65 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ưở
ủ ầ
ng
ng c a t ng đ i l u ự
ỹ ạ ươ Lo i khúc x
2.5 nh h Ả R (m)
ạ ạ atđ (m) Qu đ o sóng t ỹ ạ đ
ố ư Qu đ o sóng th c tế
dN dh
ngươ (1/m)
a
atd < a
>0 < 0 < 6,37.106 Khúc x âmạ
a
atd = a
¥ 0 6,37. 106 Không khúc xạ
atd < 4a/3
a
Khúc x th ng - 0,04 2,5. 107 8,5. 106 ạ ườ
atd = ¥
a
¥ Khúc x t i h n - 0,157 6,37. 106 ạ ớ ạ
a
atd < 0
< - 0,157 < 6,37. 106 < 0 Siêu khúc xạ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 66 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ưở
2.5 nh h Ả
ủ ầ
ố ư
H p th sóng trong t ng đ i l u
ấ
ầ
khí, m a, s
ng mù
ị ấ
ươ
ử
ư
ng c a t ng đ i l u ố ư ng sóng b h p th do các phân t ụ ầ
ụ + Năng l + H p th ph thu c vào t n s , thay đ i theo không gian, th i gian ấ
ượ ụ
ụ
ố
ộ
ổ
ờ
ấ
ử
c và ôxy
ề
10+2
H2 O
• H p th phân t ụ + Ch y u do phân t ủ ế + Ph thu c thi u vào t n s ộ ụ đ c bi
n ử ướ ầ t tăng nhanh v i t n s trên 10GHz ớ ầ
ố ố
ệ
ặ
O2
10+1
f = 22 GHz
100
Su y hao dB/ km
10-1
Hình 2.19. S ph thu c c a h s h p th ụ ệ ố ấ ộ ủ
ụ ự sóng c a Oủ ố
2 và H2O vào t n sầ
10-2
10-3
3
6
15 30
60
150 300
T n s GHz ố
ầ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 67 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.5 nh h Ả
ưở
ủ ầ
ố ư
H p th sóng trong t ng đ i l u
ụ
ầ
ấ
ng c a t ng đ i l u ố ư
ư
ấ
• H p trong m a và s
ng đ m a tính theo mm/h, và
ấ
ụ
ng mù ụ
ươ + H p th trong m a ph thu c vào c ư theo t n s , tăng nhanh v i t n s t ố ừ
ố
ộ ư ườ 6GHz tr lên ở 40
30
ng mù ph thu c
ộ
ấ
ươ ầ
ụ ố
ầ
H p ấ th ụ dB/km
20
ộ ớ ầ ầ + H p th do s ụ theo t n s và t m nhìn xa c a anten ủ + Gây thay đ i phân c c sóng
ự
ổ
H p th dB/km ụ
ấ
10
8
10
30 m
6
1
41 m
150 m
4 3
0,1
0,01
2
1
3
10
30
100
T n s GHz ố
ầ
20
30
8 10
ầ
40 50 60 100 T n s GHz ố ệ ố ấ
ệ ố ấ ự ụ ự ụ ư ớ ườ ng mù theo t m nhìn xa và t n s Hình 2.20. S ph thu c c a h s h p th ụ ộ ủ trong s ố ầ ươ ầ Hình 2.21. S ph thu c c a h s h p th ụ ng đ m a 100 mm/h vào trong m a v i c t n sầ ộ ủ ộ ư ố GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 68 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.6 Câu h i và bài t p ỏ
ậ
ng 2
Bài t p ch ậ
ươ
= 1800 khi sóng phân cực ngang và R = 0,68; q
9. Cho đường truyền có các thông số sau: Công suất bức xạ 15 W, bước sóng công tác 35 cm, hệ số khuếch đại của anten phát là 100, độ cao của anten phát và anten thu lần lượt là 80 m và 20 m, cự ly đường truyền là 10 km. Với R = 0,91 và q = 1800 khi sóng phân cực đứng. Xác định hệ số suy giảm?
(a) 0,42 và 0,44; (b) 0,52 và 0,54; (c) 0,62 và 0,64; (d) 0,72 và 0,74
10. Số liệu nh bài 9, xác đ ư
ịnh cường độ điện trường hiệu dụng tại điểm thu?
(a) 10 mV/m và 11,5 mV/m; (b) 11 mV/m và 10,5 mV/m; (c) 11 mV/m và 11,5 mV/m; (d) 10,5 mV/m và 11,5 mV/m
11. Số liệu nh bài
ư
9, xác định tổn hao truyền sóng biết hệ số khuếch đại của anten thu là 100.
(a) 76,78 dB và 76,45 dB; (b) dB; (c) 76,78 dB và 80,45 dB; (d) 80,78 dB và 80,45 dB
12. Xác định hệ số suy giảm khi đường truyền có các tham số: công suất phát 50 W, bước sóng công tác 10 cm, hệ số khuếch đại anten phát 60, độ cao anten phát 25 m, anten thu 10 m, cự ly truyền sóng 10 km, hệ số phản xạ R = 1 và q = 1800.
(a) 1,62 ; (b) 1,72; (c) 1,82; (d) 1,92
13. Số liệu nh bài 12, xác đ ư
ịnh cường độ điện trường tại điểm thu?
(a) 115,34 µV/m; (b) 125,34 µV/m; (c) 115,34 mV/m; (d) 125,34 mV/m
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 69 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
2.6 Câu h i và bài t p ỏ
ậ
ng 2
Bài t p ch ậ
ươ
12 nh ng bư
ước sóng công tác là 1m. Hãy xác định cường độ điện trường tại
14. Số liệu nh bàiư điểm thu?
(a) 15 mV/m; (b) 16 mV/m; (c) 17 mV/m; (d) 18 mV/m
15. Một anten phát được đặt ở độ cao 49m và anten thu được đặt ở độ cao 25m. Khoảng cách tầm nhìn thẳng của hai anten này là giá trị nào dưới đây?
(a) 35,8 km; (b) 42,8 km; (c) 45,8 km; (d) 50,8 km
16. Một anten phát được đặt ở độ cao 30m và anten thu được đặt ở độ cao 15m. Khoảng cách tầm nhìn thẳng của hai anten này là giá trị nào dưới đây?
(a) 27,4 km; (b) 30,4 km; (c) 33,4 km; (d) 35,4 km
17. Anten phát vô tuyến truyền hình đặt ở độ cao 64m. Tính độ cao của anten thu tại một điểm đặt cách xa đài phát đó một khoảng 50 km để có thể thu được tín hiệu.
(a) 2 m; (b) 2,5 m; (c) 3 m; (d) 3,5 m
ư
ẩn?
18. Xác định bán kính cong của tia sóng khi đi trong tầng đối l u ư đối l u tiêu chu (a) 2.106 m; (b) 2,5.106 m; (c) 2.107 m; (d) 2,5.107 m
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 70 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
CH
NG 3
ƯƠ
KÊNH TRUY N SÓNG VÔ TUY N
Ế
Ề
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 71 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
N I DUNG
Ộ
N i dung ch
ng 3: (6)
ộ
ươ
i thi u
ớ
ệ
• 3.1 Gi
ặ
• 3.2 Đ c tính kênh trong các mi n ề
ạ
• 3.3 Pha đinh ph m vi h p ẹ
ố
• 3.4 Phân b Rayleigh và Rice
• 3.5 Các mô hình kênh
• 3.6 Phân t pậ
ậ
• 3.7 Câu h i và bài t p ỏ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 72 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ệ
Đ c tính kênh vô tuy n di đ ng nh h
ng tr c ti p đ n ch t
ế
ặ
ưở
ự
ế
ế
ấ
i thi u ả
l
3.1 Gi ớ ộ ng.
ượ
ng truy n d n và dung l ẫ
ề
ượ
Máy phát
Máy thu
Hình 3.0: Truy n sóng vô tuy n ế ề
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 73 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
Các y u t
h n ch t
môi tr
ng vô tuy n
ế ố ạ
ế ừ
ườ
ế
50 đ n 150dB
ị ừ
ả
ế
• Suy hao: Tăng theo kho ng cách, giá tr t
ng truy n làm suy gi m tín hi u
ố
i: Các v t c n trên đ ậ ả
ườ
ề
ệ
ả
• Che t
ự
ế
ạ
ả
• Phadinh đa đ
ạ
ườ ớ
ệ
ễ
ệ
ng: Tín hi u tr c ti p, ph n x , nhi u x , tán ễ ệ ạ ng đ x giao thoa v i nhau gây méo tín hi u (thay đ i c ộ ổ ườ ệ tín hi u; Nhi u giao thoa gi a các ký hi u ISI, InterSymbol Interferrence, do phân tán th i gian)
ữ ờ
ố
ễ
ầ
• Nhi u: Trùng t n s (CCI – CoChannel Interference), kênh lân
c n (ACI – Adjacent Channel Interference)
ậ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 74 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
Phân lo i kênh vô tuy n
ế
ạ
ạ
• Theo ph m vi không gian + Phadinh ph m vi r ng
ộ
ạ
- Kho ng cách đánh giá kênh l n (vài km), phadinh x y ra trong th i gian
ớ
ờ
ả
ả
dài
ẹ
ạ
- Kho ng cách đánh giá kênh nh , Phadinh x y ra trong th i gian ng n
+ Phadinh ph m vi h p ả
ờ
ả
ắ
(phadinh nhanh, do hi n t
ỏ ng đa đ
ng)
ệ ượ
ườ
• Theo đ c tính kênh ặ
+ Phân t p không gian: Đ c tính kênh thay đ i theo không gian (phadinh
ổ
ặ
ậ ọ ọ
+ Phân t p t n s : Đ c tính kênh thay đ i theo t n s (phadinh ch n l c
ch n l c không gian) ặ
ậ ầ
ọ ọ
ố
ổ
ố
ầ
+ Phân t p th i gian: Đ c tính kênh thay đ i theo th i gian (phadinh ch n
ổ
ọ
ờ
ặ
t n s ) ố ầ ậ ờ l c th i gian) ờ ọ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 75 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
nh h
ng ph m vi r ng
Ả
ưở
ộ
ạ
ng truy n và che t
i.
ườ
ề
ố
• Suy hao đ
rxP
txP
Ch
ướ
ng ng i ạ
Máy phát
Máy thu
d
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 76 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
nh h
ng
Ả
ưở
ph mạ vi h pẹ
V t ph n ả ậ x m nh ạ ạ
V t tán x
ậ
ạ
+ tr i tr , ả ễ + tr i góc ả + tr i Doppler ả
Máy phát
s s
2
: tr i góc ả
0
1
s s s
Máy thu
V t ph n ả ậ x m nh ạ ạ
s
s
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 77 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
Minh h a đ c tính c a kênh
ủ
ọ
ặ
TÝnh chän läc kh«ng gian cña kªnh
TÝnh chän läc tÇn sè cña kªnh
TÝnh chän läc thêi gian cña kªnh
Biªn ®é
Biªn ®é
Biªn ®é
MiÒn tÇn sè
MiÒn kh«ng gian
MiÒn thêi gian
Hình 3.3 Hình 3.1 Hình 3.2
Hình 3.1; 3.2; 3.3: Tính ch t kênh trong mi n không gian, mi n t n s , mi n th i gian ề ề ầ ố ờ ề ấ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 78 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.2 Đ c tính kênh trong các mi n
ề
ặ
Mi n không gian
ề
ng truy n: PL (Path Loss) hay L
ổ
ườ
ề
• T n hao đ
p
+ Là hàm ph thu c kho ng cách
ụ
ả
(3.1)
PL (cid:181)
ộ nd
‚
5: Môi tr
ng di đ ng
ự
ườ
ộ
n = 2: Không gian t d: Kho ng cách truy n d n
do; n = 3 ẫ ề
ớ
ả
ng truy n bao g m nhi u tham s , t
ả + Công su t thu trung bình gi m so v i kho ng cách theo hàm log ấ + Mô hình t n hao đ ộ
ả ề
ố ạ
ườ
ồ
ổ
ề
ả
ố
ẫ
ị
i m t kho ng cách d xác đ nh thì PL là m t quá trình ng u nhiên có phân b log ộ chu n quanh giá tr trung bình
ẩ
ị
d
(cid:230) (cid:246)
(3.2)
+
=
+
+
( )[dB] = PL(d)
)
lg
PL d
X
( PL d
10 n
X
dB(
)
0
d
0
)
s s (cid:231) ‚ Ł ł
ng truy n trung bình
ườ
ớ ệ
ề ố
ế
ẫ
ả
ẩ
( PL d : T n hao đ ổ ẩ s Xs : Bi n ng u nhiên phân b Gausse trung bình “0” v i l ch chu n : Kho ng cách tham chu n thu phát d 0
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ề Ị www.ptit.edu.vn
ng truy n
Trang 79 Ả n: Mũ t n hao đ ườ ổ B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ
ề Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
S
3.2 Đ c tính kênh trong các mi n
ề
ặ
Mi n t n s ề ầ
ố
sk
ế ầ
• Đi u bi n t n s
ề + Gây ra do hi u ng Doppler: D ch t n s doppler
ố ệ ứ
ố
ầ
ị
d
s
=
a =
n n a a a
(3.3)
cos
a = cos
cos
f
f
c
f d
A
B
s vk
c
d
v
l
ộ
ộ
Hình 3.4 Hi u ng Doppler ệ ứ
v : T c đ máy di đ ng (MS) l : B c sóng
ố ướ
a
ng chuy n đ ng c a MS và sóng t
i
ươ
ủ
ộ
ể
ớ
ự
ầ
: Góc gi a ph ữ : T n s doppler c c đ i f ạ ố d
ng khác nhau làm tăng đ r ng băng t n
ừ
ộ ộ
ầ
ươ ườ tín hi u, g i là tr i ph doppler
+ Tín hi u đa đ ệ ệ
các ph ổ
ng t ả
ọ
ng
ọ ọ ầ
ố ị ả
ổ ủ
ệ
ưở
• Ch n l c t n s ố ọ ọ ầ + M t s đo n ph c a tín hi u qua kênh ch n l c t n s b nh h ộ ố ạ nhi u h n ề
ơ
+ Phadinh chon l c t n s làm méo tín hi u
ố
ệ
ọ ầ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả
Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 80 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.2 Đ c tính kênh trong các mi n
ề
ặ
Mi n th i gian
ờ
ề
ọ ọ
ổ
ờ
ờ
+ Các kênh vô tuy n thay đ i theo th i gian (phadinh ch n l c th i gian) + Bi u di n tín hi u thu
ế ệ
ể
ễ
¥
(3.4)
=
( )
( )
( , )
y t
x
( ) ( , ) h t
t = d
x t
h t
t t ˜ t (cid:242)
- ¥
ng
ườ
+
ng kênh vô tuy n là tr i tr (phân tán th i gian),
ườ
ưở
ờ
ễ
ả
Ả nghiêm tr ng v i các h th ng t c đ cao
t : Tr đa đ x(t): Tín hi u phát ễ h(t,t ): Đáp ng xung kim kênh vô tuy n ế nh h ế ộ
ệ ứ ng đa đ ớ ọ
ệ ố
ố
"1"
"0"
"1"
"0"
Hình 3.5 nh h ng c a tr i tr Ả ưở ả ễ ủ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 81 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.2 Đ c tính kênh trong các mi n
ề
ặ
Mi n th i gian
ờ
ề
ng, RDS (Root mean square Delay
ươ
ả
• Tr i tr trung bình quân ph
ễ Spread)
2
2
s =
t - t
(3.5)
t
)
)
( P
( P
k
k
k
2 k
k
k
t =
2 t =
t t t t (cid:229) (cid:229)
(3.7)
(3.6)
)
)
( P
( P
k
k
k
k
t t (cid:229) (cid:229)
P(t
ấ
ườ
ể t ng t i th i đi m ờ
ạ
): Công su t trung bình đa đ k
k
ớ
ể
ế
ấ
+ RDS bi u th tr so v i đ + RDS đánh giá nh h
ng c a ISI (InterSymbol Interference)
ị ễ ả
ng đ n s m nh t (LOS – Line Of Sight) ớ ườ ủ
ưở
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 82 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.2 Đ c tính kênh trong các mi n
ề
ặ
Mi n th i gian
ờ
ề
đó năng l
ng đa
ạ ạ
ượ
đ
ng gi m X dB so v i năng l
• Tr tr i c c đ i ạ ễ ộ ự + Tr tr i c c đ i t ễ ộ ự ả ườ
i X dB là tr th i gian mà ễ ờ ở ng c c đ i ạ ự ượ
ớ
ấ
ờ
c
ng quan r t m nh v i tín hi u thu
ở
ươ
ệ
ấ
xác đ nh tính tĩnh c a kênh, các ký hi u truy n qua kênh ch u
đó kênh t ủ
ị
ị
ạ ệ
ớ ề
ng c a phadinh nh nhau (kênh phadinh ch m)
• Th i gian nh t quán, T + Là th i gian ờ + T c nh h ả
ưở
ủ
ư
ậ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 83 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.2 Đ c tính kênh trong các mi n
ề
ặ
Quan h các thông s trong các mi n khác nhau
ố
ệ
ề
ng
ấ
ươ
• Băng thông nh t quán và tr i tr trung bình quân ph
ặ
ả ễ ả ầ
ố
ả ầ
ủ
ổ
ầ
Băng thông nh t quán là d i t n mà kênh có đ c tính tĩnh theo ấ t n s , tác đ ng c a kênh lên các thành ph n ph trong d i t n ộ ầ đ u nh nhau ề ư V i t ớ ươ
ố
=
B c
(3.8)
ng quan t n s là 0,5 ầ 1 s 5 t
ờ
ả
ấ
• Th i gian nh t quán và tr i doppler 1
T C
»
(3.9)
f
d
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 84 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.2 Đ c tính kênh trong các mi n
ề
ặ
T ng k t đ c tính kênh
ế ặ
ổ
B ng 3.1 Các đ c tính kênh c a ba mi n ủ ề ả ặ
Mi n không gian ề Mi n t n s ề ầ ố ề ờ
s Thông số Mi n th i gian t ; fd;
1
1
T c
cB
50
f
d
giáng ng u ẫ » » d; Thăng nhiên s t
ọ ọ ố Ch n l c th i gian ờ
ng Nh c đi m ượ ể Gi i pháp ả M c đích ụ Ch n l c không gian MIMO L i d ng đa đ ợ ụ ườ
t )
s Ch n l c t n s ọ ọ ầ OFDM Phađinh ph ngẳ (T‡ ọ ọ Thích ngứ Phađinh ch mậ (BS>>fd)
Chú thích d: kho ng cách thu phát; MIMO: Multile Input Multiple Output; f ả
tr i Doppler; B ả ộ ộ ủ ấ
tr ng h p t ườ ợ ươ ơ ớ
d: C: đ r ng băng nh t quán c a kênh xét cho ệ s t : tr i ả ng quan l n h n 90%; T: chu kỳ ký hi u; C: th i gian nh t quán c a kênh; ủ
ng; T ươ ấ ờ ễ
ộ ộ ệ tr trung bình quân ph BS: đ r ng băng tín hi u phát
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 85 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.3 Phadinh ph m vi h p
ẹ
ạ
Phân lo i phadinh ph m vi h p
ẹ
ạ
ạ
ng
• Tr i tr đa đ ả ễ + Là thông s mi n th i gian, làm méo tín hi u do tr và phadinh ch n l c
ườ ố
ọ ọ
ờ
ễ
t n s ( nh h ố ả ầ
ng lên đ c tính kênh mi n t n s ) ố
ặ
ệ ề ầ
ề ưở
- Phadinh ph ngẳ - Phadinh ch n l c t n s
ọ ọ ầ
ố
• Tr i doppler
ả + Là thông s mi n t n s , d n đ n tán t n và phadinh ch n l c th i gian
ọ ọ
ố ẫ
ờ
ầ
ố
ng lên đ c tính kênh mi n th i gian)
ờ
ế ề
( nh h ả
ưở
ề ầ ặ - Phadinh ch mậ - Phadinh nhanh
• Ý nghĩa ề
ệ
ườ
ụ
ộ
+ Đi u ki n phadinh ngoài ph thu c thông s kênh là tr i tr đa đ ệ
ả ễ ủ
ố ặ
ộ
ể
ấ
ệ
ầ
ng và băng thông nh t quán, còn ph thu c đ c đi m c a tín hi u bao ụ g m chu kỳ ký hi u và đ r ng băng t n + L a ch n tín hi u phù h p s c i thi n đ
c hi u năng truy n d n
ộ ộ ợ
ẽ ả
ồ ự
ượ
ọ
ệ
ệ
ệ
ề
ẫ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 86 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.3 Phadinh ph m vi h p
ẹ
ạ
Phân lo i phadinh ph m vi h p
ẹ
ạ
ạ
B ng 3.2. Các lo i phađinh ph m vi h p ẹ ả ạ ạ
Lo i Phađinh
Đi u ki n
C s phân lo i ạ
ơ ở
ạ
ề
ệ
Phađinh ph ngẳ
B< ng Tr i tr đa đ
ả ễ ườ t Phađinh ch n l c t n s ọ ọ ầ ố B>BC; T<10s Phađinh nhanh T>TC; B Tr i Doppler ả Phađinh ch mậ T< t s Ề www.ptit.edu.vn Trang 87 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Phân b phadinh Rayleigh • Hàm m t đ xác su t, PDF 2 r 2 r 2 0 , e r = (cid:236) - (cid:239) s £ £ ¥ f ( )
r 2 < b (cid:237) s (cid:239) 0 0 , r (cid:238) s s GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 88 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Phân b phadinh Rayleigh = s = ¥ p b s a =
] 1 253
, ( )
rp r dr =
[
t b E 2 0 (cid:242) • Ph 2 2 2 2 2 = s 2 ] - [ ] 0 4292
, 2
b =
E ( )
r p r dr 2
s =
[
r E ¥ s p p (cid:230) b - - s (cid:231) ‚ (cid:242) 2 (cid:246) =
2 0 Ł ł GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 89 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Phân b phadinh Rice • Là phân b đ • Thành ph n đa đ 2 2 + ) ( A r 2 r 2 0 , 0
, (cid:236) - (cid:230) (cid:246) (cid:239) s ‡ ‡ A r e I = 0 f ( )
r 2 Ar
2 < (cid:231) ‚ b (cid:237) Ł ł s s (cid:239) 0 0 , r (cid:238) 1 cos y t = e dt ( )
I y
0 p 2 (cid:242) p - p GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 90 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Phân b phadinh Rice C«ng suÊt trong ®- êng v- î t tréi = K = C«ng suÊt trong c¸ c ®- êng t¸ n x¹ A
s 2
2 GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 91 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Mô hình kênh trong mi n th i gian • Nguyên t c:ắ + Kênh phadinh đa đ + Kênh đ c tr ng b ng đáp ng xung kim kênh 1 L $ i ( )
t - ( t - b d t - t =
0 1 1 , , ...., =
( ; )
t h L ( )
t e )
( ) ,
t = 0 (cid:229) ng truy n ễ ố ớ ể ị ườ ứ l (đ
c a chính c u trúc xung kim ề l); l (t) bi u th cho biên đ , pha và tr đ i v i xung thu th
ấ
ổ ự ủ ể ể Trong đó
l (t), l (t), t
ộ
t bi u th cho tr ,
ễ t bi u th cho s thay đ i theo th i gian
ờ
ị
ị
d (.) bi u th cho hàm Delta Dirac, L bi u th cho s đ
ố ườ truy nề
ng ể ể ị ị + Tín hi u đ u ra b ng tích ch p tín hi u đ u vào kênh v i đáp ng xung b ¥ = ( ) ( ) ( , ) y t x ( ) ( , )
h t t =
d x t h t t t ˜ t (cid:242) - ¥ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 92 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Mô hình kênh trong mi n th i gian Dt Dt Dt x(t) Dt t l t Dt Dt t (L 2) L 1 L 2 - = -
(L 1)
b
-
L 1 0=t
0
b
0 1 =t
b
1 - = -
b
L 2- 0Q 1Q L 2-Q L 1-Q y(t) (cid:229) (cid:229) (cid:229) GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 93 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Mô hình kênh trong mi n t n s • Nguyên t c:ắ + Th c hi n bi n đ i fourier đáp ng xung kim kênh trong mi n 1
- L 2 ' 2 [ ' j f j f ( )]
t = ¥ - p t - p t t t ( , ) h f ( ', )
t h t e t =
d ( , )
t e = (cid:229) (cid:242) h
0 - ¥ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 94 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Phân t pậ • Thông tin đ + Phân t p th i gian: Các ký hi u đ + Phân t p phân c c: Các ký hi u đ + Phân t p không gian: Các ký hi u đ n đi m thu theo đ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 95 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế • Phân t p không gian l Rx f S li u ra ố ệ K t ế
h pợ S li u
ố ệ
vào Tx Rx f Hình 3.7 Phân t p không gian ậ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 96 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ • Phân t p t n s + Đ ng th i cùng truy n m t tín hi u trên hai kênh Tx1 Rx1 SW f1 S li u vào ố ệ S li u ra ố ệ f2 Rx2 Tx2 GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 97 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế • Phân t p th i gian Hình 3.9 Phân t p th i gian ờ ậ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 98 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ 15. Xét m t máy phát phát x s c ạ óng mang có t n s 1850 MHz. Máy di đ ng đ ầ ố ộ ộ ượ đ t trên xe ô tô ch y v n t c 80 km gi . Tính t n s sóng mang t ạ ậ ố ặ ờ ầ ố i máy thu khi
ạ máy di đ ng ti n
ộ ế th ng đ n
ẳ ế máy phát? (a) 1850,000010 MHz; (b) 1850, 000120 MHz; (c) 1850,000137MHz 16. (Ti p). Tính t n s sóng mang t ầ ố ế i máy thu khi máy di đ ng r i xa máy phát
ạ ộ ờ (a) 1850,000118MHz; (b) 1850,000220MHz; (c)1849,999863MHz 17. (Ti p). Tính t n s sóng mang t ầ ố ế i máy thu khi máy di đ ng chuy n đ ng vuông
ộ
ạ ể ộ ng sóng t góc v i ph
ớ ươ ớ
i. (a) 1850,000118MHz; (b) 1850,000220MHz; (c)1849,999863MHz; (d) 1850 MHz 18. Gi thi t đáp ng xung kim kênh đ ứ ế ả ượ ử ụ ể ậ tuy n v i tr tr i l n nh t là100 c s d ng đ l p mô hình cho các kênh vô
t c c đ nh là 64. Tìm m s. N u s nhánh tr đ ớ ễ ộ ớ ế ấ ễ ượ ố ị ế ố ng tr đa nhánh. ườ c a mô hình đ
ễ
ủ
(a) 1,3m s; (b)1,56m s; (c)1,5625m s; (d)1,625m s D GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 99 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 100 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ N i dung ch • 4.1 Gi • 4.2 Các tham s c b n c a anten • 4.3 Các ngu n b c xa nguyên t GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 101 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Vai trò c a anten GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 102 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 103 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Quá trình v t lý b c x sóng đi n t GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 104 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Quá trình v t lý b c x sóng đi n t • Kh o sát quá trình b c x b a M d c GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 105 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Hàm tính h = ) ) ur
.
i q j
, , , (
q j
f
q +
q j
f
j j + q 2 = +
q j ) ( ( ) 2 q j
, , , q j
f
q f
j • Hàm biên đ t q j
, = = ( ) q j
, F ; 1 F
m ax ) f
( f m ax GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 106 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Đ th tính h - Thang bi u di n có th theo thang th p phân hay thang logarit 1,0 0,75 0,50 0,25 q o -60 -30 30 60 90 0 -90 GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 107 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Đ r ng đ th tính h • Là góc gi a hai h q q 00 0 q
2 q
( ) 1 3 dB 2/maxP 2 maxP 090 02q 2/maxP 0 0 180 GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 108 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế + Công su t b c x (P • Hi u su t anten S h = = a 1
P
th + P
P
a 1 P S = P I R
. 21
2 m S S Ả www.ptit.edu.vn Trang 109 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ H s tính h • H s tính h + Là t s gi a m t đ công su t c a anten t ( ) q j
, S q j
2
E , = = ( ) ( ) ; q j
D , q j
, D ; 2 S 0 0 2 = q j ( ) ( ) )
= ( ) (
E
( (cid:219) q j
, E . q j
F , D . , , E
m ax q j
D F
m
ax ( ) q j
, S = = h ( )
h ( ) q j
, G . . D , a q j
a S 0 GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 110 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ ng h ng c a anten omni-directional và anten có h ng Đ th ph
ồ ị ươ ướ ủ ướ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 111 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Tr kháng vào + Thu n tr R đ c tr ng cho thành ph n năng l a = = + Z R jX va va va U
I a Hình 4.7. M ch tr kháng t ng đ ng c a anten ở ạ ươ ươ ủ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 112 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Ch n t + Là ph n t Eq k Ie Ie Ie Hj Hj q Eq r l Eq y Ie Ie j Hj x đi n trong không gian ấ ử ệ ứ ạ ủ Hình 4.8. Phân b dòng đi n trong ch n t ố ệ ấ ử Hình 4.9. B c x c a ch n t
doự
t
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 113 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Ch n t q ) j ikr e q = e
I l sin ( ) i V m
/
q E
q r = ikZ
p
4
0 E
j - = 0 H q ikr e = q H e
I l sin i j j ik
p
4 r - GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 114 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Ch n t q j f e
Z I l
. q
. .sin .
i
q = f e
Z I l
. = q j = F q
sin c onst = j q = q j
,
)
) q
. . sin
(
( )
) F c
onst c onst Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 115 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Ch n t a) Trong không gian b) T a đ c c ộ ự ọ z F(q ); j = const y q Eq x j F(j ) = 1;q = const ồ ị c) T a đ vuông góc
ộ ọ F(q ) F(j ) 1,0
0,8
0,6
0,4
0,2 1,0
0,8
0,6
0,4
0,2 j 0 q 0 00 00 1800 3600 1800 3600 Hình 4.10. Đ th tính
ng c a dipol đi n
h ướ ủ ệ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 116 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Ch n t 2 2 e p p 2 p p
l e 2 3 = = j (cid:230) (cid:246) (cid:231) ‚ E x H ds P d r
. q q
sin =
d q q
sin d Z I
l S (cid:242) (cid:242) (cid:242) (cid:242) (cid:231) ‚ 1
2 E
q
Z 4 s 0 0 0 2 e 2 p Z I Ł ł e = P (cid:230) (cid:246) S (cid:231) ‚ l
l 3 + Đi n tr b c x Ł ł 2 (cid:230) (cid:246) e = R S Z l
l
3 (cid:231) ‚ Ł ł 2 ( r
.4 . 2 = = + H s tính h
) ( q j
, D . q
sin )
p
q j
,
Z P
. 3
2 = 3 / 2 D
m ax S GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 117 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Ch n t z Hq k a) Im Ej Im Ej Hq q r l y Im Hq j Im Ej x t trong không gian t ứ ạ ủ ấ ử ừ ự Hình 4.11. Phân b dòng t trong ch n t ố ừ ấ ử Hình 4.12. B c x c a ch n t
do GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 118 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Ch n t j ikr e = - q m
I l sin i V m
/ ( ) E
j j ik
p
4 r - = E
q 0
= H 0 j ikr e = q H m
I l sin i q q ik
p
4 . Z r - GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 119 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Ch n t q m f q
. .sin .
l I i
q m = f I = q j = F q
sin c
onst = j q = q j
,
)
) q
. . sin
l
(
( )
) F c
onst c onst GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 120 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Ch n t a) Trong không gian b) T a đ c c ộ ự ọ z F(q ); j = const y q Eq x j ồ ị F(j ) = 1;q = const c) T a đ vuông góc
ộ ọ F(q ) F(j ) 1,0
0,8
0,6
0,4
0,2 1,0
0,8
0,6
0,4
0,2 j 0 q 0 00 00 1800 3600 1800 3600 Hình 4.13. Đ th tính
ng c a dipol t
h ướ ủ ừ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 121 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Ch n t m e I ZI= 2 m 2 p I m = P (cid:230) (cid:246) S (cid:231) ‚ l
l Z
3 Ł ł 2 m = ( ) (cid:230) (cid:246) W G 1/ l
l p
2
Z
3 S (cid:231) ‚ Ł ł 2 ( r
.4 . 2 = = + H s tính h
) ( q j
, D . q
sin )
p
q j
,
Z P
. 3
2 = 3 / 2 D
m ax S GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 122 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Nguyên t M(q ,j ) ikr e = - j - q ) os c q
os +a E
q i
q r
Im
y e
I lc
x y Ie x r
ikr e = j + ( ) sin 1 ac q
os i E
j j e
I l
x • Tr
ikZ
p
4
ikZ
p
4 r x - j (
q q j
, q f
q z z = - • Hàm tính h
)
=
j
e
c
ZI lc
os +a
os
x
(
) ) (
( j
sin q
ac os +
1 i q j
, f j j e
ZI l
x ) = ) ( F
q y j ) sin q
os = ) ( q j
, x F
j q GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 123 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ 10. Xác định hệ số hướng tính (theo dBi) của một anten có tính hướng tạo nên mật độ công suất tại điểm xem xét là
3mW/m2 khi mà anten vô hướng tạo nên mật độ công suất cũng tại điểm đó là 0,5m W/m2. (a) 30,8 dBi; (b) 33,8 dBi; (c) 35,8 dBi; (d) 37,8 dBi 11. Xác định hệ số khuếch đại (theo dBi) của anten có hệ số hướng tính là 40 và hiệu suất làm việc 60%. (a) 13,8 dBi; (b) 15,8 dBi; (c) 17,8 dBi; (d) 20,8 dBi ng đ ng (theo dBW và dBm) c ươ ươ ủa một anten có hệ số hướng tính 43 dBi, 12. Xác định công suất bức xạ đẳng hướng t
hiệu suất 70% và công suất đầu vào anten là 5 W. và hệ số hướng tính là 200. (a) 45,44 dBW và 75,44 dBm; (b) 48,44 dBW và 78,44 dBm; (c) 45,44 dBW và 78,44 dBm; (d) 48,44 dBW và 75,44 dBm
13. Một anten có điện trở bức xạ 20W , điện trở tổn hao 0,5W
a, Xác định hiệu suất của anten: (a) 87,56 %; (b) 90,56 %; (c) 95,56 %; (d) 97,56 % b, Xác định hệ số khuếch đại: (a) 22,4 dBi; (b) 22,6 dBi; (c) 22,8 dBi; (d) 22,9 dBi 14. Một anten có công suất bức xạ 65W, công suất tổn hao 5W và hệ số hướng tính là 500. a, Xác định hiệu suất của anten: (a) 90,86 %; (b) 92,86 %; (c) 95,86 %; (d) 97,86 % b, Xác định hệ số khuếch đại: (a) 26,6 dBi; (b) 26,7 dBi; (c) 26,8 dBi; (d) 26,9 dBi GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 124 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 125 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế N i dung ch • 5.1 Gi • 5.3 Các tham s c a ch n t • 5.5 H hai ch n t GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 126 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Khái ni mệ • Là m t c u trúc g m hai v t d n hình d ng tùy ý • T l z a) b) Hình 5.1 S t ng quan gi a ch n t đ i x ng và đ ng dây song hành ự ươ ấ ử ố ứ ữ ườ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 127 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ • T + Khác bi = ( ) ) { } z I I .sin (
k l z z b - đi m b ng . ệ ở ể ụ Ib là biên đ dòng đi n
ộ
l: là đ dài m t nhánh ch n t
ộ ấ ử ộ + Phân b đi n tích
b ) } { , z 0 >
z .cos (
k l
. (cid:236) - (cid:239) (cid:239) = (cid:237) Q
z b ) } { (
+
k l
. .cos <
z 0 z , (cid:239) - (cid:239) (cid:238) Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 128 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Q Q I I b) l = 0,5l a) l =
0,25l I Q c) l = 0,675l đ i x ng Hình 5.2 Phân b dòng đi n và đi n tích trên ch n t
ệ ấ ử ố ứ ố ệ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 129 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế q • Xác đ nh c + Chia ch n t l r1 dz M ro l z q r2 các thông s tính tr ố ứ ạ ủ D dz r Hình 5.3 Mô t
ch n t đ i x ng trong không gian t ả
ấ ử ố ứ ng b c x c a
ườ
do
ự GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 130 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ >> l ikr
1 = q sin e i i
q dE
1 - zc q
os - ikr
2 zc q
os = q do r
= -
r
0
= +
r
0 r
1
r
2 sin e dE i i
q 2 I dz
z
l r
2 + T ng h p c = + = - { dE dE dE ; I I .sin z 1 2 z b ikzc os ikzc q
os ikr
0 q
+ ) { } ) }
( =
dE i q
.sin .sin (
k l z e
. e e i
.
q - - - - ikr
0 ) ) { } =
dE i q
sin .sin (
k l z e
. (
q
.2cos kz.cos i
q p
60 .
I dz
.
b
l
.
r
0
p
60 .
I dz
.
b
l
.
r
0 - GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 131 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế l ) (
q
cos klcos cos kl I I b b ikr
0 ikr
0 = = - - - ( ) ur
E ur
=
d E i . e
. i e
. . f q j
, i
.
q q
sin 60
r
0 60
r
0 0 (cid:242) I b = j ( ) ur
E q j
, . f 60.
r
0 ˇ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 132 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Hàm tính h • Hàm tính h q ) - (
cos kl = = ( ) ( ) q j
, f q
f )
q
sin q l 2 ( ) 2 k.l x q ) ) cos x 1 » - (cid:219) (
=
f q
sin 2 2 q = ( ) F q
sin GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 133 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Hàm tính h 2 p q cos cos p
cos p
cos q
.cos 2 2 q = = ( ) f (cid:230) (cid:246) (cid:230) (cid:246) - (cid:231) ‚ (cid:231) ‚ Ł ł Ł ł q sin 2
q
sin p 2 q 2cos .cos (cid:230) (cid:246) p + ( ) cos 1 q = = ( ) f (cid:231) ‚ Ł ł q
.cos
q 2
q
sin GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 134 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Hàm tính h - T i h GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 135 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Hàm tính h • Đ th tính h 90o 90o 180o 0o 180o 0o 0o 180
o c) l £
0,5l b) l £
0,25l a) l £
0,1l 90o 90o q q q ồ ị ươ Hình 5.4 Đ th ph
ng
đ i
h
ng c a ch n t
ấ ử ố
ủ
x ng trong m t ph ng E
ẳ
ặ ướ
ứ 180o 180o 0o 0o e) l £ l d) l £
0,75l q q GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 136 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Tr kháng sóng, tr kháng vào (cid:230) (cid:246) = Z 276.lg f D
r (cid:231) ‚ Ł ł + Ch n t = Ø ø (cid:230) (cid:246) - W ( ) Z 120 ln 1 A 2
l
r (cid:231) ‚ Œ œ Ł ł º ß l l = ( ) Ø ø (cid:230) (cid:246) - W Z 120 ln E A p (cid:231) ‚ Œ œ Ł ł r
. º ß GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 137 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Tr kháng sóng, tr kháng vào ( ) iZ cotg k l
. vA A = R vA S ) ( b
kl + Tr kháng vào c a ch n t = + = ( ) Z R jX iZ .cotg kl vA vA vA A ( ) R
2
sin b
lk S - l ) GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 138 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ ) • Tr kháng vào
) XVA(W RVA(W 400 800 l/r =60 300 700 l/r =40 200 600 100 500 0 400 l/r=60 - 100 300 l/r=40 200 - 200 l/r=20 l/r =20 - 300 100
0 - 400 -100 0,2 0,4 0,6 0,7 1,0 1,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 0 l Hình 5.5. S ph thu c c a Z ộ ủ ự ụ l ng n (l < ắ ở Nh n xét:
ậ
- Ch n t
ấ ử /4): cotg là (+) nên ZVA là (-) Tr kháng vào mang tính dung l n a sóng (l = M ch c ng h ng n i ấ ử ử ộ ạ ưở ố - Ch n t /4): cotg = 0 nên ZVA = RVA = 73,1 W l có ( /4 < l < l ấ ử ở ả ti pế
- Ch n t /2): cotg là (-) nên ZVA là (+) Tr kháng vào mang tính c m l Ả Ề ng song ấ ử ộ ạ ưở - Ch n t /2): cotg = 0, sin = 0, nên ZVA = ¥ M ch c ng h
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ị
Ạ Trang 139 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 toàn sóng (l =
Ộ Ế Ễ www.ptit.edu.vn
song Công su t b c x , đi n tr b c x , h s tính h z ds = r2sinq dq dj • Công su t b c x = = = r S ds E H ds . . . dP tb h h q S y dj + Công su t b c x c a ch n t j 2 p p 2 2 q ) (
cos klcos (
cos kl 2 = q q j P x
sin r d d - Ø ø ZI
p
8 b
2 2
r )
q
sin j = = q
0 0 2 p q Œ œ S (cid:242) (cid:242) º ß ) ) (
cos klcos (
cos kl 2 = q j ( ) P 30 I d
. b q sin - Ø ø º ß ˇ S (cid:242) 0 GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 140 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Công su t b c x , đi n tr b c x , h s tính h ) Rbxb(W 250 200 = 150 P 2
I R
.
b b 1
2 100 2 p q S S ) ) (
cos klcos (
cos kl 50 = q R 60 - Ø ø º ß b q
sin 0 S (cid:242) 0 0,25 0,5 1,0 0,75 Gi m Rả - Khi l > l
- Đi n tr b c x dao đ ng c c đ i S l Ị www.ptit.edu.vn Trang 141 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế • H s tính h 2 2
p ( ) q j
, E r
.2 . = ( ) q j
, D Z.P 2 p = = S ( ) ( ) - D 1 cos kl D
m ax 2 p Z
R
. b S q p GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 142 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế lhd 2l = l /2 (cid:230) (cid:246) = l tg
. l
p k l
.
2 Im Im (cid:231) ‚ hd Ł ł Hình 5.8. Chi u dài th c và chi u dài hi u d ng ụ ệ ề
ự
c a ch n t đ i x ng ề
ấ ử ố ứ ủ - Ch n t lhd = l GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 143 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ + » B c x s t » Theo lý thuy t ph n x sóng ph ng, quan h dòng: I Ie Im Ie h h Et’ Et’ Et’ Et Et Et h Eq ’ Ej ’ h Eq Ej E0 E0’ nh g Hình 5.9. Nguyên lý
ng
ả ươ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 144 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ M đ i x ng c ấ ử ố ứ có dòng đi n ng ệ ượ D h r0 = ng đ tr ng t i M cách xa ch n ộ ườ ạ ấ ị D E F
.
0
0 D ườ
) - Coi là hai ch n t
pha
- Xác đ nh c
(
tử
E
1 ) (
cos kl D - ( )
D = F
0 )
) ( .cos r2 h j D (
cos kl.sin
(
1-cos kl
( )
) 2 . k h .sin i px = E 2 E R e
px 1 j - D D ( ) i 2 . k h .sin - D px + = ( ) E +
1 =
E E
1 2 E F
.
0
0 R e
px Ø ø D Œ œ º ß ấ ử ố ứ ặ đ i x ng đ t
Hình 5.10. Ch n t
n m ngang trên m t đ t
ặ ấ ằ = j ( ) ( ) E +
1 R 2 R cos k h
2 . .sin E F
.
0
0 +
2
px px px D - D ng c a ch n t ộ ườ ủ ấ ử ở ướ ng đ tr
ườ
): hàm tính h ướ trong m t ph ng kh o sát
ẳ ả ng b c x c c đ i
ạ
ứ ạ ự
ấ ử
ặ
đ i x ng trong không gian t ng đ tr do ng chu n hóa c a ch n t
ẩ
ng c a ch n t
ủ
ộ ườ h
ủ
ấ ử ố ứ ự D : h E0: c
F0(D
E1: biên đ c
ướ ộ ườ
ng kh o sát
ả GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 145 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế + Ch n t j p ( ) D D Ø ø ( +
2 1 cos E 2 E F
.
0 º ß E
0
)
D = ( ( -2k.h.sin
) F sin k h
. .sin D 90o 180o 180o =
0o =
0o h = 0,25 l ; s = h = 0,5 l ; s = ¥ D D ¥ Hình 5.11. Đ th tính h đ i x ng đ t n m ngang trên m t đ t (mp H) ồ ị ặ ấ ủ ấ ử ố ứ ng c a ch n t
ặ ằ
ướ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ề
Ạ
Ả Ị www.ptit.edu.vn Trang 146 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế D c
oskl D - ( ) ( ) D D ) c
os kh sin F D =
F
0 F
0 )
) D c ( )
D = ( ) E 2 E F
.
0 90o 90o D 180o 180o =
0o =
0o l= 0,25l ; h = l ; s = l= 0,25l ; h = 0,75l ; s = D D ¥ ¥ Hình 5.12. Đ th tính h ng c a ch n t ồ ị ướ ấ ử ố ứ đ i x ng đ t th ng đ ng trên m t đ t (mp H)
ứ ặ ấ ủ ẳ ặ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 147 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ + Quan h dòng trong hai ch n t a2 - là tỷ số biên độ dòng điện của chấn tử 2 và chấn tử 1 y
i 2 2 = a e
2 y 2 - góc sai pha của dòng điện trong chấn tử 2 so với dòng trong chấn tử 1 I
I
1 M M q E q H z z 2l d d b) M t ph ng H ặ ẳ a) M t ph ng E ặ ẳ đ i x ng đ t song song g n nhau Hình 5.13. H hai ch n t
ệ ấ ử ố ứ ầ ặ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 148 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ + C ng đ tr = + M ikr q y
i ikd cos 2 = - q ) ( - ) (
+
. 1 E . e f
1 a e
2 r q y
i ikdc os 2 q + Hàm tính h
( ) = +
1 f e k a e
2 l GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 149 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế q ikd ikd ikd q ikd cos cos
2 - (cid:230) (cid:246) q
cos
2 q = + ) f = +
1 e e e e k (cid:231) ‚ Ł ł q ikd cos
2 = ( ) e
. f k = Ø ø º ß )
) q
2cos kd/2 .cos
( ) f Ø ø k = q ( ( q
2cos kd/2 .cos
}
) (
q
(
q
{
arg f )
q
kd/2 .cos k º ß q = – = cos .cos 1 kd q
.cos p
2 n n 0,1, 2,... =
max (cid:230) (cid:246) (cid:219) (cid:231) ‚ Ł ł q = = cos 1 n max d
l p
n
2
kd l
n
.
d £ (cid:219) £ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 150 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế B c x c a h hai ch n t p q = cos .cos 0 kd q
.cos (
+
2 2
n )
1 =
n 0,1, 2,... =
min kd
2 2 + p + ( ( )
1 2 n )
l
1 . 2 n (cid:230) (cid:246) (cid:219) (cid:231) ‚ Ł ł q = = cos 1 n min d
l kd 2 d 1
2 £ (cid:219) £ - GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 151 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ B c x c a h hai ch n t
a) y = c) y = 90o b) y
180o 0o
0o d/l = 1/4 90
o 180
o d/l = 1/2 ồ ị ướ ng
ươ
đ t
ấ ử ặ d/l = 1 Hình 5.14. Đ th ph
h
ủ
song song v i nhau ng c a hai ch n t
ớ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 152 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Tr kháng vào, đi n tr b c x c a h hai ch n t Z11 Z22 Ia1 Ia2 (1/a).e-iy .Z12 aeiy .Z12 e2 + Tr kháng vào c a m i ch n t Hình 5.15. S đ t ng đ ng h hai ch n t ơ ồ ươ ươ ấ ử ệ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 153 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Tr kháng vào, đi n tr b c x c a h hai ch n t ng ấ ử ế ươ y
i a 2 = ae = I
I a 1 e
1
e
2 I Z
1 11
a
I Z
2
a 22 I Z
a
2
12
+
I Z
1
a 21 ở ấ ử ng h hai ch n t ươ ỗ ấ ử = = + Z Z y
i
ae Z v
1 11 12 e
1
I = + = Z y
i
e Z Z - 22 12 v 2 1
a 1
a
e
2
I 2 = + = + = + a
R Z iX Z R 11 11 11 22 22 22 12 = + 12
+ ) R Z a R c ( y
os X iX
R
+
y
sin ) i X Z
(
a R sin os 11 v
1 12 12 +
11 y
12 iX
12
y
X c
12 - Ø ø º ß = + y + + + ) ( Z R ( os X y
sin ) i X R sin os v 2 22 R c
12 12 22 y
12 y
X c
12 1
a 1
a Ø ø - Œ œ º ß GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 154 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Tr kháng vào, đi n tr b c x c a h hai ch n t bx = P
bx I *
a
1 a = + ) y
os X y
sin P
bx
1 R
11 (
a R c
12 12 - Ø ø º ß I *
a a 2 = + + ) ( R y
cos X y
sin P
bx 22 2 R
12 12 Ø ø Œ œ º ß 1
a I *
a
1 + = + = + 2
a R R
11 P
bx P
bx 1 P
bx 2 22 y
2aR cos
12 Ø ø º ß = + + 2
a R I
a
1
2
y
2aR cos
12 R
bx 0 R
11 22 GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 155 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Ch n t a 2 = y
. i
a e I
I a
1 a) b) Z11 Z22 Ia1 Ia2 Ia1 e1 (1/p ).e-iy .Z12 aeiy .Z12 X2đc X2đc d Hình 5.16. a) Ch n t ghép; b) S đ t ng đ ng ấ ử ơ ồ ươ ươ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 156 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Ch n t + I Z
a
1 11 12 e
1 + = -
2
a = - = + + ( ) 0 I Z iX a 2 22 2dc I Z
2
a 21 Z
+ ) I
I 12
iX Z R
12
(
+
i X i.X
12
+
X R a
1 2 dc 22 22 2 dc 22 + = a 2 X
+ + ) 2
R
12
(
X 2
12
X R 22 2 dc 2
22 (cid:219) + X X 22 2 dc 12 y = +
p arctg arctg X
R R 12 22 + Tr kháng vào và đi n tr b c x - = ( ) Z Z ; Z 0 0 v
1 11 =
1
v =
e
2 Z
+ 2
12
iX 2 - = Z
+ j 22
2
a R
. dc
2 . .cos R
bx 0 R
11 22 a R
12 - GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 157 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ C p đi n b ng dây song hành • Ch n t 2l = l /2
l1 l1 l2 l2 D A A l /4 2 ) sin kl D C R Z R
v AA 2
AA d (
73,1 C » » 2l = l /2 l1 l1 ng đ ng Hình 5.19. Ti p đi n ki u song song và m ch t
ể ệ ế ạ ươ ươ l2 l2 • Ch n t A A l /4 d2 A O C A D O d1 O O C Hình 5.20. Ti p đi n ki u song song ki u T và m ch t ng đ ng ế ể ệ ể ạ ươ ươ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 158 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ C p đi n b ng dây song hành • Ch n t /2 = R R=
4 292 '
bx bx A A C A A _ + C Hình 5.21. Ch n t vòng d t và m ch t ng đ ng ấ ử ẹ ạ ươ ươ l W GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 159 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế O ’ I2 I1 O b a b ’’ a I2 ’’ I2 I2 I1 (b) (a) Hình 5.23. C p đi n tr c ti p ự ệ ế ấ Hình 5.24. C p đi n có b ph i h p
ệ ố ợ ấ ộ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 160 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Thi I1 I2 (a) a b a o b
o l1 I1 I c d I2 l ’/2 l2 = l1+l ’/2 GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 161 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế 13. Một chấn tử đối xứng có chiều dài toàn bộ 50 cm, công tác ở tần số 300 MHz.
Xác định chiều dài hiệu dụng của nó? (a) 32 cm; (b) 35 cm; (c) 40 cm; (d) 45 cm; định điện trở bức xạ của chấn tử? 14. Số liệu nh bài 13, xác
(a) 70,1 W ư
; (b) 73,1W ; (c) 80,1W ; (d) 83,1W ; ịnh trở kháng vào của chấn tử? ; (d) 80,1W ; (c) 73,1W ; 15. Số liệu nh bài 13, xác đ
ư
; (b) 70,1W
(a) 65,1 W
16. Điện trở bức xạ của chấn tử vòng dẹt có giá trị bằng bao nhiêu?
(a) 210 W ; (d) 310 W ; (b) 250 W ; (c) 292 W ; GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 162 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 163 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ N i dung ch • 6.1 Gi • 6.2 Anten nhi u ch n t • 6.3 Anten loa • 6.4 Anten g GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 164 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Đ c đi m truy n lan sóng ‚ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 165 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Yêu c u v i anten • H s tính h • Búp sóng ph nhụ • H s b o v l n • D i t n công tác r ng: Truy n đ • Ph i h p tr kháng t • K t c u ch c ch n, đ b n cao GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 166 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Dàn ch n t l GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 167 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Dàn ch n t
l /2 - - + + l /2 - + - + - + - + - + - + b) a) GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 168 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Dàn ch n t = 0o 180o D GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 169 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Anten Yagi l + M t ch n t + Các ch n t
+ Đ t song song v i nhau trên m t m t ph ng • Ti p đi n cho ch n t P Ch n tấ ử
d n xẫ
ạ 30o 90o A D Ch n tấ ử
ph n xả
ạ 180o 0o z Ch n tấ ử
ch đ ng
ủ ộ 270o 330o GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 170 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Anten Yagi (2) • Nguyên lý ho t đ ng y
j 2 = a e
. I
I
1 + ( ) X 2
R
12 2
22 = a + R X 2
22 2
22 12 22 y p
= + arctg arctg X
R X
R
12 22 - + 2l > l + 2l < l GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 171 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Anten Logarit chu kỳ 1 1 2 t = = = = = =
.. = =
... d
1
d d
d d
n
d l
1
l l
n
l 2 3 n 2 l
2
l
3 n + Đ t song song v i nhau trên m t m t ph ng - - GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 172 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế t a d5 d2 d1 l6 l5 l3 l4 l2 l1 Phiđ ơ
c p đi n
ệ
ấ a GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 173 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Anten Logarit chu kỳ (3) + T n s kích thích là f W + Ti p đi n so le, các ch n t + Mi n b c x c a anten ch y u t o b i ch n t 1 f . n ( t ln n )
ln.1 =(cid:247) f
f
1 (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) - (cid:231) ł Ł GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 174 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Anten khe n a sóng • Nguyên lý ho t đ ng + D i tác d ng c a s c đi n đ ng đ t vào khe, trong khe s xu t hi n z
e (cid:230) (cid:246) I U
2 sin z m
day bkhe l
2 E
e - (cid:231) ‚ Ł ł /2 + Tr l y c
os c
os c
os Ø ø (cid:230) (cid:246) - (cid:231) ‚ Œ œ Ł ł - kl
2 ikr = x e i E
j U
p q
sin bkhe
r Œ œ Œ œ Œ œ º ß q c
os c
os c
os Ø ø (cid:230) (cid:246) - (cid:231) ‚ Œ œ kl
2 kl
2 ikr = - H i e q U
bkhe
p
Z r q
sin Ł ł - Œ œ Œ œ Œ œ º ß GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 175 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ p q l= c
os c
os l • Khe có 2 ikr 0 = i e E
j U
p khe
r 2
q
sin
p (cid:230) (cid:246) (cid:231) ‚ Ł ł - q c
os c
os ikr = - H i e q U
0
khe
p
Z r 2
q
sin (cid:230) (cid:246) (cid:231) ‚ - Ł ł x a) b) j z y q GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 176 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ B c x c a b m t đ • Bài toán t ng quát ( ) y
j x y
, = = ) ( H , )
x y e
, x (
i H f x y
x 0 i H f
0
x m z
e S y x Sóng ph ng ẳ
kích thích q GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 177 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 178 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 179 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế b) a) c) GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 180 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Nguyên lý ho t đ ng • Mô t L R z O 2R0 2f 0 C loaổ Mi ng loa ệ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 181 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế + Ch n góc m thích h p
( R l
0,15 ) 2
R
02
l
2, 4 + Đ th tính h ‡ - =00 q GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 182 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Nguyên lý • Anten g GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 183 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Anten Parabol + M t ph n x : Hình parabol tròn xoay v i h s ph n x cao. a) b) Tiªu ®iÓm GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 184 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Anten Parabol (2) + Tính ch t quan h c g b) a) B A A 0 d F r Y F O z f O h O’ Y 0 Y GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 185 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế Anten Parabol (3) • Các tham số l q = q = q=
2 + Đ th tính h q=
2 3 dB 1 3 dB 1 2 2 70
d 21
fd 3 dB Búp chính Các búp phụ G Búp
ng cượ 0 dB 2q 1/2 0 1800 - 1800 GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 186 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ Anten Parabol (4) (cid:230) (cid:246) = D l ‚ Ł ł + + lg20 dBi D d lg20 f 4,20 m GHz 2 d = h G p
= (cid:231) (cid:230) (cid:246) p h
4 S
l
2 l ‚ = + + h + G dBi
( ) 20 lg d 20 lg f 10 lg 20, 4 ( ) ( ) m GHz Ł ł GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 187 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ M t s lo i anten g • Anten Cassegrain (anten hai g GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 188 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế M t s lo i anten g • Anten Gregorial Ph n x ph ả ạ ụ Loa ti pế
sóng ả ạ Đ ng kính 5,5 m Ph n x chính
ườ c th hi n
ể ệ
300 Anten đ
ựơ
t i góc ng ng
ạ ẩ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 189 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ 6. Một anten parabol đường kính 5m có hiệu suất làm việc 0,65 làm việc tại tần số 6GHz. Tìm diện tích mặt mở hiệu dụng của anten
(a) 12,76 m2; (b) 13,76m2; (c) 14,76m2; (d) 15,75m2 7. Số liệu nh bài 6, tìm h
ư ệ số khuếch đại của anten. a ) 45,1dBi; (b) 46,1dBi; (c) 47,1dBi; (d) 48,1dBi 8. Số liệu nh bài 6, xác đ
ư ịnh độ rông búp sóng chính. a ) 0,50; (b) 0,7 0; (c) 1,50; (d) 1,7 0 9. Một anten parabol đường kính 3m có hiệu suất làm việc 0,55 làm việc tại tần số 2GHz. Tìm diện tích mặt mở hiệu dụng của anten.
a ) 2,9 m2; (b) 3,5 m2; (c) 3,9 m2; (d) 4,5 m2 10. Số liệu nh bài 9, tìm h
ư ệ số khuếch đạicủa anten. a ) 33,4dBi; (b) 35,4dBi; (c) 37,4dBi; (d) 39,4dBi 11. Số liệu nh bài 9, xác đ
ư ịnh độ rông búp sóng chính. a ) 2,50; (b) 3,0 0; (c) 3,50; (d) 3,7 0 ng parabol có h 12. Một anten g ươ ệ số khuếch đại là 50 dBi, hiệu suất làm việc 60%. Tính góc nửa công suất. a ) 0,440; (b) 0,540; (c) 0,640; (d) 0,740 13. Một anten có góc nửa công suất bằng 20. Xác định hệ số khuếch đại khi biết hiệu suất làm việc của anten là 55%. a ) 30,2dBi; (b) 35,2dBi; (c) 38,2dBi; (d) 40,2dBi GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 190 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ ươ ng 0,9 m; hi ng parabol có
ệu suất làm việc 0,55 đặt cách anten phát 50 km nhận được công suất – 70 dBW. 14. Một anten phát có hệ số khuếch đạilà 40 dBi, anten có công suất phát là bao nhiêu để anten thu g
đường kính miệng g
ươ
Giả thiết sóng truyền trong không gian tự do. a ) 0,5 mW; (b) 0,5 W; (c) 0,9 mW; (d) 0,9W ệ số khuếch đạilà 40 dBi, hiệu suất làm việc 60%, làm việc tại tần số 4GHz.Tính đường ươ 15. Anten g
kính miệng g ng parabol có h
ươ
ng. a ) 3,08 m; (b) 3,28 m; (c) 3,58 m; (d) 3,78 m 16. Số kiệu nh bài 15, tính đ
ư ộ rộng búp sóng q 3dB. a ) 1,50; (b) 1,70; (c) 2,50; (d) 2,70 ng 1,5m. Tính công su 17. Một anten phát có hệ số khuếch đạilà 30 dBi, công suất phát của anten là 5W. Ở cự ly 50 km đặt một anten thu
g
ươ ất anten thu nhận được. ươ ường kính miệng g
ng parabol có đ
a ) 1,13 pW; (b) 1,13m W; (c) 1,13 mW ; (d) 1,13 W 18. Số liệu nh bài 17, tính t
ư ổn hao truyền sóng trong không gian tự do khi truyền từ anten phát đến anten thu. a ) 60,45dB; (b) 63,45dB; (c) 65,45dB; (d) 66,45dB ng parabol có h 19. Một anten g ươ ệ số khuếch đại là 30 dBi, hiệu suất làm việc 60%. Tính góc nửa công suất. a ) 4,380; (b) 5,380; (c) 6,380; (d) 7,380 20. Một anten có góc nửa công suất bằng 1,20. Xác định hệ số khuếch đại khi biết hiệu suất làm việc của anten là 55%. a ) 35,7dBi; (b) 40,7dBi; (c) 42,7dBi; (d) 45,7dBi GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 191 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ế Ễ GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 192 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế N i dung c b n GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 193 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ế GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ Ả Ề Ị www.ptit.edu.vn Trang 194 B MÔN: VÔ TUY N – KHOA VI N THÔNG 1 Ộ Ễ Ếệ
ộ ộ
ầ
ấ
ự
ả
B: Đ r ng băng t n tín hi u
: Băng thông nh t quán
B
c
: Tr i doppler c c đ i
f
ạ
d
T: Chu kỳ ký hi uệ
ả ễ
ươ
t : Tr i tr trung bình quân ph
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ
Ả
ng
Ị
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.4 Các phân b Rayleigh và Rice
ố
tính ch t th ng kê thay đ i theo th i gian
ố
ổ
ờ
ấ
ể
c a tín hi u phadinh ph ng
• Đ c s d ng đ mô t
ử ụ
ệ
ượ
ủ
ả
ẳ
ố
ng bao c a t ng hai tín hi u có phân b Gauss
ố ườ
ủ ổ
ố
ệ
• Là phân b đ
vuông góc
ậ ộ
ấ
(3.10)
ế
ủ
ệ
ệ
ẫ
ườ
ng c a tín hi u thu c a t ng thành ph n
b : Bi n ng u nhiên c a đi n áp đ
: Giá tr trung bình quân ph
ươ
ị ủ b
ng bao tín hi u thu, r: giá tr c a
ủ
ủ ừ
ệ
ầ
ị
Gauss
2: Công su t trung bình theo th i gian c a tín hi u thu
ủ
ờ
ệ
ấ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.4 Các phân b Rayleigh và Rice
ố
ố
ố
ị
• Giá tr trung bình c a phân b rayleigh
ủ
(3.11)
ng sai c a phân b rayleigh (thành ph n công su t
ươ
ủ
ố
ầ
ấ
xoay chi u)ề
(3.12)
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.4 Các phân b Rayleigh và Rice
ố
ố
c khi tín hi u
ố ườ
ượ
ẹ
ậ
ệ
thu có thành ph n n đ nh v
t tr i, (LoS – Line of Sight)
ng bao phadinh ph m vi h p, nh n đ
ạ
ượ ộ
ầ ổ
ị
ng x p ch ng lên tín hi u v
ầ
ườ
ồ
ệ
ế
t tr i
ượ ộ
• Hàm m t đ xác xu t
ấ
ậ ộ
(3.13)
ộ ỉ
t tr i
ệ ượ ộ
ộ ậ
ủ
ả ế
ạ
A: Biên đ đ nh c a tín hi u v
(.): Hàm Bessel c i ti n lo i m t b c không
I
0
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.4 Các phân b Rayleigh và Rice
ố
ố
ng đ
c mô t
b ng th a s K
ườ
ượ
ả ằ
ừ ố
• Phân b Rice th
ố
(3.14)
K 0: Suy thoái thành kênh Rayleigh
K ¥
: Kênh ch có đ
ng tr c ti p
ự
ườ
ế
ỉ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.5 Mô hình kênh
ề
ờ
ng: Đ c tr ng toán h c b ng b l c tuy n tính
ườ
ộ ọ
ọ
ế
ằ
ờ
ư
ặ
ng tr )
ễ
thay đ i theo th i gian (đ
ư
ổ
ặ
ằ
ườ
ứ
(3.15)
ứ
ớ
ệ
ệ
ằ
ậ
ầ
ầ
kim kênh
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.5 Mô hình kênh
ờ
ề
Hình 3.6 Mô hình kênh vô tuy n di đ ng b ng đ
ng tr đa nhánh
ộ
ế
ằ
ườ
ễ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.5 Mô hình kênh
ề ầ
ố
ễ t
+ S thay đ i th i gian tr
ờ
ẫ
ế
ố
ự
tán th i c a kênh khi n kênh mang tính ch n l c t n s
ế
d n đ n thay đ i t n s f’, nghĩa là
ổ ầ
ọ ọ ầ
ố
ứ
ổ
ế
ề
ổ
ờ ủ
ệ
th i gian
ự
ờ
(3.16)
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.6 Phân t pậ
ượ
ộ ậ
ườ
ồ
ờ
ề
ng đ c l p đ đ t
ng
ng truy n không t
ượ
c đ tin c y truy n d n cao (các đ
ề
c truy n đ ng th i trên nhi u đ
ậ
ề
ườ
ể ạ
ươ
ộ
ề
ẫ
đ
quan nhau)
ậ
ờ
ệ
ượ
ề
ả
th i gian khác nhau đ m b o tính đ c l p (mã hóa và đan xen)
ờ
ả
ả
+ Phân t p t n s : Các ký hi u đ
ố
ượ
ầ
ố ộ ậ
ầ
ệ
nhau m t kho ng b ng đ r ng băng t n nh t quán)
ộ ộ
ằ
ả
c truy n phân tán trong các kho ng
ộ ậ
c phát
hai t n s đ c l p (cách
ở
ấ
ầ
c phát
ở
hai phân c c chéo nhau
ự
ượ
ệ
đ m b o tính đ c l p
ả
ự
ộ ậ
ng đi đ c l p
ế
ể
ệ
ộ ậ
nhau (s d ng nhi u anten phát ho c thu đ t
ườ
kho ng cách đ xa)
ặ ở
ề
ặ
ủ
ả
ậ
ộ
ậ
ả
ậ
ử ụ
SIMO: Single Input Multiple Output
MISO: Multiple Input Single Output
MIMO: Multiple Input Multiple Output
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.6 Phân t pậ
ặ
ng th ng đ ng
ứ
ẳ
ng quan nhau
ả
ươ
ả
ờ
ộ
ệ
ồ
ờ K t h p tín hi u
ế ợ
ệ
ậ
+ S d ng hai anten tr lên cho thu ho c phát
ở
ử ụ
- B trí cách nhau > 5
theo ph
ố
ươ
- Kho ng cách đ m b o tín hi u đi trên hai kênh không t
ệ
ả
+ Đ ng th i cùng truy n m t tín hi u trên hai kênh
ồ
- Do hai kênh đ c l p nên không b phadinh đ ng th i
ượ
các anten đ nh n đ
ng pháp s d ng ph bi n, ch ng đ
Là ph
c c phadinh ph ng và
ề
ộ ậ
ể
ậ
ử ụ
ị
t
ệ ố
ố
t
ừ
ươ
ượ
ả
ẳ
c tín hi u t
ổ ế
ử ụ
phadinh l a ch n, th
ự
ọ
ườ
ng s d ng phân t p không gian thu
ậ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.6 Phân t pậ
ố
hai t n s khác nhau
ố
ầ
ng quan phadinh
ậ ầ
ử ụ
- Các t n s ph i có kho ng cách đ m b o không t
ả
+ S d ng hai c p máy thu/phát làm vi c
ệ ở
ả
ả
ặ
ố
ầ
ả
ươ
v i nhau
ớ
ạ
ế
ộ ậ
ệ
ộ
ờ
- T o nên hai kênh vô tuy n đ c l p
ồ
- Do hai kênh đ c l p nên không b phadinh đ ng th i
ồ
ờ K t h p tín hi u
ế ợ
ệ
ượ
ậ
Là ph
t
ừ
ươ
ứ ạ
ố
ấ
ị
c tín hi u t
ệ
ề
ộ ậ
ể
ử ụ
t
các máy thu đ nh n đ
ệ ố
ng pháp s d ng không hi u qu t n s , ph c t p trong c u
ả ầ
hình, hi u qu trong ch ng phadinh l a ch n
ọ
ệ
ự
ố
ả
Hình 3.8 Phân t p t n s
ậ ầ
ố
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.6 Phân t pậ
ờ
ả
ờ
ắ
ờ
ậ
- Phadinh sâu x y ra trong th i gian ng n gây l
+ Phân tán th i gian tín hi u phát đ kh c ph c l
ệ
ắ
i c m
ỗ ụ
i c m
ụ ỗ ụ
ơ
ể
i trong kho ng th i gian r ng h n
ờ
ả
ng tuy n d n trung bình
ẫ
ề
ầ
ằ
- Phân tán các l
ộ
Duy trì ch t l
ở
+ Th c hi n b ng k thu t đan xen tín hi u tr
ệ
ự
ng pháp hi u qu trong vi c ch ng l
Là ph
ươ
ỗ
ấ ượ
ỹ
ệ
ậ
ả
ệ
ố
ệ
giá tr đ m b o yêu c u
ướ
ỗ
ả
ị ả
c khi phát
i kh i, đ
ượ
ố
ử ụ
c s d ng ph
ổ
bi nế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
3.7 Câu h i và bài t p
ỏ
ậ
ng 3
Bài t p ch
ậ
ươ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
CH
NG 4
ƯƠ
LÝ THUY T CHUNG V ANTEN
Ế
Ề
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
N I DUNG
Ộ
ng 4: (5)
ộ
ươ
i thi u
ớ
ệ
ố ơ ả
ủ
ứ
ồ
ố
• 4.4Câu h i và bài t p
ậ
ỏ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
ủ
t b b c x sóng đi n t
ra không gian và thu nh n sóng đi n
ệ ừ
ệ
ậ
t
ế ị ứ ạ
không gian bên ngoài
máy phát thành sóng đi n
ệ
ệ
ế
ầ ừ
ệ
• Là thi
t
ừ ừ
+ Anten phát: Bi n đ i tín hi u đi n cao t n t
ổ
do lan truy n trong không gian
t
t
ừ ự
ề
ng sóng đi n t
trong không gian thành
ượ
ệ ừ
+ Anten thu: T p trung năng l
ậ
ế
tín hi u đi n cao t n đ a đ n máy thu.
ầ
ư
ệ
ệ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
• Các lo i anten
ạ
Hình 4.2. M t s lo i anten
ộ ố ạ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.1 Gi
ứ ạ
ậ
i thi u
ệ
ớ
ệ ừ
ng có các đ
ng s c không b ràng bu c v i các đi n tích
• Đi n tr
ng xoáy
ệ
ườ
+ Là đi n tr
ườ
ệ
ườ
ứ
ớ
ộ
ệ
ị
b n thân chúng khép kín.
t o ra nó mà t
ạ
ự ả
ệ ạ
ng bi n thiên, đi n tr
ế
ệ
ườ
ả
• Đi u ki n t o sóng đi n t
ệ ừ
ề
+ Quy lu t c a đi n t
tr
ệ ừ ườ
ậ ủ
ng bi n đ i. B n thân t
tr
ổ
ế
ừ ườ
ng xoáy m i. Quá trình l p l
ặ
ườ
ớ
ng xoáy bi n thiên s
ẽ
ế
i sinh ra m t
ng bi n đ i l
ổ ạ
ộ
ế
c hình
đ
i và sóng đi n t
ừ ượ
ệ
tr
ừ ườ
ạ
sinh ra t
đi n tr
ệ
thành
ề
Hình 4.3. Quá trình truy n lan
sóng đi n tệ ừ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
ứ ạ
ệ ừ
ậ
ứ ạ
ả
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.2 Các tham s c b n
ố ơ ả
ngướ
ng đ tr
ộ ườ
ụ
ộ
ườ
ả
ự
• Khái ni m: Là hàm s bi u th s ph thu c c a c
ố ể
ướ
)
b c x b i anten theo h
ứ
đ iổ
(
ị ự
ả
(
(4.1)
ệ
ạ ở
ur
f
ng
ủ
ng kh o sát khi c ly kh o sát là không
ur
.
i
q
, j
: Góc b c x c a anten (góc ph
ng v và góc ng ng)
ứ ạ ủ
ươ
ẩ
ị
ng b c
ướ
ệ ủ
ộ
ị
ộ ườ
ứ
ng biên đ : Bi u th quan h c a biên đ tr
ả
ng kh o sát v i c ly kh o sát không đ i
ổ
ả
ạ
(4.2)
ể
ớ ự
)
• Hàm tính h
x theo h
ướ
ur
(
f
ộ ươ
ẩ
ố
)
(4.3)
ng đ i (chu n hóa)
(
q j
,
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.2 Các tham s c b n
ố ơ ả
ng
ồ ị
ng đ i c a biên đ tr
ng
ổ ươ
ố ủ
ộ ườ
ể
ả
ướ
,j
ộ ề
ộ ự
ứ ạ
+ Đ c v t
ượ
- M t ph ng ch n v đ th là hai m t ph ng vuông góc đi qua h
ng b c
+ Là đ th không gian bi u th s bi n đ i t
ả
ặ ọ
ẳ
ị ự ế
ng kh o sát khi c ly kh o sát là không đ i
ổ
ự
) trên t a đ Đ các ho c t a đ c c
ọ
ặ
ướ
ứ
ọ
ẽ ồ ị
- V i t a đ c c, tr c chu n ban đ u ch n trùng v i tr c đ i x ng c a đ
ủ ồ
ớ ụ ố ứ
ọ
ầ
th , b t đ u
ướ
ồ ị
b c x theo h
ẽ ừ q
F(
ặ
ẳ
x c c đ i c a anten
ạ ự ạ ủ
ẩ
ớ ọ
ụ
ộ ự
ng c c đ i
ự ạ
ị ắ ầ ở ướ
ể
ể
h
ễ
ậ
ng
Hình 4.5. Đ ồ
th tính h
ướ
ị
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.2 Các tham s c b n
ố ơ ả
ng
ồ ị
ộ ộ
ướ
ng mà theo h
ướ
ng đó công su t b c x gi m
ấ ứ ạ ả
ng c c đ i gi m đ n “0”
ế
ự
ạ
ả
ữ
+ Góc b c x không (2
ứ ạ
ướ
): Công su t b c x h
ấ ứ ạ ướ
0
): Công su t b c x gi m m t
hay q
ứ
ấ
ấ ứ
ạ ả
ộ
+ Góc b c x n a công su t (2
ạ ử
1/2
3dB
n a so v i h
ớ ướ
ử
ng c c đ i
ạ
ự
ng b c x theo h
ng làm vi c
ể ệ
ượ
ứ ạ
ướ
ệ
• Th hi n tính t p chung năng l
ậ
ủ
Hình 4.6. Đ r ng c a
đ th tính h
ng
ộ ộ
ướ
ồ ị
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ố ơ ả
ệ
ấ ứ ạ
ng
ấ ứ
ạ
ượ
4.2 Các tham s c b n
Công su t b c x , đi n tr b c x , hi u su t
ấ
ệ
ở ứ ạ
S ): Là ph n công su t b c x thành năng l
ấ ứ
ầ
ạ
đi n tệ ừ
t b i v t d n,
): Công su t b tiêu tán do nhi
ị
ấ
ệ
ở ậ
ẫ
th
ệ
P
+ Công su t t n hao (P
ấ ổ
trong các l p đi n môi …
ớ
+ Công su t đ a vào anten:
ấ ư
= PS + P
a
th
ệ
ấ
(4.4)
ệ
• Đi n tr b c x :
ở ứ ạ
(4.5)
ệ
ở ứ ạ ặ
ư
+ Đi n tr b c x đ c tr ng cho kh năng b c x c a anten
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ
ứ ạ ủ
Ề
ả
Ị
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.2 Các tham s c b n
ố ơ ả
ng, h s tăng ích
ệ ố
ướ
ệ ố
ng
ệ ố
i m t h
ướ
ỉ ố ữ
ộ ướ
ấ ủ
ớ
ạ
ậ ộ
ộ
ẩ
ng xác đ nh v i
ị
ậ ộ
m t đ công su t c a m t anten chu n khi hai anten đ t cùng v trí và
ị
ấ ủ
ặ
ng
ng ch n anten vô h
công su t b c x nh nhau. Anten chu n th
ướ
ư
ấ ứ ạ
ườ
ọ
ẩ
)
(4.6)
(4.7)
ế
ệ ố
ị
• H s khuy ch đ i c a anten (tăng ích)
ạ ủ
ư
ư ệ ố
ướ
ấ ư
vào anten nh nhau và anten chu n có hi u su t b ng 1
+ Đ nh nghĩa nh h s tính h
ư
ng nh ng hai anten có công su t đ a
ẩ
ấ ằ
ệ
(4.8)
- H s tăng ích v a bi u hi n tính h
ừ
ệ ố
ệ
ể
ướ
ng, v a bi u th t n hao trên anten
ị ổ
ừ
ể
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.2 Các tham s c b n
ố ơ ả
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.2 Các tham s c b n
ố ơ ả
ở
i c a máy phát, tr s t
i đ c tr ng b i tr kháng vào c a
ả ủ
ị ố ả ặ
ở ở
ủ
ư
• Anten là t
anten
ng b c x thành sóng
ư
ở
ầ
ặ
ượ
ứ
ạ
ớ
ị
ầ
đi n tệ ừ
ệ
i ch đ làm vi c c a các thi
i
+ Đi n kháng X là do ph n tr
ầ
ng t
Tr kháng vào nh h
ưở
ả
ườ
ớ
ng g n, b ràng bu c v i anten (vô công)
ộ
t b n i t
ủ
ầ
ế ộ
ị ố ớ
ệ
ế
ở
anten
(4.9)
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ố
ấ ử ệ
ệ
d n đi n th ng, r t m nh, có đ dài l r t nh h n b
c
ỏ ơ
ộ
ấ
ả
ướ
ồ
đi n (dipol đi n)
ầ ử ẫ
ệ
ệ
ẳ
sóng. Dòng đi n phân b đ u c v biên đ và pha
ố ề
ấ
ả ề
ộ
z
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ồ
ố
đi n (dipol đi n)
ấ ử ệ
ệ
ặ
ẳ
ườ
ng (
ng (
)
• Kh o sát tr
ả
+ T n t
ồ ạ
+ T n t
ồ ạ
i đi m M
ng t
ạ
ể
ườ
i vecto đi n tr
ườ
ệ
ng trong m t ph ng t
tr
i vecto t
ặ
ừ ườ
ng trong m t ph ng đi n tr
ẳ
ệ
tr
ừ ườ
(4.10)
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ố
ấ ử ệ
ồ
đi n (dipol đi n)
ệ
ng t
ườ
ạ
i đi m M
ể
ệ
ẳ
ng phân c c đ
ự
ng ch có thành ph n H
• Kh o sát tr
ả
+ Nh n xét
ậ
- Tr
ườ
tr
ườ
ng b c x c a dipol đi n là tr
ườ
ạ ủ
tr
ng ch có thành ph n E
ừ ườ
ứ
ỉ
ng th ng, đi n
ườ
ầ
ầ
ỉ
ệ
và t
, m t
ẳ
- M t ph ng E trùng v i m t ph ng kinh tuy n ch a tr c ch n t
ẳ
ớ
ế
ấ ử
ặ
ặ
ẳ
ứ
ớ ụ
ớ
ế
ặ
ặ
ẳ
- T i m i đi m vecto E và H có pha gi ng nhau nên năng l
ụ
ph ng H trùng v i m t ph ng vĩ tuy n vuông v i tr c ch n t
ấ ử
ượ
ố
ể
ạ
ng b c x là
ứ ạ
ng th c
ự
(4.11)
(4.12)
ỗ
năng l
ượ
+ Hàm tính h
ngướ
)
(
= -
q j
,
)
(
(
(
ng trong m t ph ng E, vô h
ng trong m t ph ng
ườ
ướ
ẳ
ặ
ướ
ẳ
ặ
ng b c x có h
ứ ạ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ
Ả
- Tr
H
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ố
ồ
đi n (dipol đi n)
ấ ử ệ
ệ
ườ
• Kh o sát tr
ả
+ Đ th tính h
ồ ị
ng t
i đi m M
ạ
ể
ng
ướ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ố
ồ
đi n (dipol đi n)
ấ ử ệ
ệ
i đi m M
ể
• Kh o sát tr
ả
ạ
+ Công su t b c x
(
ng t
ườ
ấ ứ ạ
1
)
2
(4.13)
ệ
ở ứ ạ
p
2
(4.14)
ệ ố
ng
ướ
2
E
1
h
2
(4.15)
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ồ
ố
t
(dipol t
ấ ử ừ
th ng, r t m nh, có đ dài l r t nh h n b
c sóng.
ả
ỏ ơ
ấ
ướ
+ Là ph n t
Dòng t
)
ừ
d n t
ầ ử ẫ ừ ẳ
ừ
ố ề
ấ
ộ
phân b đ u c v biên đ và pha
ả ề
ộ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ồ
ố
t
(dipol t
ấ ử ừ
)
ừ
)
ẳ
ặ
ng (
ườ
q )
ng (
• Kh o sát tr
ả
+ T n t
ồ ạ
+ T n t
ồ ạ
i đi m M
ng t
ạ
ể
ườ
i vecto đi n tr
ườ
ệ
ng trong m t ph ng t
tr
i vecto t
ặ
ừ ườ
ng trong m t ph ng đi n tr
ẳ
ệ
tr
ừ ườ
(4.16)
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ồ
ố
t
(dipol t
ấ ử ừ
)
ừ
ng t
ườ
ạ
i đi m M
ể
ườ
ẳ
ệ
ng b c x c a dipol t
ạ ủ
ng ch có thành ph n E
ng phân c c đ
ự
ng ch có thành ph n H
• Kh o sát tr
ả
+ Nh n xét
ậ
- Tr
ườ
tr
ườ
ứ
ỉ
là tr
ườ
tr
ừ ườ
ầ
ỉ
ng th ng, đi n
ầ
, m t
ớ
ế
ẳ
ấ ử
ặ
ph ng E trùng v i m t ph ng vĩ tuy n vuông v i tr c ch n t
ừ
j và t
- M t ph ng H trùng v i m t ph ng kinh tuy n ch a tr c ch n t
ặ
ẳ
ẳ
ứ
ớ ụ
ụ
ấ ử
ặ
ẳ
ớ
ế
ặ
(4.17)
(4.18)
+ Hàm tính h
ngướ
)
(
=
q j
,
)
(
(
(
ng trong m t ph ng H, vô h
ng trong m t ph ng
ườ
ng b c x có h
ứ ạ
ướ
ẳ
ặ
ướ
ặ
ẳ
- Tr
E
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ồ
ố
t
(dipol t
ấ ử ừ
)
ừ
ườ
• Kh o sát tr
ả
+ Đ th tính h
ồ ị
ng t
i đi m M
ạ
ể
ng
ướ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ồ
ố
t
(dipol t
ấ ử ừ
)
ừ
i đi m M
ể
• Kh o sát tr
ả
ạ
+ Công su t b c x
ng t
ườ
ấ ứ ạ
(4.19)
(4.20)
+ Đi n d n b c x
ẫ
ứ ạ
ệ
(4.21)
ệ ố
(4.22)
ng
ướ
2
E
1
h
2
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.3 Ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ồ
ố
z
b c x h n h p
ố ứ ạ ỗ
ợ
ườ
ng b c x
ứ ạ
(
b c
ố ứ
ngướ
)
i
Hình 4.14. Nguyên t
x h n h p
ạ ỗ ợ
ng chu n hóa
ẩ
• Hàm tính h
ướ
(
q
j
os
os +a
c
c
q j
,
+
a
1
(
+
ac
1
+
a
1
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
4.4 Câu h i và bài t p
ỏ
ậ
ng 4
Bài t p ch
ậ
ươ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
CH
NG 5
ƯƠ
CH N T Đ I X NG
Ấ Ử Ố Ứ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
N I DUNG
Ộ
ng 5: (9)
ộ
ươ
i thi u
ớ
ệ
đ i x ng trong không gian t
do
ấ ử ố ứ
ự
• 5.2 B c x c a ch n t
ứ ạ ủ
đ i x ng
ố ủ
ấ ử ố ứ
ng c a m t đ t lên b c x c a ch n t
đ i x ng
ưở
ứ ạ ủ
ặ ấ
ấ ử ố ứ
ủ
• 5.4 nh h
Ả
đ i x ng đ t g n nhau
ệ
ấ ử ố ứ
ặ ầ
đ i x ng
ấ ử ố ứ
ấ
• 5.6 C p đi n cho ch n t
ệ
ậ
• 5.7 Câu h i và bài t p
ỏ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
ạ
ồ
ố
ậ ẫ
ẳ
ặ
ướ
gi a n i v i ngu n đi n cao t n
c gi ng nhau, đ t th ng hàng trong không gian
ầ
ố ớ
ồ
ệ
ộ ấ
+ Kích th
+
Ở ữ
ấ ạ
ử ụ
ư
ỉ
• S d ng nh anten hoàn ch nh, hay c u t o nên anten ph c t p
ứ ạ
Phân b dòng đi n
ố
ệ
ng quan ch n t
đ i x ng và đ
ng dây song hành
ươ
ấ ử ố ứ
ườ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
Phân b dòng đi n
ố
ệ
đ i x ng và đ
ng dây song hành
ươ
ấ ử ố ứ
ườ
ng quan ch n t
tệ
ấ ử
i d ng sóng đi n t
ố
ứ ạ
ệ ừ
xa (r >>
ố
ượ
ấ ử ả
ở
ả
ng quan. Phân b dòng đi n trên ch n t
ấ ử ố ứ
l ): Coi là
đ i x ng có d ng sóng
ạ
- Thông s phân b L, C thay đ i d c theo ch n t
ổ ọ
- Năng l
ng b c x ra không gian d
ướ ạ
l ), đi m kh o sát
+ V i ch n t
m nh (d << 0,01
ớ
ể
t
ệ
ố
ươ
đ ngứ
(5.1)
ố ệ
(5.2)
k I
.
w
.
i
k I
.
w
.
i
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ả
Ạ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
Phân b dòng đi n
ố
ệ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng trong không gian t
do
ứ ạ ủ
ấ ử ố ứ
ự
5.2 B c x c a ch n t
• Bài toán
do
ề
ng t
i M cách ch n t
2l đ t trong không gian t
>> l
r
góc
đ i x ng chi u dài
ạ
ườ
ự
, l p v i tr c ch n t
ớ ụ
ặ
ấ ử
ấ ử
ậ
+ Ch n t
ấ ử ố ứ
+ Kh o sát tr
ả
0
ng đ tr
ị
ườ
ộ ườ
. M i ph n t
t
ng
ầ ử ấ
r t nh dz <<
ỏ
ầ ử ươ
ỗ
đ
đi n
ổ
ng
thành các ph n t
ấ ử
ng v i m t ch n t
ươ
ấ ử ệ
ộ
ớ
- Chi u dài dz
ề
- Kho ng cách r
ả
- M t đ dòng không đ i I
ậ ộ
z
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
do
ự
ứ ạ ủ
ườ
dz nhánh 1 và 2 gây ra t
i M
ườ
ạ
(5.3)
5.2 B c x c a ch n t
đ i x ng trong không gian t
ấ ử ố ứ
• Xác đ nh c
ng đ tr
ng
ộ ườ
ị
+ Tr
ng do ph n t
ầ ử
p
60
I dz
z
l
r
1
p
60
ng đ tr
ợ
ổ
ườ
ộ ườ
ầ ử
)
(5.4)
ng do hai ph n t
(
k l
.
(5.5)
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.2 B c x c a ch n t
đ i x ng trong không gian t
do
ứ ạ ủ
ấ ử ố ứ
ự
ộ ườ
ng đ tr
ng do toàn b ch n t
gây ra t
i M
• Xác đ nh c
ị
+ Đi n tr
ệ
ườ
ườ
ng
ộ
ấ ử
ạ
(5.6)
(5.7)
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng
ố ủ
ướ
5.3 Tham s c a ch n t
ấ ử ố ứ
ng
ng và đ th tính h
ồ ị
ướ
ng biên đ
ướ
ộ
(
cos klcos
(5.8)
Trong m t ph ng H vuông góc v i tr c ch n t
ớ ụ
ẳ
ặ
ng ch ph thu c vào “k.l”, (hay chi u dài t
là h ng s , hàm tính
ố
ng đ i l/
h
ụ
ỉ
ấ ử
ề
có
ươ
ằ
ố l )
ướ
+ Ch n t
ộ
/4
ấ ử
ắ
(5.9)
ng n: l <
(
<
x
(5.10)
ng
ở ặ
ẳ
ng t
ng
ch n t
ướ
m t ph ng H vuông góc v i tr c ch n t
ứ
ụ
, c c đ i
, vô
ng
ươ
ướ
đi n: Có h
ấ ử ệ
ẳ
m t ph ng E ch a tr c ch n t
ấ ử
h
ạ ở ướ
ấ ử ự
ớ ụ
- T
h
vuông v i tr c
ự
ở ặ
ớ ụ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng
ố ủ
ướ
5.3 Tham s c a ch n t
ấ ử ố ứ
ng
ng và đ th tính h
ồ ị
ướ
ướ
ng biên đ
n a sóng :
ộ
l = l
/4
• Hàm tính h
+ Ch n t
ấ ử ử
p
=
k l
.
(5.11)
c sóng:
l = l
/2
+ Ch n t
ấ ử ả
=
p
k l
.
(5.12)
sin
- Đ th h p h n
ơ
ồ ị ẹ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.3 Tham s c a ch n t
đ i x ng
ố ủ
ấ ử ố ứ
ng
ướ
ng và đ th tính h
ồ ị
ướ
ộ
ướ
dài:
ng biên đ
l > l
ượ
ệ
ệ
ư
c pha, do đó
ng đi nh ng
ề ườ
ng t ng gi m (búp
ng đ tr
• Hàm tính h
+ Ch n t
/2
ấ ử
Trên m i nhánh xu t hi n dòng đi n ng
ấ
ỗ
- T i h
ng vuông góc, không có sai pha v đ
ạ ướ
ệ
ộ ườ
ườ
ổ
ả
dòng đi n ng
chính thu h p l
ạ ướ
ượ
ụ
ệ
c pha nên c
ượ
i)
ẹ ạ
ng có sai pha v đ
c bù tr nh
ờ
ừ
sai pha v dòng đi n nên xu t hi n các búp ph (búp ph l n
ề
ụ ớ
l = l
d n). Khi
ệ
, b n búp ph tr thành b n búp chính.
ng đi thì sai pha đ
ề ườ
ấ
ụ ở
ố
ố
ầ
ng c a ch n t
đ i x ng ph thu c vào chi u dài
ấ ử ố ứ
ụ
ủ
ộ
ề
Tính h
ướ
l
đi n ệ
l
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng
ố ủ
ướ
5.3 Tham s c a ch n t
ấ ử ố ứ
ng
ng và đ th tính h
ồ ị
ướ
ng c a ch n t
đ i x ng trong m t ph ng E
ồ ị
ướ
ấ ử ố ứ
ủ
ặ
ẳ
90o
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.3 Tham s c a ch n t
đ i x ng
ố ủ
ấ ử ố ứ
ở
ở
ở
+ Tr kháng sóng dây song hành
• Tr kháng sóng
ở
(5.13)
ả
ẫ
đ i x ng thông s đi n dung phân tán thay đ i
ổ
ố ệ
l
D: Kho ng cách tâm hai dây d n
r: Bán kính dây d nẫ
ấ ử ố ứ
- V i l ớ £
(5.14)
(công th c Kesenich)
- V i l >
ớ
ứ
(5.15)
E: H ng s
le (= 0,577)
ố Ơ
ằ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.3 Tham s c a ch n t
đ i x ng
ố ủ
ấ ử ố ứ
ở
ở
ng dây song hành h m ch đ u cu i có tr kháng vào
• Tr kháng vào
ở
+ V i đ
ở ạ
ố
ở
ầ
(5.16)
ớ ườ
= -
X
đ i x ng năng l
ng b c x ra không gian nên có thành ph n
ượ
ứ
ầ
ạ
đi n tr b c x đ u vào đóng vai trò thu n tr
+ Ch n t
ấ ử ố ứ
ệ
ầ
ở
(5.17)
ở ứ ạ ầ
R
2
sin
ấ ử
ủ
ở
(5.18)
(V i l < 0,75
ớ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.3 Tham s c a ch n t
đ i x ng
ấ ử ố ứ
ố ủ
Tr kháng sóng, tr kháng vào
ở
ở
ở
vA vào l
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng
ng
5.3 Tham s c a ch n t
ấ ứ ạ
ấ ử ố ứ
ở ứ ạ ệ ố
ố ủ
ệ
ướ
ấ ứ ạ
ệ
(5.19)
+ Công su t b c x qua di n tích ds
ấ ứ ạ
2
E
Z
2
ấ ứ ạ ủ
ấ ử
(5.20)
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng
ng
5.3 Tham s c a ch n t
ấ ứ ạ
ấ ử ố ứ
ở ứ ạ ệ ố
ố ủ
ệ
ướ
ở ứ ạ
i đi m b ng
• Đi n tr b c x
ệ
+ Xác đ nh t
ạ
ị
ụ
ể
d
.
(5.21)
Nh n xét
ậ
- Khi l/l
nh , gi ng dipol đi n, tăng l làm cho dòng đ ng pha
ồ
ố
ỏ
ệ
/2, xu t hi n dòng đi n ng
c pha
tăng Tăng RS
ấ
ệ
ượ
ệ
ở ứ
ự
đ dài là b i s ch n l n
ộ ố
ẵ ầ
ự
ộ
ạ
ệ
ạ ở ộ
ộ ố ẻ ầ l
/4
đ dài là b i s l
/4, c c ti u
l n
ể ở ộ
GI NG VIÊN: PH M TH THÚY HI N
Ạ
Ả
Ề
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ố ủ
đ i x ng
ng
5.3 Tham s c a ch n t
Công su t b c x , đi n tr b c x , h s tính h
ấ ứ ạ
ấ ử ố ứ
ướ
ở ứ ạ ệ ố
ệ
ng
ệ ố
ướ
(
)
(5.22)
ng
= –
/2, tăng l D tăng
h
ạ ở ướ
ứ ạ
ự
Nh n xét:
ậ
- Khi l/l
- Khi l/l
£
> 0,675: Tăng l D gi m do c c đ i chính gi m
0,675: B c x anten c c đ i
ự
ả
ạ
ả
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.3 Tham s c a ch n t
đ i x ng
ố ủ
ấ ử ố ứ
ề
ụ
ủ
ươ
ươ
Chi u dài hi u d ng
ệ
+ KN: Là chi u dài t
ề
ố ồ
ấ ử
ủ
có dòng đi n
ệ
th t
ấ ử ậ
ng đ
ằ
phân b đ ng đ u và b ng dòng đi n đ u vào c a ch n t
ề
v i di n tích phân b dòng đi n t
ng.
ng c a m t ch n t
ộ
ầ
ệ
ng đ
ươ
ệ ươ
ớ
ố
ệ
(5.23)
ng n
th t)
ấ ử ậ
ộ
ề
Nh n xét:
ậ
- Ch n t
ấ ử
ắ : Coi tgx = x lhd = l (chi u dài m t nhánh ch n t
n a sóng: tg = 1
/p
ấ ử ử
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ng c a m t đ t lên b c x c a ch n t
đ i x ng
ứ ạ ủ
ấ ử ố ứ
ủ
ưở
5.4 nh h
Ả
Ph
ươ
ươ
ng th c, các v t d n
g n nh h
ng t
ườ
ậ ẫ ở ầ ả
ự
ưở
i s
ớ ự
c xác đ nh b ng ph
ưở
ủ
ươ
ả
ặ ấ
ng
ng pháp nh g
ả
+ Ch n t
trong môi tr
ấ ử
b c xứ ạ
nh h
Ả
- Tác d ng c a dòng th c p xác đ nh t
ặ ấ ượ
ứ ấ
ị
ị
ằ
ươ
ươ
ấ ử ả
ớ
ươ
nh c a ch n t
ng
th t qua m t phân cách gi a hai môi tr
ng c a m t đ t đ
ụ
ủ
ủ
ấ ử ậ
ặ
ng pháp nh g
ng v i m t ch n t
ộ
ườ ch n t
ng
o là
ấ ử
ng đ
ữ
ả
nhả
ng v i h hai ch n t
có kho ng cách 2h đ t
ớ ệ
ấ ử
ả
ặ
ng đ
ứ ạ ẽ ươ
ươ
doự
trong không gian t
ạ
ả
ế
ệ
ẳ
a = It.R.eij
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng
ưở
ứ ạ ủ
ấ ử ố ứ
5.4 nh h
ủ
Ả
B c x c a ch n t
ứ ạ ủ
ặ ấ
ấ ử ố ứ
ặ ằ
ng c a m t đ t lên b c x c a ch n t
đ i x ng đ t n m ngang
r1
(5.24)
(5.25)
(5.26)
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng
ưở
ứ ạ ủ
ấ ử ố ứ
5.4 nh h
ủ
Ả
B c x c a ch n t
ứ ạ ủ
m t ph ng vuông góc v i tr c và đi qua
ng c a m t đ t lên b c x c a ch n t
đ i x ng đ t n m ngang
ặ ằ
ở ặ
ẳ
ớ ụ
ặ ấ
ấ ử ố ứ
đ t n m ngang nên
(D
có F
) = 1
tâm ch n t
ấ ử ặ ằ
ấ ử
0
ớ
ệ
ưở
+ V i m t đ t d n đi n lý t
ặ ấ ẫ
=
ng có R = 1 và
=
= p
)
(5.27)
(5.28)
F(D
ng c a m t đ t thông qua ch n t
nh
ưở
ặ ấ
ấ ử ả
ủ
) th hi n nh h
ể ệ ả
90o
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng
ứ ạ ủ
ưở
ấ ử ố ứ
5.4 nh h
ủ
Ả
B c x c a ch n t
ng c a m t đ t lên b c x c a ch n t
đ i x ng đ t th ng đ ng
ặ
ứ ạ ủ
ứ
ẳ
ng biên đ gi ng c a ch n t
đ i x ng (
và q
là góc
ặ ấ
ấ ử ố ứ
có dòng đi n đ ng pha
ệ
ủ
ướ
ồ
ộ ố
(5.29)
+ Hai ch n t
ấ ử
+ Hàm tính h
ph nhau)
ụ
(
)
(
D =
ấ ử ố ứ
(
c
os klsin
(
1-coskl os
(5.30)
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.5 H hai ch n t
đ i x ng đ t g n nhau
ấ ử ố ứ
ặ ầ
ệ
ệ
ứ ạ ủ
ng khác nhau ph i s d ng h ch n t
đ i
đ t g n nhau
ấ ử ặ ầ
ướ
ả ử ụ
ấ ử ố
ệ
B c x c a h hai ch n t
ể ạ
ứ
+ Đ t o anten có tính h
x ng đ t g n nhau
ặ ầ
ệ
ấ ử
(5.31)
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng đ t g n nhau
ấ ử ố ứ
ặ ầ
đ t g n nhau
ng t
ấ ử ặ ầ
i đi m kh o sát
ạ
ả
5.5 H hai ch n t
B c x c a h hai ch n t
ể
ệ
ộ ườ
(5.32)
ệ
ứ ạ ủ
ườ
uuur uur uur
E
E
E
1
2
ik e
.
p
4
ng t ng h p
ướ
ổ
ợ
(5.33)
Hàm này ph thu c các giá tr khác nhau c a d/
ụ
ủ
ộ
ị
2
.e-iy
và a
2
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ặ ầ
đ i x ng đ t g n nhau
đ t g n nhau
ấ ử ố ứ
ấ ử ặ ầ
ng h p dòng trong hai ch n t
đ ng biên, đ ng pha: a
= 1, y
5.5 H hai ch n t
ệ
B c x c a h hai ch n t
ệ
ườ
ợ
ồ
2
= 0
2
ấ ử ồ
q
cos
2
ứ ạ ủ
+ Tr
(
(5.34)
(5.35)
H ng b c x c c đ i
ạ
ứ ạ ự
ướ
kd
2
(5.36)
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.5 H hai ch n t
đ i x ng đ t g n nhau
ấ ử ố ứ
ặ ầ
ệ
đ t g n nhau
ứ ạ ủ
ệ
H ng b c x c c ti u
ứ ạ ự
ấ ử ặ ầ
ể
ướ
(5.37)
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.5 H hai ch n t
đ i x ng đ t g n nhau
ấ ử ố ứ
ặ ầ
ứ ạ ủ
ấ ử ặ ầ
ệ
ệ
đ t g n nhau
=
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng đ t g n nhau
ệ
ặ ầ
ấ ử
ở
ệ
5.5 H hai ch n t
ệ
ấ ử ố ứ
ở ứ ạ ủ
ng đ
ng h hai ch n t
• Tr kháng vào
ở
+ S đ t
ơ ồ ươ
ươ
ấ ử
ệ
ỗ
g m thành ph n tr kháng riêng và tr
ở
ở
ầ
ở
kháng t
ng h c a ch n t
lân c n
ủ
ỗ ủ
ươ
ấ ử
ấ ử ồ
ậ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng đ t g n nhau
ệ
ặ ầ
ấ ử
ở
ệ
5.5 H hai ch n t
ệ
ấ ử ố ứ
ở ứ ạ ủ
đ t lên hai ch n t
ng h nh h
ỗ ả
ưở
ớ
ự ế ặ
ấ ử
khi xét đ n t
i sđđ th c t
ầ
• Tr kháng vào
ở
+ Tr kháng t
ở
ươ
+
=
(5.38)
ng t
e1, e2: SĐĐ đ u vài hai ch n t
hỗ
Z11, Z22: Tr kháng riêng hai ch n t
Z12, Z21: Tr kháng t
ở
(5.39)
(5.40)
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng đ t g n nhau
ệ
ặ ầ
ấ ử
ở
ệ
5.5 H hai ch n t
ệ
ấ ử ố ứ
ở ứ ạ ủ
ệ
(5.41)
(5.42)
• Đi n tr b c x
ở ứ ạ
2
I R
.
2
I
1
2
I
2
2
(5.43)
(5.44)
- Đi n tr b c x c a h không ph thu c vào đi n kháng riêng và đi n
ụ
ộ
ệ
ệ
ệ
ệ
kháng t
ng h c a hai ch n t
ở ứ
ươ
ạ ủ
ỗ ủ
ấ ử
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng đ t g n nhau
ặ ầ
5.5 H hai ch n t
ch đ ng, ch n t
ấ ử
ấ ử ố ứ
th đ ng
ấ ử ụ ộ
ch đ ng: Đ c n i tr c ti p v i ngu n và t
ố ự
ệ
ủ ộ
ấ ử
ủ ộ
ượ
ớ
ồ
ế
ự ứ
b c x sóng
ạ
th đ ng: Không đ
c c p ngu n, ho t đ ng d a trên nguyên
ạ ộ
ự
ồ
ấ
ệ ừ Ngu n b c x th c p
ứ ạ ứ ấ
+ Ch n t
đi n tệ ừ
+ Ch n t
ấ ử ụ ộ
t c c m ng đi n t
ắ
ả ứ
ượ
ồ
(5.45)
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
đ i x ng đ t g n nhau
ặ ầ
5.5 H hai ch n t
ch đ ng, ch n t
ấ ử
ấ ử ố ứ
th đ ng
ấ ử ụ ộ
th đ ng
ấ ử ụ ộ
ệ
ủ ộ
+ Dòng trong ch n t
=
I Z
a
2
(5.46)
(5.47)
ở ứ ạ
ở
ệ
(5.48)
(5.49)
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.6 C p đi n cho ch n t
đ i x ng
ấ ử ố ứ
ệ
ấ
ệ
ấ
ằ
ki u Y
ấ ử ể
ki u T
ấ ử ể
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.6 C p đi n cho ch n t
đ i x ng
ấ ử ố ứ
ệ
ấ
ệ
ấ
ằ
ấ ử
vòng d t
ẹ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.6 C p đi n cho ch n t
đ i x ng
ấ ử ố ứ
ệ
ấ
C p đi n b ng cáp đ ng tr c
ụ
ồ
ệ
ấ
ằ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.6 C p đi n cho ch n t
đ i x ng
ấ ử ố ứ
ệ
ấ
t b bi n đ i đ i x ng dùng đo n cáp ch U
ế ị ế
ổ ố ứ
ữ
ạ
ộ ế ổ ố ứ
Hình 5.25. B bi n đ i đ i x ng ch
ữ
U
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
5.7 Câu h i và bài t p
ỏ
ậ
ng 5
Bài t p ch
ậ
ươ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
CH
NG 6
ƯƠ
ANTEN TRONG
THÔNG TIN VÔ TUY NẾ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
N I DUNG
Ộ
ng 6:
ộ
ươ
i thi u
ớ
ệ
ấ ử
ề
ngươ
• 6.5 Câu h i và bài t p
ậ
ỏ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
ề
ể
ặ
10m (30MHz ‚
300GHz)
ướ
ắ
• B c sóng c c ng n : 1mm
ự
i h n nhìn th y tr c ti p
ấ
ự
ả
ế
ạ
ế
• Truy n lan trong gi
ữ
ng b i các đi u ki n truy n sóng: Đ a hình, khí quy n
ớ ạ
tia tr c ti p và tia ph n x
ự
ề
ề
ệ
ể
ị
ề
+ S giao thoa gi
ự
+ nh h
ở
ưở
Ả
…
+ Hi n t
ng phading
ệ ượ
ngướ
• Phát/thu có h
ướ
ổ
+ H ng thông tin xác đ nh
+ T n hao truy n sóng r t l n
ề
ị
ấ ớ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.1 Gi
i thi u
ớ
ệ
ớ
ầ
ề
ẫ
các tr m vô tuy n lân c n
ng cao
ướ
ệ ố
+ Nâng cao hi u su t truy n d n
ệ
ấ
+ Gi m nhi u t
ế
ễ ừ
ả
ạ
ậ
ỏ
ệ ố ả
ệ ớ
c tín hi u ph r ng
ả ầ
ộ
ề
ượ
ổ ộ
ệ
t: Tránh hi n t
ng ph n x
ố ợ
ở
ố
ệ ượ
ả
ạ
ế ấ
ộ ề
ắ
ắ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.2 Anten nhi u ch n t
ấ ử
ề
đ ng pha
ấ ử ồ
đ i x ng toàn sóng: l =
/2
ấ ử ố ứ
ế
ặ
ắ
• C u t o
ấ ạ
+ Các ch n t
+ X p x p trên m t m t ph ng theo hàng và c t
ộ
+ Kho ng cách gi a các ch n t
/2
ẳ
ấ ử l
là
ộ
ữ
ả
ồ
ệ
ệ
• Ti p đi n: Ti p đi n đ ng pha
ế
ế
+ Ki u đ u chéo
ấ
+ Ki u song song
ể
ể
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.2 Anten nhi u ch n t
ấ ử
ề
đ ng pha (2)
ấ ử ồ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.2 Anten nhi u ch n t
ấ ử
ề
đ ng pha (3)
ấ ử ồ
ặ
ng gi ng ch n t
ng cao
• Đ c đi m làm vi c
ệ
ể
+ Đ th tính h
ướ
ồ ị
ấ ử ố ứ
đ i x ng nh ng có tính h
ư
ố
ướ
+ H ng b c x c c đ i t
ứ ạ ự
+ Đ b c x đ n h
ạ ơ
ạ ạ D
i
ng: K t h p v i m t ph n x , kho ng cách d =
ả
= 0 và p
ợ
ế
ướ
ớ
ặ
ả
ạ
h n.ơ
ướ
ể ứ
(0,2‚ 0,25)l
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.2 Anten nhi u ch n t
ấ ử
ề
ch đ ng: Vòng d t n a sóng sóng: l =
/4 (Z
=300W
)
• C u t o
ấ ạ
ộ
ấ ử
ẹ ử
ủ ộ
v
th đ ng: Ph n x và d n x
ả
ấ ử ụ ộ
ẫ
ạ
ộ
ạ
ẳ
ớ
ặ
ặ
ấ ử
ế
ệ
ch đ ng
ủ ộ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.2 Anten nhi u ch n t
ấ ử
ề
ạ ộ
/2: X
< 0, tính c m, I s m pha h n
ơ Ch n t
ấ ử
ớ
ả
ph n x
ả
ạ
22
d = (0,15‚ 0,25)l
/2: X
> 0, tính dung, I ch m pha h n
h
ng x
ơ Ch n t
ấ ử ướ
ậ
ạ
22
d = (0,1‚ 0,35)l
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.2 Anten nhi u ch n t
ấ ử
ề
có đ dài khác nhau, đ t
kho ng cách khác
ấ ử
ặ ở
ộ
ả
• C u t o
ấ ạ
+ Nhi u ch n t
ề
nhau
+ Kích th
c và kho ng cách anten thay đ i theo m t t l
g i là
ướ
ộ ỉ ệ ọ
ổ
ả
chu kỳ anten
ộ
ớ
ặ
ặ
ẳ
t c các ch n t
ấ ử
ế
+ Ti p đi n đ ng pha
• Ti p đi n cho t
ấ ả
ệ
ồ
ế
ệ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.2 Anten nhi u ch n t
ấ ử
ề
Anten Logarit chu kỳ (2)
= 0,95
max
= 100
min
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.2 Anten nhi u ch n t
ấ ử
ề
ạ ộ
= l
• Nguyên lý ho t đ ng
ố
ầ
ấ ử
ấ ử
ch đ ng
ủ ộ
: Ch n t
0
/2 đóng vai trò ch n t
0
l
0
)
ở
ở
ầ
ụ
ộ
ộ
ệ
ị
(tr kháng vào thu n tr = 73,1
ầ
khác có thành ph n đi n kháng, giá tr ph thu c đ dài so
c ng h
ng
+ Các ch n t
v i ch n t
ưở
phía tr
c (l < l
ấ ử
ấ ử ộ
ệ
ớ
ế
ấ ử
ướ
ả
ủ
ệ
ề
ch n t
h
ng x , các ch n t
phía sau (l > l
ấ ử ướ
ấ ử
ạ
ệ
ấ
ả
) tho mãn đi u ki n c a
0
) tho mãn đi u ki n ch n
ề
0
t
ử
c ng h
ng và m t vài
ủ ế ạ
ấ ử ộ
ở
ưở
ộ
ph n x .
ạ
ả
ề
ứ ạ ủ
lân c n.
ch n t
ấ ử
ậ
ố
ầ
• Công th c xác đ nh t n s làm vi c
ị
ệ
f
1
ứ
= -
t
n
n
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.3 Anten khe
ử
• C u t o
ấ ạ
ạ ộ
ụ
ẽ
ệ
ặ
ấ
ướ
các đ
ườ
ứ
ộ
ướ
ớ
ng vuông góc v i hai mép khe
ườ
ng d c theo khe cũng tuân theo quy lu t sóng
ủ ứ
ng s c đi n tr
ệ
ườ
ệ
ệ
ng h
ọ
+ phân b c a đi n tr
ố ủ
ậ
đ ngứ
+ khe t
ng đ
ng nh m t dây d n t
ươ
ư ộ
ẫ ừ
ươ
= -
ườ
ng b c x c a anten khe
ứ ạ ủ
kl
q
2
Hình 6.7. Anten khe n a sóng
ử
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.3 Anten khe
ng c a khe n a sóng
ươ
ướ
ử
ủ
• Đ th ph
ồ ị
ng h
x
ng h
ươ
ướ
ử
ủ
ng c a khe n a sóng
Hình 6.8. Đ th ph
a) trong m t ph ng H b) trong m t ph ng E
ặ
ồ ị
ặ
ẳ
ẳ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.4 Nguyên lý b c x m t
ứ ạ ặ
c kích thích b i tr
ng đi n t
ứ ạ ủ
ề ặ ượ
ở ườ
ệ ừ
ổ
Hình 6.15
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.3 Anten loa
C u t o
ấ ạ
ộ
• Thu c lo i anten b c x m t
ứ ạ ặ
ẫ
+ Là đo n ng d n sóng có m t đ u h .
ở
+ Mi ng ng d n sóng đ
ộ ầ
c m thon d n đ tr kháng sóng
ở
ể ở
ượ
ẫ
ầ
bi n đ i đ u.
ạ
ạ ố
ố
ổ ề
ệ
ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.3 Anten loa
ạ ộ
loa hình nón
ả
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.3 Anten loa
ng cao t n đ n c loa
ượ
ế
ầ
ẳ
ớ
• Nguyên lý
+ Năng l
ổ
+ Sóng phân kỳ theo thân loa t
+ T i mi ng loa năng l
ng sóng b c x ra không gian v i d ng
ượ
ệ
ạ
d ng sóng ph ng.
ở ạ
i mi ng loa.
ệ
ứ
ớ ạ
ạ
sóng c u.ầ
ọ
ở
ợ
ng
ồ ị
ướ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.4 Anten g
ngươ
ươ
ự
+ B b c x s c p: B c x ra sóng đi n t
v i m t sóng và
• D a trên nguyên lý làm vi c c a g
ạ ơ ấ
ng quang h c
ọ
ệ ừ ớ
ạ
ặ
h
ng truy n lan xác đ nh.
ệ ủ
ứ
ị
ổ
ế
ả
ộ ứ
ướ
ặ
ướ
+ M t ph n x : Bi n đ i thành sóng th c p v i m t sóng và
ng truy n lan theo yêu c u nh k t c u c a m t ph n x
ạ
ớ
ủ
ặ
ặ
ả
ề
ạ
h
ề
làm vi c theo nguyên lý g
ầ
ng quang h c.
ệ
ươ
ứ ấ
ờ ế ấ
ọ
ươ
ườ
ng có tính h
+ Sóng th c p là sóng ph ng, t p chung năng l
ng trong m t
ng cao
ướ
ậ
ng th
ứ ấ
ẳ
ượ
ộ
không gian h p.ẹ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.4 Anten g
ngươ
• C u t o
ấ ạ
+ B b c x s c p: S d ng anten ch n t
đ i x ng ho c anten
ộ ứ ạ ơ ấ
ấ ử ố ứ
ặ
i tiêu đi m parabol.
ử ụ
ể
ị
loa. V trí đ t t
ả
ặ ạ
ạ
ặ
ớ ệ ố
ả
ạ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.4 Anten g
ngươ
ạ ộ
ng parabol
• Nguyên lý ho t đ ng
ọ
ấ
ng
ệ
ươ
ườ
nh nhau, do đó t
ng v i quãng đ
ng m t sóng là m t ph ng.
ươ
FO + OO’ = FA + AB = f + h = Const.
+ Các tia sau khi ph n x đi đ n mi ng g
ạ
ả
i mi ng g
ệ
ạ
ế
ươ
ư
ớ
ặ
ặ
ẳ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.4 Anten g
ngươ
ng
ồ ị
ướ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.4 Anten g
ngươ
ướ
ế
ệ ố
2
ng, h s khuy ch đ i
ạ
d
)
(
• Các tham số
+ H s tính h
ệ ố
p
p h
4 S
= (cid:231)
l
2
=
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.4 Anten g
ngươ
ng
ộ ố ạ
ươ
ng)
ươ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
ngươ
6.4 Anten g
ng
ươ
ộ ố ạ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.5 Câu h i và bài t p
ỏ
ậ
ng 6
Bài t p ch
ậ
ươ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
6.5 Câu h i và bài t p
ỏ
ậ
ng 6
Bài t p ch
ậ
ươ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
*
K T LU N
Ậ
Ế
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
K TẾ LU NẬ
ơ ả
ộ
1. Ch
ươ
ấ
ề
ề
; Các ph
ề
ng pháp truy n lan sóng;
ề
ấ ủ
ươ
ng 1: Các v n đ chung v truy n sóng
Tính ch t c a sóng đi n t
ệ ừ
Quá trình truy n lan sóng trong không gian t
do
ự
ề
1. Ch
ươ
ề
ắ
ng; Truy n lan trong đi u ki n th c
ng 2: Truy n lan sóng c c ng n
ự
Truy n lan trong đi u ki n lý t
ưở
ề
ệ
ề
ự
ề
ề
ệ
1. Ch
ươ
ế
ng 3: Kênh truy n sóng vô tuy n
ề
Đ c tính kênh truy n sóng; Phadinh; Các mô hình kênh
ề
ặ
1. Ch
ươ
ề
ế
ng 4: Lý thuy t chung v anten
Các tham s c a anten; Các ngu n b c x nguyên t
ứ ạ
ố ủ
ồ
ố
1. Ch
đ i x ng
ươ
ấ ử ố ứ
ng b c x c a ch n t
ng 5: Ch n t
Tr
ườ
Các tham s , ph
đ i x ng
ứ ạ ủ
ươ
ố
đ i x ng;
ấ ử ố ứ
ng pháp c p đi n cho ch n t
ệ
ấ
ấ ử ố ứ
1. Ch
ươ
ng
ng 6: Anten trong thông tin vô tuy n
Anten nhi u ch n t
ề
ế
; Nguyên lý b c x m t; Anten loa, anten g
ứ ạ ặ
ấ ử
ươ
Ả
BÀI GI NG MÔN
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN
Ề
K T THÚC H C PH N
Ọ
Ầ
Ế
TRUY N SÓNG VÀ ANTEN !!
Ề
