intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Truyền sóng và anten: Chương 4 - Nguyễn Việt Hưng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:23

Thêm vào BST
Báo xấu
2
lượt xem 0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Truyền sóng và anten - Chương 4: Lý thuyết chung về anten, cung cấp cho người học những kiến thức như giới thiệu chung về anten; các tham số cơ bản của anten; các nguồn bức xạ nguyên tố; nguyên lý anten thu. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Truyền sóng và anten: Chương 4 - Nguyễn Việt Hưng

  1. 8/12/2014 BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng Email: nvhung_vt1@ptit.edu. vn Tel: *** Bộ môn: Vô tuyến Khoa: Viễn Thông 1 Học kỳ/Năm biên soạn: II/2014 www.ptit.edu.vn CHƢƠNG 4: LÝ THUYẾT CHUNG VỀ ANTEN Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 2 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 1
  2. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN Nội dung • 4.1 Giới thiệu chung về anten • 4.2 Các tham số cơ bản của anten • 4.3 Các nguồn bức xạ nguyên tố • 4.4 Nguyên lý anten thu • 4.5 Câu hỏi và bài tập Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 3 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN Nội dung • 4.1 Giới thiệu chung về anten • 4.2 Các tham số cơ bản của anten • 4.3 Các nguồn bức xạ nguyên tố • 4.4 Nguyên lý anten thu • 4.5 Câu hỏi và bài tập Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 4 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 2
  3. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.1 – Giới thiệu chung về anten • Lịch sử phát triển • Anten ra đời từ bao giờ? • Thí nghiệm của Faraday - 1830s => Chỉ ra đƣợc sự liên hệ giữa sự biến đổi của điện trƣờng và từ trƣờng • Hệ thống không dây đầu tiên – Heinrich Hertz – 1886 • 1901, Marconi lần đầu tiên gửi tín hiệu qua biển atlantic • Hệ phƣơng trình Maxwell - 1873 Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 5 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.1 – Giới thiệu chung về anten • Lịch sử phát triển • Các loại anten phổ biến: • Yagi-Uda Antenna, 1920s • Horn antennas, 1939 • Antenna Arrays, 1940s • Parabolic Reflectors, cuối 1940s • Patch Antennas, 1970 • PIFA, 1980s. Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 6 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 3
  4. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.1 – Giới thiệu chung về anten • Vai trò của anten • Là thiết bị bức xạ sóng điện từ ra không gian và thu nhận sóng điện từ từ không gian bên ngoài • Anten phát: biến đổi tín hiệu điện cao tần từ máy phát thành sóng điện từ tự do lan truyền trong không gian • Anten thu: Tập trung năng lƣợng sóng điện từ trong không gian thành tín hiệu điện cao tần đƣa đến máy thu Hình 4.1: Truyền sóng vô tuyến Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 7 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.1 – Giới thiệu chung về anten • Các loại anten cơ bản • Dipole: a) Dipole b) Biconical Dipole Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 8 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 4
  5. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.1 – Giới thiệu chung về anten • Các loại anten cơ bản • Loop: Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 9 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.1 – Giới thiệu chung về anten • Các loại anten cơ bản Helix Yagi Log-Periodic Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 10 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 5
  6. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.1 – Giới thiệu chung về anten • Các loại anten cơ bản Parabolic Horn Microstrip Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 11 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.1 – Giới thiệu chung về anten • Các loại anten cơ bản • Mảng anten Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 12 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 6
  7. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.1 – Giới thiệu chung về anten • Quá trình vật lý bức xạ sóng điện từ • Điện trƣờng xoáy: • Là điện trƣờng có các đƣờng sức không bị ràng buộc với các điện tích tạo ra nó mà tự bản thân chúng khép kín. • Điều kiện lan truyền sóng điện từ • Quy luật của điện từ trường biến thiên, điện trƣờng xoáy biến thiên sẽ sinh ra từ trƣờng biến đổi. Bản thân từ trƣờng biến đổi lại sinh ra một điện trƣờng xoáy mới. Quá trình lặp lại và sóng điện từ đƣợc hình thành Hình 4.2: Quá trình truyền lan sóng điện từ Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 13 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.1 – Giới thiệu chung về anten • Quá trình vật lý bức xạ sóng điện từ • Mạch dao động L, C • Điện trƣờng biến thiên ở không gian giữa hai má tụ • Từ trƣờng biến thiên trong lòng cuộn dây • Năng lƣợng hệ thống gần nhƣ bảo toàn • Mở rộng khoảng cách giữa hai má tụ. Điện trƣờng biến thiên với biên độ lớn hơn trong khoảng không gian bên ngoài • Các đƣờng sức ở xa tự khép kín => điện trƣờng xoáy và lan truyền Hình 4.3: Quá trình bức xạ sóng điện từ Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 14 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 7
  8. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN Nội dung • 4.1 Giới thiệu chung về anten • 4.2 Các tham số cơ bản của anten • 4.3 Các nguồn bức xạ nguyên tố • 4.4 Nguyên lý anten thu • 4.5 Câu hỏi và bài tập Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 15 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.2 – Các tham số cơ bản • Hàm tính hƣớng (Radiation intensity) • Khái niệm: • Là hàm số biểu thị sự phụ thuộc của cƣờng độ trƣờng bức xạ bởi anten theo hƣớng khảo sát khi cự ly khảo sát là không đổi f      f     .i  f     .i (4.1) θ, φ: Góc bức xạ của anten trong tọa độ cực (Góc ngẩng v à góc phƣơng v ị) • Hàm tính hƣớng biên độ: biểu thị quan hệ của biên độ trƣờng bức xạ theo hƣớng khảo sát với cự ly khảo sát không đổi f      f      f     2 2 (4.2) • Hàm biên độ tƣơng đối (chuẩn hóa) f     F      F    max  1 f    max (4.3) Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 16 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 8
  9. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.2 – Các tham số cơ bản • Đồ thị tính hƣớng (Radiation pattern) • Là đồ thị không gian biểu thị sự biến đổi tƣơng đối của biên độ trƣờng bức xạ theo hƣớng khảo sát khi cự ly khảo sát là không đổi • Đƣợc vẽ từ F(θ,φ) trên tọa độ Đề các hoặc tọa độ cực • Mặt phẳng chọn vẽ đồ thị là hai mặt phẳng vuông góc đi qua hƣớng bức xạ cực đại của anten theo (θ,φ) • Với tọa độ cực, trục chuẩn ban đầu chọn trùng với trục đối xứng của đồ thị, bắt đầu ở hƣớng cực đại • Thang biểu diễn thƣờng theo thang logarit (dB) hoặc theo thang thập phân Hình 4.4: Đồ thị tính hướng Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 17 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.2 – Các tham số cơ bản • Độ rộng đồ thị tính hƣớng (Búp sóng chính) • Là góc giữa hai hƣớng mà theo đó công suất bức xạ giảm • Góc bức xạ không (2θ0 ): Công suất bức xạ hƣớng cực đại giảm đến “0” • Góc bức xạ nửa công suất (2θ1/2 hay 2θ3dB ): Công suất bức xạ giảm một nửa so với hƣớng cực đại • Thể hiện tính tập trung năng lƣợng bức xạ theo hƣớng làm việc Hình 4.5: Độ rộng của đồ thị tính hướng Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 18 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 9
  10. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.2 – Các tham số cơ bản • Công suất bức xạ, điện trở bức xạ, hiệu suất • Công suất bức xạ (PΣ): là phần công suất bức xạ thành năng lƣợng điện từ • Công suất tổn hao (Pth): Công suất bị tiêu tán do nhiệt bởi vật dẫn, trong các lớp điện môi… • Công suất đƣa vào anten PT = PΣ + Pth • Hiệu suất anten P 1   (4.4) PT 1  Pth P • Điện trở bức xạ (Radiation resistance): Là giá trị điện trở tƣơng đƣơng tiêu hao công suất bằng công suất bức xạ khi có dòng điện cao tần với biên độ nhƣ trên anten chạy qua 1 2 P  I m .R (4.5) 2 Điện trở bức xạ đặc trƣng cho khả năng bức xạ của anten Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 19 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.2 – Các tham số cơ bản • Hệ số tính hƣớng, hệ số khuyếch đại • Hệ số tính hƣớng • Là tỉ số giữa mật độ công suất của anten tại một hƣớng xác định với mật độ công suất của một anten chuẩn khi hai anten đặt cùng vị trí và công suất bức xạ nhƣ nhau. Anten chuẩn thƣờng đƣợc chọn là anten vô hƣớng. S  ,   E 2  ,   D  ,    D  ,    (4.6) S0 E02 E  ,    E max . F  ,    D  ,    Dmax .F 2  ,   (4.7) • Hệ số khuyếch đại anten (tăng ích) • Định nghĩa nhƣ hệ số tính hƣớng nhƣng hai anten có công suất đƣa vào nhƣ nhau và anten chuẩn có hiệu suất bằng 1 S  ,   G  ,     a   a .D  ,   (4.8) S0 Hệ số tăng ích vừa biểu hiện tính hƣớng, vừa biểu thị tổn hao trên anten Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 20 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 10
  11. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.2 – Các tham số cơ bản • Trở kháng vào (Input Impedance) • Anten là tải của máy phát, trị số tải đƣợc đặc trƣng bởi trở kháng vào của anten • Điện trở thuần R: Đặc trƣng cho thành phần năng lƣợng bức xạ thành sóng điện từ - và phần tổn hao nhiệt • Điện kháng X là do phần trƣờng gần, bị ràng buộc với anten (vô công) Ua Z in   Rin  jX in (4.9) Ia Trở kháng vào ảnh hƣớng tới chế độ làm việc của các thiết bị nối tới anten và cả hệ thống Hình 4.6: Mạch trở kháng tương đương của anten Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 21 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.2 – Các tham số cơ bản • Chỉ số sóng dừng (VSWR) • Tỉ số biên độ của sóng dừ ng ở điểm bụng và điểm nút trên một đƣờng truyền sóng Sóng tới V 1  VSWR= max  1 (4.10) Vmin 1   Sóng phản xạ Г: hệ số phản xạ Vr  (4.11) Vf Vr: Sóng phản xạ Vf: Sóng tới Hình 4.7: Hiệu điện thế của tín hiệu trên đường truyền sóng 2 Pr  VSWR - 1    (4.12) VSWR =>1 thì Pr => 0 Pf  VSWR+1  Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 22 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 11
  12. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.2 – Các tham số cơ bản • Băng thông (dải tần hoạt động) • Là dải tần số mà anten có thể hoạt động, các thông số thay đổi ở mức cho phép • Năng lƣợng sóng điện từ bức xạ (hoặc nhận đƣợc) ở mức đƣợc chấp nhận • Thƣờng đƣợc định nghĩa kèm theo chỉ số sóng đứng VSWR • Phân loại: • Dải hẹp (narrow band): f  10% f0 • Dải rộng (Wide band): fmin fmax f 10%   20% f0 • Dải siêu rộng (Ultra Wide band) f 20%  f0 Hình 4.7: Băng thông hoạt động của anten Δf = f min – f max f 0 = (f min – f max)/2 Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 23 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN Nội dung • 4.1 Giới thiệu chung về anten • 4.2 Các tham số cơ bản của anten • 4.3 Các nguồn bức xạ nguyên tố • 4.4 Nguyên lý anten thu • 4.5 Câu hỏi và bài tập Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 24 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 12
  13. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.3 – Các nguồn bức xạ nguyên tố • Chấn tử điện (dipol điện): • Là phần tử dẫn điện thẳng, rất mảnh, có độ dài l rất nhỏ so với bƣớc sóng. Dòng điện phân bố đều cả về biên độ và pha Hình 4.8: Phân bố trường và dòng điện của chấn tử Hình 4.9: Trường bức xạ của chấn tử điện trong không gian tự do Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 25 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.3 – Các nguồn bức xạ nguyên tố • Chấn tử điện (dipol điện): • Khảo sát trƣờng tại điểm M • Tồn tại vectơ điện trƣờng trong mặt phẳng điện trƣờng (θ) • Tồn tại vectơ từ trƣờng trong mặt phẳng từ trƣờng (φ)  ikZ e e  ikr  E  4 I l sin  r i (V / m)   E  0 Khảo sát tại trƣờng (4.10)  xa (far field kr >> 1)  H  0  ik e e  ikr  H  I l sin  i ( A / m)  4 r Trong đó: • k = 2π/λ: hệ số sóng • Z: trở kháng sóng của môi trƣờng truy ền. Trong không gian tự do Z = 120π • I e: Là dòng điện trong dipol điện • r: khoảng cách từ tâm O đến điểm khảo sát M • l: chiều dài của dipol • θ, φ: các góc tọa độ cầu Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 26 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 13
  14. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.3 – Các nguồn bức xạ nguyên tố • Chấn tử điện (dipol điện): • Khảo sát trƣờng tại điểm M • Tồn tại vectơ điện trƣờng trong mặt phẳng điện trƣờng (θ) • Tồn tại vectơ từ trƣờng trong mặt phẳng từ trƣờng (φ)  ikZ e e  ikr  E  4 I l sin  r i (V / m)   E  0 Khảo sát tại trƣờng (4.10)  xa (far field kr >> 1)  H  0   ikr  H   ik I el sin  e i ( A / m)  4 r • Trƣờng bức xạ của dipol điện là trƣờng phân cực thẳng, điện trƣờng chỉ có thành phần Eθ và từ trƣờng chỉ có thành phần Hφ • Mặt phẳng E trùng với mặt phẳng kinh tuyến chứa trục chấn tử, mặt phẳng H trùng với mặt phẳng vĩ tuyến vuông với trục chấn tử • Tại mỗi điểm vecto E và H có pha giống nhau nên năng lƣợng bức xạ là năng lƣợng thực Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 27 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.3 – Các nguồn bức xạ nguyên tố • Chấn tử điện (dipol điện): • Khảo sát trƣờng tại điểm M • Hàm tính hƣớng f       Z .I el sin  .i (4.11) f      Z .I e .l sin  F    sin  (  const) (4.12) F    const   const  Trƣờng bức xạ có hƣớng trong mặt phẳng E, vô hƣớng trong mặt phằng H Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 28 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 14
  15. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.3 – Các nguồn bức xạ nguyên tố • Chấn tử điện (dipol điện): • Khảo sát trƣờng tại điểm M • Đồ thị phƣơng hƣớng Hình 4.10: Đồ thị phương hướng của dipol điện Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 29 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.3 – Các nguồn bức xạ nguyên tố • Chấn tử điện (dipol điện): • Khảo sát trƣờng tại điểm M • Công suất bức xạ 2  E  Z Ie l  3 2 1 1 2 P    E  H ds   d    4 0 e  .r 2 sin  d  sin  d  2 s 2 0 0  Z  2    Z I e  l 2 (4.13) Pe    3  • Điện trở bức xạ 2 Z  l  2 (4.14) R  e    3  • Hệ số tính hƣớng 1 E     4 r 2 2 3 D      . h  sin 2  (4.15) 2 Z .P 2 Dmax  3 2 Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 30 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 15
  16. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.3 – Các nguồn bức xạ nguyên tố • Chấn tử từ (dipol từ): • Là phần tử dẫn từ thẳng, rất mảnh, có độ dài l rất nhỏ so với bƣớc sóng. Dòng từ phân bố đều cả về biên độ và pha Hình 4.11: Phân bố trường và dòng từ của chấn tử Hình 4.12: Trường bức xạ của chấn tử từ trong không gian tự do Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 31 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.3 – Các nguồn bức xạ nguyên tố • Chấn tử từ (dipol từ): • Khảo sát trƣờng tại điểm M • Tồn tại vectơ điện trƣờng trong mặt phẳng điện trƣờng (φ) • Tồn tại vectơ từ trƣờng trong mặt phẳng từ trƣờng (θ)  ik m e  ikr  E   4 I l sin  r i (V / m)   E  0 Khảo sát tại trƣờng (4.16)  xa (far field kr >> 1)  H  0  ik m e  ikr  H  I l sin  i ( A / m)  4 Z r Trong đó: • k = 2π/λ: hệ số sóng • Z: trở kháng sóng của môi trƣờng truy ền. Trong không gian tự do Z = 120π • I m: Là dòng điện trong dipol điện • r: khoảng cách từ tâm O đến điểm khảo sát M • l: chiều dài của dipol • θ, φ: các góc tọa độ cầu Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 32 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 16
  17. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.3 – Các nguồn bức xạ nguyên tố • Chấn tử từ (dipol từ): • Khảo sát trƣờng tại điểm M • Trƣờng bức xạ của dipol từ là trƣờng phân cực thẳng, điện trƣờng chỉ có thành phần Eφ và từ trƣờng chỉ có thành phần Hθ • Mặt phẳng H trùng với mặt phẳng kinh tuyến chứa trục chấn tử, mặt phẳng H trùng với mặt phẳng vĩ tuyến vuông với trục chấn tử • Hàm tính hƣớng f      I ml sin  .i (4.17) f      I .l sin  m F    sin  (  const) (4.18) F    const   const  Trƣờng bức xạ có hƣớng trong mặt phẳng H, vô hƣớng trong mặt phằng E Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 33 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.3 – Các nguồn bức xạ nguyên tố • Chấn tử từ (dipol từ): • Khảo sát trƣờng tại điểm M • Đồ thị phƣơng hƣớng Hình 4.13: Đồ thị phương hướng của dipol từ Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 34 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 17
  18. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.3 – Các nguồn bức xạ nguyên tố • Chấn tử từ (dipol từ): • Khảo sát trƣờng tại điểm M • Công suất bức xạ I m  ZI e (4.19) m 2  I l 2 Pe    (4.20) 3Z    • Điện dẫn bức xạ 2  l  2 (4.21) G  e   (1 ) 3Z     • Hệ số tính hƣớng 1 E     4 r 2 2 3 D      . h  sin 2  (4.22) 2 Z .P 2 Dmax  3 2 Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 35 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.3 – Các nguồn bức xạ nguyên tố • Nguyên tố bức xạ hỗn hợp • Cấu tạo: phần tử bức xạ gồm một dipol điện đặt vuông góc với một dipol từ • Dipol điện đặt theo trục Ox, dòng 𝐼 𝑥 𝑒 ; Dipol từ đặt theo trục Oy, dòng 𝐼 𝑦 m • Độ dài bằng nhau l • Quan hệ dòng điện và dòng từ: m Iy e  a.Z (4.23) Ix I my I ex Hình 4.14: Nguyên tố bức xạ hỗn hợp Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 36 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 18
  19. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.3 – Các nguồn bức xạ nguyên tố • Nguyên tố bức xạ hỗn hợp • Khảo sát trƣờng tại điểm M • Trƣờng bức xạ gồm đủ 4 thành phần Eθ, Eφ, Hθ, Hφ • Trƣờng tài vùng xa (Far field): ikZ e e  ikr E   I x l cos   cos  a  i 4 r ikZ e e  ikr E  I x l sin  1  acos  i 4 r (4.24) ik e e  ikr H   I x lcos  cos  a  i 4 r ik e e  ikr H  I x l sin  1  acos  i 4 r Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 37 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.3 – Các nguồn bức xạ nguyên tố • Nguyên tố bức xạ hỗn hợp • Khảo sát trƣờng tại điểm M • Hàm tính hƣớng f      ZI x l cos   cos  a  i e (4.25) f       ZI x l sin  1  acos  i e • Hàm tính hƣớng biên độ chuẩn hóa cos  cos +a  F      1 a (4.26) sin  1+acos  F      1 a Max khi θ = 0; Min khi θ = π • Hệ số tính hƣớng (a = 1) 3  cos  2 D      D    max  3 (4.27) 4 Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 38 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 19
  20. 8/12/2014 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN 4.3 – Các nguồn bức xạ nguyên tố • Nguyên tố bức xạ hỗn hợp • Khảo sát trƣờng tại điểm M • Đồ thị phƣơng hƣớng: • Đồ thị hình Cardioid tròn xoay • Năng lƣợng bức xạ cực đại về một hƣớng, là hƣớng của tích vecto (𝐼 𝑒 x 𝐼 𝑚) z θ Hình 4.15: Đồ thị phương hướng của nguyên tố bức xạ hỗn hợp Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 39 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 www.ptit.edu.vn TRUYỀN SÓNG & ANTEN Nội dung • 4.1 Giới thiệu chung về anten • 4.2 Các tham số cơ bản của anten • 4.3 Các nguồn bức xạ nguyên tố • 4.4 Nguyên lý anten thu • 4.5 Câu hỏi và bài tập Giảng viên: Nguyễn Việt Hƣng 40 Bộ môn: Vô Tuyến – Khoa Viễn Thông 1 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2412 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2