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

Bài giảng Truyền sóng và anten: Chương 5 - Nguyễn Viết Đảm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:40

1
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Truyền sóng và anten - Chương 5: Chấn tử đối xứng, cung cấp cho người học những kiến thức như giới thiệu; bức xạ của chấn tử đối xứng trong không gian tự do; các tham số của chấn tử đối xứng; ảnh hưởng của mặt đất lên bức xạ của chấn tử đối xứng; hệ hai chấn tử đối xứng đặt gần nhau; cấp điện cho chấn tử đối xứng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Truyền sóng và anten: Chương 5 - Nguyễn Viết Đảm

  1. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5 CHẤN TỬ ĐỐI XỨNG Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 1
  2. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN NỘI DUNG § Nội dung chương 5: (9) • 5.1 Giới thiệu • 5.2 Bức xạ của chấn tử đối xứng trong không gian tự do • 5.3 Các tham số của chấn tử đối xứng • 5.4 Ảnh hưởng của mặt đất lên bức xạ của chấn tử đối xứng • 5.5 Hệ hai chấn tử đối xứng đặt gần nhau • 5.6 Cấp điện cho chấn tử đối xứng • 5.7 Câu hỏi và bài tập Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 2
  3. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.1 Giới thiệu § Khái niệm • Là một cấu trúc gồm hai vật dẫn hình dạng tùy ý + Kích thước giống nhau, đặt thẳng hàng trong không gian + Ở giữa nối với nguồn điện cao tần • Được sử dụng như anten hoàn chỉnh, hay cấu tạo nên anten phức tạp § Phân bố dòng điện • Tương quan chấn tử đối xứng và đường dây song hành l z a) b) Hình 5.1 Sự tương quan giữa chấn tử đối xứng và đường dây song hành Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 3
  4. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.1 Giới thiệu § Phân bố dòng điện • Tương quan chấn tử đối xứng và đường dây song hành + Khác biệt - Thông số phân bố L, C thay đổi dọc theo chấn tử - Năng lượng bức xạ ra không gian dưới dạng sóng điện từ + Với chấn tử mảnh (d > ): Coi là tương quan. Phân bố dòng điện trên chấn tử đối xứng có dạng sóng đứng (5.1) Ib là biên độ dòng điện ở điểm bụng. l: là độ dài một nhánh chấn tử (5.2) + Phân bố điện tích Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 4
  5. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.1 Giới thiệu § Phân bố dòng điện I Q I Q a) l = b) l = 0,5 0,25 I Q c) l = 0,675 Hình 5.2 Phân bố dòng điện và điện tích trên chấn tử đối xứng Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 5
  6. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.2 Bức xạ của chấn tử đối xứng trong không gian tự do • Bài toán + Chấn tử đối xứng chiều dài 2l đặt trong không gian tự do + Khảo sát trường tại M cách chấn tử r0 >> , lập với trục chấn tử góc • Xác định cường độ trường + Chia chấn tử thành các phần tử rất nhỏ dz
  7. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.2 Bức xạ của chấn tử đối xứng trong không gian tự do • Xác định cường độ trường + Trường do phần tử dz nhánh 1 và 2 gây ra tại M (5.4) (5.5) + Tổng hợp cường độ trường do hai phần tử (5.7) Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 7
  8. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.2 Bức xạ của chấn tử đối xứng trong không gian tự do • Xác định cường độ trường + Điện trường do toàn bộ chấn tử gây ra tại M (5.8) (5.9) Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 8
  9. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.3 Tham số của chấn tử đối xứng § Hàm tính hướng và đồ thị tính hướng • Hàm tính hướng biên độ (5.8) Trong mặt phẳng H vuông góc với trục chấn tử có là hằng số, hàm tính hướng chỉ phụ thuộc vào “k.l”, (hay chiều dài tương đối l/ ) + Chấn tử ngắn: l < /4 (5.9) (5.10) Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 9
  10. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.3 Tham số của chấn tử đối xứng § Hàm tính hướng và đồ thị tính hướng • Hàm tính hướng biên độ + Chấn tử nửa sóng : l = /4 (5.11) + Chấn tử cả sóng: l = /2 (5.12) Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 10
  11. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.3 Tham số của chấn tử đối xứng § Hàm tính hướng và đồ thị tính hướng • Hàm tính hướng biên độ + Chấn tử dài: l > /2 Trên mỗi nhánh xuất hiện dòng điện ngược pha, do đó - Tại hướng vuông góc, không có sai pha về đường đi nhưng dòng điện ngược pha nên cường độ trường tổng giảm (búp chính thu hẹp lại) - Tại hướng có sai pha về đường đi thì sai pha được bù trừ nhờ sai pha về dòng điện nên xuất hiện các búp phụ (búp phụ lớn dần). Khi l = , bốn búp phụ trở thành bốn búp chính.  Tính hướng của chấn tử đối xứng phụ thuộc vào chiều dài điện l/ Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 11
  12. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.3 Tham số của chấn tử đối xứng § Hàm tính hướng và đồ thị tính hướng • Đồ thị tính hướng của chấn tử đối xứng trong mặt phẳng E 90 90 90 o o o 180 0o 180o 0o 180 0o o o a) l 0,1 b) l c) l 0,5 0,25 Hình 5.4 Đồ thị phương 90o 90o hướng của chấn tử đối xứng trong mặt phẳng E 180o 0o 180o 0o d) l e) l 0,75 Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 12
  13. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.3 Tham số của chấn tử đối xứng § Đồ thị phương hướng cửa chấn tử nửa sóng a, Mặt phẳng E b, Mặt phẳng H Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 13
  14. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.3 Tham số của chấn tử đối xứng § Trở kháng sóng, trở kháng vào • Trở kháng sóng + Trở kháng sóng dây song hành (5.13) D: Khoảng cách tâm hai dây dẫn r: Bán kính dây dẫn (5.14) + Chấn tử đối xứng thông số điện dung phân tán thay đổi - Với l (5.15) Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 14 - Với l > (công thức Kesenich)
  15. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.3 Tham số của chấn tử đối xứng § Trở kháng sóng, trở kháng vào • Trở kháng vào + Với đường dây song hành hở mạch đầu cuối có trở kháng vào (5.16) + Chấn tử đối xứng năng lượng bức xạ ra không gian nên có thành phần điện trở bức xạ đầu vào đóng vai trò thuần trở (5.17) (5.18) + Trở kháng vào của chấn tử Nguyễn Viết Đảm Giảng viên: www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 15
  16. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.3 Tham số của chấn tử đối xứng § Trở kháng sóng, trở kháng vào • Trở kháng vào RVA( ) XVA( ) 800 400 l/r =60 700 300 l/r =40 600 200 500 100 400 0 l/r=60 300 - 100 l/r=40 200 - 200 l/r=20 l/r =20 100 - 300 0 - 400 -100 0 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 Hình 5.5. Sự phụ thuộc của ZvA vào Nhận xét: - Chấn tử ngắn (l < /4): cotg là (+) nên ZVA là (-)  Trở kháng vào mang tính dung - Chấn tử nửa sóng (l = /4): cotg = 0 nên ZVA = RVA = 73,1  Mạch cộng hưởng nối tiếp - Chấn tử có ( /4 < l < /2): cotg là (-) nên ZVA là (+)  Trở kháng vào mang tính cảm - Chấn tử toàn sóng (l = /2): cotg = 0, sin = 0, nên ZVA =  Mạch cộng hưởng song song Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 16
  17. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.3 Tham số của chấn tử đối xứng § Công suất bức xạ, điện trở bức xạ, hệ số tính hướng z • Công suất bức xạ ds = r2sin d d + Công suất bức xạ qua diện tích ds r (5.19) y d x + Công suất bức xạ của chấn tử (5.20) Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 17
  18. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.3 Tham số của chấn tử đối xứng § Công suất bức xạ, điện trở bức xạ, hệ số tính hướng • Điện trở bức xạ Rbxb( ) + Xác định tại điểm bụng 250 200 150 100 (5.21) 50 0 0,25 0,5 0,75 1,0 Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn Nhận xét BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 18
  19. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.3 Tham số của chấn tử đối xứng § Công suất bức xạ, điện trở bức xạ, hệ số tính hướng • Hệ số tính hướng (5.22) Nhận xét: - Khi l/ 0,675: Bức xạ anten cực đại ở hướng = /2, tăng l  D tăng - Khi l/ > 0,675: Tăng l  D giảm do cực đại chính giảm Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 19
  20. BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 5.3 Tham số của chấn tử đối xứng § Chiều dài hiệu dụng • KN: Là chiều dài tương đương của một chấn tử có dòng điện phân bố đồng đều và bằng dòng điện đầu vào của chấn tử thật với diện tích phân bố dòng điện tương đương. 2l = /2 lhd (5.23) Im Im Hình 5.8. Chiều dài thực và chiều dài hiệu dụng của chấn tử đối xứng Nhận xét: - Chấn tử ngắn: Coi tgx = x  lhd = l (chiều dài một nhánh chấn tử thật) - Chấn tử nửa sóng: tg(kl) = 1  lhd = / Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN:BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOA VIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2