zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kĩ thuật Viễn thông

Bài giảng Truyền sóng và anten: Chương 6 - Nguyễn Viết Đảm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:39

Báo xấu

3
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Truyền sóng và anten - Chương 6: Anten trong thông tin vô tuyến, cung cấp cho người học những kiến thức như giới thiệu truyền lan sóng; Anten nhiều chấn tử; Anten loa; Anten gương. 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 6 - Nguyễn Viết Đảm

BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6 ANTEN TRONG THÔNG TIN VÔ TUYẾN Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 1
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN NỘI DUNG  Nội dung chương 6: • 6.1 Giới thiệu • 6.2 Anten nhiều chấn tử • 6.3 Anten loa • 6.4 Anten gương • 6.5 Câu hỏi và bài tập Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 2
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.1 Giới thiệu  Đặc điểm truyền lan sóng • Bước sóng cực ngắn : 1mm 10m (30MHz 300GHz) • Truyền lan trong giới hạn nhìn thấy trực tiếp + Sự giao thoa giữ tia trực tiếp và tia phản xạ + Ảnh hưởng bởi các điều kiện truyền sóng: Địa hình, khí quyển … + Hiện tượng phading • Phát/thu có hướng + Hướng thông tin xác định + Tổn hao truyền sóng rất lớn Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 3
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.1 Giới thiệu  Yêu cầu với anten • Hệ số tính hướng cao + Nâng cao hiệu suất truyền dẫn + Giảm nhiễu từ các trạm vô tuyến lân cận • Búp sóng phụ nhỏ • Hệ số bảo vệ lớn • Dải tần công tác rộng: Truyền được tín hiệu phổ rộng • Phối hợp trở kháng tốt: Tránh hiện tượng phản xạ • Kết cấu chắc chắn, độ bền cao Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 4
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.2 Anten nhiều chấn tử  Dàn chấn tử đồng pha • Cấu tạo + Các chấn tử đối xứng toàn sóng: l = /2 + Xắp xếp trên một mặt phẳng theo hàng và cột + Khoảng cách giữa các chấn tử là /2 • Tiếp điện: Tiếp điện đồng pha + Kiểu đấu chéo + Kiểu song song Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 5
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.2 Anten nhiều chấn tử  Dàn chấn tử đồng pha (2) /2 + - + - /2 + - + - + - + - + - + - b) a) Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 6
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.2 Anten nhiều chấn tử  Dàn chấn tử đồng pha (3) • Đặc điểm làm việc + Đồ thị tính hướng giống chấn tử đối xứng nhưng có tính hướng cao hơn. + Hướng bức xạ cực đại tại = 0 và + Để bức xạ đơn hướng: Kết hợp với mặt phản xạ, khoảng cách d = (0,2 0,25) 180o = 0o Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 7
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.2 Anten nhiều chấn tử  Ví du về Dàn chấn tử đồng pha: anten khuếch đại vô hướng tiêu chuẩn dùng trong hệ thống GSM (11 dBi ( 9 dBd) ) Anten 736 347 (870-960 MHz) a, Mặt phẳng H b, Mặt phẳng E Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 8
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.2 Anten nhiều chấn tử  Ví du về Dàn chấn tử đồng pha: Anten panel tiêu chuẩn dùng trong hệ thống GSM (650 ; 15,5 dBi) a, Mặt phẳng H b, Mặt phẳng E Anten panel 732 448 (806-960 MHz) Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 9
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.2 Anten nhiều chấn tử  Anten Yagi • Cấu tạo + Một chấn tử chủ động: Vòng dẹt nửa sóng sóng: l = /4 (Zv=300 ) + Các chấn tử thụ động: Phản xạ và dẫn xạ + Đặt song song với nhau trên một mặt phẳng • Tiếp điện cho chấn tử chủ động Chấn tử P dẫn xạ 90o 30o A Chấn tử D phản xạ z 180o 0o Chấn tử chủ động 270o 330o Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 10
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.2 Anten nhiều chấn tử  Anten Yagi (2) • Nguyên lý hoạt động I2 a.e j I1 2 2 R12 X 22 a 2 2 R22 X 22 X 12 X 22 arctg arctg R12 R22 + 2l > /2: X22 < 0, tính cảm, I sớm pha hơn  Chấn tử phản xạ d = (0,15 0,25) + 2l < /2: X22 > 0, tính dung, I chậm pha hơn  Chấn tử hướng xạ d = (0,1 0,35) Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 11
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.2 Anten nhiều chấn tử  Một ví dụ về anten Yagi a, Mặt phẳng H b, Mặt phẳng E Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 12
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.2 Anten nhiều chấn tử  Anten Logarit chu kỳ • Cấu tạo + Nhiều chấn tử có độ dài khác nhau, đặt ở khoảng cách khác nhau + Kích thước và khoảng cách anten thay đổi theo một tỉ lệ gọi là chu kỳ anten d1 d2 dn 1 l1 l2 ln 1 .. ... d2 d3 dn l2 l3 ln + Đặt song song với nhau trên một mặt phẳng • Tiếp điện cho tất cả các chấn tử + Tiếp điện đồng pha Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 13
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.2 Anten nhiều chấn tử  Anten Logarit chu kỳ (2) = 0,95 max = 100 min d5 d2 d1 l2 l3 l4 l5 l6 Phiđơ cấp l1 điện Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 14
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.2 Anten nhiều chấn tử  Anten Logarit chu kỳ (3) • Nguyên lý hoạt động + Tần số kích thích là f0: Chấn tử l0 = 0/2 đóng vai trò chấn tử chủ động (trở kháng vào thuần trở = 73,1 ) + Các chấn tử khác có thành phần điện kháng, giá trị phụ thuộc độ dài so với chấn tử cộng hưởng + Tiếp điện so le, các chấn tử phía trước (l < l0) thoả mãn điều kiện của chấn tử hướng xạ, các chấn tử phía sau (l > l0) thoả mãn điều kiện chấn tử phản xạ. + Miền bức xạ của anten chủ yếu tạo bởi chấn tử cộng hưởng và một vài chấn tử lân cận. • Công thức xác định tần số làm việc n 1 fn . f1 fn ln n 1 . ln f1 Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 15
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.2 Anten nhiều chấn tử  Một ví dụ về anten loga chu kỳ Mặt phẳng H Mặt phẳng E Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 16
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.3 Anten khe  Anten khe nửa sóng • Cấu tạo • Nguyên lý hoạt động + Dưới tác dụng của sức điện động đặt vào khe, trong khe sẽ xuất hiện các đường sức điện trường hướng vuông góc với hai mép khe + phân bố của điện trường dọc theo khe cũng tuân theo quy luật sóng z đứng e + khe tương đương lnhư một dây dẫn từ I day = −2U bkhe sin m −z 2 E e /2 kl của kl y + Trường bức xạ cosθ anten khe cos − cos U bkhe 2 2 Eϕ = i e −ikr x πr sinθ kl kl cos cosθ − cos Hình 6.7. Anten khe nửa sóng U 2 2 −ikr Hθ = −i bkhe e Zπ r sinθ Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 17
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.3 Anten khe π • Khe có l = λ 2 cosθ cos U 2 Eϕ = i 0 khe e −ikr πr sinθ π cos cosθ U 0 khe 2 Hθ = −i e −ikr Zπ r sinθ • Đồ thị phương hướng của khe nửa sóng x a) x b) z y Hình 6.8. Đồ thị phương hướng của khe nửa sóng a) trong mặt phẳng H b) trong mặt phẳng E Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 18
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.4 Nguyên lý bức xạ mặt E Z s' = H  Bức xạ của bề mặt được kích thích bởi trường điện từ • Bài toán tổng quát H x = ix H 0 f ( x, y ) = ix H 0 f m ( x, y ) e jψ ( x, y ) (6.14) Ey Zs = Hx (6.15) z • trường hợp mặt bức xạ là lý tưởng e f m ( x, y ) = 1 ψ ( x, y ) = 0 (6.18) S y E Z =' s (6.19) H x Sóng phẳng kích thích Hình 6.15 + Chon hệ trục toa độ như hình vẽ H x = −H0 Ey E0 (6.20) Zs = =− = − Z s' Hx H0 Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 19
BÀI GIẢNG MÔN MÔN BÀI GIẢNG TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN 6.4 Nguyên lý bức xạ mặt  Bức xạ của bề mặt được kích thích bởi trường điện từ + Mặt bức xạ hình chữ nhật z e M(R, , ) - Trường bức xạ ka kb − ikr sin sin θ cos ϕ sin sin θ sin ϕ Q(x,y) ik e Z 2 2 Eθ = Z s H 0 ab 1 + cosθ sin ϕ 4π r Zs ka sin θ cos ϕ kb sin θ sin ϕ 2 2 ka kb a O − ikr sin sin θ cos ϕ sin sin θ sin ϕ y ik e Z 2 2 Eϕ = Z s H 0 ab + cosθ co s ϕ 4π r Zs ka sin θ cos ϕ kb sin θ sin ϕ 2 2 b E E Hθ = ϕ ; H ϕ = θ x Z Z a) + điểm khảo sát nằm trong mặt phẳng E + điểm khảo sát nằm trong mặt phẳng H kb Eθ = 0 − ikr sin sin θ ik e Z 2 ka Eθ = Z s H 0 ab 1 + cosθ sin sin θ 4π r Zs kb sin θ ik e− ikr Z 2 2 Eϕ = Z s H 0 ab + cosθ 4π r Zs ka sin θ Eϕ = 0 2 Giảng viên: Nguyễn Viết Đảm www.ptit.edu.vn BỘ MÔN: BỘ MÔN: VÔ TUYẾN - KHOAVIỄN THÔNG 1 VÔ TUYẾN – KHOA VT1 Trang 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 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.