Chương 7 Kỹ thuật anten thuộc bài giảng truyền thông và anten, cùng nắm kiến thức trong chương này thông qua việc tìm hiểu các nội dung chính sau: tổng hợp đồ thị phương hướng anten, mở rộng dải tần làm việc, cấp điện và phối hợp trở kháng anten.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Truyền sóng và anten: Chương 7 - GV. Nguyễn Viết Minh
- BÀI GIẢNG
TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN
CHƢƠNG 7
KỸ THUẬT ANTEN
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGUYỄN VIẾT MINH
Trang 200
BỘ MÔN: VÔ TUYẾN – KHOA VIỄN THÔNG 1
- BÀI GIẢNG
TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN
NỘI DUNG
Nội dung chương 7:
• 7.1 Giới thiệu
• 7.2 Tổng hợp đồ thị phương hướng
• 7.3 Mở rộng dải tần
• 7.4 Giảm nhỏ kích thước
• 7.5 Cấp điện và phối kháng
• 7.6 Tạp âm anten
• 7.7 Câu hỏi và bài tập
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGUYỄN VIẾT MINH
Trang 201
BỘ MÔN: VÔ TUYẾN – KHOA VIỄN THÔNG 1
- BÀI GIẢNG
TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN
7.2 Tổng hợp đồ thị phương hướng
Phương pháp tần số
• Sơ đồ hệ thống Phần tử bức xạ
d
Máy phát
Hệ dẫn sóng l Tải hấp thụ
• Hướng bức xạ cực đại
FKN 1 2n
0 l
cos M n . n 0, 1, 3,...
d 2 S d
+ Nếu sóng bức xạ và trong phido cùng tần số
2
k . ;
S S
0 l
cos M n .
d 2 d
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGUYỄN VIẾT MINH
Trang 202
BỘ MÔN: VÔ TUYẾN – KHOA VIỄN THÔNG 1
- BÀI GIẢNG
TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN
7.2 Tổng hợp đồ thị phương hướng
Phương pháp pha
• Sơ đồ hệ thống
Tia n
Tia 2
Tia 1 Mn
Hệ thống bức xạ
Hệ thống phân phối định pha
Đầu vào
Hình 7.2. Hệ thống phân phối – định pha loại 1
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGUYỄN VIẾT MINH
Trang 203
BỘ MÔN: VÔ TUYẾN – KHOA VIỄN THÔNG 1
- BÀI GIẢNG
TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN
7.3 Mở rộng dải tần
Phương pháp cơ bản mở rộng dải tần
• Giảm nhỏ trở kháng sóng của chấn tử
• Biến đổi từ từ thiết diện của chấn tử
• Hiệu chỉnh trở kháng vào trong dải tần 0
e c a b d f
a) vào
e f
c d
Hình 7.4. Anten hiệu chỉnh trở kháng
0
b) a b
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGUYỄN VIẾT MINH
Trang 204
BỘ MÔN: VÔ TUYẾN – KHOA VIỄN THÔNG 1
- BÀI GIẢNG
TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN
7.3 Mở rộng dải tần
Thiết lập anten dải rộng
• Nguyên lý kết cấu tự bù
1
1
Hình 7.5. Ví dụ cấu trúc anten tự bù
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGUYỄN VIẾT MINH
Trang 205
BỘ MÔN: VÔ TUYẾN – KHOA VIỄN THÔNG 1
- BÀI GIẢNG
TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN
7.4 Giảm nhỏ kích thước anten
Dùng tải thuần kháng
ltd
I0
l/2
L/2
a)
Có tải
Không tải
I0
z
ltd
b)
Hình 7.6. Dùng tải thuần kháng ở cuối chấn tử
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGUYỄN VIẾT MINH
Trang 206
BỘ MÔN: VÔ TUYẾN – KHOA VIỄN THÔNG 1
- BÀI GIẢNG
TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN
7.5 Cấp điện cho chấn tử đối xứng
• Tín hiệu từ máy phát tới anten thông qua đường dây phidơ, gọi là đường
tiếp điện
• Chấn tử được sử dụng phổ biến là chấn tử nửa sóng
Cấp điện bằng dây song hành
• Đặc điểm
+ Trở kháng không phối hợp: 73,1 và 300 hoặc 600
+ Cần tạo các đường dây song hành trở kháng thấp
D là khoảng cách giữa hai dây dẫn tính từ tâm
276 2D d là đườgn kính của dây dẫn
Zo lg r là hệ số điện môi tương đối của môi trường bao
r d
quanh dây dẫn
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGUYỄN VIẾT MINH
Trang 207
BỘ MÔN: VÔ TUYẾN – KHOA VIỄN THÔNG 1
- BÀI GIẢNG
TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN
7.5 Cấp điện cho chấn tử đối xứng
Cấp điện bằng dây song hành
• Chấn tử kiểu Y (tiếp điện kiểu song song)
+ Chấn tử được nối ngắn mạch ở giữa
+ Dây song hành được mắc vào điểm A-A trên hai nhánh chấn tử sao cho phối
hợp trở kháng
2 sin kl
2
Rv RAA Z AA
73,1
2l1 0,12
+ Với phidơ 600, có giá trị
D 0,15
2l = /2
l2 l1 l1 l2
D
A
A A /4
A C D
d
C
Hình 5.19. Tiếp điện kiểu song song và mạch tƣơng đƣơng
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGUYỄN VIẾT MINH
Trang 208
BỘ MÔN: VÔ TUYẾN – KHOA VIỄN THÔNG 1
- BÀI GIẢNG
TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN
7.5 Cấp điện cho chấn tử đối xứng
Cấp điện bằng dây song hành
• Chấn tử kiểu T (tiếp điện kiểu song song)
+ Đoạn chuyển tiếp OA song song với chấn tử Khác biệt trở kháng với phiđơ
chính; hiệu ứng bức xạ
+ Trở kháng vào của chấn tử tính tại AA, biến đổi qua đoạn chuyển tiếp OA
+ Trở kháng vào tại OO đạt cực đại khi l1 = /8, giảm khi l1 tăng
+ Với phiđơ 600 : l1 0,09 0,1
D 0,01 0,02
d1 d 2
2l = /2
l2 l1 l1 l2
A A /4
d2
A C A D O
d1 O
O O
C
Hình 5.20. Tiếp điện kiểu song song kiểu T và mạch tƣơng đƣơng
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGUYỄN VIẾT MINH
Trang 209
BỘ MÔN: VÔ TUYẾN – KHOA VIỄN THÔNG 1
- BÀI GIẢNG
TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN
7.5 Cấp điện cho chấn tử đối xứng
Cấp điện bằng dây song hành
• Chấn tử vòng dẹt
+ Là chấn tử kiểu T với điểm AA ở đầu mút chấn tử
+ Gồm hai chấn tử nửa sóng với đầu mút được nối với nhau, một chấn tử được
cấp điện và một chấn tử bị ngắn mạch
+ Bức xạ tương tự với hai chấn tử nửa sóng
+ Trở kháng là thuần trở Rbx 4Rbx 292
'
+ Cấp điện trực tiếp bằng dây song hành trở kháng 300
/2
C A A
A A
_
+
C
Hình 5.21. Chấn tử vòng dẹt và mạch tƣơng đƣơng
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGUYỄN VIẾT MINH
Trang 210
BỘ MÔN: VÔ TUYẾN – KHOA VIỄN THÔNG 1
- BÀI GIẢNG
TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN
7.5 Cấp điện cho chấn tử đối xứng
Cấp điện bằng cáp đồng trục
+ Sử dụng cho băng sóng cực ngắn
+ Dòng trong dây dẫn trong và dòng trong dây dẫn ngoài
+ Không thể cấp điện đối xứng cho chấn tử
• Cấp điện phối hợp hình
+ Đảm bảo tính đối xứng tương đối
+ Điểm O nối với dây đẫn ngoài
+ Dây dẫn trong nối với điểm có trở kháng phù hợp với trở kháng của cáp
O O
I2’ I1 b
b a
a
I2’’
I2 ’’ I2
I1
(a) (b)
Hình 5.23. Cấp điện trực tiếp Hình 5.24. Cấp điện có bộ phối hợp
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGUYỄN VIẾT MINH
Trang 211
BỘ MÔN: VÔ TUYẾN – KHOA VIỄN THÔNG 1
- BÀI GIẢNG
TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN
7.5 Cấp điện cho chấn tử đối xứng
Cấp điện bằng cáp đồng trục
• Thiết bị biến đổi đối xứng với đoạn cáp chữ U
+ Phiđơ cấp điện nối vào điểm c, với khoảng cách tới hai đầu chấn tử l1 l2
'
2
+ Trở kháng tại đầu cuối ab: Rao Rbo Rab
2
+ Dòng cấp vào hai nhánh chấn tử đảm bảo tính đối xứng
+ Dòng trong dây dẫn ngoài bị triệt tiêu
+ Trở kháng sóng: Nếu phiđơ cấp điện có trở kháng sóng là 70 thì phối hợp
trở kháng hoàn toàn
I2 I1
(a)
a b (b)
o a b
o
l1
I1
I
d c
I2
’/2
l2 = l1+’/2
Hình 5.25. Bộ biến đổi đối xứng chữ U
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGUYỄN VIẾT MINH
Trang 212
BỘ MÔN: VÔ TUYẾN – KHOA VIỄN THÔNG 1
- BÀI GIẢNG
TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN
7.6 Tạp âm anten
Tổng quan
Vật thể hấp
thụ
d
Zc
R
Chấn tử
Mặt phản
xạ
Hình 7.14. Điện trở R nối tại đầu vào anten
Công suất tạp âm
.1
e2 l e2 l
2
2 k .f
Pn 1 TA T T
2
.
g
L 1
2
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGUYỄN VIẾT MINH
Trang 213
BỘ MÔN: VÔ TUYẾN – KHOA VIỄN THÔNG 1
- BÀI GIẢNG
TRUYỀN SÓNG VÀ ANTEN
7.7 Câu hỏi và bài tập
Bài tập chương 7
1. Trình bày phương pháp tần số điều khiển đồ thị phương hướng
2. Trình bày phương pháp pha điều khiển đồ thị phương hướng
3. Trình bày việc thiết lập anten dải rộng theo nguyên lý tự bù
4. Trình bày việc thiết lập anten dải rộng theo nguyên lý tương tự
5. Trình bày phương pháp điều chỉnh phân bố dòng điện để giảm nhỏ kích thước anten
6. Trình bày nguyên tắc phương pháp làm chậm sóng để giảm kích thước anten
8. Trình bày biện pháp cấp điện cho chấn tử đối xứng bằng dây song hành.
9.Trình bày biện pháp cấp điện cho chấn tử đối xứng bằng thiết bị biến đổi đối xứng
dùng đoạn cáp chữ U.
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: NGUYỄN VIẾT MINH
Trang 214
BỘ MÔN: VÔ TUYẾN – KHOA VIỄN THÔNG 1
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
