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

Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu thiết kế anten vi dải sử dụng trong hệ thống thông tin vô tuyến

Chia sẻ: Le Thu Bom | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:51

441
lượt xem
62
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung của báo cáo đồ án được chia làm ba chương: Chương 1: Sơ lược về anten vi dải. Chương 2 - Phân tích phương pháp tính tính toán, thiết kế anten vi dải băng rộng. Chương 3 - Thiết kế, mô phỏng anten vi dải băng rộng bằng phần mềm CST. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu thiết kế anten vi dải sử dụng trong hệ thống thông tin vô tuyến

  1. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                             1 MỤC LỤC GVHD: Ts. Hoàng Thị Phương Thảo                                                                                 SVTH: Lê Thị Hoài
  2. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                             2 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt CST Computer simulation technology Phần mềm mô phỏng công nghệ  trên máy tính GSM Global system for mobile communication Hệ  thống thông tin di động toàn  cầu GPS Global positioning system Hệ thống định vị toàn cầu MPA Microstrip patch antenna Anten bức xạ vi dải CPW Coplanar waveguide ống dẫn sóng đồng phẳng GND Ground Đất MTA Microstrip traveling – wave antenna Anten vi dải sóng chạy TM Transverse magnetic Từ trường ngang BW Bandwidth Băng thông DGS Defected ground structure Cấu trúc mặt đấu khuyết thiếu HPBW Half power beam width  Độ rộng búp sóng nửa công suất WLAN Wireless local area network Mạng cục bộ không dây GVHD: Ts. Hoàng Thị Phương Thảo                                                                                 SVTH: Lê Thị Hoài
  3. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                             3 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH GVHD: Ts. Hoàng Thị Phương Thảo                                                                                 SVTH: Lê Thị Hoài
  4. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                             4  DANH MỤC BẢNG BIỂU GVHD: Ts. Hoàng Thị Phương Thảo                                                                                 SVTH: Lê Thị Hoài
  5. LỜI MỞ ĐẦU Cho đến thời điểm hiện tại không thể  phủ  nhận vai trò quan trọng của  truyền thông vô tuyến và các thiết bị  liên quan, nó gắn liền với cuộc sống hàng  ngày và phủ  sóng khắp toàn cầu, những năm gần đây sự  bùng nổ  của nhu cầu  thông tin vô tuyến  đã thúc đẩy sử phát triển của công nghệ truyền thông vô tuyến,   cùng với sự  phát triển đó thì anten ­ thành phần không thể  thiếu trong bất kì hệ  thống viễn thông nào cũng không ngừng được quan tâm nghiên cứu phát triển để  phù hợp với các thiết bị thông tin vô tuyến hiện đại. Những nghiên cứu về  anten mang ý nghĩa hiệu quả  truyền thông vô tuyến   được quan tâm nhất đầu tiên phải kể  đến là anten vi dải . Nhờ  các  ưu điểm nối  bật như: có kích thước mỏng, nhỏ  gọn, trọng lượng nhẹ, dễ  dàng sản xuất, dễ  phối hợp trở  kháng và dễ  tích hợp các cấu trúc trên bề  mặt, mà anten vi dải đã  được lựa chọn làm anten trong các hệ thống thông tin vô tuyến như: Điện thoại di   động cầm tay, các kỹ thuật lường từ xa, các mạng wifi... Tuy nhiên anten vi dải lại  có hạn chế  lớn về  mặt băng thông, băng thông rất hẹp trong khi rất nhiều  ứng   dụng hiện nay đòi hỏi anten phải có kích thước nhỏ, băng thông rộng và đồng thời  lại có khả năng hoạt động tại nhiều dải tần khác nhau. Với những yêu cầu thực tế  trên, em lựa chọn đề  tài ‘’Nghiên cứu thiết kế  anten vi dải sử  dụng trong hệ  thống thông tin vô tuyến’’    làm đồ  án tốt nghiệp  mình, đồ  án sử  dụng phần mềm CST để  thiết kế  và mô phỏng anten. Nội dung  của báo cáo đồ án được chia làm ba chương: Chương 1: Sơ lược về anten vi dải Chương 2: Phân tích phương pháp tính tính toán, thiết kế  anten vi dải băng  rộng Chương 3: Thiết kế, mô phỏng anten vi dải băng rộng bằng phần mềm   CST Do một vài yếu tố khách quan và chủ quan nên bản báo cáo vẫn còn tồn tại  nhiều hạn chế. Em rất mong được sự  đóng góp ý kiến của các thầy cô cũng như  các bạn để bài báo cáo của em được hoàn thiện hơn nữa. Hà nội, ngày 20 tháng 12 năm 2018
  6. Sinh viên thực hiên Lê Thị Hoài
  7. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                            7 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em muốn được bày tỏ  sự  biết ơn sâu sắc tới giáo viên hướng  dẫn của em là cô Hoàng Thị  Phương Thảo – giảng viên Trường Đại học Điện  Lực đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ  án tốt nghiệp  này. Em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới các thầy cô giáo trong   và ngoài trường Đại học Điện Lực đã giảng dạy em trong 4,5 năm qua, những  kiến thức và kinh nghiệm quý báu mà thầy cô đã truyền đạt cho em trên giảng  đường đại học là nền tảng giúp em hoàn thành bài báo cáo này và là hành trang   vững chắc cho em trong bước đường tương lai. Em xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa Điện tử viễn thông  đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện giúp em hoàn thành đồ án của mình. Trong quá trình thực tập khó có thể tránh khỏi những sai sót, em rất mong   nhận được sự góp ý của thầy cô cũng như của các bạn. Em xin chân thành cảm ơn. GVHD: Ts. Hoàng Thị Phương Thảo                                                                                 SVTH: Lê Thị Hoài
  8. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                            8 CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ ANTEN VI DẢI 1. Giới thiệu anten vi dải (Microstrip Antenna) Các khái niệm đầu tiên về  anten vi dải được khởi xướng bởi Deschamps   vào năm 1953 và Gutton và Baisinot vào năm 1955. Nhưng phải 20 năm sau, một  anten ứng dụng kỹ thuật vi dải mới được chế tạo. Anten vi dải đơn giản cấu tạo gồm: một Radiating Patch (mặt bức xạ) rất   mỏng với bề dày t
  9. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                            9 ­ Các anten dùng trong thông tin vô tuyến. ­ Các radar đo phản xạ thường dùng các dãy anten vi dải phát xạ. ­ Hệ thống thông tin hàng không và vệ tinh dùng anten vi dải để định vị. ­ Vũ khí thông minh . ­ Sử dụng cho GSM hay GPS. 2. Ưu điểm và hạn chế của anten vi dải Anten vi dải có nhiều  ưu điểm so với các anten vi sóng thông thường và  các ứng dụng của nó trải khắp dải tần số 100MHz­100GHz.  Anten vi dải có các ưu điểm [3]: ­ Trọng lượng nhẹ, kích thước nhỏ, bề dày mỏng. ­ Chí phí chế tạo thấp, dễ dàng để sản xuất hàng loạt. ­ Phân cực tuyến tính và phân cực tròn với phương pháp tiếp điện đơn   giản. ­ Anten hoạt động ở nhiều tần số kép và anten phân cực kép có thể thực  hiện dễ dàng. ­ Có thể dễ dàng được tích hợp với các mạch tích hợp vi sóng. ­ Các đường tiếp điện và các linh kiện phối hợp trở  kháng có thể  được cùng thiết kế trên một cấu trúc anten. ­ Linh động giữa phân cực tròn và phân cực thẳng. ­ Tương thích với các thiết bị di động.  Nhược điểm của anten vi dải [3] ­ Có băng thông hẹp. ­ Độ lợi thấp (thường nhỏ hơn 10 dB). ­ Suy hao lớn trong cấu trúc tiếp điện của các anten mảng. GVHD: Ts. Hoàng Thị Phương Thảo                                                                                 SVTH: Lê Thị Hoài
  10. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                            10 ­ Đa số  các anten vi dải chỉ  bức xạ  trong nửa không gian phía trên  mặt phẳng đất. ­ Khả năng tản nhiệt của anten vi dải kém. ­ Các bức xạ không mong muốn  ở đường cấp nguồn và các mối nối  còn khá nhiều. ­ Khả năng điều khiển điện áp thấp. ­ Độ lợi và hiệu suất giảm, mức độ  phân cực chéo cao với anten mảng   ở tần số cao. ­ Xuất hiện sóng bề mặt. 3. Một số loại anten vi dải thông dụng 1. Anten patch vi dải Anten patch vi dải (Microtrip patch antenna: MPA) bao gồm m ột patch d ẫn   điện dưới dạng hình học phẳng hay không phẳng trên một mặt của đế điện môi  và mặt phẳng đất nằm trên mặt phẳng còn lại của đế. Hinh 1. Anten patch vi d ̀ ải Các thiết kế  anten patch chủ  yếu tập trung vào đặc tính bức xạ  của nó,   anten patch vi dải có nhiều dạng khác nhau (vuông, chữ nhật, tròn,...) nhưng đặc   tính bức xạ của chúng hầu như giống nhau. Trong số các loại anten patch vi dải,  anten có dạng hình chữ  nhật và hình tròn là hai dạng thông dụng và được sử  dụng rộng rãi [3]. GVHD: Ts. Hoàng Thị Phương Thảo                                                                                 SVTH: Lê Thị Hoài
  11. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                            11 Hinh 1. M ̀ ột số hình dạng thông dụng của anten patch vi dải 2. Anten khe mạch in  Anten khe mạch in (Printed slot antenna) có cấu tạo gồm một khe trong  mặt phẳng đất của một đế được nối đất, khe này có nhiều hình dạng khác nhau:  hình chữ  nhật,  hình  tròn,...   Anten  này có  thể  được  tiếp   điện  bằng sóng dẫn  phẳng hay đường truyền vi dải, bức xạ theo hai hướng hay trên cả  hai mặt của  khe [3]. Hinh 1. Các hình d ̀ ạng anten khe mạch in 3. Anten vi dải lưỡng cực  Anten vi dải lưỡng cực có hình dạng giống với anten patch hình chữ  nhật   những khác nhau ở tỉ số L/W. Chiều rộng của anten lưỡng cực so với anten patch   thường bé hơn 0.05 lần bước sóng trong không gian tự do. GVHD: Ts. Hoàng Thị Phương Thảo                                                                                 SVTH: Lê Thị Hoài
  12. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                            12 Đồ thị bức xạ của anten vi dải lưỡng cực và anten patch vi dải giống nhau   nhưng có các đặc tính khác nhau như: điện trở  bức xạ, băng thông và bức xạ  phân cực chéo. Anten vi dải lưỡng cực thích hợp với các ứng dụng tần số cao do chúng sử  dụng miếng đế điện môi có bề dày tương đối nên đạt được băng thông đáng kể  [3]. Hinh 1. Anten vi d ̀ ải lưỡng cực 4. Anten vi dải sóng chạy Anten vi dải sóng chạy (Microtrip traveling­Wave antenna: MTA) gồm các   dải dẫn điện tuần hoàn hoặc một đường vi dải đủ  dài và rộng để  có thể hỗ trợ  chế  độ  truyền TE. Trong đó, đầu của anten được nối đất và đầu còn lại được  mắc tải có điện trở được phối hợp trở kháng để tránh hiện tượng sóng đứng trên  anten [3]. Hinh 1. Anten vi d ̀ ải sóng chạy GVHD: Ts. Hoàng Thị Phương Thảo                                                                                 SVTH: Lê Thị Hoài
  13. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                            13 4. Các kỹ thuật tiếp điện cho anten vi dải Hiện nay, các phương pháp phổ biến dùng để cấp nguồn cho anten vi dải   là: cấp nguồn sử dụng đường truyền vi dải, probe đồng trục, ghép khe (aperture­ coupling),ghép gần (proximiti­coupling). 1.4.1 Tiếp điện sử dụng đường truyền vi dải Phương pháp tiếp điện bằng đường truyền vi dải được sử  dụng nhiều  nhất trong môi trường truyền dẫn là các mạch tích hợp siêu cao tần. Đường  truyền vi dải là cấu trúc mạch in cấp cao, bao gồm một dải dẫn điện bằng đồng   hoặc kim loại khác trên một chất nền cách điện, mặt kia của tấm điện môi cũng  được phủ  đồng gọi là mặt phẳng đất. Mặt phẳng đất là mặt phản xạ  do đó  đường truyền vi dải có thể được xem là đường truyền gồm hai dây dẫn. Có hai tham số  chính là độ  rộng dải dẫn điện W và chiều cao tấm điện  môi h. Một tham số  quan trọng khác là hằng số  điện môi tương đối của chất  nền. Hai tham số  đôi khi có thể  được bỏ  qua là độ  dày dải dẫn điện t và điện   dẫn suất sigma. Hinh 1. Ti ̀ ếp điện dùng đường truyền vi dải 1.4.2 Tiếp điện bằng probe đồng trục GVHD: Ts. Hoàng Thị Phương Thảo                                                                                 SVTH: Lê Thị Hoài
  14. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                            14 Cấp nguồn qua probe là một trong những phương pháp cơ  bản nhất để  truyền tải công suất cao tần. Phương pháp này, phần lõi của đầu feed được nối   với patch, phần ngoài nối với mặt phẳng đất của anten vi dải.  Ưu điểm: ­ Đơn giản trong quá trình thiết kế. ­ Có khả  năng feed tại mọi vị  trí trên tấm patch do đó dễ  phối hợp   trở kháng.  Nhược điểm: ­ Vì dùng đầu feed hàn vào patch nên có phần dư  ra phía ngoài làm  anten không hoàn toàn phẳng và mất tính đối xứng. ­ Khi cần cấp nguồn trong thiết kế  mảng sẽ  đòi hỏi số  lượng đầu  nối tăng lên gây khó khăn cho việc thiết kế và giảm độ tin cậy. ­ Khi cần tăng băng thông của anten đòi hỏi phải tăng bề dày lớp nền   dẫn đến bức xạ  rò và điện cảm của probe tăng lên và tăng chiều dài  lõi cáp.   Hinh 1. Ti ̀ ếp điện dùng cáp đồng trục 1.4.3 Tiếp điện bằng phương pháp ghép khe (Aperture Coupling) Phương pháp này cũng thường được sử dụng nhằm loại bỏ bức xạ không  cần thiết của đường vi dải. Cấu trúc gồm hai lớp điện môi, patch được đặt trên  cùng, mặt phẳng đất ở giữa có một khe hở nhỏ, khe ghép luôn đặt dưới và chính   giữa bản kim loại nhằm giảm phân cực chéo do tính đối xứng, đường tiếp điện   ở lớp điện môi dưới. Hinh 1. Ti ̀ ếp điện dùng phương pháp ghép khe GVHD: Ts. Hoàng Thị Phương Thảo                                                                                 SVTH: Lê Thị Hoài
  15. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                            15  Ưu điểm: thông thường lớp điện môi trên có hằng số  điện môi thấp hơn  lớp điện môi dưới nên hạn chế bức xạ không mong muốn.  Nhược điểm: phương pháp khó thực hiện do phải làm nhiều lớp, làm tăng  độ dày của anten. Phương pháp sử dụng cho băng hẹp. 1.4.4 Tiếp điện bằng phương pháp ghép gần (Proximity Coupling) Bản chất của phương pháp là ghép điện dung giữa đường cấp nguồn và  patch. Cấu trúc này gồm hai lớp điện môi, đường patch nằm  ở  miếng điện môi  trên đường tiếp điện ở giữa hai lớp điện môi. Hinh 1. Ti ̀ ếp điện bằng phương pháp ghép gần  Ưu điểm: ­ Loại bỏ bức xạ không mong muốn trên đường tiếp điện. ­ Cho băng thông rộng (khoảng 13%).  Nhược điểm: ­ Khó khăn trong việc thiết kế và thi công vì đường tiếp điện nằm trong  hai lớp điện môi và làm anten có chiều dày hơn. 5. Anten patch hình chữ nhật Anten patch hình chữ  nhật là một anten phẳng cơ  bản nhất, nó bao gồm  một phiến dẫn điện bằng phẳng bên trên một mặt phẳng đất. Có nhiều phương  pháp tiếp điện cho anten, nhưng thông thường tiếp điện bằng cáp đồng trục hoặc  đường truyền vi dải. Phần tiếp điện đưa năng lượng điện tử  vào hoặc ra khỏi  patch.  GVHD: Ts. Hoàng Thị Phương Thảo                                                                                 SVTH: Lê Thị Hoài
  16. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                            16 (a)  (b) (c) Hinh 1.  ̀ Anten patch hình chữ nhật (a) Phân bố trường ở mode cơ bản (b) Phân bố dòng trên bề mặt patch (c) Phân bố điện áp (U), dòng (I) và trở kháng (Z) theo chiều dài patch Hình 12. a, điện trường bằng không  ở  tâm patch, đạt cực đại (dương)  ở  một cạnh và đạt cực tiểu (âm) ở cạnh đối diện. Tuy nhiên sự biến đổi giữa cực   đại và cực tiểu xảy ra liên tục do pha tức thời của tín hiệu đặt vào anten. Điện   trường mở rộng ra cả bên ngoài mặt phân giới điện môi­ không khí. Thành phần  điện trường mở rộng này được gọi là trường viền (fringing field) và nó làm cho   patch bức xạ. Một số phương pháp phân tích anten vi dải phổ biến dựa trên khái  niệm hốc cộng hưởng rò. Do đó, mode cơ  bản khi sử  dụng lý thuyết hóc cộng  hưởng là mode TM10. Kí hiệu này thường gây ra nhầm lẫn. TM tượng trung cho phân bố  từ  trường ngang, có 3 thành phần, đó là: điện trường theo hướng z, từ  trường theo   GVHD: Ts. Hoàng Thị Phương Thảo                                                                                 SVTH: Lê Thị Hoài
  17. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                            17 hướng x và y trong hệ tọa độ  Đề các, trục x và y song song với mặt phẳng đất,  trục z vuông góc với mặt phẳng đất. Giá trị  z hầu như bị bỏ qua do sự biến đổi   của điện trường theo trục z coi như không đáng kể. Do đó, kí hiệu TMnm chỉ sự  biến đổi của trường theo hướng x và y, sự  biến đổi của trường theo hướng y   không đáng kể nên m=0, trường biến đổi chủ  yếu theo hướng x nên ở  mode cơ  bản n=1. Hình  12­  b,c   thể   hiện   sự   biến   đổi   dòng   (từ   trường)   và   điện   áp   (điện   trường) trên patch, dòng đạt cực đại tại tâm patch và cực tiểu gần các cạnh trái  và phải, trong khi điện trường bằng 0 tại tâm patch và đạt cực đại gần cạnh trái,   cực tiểu gần cạnh phải. Từ  biên độ  của dòng áp ta có thể  tìm được trở  kháng.   Trở  kháng đạt cực tieru  ở  giữa patch và cực đại  ở  gần hai cạnh. Có một điểm   nằm ở vị trí dọc theo trục x tại đó trở kháng là 50 Ohm ta có thể đặt tiếp điện tại  đó. 6. Nguyên lý bức xạ anten vi dải Lựa chọn đế điện môi sử dụng có bề mặt mỏng và hệ số điện môi tương   đối cao giúp bức xạ  anten vi dải tốt hơn với hiệu suất bức xạ cao hơn. Vì thế,   trong một anten vi dải, người ta sử  dụng các nền điện môi có hệ  số  từ  thẩm  thấp. Bức xạ anten vi dải có thể được xác định từ  phân bố trường giữa patch và  mặt phẳng đất hay dưới dạng phân bố dòng điện mặt trên bề mặt của patch.  Xem anten vi dải như  một mảng gồm hai khe bức xạ  hẹp, m ỗi khe có  chiều rộng W, chiều cao h và cách nhau một khoảng L, trường bức xạ  anten vi  dải chính là tổng trường bức xạ từ hai phần tử mảng, trong đó mỗi phần tử biểu  diễn cho một khe. Khi hai khe giống nhau ta có thể  tính trường tổng cộng bằng  cách dùng hệ số mảng cho hai khe. Trường điện vùng xa bức xạ  bởi mỗi khe được tính theo mật độ  dòng  tương đương như sau: (1-1) GVHD: Ts. Hoàng Thị Phương Thảo                                                                                 SVTH: Lê Thị Hoài
  18. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                            18 (1-2) (1-3) Với   (1-4)  Khi chiều cao rất nhỏ (k0h 
  19. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                            19 Đối với anten vi dải, mặt phẳng x­y () là mặt phẳng I chính và trong mặt  phẳng này trường bức xạ ở công thức trên trở thành: (1-9)  H ­ plane                                Mặt phẳng H chính của anten vi dải là mặt phẳng x­z (     ) và trong mặt  phẳng này trường bức xạ ở (1.35) trở thành : (1-10) 7. Các mô hình phân tích anten vi dải 1.7.1 Mô hình đường truyền (Transmission line) Anten vi dải hình chữ nhật có hình dạng vật lý bắt nguồn từ đường truyền  vi dải, những anten loại này có thể  được mô hình như  một phần của đường   truyền sóng. Mô hình đường truyền sóng là một trong những mô hình trực quan  nhất trong phân tích anten vi dải và nó tương đối chính xác với lớp điện môi   mỏng. Mô hình đường truyền sóng rất đơn giản và hữu ích trong việc xem xét  hoạt động cơ bản của anten vi dải. Mô hình này xem anten vi dải như một mảng  gồm hai khe bức xạ hẹp, mỗi khe có chiều rộng W, chiều cao h và cách nhau một   khoảng L [2].  Hiệu ứng viền Trường tại gờ  của patch bị  viền do kích thước của patch bị  giới hạn bởi   chiều dài và chiều rộng, viền là một hàm theo kích thước của patch, chiều cao   của lớp điện môi và hằng số  điện môi. Hiệu  ứng viền ảnh hưởng đáng kể  đến  tần số cộng hưởng của anten. Hầu hết các đường sức điện trường ở trong lớp nền và phần của một số  đường nằm ở ngoài không khí. Khi L/h>>1, >>1, những đường sức điện tập trung  GVHD: Ts. Hoàng Thị Phương Thảo                                                                                 SVTH: Lê Thị Hoài
  20. BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                            20 đa phần trong lớp nền điện môi. Hằng số điện môi hiệu dụng dược sử dụng để  hiệu chỉnh các ảnh hưởng của hiệu ứng viền đối với sóng trên đường truyền. Giả sử tâm dẫn của đường truyền vi dải với kích thước và chiều cao trên  mặt phẳng đất ban đầu của nó được đưa vào một lớp điện môi đồng nhất. Hằng   số điện môi hiệu dụng là hàm của tần số, khi tần số hoạt động tăng, hầu hết các  đường sức điện trường tập trung trong lớp nền điện môi. Vì vậy đường truyền  vi dải gần giống với đường truyền đặt trong điện môi đồng nhất có hằng số  điện môi hiệu dụng tiến tới giá trị hằng số điện môi nền. Ở  tần số  thấp, hằng số  điện môi hiệu dụng là ε cơ  bản, tần số tăng thì  hằng số điện môi hiệu dụng càng tiến tới giá trị hằng số điện môi của chất nền. Hằng số điện môi hiệu dụng được tính theo công thức sau: (1-11)  Chiều dài hiệu dụng,  tần số cộng hưởng và chiều rộng hiệu dụng Trong mặt phẳng Oxy do hiệu ứng viền, kích thước patch của anten vi dải   về  mặt điện lớn hơn so với kích thước vật lý. Do đó chiều dài điện của patch   vượt so với chiều dài vật lý một khoảng L về  mỗi phía và được tính theo công  thức: (1-12) Khi đó, chiều dài của patch lúc này sẽ là:   Hinh 1. Chi ̀ ều dài tấm patch được mở rộng về hai phía GVHD: Ts. Hoàng Thị Phương Thảo                                                                                 SVTH: Lê Thị Hoài
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2