intTypePromotion=3

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu thiết kế chế tạo modun khuếch đại công suất dùng trong máy phát Radar dải sóng dm(820-900Mhz)

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:66

0
49
lượt xem
8
download

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu thiết kế chế tạo modun khuếch đại công suất dùng trong máy phát Radar dải sóng dm(820-900Mhz)

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Radar là một thiết bị kết hợp rất nhiều khối điện tử phức tạp cả về công nghệ và khoa học, chính vì vậy trong khuôn khổ luận văn tốt nghiệp, với mục tiêu nghiên cứu và chế tạo khối khuếch đại công suất sử dụng trong máy phát Radar tầm thấp, tác giả thực hiện luận văn "Nghiên cứu thiết kế chế tạo modun khuếch đại công suất dùng trong máy phát Radar dải sóng dm(820-900Mhz) ”.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu thiết kế chế tạo modun khuếch đại công suất dùng trong máy phát Radar dải sóng dm(820-900Mhz)

  1. L Ờ I M Ở  Đ Ầ U Trong thiên nhiên, t ạ o hóa đã ban cho m ột s ố  loài v ậ t có kh ả  năng kì   di ệ u nh ư  nh ữ ng máy radar. Nh ững con d ơi ho ặc nh ững con cá heo phát ra  nh ữ ng sóng siêu âm trên nh ứ ng “anten” c ủa chúng đ ể  tìm ki ế m đ ị nh vị  con   m ồ i. T ừ  cách th ứ c săn m ồ i c ủ a loài d ơ i và m ộ t s ố  loài khác đã thúc đ ẩ y   các nhà khoa h ọc nghiên c ứ u và phát minh ra cách đ ị nh v ị  m ụ c tiêu bằ ng  sóng   siêu   âm.   Hay   còn   g ọ i   là   k ỹ   thu ậ t   radar( “Ra  d io  D  e tecting  A  n d  R  a nging,”   nghĩa   là   dò   tìm   và   xác   đ ị nh   kho ả ng   cách   bằ ng   sóng   vô   tuy ế n.  Trong chi ến tranh, hàng lo ạ t các đài radar đ ượ c cho ra đ ờ i v ớ i nhi ề u chi ế n   thu ậ t   khác   nhau,   nâng   cao   kh ả   năng   chi ế n   đ ấ u   cho   quân   đ ộ i.   Sau   chi ế n  tranh, các nhà khoa h ọc t ậ p trung c ải ti ến, ch ế t ạo các đài radar m ớ i không  nh ữ ng ph ụ c v ụ  trong quân s ự  mà còn trong lĩnh v ự c thiên văn và đ ờ i s ố ng   xã h ộ i ph ụ c v ụ  cho l ợi ích loài ng ườ i.  Radar là m ộ t thi ế t b ị  k ết h ợp r ất nhi ều kh ối điệ n tử  ph ứ c t ạ p c ả  v ề  công ngh ệ  và khoa h ọc, chính vì v ậ y trong khuôn kh ổ  lu ậ n văn t ố t nghi ệ p,  v ớ i m ụ c tiêu nghiên c ứ u và ch ế  t ạ o kh ối khu ếch  đ ạ i công su ấ t s ử  d ụ ng   trong máy phát Radar t ầ m th ấ p, tôi xin gi ới thi ệu lu ận văn t ố t nghi ệ p th ạ c  s ỹ :   “ Nghiên c ứ u thi ết k ế  ch ế  t ạo modun khu ếch  đạ i công su ấ t dùng   trong máy phát Radar d ả i sóng dm(820­900Mhz) ” . B ằ ng lý thuy ế t và th ự c  nghi ệ m, lu ậ n văn đã th ự c hi ệ n nh ữ ng n ội dung sau: ­ Tìm hi ểu nguyên lý ho ạ t đ ộ ng c ủ a các đài radar ho ạ t đ ộ ng   ở  d ả i sóng dm. ­ Tìm hi ểu v ề  k ỹ  thu ậ t thu phát siêu cao t ầ n ­ Tìm  hi ểu   sâu  v ề  k ỹ  thu ậ t  ph ối  h ợp  tr ở   kháng và  ch ế   tạ o  thành   công   m ộ t   modun   khuy ếch   đ ạ i   công   su ấ t   80W,   ho ạ t  1
  2. đ ộ ng  ở  d ả i t ầ n 820Mhz – 900Mhz,   h ệ  s ố  khuy ếch  đạ i là  17dB. ­ Đánh   giá   k ế t   qu ả   đã   đ ạ t   đượ c   trong   lu ậ n   văn   và   h ướ ng   nghiên c ứ u phát tri ển ti ế p t ừ  lu ậ n văn. N ộ i dung c ủa lu ận văn đ ượ c chia làm 3 ch ươ ng: Ch ươ ng 1. T ổ ng quan v ề h ệ th ống Radar Ch ươ ng 2. K ỹ  thu ậ t thu phát siêu cao t ầ n Ch ươ ng 3. Thi ết k ế  ch ế  t ạo m ạch khu ếch  đạ i công su ấ t siêu  cao t ầ n   2
  3. NGHIÊN C Ứ U THI ẾT K Ế  CH Ế T ẠO MODUN KHU ẾCH Đ Ạ I  CÔNG SU Ấ T DÙNG TRONG MÁY PHÁT RADAR D Ả I SÓNG  DM(820­900MHZ) CH ƯƠ NG 1. T ỔNG QUAN V Ề H Ệ TH ỐNG RADAR 1. L ị ch s ử  phát tri ể n c ủ a Radar T ừ  xa x ư a, trong thiên nhiên hoang dã, t ạ o hóa đã ban cho chúng ta  nh ữ ng c ỗ  máy “radar” kì di ệ u. Chú d ơ i phát ra sóng siêu âm từ  mũi, nh ậ n   ti ế ng v ọng t ạ i hai “ăng­ten”  ở hai tai, qua đó phân tích đ ể  tìm ki ế m và đ ị nh   v ị  m ồ i.  Hình 1.0: Cách săn b ắ t m ồ i c ủa loài d ơ i 3
  4. Nh ữ ng ngày đ ầ u tiên thí nghi ệ m và khám phá c ủ a con ng ườ i Năm 1887, nhà v ậ t lý Đ ứ c Heinrich Hertz l ần đ ầ u tiên đã t ạ o ra sóng   vô   tuy ế n   trong   phòng   thí   nghi ệ m.   Các   sóng   này   có   th ể   truy ề n   qua   ho ặc   ph ả n   x ạ  b ở i   các   lo ạ i   v ậ t   li ệu   khác   nhau.   V ớ i   c ống   hi ến   tuy ệt   v ời   này,  Hertz   đ ượ c nhân lo ạ i tôn vinh và l ấ y tên ông làm đ ơ n vị  t ầ n s ố  sóng vô   tuy ế n. Ngày 7/5/1895, nhà bác h ọ c Nga A.S. Pô­pôp phát minh ra m ột d ụ ng  c ụ  có th ể  thu và ghi l ạ i hi ện t ượ ng sét  ở  cách xa 30 km. Tháng 3/1896, Pô­ pôp đã truy ề n đi đ ượ c m ộ t b ứ c vô tuy ế n đi ệ n tín đ ầ u tiên trong l ị ch s ử  v ới  n ộ i   dung   “Heinrich   Hertz”,   đánh   d ấ u   m ộ t   trong   nh ững   phát   minh   to   l ớn   nh ấ t   c ủ a   nhân   lo ạ i:   phát   minh   ra   vô   tuy ế n   đi ệ n.   M ộ t   trong   nh ữ ng   ứng  d ụ ng quan tr ọng c ủa vô tuy ế n đi ệ n là  phát hi ệ n  và đ ị nh v ị, còn g ọ i là radar  (RAdio  Detection  And  Ranging   ­  RADAR).   Tên   “radar”   do   h ải   quân   M ỹ  đ ặ t trong đ ạ i chi ế n th ế  gi ới l ần th ứ hai, nay đã tr ở  nên thông d ụ ng. C ố ng   hi ế n   c ủa   Pô­pôp   không   d ừ ng   l ạ i   ở   đó.   Năm   1897,   trong   thí   nghi ệ m v ề  c ự  ly thông tin vô tuy ế n đi ệ n, ông g ặ p m ộ t hi ệ n t ượ ng b ấ t ng ờ  khi liên l ạ c vô tuy ế n gi ữ a hai tàu b ị  c ắ t đứ t lúc có m ộ t tu ầ n d ươ ng h ạ m   ch ạ y ngang qua. Lí do đượ c gi ả i thích là do sóng vô tuy ế n b ị  ph ả n x ạ  khi   g ặ p ch ướ ng ng ạ i v ậ t. Ông đã nghĩ ngay ra vi ệ c l ợi d ụ ng hi ện t ượ ng này   đ ể  ki ểm tra, xác đ ị nh v ị  trí và d ẫ n đườ ng cho tàu thuy ề n. Đây đ ượ c coi là  th ờ i đi ể m kh ở i đ ầ u c ủ a các h ệ  th ố ng radar. Năm   1904,   Christian   Hülsmeyer   đã   nh ậ n   đ ượ c   bằ ng   sáng   ch ế   c ủ a  Đ ứ c cho thi ết b ị  g ọi là  Teltôiobiloskop, thi ế t b ị  quan sát v ậ t th ể  t ừ  xa.  Năm  1922,  Guglielmo  Marconi  đã  có  m ộ t   bài  di ễ n  thuy ết  trình  bày  v ề  ý tưở ng là có th ể  phát hi ệ n đượ c nh ữ ng v ậ t th ể  t ừ  xa s ử  d ụ ng sóng vô  4
  5. tuy ế n. Nh ư ng mãi đ ế n năm 1933,  ông m ớ i  đ ư a ra  đ ượ c thi ế t b ị   đầ u tiên  nh ư  v ậ y. Trong năm 1925/26, hai nhà v ậ t lý M ỹ  Breit và Tuve, cũng nh ư  hai   nhà nghiên c ứ u Anh Appleton và Barnett đã trình di ễ n m ột s ố  phép đo b ầ u   khí quy ển Trái đ ấ t, s ử  d ụ ng m ột b ộ  phát xung vô tuy ế n và đ ượ c coi nh ư  m ộ t radar. Năm 1933 Vi ện German Kriegsmarine (Navy) b ắt đ ầ u nghiên c ứ u cái  g ọ i là  Funkmesstecknik hay công ngh ệ  đo đ ạ c từ  xa. Nghiên   c ứ u   ở   Nga   b ắ t   đ ầ u   từ   nhữ ng   năm   1934.   Các   đài   m ẫ u   đầ u   tiên công tác trên sóng dm và sóng m  d ự a vào hi ệ n t ượ ng phách gi ữ a sóng  t ớ i liên t ụ c và tín hi ệ u ph ả n x ạ  t ừ  m ục tiêu. Năm 1937, Sir Robert Watson­Watt thành công trong vi ệc t ạo ra m ột   h ệ  th ố ng  cho  phép  phát hi ệ n  máy bay  ném  bom  t ừ   kho ả ng cách  l ớ n  h ơ n   150 km. Và ông đ ượ c coi là ng ườ i phát minh ra h ệ  th ống radar hoàn ch ỉ nh. Trong chi ế n tranh th ế gi ới l ần th ứ 2 Trong nh ữ ng năm ác li ệ t c ủ a chi ến tranh, Liên­xô đã cho ra đ ờ i hàng  lo ạ t   các   đài   radar   v ới   nhi ều   chi ến   thu ật   khác   nhau,   nâng   cao   kh ả   năng   chi ế n   đ ấ u   cho   quân   đ ộ i   và   đã   góp   ph ầ n   vào   th ắ ng   l ợ i   chung   c ủa   H ồng  quân Liên­xô. Cùng lúc, các n ướ c nh ư  Anh, M ỹ, Đ ứ c, Pháp, Nh ậ t cũng đ ể  nhi ề u s ứ c l ự c vào vi ệ c phát tri ể n k ỹ  thu ậ t radar. Năm 1936, Anh xây dự ng  m ộ t hàng rào radar  đ ể  b ả o v ệ  toàn b ộ  b ờ  bi ển,  t ầ m xa 250 km. V ề  sau,   Anh c ả i ti ế n và ch ế  t ạ o đ ượ c các đài radar sóng 10 cm và 3 cm, giúp ích  nhi ề u cho không quân trong vi ệc oanh t ạc các tàu ng ầ m c ủ a Đ ứ c. Năm 1939, M ỹ  có các đài radar ng ắ m b ắn cao x ạ  dùng sóng dài 1,5   m, t ầ m xa 150 km. Nh ưng các đài này l ạ i không phân bi ệ t đ ượ c máy bay ta   và máy bay  đ ị ch. Cho nên, ngày 7/12/1941, M ỹ   đã ch ị u th ấ t b ạ i n ặ ng n ề  5
  6. trong tr ậ n t ấn công Trân Châu  C ả ng c ủ a  Nh ậ t vào  căn c ứ   hả i quân M ỹ .   Sau th ấ t b ạ i này, M ỹ  cũng đã c ố  g ắ ng nghiên cứ u thêm v ề  radar sóng  cm. Năm 1939, Đ ứ c đã trang b ị  6000 đài radar sóng 50 cm giúp cho pháo   cao   x ạ   h ạ   đ ượ c   từ   10   đ ế n   12%   máy   bay   phóng   pháo   củ a   Đ ồ ng   minh.  Nh ư ng sau đó, khi thu đ ượ c chi ế n l ợ i ph ẩ m m ột s ố   đài 3­4 cm c ủ a Anh,  ng ườ i   Đứ c   th ấ y   x ấ u   h ơ n   nên   đã   ch ủ   quan   và   ng ừ ng   nghiên   cứ u   các   đài  sóng  cm.   Vì   th ế,   các   h ạ m   đ ộ i   Đ ứ c   đã   b ị   thi ệ t   h ạ i   n ặ ng  n ề   khi  máy   bay  ném bom c ủ a Đ ồ ng minh có trang b ị  radar sóng 3 cm. V ớ i   tính   c ạ nh   tranh   s ống   còn   nh ư   v ậ y,   vào   cu ố i   cu ộ c   chi ế n   kinh   thiên đ ộ ng đ ị a, h ầ u h ế t các công ngh ệ  radar hi ện đ ạ i mà nay đang s ử  d ụ ng   đã xu ấ t hi ệ n. Th ờ i bình Sau chi ế n tranh, các nhà khoa h ọc l ạ i t ập trung nghiên c ứ u c ả i thi ệ n  các d ả i sóng  cm, sóng mm đ ể  áp d ụ ng trong quân s ự , thiên văn và đ ờ i s ố ng  xã   h ộ i.   Năm   1946,   Liên­xô,   M ỹ   và   Hung­ga­ri   đã   dùng   radar   phóng   sóng  đi ệ n t ừ  lên m ặ t trăng và thu đ ượ c ti ế ng v ọ ng tr ở  v ề  sau kho ảng 2,5 giây,   từ  đó đ ư a ra ph ươ ng pháp xác đ ị nh kho ả ng cách đ ế n các thiên th ể . Không còn là công c ụ  đ ộ c quy ề n c ủ a quân đ ộ i, radar  đã thâm nh ậ p  vào cu ộ c s ống vì  radar th ế  h ệ  m ới  nh ỏ  h ơ n, r ẻ h ơ n, d ễ  s ả n xu ấ t h ơn và  m ạ nh h ơ n nhi ều.  T ừ  trên v ệ  tinh đang quay theo qu ỹ   đ ạ o trái đấ t, radar hi ệ n  đ ạ i có  th ể  dò tìm bên d ướ i sa m ạc c ủ a Ai C ập và nhìn th ấ y nh ữ ng lòng sông cổ  cũng nh ư  ph ế  tích.  Hãng xe Toyota và nhi ề u hãng xe h ơi trên th ế  gi ớ i đang l ắ p đ ặ t m ộ t   h ệ  th ố ng rađa c ả nh báo va ch ạ m cho lo ại xe sang tr ọng ho ặc trang b ị nho   nh ữ ng xe không ng ườ i lái. M ộ t giây sau khi radar trên xe dò th ấ y m ộ t v ụ  6
  7. va ch ạ m s ắ p t ới g ần, ô­tô s ẽ  tự  th ắ t ch ặ t dây an toàn quanh hành khách và   b ắ t đ ầ u gi ả m t ố c đ ộ . Các v ụ  va ch ạ m  ở  s ườ n xe x ả y ra do lái xe không   nhìn   th ấ y   m ột   xe   khác   trong   ''đi ể m   mù''   c ủ a   h ọ   khi   chuy ển   làn   đ ườ ng.  Chúng chi ế m h ơn 413.000 v ụ  tai n ạn  ô­tô m ỗ i năm và làm bị  th ươ ng h ơ n  160.000 ng ườ i. Ngoài ra, radar t ầm xa có th ể  đ ượ c sử  d ụ ng đ ể  xác đị nh   t ố c đ ộ  c ủ a nh ữ ng chi ếc xe đang t ớ i g ầ n trong nh ữ ng tình hu ố ng  nh ư  hoà  vào dòng xe c ộ trên xa l ộ  ho ặ c đánh giá li ệ u qu ẹ o xe có an toàn hay không.  Hi ệ n radar b ắ t đầ u đ ượ c s ử  d ụ ng đ ể  giám sát giao thông trên xa l ộ ,   giúp   các   nhà   ho ạ ch   đ ị nh   bi ế t   đượ c   s ố   xe,   tình   tr ạ ng   t ắ c   ngh ẽn,   t ốc   độ  trung bình và th ậ m chí là kích c ỡ  xe trên đ ườ ng. Đ ộ  tin c ậ y và khả  năng  ''nhìn''   c ủ a  radar  trong  m ọi  di ều  ki ện th ời  ti ết  làm  cho nó  tr ở  thành m ộ t   công c ụ  thay th ế h ấp d ẫn h ơn đ ố i v ớ i camera. T ầ m quan tr ọng c ủ a radar hay nh ững thi ết b ị ho ạt đ ộ ng theo nguyên  t ắ c gi ố ng nh ư  v ậ y ngày nay là r ấ t l ớ n. Vì v ậ y vi ệ c không ng ừ ng nghiên   c ứ u  ứ ng d ụ ng c ủa radar trong cu ộc s ống luôn luôn là v ấ n đ ề  cấ p thi ế t. 2. Phân lo ạ i các đài radar M ụ c đích c ủ a vi ệ c phân lo ạ i là chia t ậ p h ợp các đài radar thành t ừ ng   nhóm có nh ữ ng d ấ u hi ệu chung, không ph ụ  thu ộc vào tính đa d ạ ng c ủ a các   gi ả i pháp k ỹ  thu ậ t và k ế t c ấ u t ừ ng đài radar riêng l ẻ  đ ể  ti ệ n cho vi ệ c phân   tích các đ ặ c đi ể m c ấ u trúc đài radar theo quan đi ể m k ỹ  thu ậ t h ệ  th ống. 7
  8. Hình 1.1. S ơ  đ ồ  phân lo ạ i các đài radar Do v ậ y th ườ ng phân các đài radar theo các d ấ u hi ệ u chi ến thu ật và   các d ấ u hi ệ u k ỹ  thu ật. Các d ấ u hi ệ u chi ến thu ật th ườ ng g ồm: công dụ ng c ủ a đài radar, s ố  lượ ng t ọ a đ ộ  đo đượ c, mứ c đ ộ  c ơ  độ ng c ủ a đài, … Các   d ấ u   hi ệ u   k ỹ   thu ậ t   g ồm:   D ải   sóng   làm   vi ệ c   c ủ a   đài,   ph ươ ng  pháp radar, ph ươ ng pháp đo c ự  ly, … Theo công d ụ ng có th ể  chia các đài radar thành các lo ạ i sau : ­ Phát hi ệ n xa các m ụ c tiêu trên không ( radar c ả nh gi ới) ­ Phát hi ệ n các m ụ c tiêu trên không và dẫ n đườ ng cho máy  bay tiêm kích đ ế n các m ụ c tiêu đó ( radar c ả nh gi ới và d ẫ n  đ ườ ng) ­ Phát hi ệ n các m ụ c tiêu bay th ấ p ­ Ch ỉ  th ị  m ụ c tiêu cho t ổ  h ợp tên l ử a phòng không 8
  9. Radar   c ả nh   gi ới:   đ ể   trinh   sát   các   m ụ c   tiêu   trên   không   ở   c ự   ly   xa.   Lo ạ i đài radar này th ườ ng đo 2 t ọ a đ ộ : c ự  ly và ph ươ ng v ị  c ủ a m ụ c tiêu   v ớ i đ ộ  chính xác v ừ a ph ả i. Đ ộ  cao c ủ a m ụ c tiêu có th ể  đượ c xác đị nh rấ t  s ơ  l ượ c, công su ấ t phát c ủ a đài l ớ n.  Radar c ả nh gi ới và dẫ n đ ườ ng:   là khâu cung c ấ p thông tin ch ủ  y ếu  trong  h ệ  th ống  d ẫn  đườ ng  máy  bay  tiêm  kích  bay  đ ế n  các  m ụ c  tiêu  trên   không. Đ ể  đ ả m b ả o d ẫ n đ ườ ng cầ n thông tin v ề  v ị  trí không gian c ủ a các  mụ c tiêu và các máy bay tiêm kích, radar c ầ n đo đ ượ c cả  ba t ọ a đ ộ : c ự  ly,  ph ươ ng v ị  và đ ộ  cao v ớ i đ ộ  chính xác đủ  đả m b ả o d ẫ n đườ ng thành công. Radar   phát   hi ệ n   m ụ c   tiêu   bay   th ấ p:   đ ể   trinh   sát   các   m ụ c   tiêu   bay  th ấ p. Radar lo ại này có búp sóng rà th ấ p sát m ặ t đ ấ t, làm vi ệ c  ở  d ả i sóng   cm ho ặ c dm, có thi ế t b ị  ch ế  áp nhi ễ u tiêu c ự c ph ả n x ạ  t ừ  m ặ t đ ấ t, công   su ấ t phát nh ỏ , g ọ n nh ẹ, c ơ đ ộ ng. Radar   ch ỉ   th ị   m ục   tiêu   cho   tên   l ử a   phòng   không:   c ầ n   có   c ự   ly   tác  d ụ ng đ ủ  xa sao cho sau khi nh ận đượ c ch ỉ  th ị  m ụ c tiêu t ừ  nó, các ph ươ ng  ti ệ n h ỏ a l ự c phòng không đủ  th ờ i gian chu ẩ n b ị   đ ể  tiêu di ệ t mụ c tiêu  ở  t ầ m xa nh ấ t. Thông tin radar ( v ề  c ả  3 t ọa đ ộ  ) cầ n đ ủ  chính xác đ ả m b ả o  cho các đài đi ề u khi ển tên l ử a bám sát ngay đ ượ c mụ c tiêu mà không c ầ n  s ụ c s ạ o. Theo các d ấ u hi ệ u k ỹ  thu ậ t  Có   th ể   chia   radar   theo   d ải   sóng,   theo   ph ươ ng   pháp   radar,   theo  ph ươ ng pháp đo c ự  ly và theo s ố  l ượ ng kênh radar đ ộ c l ậ p. ­ T ầ n s ố  làm vi ệ c c ủ a radar có th ể  thu ộ c các dả i t ầ n nh ư  b ả ng bên dướ i.   Radar d ả i HF l ợi d ụng s ự  ph ản x ạ  sóng  ở  t ầ n đ ố i lư u và t ầ ng điệ n ly  đ ể  phát hi ệ n m ụ c tiêu. Radar d ả i VHF và UHF đ ể  phát hi ệ n các m ụ c  9
  10. tiêu ngoài đ ườ ng chân tr ờ i. Các radar c ả nh gi ới thông th ườ ng làm vi ệ c   ở  d ả i sóng m (10 ÷1 m), dm (10 ÷ 1 dm) và cm (10÷ 1 cm) ­ Theo ph ươ ng pháp radar có th ể  chia thành các radar ch ủ  đ ộ ng ( có tr ả  l ờ i   th ụ   đ ộ ng   ho ặ c   ch ủ   đ ộ ng)   và   th ụ   đ ộ ng   như   đã   trình   bày   ở   m ụ c   tr ướ c. ­ Theo ph ươ ng pháp đo c ự  ly có th ể  chia thành 2 nhóm l ớ n: radar b ứ c x ạ  xung và radar b ức x ạ  liên tụ c. Radar b ứ c x ạ  xung có  ư u đi ể m chính là :   đ ơ n   gi ả n   vi ệ c   đo   c ự   ly,   v ề   m ặ t   k ỹ   thu ậ t   cho   phép   d ễ   dàng   s ử   d ụ ng  chung  m ột anten cho  c ả  phát và  thu.  Nh ượ c   đi ể m   c ủ a nó  là  c ầ n  ph ả i  dùng máy phát công su ấ t xung l ớn, khá ph ứ c t ạ p vi ệ c  đo t ố c  đ ộ  mụ c   tiêu.   Radar  b ứ c   x ạ   liên t ụ c  cho phép  tách  mụ c   tiêu theo  t ố c   đ ộ   và   đo  đ ơ n tr ị  t ố c đ ộ  trong d ả i t ốc đ ộ  khá r ộ ng, công su ấ t phát không c ầ n l ớ n.  Nh ượ c đi ể m c ủ a lo ạ i này là vi ệ c kh ử  ghép gi ữ a tuy ế n thu và phát rấ t  ph ứ c t ạ p, thi ết b ị   đ ầ u cu ố i cũng r ấ t ph ứ c t ạ p khi c ần quan sát nhi ề u  mụ c tiêu theo nhi ều tham s ố. 3. S ơ  đồ  kh ố i máy phát radar  Radar   là   h ệ   th ố ng   r ấ t   hoàn   thi ệ n   và   phứ c   tạ p   v ề   m ặ t   điệ n   và   từ .   Th ườ ng chúng là nh ữ ng c ỗ  máy hoàn ch ỉ nh. H ệ  th ống radar là sự  s ắ p x ế p   nh ữ ng kh ối nh ỏ  khác nhau, b ả n thân nh ữ ng kh ối này l ạ i đ ượ c s ắ p x ế p v ớ i   nh ữ ng m ụ c  đích khác nhau. S ự   đa d ạ ng c ủ a các kh ố i tùy thu ộ c  vào mụ c  đích   c ủ a   t ừ ng   radar,   nh ưng   s ự   ho ạt   đ ộ ng   c ơ   b ả n   và   các   kh ố i   chính   là  tươ ng t ự  nhau. Trong s ơ  đ ồ  kh ố i, tôi ch ỉ  đ ề  c ậ p đế n các kh ố i quan tr ọ ng   mà không th ể  thi ếu trong các h ệ  th ố ng radar. 10
  11. Power Amplifier Waveform Upconversion Generator Control & Power Duplexer Clocks & Local Osillators Antena Dislay Signal & data Dowconversion Possitioning processing System Low noise Amplifier Hình 1.2. S ơ  đ ồ  kh ố i h ệ  th ố ng radar Anten Anten radar ho ạt đ ộ ng nh ư  b ộ  giao ti ếp gi ữa h ệ  th ống radar và v ậ t  tự   do  bay  trong   không  gian  b ằ ng  sóng  radio  đượ c   truy ề n  đi  và   nh ậ n  v ề .   Nhi ệ m   v ụ   c ủa   anten   radar   là   lan   truy ề n   sóng   ra   không   gian   đượ c   đị nh  h ướ ng trong quá   trình phát và nh ậ n tín hi ệ u trong quá trình thu. Khi phát  sóng thì anten ch ỉ  đ ượ c n ố i v ớ i b ộ  ph ậ n truy ền, còn khi thu thì anten ch ỉ  đ ượ c k ế t n ố i v ới b ộ  ph ậ n thu. Vi ệc này đượ c th ự c hi ệ n b ở i kh ố i chuy ển   m ạ ch song công Duplexer. Trong   quá     trình   phát   sóng   đi,   năng   l ượ ng   c ủ a   sóng   b ứ c   x ạ   đ ượ c  truy ề n vào không gian, trong quá trình nh ậ n, năng l ượ ng c ủ a tín hi ệ u ph ả n   h ồ i   đượ c   đ ư a   v ề   b ộ   ph ậ n   nh ậ n.   Trong   radar   có   hai   công   th ứ c   toán   h ọ c  bi ểu th ị  h ệ  s ố khu ếch đạ i khi truy ề n và h ệ  s ố  hữ u ích c ủ a anten: Công su ấ t tín hi ệ u t ạ i đ ầ u vào máy thu: 11
  12. Pp .G. G. 2 Pt S 2 .A 2)2 . (1.1) (4 r 4 Trong đó A là di ệ n tích h ữ u d ụ ng c ủa anten thu G là h ệ  s ố  khu ếch đ ạ i c ủ a anten thu P p  là công su ấ t phát c ủ a đài radar Thông th ườ ng anten thu và  anten  phát  chung nên G=G’,  và  khi  tính  đ ế n h ệ  s ố  t ổ n hao c ủ a tuy ến anten phía thu và phát ta có: Pp .G 2 . . 2 . . Pt (1.2) (4 ) 3 .r 4      ,  ’ là hi ệ u su ấ t truy ền năng l ượ ng t ừ  máy phát đ ế n anten và t ừ  anten  đ ế n máy thu.  M ộ t   trong   nh ữ ng   anten   đượ c   s ử   d ụ ng   trong   sóng   siêu   cao   t ầ n   là  anten Parabol ph ản x ạ. Tính ch ấ t hình h ọ c c ủ a Parabol r ất h ữu  ích trong   vi ệ c t ậ p trung năng l ượ ng trong quá trình ti ế p nh ậ n, và t ạ o ra các búp sóng  phát ra trong quá trình truy ền. Kh ố i chuy ể n m ạ ch song công (Duplexer) Khi ch ỉ  có m ộ t anten s ử  d ụ ng c ả  vi ệc truy ền và nh ậ n tín hi ệ u, thì  trong   h ầ u   h ết   các   h ệ   th ố ng   radar   đ ề u   s ử   d ụ ng   Duplexer.   Chuy ển   m ạch   Duplexer s ẽ  chuy ển h ệ  th ống radar t ừ  ch ế đ ộ  phát sang ch ế  độ  thu. Trong   tr ạ ng thái phát, chuy ển m ạ ch s ẽ  n ối anten v ới b ộ  ph ận phát và không k ế t  n ố i v ớ i b ộ  ph ậ n thu. B ộ thu s ẽ đ ượ c cách lý v ớ i xung truy ề n có công suấ t  cao đ ể  b ả o v ệ  b ộ  thu tránh b ị  h ỏ ng nh ữ ng b ộ  ph ận có độ  nh ạ y cao. Ngay   sau quá  trình phát,  chuy ển  m ạch s ẽ   ng ắt  k ết  n ối  v ới b ộ   ph ận  truy ền và  k ế t n ố i b ộ  thu v ới anten. 12
  13. Hình 1.3. S ơ  đ ồ  k ế t n ố i anten  Kh ố i t ạ o sóng Waveform Generator B ộ  ph ậ n phát tín hi ệ u s ố  đ ượ c xây dự ng b ở i s ự  liên k ế t v ớ i ngu ồ n   tín hi ệ u s ố  v ới b ộ  chuy ển đ ổ i D/A. Trong quá  trình ho ạ t đ ộ ng thì b ộ  nh ớ  s ố  đ ượ c s ử  d ụ ng d ể  l ư u gi ữ  tín hi ệ u d ạ ng s ố . B ộ  nh ớ  s ẽ  đọ c ra các đặ c   tr ư ng c ủ a d ạ ng sóng yêu c ầ u.  Ở  đó t ạ o ra các d ạ ng xung m ột cách r ấ t linh   ho ạ t và m ề m d ẻ o.  Kh ố i dao đ ộ ng Local Osillators Kh ố i dao đ ộ ng là b ộ  ph ậ n không th ể  thi ế u trong k ỹ  thu ật siêu cao  t ầ n   nh ư  radar. B ản ch ất c ủa kh ối dao  đ ộ ng là m ộ t thi ế t b ị  ho ạ t độ ng và  truy ề n   t ầ n   s ố   vào   b ộ   ph ậ n   vi ễ n   thông.   B ộ   dao   đ ộ ng   điề u   ch ỉ nh   đượ c   th ườ ng   s ử   d ụ ng  t ụ   bi ến  dung  đ ể   điề u  ch ỉ nh  t ầ n  s ố   dao  độ ng.   Kh ố i  dao  đ ộ ng đi ề u ch ỉ nh  đi ệ n áp(VCO) là  kh ố i  dao  đ ộ ng  mà  y ế u  t ố   bi ế n  đổ i c ơ  b ả n là diode bi ến   dung. VCO  đượ c đi ề u ch ỉ nh trên băng t ầ n c ủ a nó b ở i  đi ệ n áp m ộ t chi ề u DC s ạ ch áp vào diode bi ế n dung. M ạch vòng bám pha  s ẽ  đượ c s ử  d ụ ng đ ể  đi ề u khi ể n t ầ n s ố  c ủ a VCO. Kh ố i tr ộ n t ầ n(Mixer) 13
  14. Tr ộ n t ầ n là quá trình tác đ ộ ng lên hai tín hi ệ u sao cho trên đ ầ u ra   b ộ  tr ộ n t ầ n nh ậ n  đượ c các thành ph ầ n t ầ n s ố  t ổ ng ho ặ c hi ệu c ủa hai   tín hi ệ u đó.  B ộ  tr ộ n t ầ n có nhi ệ m v ụ  cho ra m ột tín hi ệ u ph ụ  thu ộc vào hi ệ u pha   ho ặ c hi ệ u t ầ n s ố  c ủa hai tín hi ệ u vào. Gi ả  s ử  tín hi ệ u điề u khi ể n và tín   hi ệ u ra có đi ệ n th ế  đượ c vi ế t b ở i công th ứ c sau: u1 (t ) = U1 sin(ω1t + θ1 )                                    (1.3) u2 (t ) = U 2 rect (ω2t + θ 2 )    Khi đó tín hi ệ u ra c ủ a b ộ  tách sóng pha s ẽ  là: u = U1U 2 [sin(ω1t + θ1 ) sin(ω2t + θ2 )]         (1.4) U1U 2 (1.5)     u= [cos(ω1t + θ1 − ω2t − θ 2 ) − cos(ω1t + θ1 + ω2t + θ 2 )]           2 U1U 2 (1.6)  u= [cos 2π ( f1 − f 2 + θ1 − θ 2 ) − cos 2π ( f1 + f 2 + θ1 + θ 2 )] 2   T ừ  công th ứ c trên ta th ấ y tín hi ệ u ra c ủa b ộ  tách sóng pha bao g ồm  c ả   tổ ng   và   hi ệ u   t ầ n   s ố   c ủ a   hai   tín   hi ệ u   vào.   Tuy   nhiên   m ạ ch   l ọ c   thông  th ấ p không cho phép tín hi ệ u t ổ ng đi qua mà ch ỉ  cho phép tín hi ệ u vi sai đi  qua.  Mixer đ ượ c s ử  d ụ ng  đ ể  truy ề n tín hi ệ u trong m ột d ả i ph ổ  này tớ i  m ộ t d ả i ph ổ  khác. Trong truy ền d ẫn radar, Mixer đ ượ c sử  dụ ng để  truy ề n  tr ự c ti ế p t ầ n s ố c ủ a tín hi ệ u (IF) đ ượ c t ạ o ra b ở i b ộ  t ạ o dao độ ng sang tín  hi ệ u cao t ầ n RF. Kh ối th ực hi ện đi ề u đó đ ượ c g ọ i là bộ  bi ế n đổ i tăng tầ n   s ố  lên. Trong radar nh ận tín hi ệ u thì Mixer l ạ i làm nhi ệ m v ụ  ng ượ c l ạ i là   gi ả m t ầ n s ố thu đ ượ c xu ố ng t ừ  t ầ n s ố  RF v ề trung t ần IF.  14
  15. Hình 1.4. Mô hình ho ạ t đ ộ ng b ộ  tr ộ n t ầ n Kh ố i khu ế ch đ ạ i công su ấ t (Power Amplifier) Kh ố i khu ế ch đ ạ i là m ộ t thi ế t b ị  bi ến đ ổ i tín hi ệ u có biên đ ộ  nh ỏ   ở  đ ầ u   vào   thành   m ộ t   tín   hi ệ u   có   biên   đ ộ   l ớ n   ở   đ ầ u   ra   mà   dạ ng   tín   hi ệ u  không thay đ ổ i. Th ự c   ch ấ t   khu ếch   đ ạ i   là   quá   trình   bi ế n   đ ổ i   năng   lượ ng   có   điề u  khi ển,   ở   đó   năng   l ượ ng   c ủ a   ngu ồn   cung   c ấp   m ột   chi ều   đượ c   biế n   đổ i  thành năng l ượ ng xoay chi ều có quy lu ậ t gi ống nh ư  quy lu ật c ủa tín hi ệ u   đi ề u khi ển. M ạ ch khu ế ch đạ i đ ượ c chia thành nhi ề u lo ạ i khác nhau: ­ Theo d ạ ng tín hi ệ u c ầ n khu ếch đ ạ i: khu ếch đ ạ i tín hi ệ u liên  tụ c( khu ế ch đ ạ i micro,  âm thanh…) và khu ế ch đ ạ i tín hi ệ u xung( radarr,   máy thu hình, các thi ế t b ị  tính toán, đi ề u khi ển…). ­ Theo   d ả i   t ầ n   s ố   tín   hi ệ u   c ầ n   khu ế ch   đạ i:   m ạ ch   khu ế ch   đạ i  m ộ t chi ề u (f= 0 và t ầ n s ố  th ấ p), m ạch khu ếch đ ạ i t ầ n th ấ p( f= 16Hz đế n  20KHz), khu ếch đạ i trung t ầ n và cao t ầ n( f > 20KHz) ­ Theo đ ặ c tuy ế n t ầ n s ố: m ạch khu ếch đạ i c ộ ng h ưở ng( h ệ  s ố  khu ế ch đ ạ i K đ ạ t giá tr ị  l ớ n nh ấ t t ạ i t ầ n s ố  c ộng h ưở ng), khu ếch đạ i dả i   15
  16. h ẹ p( K không thay đổ i trong m ột d ả i h ẹp t ần s ố  và suy gi ả m rõ rệ t ngoài  vùng này), khu ế ch đạ i d ả i r ộ ng( d ả i t ần làm vi ệ c c ỡ  vài chụ c MHz). ­ Theo   tr ở   t ả i:   khu ếch   đ ạ i   đi ệ n   tr ở ,   khu ếch   đ ạ i   bi ế n   th ế ,   khu ế ch đ ạ i c ộ ng h ưở ng, khu ếch đ ạ i điệ n cả m… ­ Theo   tính   ch ấ t   các   đ ạ i   l ượ ng   v ậ t   lý   l ấ y   ra:   khu ế ch   đ ạ i   th ế  (K U ), khu ế ch đ ạ i dòng (K i ), khu ếch đ ạ i công su ấ t (K p ). Thông th ườ ng các tín hi ệ u c ầ n thu có tầ n s ố  từ  hàng chụ c MHz đ ế n   hàng trăm MHz th ậ m chí đ ế n hàng ch ụ c GHz. Tín hi ệ u thu  đượ c thườ ng   r ấ t nh ỏ , c ầ n ph ải khu ếch đ ạ i lên nhi ề u l ầ n, đ ể  có tín hi ệ u đủ  lớ n( trên vài  ch ụ c   vôn)   đáp   ứ ng   yêu   c ầ u   c ủ a   m ạ ch   tách   sóng.   N ế u   dùng   nhi ề u   t ầ ng  khu ế ch đạ i s ẽ  d ẫ n đ ế n k ế t c ấ u và k ỹ  thu ậ t ph ứ c t ạ p và rấ t d ễ  b ị  t ự  kích  làm đ ộ  nh ạ y không cao, ch ấ t l ượ ng kém. Ngày nay, h ầ u h ế t t ấ t c ả  các máy  thu đ ề u ho ạ t đ ộ ng theo nguyên t ắ c thu đổ i t ầ n. Tín hi ệ u thu t ừ  ăng ten có  t ầ n s ố  thu đượ c đư a vào m ộ t b ộ  bi ế n   đổ i tầ n. Trong máy thu có bộ  dao  đ ộ ng n ộ i phát ra dao đ ộ ng có t ầ n s ố  t ầ n s ố là  ω n . Dao đ ộ ng này cũng đ ượ c  đ ư a vào b ộ  bi ế n đ ổ i tầ n tr ộ n v ớ i tín hi ệ u  ω th .  Ở  l ố i ra c ủa b ộ  bi ến t ần s ẽ  thu đ ượ c tín hi ệ u có t ầ n s ố : (1.7) Khi c ầ n thu tín hi ệ u có t ầ n s ố   ω th  b ấ t k ỳ , thì dù  ω th  bi ế n đ ổ i th ế  nào   ωn   cũng bi ế n đ ổ i m ộ t l ượ ng t ươ ng t ự  đ ể  luôn đ ả m b ả o     có giá tr ị  c ố  đ ị nh. V ậ y     là t ầ n s ố  trung gian gi ữa   ω th   và     và đ ượ c g ọ i là khu ế ch  đ ạ i trung t ầ n. Khu ếch đ ạ i trung t ầ n ho ạ t đ ộ ng  ở  t ầ n s ố  th ấ p     nên dễ  khu ế ch   đạ i   và   h ệ   s ố   khu ế ch   đ ạ i   đ ạ t   đượ c   rấ t   l ớ n,   tính   ổ n   đị nh   cao   và   cũng r ấ t g ọn nh ẹ, d ễ ch ế t ạo. Đ ố i v ớ i máy pháy radar thì kh ố i khu ế ch đ ạ i công su ấ t đ ượ c s ử  dụ ng  đ ể  khu ế ch đạ i tín hi ệ u cao t ầ n tr ướ c khi phát. Trong l ị ch s ử  có nhi ề u ki ể u   16
  17. b ộ  khu ế ch đ ạ i đượ c s ử  dụ ng trong radar, ch ẳng h ạn nh ư   ống khu ếch  đạ i  có   đi ề u   khi ển   l ướ i,   khu ếch   đ ạ i   t ừ   tr ườ ng   chéo(CFAs),   ố ng   truy ề n   sóng(TWTs),…Đ ố i   v ớ i   b ộ   khu ế ch   đ ạ i   công   su ấ t   l ớ n,   các   tham   s ố   quan   tr ọ ng  là  h ệ   s ố   khu ếch  đ ạ i và  đ ộ   ổ n đ ị nh trong  d ả i  t ầ n làm  vi ệ c.  H ệ   s ố  khu ế ch đ ạ i l ớ n mà v ẫ n đ ả m bào đ ượ c s ự   ổ n đị nh trong d ả i t ầ n làm việ c Kh ố i khu ế ch đ ạ i t ạ p âm th ấ p(Low Noise Amplifier) Tín   hi ệ u   thu  đượ c   th ườ ng   có   biên   đ ộ   rấ t  nh ỏ   và   có   lẫ n  t ạ p.   M ụ c  đích c ủ a b ộ  khu ếch đ ạ i t ạ p âm th ấ p(LNA) là nâng tín hi ệ u lên công suấ t   theo yêu c ầ u trong khi tín hi ệ u đã bị  l ẫ n thêm t ạ p và có th ể  bị  méo d ạ ng   tín hi ệ u vì v ậ y s ự  ph ụ c h ồi c ủ a tín hi ệ u có th ể  gây m ộ t sự  tr ễ  trong h ệ  th ố ng. B ộ  LNA là b ộ  khu ếch đ ạ i v ớ i t ạ p âm th ấ p. Tín hi ệ u t ạ p đượ c xác  đinh b ằ ng h ệ  s ố  tín hi ệ u t ạ p l ối vào trên h ệ  s ố  tín hi ệ u   t ạ p l ố i ra. LNA   đ ượ c s ử  d ụ ng  ở  ph ầ n đ ầ u c ủ a kh ố i radar thu. Tham s ố  khu ếch đạ i có lẫ n   t ạ p âm th ấ p, nh ấ t là  ở  sóng siêu cao t ầ n. Khối điều khiển xử lý tín hiệu (Signal Processing/Data Processing/Control   Subsysttôis) Công ngh ệ  x ử  lý tín hi ệ u tùy thu ộ c vào tín hi ệ u thu đượ c ch ư a đượ c   tr ộ n.   M ột s ố  công ngh ệ  x ử  lý tín hi ệ u thông th ườ ng đượ c sử  d ụ ng trong   radar là h ệ  s ố  t ươ ng quan, b ộ  l ọc Doppler, ph ản x ạ   ảnh,… Kh ối x ử lý dữ  li ệ u s ử  d ụ ng b ộ  bi ến đ ổ i dữ  li ệ u đượ c t ạ o ra b ở i kh ố i tín hiệ u tr ự c ti ế p   vào khi radar ho ạt đ ộ ng. Kh ối x ử  lý tín hi ệ u là m ộ t kh ố i r ấ t ph ứ c t ạ p c ả  v ề  công ngh ệ  l ẫ n thu ật toán. Kh ố i đi ề u khi ể n anten (Antenna Positioning Systtôi) Trong   m ột   s ố   h ệ   th ống   radar,   anten   đượ c   đi ề u   khi ể n   theo   v ị   trí.   Trong đó mô t ơ  đ ượ c s ử  d ụ ng đ ể  đi ề u khi ể n v ị  trí củ a anten. N ế u anten   ch ỉ  c ầ n quay  ở  m ột t ốc đ ộ  đ ơ n thu ầ n nh ấ t đị nh thì ch ỉ  cầ n mô tơ  đơ n là   17
  18. đ ủ  cho vi ệ c đó. Còn n ế u anten quay v ới các t ố c đ ộ  khác nhau thì m ộ t vài   các b ộ  ph ậ n h ỗ tr ợ  đi ề u khi ển anten s ẽ đượ c s ử   d ụ ng.  Kh ố i ngu ồ n(Power Systtôi) Radar  là   m ộ t   h ệ   th ố ng   đi ệ n  tử   r ấ t   ph ứ c   t ạ p.   M ỗi  thành  ph ầ n  đề u  c ầ n có kh ố i ngu ồn đ ể  v ậ n hành. Trong quá trình ho ạ t đ ộ ng, m ỗ i b ộ  ph ậ n   l ạ i c ầ n các giá trị  đi ệ n áp khác nhau. Đ ể  đáp  ứ ng các giá trị  ngu ồ n khác  nhau đó, ch ỉ  c ầ n s ử  d ụ ng m ột ngu ồn bên ngoài, sau đó đi ệ n áp đượ c bi ế n  đ ổ i thành các m ứ c  đi ệ n áp c ầ n thi ế t.  Đ ể  bi ế n đ ổ i điệ n áp DC thành các  mứ c   đi ệ n   áp   DC   th ườ ng   s ử   d ụ ng   các   ngu ồ n   Switching   đi ề u   ch ỉ nh.   Các  ngu ồ n Switching  đi ề u ch ỉ nh là mạ ch đi ệ n t ử   ở  đó sử  dụ ng các cu ộ n dây,  các transistor ho ặc t ụ đi ệ n nh ư  là phầ n t ử  d ự  tr ữ  năng lượ ng để  truy ề n t ả i   năng l ượ ng t ừ  kh ối vào t ớ i các kh ố i ra.  Kh ố i hi ể n th ị  (display) Kh ố i màn hình hi ển th ị  có ch ứ c năng hi ển th ị  các thông tin­ thông s ố  k ỹ   thu ậ t   c ủ a   h ệ   th ống   radar,   thông   tin   v ề   m ụ c   tiêu   mà   radar   thu   đượ c.   Kh ố i có ch ứ c năng giúp con ng ườ i giao ti ếp v ơi h ệ th ống radar. 18
  19. CH ƯƠ NG 2. K Ỹ  THU ẬT THU PHÁT SIÊU CAO T Ầ N 1. Gi ới thi ệ u chung Thu ậ t   ng ữ   “viba”   hay   sóng   siêu   cao   t ầ n   (microwaves)   là   đ ể   ch ỉ  nh ữ ng sóng đi ệ n t ừ  có b ướ c sóng r ấ t nh ỏ ,  ứ ng v ới ph ạ m vi t ần s ố  r ất cao   c ủ a ph ổ  t ầ n s ố vô tuy ế n đi ệ n. Ph ạ m vi c ủa d ả i t ần s ố  này cũng không có s ự  quy đ ị nh ch ặ t ch ẽ  và   th ố ng   nh ấ t   toàn   th ế   gi ớ i.   Gi ới   h ạ n   trên   củ a   d ả i   th ườ ng   đượ c   coi   là   tớ i   300GHz (f = 3.10 11   Hz),  ứ ng v ới b ướ c sóng   λ  = 1 mm(sóng milimet), còn  gi ớ i h ạ n d ướ i có th ể  khác nhau tu ỳ  thu ộc vào các quy  ướ c theo nh ư  t ậ p   quán s ử  d ụ ng. M ột s ố  n ướ c coi "sóng c ự c ng ắ n" là nh ữ ng sóng có tầ n s ố  cao h ơ n 30 MHz ( b ướ c sóng  λ ≤ 10m ), còn m ộ t s ố  n ướ c khác coi "viba"   là nh ữ ng sóng có t ầ n s ố  cao h ơn 300 MHz ( b ướ c sóng  λ ≤ 1 m ).  V ớ i s ự  phát tri ển nhanh c ủ a k ỹ  thu ật và nh ữ ng thành tự u đạ t đượ c  trong   vi ệc   chinh   ph ục   các   băng   t ầ n   cao   c ủ a   ph ổ   t ần   s ố   vô   tuy ế n,   khái   ni ệ m v ề  ph ạ m vi d ải t ần c ủa "viba" cũng có th ể  còn thay đổ i. ­ UHF (Ultra High Frequency): f = 300 MHz ÷ 3 GHz 19
  20. ­ SHF (Super High Frequency): f = 3 ÷ 30 GHz ­ EHF (Extrtôiely High Frequency): f = 30 ÷ 300 GHz Máy   phát   siêu   cao   t ầ n,   công   su ấ t   l ớn   ho ạ t   đ ộ ng   trong   d ả i   t ầ n   820Mhz   đ ế n   900Mhz   c ủ a   đài   radar   t ầ m   th ấ p   đ ượ c   xây   dự ng   dự a   trên  ph ươ ng pháp tổ  h ợ p công su ấ t trong máy.  Kh ố i công suấ t là  tổ  h ợ p củ a  nhi ề u modul công su ấ t nh ỏ  đ ể  t ạ o ra kh ối có công su ấ t l ố i ra l ớn. Do v ậy   lý thuy ế t siêu cao t ầ n là n ề n t ả ng đ ể  giả i quy ế t v ấ n đ ề  trên. 2. Thi ế t   k ế   m ạ ch   khu ếch   đ ạ i   công   suấ t   trong   k ỹ   thu ật   siêu   cao  tần Khi   nghiên   c ứ u   đườ ng   truy ề n   đ ố i   v ớ i   các   tín   hi ệ u   t ầ n   th ấ p,   ta   th ườ ng coi các đườ ng dây n ố i(hay đườ ng truy ề n) là ngắ n m ạ ch. Điề u này  ch ỉ  đúng khi kích th ướ c c ủ a m ạ ch là nh ỏ  h ơ n b ướ c sóng củ a tín hiệ u. Còn   đ ố i v ớ i tín hi ệ u cao t ầ n và đ ặ c bi ệ t đ ố i v ớ i tín hi ệ u siêu cao thì ta ph ả i có  nh ữ ng nghiên c ứ u đ ặ c bi ệ t v ề  đ ườ ng truy ề n. Trong các h ệ  th ống siêu cao t ầ n và sóng milimet, b ướ c sóng c ủ a tín  hi ệ u   có   th ể   b ằ ng   ho ặ c   nh ỏ   h ơn   kích   th ướ c   c ủ a   các   b ộ   phậ n   và   đườ ng   truy ề n c ủa chúng. Đi ề u này có nghĩa là có th ể  di ễ n ra nh ữ ng thay đ ổ i quan  tr ọ ng v ề  pha tín hi ệ u d ọ c theo đ ườ ng truy ề n và có s ự  bi ế n đ ổ i tr ở  kháng  danh đ ị nh c ủ a m ộ t thi ết b ị  ho ặc m ột thành phầ n mà tín hi ệ u đi qua. Nh ữ ng  s ự   bi ế n   đổ i   tr ở   kháng   này   gây   ra   các   sóng   ph ả n   x ạ   trên   đ ườ ng   truy ề n.   Đi ề u  này  s ẽ  d ẫ n  đ ế n  s ự   t ổ n  hao năng l ượ ng trên đườ ng truy ề n  do  năng  lượ ng b ị  ph ả n x ạ . Lu ợng năng lượ ng b ị  ph ả n x ạ  đượ c xác đị nh bở i hệ  s ố  ph ả n x ạ   , có quan h ệ  v ới tr ở  kháng. S ơ   đ ồ   m ạ ch   đi ệ n   t ươ ng   đ ươ ng   đ ượ c   sử   dụ ng   r ộ ng   rãi   trong   t ầ n   s ố  radio(RF) và trong sóng siêu cao t ầ n đ ể  mô t ả  tr ạ ng thái m ạ ch đi ệ n trong   c ả  hai tr ườ ng h ợp ph ần t ử  tích cự c và ph ầ n t ử  th ụ  độ ng. Trong m ạ ng hai   20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản