ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TẠ PHƢƠNG LINH NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ DAO ĐỘNG CAO TẦN VÀ QUAY PHA ĐIỆN TỬ BĂNG TẦN S DÙNG CHO ANTEN MẠNG PHA LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI – 2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TẠ PHƢƠNG LINH NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ DAO ĐỘNG CAO TẦN VÀ QUAY PHA ĐIỆN TỬ BĂNG TẦN S DÙNG CHO ANTEN MẠNG PHA
Ngành: Điện tử Viễn thông Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử
LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. Bạch Gia Dƣơng HÀ NỘI – 2014
LỜI CẢ ƠN
Đ
Đ -
- Đ
Tạ Phƣơng Linh
LỜI CA ĐOAN
Đ – Đ Đ Đ
Tạ Phƣơng Linh
T TẮT LUẬN VĂN
MỤC LỤC
..................................................................................... 1 ........................................................................... 1 ........................................................................ 1 ........................... 3 ......................... 5 ........................................................................................... 6 LIÊN QUAN ....................................................... 7 ......................................................... 7 ................................................................................................... 7 ......... 8 .............................................................. 8 ........................................................................................ 8 ......................................................................................13 2.2. .......................................................................................15 .............................................................16 ...........................................................................16 ........................18 .............22 ....................................................................24
..................................................................................................................25 .......................................26 .........................................................31 (λ ) .........32 ..........................................................33
Ạ Ộ Đ Đ Ố Ố .............................................................35 3.1. ...........................................35 ....................................................38 ..........................40 ..................................................................43 Đ .......................................43
Đ ................................................47 ..............................................................................................................49 ....................................................................................................50
1
CHƢƠNG : T NG QUAN
T ƣ c ant n ảng ha
h i niệ ant n ảng ha
anten ( – Phased Array Antenna )
(a) (b)
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
-
2
Anten Yagi-Uda
-
-85
-
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
- Đ
3
-
-
-
-
L ch ử h t t i n à c c ng ng c a ant n ảng ha
1.4.
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
( )
4
Đ ( - )
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
Lincoln
5
( )
T ng an hệ th ng ch ha ng t ng ant n ảng ha
( ) c
:
-
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
-
6
- D ng công t c chuy n m Đ c nghiên c u trong gi i h n lu
c ti c a tài
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
Đ n.
7
CHƢƠNG : C C L THUYẾT LI N QUAN
Giản hƣ ng t nh c a ant n ảng ha
h i niệ
công su
-
-
-
(a) (b)
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
pole
8
C c t ảnh hƣ ng n giản hƣ ng t nh c a ant n ảng ha
- (
)
-
-
-
-
-300
C c c h nh ant n ảng ha cơ ản
( ) .
Nh t n t nh
T ƣ ng c ạ à hệ ảng c a ant n ảng ha t n t nh N ch n tử
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
( )
9
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
10
i wi ( )
(2.1)
(a) (b)
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
a.
11
( )
( )
( ) ( ) ( )
(Array factor) ( ):
(2.3)
(2.4)
(2.5)
t i nh hƣ ng c ạ ant n ảng ha
Đ
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
.
12
Đ
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
( ) .
13
Đ
– ( -Woodyard):
(a) (b)
– -Woodyard
Nh t h ng
Đ
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
(a) (b)
14
m n mxn m n
(2.6)
(a) (b)
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
λ λ
15
Nh ng t n
Đ
(2.7)
n
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
(2.8)
16
C c a ha ử ng PIN i
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
Gi i thiệ PIN i
17
( ) (charge carriers) tron ( )
(a) (b)
2.13. diode
( )
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
PIN di
18
t c h nh c ng tắc ch n ạch ng PIN i
(a) (b)
( ) ( )
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
truy λ n m u cu i tr thành m
19
(a)
(b)
song song
( ) λ
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
– song
20
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
n tín hi u xoay chi 2 i h p tr kháng.
21
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
- Đ
22
C c a ha ạng c ng tắc ch n ạch ử ng PIN i
Đ l1, l2
(2.9)
Đ
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
–
23
(a) (b)
( ) 1, D2 3, D4 ( F R)
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
= 450, 900, 1800
24
C c ỹ th ật h i h t h ng
Đ
0
-
- ( ) ( )
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
-
25
Gi i thiệ giản S ith à ng ng c a n t ng h i h t kh ng
Đ
( ) ( ) ( )
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
Đ
26
( 0)
Ph i h t h ng ng c c h n tử tậ t ng
2.4.2.1. Thu c t nh cơ ản c a giản Smith và giản Admittance
- Khi m c n i ti p thành ph n dung kháng v i t i tr kháng m b t k trên gi m d n n ng s chuy ng n d n (G i) theo chi ng h .
- Khi m c n i ti p thành ph n c m kháng v i t i tr kháng m b t kì trên gi m d n n ng s chuy ng ng G theo chi ng h .
- Khi m c song song thành ph n n p là dung kháng v i t i d n n p m b t kì trên gi d n n m d n n p s chuy ng trên ng G theo chi ng h .
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
- Khi m c song song thành ph n n p c m là c m kháng v i t i d n n p m b t k trên gi d n n m d n n p s chuy ng trên ng h [1].
27
Hệ h ch t c a ạch h i h t h ng
Q (quality factor) ( - )
(2.10)
( ) ( ) ( ) ( )
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
(2.11)
28
( )
ạch h i h t h ng ạng L
Đ ( ) ( ) – – – 3
(1) (2) (3)
(4) (5) (6)
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
(7) (8)
29
( ) Z0
(2.12)
(a) (b)
( ) L > Z0
(2.13)
(2.14)
( ) ( )
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
( ) L < Z0
30
(2.15)
(2.16)
( ) ( )
Q ( )
ạch h i h t h ng ạng Pi
( )
(a) (b)
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
v
31
v Q
(2.17)
H g RL V V g L Q
Ph i h t h ng ng ch
Đ ( )
Trong ph i h p tr kháng s d quan tr ng trong thi t k i thi t k c n chú ý là kho ng truy n d tính t t i t i v n dây nhánh và giá tr n n p ho ng v i dây nhánh song song ho c n i ti p.
d
–jB
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
p, d
32
–jX [5].
Ph i h t h ng ng ạn c ài ƣ c ng (λ )
λ λ λ λ
λ
λ
(2.18)
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
L 0
33
( )
(2.19)
λ ( L ) 0 ( L ) 0 λ –
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
Ph i h t h ng ng ạch ải
34
Đ ( ) ( ) ( )
Wheeler:
( 2.20)
(2.21)
0 w
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
h l t
35
CHƢƠNG : CHẾ TẠO BỘ QUAY PHA ĐIỆN TỬ BĂNG TẦN S VÀ Đ NH GI C C TH NG S C A HỆ TH NG
Thi t c ng tắc ch n ạch ng PIN i
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
( ) ( )
36
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
3 = 8 n.
37
mi
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
(a)
38
(b)
B tạ a ng ca t n c ng c t n hiệ
( - ) ( ) SPF-3043.
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
- ( ) ( )
39
( )
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
– - Q
40
b Đ ( )
-
-
-
-
B tạ ng ng i hi n c iện ch PIN i
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
( ) ( )
41
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
NOT
42
lối ra cao tần
– - Q
Các ứng dụng
Bộ tổ hợp
Khác nhau
tần số
Công tắc chuyển mạch n bit (2n tổ hợp đường tín hiệu)
n đường tín hiệu RF
n đường điều khiển
Driver điều khiển công tắc chuyển mạch
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
43
C c ng ng th c tiễn c a tài
Đi hi n t n hiệ i c c g c ha h c nha
ạch i hi n t n hiệ ƣ ng
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
λ ( )
44
– - Q
(a) (b)
(c)
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
a. 1800 λ 0 λ 0 λ 8
45
)
ạch i ch ng ang t c gia I Q
M
( ( ))
(a) (b)
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
( ) ( )
46
0
Đ
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
t n s Đ
47
( )
Đ nh ạng ng ch ant n ảng ha
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
Đ
48
λ
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
( )
49
ẾT LUẬN
-
-
-
-
Đ
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
ph n t h u h n.
50
Tài iệ tha hả
Ứng d ng kỹ thu t m ch tích h Đ
Kỹ thu t siêu cao t n, Đ
[3]Linh Ta Phuong, Giang Bach Hoang, Long Hoang Duc, Duong Bach Gia, Study, design and fabrication of PIN-diode-based diversity switch to be used for beam-forming techniques and I/Q modulation, Vietnam-Japan International Symposium onAntennas and Propagation, 1-2014
[4] Guillermo Gonzalez, Microwave transistor amplifiers: Analysis and Design, 2nd Edition, Prentice Hall Upper Saddle River, New Jersey 07458.
[5] David. M. Pozar, Microwave Enginnering, 2nd Edition, John Wiley & Sons, Inc.
[6]http://electronicdesign.com/communications/back-basics-impedance- matching-part-3#2
[7] Michael Tse, Impedance Matching for High-frequency Circuit Design Elective, September 2003.
[8] http://en.wikipedia.org/wiki/Microstrip
[9] http://www.radartutorial.eu/06.antennas/Phased%20Array%20Antenna.en.html
[10] Application Note 922 Applications of PIN diodes, Avagotech.
[11] http://www.antenna-theory.com/arrays/main.php
http://www.globalsecurity.org/space/systems/an-fps-85.htm
[12] https://www.ll.mit.edu/publications/journal/pdf/vol12_no2/12_2devphasedarray.pdf
Bộ môn Điện tử - Viễn thông
[13]http://www.keysight.com/upload/cmc_upload/All/IQ_Modulation.htm?cmpid =zzfindnw_iqmod&cc=VN&lc=eng
