Thuc tap Anten

ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG -----***-----

BÀI TẬP THÍ NGHIỆM ANTEN

Giáo vi! "#$!% &'! ( T)! T)! T"+ T", ./0!" H12 vi! 3"42 "i5! ( C"/ Mi!" T"6!% M7HV (889:8:;: <$= ( K8> - KT?T

H@ Ni 8::98:

BÀI 8 D ĐO GIN ĐF BC Ạ CA CHJN TỬ NỬA 7NG TẠI TLN 7 8 GH A THC NGHIỆM 8 <6= QR3 "5 Qo - B! ="á3( Anten phát là anten Yagi được kết nới với máy phát tần số 1GHz - B! 3"/( Anten th là ch!n t" n"a s#ng$ : KS3 /U Qo(  Đo %iU! QW XY2 Z[ 3)o!% \R3 ="]!% E 2^ 2"_! 3` !` ab!% v$i c"oU!% 2á2" %id : !3e! Xf!% 8\

Gi%n đ& kết '% đ( được ) t*+n đ, được hi- ch.nh t/n hi0 th được cc đ2i ) 3 ($  4h5n t*+n gi%n đ& th được ta c# th- th!y t/n hi0 th được *!t tốt 6( hai anten th và phát được c# c7ng hướng ph8n cc với nha9 gi%n đ& :;c <2 gần giống s( với ch!n t" l= tư)ng ty nhi+n với ch!n t" n"a s#ng này c# H>?@ là B ( n+n c# đC đDnh hướng tốt hEn$ X Đo %iU! QW XY2 Z[ 3)o!% \R3 ="]!% E 2^ 2"_! 3` !` ab!% v$i c"oU!% 2á2" %id : !3e! Xf!% 8\ 3)o!% 3)#g!% "h= !3e! ="á3 Q#h2 QR3 v/!% %b2 v$i v+ 3)j k  X#$2 8

1

Fới gi%n đ& :;c <2 th được ) t*+n ta c# th- th!y t/n hi0 th được là *!t km9 6( anten th và anten phát t*(ng t*ưng hợp này :D ch( h#a ph8n cc$ 2 Đo %iU! QW XY2 Z[ 3)o!% \R3 ="]!% H 2^ 2"_! 3` !` ab!% v$i c"oU!% 2á2" %id : !3e! Xf!% 8\

Fới gi%n đ& :;c <2 t*(ng mIt phJng H cKa ch!n t" n"a s#ng th được t*(ng t*ưng hợp này ta c# th- th!y được nLng lượng :;c <2 khá đ&ng đM the( mNi hướng và cOng giống với gi%n đ& :;c <2 cKa ch!n t" l= tư)ng$ P

& Đo %iU! QW XY2 Z[ 3)o!% \R3 ="]!% E 2^ 2"_! 3` !` ab!% %il!% v$i 3)#g!% "h= m !"#!% v$i c"oU!% 2á2" %id : !3e! Xf!% 8:n\

QR gi%n đ& :;c <2 đ( được ) t*+n ta nhSn th!y s( với t*ưng hợp aT t/n hi0 th được t*(ng t*ưng hợp này cOng *!t tốt9 ty nhi+n 6( kh(%ng cách đIt giUa hai anten phát và anten th ?@ t*(ng t*ưng hợp này đ( được là V1 (9 tưEng ;ng với đC đDnh hướng t*(ng t*ưng hợp này km hEn s( với t*ưng hợp hai anten th và anten đIt gần hEn$ e á2 Q+!" %b2 !` 2!% a/_3 3)! 2á2 %iU! QW XY2 Z[ 3)o!% \R3 ="]!% E 2^ X#$2 8 v@ X#$2  G#c n"a cWng s!t t2i :ước th; nh!t Xhai anten th và phát đIt cách nha 1mT  H>?@ 1 Z B($ [\n g#c n"a cWng s!t đ( được t2i :ước th; tư Xhai anten th và phát đIt cách nha 1$P]mT  H>?@ P Z V1 ($ 4hư vSy9 anten th và phát đIt càng
 4# *!t c# /ch v5 thưng được s" 6ng làm anten tham chiế9 anten chn đ- th- hi0n đIc t/nh hướng cKa mCt anten thc tế khác$ ; GiU! QW XY2 Z[ t@ %u Đ# ) a4 c"á2 !"/ %id %iU! QW 3"/ v@ ="á3 2^ \3 !3e! [ác t/n hi0 vW tyến :;c <2 :)i anten h5nh thành mCt t*ưng đi0n tR với mCt gi%n đ& <ác đDnh9 và ph thCc và( l(2i anten được s" 6ng$ Gi%n đ& :;c <2 này th- hi0n các đIc t/nh đDnh hướng cKa anten$ Gi%n đ& :;c <2 cKa anten j dIc t*ưng ch( s ph8n :ố nLng lượng the( các hướng t*(ng khWng gian$ 4# ch. thD m;c cWng s!t phát tưEng đối the( mi hướng$ bIc 67 s" 6ng thSt ngU gi%n đ& :;c <2 nhưng n# cOng được s" 6ng ch( các anten th$ Gi%n đ& th t/n hi0 cKa mCt anten th cOng c# th- c(i là gi%n đ& :;c <2 cKa n# và 'y lSt này được gNi là 'y lSt đ`i ln$ j [# th- <ác đDnh được :ng cách đ( đ2c thc nghi0m h(Ic t/nh t(án tR ph8n :ố 6\ng đi0n t*+n anten$ j dược :i- 6in t*(ng gian :a chiM the( các tNa đC X<9 y9 zT h(Ic P chiM :ng hai mIt phJng o XmIt phJng s(ng s(ng với đi0n t*ưngT và mIt phJng H XmIt phJng s(ng s(ng với tR t*ưngT t*c gia( nha$ j dược đ( t*(ng v7ng t*ưng h8n :ố 6\ng đi0n9 ch/nh là ph8n :ố :i+n đC cKa 6\ng đi0n <(ay chiM 6Nc the( chiM 6ài cKa anten$ dối với anten ch!n t"9 6\ng đi0n ph8n :ố khWng đ&ng đM t2i mNi đi-m mà  :ng 3 t2i hai đầ cối và cc đ2i t2i các đi-m giUa P đầ cối cKa anten t the( chiM 6ài cKa anten và tần số cKa t/n hi0 phát$



bCt anten ch!n t" l= tư)ng là mCt anten mang t/nh gi% thyết thưng được s" 6ng t*(ng nghi+n c; các l(2i anten$ 4# được c(i là mCt anten ch!n t" c# chiM 6ài vW h2n và c# ph8n :ố 6\ng đ&ng đM$ [ác đIc t*ưng l= thyết cKa mCt anten ch!n t" l= tư)ng h8n cc cKa anten the( mCt hướng ch( t*ước được đDnh nghfa như sa là ph8n cc cKa s#ng được t*yMn đi :)i anten$ [hr = khi khWng đM cSp tới hướng nà(9 ph8n cc được
XaT$  'ay cKa vect(* đi0n t*ưng

X:T$ >h8n cc elip ) z Z 3

H5nh$  'ay cKa s#ng đi0n tR phJng ph8n cc elip là hàm the( thi gian >h8n cc ph8n thành  l(2i thJng9 t*\n và ellip$ 4ế đầ mrt vect(* đi0n t*ưng ) mCt đi-m t*(ng khWng gian lWn hướng the( mCt đưng thJng9 t*ưng này được gNi là ph8n cc tyến t/nh$ Q`ng 'át9 đầ mrt vect(* đi0n t*ưng v2ch *a là mCt elip9 và t*ưng được gNi là  ph8n cc ellip$ >h8n cc tyến t/nh và t*\n là t*ưng hợp đIc :i0t cKa ph8n cc elip$ dầ mrt vect(* đi0n t*ưng 'ay the( chiM kim đ&ng h& Xcl(ck{ise9 [@T gNi là ph8n cc ph%i và ngược kim đ&ng h& Xc(nte*cl(ck{ise9 [[@T gNi là ph8n cc t*ái$

]

dC ph8n cc cKa anten t*(ng mCt số t*ưng hợp đEn gi%n c# th- sy *a tR h5nh 62ng cKa n# như t*(ng t*ưng hợp anten ch!n t" và anten Yagi Xg&m mCt ố ch!n t" được <ếp s(ng s(ng s(ng với nhaT th5 anten c# ph8n cc thJng và s(ng s(ng với các phần t"$ d- th được t/n hi0 c# tốt nh!t th5 anten th ph%i c# c7ng hướng ph8n cc với đi0n t*ưng đến$ Q*(ng t*ưng hợp :D ch( h#a ph8n cc Xt/n hi0 đến ph8n cc 6Nc nhưng anten th l2i ph8n cc ngangT th5 khWng th- th được t/n hi0$ Anten ch!n t" ph8n c 6Nc the( ch!n t" cKa anten như h5nh$ Q7y các đIt anten ta s| c# các ph8n cc 6Nc và ngang$

Anten ch!n t" ph8n cc

x ./! aá3 ; %iU! QW XY2 Z[ 3)o!% \R3 ="]!% E 2^ 2"_! 3` !` ab!% \@ X[! Qy 3"/ 3"z= Q#h2 {,3 ) !"z! Z|3 - qh(%ng cách anten th và anten phát càng
}

BÀI : - ĐO Đ} T~NG ÍCH CA ANTEN
 Ip l2i các :ước t*+n với t*ưng hợp *PZP*1Z1}3cm



N"z! Z|3( € *àng ta th!y với t*ưng hợp hai anten phát và th đIt cách nha mCt kh(%ng * Z V3cm th5 m;c t/n hi0 sy ha( lớn nh!t là 1$6?$ [\n với t*ưng hợp *Z1}3cm th5 m;c t/n hi0 sy ha( lớn nh!t là $P6?$ [Ln c; và( hai gi%n đ& :;c <2 th được ) t*+n ta c# th- th!y được đC m!t mát cKa s#ng đi0n tR t*(ng khWng gian t 6($ [ th- t*(ng th/ nghi0m t*+n9 với kh(%ng cách V3cm th5 đC sy gi%m cWng s!t là ]$B 6?$  4ế t/nh the( cWng th;c

 A = 20log

r2 r1

th5 đC sy gi%m cWng s!t AZP3l(gPZ }$3P6?$  4hư vSy9 kết '% đ( thc nghi0m s( với kết '% t/nh t(án :ng l= thyết tưEng đối ch/nh <ác$ X Đo %iU! QW "#$!% 2^ !3e! to 3)o!% \R3 ="]!% E v$i c"oU!% 2á2" %id : !3e! t@ 8x92\

2 á2 Q+!" HPB 3‚ al ƒB v@ Q 3„!% j2" 2^ !3e! to !"g ="#…!% ="á= 2"/†! 3‡ %iU! QW XY2 Z[ 3)o!% \R3 ="]!% H v@ \R3 ="]!% E 3"/ 3"z= k X#$2 8 v@ : 3)o!% 3)#g!% "h= : !3e! QR3 2á2" !"/ 8x92\  Q/nh g#c n"a cWng s!t cKa mIt phJng o và H cKa anten l(a$ H>?@oZP3( 

H>?@HZP(

 Q/nh t‚ số t*ướcsa Xƒ^?T t*(ng mIt phJng o cKa anten

V

ƒ^?oX6?TZ?rp s#ng t*ước X6?T  :rp s#ng sa X6?T ƒ^?oX6?TZB$ 6? Q/nh đC tLng /ch cKa anten l(a Xvới l  Z11 cm9 l  ZB$cmT the( các :ước sa  H 

 E 

 d( k/ch thước g#c m) anten l(a AZV cm

?ZB$} cm

Q/nh :ước s#ng t2i tần số 13$]PGHz „Z 3$3PV]m ZP$V] cm Q/nh li pha chn cKa mIt phJng o và H 2

B =0.43 s= 8 λ l E

t =

A

2

8  λ l H 

=0.255

Q*a các giá t*D m!t mát 6( li pha Xh5nh 11T o 6?Z P$}6? H 6?Z 3$V6? Q/nh đC tLng /ch cKa anten the( phưEng t*5nh 1V Xthe( l= thyếtT

Z $3 6? B

Q/nh giá t*D


GZ ]}$]P Z… H0 số tLng t/ch là GX6?TZ 1$]P 6?

Q/nh đC tLng /ch thc tế cKa mCt anten the( phưEng t*5nh X]T

Fới *Z1}3cm9  λ ZP$V]cm9  P Rec=−7.2 dB

9

 P0=0 dB

Z… H0 số tLng t/ch là GX6?TZ P$VV 6? & á2 Q+!" Q 3„!% j2" 2^ !3e! to !"ˆ !"g ="#…!% ="á= 3"S ‰!3e! to t$! Q#h2 2oi t@ !3e! 2"/†! v$i Q 3„!% j2" Q#h2 Zá2 Q+!" k X#$2 ;m vŠ!% "i5/ &s!% v@ "i5/ a/_3 %b2 \k 2^ !3e! T"j !%"i5\ Qo %iU! QW "#$!% 2^ !3e! to !"ˆ 3)o!% \R3 ="]!% E v$i c"oU!% 2á2" 3‡ !3e! to ="á3 ‰!3e! to 3om 3$i !3e! to 3"/ ‰!3e! to !"ˆm t@ 8x92\

 4hư vSy9 tR th/ nghi0m t*+n ta t/nh được cWng s!t th cKa anten l(a nhx là  PTest  ¿−14.6

dB

$ Fà tR :ước  ta đ, t/nh được cWng s!t th cKa anten l(a t( cOng c7ng với 13

kh(%ng cách 1}3cm và c7ng là anten l(a t( phát với c7ng cWng s!t là  P Ref =−8.1 6?$ Fà tLng /ch cKa anten l(a t( là G Ref  =17.52 dB QR đ# ta <ác đDnh được đC tLng /ch cKa anten l(a nhx the( phưEng t*5nh G Test = PTest + G Ref − P Ref =−14.6 + 17.52 −(−8.1 )=11.02 dB

†ác đDnh v7ng hi0 6ng cKa anten l(a nhx G=

4 π Ae 2

 λ

=¿  A = e

Gλ

 A e  A p

=0.71 × 10− ( m ) 3

4 π 

†ác đDnh hi0 s!t g#c m) ηap , Xgần :ng ηap=

2

1/ 2

=

2

 T$

 Ae  A × B

B Cpq HrI ÔN TẬP 8 Đli v$i \3 X#$2 ab!% !"_3 Q+!" 3"!% al !@o U!" "#k!% QS! Q \_3 \á3 3)/€! ab!% 3)o!% c"!% %i! 34 &o <ƒ [Wng s!t th được cKa mCt anten s| gi%m 6ần khi kh(%ng cách giUa anten th và phát tLng l+n$ Q*(ng khWng gian t 6(9 cWng s!t t/n hi0 th t‚ l0 nghDch với :5nh phưEng kh(%ng cách giUa anten th và phát$  m!t mát cWng s!t 6( kh(%ng cách giUa các anten được gNi là đC m!t mát t*yMn t*(ng khWng gian t 6( ƒ$ >hưEng t*5nh t(án hNc được 67ng đ- <ác đDnh đC m!t mát t*yMn t*(ng khWng gian t 6( là

với * là kh(%ng cách giUa hai anten „ là :ước s#ng t*(ng khWng gian t 6( Xc# c7ng đEn vD với *T  4hư vSy9 đối với mCt :ước s#ng9  ƒ ch. ph thCc và( kh(%ng cách giUa P anten và đC sy gi%m cWng s!t giUa P kh(%ng cách :!t k5 *1 9 *P c# th- t/nh the( phưEng t*5nh

với A là đC sy gi%m t/nh the( 6?

11

: M3 !3e! to &‹3 3)o!% \R3 ="]!% H "o[3 Q!% 3[i 3! al 89n: GH 2á2 cj2" 3"#$2 X! 3)o!% 2^ l!% &'! ab!% Œ:;2\ XŒ8 2\ {8Œn2\ Hy 3j!" Q )!% 2^ %b2 \k A v@ { H 2^ !3e! to !@

Fới anten t2i tần số 13$]P GHz ta c# anten tối ư với

 A = √ 3 λ R1= ¿

√

3

c R1 f 

Fới c Z $13V 

AZ }$] cm bà ta c#

 A  A −a =  R 1  R H 

 Z…

 R H =

 A −a R1  A

Z $P cm

$ [Wng th;c

s| ch( vi0c t/nh
$ Anten l(a h5nh ch#p c# đC l(e %nh hư)ng l+n các m(6e t*yMn như thế nà( ‡ bCt ống 6n s#ng c# th- t*yMn vW h2n các m(6e t*yMn s#ng khác nha$ bi m(6e c#  ph8n :ố đi0n và tR t*ưng *i+ng$ 4ế g#c m) cKa anten l(a h5nh ch#p đK nhx th5 ch. c# các m(6e t*Ci cKa ống 6n s#ng là đáng k-$ dưng s;c cKa mốt t*Ci s| m) *Cng với 62ng h5nh t* với mCt anten l(a 6ˆt9 h(Ic 62ng h5nh cầ đối với anten l(a h5nh ch#p$

1P

 4hư :i- 6in t*+n h5nh9 s#ng ) ph/a t*ước anten l(a khWng phJng mà :D ốn c(ng$ diM này g8y *a li pha$ ‰( đ#9 và 6( đ# khi ph8n t/ch các đIc t*ưng cKa anten ph%i t/nh đến thWng số này$ n Cá2 3"!% al !@o Q#h2 Ze\ Z|3 QS! 3)o!% vi52 3j!" Q 3„!% j2" !3e! to "u!" 2"b=

H5nh$ Anten l(a ch#p i pha được mW t% :)i các li pha chn h(á s và t như sa

1

với s và t là các li thành phần được chn h(á „ là :ước s#ng A9 ?9 l   và l   là các k/ch thước được :i- 6in t*+n h5nh  E 

 H 

[# th- s" 6ng phưEng t*5nh 6ưới đ8y đ- t/nh
với o và H đIc t*ưng ch( đC sy gi%m 6( li pha g8y *a :)i đC l(e$ ?i- 6in 6ưới 62ng đEn vD 6?

[ác giá t*D cKa oX6?T và HX6?T được sy *a :ng cách t*a :%ng t*(ng h5nh 6ưới ;ng với giá t*D s và t t/nh tR phưEng t*5nh ) t*+n$

?%ng [ác h0 số m!t mát đối với đC l(e t*(ng mIt phJng o và mIt phJng H

1