Anten-Truyền sóng

Anten-Truyền sóng Các thông số cơ bản của anten (phần 3)

Nội dung • Độ rộng nửa công suất, độ rộng giữa các bức xạ không đầu tiên • Hiệu suất búp sóng (beam efficiency) • Băng thông (bandwidth) • Phân cực • Trở kháng ngỏ vào • Hiệu suất bức xạ anten

Độ rộng nửa công suất, độ rộng giữa các bức xạ không đầu tiên • Độ rộng nửa công suất • Ký hiệu:HPBW (Half-Power Beamwidth). • Định nghĩa: là góc giữa 2 hướng có cường độ bức xạ bằng ½ giá trị cực đại trong mặt phẳng chứa hướng bức xạ cực đại của búp sóng (cường độ bức xạ ở 2 hướng này giảm 3dB so với hướng cực đại). • Khái niệm độ rộng búp sóng (beamwidth): là góc hợp bởi 2 hướng có cường độ giảm 10dB so với giá trị cực đại • Độ rộng giữa các bức xạ không đầu tiên • Ký hiệu:FNBW (First Null Beamwidth) • Định nghĩa: là góc giữa 2 hướng có cường độ bức xạ bằng 0 nằm 2 bên hướng bức xạ cực đại trong mặt phẳng chứa hướng bức xạ cực đại của búp sóng

Hiệu suất búp sóng (beam efficiency) Ký hiệu: BE Định nghĩa: Cho một anten có búp sóng chính hướng trục z (=0), BE là tỉ số giữa công suất phát (hoặc nhận) trong góc nón 1 và công suất phát hoặc nhận của anten 1 thường được chọn là góc mà tại đó xảy ra giá trị 0 hoặc cực tiểu đầu tiên Sử dụng: BE được dùng để đánh giá chất lượng anten sử dụng trong đo đạc bằng sóng vô tuyến (radiometry), vũ trụ, radar và những ứng dụng mà tín hiệu thu từ búp phụ phải được giảm thiểu

Băng thông (Bandwidth) • Định nghĩa: Là khoảng tần số mà trong đó một (hoặc vài) đặc tính của anten thỏa mãn một tiêu chuẩn xác định. • Các đặc tính như là: trở kháng ngỏ vào, đồ thị bức xạ, phân cực, mức bức xạ phụ, hướng búp chính, hiệu suất)

Băng thông (Bandwidth): ví dụ anten Microstrip-Line-Fed Shorted Patch (1)

Băng thông (Bandwidth): ví dụ anten Microstrip-Line-Fed Shorted Patch (2) Đồ thị bức xạ:

Phân cực (Polarization) • Phân cực của anten theo 1 hướng cho trước được xác định là phân cực của sóng do anten bức xạ ra. • Phân cực của sóng bức xạ là đặc tính trong miền thời gian của sóng điện từ, được xác định theo hình vẽ của đầu mút vector E theo thời gian

Phân cực: các dạng • Thẳng • Đứng V (Vertical). • Ngang H (Horizontal). • Nghiêng. • Tròn • Cùng chiều kim đồng hồ CW (Clock Wise) hay tay phải RH (Right Hand). • Ngược chiều kim đồng hồ CCW (Counter Clock Wise) hay tay trái LH (Left Hand). • Elip • Cùng chiều kim đồng hồ CW (Clock Wise) hay tay phải RH (Right Hand). • Ngược chiều kim đồng hồ CCW (Counter Clock Wise) hay tay trái LH (Left Hand) Khái niệm: cúng phân cực: co-pol (co-polarization), ngược phân cực: cross-pol (cross-polarization).

Cách xác định phân cực, hệ qui chiếu (1)

Cách xác định phân cực, hệ qui chiếu (2)

Phân cực: Phân tích (1) Hai thành phần của trường E (miền thời gian) và giá trị phức tương ứng: Giá trị tức thời của trường E (miền thời gian) Phân cực thẳng: Phân cực tròn: Phân cực elip: Phân cực elip: Hoặc

Phân cực: Phân tích (2) Tỷ số trục AR (Axial Ratio) Với: Độ nghiên (tilt)

Phân cực: hệ số tổn hao do mất phối hợp phân cực PLF (Polarization Loss Factor) Với: Và: Vector phân cực của sóng tới Vector phân cực của anten thu

Trở kháng ngỏ vào (input impedance), chế độ phát

Trở kháng ngỏ vào: phân tích, chế độ phát Biên độ dòng nguồn: Công suất bức xạ: Công suất tiêu tán nhiệt trên anten: Công suất nguồn cung cấp:

Trở kháng ngỏ vào (input impedance), chế độ thu Công suất cấp cho tải máy thu: Công suất tán xạ (scattered or re-radiated power): Công suất tiêu tán do nhiệt: Công suất thu được (collected or captured power):

Hiệu suất bức xạ của anten (Antenna Radiation Efficiency) Ở DC hay tần số thấp, điện trở tiêu tán của dây dài l và tiết diện A là: Ở DC hay tần số cao hf (high frequency), điện trở tiêu tán của dây tròn dài l và bán kính b là: : điện dẫn của dây

Anten-Truyền sóng