Bài giảng Kỹ thuật anten truyền sóng - Chương 4: Hệ thống bức xạ (Array Antennas)

Kết hợp nhiều anten đơn lẻ thành một hệ thống bức xạ. Mục đích của việc này nhằm cải thiện đồ thị bức xạ, tăng độ định hướng. Trong chương này sẽ trình bày những nội dung và hình ảnh chi tiết về hệ thống bức xạ (Array Antennas), mời các bạn cùng tham khảo để nắm bắt chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ thuật anten truyền sóng - Chương 4: Hệ thống bức xạ (Array Antennas) CHÖÔNG 4 HEÄ THOÁNG BÖÙC XAÏ (ARRAY ANTENNAS ) 1. GIÔÙI THIEÄU - Keát hôïp nhieàu anten ñôn leû thaønh moät heä thoáng böùc xaï. - Khoâng phaûi heä thoáng anten. - Muïc ñích: + Caûi thieän ñoà thò böùc xaï: taêng ñoä ñònh höôùng Anten dipole nöûa böôùc soùng: Gheùp 4 Anten dipole nöûa böôùc soùng. Port 1 : pha 90, port 2 : pha 0, port 3: pha -90, port 4 : pha 0. + Ñieàu khieån ñoà thò ñònh höôùng baèng caùch thay ñoåi bieân ñoä vaø pha kích thích töøng anten rieâng leû (anten thoâng minh) Anten nhiều buùp soùng xaùc ñònh Ñieàu khieån höôùng buùp soùng theo caùc höôùng khaùc nhau chính cuûa anten höôùng theo ñoái töôïng di ñoäng. Array antenna Omnidirectional Antenna A 6dBi Vertical Polarised Omnidirectional http://www.wlan.org.uk/antenna-page.html Antenna Array antenna cho bức xạ định hướng VHF/UHF arrays WLAN 2.4 GHz arrays Array antenna cho bức xạ định hướng (2) Cellular base station antennas 1 x 4 E shaped patch array 1 x 2 W shaped patch array for base cellular station for base cellular station Dạng array antenna hỗn hợp Model No. HG-2VD-66 HG-2VD-88 HG-2VD-222 Frequency Range(Option) 54~72MHz 76~88MHz 174~220MHz Input Impedance(Ω) 50~75 50 V.S.W.R ≤ 1.1 Gain(1Panel/dB) 8(10.14dBi) (Stack) (See Page) Power Handling 500W~50kW Capacity(1~16Panel) Polarization Hor or Ver Beam Width at 6dB Point 90°± 5° NTSC/DTV VHF 2-Dipole Antenna N-Type~EIA ø1- Input Connector EIA ø 7/8~ø1-5/8 5/8 http://www.highgain.co.kr/products.htm Wind Survival(m/sec) 60 200~ Total Weight(Kg) 200~310 50~100 600 Array antennas và MIMO antennas • Mỗi anten là 1 phần tử • Các anten tạo thành 1 hệ riêng lẻ, cách ly với nhau thống thống nhất, có càng nhiều càng tốt. quan hệ chặt chẽ. • Tín hiệu của mỗi anten • Anten chỉ có 1 ngõ vào/ra được thu/phát riêng biệt. để nối vào máy phát/thu. Máy thu/phát có nhiều bộ thu phát. MIMO antenna Array antenna 2. HEÄ THOÁNG BÖÙC XAÏ GOÀM 2 PHAÀN TÖÛ M Xeùt 2 dipole gioáng nhau, chieàu daøi θ1 l, ñaët caùch nhau moät khoaûng d. Doøng ñieän kích thích 2 anten leäch nhau moät goùc: β Tröôøng toång hôïp taïi M: θ2 Et = E1 + E2 − j ( k .r1 − β / 2) − j ( k .r2 + β / 2) kI l ⎧ e e ⎫ Et = θˆ. jη 0 ⎨ cos θ + cos θ 2⎬ 4π ⎩ 1 r1 r2 ⎭ Khi xeùt tröôøng ôû mieàn xa: θ1 ≈ θ 2 ≈ θ d r1 ≈ r − cos θ 2 r1 ≈ r2 ≈ r : cho bien do d r2 ≈ r + cos θ 2 − jk .r . .cos θ {e + j ( k .d cosθ + β ) / 2 + e − j ( k .d cosθ + β ) / 2 } kI l e ⇒ Et = θˆ. jη 0 4π .r − jk .r ˆ kI l .e ⎡1 ⎤ ⇒ Et = θ . jη 0 .cos θ .2 cos ⎢ (k .d cos θ + β ) ⎥ 4π .r  ⎣ 2   ⎦ Heä soá saép xeáp (Array Factor): AF , hoaëc ARFAC ⎡1 ⎤ AF = 2.cos ⎢ (k .d cos θ + β ) ⎥ ⎣2 ⎦ Heä soá saép xeáp Chuaån hoaù: ⎡1 ⎤ AFn = cos ⎢ (k .d cos θ + β ) ⎥ ⎣2 ⎦ Tröôøng sinh ra töø moät heä nhieàu phaàn töû anten: E (total ) = E (single element).AF 2. HEÄ THOÁNG BÖÙC XAÏ GOÀM N PHAÀN TÖÛ Xeùt N phaàn töû anten gioáng nhau, ñaët treân moät truïc thaúng caùch nhau moät khoaûng d. Doøng kích thích caùc phaàn töû coù bieân ñoä gioáng nhau, caùc phaàn töû lieân tieáp nhau leäch pha nhau moät goùc β . ...