Cải tiến cấu trúc của anten PIFA cho thiết bị di động 3G

Bài báo trình bày cấu trúc của các anten cơ bản như anten đơn cực, anten chữ L và anten chữ F để đưa ra các hướng phát triển trong việc cải thiện cấu trúc anten. Từ đó, bài báo trình bày một phương pháp cải tiến cấu trúc của anten PIFA bằng các kĩ thuật gập, bẻ áp dụng cho anten đơn cực trên chất nền FR4.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cải tiến cấu trúc của anten PIFA cho thiết bị di động 3G Hội thảo quốc gia 2014 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ thông tin (ECIT2014) Cải tiến cấu trúc của anten PIFA cho thiết bị di động 3G TS. Trần Thị Hương, Nguyễn Thanh Hằng Khoa Điện tử Viễn thông, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, Việt Nam Email: tranhuong@dut.edu.vn, sun411moon@gmail.com Tóm tắt—Bài báo trình bày cấu trúc của các anten cơ từ 1,8 GHz đến 2,3 GHz (bao phủ băng tần 3G: 1,9 GHzbản như anten đơn cực, anten chữ L và anten chữ F để đến 2,17 GHz). Anten đề xuất có kích thước 21 × 14,5 ×đưa ra các hướng phát triển trong việc cải thiện cấu trúc 3 mm3 nên kích thước tổng thể sẽ nhỏ, mảnh hơn antenanten. Từ đó, bài báo trình bày một phương pháp cải tiến của các bài báo trên và vẫn đảm bảo băng thông cầncấu trúc của anten PIFA bằng các kĩ thuật gập, bẻ áp dụng thiết. Các thông số được khảo sát: tỉ số điện áp sóngcho anten đơn cực trên chất nền FR4. Anten PIFA được đứng VSWR, trở kháng vào và độ lợi đỉnh được tínhthiết kế có kích thước nhỏ gọn (21 × 14,5 × 3 mm3), băng toán cho ứng dụng của các thiết bị 3G.thông khá rộng 380 MHz (VSWR ≤ 2) và hoạt động ở dảitần 3G. Nhóm tác giả sử dụng chương trình mô phỏng II. CẤU TRÚC ANTEN ĐỀ XUẤTHFSS của Ansoft để tính toán, mô phỏng các thông số củaanten như trở kháng vào, tỉ số sóng đứng, băng thông và A. Cấu trúc anten đơn cực, chữ L và chữ Fđộ lợi đỉnh; đồng thời cải thiện cấu trúc anten PIFA cho 1) Anten đơn cựccác ứng dụng của các thiết bị di động 3G. Xét cấu trúc của một anten đơn cực tiêu chuẩn. Từ khóa—thiết bị 3G, anten đơn cực, anten chữ L, Trong thực tế, anten đơn cực có chiều dài thỏa mãn ¼anten chữ F, anten kích thước nhỏ bước sóng. Với tần số trung tâm (2 GHz) và vận tốc ánh sáng (3. 108 m/s), một phần tư bước sóng là 37,5 mm. I. NÊU VẤN ĐỀ Vậy chiều dài anten là 37,5 mm. Vì mặt phẳng đất khi mô phỏng có độ dài hữu hạn nên chiều dài anten được Ngày nay, thiết bị di động đang ngày càng phổ biến. hiệu chỉnh về l = 33 mm. Anten rộng w = 1 mm và dàyChúng rất hữu ích trong việc giao tiếp cũng như thu 0,1 mm được gắn với 1 bản kim loại (đồng) dài L = 80nhận các nguồn thông tin. Chúng ta luôn hướng đến mm và rộng W = 40 mm và dày 0,1 mm.những thiết bị di động tiện lợi, nhỏ gọn, mảnh và nhẹ.Để thỏa mãn những yêu cầu này, việc thu nhỏ kích thướccác thiết bị là cần thiết, đặc biệt là kích thước của antenphải được tối thiểu hóa để đặt vào thiết bị mà vẫn đảmbảo các đặc tính bức xạ và băng thông. Nhiều nghiên cứu đã đề xuất cấu trúc tiêu biểu củaanten cho thiết bị di động. D. Bonefacic [1] đề xuất thiếtkế anten vi dải làm việc ở tần số trung tâm 2 GHz và cókích thước nhỏ (30 × 12,9 × 5 mm3) nhưng băng thônglại quá hẹp (26 MHz). Y. Kim [2] đề xuất hệ thống antencho thiết bị cầm tay tương lai nhưng kích thước anten Hình 1. Anten đơn cựcvẫn còn lớn. K. Skrivervik [3] đề xuất thiết kế anten kíchthước nhỏ hơn (23 × 14 × 5 mm3) cho các thiết bị diđộng 3G. N. Q. Dinh [4] đề xuất phương pháp tối ưu cấutrúc anten cho thiết bị di động 3G với kích thước (23 ×14 × 5 mm3) và sau đó là [5] thiết kế tối ưu anten PIFAcho thiết bị 3G với kích thước (21 × 14,5 × 4 mm3) vàbăng thông (272 MHz). Trong bài báo này, nhóm tác giả sử dụng phần mềmAnsoft HFSS để mô phỏng anten PIFA đặt trên mặtphẳng đất thiết kế cho thiết bị di động và khảo sát dải tầnISBN: 978-604-67-0349-5 407 Hội thảo quốc gia 2014 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ thông tin (ECIT2014) 2 2 1.9 1.9 1.8 1.8 1.7 1.7 VSWR VSWR 1.6 1.6 1.5 1.5 1.4 1.4 1.3 1.3 1.2 1.2 1.8 1.85 1.9 1.95 2 2.05 2.1 2.15 2.2 1.8 1.85 1.9 1.95 2 2.05 2.1 2.15 2.2 Frequency (GHz) Frequency (GHz) Hình 2. Kết quả mô phỏng VSWR của anten đơn cực Hình 4. Kết quả mô phỏng VSWR của anten chữ L Từ kết quả ở hình 2 cho thấy băng thông của anten ...