Thông tin tài liệu:
Bài viết đề xuất mô hình anten thấu kính dạng Hyperbol, đồng thời thực hiện mô phỏng, so sánh và đánh giá khả năng quét búp sóng góc rộng giữa hai cấu trúc anten thấu kính có hệ số khúc xạ dương và âm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá khả năng quét búp sóng góc rộng của anten thấu kính dạng hyperbol
Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020)
Đánh Giá Khả Năng Quét Búp Sóng Góc Rộng Của
Anten Thấu Kính Dạng Hyperbol
Phan Văn Hưng, Lê Văn Ngọc,
Nguyễn Kiếm Minh Trung, *Nguyễn Quốc Định, Hoàng Đình Thuyên
Khoa Vô tuyến điện tử, Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn
*
Email: dinhnq@lqdtu.edu.vn
Tóm tắt— Anten thấu kính có hệ số khúc xạ âm có tính tracing nhóm tác giả đã tính toán các điểm hội tụ từ đó
định hướng cao, có khả năng tạo ra đa búp sóng và quét thiết lập vị trí cấp nguồn cho thấu kính để tạo ra anten
búp sóng góc rộng với kích thước anten mỏng. Những thấu kính đa búp sóng và anten có góc quét búp sóng
đặc tính này giúp cho anten thấu kính đang được lựa rộng [12]–[14]. Tuy nhiên, việc so sánh, đánh giá sự
chọn là một trong những anten có hiệu quả cao cho anten
tại trạm gốc trong thông tin di động, đáp ứng được sự
hiệu quả về khả năng quét búp sóng góc rộng của hai
phát triển nhanh chóng về số lượng các kết nối không loại cấu trúc anten thấu kính dạng hyperbol một mặt,
dây. Trong bài báo này, nhóm tác giả đề xuất mô hình mặt còn lại phẳng, có hệ số khúc xạ âm và dương chưa
anten thấu kính dạng Hyperbol, đồng thời thực hiện mô được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Chính vì
phỏng, so sánh và đánh giá khả năng quét búp sóng góc vậy, trong bài báo này nhóm tác giả thực hiện mô hình
rộng giữa hai cấu trúc anten thấu kính có hệ số khúc xạ hóa hai cấu trúc anten thấu kính dạng hyperbol và sử
dương và âm. Kết quả cho thấy sự hiệu quả của anten dụng phần mềm tính toán trường điện từ ANSYS
thấu kính có hệ số khúc xạ âm trong việc cải thiện được HFSS để thực hiện mô phỏng cấu trúc đề xuất trong
độ lợi trên 22.40 dBi và duy trì được biên độ cánh sóng môi trường trường điện từ, để đưa ra được những đánh
bên thấp hơn -14.72 dB khi dịch chuyển góc bức xạ của
giá sự hiệu quả của từng cấu trúc về khả năng quét búp
nguồn phát trong khoảng từ 00 đến 450.
sóng góc rộng dựa trên các đặc tính của anten.
Từ khóa- anten thấu kính, anten góc quét rộng, hệ số Bài báo được cấu trúc thành 4 phần. Phần 2 trình
khúc xạ âm. bày mô hình cấu trúc của hai loại anten được đề xuất.
Các tham số, kết quả mô phỏng và các nhận xét đánh
I. GIỚI THIỆU giá được trình bày trong phần 3. Phần 4 là kết luận của
bài báo.
Trong những năm gần đây chúng ta chứng kiến
cuộc cách mạng về công nghệ thông tin và truyền II. MÔ HÌNH CẤU TRÚC ANTEN
thông. Sự ra đời liên tiếp của các thế hệ mạng di động
không dây từ 1G đến 5G đã ảnh hưởng trực tiếp đến Hình 1 mô tả mô hình cấu trúc anten thấu kính dạng
mọi mặt của đời sống xã hội, từ y tế, giao thông đến hyperbol có hệ số khúc xạ dương (a) và âm (b). Anten
kinh tế… Sự gia tăng nhanh chóng của các thiết bị kết thấu kính bao gồm một thấu kính hyperbol có hệ số
nối không dây đòi hỏi hệ thống anten cho trạm gốc khúc xạ n và một hệ thống cấp nguồn là các anten loa
trong thông tin di động phải có khả năng tạo được đa nón được thiết lập trên một quỹ đạo xác định. Thấu
búp sóng và quét búp sóng góc rộng để có thể đáp ứng kính có cấu trúc tròn xoay quanh trục oz. Thấu kính
được nhiều kết nối không dây cùng một lúc tại các địa được thiết kế là một mặt cong hyperbol và mặt còn lại
điểm khác nhau [1]–[5]. Trong thông tin di động 5G, ở là phẳng. Mặt cong của thấu kính được xác định bởi
dải tần số 28 GHz, anten thấu kính được xem là một công thức (1) và hướng về phía nguồn phát [17]–[18].
ứng cử viên tiềm năng [6]–[7]. Trong thiết kế anten (n − 1) f
thấu kính và mô phỏng trường điện từ thì phương pháp r= (1)
n *cos − 1
ray tracing được sử dụng chủ yếu. Các vị trí thiết lập
nguồn phát ngoài tiêu điểm (off focus) phù hợp cho Trong đó, r là khoảng cách từ tiêu điểm tới mặt cong
việc điều khiển quét búp sóng rộng hơn được xác định phía trong của thấu kính. n là hệ số khúc xạ của thấu
dựa trên chùm tia hội tụ khi sử dụng phương pháp ray kính. f là tiêu cự của thấu kính. θ là góc từ tiêu điểm
tracing ở chế độ thu. Việc tính toán các điểm hội tụ dựa tới mặt cong phía trong của thấu kính và trục quang
vào phương pháp ray tracing đã được nghiên cứu và áp oz. Anten loa nón được thiết kế như là một nguồn phát
dụng cho cả anten thấu kính có hệ số khúc xạ dương và góc rộng cho thấu kính, hoạt động ở tần số 28 GHz và
âm [8]–[16]. Trong các nghiên cứu của Y. Yamada và đạt giá trị độ lợi lớn nhất bằng 15.15 dBi. Đồ thị bức xạ
các cộng sự đã thực hiện tính toán xây dựng cấu trúc trong mặt phẳng xoz của anten loa nón được thể hiện
thấu kính dựa trên định luật bảo toàn năng lượng và như trong Hình 2.
điều kiện Sine Abbe, và cũng bằng phương pháp ray
ISBN: 978-604-80-5076-4 5
Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020)
...