Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu các phương pháp làm giảm sự tương hỗ giữa các phần tử trong dàn cũng như trong các hệ thống đa anten

Đề tài "Nghiên cứu các phương pháp làm giảm sự tương hỗ giữa các phần tử trong dàn cũng như trong các hệ thống đa anten" gồm 4 chương trình bày ảnh hưởng tương hỗ giữa các phần tử trong anten dàn, các kỹ thuật giảm nhỏ kích thước anten, lý thuyết siêu vật liệu, thiết kế anten sử dụng cấu trúc siêu vật liệu. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu các phương pháp làm giảm sự tương hỗ giữa các phần tử trong dàn cũng như trong các hệ thống đa antenLuận văn cao học GVHD: PGS. TS Vũ Văn Yêm LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại bùng nổ thông tin, nhu cầu trao đổi thông tin của con người ngàycàng cao. Do đó, việc sử dụng các hệ thống thu phát vô tuyến đã phần nào đáp ứngđược nhu cầu cập nhật thông tin một cách nhanh chóng và chính xác. Các hệ thốngMIMO (Multiple Input - Multiple Output) cũng đã ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu trên.Một trong những ưu điểm nổi bật của hệ thống MIMO đó là việc cải thiện đáng kểdung lượng và tốc độ dữ liệu của hệ thống. Tuy nhiên, do các phần tử được đặt gầnnhau nên xảy ra sự tương hộ giữa các phần tử. Tương hỗ đã làm giảm hiệu suất hệthống một cách đáng kể. Việc này gây ra sự lãng phí công suất và gây nhiễu, ảnhhưởng xấu tới hệ thống. Do đó, tương hỗ là vấn đề quan trọng trong hệ thống đa anten. Siêu vật liệu (metamaterial) có những đặc tính khác biệt so với các vật liệuthông thường. Do đó, việc áp dụng cấu trúc siêu vật liệu là một hướng đi mới và có thểgiải quyết được vấn đề trên. Với lý do như vậy, tôi đã chọn đề tài nghiên cứu các phương pháp làm giảm sựtương hỗ giữa các phần tử trong dàn cũng như trong các hệ thống đa anten làm luậnvăn của mình. Luận văn trình bày phương pháp giảm thiểu sự tương hỗ bằng cấu trúcsiêu vật liệu. Mặc dù, tôi đã rất cố gắng để hoàn thành Luận văn một cách tốt nhất, tuy nhiênchắc chắn vẫn không tránh khói sai sót. Do đó, tôi mong nhận được các ý kiến đónggóp quý báu của các thầy cô giáo và các bạn để Luận văn có thể hoàn thiện hơn. Trong quá trình thực hiện, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của nhữngngười xung quanh. Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS VũVăn Yêm - người đã tận tình chỉ bảo hướng dẫn tôi trong suốt quá trình làm luận văn.Đồng thời, tôi xin gửi lời cảm ơn tới anh NCS Huỳnh Nguyễn Bảo Phương đã nhiệttình giải đáp cho tôi trong quá trình làm luận văn. Cảm ơn anh Võ Xung Hà - Phònganten - Viện Radar - Viện KHCN Quân sự đã giúp đỡ tôi trong quá trình thiết kế antenNguyễn Ngọc Lan - 12BKTTT1 - ĐHBKHN 1Luận văn cao học GVHD: PGS. TS Vũ Văn Yêmcũng như đo kiểm. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người thânđã động viên và luôn đồng hành cùng tôi trong suốt thời gian qua. Hà Nội, tháng năm 2014 Học viên thực hiện Nguyễn Ngọc LanNguyễn Ngọc Lan - 12BKTTT1 - ĐHBKHN 2Luận văn cao học GVHD: PGS. TS Vũ Văn Yêm TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong những năm gần đây, các hệ thống MIMO (Multi Input Multi Output)ngày các nhận được nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu. Rõ ràng là, hệ thốngMIMO cho phép cải thiện tốc độ dữ liệu, phân tập, dung lượng kênh tốt hơn so với hệthống SISO (Single Input Single Output). Tuy nhiên, vấn đề đối với hệ thống MIMOcũng như các anten dàn đó là tương hỗ. Tương hỗ ảnh hưởng xấu đến hiệu suất, đồ thịbức xạ, dung lượng kênh, ước lượng kênh, v.v… của hệ thống. Hiện nay, có nhiều phương pháp để giảm thiểu như việc sử dụng ma trận bù haydùng phương pháp xử lý tín hiệu. Ngoài ra, chúng ta có thể thiết kế phần cứng nhưthiết kế slot hay lập dải phân cách để giảm tương hỗ. Tuy nhiên, cách tốt nhất và triệtđể hơn cả là thiết kế anten bằng việc sử dụng cấu trúc siêu vật liệu, và đây chính làmục đích của Luận văn này. Hiệu quả của phương pháp này được kiểm chứng bằng kếtquả thực hiện (mô phỏng và đo lường) đối với anten vi dải hai phần tử hoạt động trongbăng tần 5.8 GHz. Anten được thiết kế bằng phần mềm CST Microwave Studio 2011.Nguyễn Ngọc Lan - 12BKTTT1 - ĐHBKHN 3Luận văn cao học GVHD: PGS. TS Vũ Văn Yêm ABSTRACT In recent years, MIMO (Multi Input Multi Output) systems is more attentionfrom researchers. It is clear that, the MIMO allow improved data rate, diversity,channel capacity better than single input and single output (SISO) systems. However,the problem for MIMO systems and array antenna is mutual coupling. The mutualcoupling significantly affects be systems, such as: performance, radiation pattern,channel capacity, channel estimation, … of the system. Currently, there are many methods to mutual coupling reduction, such ascompensation matrix or signal processing method. In addition, we can design hardwaresuch as slot design or separator between antenna elements to mutual coupl ...