Thiết kế anten mạch in phân tập phân cực và phân tập dạng đồ thị bức xạ với hệ số cách ly cao cho hệ thống thông tin đa băng tần

Bài viết "Thiết kế anten mạch in phân tập phân cực và phân tập dạng đồ thị bức xạ với hệ số cách ly cao cho hệ thống thông tin đa băng tần" tóm tắt các kỹ thuật mới được đề xuất gần đây, sử dụng anten mạch in trong việc thiết kế một số anten phân tập phân cực và/hoặc phân tập dạng đồ thị bức xạ cho hệ thống thông tin đa băng tần. Trong các thiết kế này, cơ chế tiếp điện vi sai được sử dụng để nâng cao hệ số cách ly giữa các cổng anten. Tất cả các thiết kế được khảo sát đều có cấu trúc phẳng, kích thước nhỏ gọn, dễ chế tạo và có hệ số cách ly cao trên toàn bộ dải tần hoạt động. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế anten mạch in phân tập phân cực và phân tập dạng đồ thị bức xạ với hệ số cách ly cao cho hệ thống thông tin đa băng tần Hội nghị Quốc gia lần thứ 26 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2023) Thiết Kế Anten Mạch In Phân Tập Phân Cực Và Phân Tập Dạng Đồ Thị Bức Xạ Với Hệ Số Cách Ly Cao Cho Hệ Thống Thông Tin Đa Băng Tần Bùi Trần Hiển, Tạ Sơn Xuất, Nguyễn Khắc Kiểm và Đào Ngọc Chiến Trường Điện - Điện tử, Đại học Bách Khoa Hà Nội *E-mail: xuat.tason@hust.edu.vn Abstract—Bài báo này tóm tắt các kỹ thuật mới được đềxuất gần đây, sử dụng anten mạch in trong việc thiết kế mộtsố anten phân tập phân cực và/hoặc phân tập dạng đồ thị bứcxạ cho hệ thống thông tin đa băng tần. Trong các thiết kế này,cơ chế tiếp điện vi sai được sử dụng để nâng cao hệ số cáchly giữa các cổng anten. Tất cả các thiết kế được khảo sát đềucó cấu trúc phẳng, kích thước nhỏ gọn, dễ chế tạo và có hệ sốcách ly cao trên toàn bộ dải tần hoạt động. Index Terms—Phân tập, phân cực, đồ thị bức xạ, đa băngtần, hệ số cách ly cao. I. GIỚI THIỆU Anten mạch in (microstrip antenna) hay tấm bức xạ mạch Hình 1. (a) Cấu hình thiết kế chung của các anten đề xuất và (b) bộ chia công suất lệch pha tạo ra hai tín hiệu cùng biên độ nhưng lệch pha để kíchin là một trong những loại anten được sử dụng phổ biến nhất thích anten bức xạ.hiện nay do các đặc tính ưu việt như: cấu trúc phẳng, trọnglượng nhẹ, dễ dàng chế tạo và tích hợp trên các thiết bị thuphát. Anten mạch in thường được sử dụng tại chế độ T M10 đọc tần số vô tuyến (RFID) [8]. Tuy nhiên, việc đảm bảotheo mô hình phân tích khoang cộng hưởng (cavity model). cấu trúc đơn giản, dễ chế tạo và hệ số cách ly cao là tươngTuy nhiên nhược điểm chính của loại anten này là có băng đối thách thức. Phần lớn anten nhiều cổng, có đồng thời haithông hoạt động tương đối hẹp (khoảng 5%). Trong các thập đặc tính phân tập phân cực và phân tập dạng đồ thị bức xạkỷ vừa qua, một loạt các kỹ thuật mới đã được đề xuất để trên nhiều bằng tần chỉ có hệ số cách ly khoảng 26 dB [10].nâng cao khả năng hoạt động của anten mạch in, bao gồm Bài báo này sẽ tóm tắt lại một số kỹ thuật mới, ứngcác kỹ thuật: mở rộng băng thông, thu nhỏ cấu trúc, hoạt dụng cho anten mạch in để thiết kế anten phân tập phânđộng trên nhiều băng tần, và nhiều kỹ thuật khác [1]. Dựa cực và/hoặc dạng đồ thị bức xạ cho hệ thống thông tin vôvào những nghiên cứu đã đề xuất, anten mạch in đã và đang tuyến đa băng tần. Bài báo sẽ bắt đầu bằng việc giải thíchđược sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử và cho rất nguyên lý thiết kế giúp đạt được hệ số cách ly cao giữa cácnhiều ứng dụng khác nhau. cổng anten, sau đó sẽ trình bày các kỹ thuật được áp dụng Mặt khác, anten phân tập phân cực và/hoặc phân tập dạng cho anten mạch in để đạt được khả năng phân tập phân cựcđồ thị bức xạ, có khả năng hoạt động trên nhiều băng tần [2] và/hoặc dạng đồ thị bức xạ trên nhiều băng tần.đang trở thành một chủ đề nghiên cứu nóng trong thời giangần đây. Loại anten này có khả năng cung cấp các kết nối II. CẤU HÌNH THIẾT KẾ CHUNGvô tuyến ổn định và đáp ứng được nhiều yêu cầu khác nhau Cấu hình thiết kế chung được biểu diễn như trong hình 1về vùng phủ sóng. Hơn nữa, khi so sánh với anten phân tập (a), sử dụng cơ chế tiếp điện vi sai, bao gồm hai cặp cổngtrên một băng tần thông thường, anten phân tập trên nhiều vi sai (cặp cổng 1-2 và cặp cổng 3-4). Cơ chế tiếp điện vibăng tần có thể tận dụng nhiều kênh truyền vô tuyến khác sai là cơ chế sử dụng hai tín hiệu cùng biên độ nhưng ngượcnhau phân chia theo phân cực và góc bức xạ trên nhiều tần pha để kích thích anten bức xạ. Thông thường, một bộ chiasố để tăng thông lượng của hệ thống, cũng như làm giảm công suất lệch pha được sử dụng để phân chia tín hiệu thànhảnh hưởng của hiệu ứng pha-đing trong môi trường truyền hai luồng tín hiệu ngược pha và cùng biên độ đi vào anten,thông đa đường [3]. Do đó, anten phân tập phân cực và/hoặc ...