<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

<b>TRƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬ</b>

BÁO CÁO

<b>ANTEN VÀ TRUYỀN SÓNG</b>

<b>Đề tài:</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>MỤC LỤC</b>

1.1 Mục tiêu đề tài . . . . 11.2 Yêu cầu của đề tài . . . . 1

2.1 Thông số kỹ thuật . . . . 22.2 Thực nghiệm . . . . 22.2.1 Vị trí và độ lớn của các thành phần với 4 kiểu PHTK . . . . 22.2.2 Công suất phản xạ trong mỗi trường hợp trong một dải tần số

(xấp xỉ) 400Mhz, với tần số trung tâm 1GHz. Tìm -20dB băngthông . . . . 32.2.3 Sử dụng RFSim99 vẽ |S11| trong dB trong mỗi trường hợp . . 52.2.4 Bảng kết quả và giải thích sự thay đổi của băng thông. Vẽ băng

thông với khoảng cách từ tải đến thành phần PHTK. Vẽ 1/BWvới khoảng cách từ tải đến thành phần PHTK. Nhận xét . . . . 11

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>DANH MỤC HÌNH VẼ</b>

Hình 2.1 Kết quả PHTK của 4 trường hợp . . . . 2

Hình 2.2 Vị trí các điểm PHTK trên đồ thị Smith . . . . 2

Hình 2.3 Đồ thị băng thông cắt tại công suất phản xạ -20dB . . . . 3

Hình 2.4 Đồ thị giữa băng thơng với hệ số VSWR . . . . 3

Hình 2.5 Các điểm trở kháng trên đồ thị Smith . . . . 4

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>DANH MỤC BẢNG BIỂU</b>

Bảng 2.1 Kết quả thực nghiệm . . . . 11

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<b>CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI</b>

<b>1.1 Mục tiêu đề tài</b>

Mục đích của bài tập là để PHTK một tải 200Ω với một đường truyền 50Ω, hiệusuất được đánh giá theo băng thơng mà ở đó PHTK là chấp nhận được. Ta có thể dễdàng thiết kế đường truyền PHTK cho một tần số nhờ tính tốn bằng tay, nhưng đối vớibăng thơng thì điều đó sẽ khó thực hiện. Ở đây, ta sẽ PHTK và xác định băng thông sửdụng MATLAB và kiểm tra các giá trị của các thành phần sử dụng phần mềm mô phỏngRFSim99.

<b>1.2 Yêu cầu của đề tài</b>

Với 4 kiểu PHTK: nối tiếp cuộn cảm, nối tiếp tụ điện, song song cuộn cảm, songsong tụ điện, hãy:

•Tìm vị trí và độ lớn của các thành phần với 4 kiểu PHTK trên.

•Tính cơng suất phản xạ trong mỗi trường hợp trong một dải tần số (xấp xỉ) 400Mhz,với tần số trung tâm 1GHz. Tìm -20dB băng thơng.

•Vẽ |S<small>11</small>| trong dB trong mỗi trường hợp sử dụng RFSim99.

•Vẽ kết quả vào một bảng và giải thích tại sao băng thông thay đổi. Vẽ băng thôngvới khoảng cách từ tải đến thành phần PHTK. Vẽ 1/BW với khoảng cách từ tải đếnthành phần PHTK. Nhận xét.

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<b>CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH VÀ THỰC NGHIỆM</b>

<b>2.1 Thơng số kỹ thuật</b>

•R tải: 200Ω, R đường truyền: 50Ω•Cơng suất phản xạ: -20dB• f<small>0</small>= 1GHz, ε<small>r</small>= 4

<b>2.2 Thực nghiệm</b>

2.2.1 Vị trí và độ lớn của các thành phần với 4 kiểu PHTK

Bằng việc chạy file code matchzload.m trên MATLAB, ta thu được kết quả PHTKcủa 4 trường hợp như sau:

<b>Hình 2.1 Kết quả PHTK của 4 trường hợp</b>

<b>Hình 2.2 Vị trí các điểm PHTK trên đồ thị Smith</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

2.2.2 Công suất phản xạ trong mỗi trường hợp trong một dải tần số (xấp xỉ) 400Mhz,với tần số trung tâm 1GHz. Tìm -20dB băng thơng

Bằng việc chạy file code ass3.m trên MATLAB, ta thu được các đồ thị như sau:

<small>ECE123 Assignment 3, Reflected Power, W. A. Coles, 27-Jan-2023</small>

<b>Hình 2.3 Đồ thị băng thông cắt tại công suất phản xạ -20dB</b>

<small>ECE123 Assignment 3, VSWR, W. A. Coles, 27-Jan-2023</small>

<b>Hình 2.4 Đồ thị giữa băng thông với hệ số VSWR</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<b>Hình 2.5 Các điểm trở kháng trên đồ thị Smith</b>

Hình 2.5 biểu diễn các điểm trở kháng tải trên đồ thị Smith trong mỗi trường hợpPHTK, tại các tần số f<small>min</small>và f<small>max</small>của băng thông. Thông thường, nếu PHTK ở f<small>0</small>thì sẽđạt được cơng suất phản xạ xấp xỉ 0 và Z<small>L</small>=Z<small>0</small>nhưng với bài toán này, vẫn mắc tải vàL/C có giá trị như cũ nhưng yêu cầu băng thông đo ở mức công suất phản xạ -20dB, tứclà PHTK cho 1 băng thơng chứ ko cịn là tại 1 giá trị f<small>0</small>= 1GHz nữa. Từ đó dẫn đến rằng,trở kháng tải cũng sẽ khác.

Hình 2.3 miêu tả mối quan hệ giữa f và công suất phản xạ, cho thấy rằng: cànggần f<small>0</small>thì cơng suất phản xạ càng nhỏ và ngược lại.

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

2.2.3 Sử dụng RFSim99 vẽ |S11| trong dB trong mỗi trường hợp2.2.3.1 Trường hợp PHTK sử dụng phần tử L mắc nối tiếp

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<b>Hình 2.6 PHTK sử dụng phần tử L mắc nối tiếp</b>

2.2.3.2 Trường hợp PHTK sử dụng phần tử C mắc nối tiếp

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>Hình 2.7 PHTK sử dụng phần tử C mắc nối tiếp</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

2.2.3.3 Trường hợp PHTK sử dụng phần tử L mắc song song

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<b>Hình 2.8 PHTK sử dụng phần tử L mắc song song</b>

2.2.3.4 Trường hợp PHTK sử dụng phần tử C mắc song song

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<b>Hình 2.9 PHTK sử dụng phần tử C mắc song song</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

2.2.4 Bảng kết quả và giải thích sự thay đổi của băng thơng. Vẽ băng thông vớikhoảng cách từ tải đến thành phần PHTK. Vẽ 1/BW với khoảng cách từ tảiđến thành phần PHTK. Nhận xét

2.2.4.1 Bảng kết quả và giải thích

<b>Bảng 2.1 Kết quả thực nghiệmTrường</b>

<b>hợp PHTK</b>

<b>Khoảng cáchđến tải</b>

<b>Điện kháng/</b>

Nối tiếp

L ^{l = 0.011062} ^{75.029554 Ω} ^1.194132×10⁻⁸^H ¹³⁸Nối tiếp

C ^{l = 0.063917} ^{-74.931385 Ω} ^2.124009×10⁻¹²^F ³⁵Song song

L ^{l = 0.026417} ^{-0.029973 S} ^5.310023×10⁻⁹^H ⁷⁷Song song

C ^{l = 0.048562} ^{0.030012 S} ^4.776530×10⁻¹²^F ¹⁷⁰

Sự thay đổi của băng thông là do khoảng cách từ điểm PHTK đến tải thay đổi:

•Trường hợp mắc nối tiếp phần tử điện kháng: Nếu điểm PHTK càng gần tải thì băngthơng càng rộng.

•Trường hợp mắc song song phần tử điện kháng: Nếu điểm PHTK càng gần tải thìbăng thơng càng hẹp.

2.2.4.2 Đồ thị băng thông với khoảng cách từ tải đến thành phần PHTKChú thích:

</div>