ĐỀ TÀI: Anten khung – Anten tổng hợp Chương 1GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỊNH HƯỚNG 1.1. Khái quát về định hướng 1.1.1.Lịch sử định hướng Định hướng là một trong các lĩnh vực được ứng dụng rộng răi trong hàng hải, hàng không, nó sử dụng các tính chất của sóng điện từ. Nhiệm vụ cơ bản của định hướng là xác định hướng hay góc kẹp giữa 1 phương chuẩn nào đó với hướng sóng tới của đài phát dẫn đường. Người phát minh ra bộ môn này là nhà bác học người Nga Pôrop. Năm 1898 Pôrop làm thí nghiệm: Trên 1 tàu biển, ông đặt một máy phát sóng vô tuyến điện. Trên 1 tàu khác ở cách xa 250m (trong điều kiện không nh́n thấy tàu kia) ông đặt một máy thu, anten của máy thu có tính phương hướng. Quay tàu có máy thu theo các hướng khác nhau, căn cứ vào sự thay đổi của tín hiệu thu được ông đă xác định được hướng đài phát. Năm 1912, Siliskin phát minh ra máy chỉ chuẩn làm cho tính năng của hệ thống càng ưu việt hơn, nó được ứng dụng rộng răi trong chiến tranh thế giới lần thứ nhất. Từ năm 1927 đến nay, các máy định hướng được cải tiến ngày càng hiện đại, từ dùng đèn điện tử đến bán dẫn, rồi vi mạch nhcác máy APK-5, APK-9, APK-10, APK-11 . 1.1.2.Cơ sở của định hướng, cấu tạo hệ thống Định hướng vô tuyến điện: dựa trên nguyên lư: sử dụng tính chất truyền thẳng với vận tốc không đổi trong một môi trường đồng nhất của sóng điện từ. Định hướng là xác định góc kẹp giữa 1 phương chuẩn nào đó so với hướng sóng tới của đài phát dẫn ddường. Hệ thống định hướng bao gồm 1 máy phát sóng chuẩn đặt ở mặt đất (các sân bay) và một máy thu (đặt trên máy bay). Góc giữa hướng trục dọc máy bay và hướng sóng tới gọi là góc Kyp. Để cho máy thu xác định được góc Kyp, máy phat sóng chuẩn phải phát 1 cánh sóng có tính phương hướng hoặc anten máy thu phải có tính phương hướng cao. Thông thường để thuận lợi cho định hướng th́ máy phát thường phát ra vô hướng và anten máy thu có tính phương hướng. Nh thế th́ máy bay ở mọi hướng đều có thể thu được và xác định được vị trí sân bay. 1.2. Anten khung – Anten tổng hợp 1.2.1.Anten khung Anten khung là thiết bị quan trọng trong định hướng, nó quyết định đến tính chất định hướng của đài. Anten khung bao gồm các ṿng dây quấn trên lơi pherit, dùng để thu nhận tín hiệu đài phát. Sau đây ta xét anten khung có 1 ṿng dây: a. Tín hiệu cảm ứng trên anten khung Ta xét trong điều kiện sau: Trong hệ trục tọa độ xyz tâm O của anten trùng với tâm của trục tọa độ. Hướng sóng S nằm trên mặt phẳng nằm ngang xoz đi qua tâm O và lệch với ox 1góc là q. Giả sử sóng điện từ tại tâm O có giá trị: e[SUB]0 [/SUB]= E[SUB]0[/SUB]sinwt E[SUB]0[/SUB]: cường độ điện trường sinwt : độ biến thiên của điện trường. Th́ tín hiệu thu được trên anten sẽ là: e = h. E[SUB]0[/SUB]sinwt Sóng điện từ lan truyền từ cạnh AB qua tâm O sang cạnh CD nên tín hiệu thu được trên các cạnh AB và CD sẽ là: E[SUB]AB[/SUB]=h.E[SUB]0[/SUB]sin(wt + j) E[SUB]CD[/SUB]=h.E[SUB]0[/SUB]sin(wt - j) Tín hiệu anten khung xác định theo công thức: E[SUB]p [/SUB]= e[SUB]AB[/SUB] - e[SUB]CD[/SUB] E[SUB]p [/SUB]= h.E[SUB]0[/SUB][sin(wt + j) – sin(wt - j)] = 2.h.E[SUB]0[/SUB]sinjcoswt Nhận xét: Từ biểu thức e[SUB]p[/SUB] ta thấy: Thành phần biên độ tín hiệu e[SUB]p[/SUB] biến thiên theo hàm số góc lệch sinj và tín hiệu biến thiên theo hàm coswt tức là lệch pha so với tín hiệu trên mỗi cạnh (hay trên anten thẳng) 1 góc là 90° (tín hiệu trên mỗi cạnh biến thiên theo hàm số sinwt). b. Đặc tính hướng của anten khung: Định nghĩa: Đặc tính hướng là đường biểu diễn mối quan hệ giữa biên độ tín hiệu anten với hướng sóng tới đài phát. Biểu thức đặc tính hướng:
