Luận Văn Thiết kế anten phẳng planar đa băng tần

Thiết kế anten phẳng planar đa băng tần
Ngày nay, nhu cầu về thông tin vô tuyến phát triển rất mạnh mẽ trong hầu hết các lĩnh vực, từ thông tin di động đến truy cập Internet không dây, y tế, môi trường đã làm gia tăng các dịch vụ cũng như tính năng của các thiết bị thông tin.

Thông tin vô tuyến thế hệ mới xuất hiện làm đa dạng các chuẩn, các dịch vụ và thiết bị truyền thông, tất cả đều cạnh tranh và phát triển. Trước hết, mỗi thiết bị vô tuyến cần có một anten để thu phát tín hiệu, có ba vấn đề chính trong việc nghiên cứu và phát triển anten để có thể đáp ứng được những nhu cầu của hệ thống truyền thông hiện đại đó là: giảm nhỏ kích thước, hoạt động băng rộng hoặc đa băng và khả năng điều khiển đồ thị phương hướng sóng thích hợp.

Xu hướng thứ nhất là giảm thiểu kích thước anten. Các thiết bị truyền thông hiện nay ngày càng trở nên nhỏ gọn nhờ sự phát triển của công nghệ vi điện tử. Anten cũng trở thành một thành phần quan trọng trong việc tích hợp vào các thiết bị, dẫn đến kết quả là cần phải giảm nhỏ kích thước của anten. Tuy nhiên, việc giảm nhỏ kích thước anten cần không làm ảnh hưởng đáng kể tới độ lợi và hiệu suất bức xạ. Đây chính là một thử thách cần phải giải quyết. Xu hướng thứ hai là anten băng rộng và đa băng. Với xu hướng tích hợp đa dịch vụ hiện nay càng tăng, một anten cần phải hỗ trợ hai hay nhiều dịch vụ vô tuyến thông qua một dải tần rộng. Do đó, anten băng rộng và đa băng đang được phát triển để đáp ứng nhu cầu này. Xu hướng thứ ba là dùng anten mảng, phát triển nền tảng lý thuyết và công nghệ mới để nâng cao hiệu suất bức xạ. Sự hợp nhất của anten băng rộng, đa băng và mảng sẽ có thể phục vụ một cách đa dạng các dịch vụ, các ứng dụng nhưng ngược lại sẽ vấp phải nhiều thách thức trong việc thiết kế cũng như chế tạo.

Để thỏa mãn nhu cầu thu nhỏ các thiết bị di động, anten gắn trên các thiết bị đầu cuối cũng phải thu nhỏ kích thước. Các anten phẳng, chẳng hạn như anten vi dải(microstrip antenna) và anten mạch in(printed antenna), có các ưu điểm thích hợp như kích thước nhỏ và dễ gắn vào các thiết bị đầu cuối, chúng sẽ là lựa chọn thỏa mãn yêu cầu thiết kế ở trên. Cũng bởi lý do này, kỹ thuật thiết kế anten phẳng băng rộng đã thu hút rất nhiều sự quan tâm từ các nhà nghiên cứu anten [9], [16].

Gần đây, đặc biệt là sau năm 2000, nhiều anten phẳng mới được thiết kế thỏa mãn các yêu cầu về băng thông của hệ thống truyền thông di động tế bào hiện nay [9], [16], bao gồm GSM(Global System for Mobile communications, 890 – 960 MHz), DCS(Digital Communication System, 1710 – 1880 MHz), PCS(Personal Communication System, 1850 – 1990 MHz) và UMTS(Universal Mobile Telecommunication, 1920 – 2170 MHz), đã được phát triển và được xuất bản trong nhiều tài liệu liên quan. Anten phẳng cũng rất thích hợp đối với ứng dụng trong các thiết bị truyền thông cho hệ thống mạng cục bộ không dây (Wireless Local Area Network, WLAN) trong các dải tần số 2.4MHz (2400 – 2484 MHz) và 5.2MHz(5150 – 5350 MHz).

Luận văn được tổ chức thành bốn chương, trong đó:

Chương I sẽ giới thiệu tổng quan về ý tưởng thiết kế anten phẳng planar đa băng tần, phạm vi nghiên cứu của đề tài, cách thức tổ chức luận văn và cơ sở chung để thiết kế.
Chương II thiết kế anten phẳng planar đa băng tần. Phương pháp thực nghiệm hiệu chỉnh cấu trúc sẽ được sử dụng nhằm tìm ra cấu trúc đáp ứng yêu cầu, thông qua mô phỏng để chọn các hệ số thích hợp.
Chương III thi công, đo đạc và đánh giá kết quả.
Chương IV kết luận và đưa ra hướng phát triển của đề tài.