Download miễn phí Khóa luận Mô phỏng, thiết kế anten yagi hoạt động ở tần số 2,4ghz
Ngày nay nhu cầu về thông tin vô tuyến đang 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, v.v Mỗi thiết bị vô tuyến cần có anten để thu và phát tín hiệu. Vì vậy Anten là bộ phận không thể thiếu trong các thiết bị thu phát, truyền tin. Nhất là với công nghệ kết nối không dây đang phát triển rất mạnh như hiện nay anten đã có những thay đổi hết sức linh hoạt về phẩm chất, cấu trúc, kích thước nhằm thoả mãn tối đa nhu cầu của người sử dụng.
Gần đây, đặc biệt là sau năm 2000, nhiều loại anten mới được thiết kế thỏa mãn các yêu cầu về băng thông của hệ thống truyền thông. Anten Yagi 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 2.4GHz (2400– 2484MHz) và 5.2 GHz (5150 – 5350MHz).
Trong khuôn khổ đề tài này, cùng với việc tìm hiểu lý thuyết kỹ thuật anten, tui sẽ đi sâu vào tìm hiểu về anten Yagi, và mô phỏng, thiết kế một an ten Yagi hoạt động ở tần số 2.4GHz, với các thông số kỹ thuật phù hợp để có được độ lợi cao và băng thông rộng bằng phần mềm mô phỏng HFSS. Nội dung khóa luận bao gồm 4 chương:
Chương I: Tổng quan: trình bày lý thuyết về anten, nêu ra các loại anten và một số những thông số của anten.
Chương II: Anten Yagi: Trình bày chi tiết về anten Yagi: cấu tạo, nguyên lý hoạt động, và các thông số cần quan tâm.
Chương III: Mô phỏng, thiết kế anten Yagi hoạt động ở tần số 2,4Ghz: trình bày các kết quả thu được của việc mô phỏng Yagi trên HFSS.
Chương IV: Đưa ra những kết quả thu được thông qua việc mô phỏng. Thảo luật hướng phát triển đề tài.

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/26/khoa_luan_mo_phong_thiet_ke_anten_yagi_hoat_dong.fcN0zwNzj2.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-30668/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay nhu cầu về thông tin vô tuyến đang 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, v.v.... Mỗi thiết bị vô tuyến cần có anten để thu và phát tín hiệu. Vì vậy Anten là bộ phận không thể thiếu trong các thiết bị thu phát, truyền tin. Nhất là với công nghệ kết nối không dây đang phát triển rất mạnh như hiện nay anten đã có những thay đổi hết sức linh hoạt về phẩm chất, cấu trúc, kích thước…nhằm thoả mãn tối đa nhu cầu của người sử dụng.
Gần đây, đặc biệt là sau năm 2000, nhiều loại anten mới được thiết kế thỏa mãn các yêu cầu về băng thông của hệ thống truyền thông. Anten Yagi 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 2.4GHz (2400– 2484MHz) và 5.2 GHz (5150 – 5350MHz).
Trong khuôn khổ đề tài này, cùng với việc tìm hiểu lý thuyết kỹ thuật anten, tui sẽ đi sâu vào tìm hiểu về anten Yagi, và mô phỏng, thiết kế một an ten Yagi hoạt động ở tần số 2.4GHz, với các thông số kỹ thuật phù hợp để có được độ lợi cao và băng thông rộng bằng phần mềm mô phỏng HFSS. Nội dung khóa luận bao gồm 4 chương:
Chương I: Tổng quan: trình bày lý thuyết về anten, nêu ra các loại anten và một số những thông số của anten.
Chương II: Anten Yagi: Trình bày chi tiết về anten Yagi: cấu tạo, nguyên lý hoạt động, và các thông số cần quan tâm.
Chương III: Mô phỏng, thiết kế anten Yagi hoạt động ở tần số 2,4Ghz: trình bày các kết quả thu được của việc mô phỏng Yagi trên HFSS.
Chương IV: Đưa ra những kết quả thu được thông qua việc mô phỏng. Thảo luật hướng phát triển đề tài.
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu chung về anten
Anten là những hệ thống cho phép truyền và nhận năng lượng điện từ. Anten có thể được xem như là các thiết bị dùng để truyền năng lượng trường điện từ giữa máy phát và máy thu mà không cần bất kỳ phương tiện truyền dẫn tập trung nào như: cáp đồng, ống dẫn sóng hay sợi quang.
Trong nhiều ứng dụng, các anten có thể cạnh tranh với các phương tiện
truyền dẫn khác để phát và chuyển tải năng lượng trường điện từ. Thông thường
suy hao trường điện từ trong các vật liệu sẽ tăng nhanh theo tần số. Điều này được hiểu ngầm rằng, khi tần số tăng thì việc dùng các phần dẫn sóng bằng vật liệu sẽ kém thuyết phục và kém hiệu quả trong việc chuyển tải năng lượng trường điện từ. (Điều này cũng có nghĩa là hiệu suất của anten cũng tăng theo tần số). Do đó thực tế Anten được ưa chuộng hơn trong việc chuyển tải các trường điện từ ở tần số cao.
Sóng điện từ, nền tảng của lý thuyết anten, được xây dựng trên cơ sở những phương trình cơ bản của điện học và từ học. Maxwell đã hệ thống một cách khái quát toàn bộ lý thuyết trên thành một hệ phương trình rất nổi tiếng và rất quan trọng: hệ phương trình Maxwell.
1.1.1 Vị trí của anten trong kỹ thuật vô tuyến
Việc truyền năng lượng điện từ trong không gian có thể thực hiện bằng hai
con đường. Một trong hai con đường là dùng các hệ thống truyền dẫn như dây
song hành, cáp đồng trục, ống dẫn sóng, v.v… “chuyên chở” sóng điện từ trực tiếp trên đường truyền dưới dạng dòng điện. Sóng điện từ lan truyền trong hệ thống này thuộc hệ thống điện từ ràng buộc (hữu tuyến). Cách truyền này tuy có độ chính xác cao nhưng chi phí lớn trong việc xây dựng hệ thống đường truyền.
Hơn nữa với khoảng cách khá xa hay địa hình phức tạp không thể xây dựng được đường truyền hữu tuyến thì cách truyền này được thay thế bằng cách cho sóng điện từ bức xạ ra môi trường tự do. Sóng sẽ được truyền đi dưới dạng sóng điện từ tự do (vô tuyến) từ nơi phát đến nơi thu. Vậy cần có một thiết bị phát sóng điện từ ra không gian cũng như thu nhận sóng điện từ từ không gian, để đưa vào máy thu. Loại thiết bị này được gọi là anten.
Anten là bộ phận quan trọng không thể thiếu được của bất kỳ hệ thống vô tuyến điện nào, bởi vì đã là hệ thống vô tuyến nghĩa là hệ thống trong đó có sử dụng sóng điện từ, thì không thể không dùng đến thiết bị để bức xạ hay thu sóng điện từ (thiết bị anten).
Anten là một cấu trúc được làm từ những vật liệu dẫn điện tốt, được thiết kế để có hình dạng kích thước sao cho có thể bức xạ sóng điện từ theo một kiểu nhất định một cách hiệu quả.
1.1.2 Các loại anten
Trong thực tế ta thường gặp một số loại anten như: Anten dây (thanh) anten khe, anten vi dải, anten phản xạ, anten thấu kính, và hệ thống bức xạ.
Hình 1.1: Các loại Anten
Hình 1.2: Hệ thống bức xạ
1.1.3 Các thông số kỹ thuật
Để lựa chọn một anten đáp ứng được nhu cầu như tốc độ nhanh,chức năng phong phú,vùng phủ sóng rộng, ta cần quan tâm đến các thông số kỹ thuật của anten. Một anten có các thông số kỹ thuật phù hợp sẽ mang đến một không gian làm việc “rộng rãi” hơn. Chúng bao gồm dạng bức xạ của anten, hướng tính của anten, độ lợi, trở kháng vào, sự phân cực.
1.1.3a_ Hướng tính của anten (directivity of anten)
Hướng tính của anten mô tả cường độ của một bức xạ theo một hướng xác định tương ứng với cường độ bức xạ trung bình hay nói cách khác, nó cho biết mật độ công suất bức xạ tương ứng với công suất bức xạ được phân tán một cách đồng dạng.
1.1.3b_ Độ lợi (gain)
Gain cũng diễn tả cùng một khái niệm như directivity nhưng nó còn bao gồm cả sự mất mát (về công suất) của chính bản thân anten. Bạn có thể định nghĩa độ bức xạ hiệu dụng được sử dụng để mở rộng directivity giúp xác định được độ lợi; một bộ bức xạ hoàn hảo sẽ có độ bức xạ hiệu dụng bằng 1. Độ lợi là một thuật ngữ mô tả sự tăng biên độ của tín hiệu vô tuyến, đơn vị đo là decibel (dB) hay dBi để chỉ độ lợi của anten đẳng hướng (isotropic) và dBd để chỉ độ lợi của anten dipole nửa bước sóng (half-wave dipole). Độ lợi G của anten là tỉ số giữa cường độ bức xạ U ở một hướng cho trước và cường độ bức xạ, nếu công suất cung cấp cho anten được bức xạ đẳng hướng.
Độ lợi là đại lượng vô hướng, rất giống với độ hướng tính D. Khi anten không thất thoát, tức là khi Pin = Π, từ đó .Theo đó, độ lợi của anten đưa vào để tính toán mất mát của hệ thống anten. Nó được tính toán thông qua công suất vào, đây là một đại lượng có thể tính được, không giống như độ hướng tính, nó được tính thông qua công suất bức xạ Π.
Có nhiều nhân tố làm xấu đi quá trình truyền năng lượng từ bộ phát đến anten (hay từ anten đến bộ thu):
· Thất thoát do không phối hợp trở kháng.
· Thất thoát do đường truyền.
· Thất thoát do anten: thất thoát điện môi, thất thoát do tính dẫn, thất thoát phân cực.
Công suất bức xạ bởi anten luôn bé hơn công suất đưa vào hệ thống anten, Π ≤ Pin, trừ khi anten được tích hợp những linh kiện tích cực. Điều đó giải thích tại sao G ≤ D . Theo chuẩn IEEE, độ lợi không bao gồm những mất mát có nguồn gốc từ không phối hợp trở khá...

---