BÁO cáo bài tập lớn ANTEN và TRUYỀN SÓNG đề tài yagi uda antennas

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ
NỘI
VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
***** ^Q^ *****

ĐẠI HỌC

BÁCH KHOA

BÁO CÁO

BÀI TẬP LỚN ANTEN VÀ TRUYỀN SÓNG
Đề tài:

Yagi-Uda Antennas
Họ và tên: Nguyễn Ngọc Khánh
Mssv: 20190032

Lớp: cttn dttt k64
Giảng viên hướng dẫn: Phan Xuân Vũ

Hà Nội, 1 /2022


Mục lục

20190032- CTTN ĐTTT K64

2

Lời mở đầu
Xã hội ngày càng phát triển từ đó nhu cầu cao đổi thông tin ngày càng
tăng dẫn đến sự bùng nổ của công nghệ vô tuyến, các hệ thống thu và phát sóng
vơ tuyến
Mỗi hệ thống thu và phát sóng đều cần sử dụng anten như một thành phần
chính nên việc nghiên cứu thiết kế anten là một cơng việc vơ dùng cần thiết.
Đây cũng là lí do em chọn đề tài mô phỏng thiết kế Anten Yagi-Uda để phát
triền vốn hiểu biết của bản thân giúp ích cho công việc sau này.


mĂt

' r ' .t '

AJ

17

•TT1

Phần 1: Giới thiệu Anten Yagi-Uda
1. Giới thiệu chung:
Do độ lợi khá cao giá thành thấp và dễ chế tạo, Anten Yagi-Uda là
một trong những anten vơ cùng phổ biến.

V- A
lí °

Ref. plane
(Gain)

!
1,
—J Ị1111
! directors

Ref. plane Top layer
(measured
impedance;
bottom arm

Bottom layer

1 cm

anten yagi-uda
ni Ă /1

1 /VI ?

A.

17

•TT1

1

1Ă

Ă

Phần 2: Mô phỏng Anten Yagi-Uda băng phần mêm
hfss
1. Thiết kế Anten Yagi-Uda
Anten xây dựng trên 2 mặt của tấm RT/Duroid 5880 đạt tăng
ích 9.3dB tại 24 Ghz, trở kháng vào 50D
Có:
£r=2.2 = ó £ff = 1.6=0 Ả= 9.9 mm


Fig. 1. Microsưip-fed Yagi-Udaantennageomeuy:L = 5.4. Ld = 4.1. LI =
1.5, L2 = 2.6,La = 20,w = 0.4, W1 = 0.4,W2 = 1.0, W3 = 1.2,d =
2.4. di = 2.7 and ground plane wỉdth = 29 (all dìmensions are in mm).

Bảng số liệu trong hfss:

Thiết kế anten bằng hfss:



Tiếp điện cho anten:


Sau khi chạy mô phỏng trên hfss, ta nhận được đồ thị S(1,1):


dĐ
(S(
1,1
»

Đồ thị S(1,1) của anten trong tài liệu:
—I------------------'-----------------1---------------1---------------1---------------T

----- Msasưrsd (cDnnỄtíũrncỉudỄd)
-----Simulated (before ỌQnnMtarỉ

Prequency (GHz)

Đồ thị 3D của hệ số tăng ích G tại 24 Ghz:


(IB (Ga i nTotal)
9.5972e+000
6.8312e+000
4.065le+000
1.2990e+000
-1.4670e+000
-4.2331e+000
-6.9992e+000
-9.7652e+000
-1.2531e+001
-1.5297e+00i
-1.8063e+001
-2.0829e+001
-2.3596e+001
-2.6362e+001
-2.9128e+001
-3.1894e+001
-3.4660e+001

Đồ thị bức xạ:

H-plane

E-plane

Kết luận:

• Tần số hoạt động của anten nằm trong khoảng từ 22.8 đến 25.8

ghz, Gain tại 24Ghz là 9.5db đạt yêu cầu như trong tài liệu
• Đồ thị bức xạ giống trong tài liệu


• Hướng bức xạ theo phương y đúng như thiêt kế

2. Tối ưu anten
Mục đích tối ưu nhằm đưa tần số hoạt động tốt nhất của anten về
24 Ghz.
Tối ưu anten bằng cách thay đổi Ld, các đồ thị S(1,1) của các
trường hợp Ld thay đổ xung quanh giá trị Ld trong tài liệu :

Tại Ld=4.4mm tần số hoạt động được đưa về xấp xỉ 24Ghz


XY Plũt 1

Đồ thị 3D của gain tại 24 ghz:

■
-4.46198+060
-6.56278+000
-8.66318+000
-1.07618+061
-1.28658+061
-1.49666+081
-1.70668+061
-1.9167e+061
-2.12668+061
-2.3369e+061
-2.51698+061
-2.7570e+061

Radiation patterns:

6.01176+000
3.91106+000
1.81036+000
-2.60176-061
-2.36128+000

HFSSDesìgn1


Kết luận:
• Sau khi tối ưu anten ta đưa đươc 1 đỉnh về 24Ghz nhưng gain
của anten sau khi tối ưu khơng tốt bằng lúc chưa tối ưu
• Nên giữ anten theo thiết kế ban đầu

Phần 3: Kết luận:
Qua bài lập lớn đã hồn thành ở trên em đã có thêm nhiều hiểu
biết về anten và cách sử dụng phần mềm hfss để thiết kế, mô phỏng
anten.
Em xin chân thành cảm ơn thầy!