Tải bản đầy đủ (.pdf) (43 trang)

Lý thuyết anten - Phần 1 - Chương 3 potx

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (527.77 KB, 43 trang )


CHƯƠNG III
GIỚI THIỆU SƠ LƯC MỘT SỐ LOẠi ANTEN
oOo
I. Anten siêu cao tần:
Anten siêu cao tần là loại anten dùng cho dải sóng có bước sóng nhỏ
(khoảng 10 m ). Nó được dùng trong thiết bò vô tuyến điện siêu cao tần
như :vô tuyến truyền hình, ra, điều khiển bằng vô tuyến . . . Tùy theo
yêu cầu cụ thể thì các anten siêu cao tần có tính phương hướng rộng
hay hẹp, nhất đònh có kết cấu nhất đònh.
1. Anten chấn tử ở siêu cao tần:
Chấn tử thường dùng là chấn tử nửa sóng. Vì điện kháng vào của nó
bằng không, kích thước nhỏ, tính phương hướng thường đạt yêu cầu.
Điện trở vào thường là 73,1 ohm.
Chấn tử siêu cao tần có yêu cầu quan trọng là phải phối hợp với fide.










Hình a: là chấn tử đối xứng tiếp điện bằng dây song hành. Kết cấu này
bảo đảm tính đối xứng của chấn tử, trở kháng sóng của dây song hành
khoảng vài trăm ohm. Do đó phải có thiết bò hợp trở kháng.
Hình b: là chấn tử tiếp điện sun. Đoạn giống như điện cảm mắc ở đầu
vào. Chọn l và L điều chỉnh được trở kháng vào của anten mà không
cần thêm thiết bò phối hợp.


Hình c:là chấn tử chiết hợp có trở kháng vào lớn phối hợp tốt với fide
song hành. Do đó độ dài λ/2, dòng điện trên hai nhánh trên và dưới
cùng chiều (đồng pha) khoảng cách của hai nhánh nhỏ hơn so với bước
sóng. Do đó bức xạ của anten chiết hợp có thể coi như bức xạ của hai
chấn tử nữa sóng đồng pha, hay hai chấn tử có dòng điện là 2I.
Công suất bức xạ: (3.1) 31,7.)I2(R)I2(P
22
==


2. Anten Tuanike :
Anten Tuanike đơn giản là một kết cấu gồm hai chấn tử đối xứng đặt
vuông góc với nhau, được tiếp điện với các dòng điện có biên độ bằng
nhau một góc π/2.
Bức xạ của các tầng trong mặt phẳng ngang là đồng pha và vô hướng
với trường cực hóa ngang sẽ dạng cực hóa ngang là cực hóa thích hợp
để tránh nhiễu công nghiệp ở dải sóng cực ngắn.
Anten Tuanike được sử dụng làm anten phát sóng vô tuyến truyền
hình hoặc anten phát thanh sóng cực ngắn thì phải có hướng tính cao
trong mặt phẳng thẳng đứng .
Để đạt được yêu cầu này, anten được cấu tạo từ nhiều anten Tuanike
đơn giản, xếp đặt thành nhiều tầng. Khoảng cách giửa hai tần thường
được chọn là λ/2 , với các tần được tiếp điện đồng pha.
Khi sử dụng làm anten vô tuyến truyền hình cần có các yêu cầu sau :
- Bức xạ đồng đều trong mặt phẳng ngang.
- Bức xạ cực tiểu trong mặt phẳng đứng. Tập trung công suất trong mặt
phẳng ngang.
- Điện trường phân cực ngang .
Để thực hiện việc tiếp điện lệch pha giữa hai chấn tử trong cùng
một tầng và tiếp điện đồng pha giữa các tầng.

ο
90
Hai đường fide nói với hai nhóm chấn tử của hai mặt phẳng đứng sẽ
được điều chỉnh ở chế độ sóng chạy và được nối song song với nhau,
đồng thời độ dài của hai đøng fide cần khác nhau một phần tư bước
sóng độ tạo lệch pha giữa hai chấn tử vuông góc ở các tầng.
ο
90
Để kết hợp yêu cầu về dải tần số và các yêu cầu khác nhằm đảm bảo
có một kết cấu vững chắc, ít chắn gió, có khả năng chống sét tốt, các
chấn tử được chế tạo dưới dạng tấm lưới phẳng hình chữ nhật hoặc
cánh bướm.
3. Anten dẫn điện :( Anten YAGI)
Sơ đồ anten như hình vẽ, nó gồm chấn tử chủ động thường là chấn tử nửa
sóng, một chấn tử phản xạ thụ động,và một số chấn tử dẫn xạ thụ động D.
Chấn tử chủ động A được nối với máy phát cao tần. Dưới tác dụng của
trường bức xạ tạo bởi A, trong Pv và D xuất hiện dòng cảm ứng và các
chấn tử này sẽ bức xạ thứ cấp. Nếu chọn được độ dài của điểm P và

khoảng cách từ A đến P một cách thích hợp thì P sẽ trở thành chấn tử
phản xạ của A.Khi ấy năng lượng bức xạ của cặp A, P sẽ giảm dần về
phía chấn tử phản xạ và tăng cường theo hướng ngược lại. Tương tự
nếu chọn được độ dài D và khoảng cách từ D đến điểm A một cách
thích hợp thì D sẽ trở thành chấn tử dẫn xạ của A năng lượng hệ bức
xạ của hệ A – D tăng cường về phía chấn tử dẫn xạ D. Kết quả năng
lượng bức xạ của hệ sẽ tập trung về một phía hình thành nên một kênh
dẫn sóng dọc theo trục anten hướng từ phía chấn tử phản xạ về – phía
chấn tử dẫn xa. Mỗi anten Yagi thường chỉ có một chấn tử làm nhiệm
vụ phản xạ.
Số chấn tử dẫn xạ từ 2 đến 10 có khi tới vài chục cách nhau (0,15 –

0,25 )λ. Thanh phản xạ chỉ có một, khoảng cách thanh phản xạ với
chấn tử chính (0,1 – 0,35 ) λ. Hệ số khuếch đại của anten càng lớn nếu
số chấn tử dẫn xạ càng lớn. Anten dẫn xạ đạt được hệ số khuếch đại
như sau:
Số chấn tử dẫn xạ Hệ số khuếch đại
20
13
6
4
12
15
13
8

Trong thực tế, thường chấn tử chủ động là chấn tử vòng dẹt vì hai lý
do chính sau:
-Có thể trực tiếp gắn trực tiếp chấn tử lên thanh đở kim loại,không
cần dùng phần tử cách điện.
-Chấn tử vòng dẹt có trở kháng vào lớn, thuận tiện trong việc phối
hợp trở kháng .
II. Anten sóng ngắn :
Anten sóng ngắn là anten dùng trong dải sóng
10 – 100 m . Những anten sóng ngắn thường dùng
trong quân sự, hàng không, thông tin cự ly xa và
phát thanh.
a. Những yêu cầu của anten sóng ngắn :

Anten sóng ngắn do đặc điểm truyền sóng nên có những yêu cầu cơ
bản sau đây :
1 . Sóng ngắn suy giảm nhanh trên mặt đất thường suy giảm hết khi đi

khỏi đài phát. Do đó phải truyền lan bằng sóng nơi anten sóng ngắn
phải có một góc nghiêng nhất đònh tùy thuộc cự ly thông tin.
2 . Anten sóng ngắn phải là anten có dải tần số tương đối rộng do các
thông số của tầng điện ly thay đổi .
3.Tầng điện ly không đồng đều, mặt khác khi truyền lan qua tầng
điện ly tia sóng lệch đi trong mặt phẳng ngang, do đó tính phương
hướng của anten trong mặt phẳng ngang và đứng không thể quá hẹp
phải là 20 – 30
0
và trong mặt phẳng đứng với mặt phẳng ngang là 10 –
15
0
4. Khi phản xạ ở tầng điện ly, sóng phân cực
thẳng sẽ bò chuyển thành phân cực ellip. Do đó
điều kiện truyền lan của sóng trời không khác đối
với sóng phân cực đứng hay ngang. Anten phát thì
thường phân cực ngang vì phân cực đứng có nhiều
thành phần sóng đất do đó hiệu suất thấp.
5. Để tránh hồi âm và tạp âm. Tính phương hướng anten phải có múi
phụ bè và đơn hướng. Sóng ngắn gồm những loại anten đơn giản như:
chấn tử đối xứng nằm ngang, dải tần, anten góc; anten phức tạp như: hệ
thống chấn tử đồng pha, anten sóng chạy, anten trám .
b. Chấn tử ở sóng ngắn:
- Chấn tử đơn giản :
Chấn tử đơn giản sóng ngắn là một chấn tử đối xứng nằm ngang trên
mặt đất. Chấn tử làm bằng dây đồng hay lưỡng kim đường kính 2 – 4 mm
(hình 3.4). Độ dài của anten là:
0.25
64.0≤≤
λ

l
(3.2)
Anten căng trên một độ cao độ H = (0,1 – 1) λ (3.3)
Anten bức xạ lên hai múi đối xứng trong mặt phẳng xích đạo với góc Δ
tùy thuộc vào độ cao H
Anten thường được tiếp điện bằng dây song hành đối xứng, trở
kháng sóng fide theo hai tiêu chuẩn 300 và 600 Ω .
- Chấn tử dải rộng :

Để mở rộng dải tần số theo yêu cầu thông tin sóng ngắn, người ta
giảm trở kháng sóng anten (W
s
). Chấn tử dải sóng thường làm có dạng
giống như hình (3.5) gọi là chấn tử Hagehemko. Chấn tử này gồm một
số dây n cán thành dạng lồng sóng của chấn tử. Tính theo công thức :
W
)1(120 −=

ρ
l
In
S
(3.4) với
n
hr
ρ
ρρ
=



r là bán kính của mỗi dây.
W
Ω

= )500250(
S

Độ dài của anten trong khoảng 0.25 64.0≤≤
λ
l
(3.5)
1. Anten góc :
Là anten chấn tử có hai nhánh đặt thẳng góc với nhau cùng ngang
trên mặt đất .
Anten cũng có thể làm dạng lồng để tăng dải tần số.
- Độ dài l =(0,5 –0,64 ) λ (3.6)
- Phương hướng của anten là tổng tính phương hướng hai nhánh đặt vuông
góc.
Ví dụ: Trên vệ tinh nhân tạo đầu tiên của Trái Đất do Liên Xô phóng lên
có hai anten góc với thông tin ở
bước sóng =15m,
λ
m4.2lvàm9.2l,70
21
===α
ο
1
λ
2
=7.5m.

2. Anten trám.
Là một anten sóng ngắn thuộc loại sóng chạy. Nó gồm bốn đoạn dây
dài xếp thành hình tròn, đầu kia trám nối với phide song hành. Kết cấu
thực tế của anten trám được vẽ như hình (3.7)
Bức xạ của anten là tổng trở của bốn cạnh hình trám. Anten trám
thường căng ngang trên mặt đất ở độ cao H.
+ Cường độ trường của anten trong mặt phẳng ngang:
Eng =
)]sin(1(
2
sin[)],sin(1(
2
sin[.
),sin(1
cos
240
θϕθϕ
θϕ
ϕ
ο
ο
+−−

KlKl
r
I
(3.7)
với I
o
dòng điện đầu vào của anten.


θ :là góc hướng quan sát với đường chéo lớn.
ϕ là 1/2 góc tù của anten.
+ Cao độ trường của anten trong mặt phẳng đứng.
)]sinKHsin().sincos1(
2
Kl
[sin
sincos1
cos
I
r
480
E
2
d
ΔϕΔ−
ϕΔ−
ϕ
=
ο
ο
(3.8)
Δ : góc của hướng quan sát với phương nằm ngang.
3. Anten sóng chạy.
Là một loại anten dùng để thu sóng điện từ .
Anten chạy sóng gồm một dây song hành trở kháng W và đầu cuối có
phối hợp R
t
. Hai bên đầu dây có những chấn tử đối xứng với đường dây

qua những tụ ghép C. Tất cả căng ngang trên mặt đất với một độ cao h
Độ dài của nhánh chấn tử nhỏ hơn λ /4 và cách chấn tử đặt cách nhau
khoảng λ /10 bước sóng. Đầu của anten nối với máy thu có trở kháng
phối hợp.
Anten có tính phương hướng khá cao. Song hiệu suất rất thấp nên hệ số
khuếch đại của anten chỉ gần bằng 1, múi phụ của anten cũng nhỏ. Vì
vậy anten chỉ dùng làm anten thu.
β : góc truyền lan của sóng trên anten.Để giảm ảnh hưởng của các
chấn tử lên dây song hành người ta ghép các chấn tử vào dây qua một
tụ C có trở kháng lớn khoảng (4_10)pF.
4. Anten sóng trung dài.
a. Những yêu cầu cơ bản của sóng trung dài :
Sóng trung dài là những sóng có bước sóng
lớn hơn 100 m hàng chia thành những khoảng sau đây
:
Từ 100 m - 550 m dùng cho phát thanh.
Từ 550m - 750 m dùng cho các đài lưu động nhất là trong hàng hải.
Từ 750m - 1.050 m dùng cho hàng không.
Ta biết rằng sóng trung dài truyền lan bằng sóng đất là chính. Phạm
vi thông tin quanh anten phát chia làm 3 miền, miền gần (khoảng 60 km

) thông tin bằng sóng đất, miền xa thông tin bằng sóng trời, miền trung
gian có cả sóng trời và sóng đất là miền suy lạc lớn .
Trong dải sóng này, người ta thường dùng anten dây hình T, ; anten
cột và riêng để thu dùng anten vòng .
Γ
Anten sóng trung dài phải dùng điện trường phân cực đứng.
b. Anten hình T :
Anten căng trên 2 cột cao (100 – 250 m ) và
cách nhau vài chục tới 200 m. Những đoạn thẳng

đứng và ngang của anten có thể là 1 hay 2 – 6 dây
song song đặt cách nhau 1 - 1,5 m .
Anten bức xạ đồng đều trên mặt phẳng ngang đối với anten thu do mặt
đất không dẫn điện.
c. Anten cột :
- Khuyết điểm chủ yếu anten T, là không chòu được công suất lớn và
cần dùng 2 cột cao. Trong những đài phát công suất lớn người ta hay
dùng anten cột.
Anten cột là một chấn tử không đối xứng trên mặt đất .
Hệ thống dây đất anten gồm 60 – 120 dây dài 0,3 λ chạy từ chân
anten tỏa ra hình dải quạt. Hiệu suất anten khoảng (80 – 90 )%.
Miền thu có thể chia làm ba miền: miền gần đài phát trong một bán
kính r thu bằng sóng đất, miền xa thu bằng sóng trời, miền trung gian là
miền suy lạc có sóng trời và sóng đất giao thoa với nhau.
d. Anten vòng, anten từ :
Dạng đơn giản của anten vòng là một khung dây hình chữ nhật có d x
h rất nhỏ so với bước sóng λ. Anten tương đương với vòng điện hay một
lưỡng cực từ thẳng góc với mặt anten. Hiệu suất của anten rất thấp do
đó chỉ dùng làm anten thu.
Anten từ là loại anten thu thông dụng gồm một thanh pherit trên cuộn
từ một số vòng dây đặt ngay trong máy thu .
Ưu điểm của anten là kích thước nhỏ, khả năng chống tạp âm tương đối
tốt nhờ tính đònh hướng và nguyên lý làm việc của anten.


Anten pherit có nhiều dạng phổ biến nhất là loại anten có một thanh
pherit dài l = 100 – 200 m đường kính d = 5 – 10 mm trên 3 cuộn dây
L1, L2 , L3 như hình (3.12)



Cuộn L1 và L3 thường đặt cách đầu thanh khoảng 0,2 l.
Ở băng sóng dài cả ba cuộn mắc nối tiếp làm thành cuộn cảm mạch
vào. Ở băng sóng trung cuộn L1 bò nối tắt, khi ấy chiều cao hiệu dụng
của anten có giảm đi khoảng 25%. Cuộn L3 dùng để điều chỉnh trò số
điện cảm của mạch cộng hưởng vào.
Anten bắt vào bộ máy bằng giá 3 và vít 4. Ngoài ra, để giảm hiệu
ứng anten ta có thể dùng một ống hở hình trụ 5 để bọc anten.
5. Anten xoắn.
Anten xoắn là loại anten mà phần tử bức xạ cơ bản của nó là các vòng
dây dẫn có dòng điện sóng chạy. Trường bức xạ của anten xoắn trong
trường hợp tổng quát là trường phân cực quay. Anten xoắn thường được
ứng dụng trong dải sóng cực ngắn, gồm nhiều loại: xoắn trụ, xoắn
phẳng, xoắn hình chóp Khi lắp anten xoắn, phải chú ý đến đường kính
của dây và chất cách điện của lõi đỡ dây.
a. Anten xoắn trụ.
Anten gồm một đường dây xoắn dẫn điện và một màn chắn kim loại.

Anten được tiếp điện bởi fide đồng trục, lỏi fide được nối với đường
dây xoắn, vỏ fide nói với mặt kim loại. Dạng sóng có tác dụng chủ yếu
trong mỗi đường dây xoắn phụ thuộc vào kích thước tương đối của
vòng xoắn so với bước sóng công tác. Các thông số hình học đặc trưng
cho anten xoắn trụ là bán kính a, bước sóng s (hoặc độ dài của mỗi
vòng xoắn và góc xoắn α), và số vòng N.
ο
l
Hệ số khuếch đại của anten xoắn trụ:









λ
×






λ

S.NL
15log10dBG
2
x

N: số vòng.
S: bước quấn.
λ: bước sóng.
L: chiều dài vòng xoắn.
Đồ thò phương hướng của anten được vẽ ở hình (3.14).
Ưu điểm : kết cấu đơn giản, dải tần rộng. Hệ số bao trùm dãy sóng
λ
max

min
=1,7.

Nhược điểm: hướng tính không cao.
b. Anten xoắn phẳng :
Anten xoắn phẳng lôgarit và xoắn phẳng
acsimet đều là các anten bức xạ trường phân cực
quay.
Để tiếp điện cho anten xoắn phẳng lôgarit cũng như xoắn acsimetcó
thể dùng file song hành vì kết cấu của các anten này là kết cấu đối
xứng. Trong thực tế, việc tiếp điện cho anten có thể thực hiện bằng
fide đồng trục. Khi ấy vỏ ngoài của fide được gắn vào một nhánh của
anten xoắn, còn lõi của fide đồng trục được tiếp cho nhánh thứ hai.
Các nhánh của anten có thể được cấu tạo từ các lá kim loại mỏng dán
lên các tấm điện môi. Bước sóng cực đại của dải tần số có quan hệ với
độ dài nhánh anten và được xác đònh từ hệ thức :
L= (1 – 1,5 )λ
max
(3.9)

l: độ dài của một nhánh anten.

Bước sóng cực tiểu của dải tần số có quan hệ với bán kính ban đầu
của đường xoắn và xác đònh.

8
min
,
λ
ρ
ο

(3.10)

c. Anten xoắn chóp :
Có hai loại xoắn chóp thường và xoắn chóp
lôgarit
- Anten xoắn chóp thường: Hệ số bao trùm dải sóng của anten loại này
có thể đạt tới
1
20
. Thông thường giới hạn này của dải tần công tác đối
với anten xoắn chóp sẽ ứng với tần số mà bước sóng
λ
min
của nó bằng
độ dài của vòng xoắn nhỏ nhất, còn giới hạn dưới sẽ ứng với tần số mà
bước sóng
λ
max
của nó bằng độ dài của vòng xoắn lớn nhất.
- Anten xoắn chóp lôgarit: có đồ thò bức xạ đơn hướng (hình 3.15),
hướng bức xạ của anten xoắn chóp là hướng trục, cực đại về phía đỉnh
chóp. Trong thực tế, anten được kế cấu từ các băng kim loại gắn lên
mặt nón điện môi, việc tiếp điện cho anten có thể được thực hiện bằng
cáp đồng trục gắn dọc theo băng kim loại.
Trở kháng vào của anten xoắn chóp lôgarit
thực tế không biến đổi trong dải tần công tác. Trò
số của nó phụ thuộc chủ yếu vào góc θ
o
của đỉnh
chóp, trở kháng vào Rva tăng khi θ
o
tăng. Trong

thực tế, anten xoắn thường và xoắn lôgarit cũng có
thể được thiết lập trên các mặt có hình dạng khác.

8. Anten mạch in (anten mạch dải )
Anten mạch in( hay anten mạch dải) còn thường được gọi là anten
mạch vi dải vì nó có kích thước rất nhỏ, về thực chất là một kết cấu bức
xạ kiểu khe.
Về cấu tạo, mỗi phần tử anten mạch dải gồm các phần chính là phiến
kim loại, lớp đế điện môi, màn chắn
kim loại và bộ phận tiếp điện( hình 3.17 ).


Phiến kim loại được gắn lên đế điện môi, tạo nên một kết cấu tương
tự một mảng của mạch in, do vậy anten có tên gọi là anten mạch in.
Các thông số cấu trúc cơ bản của một phần tử anten mạch dải là
chiều dài L, chiều rộng W,bề dày t và hằng số điện môi ε của lớp đế
điện môi. Phần tử anten mạch dải có thể tiếp điện bằng đường truyền
mạch dải hoặc dùng cáp đồng trục có đầu thăm nối với phiến kim loại,
còn vỏ cáp nối với màn chắn.
Trong mặt phẳng E ( mặt phẳng vuông góc với trục của khe), trường
bức xạ của hai khe được xác đònh :

)coscos(
ϕ
λ
π
ο
L
KE
=

(3.11)
K: đại lượng phụ thuộc vào biên độ trường được kích thích trong khe,
λ
o
là bước sóng trong không gian tự do. Công thức này đúng cho các
góc ϕ nằm trong giới hạn 0 < ϕ <180, nghóa là đúng cho nửa không gian
phía trên của màn chắn.
Đồ thò phương hướng của anten mạch in được vẽ ở hình (3.18)
Anten mạch dải được sử dụng chủ yếu ở dải siêu cao tần, có nhiều ưu
điểm về mặt kết cấu ( nhỏ, nhẹ, mỏng, chắc chắn) và có thể áp dụng
công nghệ mạch in để sản xuất nên giá thành thấp.
Phần tử bức xạ của anten mạch dải nằm ở phía trên của tấm kim loại
( màn chắn dẫn điện ) nên có thể dể dàng kết hợp các phần tử anten
với các mạch tích cực( mạch khuếch đại, đổi tần…) hoặc các mạch xử lý
tín hiệu nằm ở phía sau màn chắn để tạo ra anten tích cực hoặc anten
có xử lý tín hiệu .
9. Anten loa.
Có dạng như hình (3.19):

Anten loa thuộc loại anten bức xạ mặt. Mặt
bức xạ của anten là miệng loa, phần tử bức xạ
cơ bản của anten là nguyên tố Huyghen, là
nguyên tố điện tích được kích thích bởi từ
trường đồng pha. Anten loa thường được dùng ở
dải sóng cm.
Năng lượng cao tần được truyền theo ống dẫn
sóng tới cổ loa dưới dạng sóng phẳng. Ở đây
một phần nhỏ năng lượng sẽ phản xạ trở lại,
còn đại bộ phận tiếp tục truyền theo thân loa
dưới dạng sóng phân kỳ tới miệng loa. Tại

miệng loa, phần lớn năng lượng được bức xạ ra
không gian ngoài, một phần sẽ phản xạ trở lại.
Sự phản xạ sóng từ cổ loa sẽ càng lớn khi góc
mở của loa càng lớn, còn sự phản xạ từ miệng
loa sẽ càng nhỏ khi kích thước của miệng loa càng nhỏ.














Hình 3-19
Vận tốc pha của sóng truyền ra là:

2
)
b2
(1
c
v
λ


=
(3.12)
với : c là vận tốc ánh sáng.
b là kích thước của miệng loa.
Các anten dạng loa không cho độ đònh hướng cao nhưng có kết cấu đơn
giản. Kích thước của anten phụ thuộc góc chùm tia mong muốn, độ lợi
hướng và các chỉ tiêu kỹ thuật có liên quan với nhau.
Băng thông của anten loa hẹp hơn nhiều so với anten parabol có cùng
kích thước.
10. Anten chữ thập-cánh bướm.
Đây là loại anten phát dải rộng ở băng sóng mét (VHF) anten
cấu tạo trên cơ sở sử dụng các chấn tử nửa sóng (λ/2) phân cực ngang.
Biểu đồ hướng ngang của chấn tử là hình số 8 (hình 3.20.a).
- Để tạo được biểu đồ hướng ngang là hình tròn ta sử dụng hai chấn tử
λ/2 đặt vuông góc với nhau trên mặt phẳng nằm ngang, và cấp nguồn
nuôi lệch pha (hình 3.20.b). Để tạo được biểu đồ hướng đứng hẹp
cần sử dụng vài tầng anten chữ thập, tầng nọ cách tầng kia
.Hình(3.20.c).
ο
90
2/λ≈

- Để mở rộng dải tần của anten cần tăng đường kính hoặc độ rộng của
các chấn tử. Trong kiểu anten chữ thập có thể dùng loại chấn tử phẳng
có chiều cao . Đây là một tập hợp các vòng trên một mặt phẳng.
Chấn tử phẳng có dải thông tần cỡ
4/λ≈
%2015
÷
tần số trung bình. Dòng

điện cao tần chạy trong chấn tử theo hướng ngang, nên chấn tử không
nhất thiết là mặt phẳng liền kín, mà có thể chế tạo như trên hình vẽ
(hình 3.20.d phía trên) để giảm ảnh hưởng của gió.
Chấn tử phẳng có thể xem như có một đường fide nuôi λ/4 bò đoản
mạch từ (hình 3.20.d). Các chấn tử 1- ;2
n1 ÷
,
1
,
2
÷
; ;n
,
n
÷
đặt nằm
ngang theo chiều dài của fide, chúng lại tạo nên một đường dây hở
mạch.Các chấn tử sẽ có pha khác dấu với nhau. Đường bao nối các đầu
tạo thành hình nửa cánh bướm. Trong thực tế thường sử dụng
loại anten cánh bướm là tổ hợp của hai chấn tử phẳng để tạo thành
hình >< (hình 3.20. d).
,,
n1 ÷
Anten cánh bướm có trở kháng vào
Ω

75
. Hệ số khuếch đại trong
mặt phẳng đứng lớn hơn 1.8 lần so với chấn tử phẳng đơn.
Để tăng hệ số khuếch đại và đạt biểu đồ hướng đúng hẹp có thể dùng

anten chũ thập cánh bướm nhiều tầng, mỗi tấng cách nhau
từ . λ÷ )5.03.0(















Hình 3-21

Điều cơ bản là phải đạt điều kiện: hai nửa của một chấn tử có pha đối
nhau ( ), còn hai nửa của chấn tử vuông góc bò dòch pha
. Ví dụ hình 3.21.a giới thiệu anten cánh bướm 3 tầng.
ο
180
οο
270và90

- Chiều dài các đoạn dây fide từ điểm a và khác nhau λ/2, vì
thế tạo ra điện áp nuôi ngược pha nhau cho các chấn tử 1 và 3.
,


"
a
ο
180
- Khoảng cách từ các điểm và tới các chấn tử 1và 3 là như
nhau, nên không gây dòch pha và các tầng được nuôi đồng pha.
'
a
"
a
- Để tạo độ dòch pha nuôi các chấn tử vuông góc, chỉ cần tăng
chiều dài một trong hai đoạn dây fide thêm
ο
90
4/
λ
(hình 3.21 a).
Với phương pháp nuôi các chấn tử bằng các dòng điện dòch
pha nhau có thể giảm tối đa sóng phản xạ về dây fide chính, có
nghóa là tăng hệ số sóng chạy và mở rộng dải tần làm việc của anten.
Trong những trường hợp nguồn nuôi được cấp riêng biệt từ máy phát
hình và máy phát tiếng thì hệ thống phân phối tín hiệu sẽ có thêm chúc
năng làm thành một bộ lọc phân cách (hình 3.22).
ο
90
Các tín hiệu cao tần hình và tiếng được trộn trong mạch cầu làm bằng
các đoạn cáp đồng trục (hình 3.22 a).
Tỉ lệ về pha của các tín hiệu cao tần hình và tiếng tại các chấn tử
khác nhau (hính b,c).

Tuy anten phát hình chũ thập cánh bướm có ưu điểm là gọn, nhẹ, dễ
chế tạo, nhưng cũng có nhiều nhược điểm là: biểu đồ hướng ngang phụ
thuộc nhiều vào đường kính của cột đỡ. Để đạt được biểu đồ hướng
tròn với độ mấp mô nhỏ thì đường kính của cột đỡ không vượt
quá: . Vì vậy anten chũ thập cánh bướm chỉ được ứng
dụng trong băng tần VHF. Trong băng UHF thì đường kính của cột quá
nhỏ. Cũng vì lý do trên không thể thiết kế được anten phát hình đa
kênh và có biểu đồ hướng ngang theo yêu cầu, trừ hình tròn và số 8
trên cơ sở anten chữ thập cánh bướm.
λ÷ 15.01.0
Đồ thò phương hướng được vẽ ở hình (3.23)
10. Anten thấu kính.
Anten thấu kính thuộc loại anten mặt. Măt bức xạ của nó được kích
thích bởi trường do một nguồn sóng sơ cấp đưa tới. Nguyên lý hoạt
động của anten thấu kính cũng tương tự nguyên lý của thấu kính quang
học. Thấu kính hội tụ được ứng dụng để thiết lập những anten có đồ thò
phương hướng hẹp ngoài các thấu kính có hình dạng phức tạp hơn, cho
phép biến đổi sóng sơ cấp để tạo ra ở mặt bức xạ một qui luật phân bố
trường cho trước. Ta gọi thấu kính này là thấu kính đặc biệt .

Mỗi anten thấu kính gồm hai phần chính là thấu kính và bộ chiếu xạ.
Tùy theo thấu kính là loại đối xứng trục hay hình trụ mà bộ chiếu xạ có
hình dạng thích hợp để tạo thành sóng sơ cấp đưa tới thấu kính.
Một số loại anten thấu kính được vẽ ở hình ( )

Ở hình vẽ, ta có các loại thấu kính điện môi (hình a,b), thấu kính giả
điện môi hoặc còn gọi là thấu kính điện môi kim loại (hình c), và các
thấu kính kim loại (hình d,e,f). Việc tạo thành chùm tia song song ở
mặt ra của thấu kính có thể do sự khúc xạ sóng tại một mặt thấu kính
hay tại cả hai mặt (tùy theo từng kết cấu cụ thể).

a. Thấu kính điện môi :
Thấu kính điện môi thuộc loại thấu kính
chậm. Chiết suất của thấu kính được xác đònh bởi
hệ số điện môi tương đối của vật liệu chế tạo, theo
công thức:
ο
ε
ε
=
n
=
,
ε

với ε: hằng số điện môi của thấu kính.
:hằng số điện môi của môi trường không khí.
ο
ε
Thấu kính điện môi có ưu điểm là dải tần rộng và tính chất hội tụ của
nó không phụ thuộc vào sự phân cực của sóng. Tuy nhiên, nhược điểm
của nó là có gây tổn hao đối với sóng truyền qua và đắt tiền. Hiệu suất
của thấu kính được xác đònh :

t
e
α
η
2−
=
α :là hệ số suy giảm được tính theo công thức :


δ
λ
α
ntg
t
3.27= (dB/m)
δ :là góc tổn hao của điện môi, t là độ dày của thấu kính .
Để giảm tổn hao, cần sử dụng điện môi có ntg
δ
nhỏ, ví dụ polistirol
có n =2,3 , tg
δ = 0,0001
b. Thấu kính kim loại:

Biết rằng không có các điện môi với n <1, vì
vậy để chế tạo thấu kính nhanh cần sử dụng kết cấu
gồm các tấm kim loại đặt song song nhau. Khi ấy,
môi trường giữa hai tấm kim loại kề nhau sẽ giống
như môi trường trong ống dẫn sóng chữ nhật, có
kích thước trong mặt phẳng H bằng khoảng cách a
giữa hai tấm kim loại. Vận tốc pha của sóng truyền
qua là:

2
)2/(1 a
c
v
λ


=

Do đó chiết suất của thấu kính sẽ là:

2
)2/(1 a
v
c
n
λ
−==
Thấu kính kim loại có kết cấu đơn giản giá thành hạ và có hiệu suất
cao (vì trong thấu kính không có điện môi gây tổn hao) nhưng có nhược
điểm là tính chất hội tụ của thấu kính phụ thuộc vào sự phân cực của
sóng tới và tần số công tác (hay đó là giới hạn về dải tần số).
c. Thấu kính điện môi-kim loại:
Là thấu kính thuộc loại thấu kính chậm. Nó
được cấu tạo bởi các phần tử kim loại mà kích thước
của các phần tử này theo phương của vector E có giá
trò nhỏ so với bước sóng. Các phần tử kim loại này
có thể có kết cấu và hình dạng khác nhau :hình cầu,
hình đóa dẹt, dải kim loại.…
Hệ số điện môi được xác đònh:

ε= ε
o
(1+
ο
ε
α

N
)
Trong đó, N là số phân tử trong một đơn vò thể tích.
α là hệ số phân cực của một phần tử, là hệ số điện môi của
chân không.
Chiết suất củaSđiện môi-kim loạiT được xác đònh bởi công thức:

ο
ε
α
=n
=
ο
ε
α
N+1

d. Thấu kính kim loại gấp khúc:

Thấu kính được kết cấu bởi hai lá kim loại
song song, uốn theo đường gấp khúc, sao cho các tia
truyền trong đó sẽ có quỹ đạo mà độ dài hình học
của các quỹ đạo ấy đều bằng nhau.
e. Thấu kính không đồng nhất:
Một trong những thấu kính không đồng nhất là
thấu kính Luneberg. Thấu kính có thể được chế tạo
dưới dạng hình cầu hoặc hình trụ tròn có chiết
suất biến đổi theo hướng bán kính theo qui luật:

2

)(2)(
a
n
ρ
ρ
−=

Trong đó,
ρ
là khoảng cách tính từ tâm, a là bán kính hình cầu hoặc
hình trụ.
10. Anten gương.
Nguyên lý chung:
Nguyên lý làm việc của anten gương tương tự
như nguyên lý của gương quang học. Sóng sơ cấp với
dạng của mặt sóng và hướng truyền lan nhất đònh,
sau khi phản xạ từ mặt gương sẽ trở thành sóng thứ
cấp với dạng của mặt sóng và hướng truyền lan biến
đổi theo yêu cầu cho trước. Việc biến đổi dạng mặt
sóng và hướng truyền lan được thực hiện nhờ hình
dạng và kết cấu đặc biệt của mặt gương. Anten
gương có nhiệm vụ vừa biến đổi dạng giản đồ hướng
của bức xạ sơ cấp, vừa biến đổi hướng truyền lan
(antenloa – parabol) hoặc chỉ biến đổi hướng bức
xạ(anten periscop). Ngoài ra, trong một số trường
hợp để nâng cao chỉ tiêu chất lượng của anten
người ta còn kết hợp một số gương tạo thành anten
kép (anten Cassegrain).
-Hình a: giản đồ hướng bức xạ sơ cấp - thứ cấp với anten gương
parabol.

-Hình b: giản đồ hướng bức xạ sơ cấp - thứ cấp đối với anten gương có
đồ thò phương hướng dạng cosec.
-Hình c: vẽ giản đồ hướng và truyền lan của bức xạ sơ cấp - thứ cấp với
anten loa – parabol.
-Hình d: vẽ sự biến đổi hướng bức xạ của sóng sơ cấp – thứ cấp đối với
anten gương pêriscôp.
A. Anten Parabol:

Là loại anten sử dụng rộng rãi nhất cho các ứng dụng sóng Viba là
anten phản xạ dạng Parabol (thường được gọi là anten Parabol). Nó
bao gồm một anten sơ cấp như là một lưỡng cực đặt tại tiêu cự của một
tấm phản xạ dạng Parabol như hình vẽ.
Miệng hay góc mở vật lý của tấm phản xạ có dạng tròn và chu tuyến
của tấm phản xạ hướng về mặt phẳng chứa tiêu cự F. Điểm quan trọng
của loại anten này là có thể hội tụ các tia song song vào tiêu cự của nó
và ngược lại có thể tạo ra chùm tia song song từ các bức xạ phát sinh từ
tiêu cự. Nếu có một nguồn bức xạ đẳng hướng đặt ở tiêu cự thì ngoài
chùm tia song song như ta mong muốn còn có các tia không đi từ mặt
phản xạ ra chúng tạo thành các tia vượt qua (Spillover) như ở hình vẽ.
Ở chế độ thu các tia này sẽ làm gia tăng tạp âm và chúng có thể giao
thoa phá hủy chùm tia phản xạ. Trong thực tế, một vật bức xạ được
thiết kế để có tối thiểu hoặc loại bỏ các tia này.
So với anten dạng kèn thì anten Parabol có độ đònh hướng cao hơn,
băng thông làm việc lớn hơn và nhiều chỉ tiêu kỷ thuật khác tốt hơn
nên nó thường được sử dụng trong lónh vực Viba.
CÁC ĐẶC TÍNH CƠ BẢN CỦA ANTEN PARABOL.
Các đặc tính của anten đóng một vai trò quan trọng trong việc thiết
kế các hệ thống liên lạc Viba điểm nối điểm. Ở đây ta chỉ xét các đặc
tính cơ bản của anten có ảnh hưởng đến việc thiết kế của các hệ thống
liên lạc Viba trực xạ.

Một số điểm sau đây về anten phải luôn luôn được hiểu rõ khi khảo
sát anten.
- Anten là một thiết bò thuận nghòch vì thế các phẩm chất phát và thu là
đồng nhất ở cùng một tần số.
- Các anten được đặt cố đònh trên các tháp anten. Các tháp anten này
được đặt tại các vò trí cố đònh.
- Kích thước của anten dùng để chỉ đường kính của khẩu độ bức xạ. Đối
với anten Parabol kích thước khẩu độ bức xạ nhỏ hơn đường kính thực
của đóa. Một anten Parabol thường có lắp các viền uốn hoặc các đường
viền phía sau để gia cường hoặc tạo ra một mặt giá để che chắn bộ hấp
thụ.
- Băng tần: Băng tần này được đònh nghóa là băng tần liên tục trong đó
anten sẽ làm việc. Nói chung mỗi anten chỉ làm việc với một băng tần.
Những yêu cầu cao hơn trong việc lắp đặt các anten hiện nay đã khẳng
đònh một vấn đề quan trọng trong thiết kế anten là cần một anten làm

việc được với nhiều băng tần. Thường những băng tần này nằm xa
nhau, lúc này anten được hiểu như là một anten SBăng đối ngẫuT.
Nhưng vì nhiều lí do khác nhau băng tần làm việc của anten Viba do
ống dẫn sóng cung cấp không vượt quá ± 7% tần số trung tâm.
a. Biểu đồ bức xạ của anten.
Vì anten là một thiết bò thuận nghòch nên
làm việc như nhau hoặc phát hoặc thu. Ở đây anten
được xem như chỉ để thu, biểu đồ bức xạ được xác
đònh là đáp tuyến của anten đối với một tín hiệu có
công suất không đổi được phát đến anten từ các
hướng khác nhau. Công suất đáp ứng của anten đo ở
ngõ ra mặt bích của anten. Trong khi đó quay anten
cần đo trong mặt phẳng ngang 360 độ công suất đáp
ứng được đo ở cửa ra mặt bích bằng một máy thu trong

suốt quá trình đo, anten phát đặt ở một vò trí
thuận lợi. Đo ở các mặt phẳng khác có thể thực hiện
đơn giản bằng việc quay anten cần đo và thay đổi vó
độ của anten phát. Sau mỗi lần đo khi anten thu đã
quay hết mặt phẳng ngang. Một biểu đồ như vậy có 3
chiều. Hướng mà theo hướng đó công suất nhận là
cực đại gọi là hướng chính (boresight ) của anten.
Khi làm việc với các anten của trạm Viba ta có thể
xem biểu đồ bức xạ của mỗi trục độc lập với nhau .
Mặc dù trong hầu hết các trường hợp các biểu đồ bức
xạ là đồng nhất.
Các biểu đồ bức xạ ïcòn có thể được biểu diễn dưới dạng các cung có
độ lợi không đổi dạng biểu diễn này phù hợp tốt cho việc xác đònh diện
tích bao phủ của vệ tinh.
b. Độ rộng búp sóng :
Độrông búp sóng là thuật ngữ thường dùng với
nghóa S Độ rộng nửa công suấtT. Độ rộng búp sóng
nửa công suất được đònh nghóa là độ rộng góc của
búp sóng chính tương ứng với khi biên độ của biểu
đồ bức xạ giảm 3 dB so với đỉnh trục tia chính. Đối
với các anten mà mẫu bức xạ của nó không đối xứng
mỗi trục của nó có độ rộng búp sóng nửa công suất
riêng. Các biểu đồ bức xạ như vậy thường dùng
trong liên lạc Viba .
Cùng với công suất nhận được (hoặc phát đi) của anten theo hướng
mong muốn bằng búp sóng chính của nó, một ít năng lượng cũng nhận
được (hoặc phát đi) theo các hướng không mong muốn bởi các búp
sóng phụ. Công suất phát đi theo các búp sóng phụ có thể gây giao
thoa cho các hệ thống vô tuyến khác và ngược lại có thể nhận các tính
hiệu giao thoa. Các giao thoa này đặt ra giới hạn chung về hiệu quả sử

dụng hai nguồn lực tự nhiên là phổ vô tuyến và vò trí đặt các trạm của

các hệ thống khác nhau. Vì vậy, cần giảm thiểu búp sóng phụ của
anten. Thực tế, tầm quan trọng của các đặc tính búp sóng phụ của
anten có thể được đánh giá bởi các luật vô tuyến quốc tế bằng cách
nên sử dụng các biểu đồ bức xạ xác đònh cho mỗi trạm để cho phép sự
đồng tồn tại của nhiều hệ thống vô tuyến khác nhau. Góc mở của
anten có thể được ứng dụng chung cho các ứng dụng liên lạc Viba bởi
vì khả năng hội tụ truyền dẫn của chúng trong một diện tích mong
muốn. Biểu đồ bức xạ của các góc mở anten phụ thuộc vào sự phân bố
của biểu đồ trường ngang qua góc mở. Để giảm thiểu sự tràn qua của
năng lượng, sự phân bố thường nhọn đầu dọc theo góc mở với cực đại
nằm ở giữa. Độ rộng búp sóng nửa công suất ϕ
hp
phụ

thuộc vào sự
phân bố của khẩu độ, đường kính và tần số hoạt động của anten.
Mối quan hệ gần đúng hữu ích của ϕ
hp
là:
ϕ
hp =
D
N
λ
(3.23)
Trong đó:
N: là hằng số phụ thuộc vào sự phân chia góc mở.
N = 58 cho phân bố đồng nhất.

N = 70 cho phân bố dạng chóp tiêu biểu.
D : đường kính của anten (mét).
λ : bước sóng làm việc tương ứng (mét).
Cường độ bức xạ P(
θ,ϕ ) của một anten theo hướng
(
θ,ϕ) được đònh nghóa là công suất được bức xạ từ anten cho mỗi đơn vò
góc khối ở hướng đó.
Độ đònh hướng của anten D (θ,ϕ) là một số đo của phẩm chất hội tụ
của anten tính bằng:

av
P
P
D
),(
),(
φ
θ
φθ
=
(3.24)
Trong đó :
D (θ,ϕ ): cường độ bức xạ theo hướng (θ,ϕ ).
θ :góc ngẩng lên.
ϕ :góc phương vò.

P
av
:cường độ bức xạ trung bình (công suất bức xạ trung bình một

anten trên một đơn vò góc khối ).
P
π
4
r
av
P
=
( 3.25)
Trong đó :
Pr :Tổng công suất bức xạ từ một anten .
Đònh nghóa về độ đònh hướng không đưa hiệu
suất của anten vào tính toán bởi vì P
av liên hệ với
công suất thực đưa vào không gian .
Trong một anten một ít công suất sẽ mất đi do tràn năng
lượng, sự che lắp năng lượng RF bởi các tấm phản xạ phụ, các cấu trúc
đỡ, các khuyết tật do nhà sản xuất, tổn thất phản xạ và tổn thất thuần
trở. Các tổn thất này làm giảm độ lợi của anten và được tính bởi một
giá trò hiệu suất cho anten. Vì vậy mỗi anten có một hiệu suất liên kết.
Sau đây là một biểu đồ bức xạ đơn trục của một anten Parabol với
các tham số quan trọng cho liên lạc Viba



Công suất tương đối (dB)
Góc theo hướng chính ( o )
Mẫu phân
cực chéo
Phân biệt

phân cực chéo
-3dB
0
Boresight
Mẫu đồng cực
Búp phụ







c. Độ lợi anten :
Độ lợi thu và phát của anten là khả năng đưa
ra năng lượng RF theo một hướng xác đònh hoặc thu
năng lượng từ một hướng xác đònh. Đối với các hệ
thống trực xạ yêu cầu anten phát chỉ phát năng
lượng về một hướng duy nhất, là hướng của anten
cần thu. Độ lợi của anten là độ chênh lệch mật độ
công suất ở điểm trường xạ giữa anten đang phát và
mật độ công suất tại điểm đó, nhưng đã được thay
thế bằng một anten giả bức xạ năng lượng đồng đều
theo mọi hướng (đẳng hướng ) một anten như vậy

không thể thực hiện trong thực tế nhưng thường
dùng để tham khảo. Độ lợi anten chủ yếu lệ thuộc
vào tần số làm việc và đường kính của nó. Độ lợi lý
thuyết của anten được tính bởi công thức .
G

max
=20 Log D – 20 Log λ +10 Log n + 9,943 dB (3.26)
Trong đó :
D: Đường kính đỉa anten (mét ).
λ :bước sóng của tần số trung tâm (mét).
n :Khẩu độ hiệu dụng của anten.
n = Se /S
Trong đó : Se là diện tích hiệu dụng của anten thu hướng về máy
phát.
S là diện tích vật lý (thực tế ) của anten.
Hàm độ lợi này G(θ,ϕ ) được tính toán cho hiệu suất của anten và nó
liên hệ với độ đònh hướng qua một hệ số hiệu suất.
G (θ,ϕ )= η * D (θ,ϕ ) (3.27)
Trong đó : η là hiệu suất của anten.
Các loại anten Parabol tiêu biểu η có giá trò từ 50 – 70 %
b. Sự phân cực sóng điện từ :
Sự phân cực sóng điện từ mô tả sự đònh hướng
của vector điện trường trong không gian. Sự phân
cực được quyết đònh bởi cách mà tín hiệu RF được
phóng từ anten vào không gian. Chức năng này được
thực hiện bởi một bộ phân cực nó là một phần của hệ
thống anten. Một anten có khả năng phát và nhận
tín hiệu nếu nó được phân cực.
Một sóng phân cực tuyến tính có hướng của vector điện trường hợp
với trục đứng hoặc ngang một góc không đổi khi nó lan truyền trong
không gian. Vì vậy, khi vector điện trường song song với chiều ngang
thì sóng được phân cực ngang, và khi vector điện trường thẳng đứng thì
nó là phân cực đứng. Hình vẽ sau cho ta thấy sự phân cực ngang và
phân cực đứng của một sóng đi vào mặt phẳng tờ giấy.
(b)(a)

i
Emin
(c)
Emax

Hình (a) phân cực đứng (b) phân cực ngang
(c) phân cực dạng elip
Vector điện trường của các sóng phân cực dạng tròn vẽ trên các vòng
tròn khi sóng lan truyền. Chiều quay của nó theo chiều kim đồng hồ
nếu các sóng được phân cực tròn tay phải( Right Hand Circularly
Polarized Wave) và ngược lại. Sự méo dạng của sóng được phân cực
dạng ellip đi vào mặt phẳng tờ giấy.
Sự méo dạng được đo bởi tỉ số dọc trục A
r
được cho bởi
A
r
= E
Max
/ E
Min
Trong đó:

E
Max
và E
Min
là hai trục lớn và nhỏ của elip.
Một thông số quan trọng khác của sóng là góc độ nghiêng của ellip
với trục tham chiếu. Sự phân cực dạng ellip có thể xem là một trường

hợp tổng quát bởi vì loại phân cực này sẽ đạt phân cực thẳng khi Ar
đến ∞ và phân cực tròn khi A
r
=1.
Một cách lý thuyết, một anten được phân cực đôi có thể ngăn cách
các sóng được truyền trong phân cực trực giao, cho phép mỗi phân cực
được nhận một kênh riêng biệt. Một hệ thống sử dụng tính chất này
của anten được xem là hệ thống phân cực đôi.
 Chú ý: tần số truyền dẫn theo cả hai kênh là giống nhau và các hệ
thống như vậy đã nhân đôi băng thông sử dụng. Tuy nhiên, trong thực
tế các anten không thể thích hợp hoàn toàn cho mỗi loại phân cực và
một ít năng lượng luôn được ghép nối với cổng trực giao. Năng lượng
phân cực chéo kết nối xuất hiện như là giao thoa ngang trong bản thân
hệ thống và vì vậy rất nhiều quan tâm được tiến hành để giảm nhiễu
kết nối phân cực chéo của anten sử dụng trong các hệ thống phân cực
đôi. Một anten phân cực đôi được mô tả bởi mẫu bức xạ đẳng cực và
mẫu phân cực chéo.
Đặc tính của một anten phân biệt với năng lượng RF
di chuyển trong phân cực trực đối được gọi là sự
phân biệt phân cực chéo. Đối với các sóng được
phân cực tuyến tính, sự phân biệt phân cực chéo là
tỉ số của tín hiệu đồng phân cực trên thành phần
tín hiệu phân cực chéo. Đối với các sóng phân cực
dạng ellip, một sóng phân cực chéo có hướng ngược
lại của chiều quay, cùng tỉ số dọc trục và hơn sóng
góc một góc nghiêng 90 độ. Sự phân biệt phân cực
chéo của một sóng như vậy cho bởi.

XPD = 20 Lg
1

1

+
r
r
A
A
(dB)
e. Hệ số sóng đứng của anten VSWR.
Hệ số VSWR của một anten là phần năng lượng phản
xạ trở lại từ anten không tham gia vào năng lượng
bức xạ hữu ích. Như vậy, năng lượng phản xạ là năng
lượng tổn thất mặc dù nó có thể phản xạ trở lại từ
đầu nguồn đến cuối như trong phần năng lượng phát
đi.Tín hiệu phản xạ kép, mặc dù bò giảm về độ lớn,
nhưng bò trể về thời gian so với tín hiệu chính.
Tác dụng của tín hiệu phản xạ kép gây méo dạng tín
hiệu chính, loại biến dạng này gọi là méo tiếng
vọng, tác động của nó phụ thuộc vào khoảng cách
giữa anten và đầu cuối nguồn của Feeder, cũng như
độ lớn của tín hiệu phản xạ. Ta ít khi đo được VSWR
của anten, thường đo tổn hao ngược RL nhiều hơn. Nó
là tỉ số tính bằng dB của tín hiệu phản xạ và tín
hiệu góc của anten cần đo:
RL = 10 Lg(P
f
/P
r
) dB
Trong đó:

P
f
: là công suấtsóng tới.
P
r
: là công suất sóng phản xạ.
Thường các nhà sản xuất xác đònh thông số VSWR
cực đại bảo đảm trong một băng tần. Những nguyên
nhân làm cho VSWR lớn hơn giá trò lý tưởng là bất
kỳ sự gián đoạn nào của trở kháng phức đều suất
phát từ mặt bích, độ lồi lõm dọc theo ống dẫn sóng,
và tiếp sóng . . .
f. Nhiệt độ tạp âm anten :
Một anten nhận được các tạp âm bắt nguồn từ rất
nhiều nguồn nội tại khác nhau cùng với các tín
hiệu mà nó cần nhận. Nhiệt độ tạp âm của anten là
một phép đo của tạp âm đi vào máy thu qua anten.
Nhiệt độ tạp âm của anten có được bởi phép tích
phân của các thành phần tạp âm từ tất cả các nguồn
tạp âm bên trong.

∫∫
Ω=
ππ
φθφθ
π
2
00
),(),(
4

1
dTGT
bS

Trong đó :
dΩ :là phần tử góc khối liên hệ với góc trường bởi
nguồn bởi anten.

G(θ ,φ ):là hàm độ lợi của anten theo (θ ,φ ).
Tb(θ ,φ ): là nhiệt độ sáng nhất theo hùng (θ ,φ ).
Các nguồn tạp âm có thể là nhân tạo hoặc tự nhiên.
Nguồn tạp âm tự nhiên lớn nhất là tạp âm vũ trụ nó
gây ra bởi mặt trời, mặt trăng, trái đất .
Các nguồn tạp âm nhân tạo bắt nguồn từ các phng
tiện giao thông, các máy móc công nghiệp . . .
B. Anten nhiều tia.
Anten nhiều tia là anten có thể cung cấp nhiều búp
sóng từ một gương phản xạ đơn. Nó được sử dụng
trong thông tin vệ tinh để tạo ra các vùng phủ sóng
dạng tổ ong, giúp cho việc tổ chức mạng thông tin
di động qua vệ tinh.
Loại anten nhiều tia đơn giản nhất và phổ biến
nhất là anten mặt phản xạ có nhiều bộ chiếu xạ đặt
xung quanh tiêu điểm. Mỗi bộ chiếu xạ sẽ tạo ra một
búp sóng riêng lẻ và sẽ tạo ra vùng phủ sóng riêng
lẻ trên mặt đất được gọi là các SđốmT. Các búp sóng
tạo thành các SđốmT này được gọi là các búp đốm,
việc di chuyển bộ chiếu xạ khỏi tiêu điểm anten
gương sẽ tạo ra các búp đốm khác nhau.
C. Anten periscop.

Anten gồm có bộ chiếu xạ 1, gương cong 2 ở
phía dưới, và gương phẳng 3 ở phía trên. Nếu gương
dưới là một phần của ellipsoit thì bộ chiếu xạ sẽ
được đặt ở một trong hai tiêu điểm của ellip, còn
tiêu điểm thứ hai được bố trí trùng với tâm của
gương phẳng (hình b). Ưu điểm của anten này là
không cần dùng fide dài để tiếp điện nên đạt hiệu
suất cao trong một dải tần rộng.
D. Anten loa – Parabol.
Anten gồm có một loa hình tháp 1, ở miệng của
nó được gắn với một phần của gương parabol tròn
xoay 2. Tiêu điểm của gương được bố trí trùng với
tâm pha của loa. Chùm tia hội tụ được bức xạ qua
miệng 3 (hình ).
Ưu điểm của anten loa – parabol là chùm tia
chiếu xạ không bò phân tán, do đó anten đạt được
hiệu suất cao, mức bức xạ phụ nhỏ. Cũng giống như ở
trường hợp anten gương không đối xứng, trong
trường hợp này hiệu ứng phản xạ bức xạ của bộ chiếu
xạ là không đáng kể và anten có dải tần rộng.

×