BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN LINH KIỆN ĐIỆN TỬ VIBA : TÌM HIỂU VỀ CÁC MẠCH TRONG CÁC THIẾT BỊ CẦM TAY

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN LINH KIỆN ĐIỆN TỬ VIBA:
ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ CÁC MẠCH TRONG CÁC THIẾT BỊ CẦM TAY
1. PHẦN 1(TÂM)
1.1. Dfgfdg
1.2. Dfgdf
1.3. Dfgdf
1.3.1. Sddf
1.3.2. Sdf
1.3.3. sdfsdf
2. KHẢO SÁT CÁC ANTEN THƯỜNG GẶP TRONG THIẾT BỊ CẦM TAY
2.1. Tối ưu hóa sự kết hợp của anten IFA và anten PIFA trong thiết bị di động
2.1.1. Tóm tắt nội dung bài báo
Tên bài báo:” Optimization of PIFA-IFA Combination in Handset Antenna Designs” -Zhan
Li and Yahya Rahmat-Samii, Fellow, IEEE
Bài báo đưa ra giải pháp kết hợp nhiều anten cho thiết bị di động cầm tay.Hai anten cần kết
hợp là:
• Anten PIFA (planar inverted F antenna): được thiết kế để hoạt động tại dải tần số
800MHz (824 MHz-894MHz) và dải tần số 1900 MHz (1850 MHz-1990 MHz)
• Anten IFA (inverted F antenna) thiết kế để hoạt động tại tần số của GPS 1575.42
MHz
Vấn đề đặt ra:
• Vị trí feed/ground của 2 anten ảnh hưởng đến hiệu suất 2 anten và sự phân cực anten
IFA
• Chiều dài anten IFA ảnh hưởng đến sự cách ly giữa 2 anten IFA-PIFA
• Thông số SAR của anten PIFA tại tần số 1900 MHz
Thông số anten khảo sát là:
Angten PIFA đươc thiết kế để hoạt động trong khoảng tần số 800Mhz và 1900MHz.Anten
GPS IFA được đặt ở phía còn lại của lớp điện môi. Lớp nền điện môi được dùng để kết nối
PIFA và IFA thành 1 module.Với hình J được sử dụng để hoạt động ở 2 tần hiệu quả
• Với anten PIFA: hiệu suất anten và băng thông cần được quan tâm
• Với anten IFA: hiệu suất và sự phân cực cần được chú ý

Khi một ăng-ten GPS được tích hợp vào , bởi vì band GPS (1575,42 MHz) gần với băng tần
1900 MHz, Do đó việc ghép giữa ăng-ten di động và ăng-ten GPS rất quan trong.Với việc bổ
sung ăng-ten bluetooth (2,4 GHz) và một ăng-ten truyền hình kỹ thuật số (470-770 MHz),vấn
đề ghép lại trở nên quan trọng hơn.
Tín hiệu GPS từ vệ tinh là phân cực tròn tay phải (right handed circular polarized).Do đó để
kết hợp được với tín hiệu từ vệ tinh thì anten cũng phải phân cực tròn tay phải theo hướng
theo trục z mặc dù với loại anten IFA là 1 loại anten tuyến tính, việc nó phân cực trái hay
phải phụ thuộc nhiều vào vị trí feed/ ground của anten. Do đó khoảng cách feed và ground
được cố định là 6mm cho anten PIFA và 2.5mm cho anten IFA
Với anten PIFA thì băng thông bị giới hạn nên feed và ground của nó phải được đặt phía trên
patch như trong hình
Với anten IFA, băng thông đòi hỏi không quá quan trọng nên vị trí feed và ground có thể tùy
chọn
Hiệu quất của anten e
0
được định nghĩa là:
e
r
: hiệu suất phản xạ=(1-S
11
2
)
e
c
:hiệu suất dẫn
e
d
: hiệu suất lớp điện môi
e
t

: hiệu suất cách ly (1-S
21
2
)
Từ công thức trên ta thấy nếu giảm S
21
sẽ tăng hiệu suất tổng và sự cách ly của 2 anten cũng
ảnh hưởng tới hiệu suất.Ta có bảng sau với các vị trí anten khác nhau:
Bài báo chọn anten 1 để khảo sát ( có hệ số S
21
bé và phân cực tròn tay phải RHCP).Hình sau
mô tả sơ đồ bức xạ của anten trên
Hệ số cách ly S
21
tùy theo tần số
Anten IFA là anten băng hẹp kết hợp với các phần tử LC để có thể chỉnh tới tần số mong
muốn, khi chiều dài IFA thay đổi cũng ảnh hưởng đến hệ số ghép của 2 anten IFA và PIFA
và hiệu suất của 2 anten.
Ta khảo sát 3 chiều dài anten IFA khác nhau:so với 1 anten IFA chuẩn thì short IFA ngắn
hơn 5mm và loại long IFA dài hơn 4mm.
Tác động của SAR
Hình trên chỉ ra tại tần số 1900MHz, anten IFA giúp cải thiện hiệu suất của anten PIFA
trong khi tại tần số 800MHz thì không có tác động nhiều.Tuy nhiên việc thiết kế IFA sẽ ảnh
hưởng đến hệ số SAR
SAR được định nghĩa là:
Với là độ dẫn điện của người, là mật độ điện trường
Người ta dùng SAR để xác định sóng điện trường cực đại mà người có thể hấp thu.Tại Mỹ ,
tổ chức FCC đặt ra mức chuẩn là 1.6mW/1g tế bào
Giá trị SAR thường được đo tại 2 vị trí : gần má hoặc cách má 1 góc
Ta có bảng đo sau với các PIFA kết hợp với anten IFA có độ dài khác nhau :

2.1.2. Mô phỏng lại kết quả
Ta tiến hành mô phỏng với anten như trong hình vẽ với các mô tả sau:
Kích cở lớp patch là 26x34 mm
Lớp ground có kích cỡ là 98x34mm
Đế (substrate) có độ cao là 10mm với hằng số điện môi bằng 2.25
Anten GPS nằm phía dưới 4mm so vơi lớp patch có hình dạng chữ L như hình vẽ, chiều dài
thanh chữ L lần lượt là 13mm và 17mm, bề rộng chữ L là 2mm
Rãnh J có chiều rông là 2mm và dài 21mm theo chiều X và 12mm theo chiều Y
Vị trí feed/ground cũng được đặt như hình vẽ:
Khảo sát đồ thị bức xạ anten PIFA:
Tại tần số 830Mhz:
Mô phỏng:
Hình không gian:
Theo bài báo:
Tai tần số 1900Mhz:
Hình không gian:
Mô phỏng:
Theo bài báo:
Anten IFA tai tần số 1575 Mhz:
Mo phỏng :
Bài báo :
Kết quả mô phỏng có sự sai lệch so với bài báo do không có đủ các dữ kiện về vị trí chính xác,
kích thước cụ thể của anten IFA và PIFA.Ngoài ra vị trí đặt feed/ground cho 2 anten cũng không
được nêu ra trong bài báo
Hệ số cách ly của 2 anten thể hiện qua thông số S21 hoặc S12:
Theo bài báo ta có:
Mô phỏng:
PIFA với anten IFA (GPS) dài hơn 4mm
PIFA với short GPS:
PIFA với normal GPS:

S21 rất bé trong khoảng tần số từ 1.6GHz đến 1.8GHz.Tuy nhiên kết quả trong bài báo đưa ra lại
thấp hơn rất nhiều (<40dB).Nguyên nhân là do vị trí đặt feed/ground chưa sát với dữ liệu trong
bài
Hệ số S11 của anten PIFA trong trường hợp với các chiều dài anten IFA khác nhau:
Theo bài báo:
Theo mô phỏng:
PIFA với longer IFA (chú ý hệ sô S11)
PIFA với shorter IFA(chú ý hệ sô S11)
PIFA với normal IFA(chú ý hệ sô S11)
Hệ số S22 của anten IFA trong trường hợp với các chiều dài anten IFA khác nhau:
Theo bài báo:
Theo mô phỏng:
PIFA với longer IFA (chú ý hệ sô S22)
PIFA với shorter IFA (chú ý hệ sô S22)
PIFA với normal IFA(chú ý hệ sô S22)
2.1.3. Đánh giá kết quả mô phỏng với kết quả nêu ra trong bài báo
2.2. Thiết kế anten bifilar helix cho thiết bị di động
2.2.1. Tóm tắt nội dung bài báo
Bài viết chú ý vào anten bifilar và quadrifilar helical do nó thích hợp cho basestation nhờ vào
tính đơn giản trong cấu trúc, có thể triển khai trong không gian giới hạn và superior axis
ratio.Với 2 loại anten này có thể đạt được tính đơn hướng (omnidirectivity) theo chiều ngang và
tia theo hướng dọc có thể thay đổi được (variable vertical direction beam) do đó có thể thay đổi
độ lợi bằng cách dịch pha của phần tử trung tâm
Bài báo chủ yếu viết về kiểu cấu trúc anten
Anten bifilar với độ dich pha thay đổi của phần tử trung tâm cho phép thay đổi độ dịch pha riêng
phần bằng cách thay đổi chiều dài.
Cấu trúc anten:
Chiều cao H=0.813m
Đường kính D=0.019m
Dây xoắn từ 3,7,14 lần

Phía cuối anten là một ngắn mạch
Phần tử chính giữa được gắn vào phần tử dịch chuyển L(m)mỗi nửa vòng của anten cho phép
thay đổi độ dịch pha của phân bố dòng trên phần tử anten
Hình 2 và 3 cho thấy sự phân bố dòng và trở kháng đầu vào.Hình 2 cho thấy cách phân bố dòng
đã thay đổi khi độ dịch pha L đã được thay đổi từ 0,0 đến 0,1 m với số vòng N là 3, 7 hoặc 14.
Khi N là 3, thay đổi biến dịch pha L đã không tạo ra progressive wave distribution. Khi N là 7,
thay đổi L từ 0.0 hoặc 0,025 m gần như đạt được progressive wave distribution. Nhưng khi L
càng lớn, các mô hình phân phối bị sái dạng.Khi L là 0,025 [m] hoặc cao hơn, sự phân bố dòng
đã trở thành progressive wave distribution.Hình 3 cho thấy các đặc điểm trở kháng đầu vào của
các ăng-ten truyền (1,6 GHz) và nhận (1,5 GHz) với N là 14. Trong trường hợp ăng-ten nhận,
khi L đã được thay đổi, một phần kháng thay đổi từ 160 đến 380 Ohm và phần ảo thay đổi từ 40
đến -180 Ohm

Trở kháng đầu vào của của anten thu với N=14
Trở kháng đầu vào với anten phát (1.6GHz) với N=14
Hình 4 thể hiện định hướng mặt phẳng thẳng đứng cho N = 3, 7 và 14. Hình 4 thể hiện hướng
tính theo N khi L thay đổi.Khi N là 3, trong khi định hướng trở thành các chùm tia thay đổi, ,
chùm tia bức xạ không chỉ theo hướng mong muốn mà còn theo các hướng khác.Hình 5 cho thấy
các đặc tính đối với tần số.Khi L là 0,05 [m], độ lợi tăng khoảng 9.8dBi .
Đồ thị bức xạ theo chiều dọc với từng N và chiều dài L
2.2.2. Đánh giá kết quả bài báo
2.3. sdfsdf
3. PHẦN 3(DUC)
3.1. sdsgfg
3.2. gdfgdg