BÁO CÁO THỰC TẬP-BÁO CÁO THỰC TẬP ANTENNA

Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
MỤC LỤC
B
ài
Tra
ng
I MẪU BỨC XẠ CỦA ANTENNA DIPOLE NỮA
BƯỚC SÓNG TẠI TẦN SỐ 1GHZ
3
II BỨC XẠ CỦA MIỆNG ỐNG DẪN SÓNG TẠI
TẦN SỐ 10 GHz
7
II
I
TÍNH ĐỘ LƠI CỦA ANTENNA LOA HÌNH
THÁP
10
I
V
CÁC CHẤN TỬ
2
λ
,
λ
VÀ
3
2
λ
16
V
CHẤN TỬ DIPOLE GẬP

λ
/2
20
I
X
ANTEN YAGI – UDA
23
Trang 1
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP ANTENNA
Trước hết ta nên hiểu antenna là gì?
Antenna là phần của hệ thống truyền hay nhận được thiết kế để bức xạ hay
nhận sóng điện từ. Nói cách khác, anten lấy tín hiệu RF (được sinh ra bởi radio) và
bức xạ nó vào trong không khí hay anten có thể nhận sóng điện từ cho radio.
Antenna là một bộ chuyển đổi dòng điện di chuyển ở tần số cao thành sóng điện
từ, hoặc ngược lại chuyển sóng điện từ thành dòng điện xoay chiều. Antenna có
thể được dùng để bức xạ năng lượng ra không gian, hoặc nhận năng lượng từ
không gian.
Anten là bộ phận không thể thiếu được của bất kì hệ thống vô tuyến điện nào,
bởi vì hệ thống vô tuyến nghĩa là hệ thống trong đó có sử dụng sóng điện từ thì
không thể không dùng tới thiết bị để bức xạ hay thu sóng điện từ.
Trang 2
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
BÀI 1: MẪU BỨC XẠ CỦA ANTENNA DIPOLE NỮA BƯỚC
SÓNG TẠI TẦN SỐ 1GHZ
Mục đích: đo mẫu bức xạ trong mặt phẳng E và H. Sử dụng anten dipole
nửa bước sóng.
I.Lý thuyết
Cấu tạo của antenna dipole
Anten dipole nửa bước sóng bao gồm hai vật dẫn có hình dạng tuỳ ý (dây

dẫn hình trụ, hình chóp ) có kích thước giống nhau và đặt thẳng hàng trong
không gian, ở giữa được nối với nguồn cao tần.
65
Cấu tạo và phân bố dòng điện của chấn tử dipole
II. Thực hành
1.Tính
λ
và độ dài antenna dipole
2/
λ
.
Ở tần số f = 1GHz bước sóng thu được
=
λ
m
f
c
33,0=
Độ dài L của antenna dipole nữa bước sóng
λ
:L=
2/
λ
=0,165m
2.Tính góc nữa công suất
a)Với khoảng cách r = 1m.
Sau khi tiến hành đo ta thu được mẫu bức xạ của anten dipole nửa bước sóng ở
khoảng cách r = 1 m tại tần số 1GHz.
Mẫu bức xạ trên mặt phẳng E Mẫu bức xạ trên mặt phẳng H
Trang 3

Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
Mức tín hiệu cực đại, góc công suất cực đại, góc nửa công suất trong mặt
phẳng E và H ta thu được.
Theo lý thuyết:
Góc nửa công suất (HPBW) của mặt phẳng E và mặt phẳng H được xác định
bằng cách sử dụng hai thanh trong mặt phẳng của phần mềm LVDAM-ANT, tìm
thấy góc công suất cực đại sau đó ta xác định vị trí tại đó giá trị của mỗi thanh chỉ
khoảng -3dB. Sau đó ta lấy góc bên trái trừ cho góc bên phải.
HPBW
E
=|θ
HPBWleft
- θ
HPBWright
|=|147 – 223|=76
o
Thông thường ta chọn góc nữa công suất trong mặt phẳng H đối với anten
dipole trong trường hợp này bằng 0.
HPBW
H
=|θ
HPBWleft
- θ
HPBWright
|=0
o
Với mức suy hao -16dB.
Bằng phần mềm:
Mặt phẳng MSL(dB) MSP(
o

) HPBW(
o
)
E -8,6 185 76,97
H -8,33 200 334,37
Nhận xét:
Sau khi tiến hành đo ta thấy mức tín hiệu cực đại của phân cực dọc lớn hơn
mức tín hiệu trong phân cực ngang. Nhưng anten dipole phân cực ngang có độ
định hướng cao . Trong mặt phân cực ngang có độ định hướng rõ rệt, còn trong
phân cực dọc thì không có độ định hướng mà là đẳng hướng( theo như đồ thị mà
ta quan sát được).
Chúng ta có thể hiểu anten định hướng và anten đẳng hướng như thế nào.?
Anten định hướng (directional) có hướng phát sóng rất hẹp, thiết bị thu sóng
cần nằm chính xác trong phạm vi phát sóng hẹp này của anten định hướng mới có
thể thu được sóng phát từ anten. Đồ thị bức xạ tương tự như ánh sáng của đèn pin,
tức khi chúng ta chiếu sáng ở gần thì chùm sáng sẽ rộng còn khi chiếu sáng vật ở
xa thì chùm sóng rất nhỏ, như là một tia sáng. Độ lợi anten càng cao thì búp sóng
càng hẹp, giới hạn khu vực phủ sóng của anten. Anten định hướng có độ lợi lớn
hơn anten đẳng hướng, từ 12dBi hoặc cao hơn. Việc thay đổi độ lợi chính là tạo ra
các anten khác nhau, mục đích là tạo ra các búp sóng với góc phát khác nhau, góc
phát theo chiều dọc (vertical beamwidth) hay chiều ngang (horizontal beamwidth)
càng nhỏ thì búp sóng càng hội tụ và cự ly phát sẽ xa. Các loại anten định
hướng này thường có góc phát theo chiều ngang khoảng 10 - 120 độ nên có độ lợi
lớn hơn như 18dBi, 21dBi
Anten đẳng hướng truyền tín hiệu RF theo tất cả các hướng theo trục ngang
(song song mặt đất) nhưng bị giới hạn ở trục dọc (vuông góc với mặt đất). Anten
này thường được dùng trong các thiết bị tích hợp Wi-Fi thông dụng hiện nay:
ADSL, Broadband router, access point. Anten đẳng hướng có độ lợi trong khoảng
6dB, thường được dùng trong các tòa nhà cao tầng. Anten đẳng hướng cung cấp
vùng phủ sóng rộng nhất, tạo nên vùng phủ sóng hình tròn chồng chập của nhiều

AP bao trùm cả một tòa nhà. Hầu hết các AP đều sử dụng anten đẳng hướng có độ
Trang 4
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
lợi thấp. Việc sử dụng anten có độ lợi cao hơn sẽ tăng vùng phủ sóng, do đó có thể
giảm số lượng AP để tiết kiệm chi phí.
b)Với khoảng cách r = 1,25m.
Sau khi tiến hành đo ta thu được mẫu bức xạ của anten dipole nửa bước sóng ở
khoảng cách r = 1,25m tại tần số 1GHz.
Mẫu bức xạ trên mặt phẳng E Mẫu bức xạ trên mặt phẳng H
Mức tín hiệu cực đại, góc công suất cực đại, góc nửa công suất trong mặt
phẳng E và H ta thu được.
Theo lý thuyết:
HPBW
E
=|θ
HPBWleft
- θ
HPBWright
|=|54 – 331|=83
o
HPBW
H
=|θ
HPBWleft
- θ
HPBWright
|=0
o
Với mức suy hao -16dB .
Bằng phần mềm:

Mặt phẳng MSL(dB) MSP(
o
) HPBW(
o
)
E -13,85 22 81,57
H -11,68 138 0
Nhận xét:
Tương tự như trong trường hợp trên. Nhưng cũng mức suy hao như trên,
nhưng sau khi ta thay đổi khoảng cách giữa anten thu và anten phát từ r = 1m lên r
= 1,25m thì mức tín hiệu cực đại ta thu được giảm đi và góc nửa công suất tăng
lên. Điều đó có nghĩa là độ định hướng của anten giảm đi so với khoảng cách r =
1m ban đầu.
Như vậy với mức suy hao như vậy độ định hướng của anten dipole phụ thuộc
vào khoản cách giữa anten thu, anten phát và trong mặt phẳng phân cực ngang,
dọc của anten dipole.
3. Định nghĩa sự phân cực của anten.
Sóng điện từ phát ra từ anten có thể tạo ra những dạng khác nhau, ảnh hưởng
đến sự quảng bá. Các hình dạng này sẽ tùy thuộc vào sự phân cực của anten, có
thể là phân cực tuyến tính hay phân cực vòng. Hầu hết các anten trên thị trường
WLAN đều sử dụng phân cực tuyến tính, có thể phân cực ngang hoặc phân cực
Trang 5
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
dọc. Nếu phân cực ngang thì vector trường điện sẽ nằm trên một mặt phẳng thẳng
đứng, nếu phân cực dọc thì vector trường điện nằm trên mặt phẳng nằm ngang.
Phân cực dọc là phổ biến hơn phân cực ngang, mặc dù đôi khi phân cực ngang lại
hoạt động tốt hơn. Mặc dù sẽ là không phù hợp nếu bạn sử dụng anten phân cực
vòng cho kết nối trong nhà, nhưng nếu bạn sử dụng wireless bridge thì bạn có thể
dùng anten phân cực vòng. Cũng giống như anten phân cực tuyến tính, anten phân
cực vòng cũng có 2 trường hợp: Phân cực tay trái và phân cực tay phải. Nếu như

vector trường điện quay theo chiều kim đồng hồ khi nó tiến gần đến bạn thì được
gọi là phân cực tay trái. Tương tự, nếu vector quay ngược kim đồng hồ thì gọi là
phân cực tay phải. Anten phân cực vòng là bất biến (hoặc là phân cực trái, hoặc là
phân cực phải) khi nó quay, trong khi anten phân cực tuyến tính có thể chuyển từ
phân cực ngang thành phân cực dọc khi nó quay. Nói chung, đối với kết nối LOS
(Line Of Sight) thì chúng ta nên sử dụng cùng cực ở cả 2 đầu kết nối.
Trang 6
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
BÀI II. BỨC XẠ CỦA MIỆNG ỐNG DẪN SÓNG TẠI
TẦN SỐ 10 GHz
Mục đích: sử dụng anten loa dạng tháp làm anten phát và ống dẫn song làm
anten thu để tiến hành đo mẫu bức xạ.
I. Lý thuyết
Cấu tạo và hình dáng của anten loa
Bức xạ của miệng ống dẫn sóng được cấu tạo từ ống dẫn sóng chữ nhật, dưới
tác dụng của sức điện động đặt vào ống, phân bố điện áp dọc khe có dạng hình
sin. Như vậy phân bố điện trường dọc theo khe tuân theo quy luật của sóng đứng.
Khi năng lượng truyền đến miệng ống chúng sẽ bức xạ ra không gian. Khi mở
rộng miệng ống theo các hướng khác nhau sẽ nhận được mặt bức xạ khác nhau.
II.Thực hành.
Với khoảng cách r = 1m.
Sau khi tiến hành đo ta thu được mẫu bức xạ của anten loa lớn, với khoảng
cách r = 1m, ở tần số 10GHz.
Mẫu bức xạ trên mặt phẳng E Mẫu bức xạ trên mặt phẳng H
Trang 7
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
Mức tín hiệu cực đại, góc công suất cực đại, góc nửa công suất trong mặt
phẳng E và H ta thu được.
Theo lý thuyết:
HPBW

E
=|θ
HPBWleft
- θ
HPBWright
|=|28 – (-35)|=65
o
HPBW
H
=|θ
HPBWleft
- θ
HPBWright
|=|33 – (-30|=63
o
Với mức suy hao – 16dB.
Bằng phần mềm:
Mặt phẳng MSL(dB) MSP(
o
) HPBW(
o
)
E -14,8 358 64,64
H -14,62 354 63,33
Nhận xét:
Khi ta dùng anten phát loa lớn hình tháp và anten thu bằng ống dẫn sóng thì
mức tín hiệu cực đại ta thu được trong mặt phẳng E lại nhỏ hơn mức tín hiệu cực
đại ta thu được trong mặt phẳng H. Mẫu bức xạ ta thu được trong trường hợp này
khác mẫu bức xạ khi ta thu trong anten dipole nửa bước sóng, nghĩa là độ định
hướng trong trường hợp này thì mẫu bức xạ trong mặt phẳng E có độ định hướng

thấp hơn mẫu bức xạ trong mặt phẳng H.
Tính hệ số định hướng D.
Hệ số định hướng D: Được định nghĩa là tỉ số giữa cường độ bức xạ cực đại
theo một hướng đã cho với cường độ bức xạ trung bình đẳng hướng với cùng một
công suất phát.
Với định nghĩa như vậy một cách gần đúng, hệ số định hướng của anten cũng
có thể tính theo công thức:
26000
.
E H
D
HPBW HPBW
=
4
a
D
π
=
Ω
≈

=
HE
HPBWHPBW .
360
2
π
64,64.33,63
26000
= 6,35 = 8dB

Độ lợi của anten: Với anten có hiệu suất là 1 thì độ lợi của anten cũng
chính là hệ số định hướng, tuy nhiên thông thường hiệu suất của anten là nhỏ hơn
1 và ta định nghĩa độ lợi của anten theo biểu thức sau.
G D
η
=
Độ lợi của anten cũng được định nghĩa là.
2
4
e
G A
π
λ
=
Trong trường hợp này ta chọn hiệu suất bằng 1 suy ra G
≈
D.
Trang 8
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
Từ đó Diện tích hiệu dụng Ae cảu anten được tính.
24
22
10.5.435.6
4
03.0
.
4
mDAe
−
===

ππ
λ
Giá trị vật lý của miệng Ống dẫn sóng mở hình chữ nhật bằng cách sử dụng
các phương trình sau đây.
Ap = A x B = 1 x 2,3 = 2,3.10
-4
m
2
Hiệu suất miệng của anten được tính
956,1
10.3,2
10.5,4
4
4
===
−
−
Ap
Ae
ap
η
Trang 9
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
BÀI III. TÍNH ĐỘ LƠI CỦA ANTENNA LOA HÌNH THÁP
Mục đích : Mục đích chính của bài là giúp sinh viên làm quen với anten loa
dạng tháp và tiến hành đo đạc mẫu bức xạ, tính toán độ lợi của loại anten này.
I. Lý thuyết
Cấu tạo của anten loa :
Khi mở rộng kích thước miệng của ống dẫn sóng, ta sẽ nhận được các loại
anten loa khác nhau. Trên thực tế chúng có các loại anten loa hình tháp, hình nón,

loa H, loa E. Trong bài này chúng ta sẽ khảo sát loa hình tháp, nó được xem là tổ
hợp của loại loa E và H. Do cả hai mặt điều mở nên sóng bức xạ có dạng cầu.
Anten loa dạng tháp
II. Thực hành
1.Với khoảng cách r = 0,8m
Sau khi tiến hành đo ta thu được mẫu bức xạ của anten phát là anten loa lớn
hình tháp và anten thu cũng là anten loa lớn hình tháp, khoảng cách r = 0,8m, ở
tần số 10GHz.
Mẫu bức xạ trên mặt phẳng E Mẫu bức xạ trên mặt phẳng H
Trang 10
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
Mức tín hiệu cực đại, góc công suất cực đại, góc nửa công suất trong mặt
phẳng E và H ta thu được.
Theo lý thuyết:
HPBW
E
=|θ
HPBWleft
- θ
HPBWright
|=|13 – (-10)|=23
o
HPBW
H
=|θ
HPBWleft
- θ
HPBWright
|=|13 – (-11)|=24
o

Với mức suy hao – 16dB
Bằng phần mềm ta thu được như sau:
Mặt phẳng MSL(dB) MSP(
o
) HPBW(
o
)
E -2,12 2 22,49
H -2,81 0 23,73
2.Với khoảng cách r = 1,6m, anten loa thu sử dụng loại lớn.
Sau khi tiến hành đo ta thu được mẫu bức xạ của anten phát là anten loa lớn
hình tháp và anten thu cũng là anten loa lớn hình tháp, khoảng cách r = 1,6m, ở
tần số 10GHz .
Mẫu bức xạ trên mặt phẳng E Mẫu bức xạ trên mặt phẳng H
Mức tín hiệu cực đại, góc công suất cực đại, góc nửa công suất trong mặt
phẳng E và H ta thu được.
Theo lý thuyết:
HPBW
E
=|θ
HPBWleft
- θ
HPBWright
|=|4 – (-17)|=21
o
HPBW
H
=|θ
HPBWleft
- θ

HPBWright
|=|10 – (-14)|=24
o
Với mức suy hao – 16dB
Bằng phần mềm :
Mặt phẳng MSL(dB) MSP(
o
) HPBW(
o
)
E -8,12 354 20,64
H -7,53 358 22,87
Trang 11
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
3.Với khoảng cách r = 1,6m antenna loa thu sử dụng loại nhỏ.
Sau khi tiến hành đo ta thu được mẫu bức xạ của anten phát là anten loa lớn
hình tháp, anten thu sử dụng anten loa hình tháp nhỏ, khoảng cách r = 1,6m, ở tần
số 10GHz.
Mẫu
bức xạ trên mặt phẳng E Mẫu bức xạ trên mặt phẳng H
Mức tín hiệu cực đại, góc công suất cực đại, góc nửa công suất trong mặt
phẳng E và H ta thu được.
Theo lý thuyết:
HPBW
E
=|θ
HPBWleft
- θ
HPBWright
|=|19 – (-14)|=33

o
HPBW
H
=|θ
HPBWleft
- θ
HPBWright
|=|25 – (-15)|=40
o
Bằng phần mềm :
Mặt phẳng MSL(dB) MSP(
o
) HPBW(
o
)
E -11,98 0 32,6
H -10,95 3 39,55
Sau khi tiến hành đo tín hiệu, truyền trực tiếp từ nơi phát đến nơi thu không sử
dụng anten thu và phát ta thu được mẫu bức xạ như sau.
Mức tín hiệu cực đại, góc công suất cực đại, góc nửa công suất ta thu được.
Trang 12
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
MSL(dB) MSP(
o
) HPBW(
o
)
-5,71 0 0
4.Dựa vào kết quả đo độ lợi của antenna được tính với r = 1,6m:
Góc nửa công suất của mẫu bức xạ trong mặt phẳng E và H là.

HPBW
E

= 20,64
o
HPBW
H
= 22,87
o
Cho l
H
= 11cm, l
E
= 9.4cm, A=9.1cm. B=7.3cm
Hằng số F/B
Là tỉ số giữa búp sóng chính của anten và búp sóng ngược. Thông thường
búp sóng ngược là búp sóng không mong muốn và gây nhiễu tới búp sóng chính.
Tỉ số của búp sóng chính của anten và búp sóng ngược F/B được tính như sau.
F/B = búp sóng chính (dB) – búp sóng ngược (dB)
F/B = - 8,12 - ( - 25) = 16,88 dB.
Hệ số đường truyền chuẩn hóa của S và t với
m
f
c
03,0==
λ
236,0
094,0.03,0.8
073,0
.8

22
===
∆
=
E
l
BE
S
λλ
Dựa vào hình số 1.31 sau khi tính được S ta dóng lên hình có l
E
= 1dB
( )
314,0
10.11.03,0.8
091,0
8
2
2
2
===
∆
=
−
H
l
AH
t
λλ
Dựa vào hình số 1.31 sau khi tính được t ta dóng lên hình có l

H
= 0,8dB
Phương pháp 1 :
Độ lợi của antenna loa lớn hình tháp được tính.


( ) ( )
( )
dBLL
B
GdB
dBHdBE
−−



















+=
λλ
A
lg1008,10
( )
dBGdB 02,178,01
03,0
074,0
03,0
0,091
lg1008,10
=−−



















+=
Phương pháp 2 :
Độ lợi của antenna loa lớn khi hiệu suất bằng 1 lúc này
08,55
87,22.64,20
26000
.
26000
===≈
HE
HPBWHPBW
GD

dBGGdb 4,1708,55log10log10
===
Phương pháp 3 :
Độ lợi của antenna loa
Trang 13
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
o
c
p
p
r
G
Re
4
λ
π

=
)(5,0log104log10
Re oc
pPrG
−+−=
λπ
Po = -5,71dB ( với mức suy hao 35 dB)
λ
= 0,03m
TH: antenna loa lớn
Trong mặt phẳng E với r = 1,6m.
Với Prec = -8,12dB
⇒
G
= 27,05dB
Trong mặt phẳng H với r = 1,6m.
Với P rec = -7,53dB
⇒ G = 27,34dB
TH: antenna loa nhỏ
Trong mặt phẳng E với r = 1,6m.
Với Prec = -11,98dB.
⇒ G = 25,12dB.
Trong mặt phẳng H với r = 1,6m.
Với Prec = -10,95dB.
⇒ G = 25,64dB.
Nhận xét: Như vậy đối với anten thu loa nhỏ thì độ lợi nhỏ hơn so với anten loa
lớn trong cùng khoảng cách cả trên mặt phẳng E và H. Trong ba phương pháp thì
phương pháp thừ ba có độ lợi lớn hơn 2 phương pháp còn lại. Do trong phương
pháp thứ 3
5.Độ lợi của antenna loa thu dạng nhỏ

Có nhiều cách để đo độ lợi của anten. Trong đó cách đơn giản nhất gọi là
phương pháp sử dụng anten chuẩn, phương pháp so sánh hoặc phương pháp
thay thế. Bằng cách tiến hành so sánh công suất nhận được của một anten
chuẩn (P
ref
) với anten cần kiểm tra (P
test
). Độ lợi của anten cần đo (G
test
)
Trong trường hợp này thì hiệu suất của anten xem như bằng 1. Khi đó
GD ≈
ref
.
Trong mặt phẳng E với r = 1,6m.
test
test ref
ref
p
G G
p
=
=
05,27
12,8
98,11
−
−
= 39,9dB
Trong mặt phẳng H với r = 1,6m.

test
test ref
ref
p
G G
p
=
=
34,27
53,7
95,10
−
−
= 39,75dB
Trang 14
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
Nhận xét: Như vậy trong phương pháp này, thì độ lợi công suất lớn hơn so với
2 trường hợp kia, do trong trường hợp này thì độ lợi của anten không phụ thuộc
vào độ suy hao đường truyền.
Trang 15
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
BÀI IV: : CÁC CHẤN TỬ
2
λ
,
λ
VÀ
3
2
λ

Mục đích: chính của bài này là nghiên cứu mẫu bức xạ của của các
dipole
2
λ
,
λ
và
3
2
λ
. Để từ đó thấy được sự phụ thuộc của tổng trở đầu vào theo độ
dài dipole. Chính sự thay đổi tổng trở này tác động đến hiệu suất bức xạ của anten.
I.Lý thuyết
Các chấn tử
2
λ
,
λ
và
3
2
λ
là một trong những nguồn bức xạ được sử dụng
khá phổ biến trong kỹ thuật anten. Trong đó, chấn tử
2
λ
chúng ta đã thực hành ở
bài 1, trong bài này chúng ta sẽ khảo sát các kết luận sau đây:
• Trở kháng đầu vào biến đổi theo

λ
.
• Khảo sát, mẫu bức xạ, hệ số tính hướng khi thay đổi
λ
.
II.Thực hành
Chúng ta biết rằng Anten Yagi là loại anten định hướng rất phổ biến bởi vì
chúng dễ chế tạo. Các anten định hướng như Yagi thường sử dụng trong những
khu vực khó phủ sóng hay ở những nơi cần vùng bao phủ lớn hơn vùng bao phủ
của anten omni-directional. Anten Yagi hay còn gọi là anten Yagi-Uda được biết
đến như là một anten định hướng cao được sử dụng trong truyền thông không dây.
Loại anten này thường được sử dụng cho mô hình điểm- điểm và đôi khi cũng
dùng trong mô hình điểm-đa điểm. Anten Yagi-Uda được xây dựng bằng cách
hình thành một chuỗi tuyến tính các anten dipole song song nhau (xem hình).
1. Anten dipole có chiều dài
λ
/2
Sau khi tiến hành đo ta thu được mẫu bức xạ của anten phát là anten Yagi,
anten thu sử dụng anten dipole nửa bước sóng, khoảng cách r = 1m, ở tần số
1GHz.


Mẫu bức xạ trên mặt phẳng E Mẫu bức xạ trên mặt phẳng H
Trang 16
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
Sau khi tiến hành đo đạt mức tín hiệu cực đại, góc công suất cực đại và góc
nửa công suất ta thu được trong mặt phẳng E và H như sau
Mặt phẳng
MSL(dB) MSP(
o

) HPBW(
o
)
E -9.31 171 92.24
H -30 0 360
2.An ten dipole có chiều dài
λ
.
Sau khi tiến hành đo, ta thu được mẫu bức xạ của anten phát là anten Yagi,
anten thu sử dụng anten dipole nửa bước sóng, khoảng cách r = 1m, ở tần số
1GHz.
Mẫu bức xạ
trên mặt phẳng E Mẫu bức xạ trên mặt phẳng H
Sau khi tiến hành đo đạt mức tín hiệu cực đại, góc công suất cực đại và góc
nửa công suất ta thu được trong mặt phẳng E và H như sau
Mặt phẳng
MSL(dB) MSP(
o
) HPBW(
o
)
E -15.56 181 52.23
H -14.54 53 360
3.Anten dipole có chiều dài 3
λ
/2
Mẫu bức xạ trên mặt phẳng E Mẫu bức xạ trên mặt phẳng H
Trang 17
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
Kết quả sau khi ta tiến hành đo mẫu bức xa như sau

Mặt phẳng MSL(dB) MSP(
o
) HPBW(
o
)
E -9.13 124 33.42
H -13.96 220 360


Chú ý:
Khi chiều dài của antena dipole là cố định với các giá trị đo :
2
λ
,
λ
và
3
2
λ
.
Lúc này giá trị Z
in
được tính như trở kháng vào chỉ với thành phần R, thành phần
jX coi như bằng không.
Với các giá trị cụ thể được cho trong bảng sau:
Chiều dài L Điện trở đầu vào Z
in
(Ω)
0< L <
λ

/4 20∏(
λ
/4 )
2
λ
/4 < L<
2
λ
24.7(∏.
λ
/4 )
2.4
2
λ
< L < 0.673
λ
11.14(∏.
λ
/4 )
4.17
Với các dipole có độ dài là
2
λ
,
λ
và
3
2
λ
thì điện áp, dòng điện bức xạ luôn bảo

đảm đồng pha nên trở kháng vào của các anten này khá nhỏ. Tổng trở đầu vào chủ
yếu là thành phần trở kháng và thành phần điện kháng gần bằng 0. Với dipole
2
λ

và
3
2
λ
, Z
in
≈
73 + 0j (
Ω
)
Còn đối với
λ
thì chúng có trở kháng vào Z
in
rất lớn vì thế mà các anten
lưỡng cực rất khó diều chỉnh. Trở kháng vào anten dipole có chiều dài

λ
chúng ta
có thể quan sát trong hình 1-35 (từ tài liệu tiếng anh) tại vị trí giữa của anten nơi
kết nối đường dây thì gía trị này là rất lớn.
Nhận xét và tổng kết:
Qua quá trình đo và kiẻm tra sau khi lắp đặt anten thu và anten phát khoảng
cách r = 1m, với những chiều dài anten dipole khác nhau thì mức tín hiệu cực đại
của từng loại cũng khác nhau.

Trang 18
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
Trên mặt phẳng E với anten dipole có chiều dài
2
λ
thì MSL(dB) = -30 (dB),
HPBW(
o
) =
92.24
o,

λ
thì MSL(dB) = -15.56,
HPBW(
o
) =
52.23
o
,
3
2
λ
thì
MSL(dB) =
-9.13, HPBW(
o
) = 33.42
o
.

Trên mặt phẳng H với anten dipole có chiều dài
2
λ
thì MSL(dB) = -9,31(dB),
HPBW(
o
) =
360
o
,
λ
thì MSL(dB) = -14.54,
HPBW(
o
) =
360
o
,
3
2
λ
thì MSL(dB)
= -
13.96, HPBW(
o
) = 360
o
Như vậy ta thấy với anten dipole có chiều dài
2
λ

và
3
2
λ
mức tín hiệu cực đại
của chúng lớn hơn so với anten dipole có chiều dài
λ
cả trên mặt phẳng E và H.
Cũng giống như trong bài một chúng ta đã phân tích. Trên mặt phẳng E anten
dipole có độ định hướng cao và được phân thành hai chiều. Còn trong mặt phẳng
H thì anten dipole là đẳng hướng. Nhưng đối với anten dipole co chiều dài
3
2
λ
thì
chúng có nhiều búp sóng chính hơn anten
2
λ
và
λ
chứng tỏ nó có vùng phủ sóng
rộng hơn
2
λ
và
λ
.
Trang 19
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
BÀI V: CHẤN TỬ DIPOLE GẬP

λ
/2
Mục đích: sử dung anten phát là anten yagi còn anten thu là anten dipole gập
tiến hành đo lấy mẫu bức xạ, tính độ lợi của anten theo dBi và dBd
I. Lý thuyết
Cấu tạo của anten dipole gập
Chấn tử vòng dẹt bao gồm hai chấn tử song song nối với nhau tạo nên
một vòng dẹt. Ta xét chấn tử vòng dẹt như một chấn tử đối xứng nữa sóng.
Vì vậy, có dòng điện lớn gấp đôi so với dòng điện trong chấn tử nhánh. Khi
đó điện trở vào của chấn tử vòng dẹt tăng gấp 4 lần so với điện trở của chấn
tử nửa sóng
II. Thực hành
Độ lợi (gain) cũng diễn tả cùng một khái niệm như độ định hướng nhưng nó
còn bao gồm cả sự mất mát (về công suất) của chính bản thân anten. Chúng ta có
thể định nghĩa độ bức xạ hiệu dụng được sử dụng để mở rộng độ định hướng giúp
xác định được độ lợi, một bộ bức xạ hoàn hảo sẽ có độ bức xạ hiệu dụng bằng 1.
Đơn vị dùng để biểu diễn độ lợi có thể là dBi (độ lợi tính theo dB của anten
đẳng hướng) hay dBd (độ lợi dB của anten nửa bước sóng dipole). Để chuyển đổi
giữa dBd và dBi thì ta chỉ cần cộng thêm 1,95 vào độ lợi dBd để có được độ lợi
dBi. Việc ghi nhớ quy ước này là quan trọng bởi vì mặc dù hầu hết các nhà sản
xuất đều biểu diễn độ lợi theo dBi nhưng một số khác lại biểu diễn theo dBd. Lưu
ý là sự bức xạ này tồn tại trong không gian 3 chiều
1.Tính độ lợi của anten dipole gập theo đơn vị dBd và dBi?
a.Đồ thị định hướng của anten Dipole gập
λ
/2 khi gắn balun.

Mẫu bức xạ trên Mặt phẳng E Mẫu bức xạ trên Mặt phẳng H
Trang 20
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền

Balun là một bộ phối hợp trở kháng, khi anten thu dipole gập gắn thêm balun
thi sẽ giúp cho nó có độ định hướng tốt hơn.
Dựa vào công thức tính độ lợi anten theo công suất sau
D =
a
Ω
π
4

≈

HE
HPBWHPBW .
360
2
π
Với các số liệu đo được trong bài thực hành theo bảng sau, với độ suy hao
16dB.
Mặt phẳng
MSL(dB) MSP(
o
) HPBW(
o
)
E -8.38 7

62.13
H -8.46 230 0
Ta tính được:

162.1
.
26000
11
==≈
HE
HPBWHPBW
GD
dBdGGdBd 652.0log10
==
dBiGdBdGdBi 602,295,1
=+=
b.Đồ thị định hướng của anten Dipole gập
λ
/2 khi không có balun.
Mẫu
bức xạ trên Mặt phẳng E Mẫu bức xạ trên Mặt phẳng H
Trang 21
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
Với các số liệu đo được trong bài thực hành theo bảng sau, với mức suy hao
16dB.
Mặt phẳng MSL(dB) MSP(
o
) HPBW(
o
)
E -12.33 149 69.92
H -11.27 205 351.2
Ta tính được độ lợi của anten này:
058.1

.
26000
22
22
==≈
HE
HPBWHPBW
GD
dBdGGdBd 244.0log10 ==
dBiGdBdGdBi 194,295,1
=+=
Nhận xét: Khi tiến hành đo các mẫu bức xạ thu được, ta thấy đối với anten
dipole gập khi gắn balun thì mức tín hiệu cực đại lớn hơn anten gập không có
balun. Cũng như vùng phủ sóng của anten có balun rộng hơn khi không có balun.
2. Đồ thị định hướng Anten sau khi gỡ bỏ Dipole gập thay bằng Dipole
λ
/2

Mẫu bức xạ trên Mặt phẳng E Mẫu bức xạ trên Mặt phẳng H
Với các số liệu đo được trong bài thực hành theo bảng sau:
Trang 22
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
Mặt phẳng MSL(dB) MSP(
o
) HPBW(
o
)
E -13.4 188 73.25
H -9.16 350 340.27
Độ lợi anten thu được:

043.1
.
26000
33
33
==≈
HE
HPBWHPBW
GD
dBbGGdBd 183.0log10
==
dBiGdBdGdBi 133,295,1 =+=
Nhận xét: như vậy đối với anten dipole gập có vùng phủ sóng cũng như mức
công suất cực đại lớn hơn anten dipole
3. Đồ thị định hướng Anten Dipole gập
λ
/2 với balun, anten phát phân cực
H ,thêm thanh nhôm cách Dipole gập
λ
/2 với balun 1 khoảng
λ
/4.
Mẫu bức xạ ta thu được như sau
Trang 23
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
BÀI IX: ANTEN YAGI – UDA
Mục đích:
I. PHẦN LÝ THUYẾT
Cấu tạo

Cấu tạo của anten Yagi gồm một chấn tử chủ động (chấn tử được cấp
nguồn), thông thường là chấn tử vòng dẹt nửa sóng, một chấn tử phản xạ thụ động
và một chấn tử dẫn xạ thụ động.
II. PHẦN THỰC HÀNH
Thiết lập anten phát là anten Yagi, tần số phát là 1GHz. Thiết lập anten thu là
anten Yagi - Uda với chấn tử điều khiển là dipole nửa bước sóng còn các thành
phần phản xạ và dẫn sóng có thể thay đổi. Khoảng cách giữa anten phát và thu là
1.5m. Thành phần cũng như kích thước của anten thu được mô tả như sau:
Cấu tạo anten Yagi-Uda:
Gồm một chấn tử chủ động được cung cấp điện (đấu với đường dây phi độ
truyền dẫn), một chấn tử thụ động làm nhiệm vụ phản xạ và một hoặc nhiều chấn
tử thụ động khác làm nhiệm vụ dẫn xạ
Trang 24
A
B
C D
E F
1
2
3
4
5
Thành phần phản xạ
Thành phần phản xạ
Thành phần điều khiển
Bài báo cáo thực tập anten SV: Huỳnh Thanh Tuyền
Công thức tính độ lợi của an ten :
D =
aΩ
π

4

≈

HE
HPBWHPBW .
360
2
π
Thực hành:
Trường hợp 1: Anten thu chỉ sử dụng thành phần điều khiển (trong trường hợp
này dipole nửa bước sóng).
Mẫu bức xạ trên mặt phẳng E
Trường hợp 3: Anten thu gồm 1 thành phần điều khiển và 1 thành phần dẫn
sóng. Khoảng cách giữa chúng từ
0.15
λ
đến
0.25
λ
.
1.Anten
0.15
λ
:
Trang 25