ANTEN & TRUYỀN SÓNG

1
Telecommunications Program
Telecommunications Program
ANTEN
&
TRUYỀN SÓNG
DươngHiểnThuận
Mobile: 0918486000
E-mail:
2
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Mục đích:
Tìmhiểucác đặc điểm, tínhchấtcũngnhưảnhhưởngcủamôi
trườngvôtuyến đốivớicácmạngkhôngdây(wireless), bảnchấtvà
cácthôngsốcơbảncủaanten.
Nộidung:
- Truyềnsóng: cáckháiniệm, côngthứccơbảntrongtruyền
sóng, đặc điểmcủasóngtruyềnlantrongmôitrườngtầng đốilưuvà
tầng điệnly.
- Anten : nguyênlýbứcxạ, cácthôngsốvà đặctínhcơbản
củaanten, mộtsốantenthườnggặpvàantenthôngminh
Yêucầu:
- Hiểurõvềbảnchấtcủasóng điệntừ.
-Hiểubảnchấtcủakỹthuậtsiêucaotần
-Hiểukỹtóanhọc(giảitíchvàhìnhhọc)
-
Hi
ểu
v

ề
xác
su
ất
,
th
ống
kê
3
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Tàiliệuthamkhảo:
[1] Antenna and RadiowavePropagation –Robert E. Collin –McGraw Hill 1986.
[2] LýthuyếtvàkỹthuậtAnten–GS TS Phan Anh–Nhàxuấtbảnkhoahọcvàkỹ
thuậtHàNội–1997.
[3] Antenna –John D. Kraus –McGraw Hill
[4] Antenna theory analysis and design –Constantine A. Balanis–JhonWiley &
Sons –1997
4
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Vấn đề thicử:
+ Thi Viết(90 phút)
+ Thi giữakỳ(khôngbáotrước) đượctínhvàocuốikỳ(tỷ lệ theoqui
định)
+ Nhiều đề (đượcxemtấtcảcácloạitàiliệu)
+ Tuyệt đốikhông đượctrao đổikhithi (-2đ/lần)
+ Trongkhithitàiliêuainấydùng, không đượcmượnbút, máytính,
bútxóa,…
+ Khihếtgiờ làmbàiphảixếpgọnbàithivàkhông đượcviếtbấtcứ

nộidung gì(nếubàithikhông đượcxếpgọnhoặccònchépnội
dung gìthìsẽđượccộng-2 điểm)
+ Khôngthilần3, đề thilần2 ở mức độ bằnghoặckhóhơnđề thilần1
+ Tronggiờ học: điệnthọaidi độngtắchọăc để chếđộ rung
+ Mọithắcmắctrao đổitrựctiếpqua email
5
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Giớithiệu: Hệ thốngviễnthơng(Telecommunication system)
Nguồn
MãHóa
Nguồn
MãHóa
Kênh
MáyPhát
Tx
Đích
GiảiMã
Nguồn
GiảiMã
Kênh
Nhiễu.
KênhTruyền MáyThu
Rx
+ Convert from human readable
form (Speech, music, image,
video, text, data) à To
electronic form
+ Transmit over a distance
(between points A and B) via

some channel (electronic
pathway)
+ Convert back to human
readable form
• Fiber optics
• Free space (wireless)
• Wire (twisted pair)
• Coaxial cable
6
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
+ Môitrườngtruyềnsóng
- Đất
-Khíquyển
Tầng đốilưu
Tầngbìnhlưu
Tầng điệnly
-Khônggiangiữacáchànhtinh
+ Phânloạisóng điệntừ
-Theo đặctính điện-từ
-Theo băngsóng
-Theo phươngthứctruyềnsóng
Đất
Đốilưu
Bìnhlưu
Điệnly
10 ÷ 12
12 ÷ 60
60 ÷ 20.000

7
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
E
H
khôngcóE hay H theo
hướngtruyềnsóng
E
H
cóE (nhưngkhôngcóH)
theohướngtruyềnsóng
H
cóH (nhưngkhôngcóE)
theohướngtruyềnsóng
E
TEM
(Transverse Electromagnetic)
TM
(Transverse magnetic)
TE
(Transverse electric)
- Theo đặctính điện-từ
8
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
- Phâncựcsóng điệntừ:thể hiệnphươngcủavéctơcường độđiện
trườngdọctheophươngtruyềnsónghay xétsựthay đổiphương
hướngcủavéctơcường độđiệntrườngtheothờigian

E
2
=E
2m
cos(wt +ϕ
2
)
E
1
=E
1m
cos(wt +ϕ
1
)
E
9
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
(
)
12
12
21
2
mm
k
EE
π
ϕϕ−=+

=
12
k
ϕϕπ
−=±
10
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
11
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
12
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
-Theo băngsóng
13
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
-Theo phươngthứctruyềnsóng:
T
r
a
n
s
m
i

t
t
e
r
R
e
c
e
i
v
e
r
Earth
Sky wave
Space wave
Ground wave
Troposphere
(0 -12 km)
Stratosphere
(12 -50 km)
Mesosphere
(50 -80 km)
Ionosphere
(80 -720 km)
14
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
-Theo phươngthứctruyềnsóng
+ Sóng đất(ground wave): sóngvôtuyếntruyềnlàlàmặtđất,

thường đượcphâncựcđứng, thay đổinhiềuvớiđấtcó ảnhhưởng
lớn, đấtcótínhdẫnđiệncàngcaothìsuyhaocàngnhiều, truyền
tốttrênmặtnước, tầnsốcàngtăngthìsuyhaotăngkhôngtốtvới
nhữngsóngcótầnsốlớnhơn2MHz, độ tin cậycaokhôngbịảnh
hưởngbởisựthay đổithờitiếttrongngày, mùa. Thường được
dùngtrongvôtuyếnhànghải
15
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
-Theo phươngthứctruyềnsóng
+ Sóngkhônggian(space wave): sónggồmnhữngtia đếntrựctiếp
vànhữngtiagiántiếp. Tiatrựctiếpgiớihạnbởichiềucaoanten,
độ cong mặt đất, khoảngcáchtuyếnthườngphảinhỏ hơn80% tầm
nhìnthẳng
16
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
-Theo phươngthứctruyềnsóng
+ Sóngtrời(sky wave): sóngphảnxạtừtầng điệnly, cóthể truyền
từ antenphát đếnantenthubằngphảnxạở tầng điệnlyvàmặtđất
nhiềulần, thườngsửdụng ở băngtầnHF
17
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
-Cáchiệntượngtrongtuyền
sóng
+ Phảnxạ(Reflection): hiện

tượngphảnxạxuấthiệnkhi
tiasónggặpmặtchắndẫncó
kíchthướcso sánh đượcvới
bướcsóngnhư cácbềmặt
kimloạihay mặt đất, hệ số
phảnxạlàtỷsốgiữatia
phảnxạvàtiatớiluônnhỏ
hơn1. Nếumặtphảnxạdẫn
hòantòanthìhệsốphảnxạ
bằng1
18
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
-Cáchiệntượngtrong
tuyềnsóng
+ Khúcxạ
(Refraction): hiện
tượngkhúcxạxuất
hiệnkhitiasóng
truyềntừmộtmôi
trườngnàysang
mộtmôitrường
khác. Lúcnàytia
sóngtuântheo định
luậtSnell
19
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng

2211
sinsin
θ
θ
nn
=
rr
n
µε
=
với:
2
1
2
1
sin
sin
r
r
ε
θ
θ
ε
=
20
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
-Cáchiệntượngtrongtuyềnsóng
+ Nhiễuxạ(Diffration): hiệntượngnhiễuxạxuấthiệntạicạnhchắn

củavậtthể cókíchthướccóthể so sánh đượcvớibướcsóng, tiasóng
bị uốngcong theo độ cong củabềmặtvậtchắn
21
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
-Cáchiệntượngtrongtuyềnsóng
+ Nhiễuxạbờsắc(Knife Edge -Diffration):
22
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
-Cáchiệntượngtrongtuyềnsóng
+ Tánxạ(scattering): hiệntượngtánxạxuấthiệnkhitiasónggặp
vùngbấtđồngnhấthay cácvậtthể cókíchthướcbéhơnnhiềuso với
bướcsóng
23
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
-Cáchiệntượngtrongtuyềnsóng
+ Đa đường(Multipath): hiệntượng đa đườngdo tínhiệutừnguồn
phát đếnmáythu đitheonhiều đườngkhácnhaudo cáchiệntượng
phảnxạ, tánxạ, nhiễuxạ, khúcxạ, truyềnthẳng. Tínhiệuthu đượclà
tậphợpcủanhiềutínhiệunêncóthể làmchotínhiệucóbiên độ thay
đổiliêntụctheothờigianvàkhônggian
Transmitter
d
Receiver
h

b
h
m
Diffracted
Signal
Reflected Signal
Direct Signal
Building
24
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Truyềnsóng
+ Truyềnsóngtrongkhônggiantựdo –côngthứccơbản
-Nguồnbứcxạvôhướng(isotropic radiator) làmộtantenbức
xạsóng điệntừrakhônggiantựdo bằngnhautheomọihướng
-Nguồnbứcxạđẳnghướng(omnidirectional radiator) làmột
antenbứcxạsóng điệntừđềutrongmộtmặtphẳngnào đó
-Nguồnbứcxạcóhướng(directional radiator) làmộtanten
bứcxạsóng điệntừtậptrungvàomộthướngnhất địnhnào đó
Isotropic
Dipole
High gain
directional