ANTEN CHẤN TỬ ĐỐI XỨNG

CHNG 2 : ANTEN CHN T I XNG

2.1 : Phõn b dũng in trờn anten
1. nh ngha chn t i xng
2. Xỏc nh phõn b dũng in v in tớch chớnh xỏc : phc tp
3. Phng phỏp gn ỳng
- dõy song hnh (m rng), h mch u cui, cú tn hao
- phõn b dũng:
( )
( )
( )
sinI z I k l z
b
= -

- ph-ơng trình bảo toàn điện tích
đ-ợc viết d-ới dạng:


+ w = 0
z
z
dI
i Q
dz

I
z
= 2paJ
z
- biên độ dòng điện tại

tọa độ z của chấn tử;
J
z
- mật độ dòng điện mặt;
Q
z
- điện tích mặt trên một đơn vị
chiều dài chấn tử.
ỹ
ổ ử
= - >
ỗ ữ
ù
w
ố ứ ù
ý
-
ổ ử
ù
= + <
ỗ ữ
ù
w
ố ứ
ỵ
1
2
cos 0
2
cos 0

2
b
z
b
z
kl
l
Q k z z
i
kl
l
Q k z z
i

- xột mt s trng hp:
chn t na súng,
chn t ton súng,
1.25
l
l
=

2.2 : c tớnh hng
1. Mụ hỡnh toỏn
- kho sỏt trng vựng xa
- ch xột trong mt phng cha 0z, ng hng theo j, c tớnh hng ph thuc q
/2
0
l
dE

E =
ũ

q j = q j q j
1
( , ) ( , ). ( , )
k
F F F
Trong ú :
q j = q
1
( , ) sin( )F
ổ ử
q -
ỗ ữ
ố ứ
q j =
ổ ử
q -
ỗ ữ
ố ứ
2
cos cos cos
2 2
( , )
sin 1 cos
2
k
kl kl
F

kl

a)
l
/
l
= 0.5
b)
l
/
l
= 1.0
c)
l
/
l
= 1.25
QI QI
QI

Hình 4.3
ộ ự
ổ ử
q -
ỗ ữ
ờ ỳ
ố ứ
ờ ỳ
q j = q
ổ ử

ờ ỳ
q -
ỗ ữ
ờ ỳ
ố ứ
ở ỷ
2
cos cos cos
2 2
( , ) sin
sin 1 cos
2
kl kl
F
kl
(3.18)


2. Xột mt s trng hp
-
l l=
: dipol in
( ) sin( )F q q=

0
1/ 2
2 90q =

-
/ 0.5l l =

: chn t na súng
2
cos( .cos ) cos cos( .cos ) cos
2 2 2 2
( ) sin .
sin .(1 cos ) sin .(1 cos )
2 2
kl kl kl kl
F
kl kl
q q
q q
q q
ộ ự
- -
ờ ỳ
= =
ờ ỳ
- -
ờ ỳ
ở ỷ

0
1/ 2
2 80q =

-
/ 1l l =
: chn t ton súng
0

1/ 2
2 44q =

-
/ 1.25l l =
: mt trng hp gii hn
0
1/ 2
2 31q =

3. Hóy nhn xột c tớnh hng ca anten chn t khi
/l l
cú giỏ tr thay i !
V th phng hng ca anten chn t 2D v 3D s dng Mathlab v Archim !
a)
l
/
l
= 0.5; 2
q
= 80°
1/2
b)
l
/
l
= 1.0; 2
q
= 44°
1/2

c)
l
/
l
= 1.25; 2
q
= 31°
1/2
d)
l
/
l
= 1.5
e)
l
/
l
= 2.0
90
0
0
0
270
0
180
0
180
0
270
0

0
0
90
0
0
0
90
0
270
0
270
0
90
0
0
0
180
0
180
0
180
0
0
0
90
0
270
0

Hình 3.6

2.3. Các thông số của anten chấn tử đối xứng
* Điện trở bức xạ
- phương pháp tính
- công thức tính
- kết quả biểu diễn bằng đồ thị
* Trở kháng vào
- khái niệm
- xét một trường hợp riêng : chấn tử ngắn
điều kiện
( ) ( )
0.03
0.6 0.65 0.85 0.9
l
l
l
l
ì
ï
ï
í
ï
ï
î
<
¸ < < ¸

kết quả
( )
( )

2
2
sin
0
cot
I
R
b
R R
v
I
kl
X g kl
v a
r
ì
æ ö
ï
ç ÷
ï
í
ç ÷
è ø
ï
ï
î
S
= =
S
= -

(đường dây song hành (mở rộng), hở mạch đầu cuối)
( )
( )
cot
2
sin
R
Z i g kl
v a
kl
r
S
= -

- xét trường hợp tổng quát với độ dài l tuỳ ý : phân bố dòng theo hàm sinhypeboloit
phương pháp phân tích : tính trở kháng vào tương đương đường dây song hành có tổn hao
đường dây song hành (mở rộng) hở mạch đầu cuối có tổn hao
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
2 sin 2 2 sin 2
2 cos 2 2 cos 2
sh l l sh l l
Z i
v a a
ch l l ch l l
a a
a b a b

b b
r r
a b a b
- +
= -
- -


( )
( )
( )
( )
( )
( )
s
0 0
I z I h l z
b
Q z I ch l z
b
g
m e g
= -
= -

g=a+ib : hệ số truyền lan phức
- Nhận xét
* Độ dài hiệu dụng
- phân bố dòng hình sin
- định nghĩa

- công thức tính trong một số trường hợp
* Hệ số định hướng (D) và hệ số tăng ích anten (G)
- định nghĩa hệ số định hướng D :

( )
( )
,
,
0
S
D
S
q j
q j =

( )
( )
ax ,
max
D M D q j=


với
0.5
l
l
=
(nửa sóng)
1.64( 2.15 )
max

D dBÞ = »


1
l
l
=
(toàn sóng)
2.41( 3.82 )
max
D dBÞ = »


1.25 3.36( 5.16 )
max
l
D dB
l
= Þ = »

* Hệ số tăng ích anten (G)
1
R
R R
th
G D
h
h
S
= £

+
S
=