Nghiên cứu và thiết kế anten tích hợp cho các máy thu truyền hình trong nhà

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn là công trình nghiên cứu của chính tôi, không có sự
sao chép hay vay mƣợn dƣới bất kỳ hình thức nào để hoàn thành bản luận văn tốt
nghiệp cao học chuyên ngành Điện tử Viễn thông.
Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về nội dung của luận văn này trƣớc Viện
đào tạo sau đại học – Trƣờng Đại học Bách khoa Hà nội.

Học viên

Hoàng Thanh Tùng

2


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... 2
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT ....................................................................... 6
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ............................................................................ 6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ................................................................................. 6
MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 9
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CÁC CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH VÀ XU
HƢỚNG SỐ HÓA TRUYỀN HÌNH .................................................................... 10
1.1

Khái niệm cơ bản về truyền hình tƣơng tự và truyền hình số................. 10

1.1.1 Truyền hình tƣơng tự ................................................................................... 10
1.1.2 Truyền hình số ............................................................................................. 11
1.2 Ƣu nhƣợc điểm của truyền hình số so với truyền hình tƣơng tự ................ 11
1.2.1 Ƣu điểm: ...................................................................................................... 11

1.2.2 Nhƣợc điểm: ................................................................................................ 12
1.3 Các tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất .......................................................... 12
1.3.1 Chuẩn ATSC ................................................................................................ 12
1.3.2 Chuẩn DVB-T .............................................................................................. 13
1.3.3 Chuẩn ISDB-T ............................................................................................. 14
1.4 Sơ lƣợc lộ trình số hóa và xu hƣớng phân bổ tần số tại Việt nam............... 15
1.4.1 Xu hƣớng số hóa truyền hình tại Việt Nam ................................................. 15
1.4.2 Tích hợp thiết bị thu truyền hình số vào tivi ............................................... 16
1.4.2 Định hƣớng quy hoạch................................................................................. 16
1.4.2.1 Băng tần VHF (174-230)MHz: ............................................................. 16
1.4.2.2 Băng tần UHF (470-806) MHz: ............................................................ 17
CHƢƠNG 2: MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ ANTEN VÀ ANTEN VI
DẢI........................................................................................................................... 18
2.1 Một số kiến thức cơ bản về anten ................................................................... 18
2.1.1 Mục đích, chức năng, nhiệm vụ của anten .................................................. 18
2.1.2 Cấu trúc chung của hệ anten ........................................................................ 18

3


2.1.3 Các thông số đặc trƣng của anten ................................................................ 19
2.1.3.1 Trƣờng bức xạ ....................................................................................... 19
2.1.3.2 Đặc tính định hƣớng của trƣờng bức xạ ................................................ 21
1.1.3.3 Đặc tính phân cực của trƣờng bức xạ .................................................... 25
1.1.3.4 Hệ số định hƣớng và hệ số tăng ích ...................................................... 27
2.1.4 Phối hợp trở kháng cho anten ...................................................................... 28
2.1.4.1 Khái niệm chung ................................................................................... 28
2.1.4.2 Ý nghĩa của việc phối hợp trở kháng .................................................... 29
2.2 Lý thuyết về anten vi dải ................................................................................. 29
2.2.1 Giới thiệu chung về anten vi dải .................................................................. 29

2.2.1.1 Định nghĩa về một Anten vi dải ............................................................ 30
2.2.1.2 Ƣu điểm và nhƣợc điểm của anten vi dải:............................................. 30
2.2.1.3 Các ứng dụng cơ bản của anten vi dải................................................... 32
2.2.1.4 Trƣờng bức xạ của một anten vi dải ...................................................... 32
2.2.2 Một số cấu hình anten vi dải cơ bản ............................................................ 43
2.2.3 Kỹ thuật tiếp điện cho anten vi dải .............................................................. 45
CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ ANTEN YAGI MẠCH IN TÍCH HỢP
CHO CÁC MÁY THU TRUYỀN HÌNH ............................................................. 49
3.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động anten Yagi ...................................................... 49
3.1.1 Cấu trúc anten Yagi ..................................................................................... 49
3.1.2 Nguyên lý hoạt động anten Yagi ................................................................. 49
3.2 Phƣơng pháp tính toán tham số đặc trƣng của anten .................................. 56
3.3 Các phƣơng pháp tiếp điện và phối hợp trở kháng cho anten Yagi ........... 59
3.3.1 Tiếp điện bằng đƣờng dây song hành .......................................................... 59
3.3.2 Tiếp điện bằng cáp đồng trục....................................................................... 62
3.4 Quá trình phân tích, thiết kế anten ................................................................ 66
3.5 Giới thiệu phần mềm CST Microwave Studio .............................................. 70
3.5.1 giao diện ngƣời dùng ................................................................................... 70
3.5.2 Các đặc điểm chính ...................................................................................... 71

4


3.5.3 Transient solver ........................................................................................... 71
3.5.3.1 Các chức năng của Transient solver ...................................................... 72
3.5.3.2 Thiết lập các thông số Transient solver ................................................. 72
3.5.3.3 Các tín hiệu trong mô phỏng miền thời gian ......................................... 73
CHƢƠNG 4: MÔ PHỎNG, CHẾ TẠO, ĐO ĐẶC, CĂN CHỈNH CÁC THÔNG
SỐ ANTEN ............................................................................................................. 74
4.1 Mô phỏng anten Yagi mạch in hoạt động tại băng tần UHF ....................... 74

4.1.1 Tấm điện môi ............................................................................................... 74
4.1.2 Cấu trúc bộ biến đổi phối hợp trở kháng giữa cáp đồng trục và chấn tử trên
mạch in (mặt trên tấm điện môi)........................................................................... 75
4.1.3 Kết quả mô phỏng, tối ƣu ............................................................................ 75
4.1.3.1 Anten Yagi mạch in 3 chấn tử ............................................................... 75
4.1.3.2 Anten Yagi mạch in 4 chấn tử ............................................................... 78
4.2 Chế tạo anten mạch in 4 chấn tử .................................................................... 82
4.3 Kết quả đo đặc tính anten thực tế................................................................... 83
4.4 Anten tích hợp mạch khuếch đại tạp âm thấp .............................................. 84
4.4.1 Lựa chọn IC khuếch đại MAX2640 ............................................................ 84
4.4.2 Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại tạp âm thấp ........................................... 84
4.4.3 Kết quả mô phỏng đặc tính mạch khuếch đại .............................................. 85
4.4.4 Layout mạch in ............................................................................................ 85
4.4.5 Mạch in thực tế ............................................................................................ 86
KẾT LUẬN ............................................................................................................. 87
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 88

5


DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
EIRP: Equivalent Isotropically Radiated Power
ERP: Effective Radiated Power
HF:

High Frequency

ISM: Industrial Scientific and Medical radio band
LF:

Low Frequency

MWF: Microwave Frequency
RCS: Radar Cross Section
UHF: Ultra High Frequency
EM:

Electromagnetic

RF:

Radio Frequency

DVB: Digital Video Broadcasting
DVB-T: Digital Video Broadcasting Terrestrial
ATSC: Advanced Television System Committee
DiBEG: Digital Broadcasting Expert Group

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1: Hệ số sóng chậm ..................................................................... 54
Bảng 3.2: Thông số yêu cầu thiết kế anten ............................................. 66

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.1 Cấu trúc chung của hệ thống anten

19

Hình 2.2 Bản đồ hƣớng tính không gian trong mặt phẳng theo tọa độ  ,  22
Hình 2.3 Giản đồ phƣơng hƣớng chuẩn hóa trong hệ tọa độ cực

24

Hình 2.4 Giản đồ phƣơng hƣớng chuẩn hóa trong hệ tọa vuông góc

24

Hình 2.5 Mạch phối hợp phối hợp trở kháng giữa trở kháng tải bất kỳ và
đƣờng truyền sóng

29

Hình 2.6 Cấu hình của một anten vi dải

30

Hình 2.7 Anten vi dải hình chữ nhật

33

Hình 2.8 Trƣờng điện của anten nhìn theo chiều ngang

33

6


Hình 2.9 Trƣờng điện của anten nhìn theo chiều thẳng đứng

33

Hình 2.10 Hệ thống 3 nguồn dòng bề mặt cùng tạo ra trƣờng khu xa giống
nhau

34

Hình 2.11 Hệ thống ba nguồn dòng bề mặt tƣơng đƣơng khác cùng tạo ra
trƣờng khu xa nhƣ nhau.

35

Hình 2.12 Trƣờng và mật độ dòng điện tại bờ phát xạ của anten vi dải

36

Hình 2.13: Các loại nguồn dòng

37

Hình 2.14 Một số cấu hình anten vi dải dạng mảnh khác nhau

44

Hình 2.15 Các anten vi dải sóng chạy

44

Hình 2.16 Các anten vi dải dạng khe

45

Hình 2.17 Mô hình anten đƣợc tiếp điện bằng đƣờng truyền vi dải

46

Hình 2.18: Mô hình anten vi dải đƣợc tiếp điện bằng cáp đồng trục

47

Hình 2.19 Mô hình anten vi dải đƣợc tiếp điện sử dụng dạng ống dẫn sóng
đồng phẳng

47

Hình 3.1: Mô hình anten Yagi

49

Hình 3.2: Sự phụ thuộc của a và ψ vào X22

51

Hình 3.3: Đồ thị phƣơng hƣớng của cặp chấn tử chủ động và thụ động ứng
với d = 0,1λ

52

Hình 3.4: Sự phụ thuộc của D vào L/λ

55

Hình 3.5: Sơ đồ anten

56

Hình 3.6: Góc θ trong mặt phẳng H và mặt phẳng E

58

Hình 3.7: Sự phụ thuộc của hệ số A vào L/λ

59

Hình 3.8: Sơ đồ tiếp điện kiểu T

60

Hình 3.9: Sơ đồ tiếp điện cho chấn tử vòng dẹt

61

Hình 3.10: Sơ đồ mắc trực tiếp cáp đồng trục vào chấn tử đối xứng

63

Hình 3.11: Sơ đồ phối hợp kiểu

64

Hình 3.12: Sơ đồ bộ biến đổi đối xứng

65

Hình 3.13 : Cấu trúc đƣờng truyền vi dải

69

Hình 3.14: đặc tính hoạt động của IC khuếch đại Max2640

70

7


Hình 3.15 : Giao diện ngƣời sử dụng phần mềm CST Microwave Studio 70
Hình 3.16 : Thiết lập thông số cho Transient solver

72

Hình 3.17 Các tín hiệu trong mô phỏng miền thời gian

73

Hình 4.1: Kích thƣớc tấm điện môi

74

Hình 4.2: Cấu trúc bộ biến đổi phối hợp trở kháng giữa cáp đồng trục và
chấn tử trên mạch in (mặt trên anten)

75

Hình 4.3: Cấu trúc anten Yagi mạch in 3 chấn tử

75

Hình 4.4: Đặc tính S11 của anten

76

Hình 4.5 : Giản đồ bức xạ của anten tại tần số 700 Mhz

76

Hình 4.6: Giản đồ bức xạ tại tần số 700 Mhz theo mặt phẳng XY

77

Hình 4.7: Giản đồ bức xạ tại tần số 700 Mhz theo mặt phẳng XY

77

Hình 4.8: Mặt dƣới anten

78

Hình 4.9: Đặc tính S11 của anten

78

Hình 4.10: Giản đồ bức xạ của anten tại tần số 700 Mhz

79

Hình 4.11: Giản đồ bức xạ tại tần số 700 Mhz theo mặt phẳng XY

79

Hình 4.12: Giản đồ bức xạ tại tần số 700 Mhz theo mặt phẳng YZ

80

Hình 4.13: Giản đồ bức xạ tại tần số 730 Mhz

80

Hình 4.14: Giản đồ bức xạ tại tần số 730 Mhz theo mặt phẳng XY

81

Hình 4.15: Giản đồ bức xạ tại tần số 730 Mhz theo mặt phẳng YZ

81

Hình 4.16 Anten đƣợc chế tạo – Mặt trên anten

82

Hình 4.17 Anten đƣợc chế tạo – Mặt dƣới anten

83

Hình 4.18 Kết quả đo đặc tính anten Yagi mạch in 4 chấn tử (sử dụng máy
phân tích mạng ZVL hãng Rohde & Schwarz)

83

Hình 4.19: Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại sử dụng MAX2640

84

Hình 4.20: Mô phỏng mạch khuếch đại sử dụng IC MAX2640

84

Hình 4.21: Mô phỏng mạch khuếch đại sử dụng IC MAX2640

85

Hình 4.22: Layout mạch khuếch đại sử dụng IC MAX2640

85

Hình 4.23: Mạch khuếch đại đƣợc chế tạo

86

8


MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu trao đổi thông tin, giải trí của con
ngƣời ngày càng cao và thật sự cần thiết. Bằng cách sử dụng các hệ thống phát, thu
vô tuyến đã phần nào đáp ứng đƣợc nhu cầu cập nhật thông tin của con ngƣời ở
các khoảng cách xa một cách nhanh chóng và chính xác.
Bất cứ một hệ thống vô tuyến nào cũng phải sử dụng anten để phát hoặc thu
tín hiệu. Trong cuộc sống hằng ngày chúng ta dễ dàng bắt gặp rất nhiều các hệ
thống anten nhƣ: hệ thống anten dùng cho truyền hình mặt đất, vệ tinh, các BTS
dùng cho các mạng điện thoại di dộng. Hay những vật dụng cầm tay nhƣ bộ đàm,
điện thoại di động, radio … cũng đều sử dụng anten.
Trong lĩnh vực truyền hình cùng với xu hƣớng chuyển đổi từ truyền hình
tƣơng tự sang truyền hình số trên thế giới thì các công nghệ ti vi, thiết bị thu sóng
truyền hình cũng phát triển ngày càng đa dạng với nhiều công nghệ mới đƣợc ứng
dụng nhƣ: ti vi 3D, OLED, 4K,...bên cạnh đó việc tích hợp bộ giải mã kỹ thuật số
trong ti vi đã phổ biến và sẽ trở thành yêu cầu bắt buộc đối với các loại ti vi thế hệ
mới đƣợc nhập khẩu và sản xuất tại một số quốc gia trên thế giới trong tƣơng lai
gần.
Căn cứ theo các xu hƣớng phát triển đó, Luận văn sẽ thực hiện nghiên cứu và
thiết kế giải pháp anten tích hợp trong các máy thu truyền hình trong nhà.
Mục đích của đề tài là tìm hiểu các cơ sở lý thuyết anten, từ đó thiết kế, chế
tạo giải pháp anten đáp ứng khả năng thu sóng truyền hình trong nhà, có khả năng
tích hợp trong các máy thu truyền hình trong nhà.
Trong quá trình thực hiện luận văn, dù gặp rất nhiều khó khăn khi tiếp cận đề tài
và hƣớng nghiên cứu nhƣng tôi đã nhận đƣợc sự giúp đỡ rất nhiệt tình của PGS.TS
Đào Ngọc Chiến ngƣời chịu trách nhiệm hƣớng dẫn tôi làm luận văn tốt nghiệp
Hà Nội, ngày 20 tháng 9 năm 2013

Hoàng Thanh Tùng

9

CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CÁC CÔNG NGHỆ TRUYỀN
HÌNH VÀ XU HƢỚNG SỐ HÓA TRUYỀN HÌNH
1.1 Khái niệm cơ bản về truyền hình tƣơng tự và truyền hình số
1.1.1 Truyền hình tƣơng tự
Là công nghệ truyền hình phổ biến nhất và hiện đang đƣợc sử dụng rộng rãi
trƣớc đây. Gọi là truyền hình tƣơng tự vì các trạm thu phát đều là thiết bị tƣơng tự,
tín hiệu thu phát cũng là tín hiệu tƣơng tự. Tín hiệu đƣợc truyền dẫn trong không
gian thông qua trạm anten phát, vệ tinh mặt đất hoặc phát lên vệ tinh địa tĩnh rồi
phát xuống trở lại. Thiết bị đầu cuối để thu đƣợc có thể là anten.
Truyền hình tƣơng tự bao gồm:
Truyền hình đen trắng: Ra đời năm 1920 và đƣợc xem nhƣ hoàn tất vào năm 1945,
với sự ra đời của ống vidicon, dựa trên đặc tính quang trở của chất bán dẫn. Nó bao
gồm 3 hệ là: FCC, OIRT, và CCIT.
Truyền hình màu: Ra đời khi truyền hình đen trắng đã hoàn thiện và sự phát
triển của nó gắn liền với lí thuyết 3 màu. Bao gồm các hệ là:
 Hệ NTSC: Ra đời năm 1950, đƣợc hình thành tại Mĩ, có tính tƣơng hợp đầu
tiên trên thế giới. Và đến năm 1954, hệ NTSC đƣợc phát trên kênh FCC, có
độ rộng dải tần tín hiệu chói là: 4,5Mhz (thực tế là 4,2Mhz).
 Hệ PAL: Ra đời năm 1966 ở tây Đức, là hệ đƣợc coi nhƣ cải tiến từ hệ
NTSC và đƣợc phát triển trên kênh CCIT có độ rộng dải tần tín hiệu chói là
5,5Mhz(thực tế là 5,2Mhz).
 Hệ SECAM: Ra đời năm 1965 ở Pháp, đƣợc phát triển trên kênh OIRT có độ
rộng dải tần tín hiệu chói là 6,5Mhz.
Dải tần của tín hiệu truyền hình gồm 2 băng tần :
o VHF: 49.75 MHz ÷ 223,25 MHz
o UHF: 470 MHz ÷ 958 MHz

10

1.1.2 Truyền hình số
Truyền hình số là tên gọi một hệ thống truyền hình mà tất cả các thiết bị kỹ thuật
từ Studio cho đến máy thu đều làm việc theo nguyên lý kỹ thuật số. Trong đó, một
hình ảnh quang học do camera thu đƣợc qua hệ thống ống kính, thay vì đƣợc biến
đổi thành tín hiệu điện biến thiên tƣơng tự nhƣ hình ảnh quang học nói trên (cả về
độ chói và màu sắc) sẽ đƣợc biến đổi thành một dãy tín hiệu nhị phân (dãy các số
0 và 1) nhờ quá trình biến đổi tƣơng tự số. Sự chuyển đổi truyền hình tƣơng tự
sang truyền hình số là một quá trình tất yếu cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ
thuật, đem lại những tiện ích nhiều hơn, trải nghiệm tốt hơn cho ngƣời dùng.
Truyền hình kỹ thuật số mặt đất (Tiếng Anh: Digital Terrestrial Television –
DTT) là công nghệ chuyển đổi từ Analog (tƣơng tự) sang Digital (kỹ thuật số). Ƣu
điểm của phƣơng thức này là hình ảnh sắc nét, có chiều sâu, loại bỏ hoàn toàn hiện
tƣợng nhiễu và bóng ma (ghost free) vốn là nhƣợc điểm của truyền hình analog
thông thƣờng, loại bỏ tác hại của các tia sóng phản xạ, không bị ảnh hƣởng nhiễu
phát ra do máy vi tính, mô tơ điện, sấm sét… Truyền hình kỹ thuật số mặt đất có
khả năng thu cố định hoặc xách tay, thu di động trên các phƣơng tiện giao thông
công cộng nhƣ ô tô, tàu hoả, máy bay. Để sử dụng công nghệ này, ngƣời dùng cần
có ăng ten thu sóng và đầu thu kỹ thuật số (Set-top-box) để giải mã, chuyển đổi tín
hiệu.
Hiện nay có 3 tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất phổ biến trên thế giới:
 ATSC: Advanced Television System Committee (Mỹ)
 DVB-T: Digital Video Broadcasting- Terrestrial (Châu Âu)
 DiBEG: Digital Broadcasting Expert Group (Nhật)
1.2 Ƣu nhƣợc điểm của truyền hình số so với truyền hình tƣơng tự
1.2.1 Ƣu điểm:
Truyền hình số mặt đất
 Kỹ thuật số có sử dụng các kỹ thuật mã hóa làm tối ƣu hóa dung lƣợng cần
truyền nên máy phát số phát đƣợc vài chƣơng trình số riêng biệt trên cùng 1
kênh phát , giúp tiết kiệm chi phí đầu tƣ, vận hành.

11


 Công suất máy phát số không cần lớn nhƣ máy phát analog (nếu cùng 1 diện
phủ sóng) vì mức cuờng độ trƣờng cần ở điểm thu thấp hơn nhiều so với
tƣơng tự.
 Tránh đƣợc hiện tƣợng sóng phản xạ từ nhiều hƣớng gây nên ảnh bóng của
TV mà hệ phát analog không loại trừ đƣợc. Đối với DVB và DiBEG thì có
khả năng thu di động tốt.
 Sử dụng mã hóa kênh truyền nên có khả năng chống nhiễu, có khả năng
phát hiện và sửa lỗi tốt hơn so với truyền hình tƣơng tự.
 Chất lƣợng hình ảnh, tiếng nói thu đƣợc đẹp nét gần nhƣ ảnh, tiếng thực,
chất lƣợng âm thanh và hình ảnh khá cao.
 Dữ liệu số có khả năng lƣu trữ, sửa, mã hóa và sử dụng nhiều lần mà không
thay đổi chất lƣợng.
1.2.2 Nhƣợc điểm:
-

Truyền hình kỹ thuật số đòi hỏi thiết bị phức tạp và giá thành cao hơn so với
truyền hình tƣơng tự (chỉ cần anten và tivi). Và muốn sử dụng truyền hình số
thì ngƣời dân phải bỏ chi phí sử dụng và phí thiết bị.

1.3 Các tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất
1.3.1 Chuẩn ATSC
 Năm 1996 FCC đã chấp nhận tiêu chuẩn truyền hình số của Mỹ dựa trên tiêu
chuẩn gói dữ liệu quốc tế 188 bytes Mpeg-2. Các chỉ tiêu kỹ thuật cụ thể
đƣợc quy định bởi ATSC. ATSC cho phép 36 chuẩn video gồm cả HDTV và
SDTV với các phƣơng thức quét (xen kẽ, liên tục) và các tỷ lệ khuôn hình
khác nhau (4:3, 16:9).

 ATSC có cấu trúc dạng lớp, tƣơng thích với mô hình liên kết hệ thống mở
OSI 7 lớp của các mạng dữ liệu. Mỗi lớp ATSC có thể tƣơng thích với các
ứng dụng khác cùng lớp. ATSC sử dụng dạng thức gói MPEG-2 cho cả
video, audio và dữ liệu phụ. Các đơn vị dữ liệu có độ dài cố định phù hợp với
sửa lỗi, ghép dòng chƣơng trình, chuyển mạch, đồng bộ, nâng cao tính linh
hoạt và tƣơng thích với các dạng thức ATM.

12


 Phƣơng pháp điều chế: 8-VSB.
o Điều chế 8-VSB (Vestigial Sideband):
-

Dòng dữ liệu vào: MPEG-2 Tốc độ 19.39 Mb/s

-

Mỗi gói có 188 BYTE dữ liệu + 20 BYTE RS.

-

Dữ liệu đƣợc truyền theo từng khung (Data frame), gồm nhiều đoạn
(Data segment)

-

Mỗi đoạn dữ liệu=Symbol Đồng bộ +Symbol dữ liệu

-

Các Symbol đƣợc điều chế theo phƣơng thức nén sóng mang

-

Tín hiệu Q không mang thông tin

-

Thông tin chứa trong thành phần I (-7÷+7)

 Dung lƣợng bit: 19,39 Mbit/s.
 Trên một kênh 6 MHz có thể truyền: 1 chƣơng trình HDTV hoặc 4 chƣơng
trình SDTV.
 Nƣớc sử dụng: Mỹ, Canada, Hàn Quốc, Mexico.
 ƢU ĐIỂM CỦA ATSC:
o Ngƣỡng dƣới cho phép của tỷ số S/N tốt hơn DVB-T, 4dB(công suất nhỏ
hơn khoảng 2.5 lần).
o Dung lƣợng bit/kênh 6MHz lớn (19,3 Mb/s).
o Khả năng chống nhiễu đột biến tốt hơn DVB-T.
1.3.2 Chuẩn DVB-T
 1995 các nƣớc châu âu nghiên cứu và thử nghiệm DVB-T. Đến 2/1997 chính
thức ban hành bởi ESTI.
 DVB dùng điều chế ghép kênh phân chia tần số trực giao có mã (COFDM),
tốc độ bit tối đa 24 Mbps( dải thông 8Mhz).Điểm nổi trội nhất của COFDM
là ở chỗ dòng dữ liệu cần truyền tải dƣợc phân phối cho nhiều sóng mang
riêng biệt. Mỗi sóng mang đƣợc xử lý tại một thời điểm thích hợp và đƣợc
gọi là một “COFDM Symbol”.Do số lƣợng sóng mang lớn, mỗi sóng mang
lại chỉ truyền tải một phần của dòng bít nên chu kỳ của một biểu trƣng khá
lớn so với chu kỳ của một bít thông tin.Các sóng mang riêng biệt đƣợc điều

13


chế QPSK, 16QAM hoặc 64QAM. Tỷ lệ mã hoá thích hợp của mã sửa sai
cũng góp phần cải thiện chất lƣợng hệ thống.
 Nƣớc sử dụng: Châu Âu, Úc, Phi và một số nƣớc châu Á
 ƢU ĐIỂM CỦA DVB-T:
o Khả năng thu di động
o Khả năng chống lại phản xạ nhiều đƣờng
o Mạng đơn tần và phủ sóng lõm
o Nhiều khả năng lựa chọn thông số phù hợp cho các quốc gia, địa hình…
 Tháng 6/2008: nhóm DVB Project đã công bố phiên bản nâng cấp DVB-T2
DVB-T2 kế thừa những thành công của DVB-T với nhiều cải tiến về việc gia
tăng dung lƣợng truyền dẫn. Khả năng gia tăng dung lƣợng là một trong
những ƣu điểm chính của DVB-T2. So sánh với chuẩn truyền hình số DVB-T
hiện nay, tiêu chuẩn DVB-T2 gia tăng dung lƣợng tối thiểu 30% trong cùng
điều kiện thu sóng và sử dụng các anten thu hiện có. Tiêu chuẩn DVB-T2 đã
nhanh chóng đƣợc các nƣớc đƣa vào thử nghiệm và triển khai thực tế trong
đó có Việt Nam.
1.3.3 Chuẩn ISDB-T
 ISDB-T còn gọi là tiêu chuẩn DiBEG của Nhật Bản ban hành năm 1997, sử
dụng kỹ thuật ghép kênh đoạn dải tần BTS (Band Segmened) – OFDM và
cho phép sử dụng các phƣơng thức điều chế tín hiệu số khác nhau đối với
từng đoạn dữ liệu nhƣ QPSK, DQPSK, 16 QAM hoặc 64 QAM
 ISDB-T sử dụng tiêu chuẩn mã hoá MPEG-2 trong quá trình nén và ghép
kênh. Hệ thống sử dụng phƣơng pháp ghép đa tần trực giao OFDM cho phép
truyền đa chƣơng trình phức tạp với các điều kiện thu khác nhau, truyền dẫn
phân cấp, thu di động v.v... có thể sử dụng cho các kênh truyền 6, 7 và 8MHz.
o Sử dụng kỹ thuật BST-OFDM (Band Segmented OFDM).

o

Sử dụng phƣơng pháp điều chế số khác với từng đoạn dữ liệu: QPSK,
16 QAM, 64QAM.

o

Tín hiệu truyền đi gồm 13 khối OFDM, mỗi khối có dải phổ: 432 KHz.

14


o

Độ rộng kênh RF: 6 MHz (7 hoặc 8).

o

Trên thực tế là một biến thể của DVB-T.

 Nƣớc sử dụng: Nhật Bản
 Ƣu điểm của DiBEG:
o Một số những điểm ƣu việt của DVB-T.
o Tính mềm dẻo của hệ thống.
1.4 Sơ lƣợc lộ trình số hóa và xu hƣớng phân bổ tần số tại Việt nam
1.4.1 Xu hƣớng số hóa truyền hình tại Việt Nam
Truyền hình số mặt đất ra đời và đã nhanh chóng khẳng định đƣợc vị thế trên thị
trƣờng. Chính vì những ƣu điểm vƣợt trội của truyền hình số mà hầu hết các nƣớc
trên thế giới trong đó có Việt Nam đã đƣa ra lộ trình số hóa truyền hình số mặt đất
và ngƣng phát sóng truyền hình tƣơng tự. Căn cứ Quyết định 2451/QĐ-TTg ngày

27 tháng 12 năm 2011 của Thủ tƣớng Chính phủ phê duyệt “Đề án số hóa truyền
dẫn, phát sóng truyền hình mặt đất đến năm 2020”.
Mục tiêu của quá trình số hóa:
- Chuyển đổi hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình mặt đất từ công nghệ
tƣơng tự sang công nghệ số (sau đây gọi là số hóa truyền dẫn, phát sóng truyền hình
mặt đất) theo hƣớng hiện đại, hiệu quả, thống nhất về tiêu chuẩn và công nghệ
nhằm nâng cao chất lƣợng dịch vụ, tăng số lƣợng kênh chƣơng trình, nâng cao hiệu
quả sử dụng tần số truyền hình, đồng thời giải phóng một phần tài nguyên tần số để
phát triển các dịch vụ thông tin di động và vô tuyến băng rộng.
- Mở rộng vùng phủ sóng truyền hình số mặt đất nhằm phục vụ tốt nhiệm vụ
phát triển kinh tế, văn hóa, xã hội, cung cấp các dịch vụ truyền hình đa dạng, phong
phú, chất lƣợng cao, phù hợp với nhu cầu và thu nhập của ngƣời dân đảm bảo thực
hiện tốt nhiệm vụ chính trị, quốc phòng an ninh của Đảng và nhà nƣớc.
- Hình thành và phát triển thị trƣờng truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt
đất nhằm thu hút nguồn lực của xã hội để phát triển hạ tầng kỹ thuật truyền hình,
trên cơ sở đảm bảo sự quản lý thống nhất, có hiệu quả của Nhà nƣớc.

15


- Tạo điều kiện để tổ chức và sắp xếp lại hệ thống các đài phát thanh, truyền
hình trên phạm vi cả nƣớc theo hƣớng chuyên môn hóa, chuyên nghiệp.
1.4.2 Tích hợp thiết bị thu truyền hình số vào tivi
Đề án số hóa truyền hình mặt đất đặt mục tiêu tới năm 2020 sẽ phủ sóng để
truyền dẫn các kênh chƣơng trình phục vụ nhiệm vụ chính trị tới 80% dân cƣ. Ngoài
ra, 100% các hộ gia đình có máy thu hình trên cả nƣớc xem đƣợc truyền hình số
bằng các phƣơng thức khác nhau. Bộ TTTT yêu cầu các đơn vị cung cấp truyền
hình không đƣợc khóa mã kênh truyền hình quảng bá khi triển khai số hóa truyền
dẫn, phát sóng truyền hình mặt đất, các đơn vị cung cấp dịch vụ không đƣợc khóa
mã các kênh truyền hình thiết yếu, phục vụ thông tin chính trị, xã hội.

Nhƣ vậy, khi phát sóng truyền hình tƣơng tự (Analog), các máy thu hình hiện nay
(bắt sóng truyền hình bằng ăng-ten) sẽ không thu đƣợc tín hiệu truyền hình nữa và
phải lắp thêm đầu thu hình số mặt đất.
Ban chỉ đạo Đề án số hóa truyền hình mặt đất (Bộ TTTT) đã thống nhất áp dụng
phiên bản tiêu chuẩn DVB-T2 cho truyền hình số mặt đất Việt Nam và lộ trình tích
hợp thiết bị thu truyền hình số mặt đất vào máy thu hình sản xuất và nhập khẩu để
sử dụng tại thị trƣờng trong nƣớc.
Theo đó, tất cả các máy thu hình có kích thƣớc màn hình trên 32 inchs phải tích
hợp thiết bị thu truyền hình số mặt đất kể từ ngày 1/4/2014, và kể từ ngày 1/4/2015
sẽ áp dụng với tất cả các máy thu hình.
1.4.2 Định hƣớng quy hoạch
1.4.2.1 Băng tần VHF (174-230)MHz:
a) Băng tần (174-230) MHz: Tạm thời dành cho hệ thống truyền hình số mặt
đất và truyền hình tƣơng tự hiện hành. Dịch vụ truyền hình số mặt đất di động, phát
thanh số đƣợc sử dụng băng tần này.
b) Các kênh truyền hình tƣơng tự trong băng tần này đƣợc giải phóng theo lộ
trình số hóa, theo điều kiện thực tế có thể đƣợc ƣu tiên sử dụng tại các khu vực lân
cận, thay thế cho một số kênh truyền hình tƣơng tự băng tần UHF nhằm sử dụng
băng tần UHF cho triển khai truyền hình số mặt đất ổn định lâu dài.

16


1.4.2.2 Băng tần UHF (470-806) MHz:
a) Dải tần (470-694) MHz (các kênh UHF 21-48): Dành cho các hệ thống truyền
hình số mặt đất tiêu chuẩn DVB-T và các phiên bản tiếp theo sử dụng ổn định lâu
dài.
b) Dải tần (694-790) MHz (các kênh UHF 49-60): Sử dụng tạm thời cho hệ
thống truyền hình tƣơng tự và truyền hình số mặt đất, chuyển đổi kênh tần số theo
lộ trình số hoá và các quy hoạch tần số có liên quan.

c) Không triển khai thêm máy phát sóng truyền hình mặt đất sử dụng các kênh
UHF 61,62 thuộc dải tần (790-806)MHz, ngừng sử dụng hai kênh này để giải phóng
băng tần ngay khi ấn định đƣợc kênh tần số thay thế

17


CHƢƠNG 2: MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ ANTEN VÀ
ANTEN VI DẢI
2.1 Một số kiến thức cơ bản về anten
2.1.1 Mục đích, chức năng, nhiệm vụ của anten
Việc truyền năng lƣợng điện từ trong không gian có thể đƣợc thực hiện theo hai
cách:
- Dùng các hệ truyền dẫn: Nghĩa là các hệ dẫn sóng điện từ nhƣ đƣờng dây
song hành, đƣờng truyền đồng trục, ống dẫn sóng kim loại hoặc điện môi
v.v…Sóng điện từ truyền lan trong các hệ thống này thuộc loại sóng điện từ ràng
buộc.
- Bức xạ sóng ra không gian: Sóng sẽ đƣợc truyền đi dƣới dạng sóng điện từ
tự do.
Thiết bị dùng để bức xạ sóng điện từ hoặc thu nhận sóng từ không gian bên
ngoài đƣợc gọi là anten.
Anten là bộ phận quan trọng không thể thiếu đƣợc của bất kỳ hệ thống vô tuyến
điện nào.
Trong thông tin không dây anten làm nhiệm vụ bức xạ và hấp thụ sóng điện từ.
Nó đƣợc sử dụng nhƣ một bộ chuyển đổi sóng điện từ từ các hệ truyền dẫn định
hƣớng sang môi trƣờng không gian tự do.
Anten sử dụng trong các hệ mục đích khác nhau thì có những yêu cầu khác nhau.
Với phát thanh - truyền hình làm nhiệm vụ quảng bá thông tin thì anten phát thực
hiện bức xạ đồng đều trong mặt phẳng ngang của mặt đất để cho các đài thu ở các
hƣớng bất kỳ đều có thể thu đƣợc tín hiệu của đài phát. Trong thông tin mặt đất

hoặc vũ trụ, thông tin chuyển tiếp vô tuyến điều khiển thì yêu cầu anten phát bức xạ
với hƣớng tính cao...
2.1.2 Cấu trúc chung của hệ anten
Một hệ truyền thông tin không dây đơn giản thƣờng bao gồm các khối cơ bản:
máy phát – anten phát – anten thu – máy thu. Đƣờng truyền dẫn sóng điện từ giữa

18


máy phát và anten phát cũng nhƣ giữa máy thu và anten thu đƣợc gọi là Fide
(Feeder).
Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trong các lĩnh vực thông
tin, nhận dạng, rađa điều khiển v.v…cũng đòi hỏi anten không chỉ đơn thuần làm
nhiệm vụ bức xạ hay thu sóng điện từ mà còn tham gia vào quá trình gia công tín
hiệu. Trong trƣờng hợp tổng quát, anten cần đƣợc hiểu là một tổ hợp bao gồm nhiều
hệ thống; trong đó chủ yếu nhất là hệ thống bức xạ hoặc cảm thụ sóng, bao gồm các
phần tử anten (dùng để thu hoặc phát), hệ thống cung cấp tín hiệu đảm bảo việc
phân phối năng lƣợng cho các phần tử bức xạ với các yêu cầu khác nhau (trƣờng
hợp anten phát), hoặc hệ thống gia công tín hiệu (trƣờng hợp anten thu). Sơ đồ
chung của hệ thống vô tuyến điện cùng với thiết bị anten nhƣ sau:

Hệ thống
cung cấp
tín hiệu

Hệ thống
bức xạ

Hệ thống
cảm thụ

bức xạ

Anten phát
Máy phát

Hệ thống
gia công
tín hiệu
Anten thu

Thiết bị
điều chế

Thiết bị
xử lý tin

Máy thu

Hệ thống thu

Hệ thống phát

Hình 2.1 Cấu trúc chung của hệ thống anten
2.1.3 Các thông số đặc trƣng của anten
2.1.3.1 Trường bức xạ
Để khảo sát đặc tính trƣờng của dòng, ta thƣờng chia không gian khảo sát làm
hai khu vực chính: trường gần và trường xa.

19

Trường gần là miền không gian bao quanh hệ thống dòng, có bán kính r khá nhỏ
so với bƣớc sóng (r << λ). Thừa số pha của trƣờng trong khu vực này là:

e

ikr

e

i

2r



1

(2.1)

Khi đó có thể bỏ qua sự chậm pha của trƣờng ở điểm khảo sát so với nguồn,
tƣơng tự nhƣ trƣờng hợp trƣờng chuẩn tĩnh.
Năng lƣợng của trƣờng gần có tính dao động. Năng lƣợng này trong một phần tƣ
chu kỳ đầu thì dịch chuyển từ nguồn trƣờng ra không gian xung quanh và trong
phần tƣ chu kỳ tiếp theo lại dịch chuyển ngƣợc trở lại, giống nhƣ sự trao đổi năng
lƣợng trong một mạch dao động. Vì vậy trƣờng ở khu gần còn đƣợc gọi là trường
cảm ứng, và khu gần đƣợc gọi là khu cảm ứng.
Trường xa là miền không gian bao quanh hệ thống dòng, có bán kính r khá lớn
so với bƣớc sóng (r >> λ). Khi ấy ta không thể bỏ qua sự chậm pha của trƣờng ở
điểm khảo sát. Điện trƣờng và từ trƣờng của khu xa luôn đồng pha nhau, do đó

năng lƣợng bức xạ đƣợc dịch chuyển từ nguồn vào không gian xung quanh. Trƣờng
ở khu vực này có đặc tính sóng lan truyền nên trƣờng xa còn đƣợc gọi là khu sóng,
hay khu bức xạ. Khi khảo sát các bài toán bức xạ thì chúng ta thƣờng chỉ quan tâm
đến trƣờng xa.
Ta có thể rút ra một số tính chất tổng quát của trƣờng ở xa trong không gian tự do
của một hệ thống nguồn hỗn hợp nhƣ sau:
- Trƣờng bức xạ có dạng sóng chạy, lan truyền từ nguồn ra xa vô tận. Biên độ
trƣờng suy giảm tỷ lệ nghịch với khoảng cách.
- Vectơ điện tích và từ trƣờng có hƣớng vuông góc với nhau và vuông góc với
hƣớng truyền lan. Sóng bức xạ thuộc loại sóng điện-từ ngang.
- Sự biến đổi của cƣờng độ điện tích và từ trƣờng trong không gian (khi R không
đổi) đƣợc xác định bởi tổ hợp các hàm bức xạ G e (  ,  ) và G m (  ,  ) . Các hàm số
này phụ thuộc vào phân bố dòng điện và dòng từ trong không gian của hệ thống bức
xạ. Trong trƣờng hợp tổng quát chúng là các hàm phức số.

20


2.1.3.2 Đặc tính định hướng của trường bức xạ
a) Đồ thị phƣơng hƣớng biên độ và pha
Gọi hàm số đặc trƣng cho sự phụ thuộc của cƣờng độ trƣờng bức xạ theo hƣớng
khảo sát, ứng với khoảng cách R không đổi, là hàm phƣơng hƣớng của hệ thống
bức xạ và kí hiệu là f ( ,  ) .
Trong trƣờng hợp tổng quát, hàm phƣơng hƣớng là hàm vectơ phức, bao gồm các
thành phần theo  và  :

f ( , )  f ( , )i  f ( , )i  i fmei arg f  i fme

i arg f

(2.2)

Biên độ của các hàm phƣơng hƣớng có quan hệ với phân bố biên độ của các thành
phần trƣờng, còn argument có quan hệ với phân bố pha của trƣờng trên một mặt cầu
có bán kính R, tâm đặt tại gốc tọa độ.
b) Hàm phƣơng hƣớng biên độ
Nếu định nghĩa hàm phƣơng hƣớng biên độ là hàm số biểu thị quan hệ tƣơng đối
của biên độ cƣờng độ trƣờng bức xạ theo các hƣớng khảo sát khi R không đổi, thì
nó chính là biên độ của hàm phƣơng hƣớng phức. Trong trƣờng hợp tổng quát, biên
độ của hàm phƣơng hƣớng có thể là các hàm có dấu biến đổi khi  ,  thay đổi. Do
đó hàm phƣơng hƣớng biên độ đƣợc định nghĩa cụ thể hơn là môđun của hàm
phƣơng hƣớng phức. Nhƣ vậy, hàm phƣơng hƣớng biên độ của trƣờng tổng sẽ là:

f ( , )  f m ( , ) (chỉ số m là kí hiệu biên độ của hàm bức xạ)

(2.3)

Giản đồ phƣơng hƣớng của anten đƣợc định nghĩa là một đồ thị không gian biểu thị
sự biến đổi tƣơng đối của biên độ cƣờng độ trƣờng. Giản đồ phƣơng hƣớng xét theo
phƣơng diện hình học, là một mặt đƣợc vẽ bởi đầu mút của vectơ có độ dài bằng giá
trị của hàm phƣơng hƣớng f  ,  ứng với các góc (θ,φ) khác nhau.
Có nhiều cách khác nhau để biểu thị đặc tính phƣơng hƣớng không gian của trƣờng
bức xạ, cụ thể là:
- Biểu diễn 3-D: Giản đồ phƣơng hƣớng đƣợc thiết lập bằng cách lấy một mặt cầu
bao bọc nguồn bức xạ. Tâm của mặt cầu đƣợc chọn trùng với gốc của hệ tọa độ cầu.

21


Khi ấy, mỗi điểm cƣờng độ trƣờng đo đƣợc trên mặt cầu sẽ tƣơng ứng với một cặp

giá trị nhất định của tọa độ góc (θ,φ).
 = 0o

 = 90o
 = 90o

 = 270o

 = 90o
 = 90o
 = 0o
 = 180o

Hình 2.2 Bản đồ hướng tính không gian trong mặt phẳng theo tọa độ  , 
- Biểu diễn 2-D trong mặt phẳng E và H: Ngoài cách biểu diễn 3-D nhƣ trên, giản
đồ phƣơng hƣớng còn đƣợc biểu diễn bởi 2 đồ thị 2-D trong mặt phẳng E và mặt
phẳng H. Giản đồ phƣơng hƣớng 3-D có thể đƣợc xây dựng từ hai giản đồ 2-D này.
Để có đƣợc giản đồ bức xạ 2-D, hệ anten đƣợc đo giản đồ phƣơng hƣớng trong hai
mặt phẳng E và H của anten (mặt phẳng cắt). Mặt phẳng cắt thu đƣợc bằng cách giữ
nguyên một đại lƣợng θ hoặc ф và thay đổi đại lƣợng còn lại.
- Biểu diễn dưới dạng các đường đẳng mức: Giản đồ phƣơng hƣớng còn có thể
biểu diễn bởi các đƣờng cong đẳng mức của cƣờng độ trƣờng. Các đƣờng cong này
là các đƣờng khép kín. Cực đại của giản đồ phƣơng hƣớng và của các múi phụ đƣợc
biểu thị bởi các dấu chấm trên mặt cầu. Khi đem chiếu phần mặt cầu có các đƣờng
đẳng trị nói trên lên mặt phẳng ta sẽ nhận đƣợc giản đồ phƣơng hƣớng của trƣờng
bức xạ.
Tuy nhiên, khi biểu diễn giản đồ phƣơng hƣớng, cần phải chọn các mặt phẳng cắt
sao cho nó phản ánh đƣợc đầy đủ nhất đặc tính phƣơng hƣớng của hệ thống bức xạ:

22

- Khi giản đồ phƣơng hƣớng có dạng tròn xoay thì có thể chọn mặt cắt là
mặt phẳng đi qua trục đối xứng của đồ thị.
- Khi giản đồ phƣơng hƣớng có dạng phức tạp hơn thì mặt cắt thƣờng đƣợc
chọn là hai mặt phẳng vuông góc với nhau và đi qua hƣớng cực đại của giản đồ
phƣơng hƣớng. Hƣớng trục của hệ tọa độ có thể chọn tùy ý nhƣng thƣờng đƣợc
chọn sao cho thích hợp với dạng của giản đồ phƣơng hƣớng. Nếu giản đồ phƣơng
hƣớng có trục đối xứng thì tốt nhất nên chọn trục đó làm trục tọa độ, còn không thì
chọn hƣớng cực đại của giản đồ phƣơng hƣớng.
Giản đồ phƣơng hƣớng 2-D có thể biểu diễn trong hệ toạ độ cực hoặc hệ toạ độ
vuông góc:
- Hệ toạ độ cực thƣờng đƣợc sử dụng để vẽ giản đồ anten có độ định hƣớng
không cao. Định dạng này đặc biệt hữu dụng để quan sát phân bố công suất trong
không gian.
- Hệ tọa độ vuông góc đƣợc sử dụng để biểu thị giản đồ phƣơng hƣớng hẹp
một cách chi tiết. Trƣờng hợp này biên độ tín hiệu nằm trên trục y và góc nghiêng
nằm trên trục x. Khi đó các giá trị của |fθ| hoặc |fφ| có thể đƣợc biểu thị theo thang tỉ
lệ thông thƣờng hay theo thang logarit.
Để thuận tiện cho việc thiết lập và phân tích các giản đồ phƣơng hƣớng, ta
thƣờng dùng giản đồ phƣơng hƣớng chuẩn hóa. Về mặt toán học, hàm phƣơng
hƣớng chuẩn hóa là hàm hƣớng chia cho giá trị cực đại của môđun (lấy giá trị tuyệt
đối).
Dƣới đây là ví dụ về giản đồ phƣơng hƣớng chuẩn hoá trong hệ tọa độ cực và hệ tọa
độ vuông góc:

23


Hình 2.3 Giản đồ phương hướng chuẩn hóa trong hệ tọa độ cực

Hình 2.4 Giản đồ phương hướng chuẩn hóa trong hệ tọa vuông góc
Để so sánh giản đồ phƣơng hƣớng của các anten khác nhau, ta đƣa ra khái niệm
độ rộng của giản đồ phương hướng. Độ rộng của giản đồ phƣơng hƣớng đƣợc định
nghĩa là góc giữa hai hƣớng, mà theo hai hƣớng đó cƣờng độ trƣờng hoặc công suất
bức xạ giảm đến một giá trị nhất định. Thƣờng thì độ rộng của giản đồ phƣơng
hƣớng đƣợc xác định ở hai mức:

24


- Độ rộng của giản đồ phương hướng theo mức không là góc giữa hai hƣớng mà
theo đó cƣờng độ trƣờng bức xạ bắt đầu giảm đến không.
- Độ rộng của giản đồ phương hướng theo mức nửa công suất (-3dB) là góc giữa
hai hƣớng mà theo đó công suất bức xạ giảm đi một nửa so với hƣớng cực đại (ứng
với cƣờng độ trƣờng giảm đi 2 lần).
c) Hàm phƣơng hƣớng pha
Đặc tính phương hướng pha của anten biểu thị trong các hàm số arg f  và
arg f  của công thức (1.3). Ở đây, arg f  và arg f  chỉ biểu thị pha của hàm

phƣơng hƣớng, còn pha của các thành phần vectơ trƣờng tại điểm khảo sát đƣợc xác
định bởi:

   arg f   kR

(2.4a)

   arg f   kR

(2.4b)

Với k là hệ số truyền sóng và R là khoảng cách từ điển khảo sát tới anten.
1.1.3.3 Đặc tính phân cực của trường bức xạ
Ta đã biết ba đặc tính cơ bản của trƣờng bức xạ là đặc tính phƣơng hƣớng biên
độ, đặc tính phƣơng hƣớng pha và đặc tính phân cực. Ở phần này ta sẽ xem xét về
đặc tính phân cực của trƣờng bức xạ.
Biên độ phức của vectơ điện trƣờng đƣợc xác định bằng công thức:

 ik e ik R
E
[ f  i  f  i ]
4 R

(2.5)

Giả thiết theo một hƣớng nào đấy hàm số f   0 , nghĩa là theo hƣớng đó vectơ điện
trƣờng chỉ có thành phần duy nhất hƣớng theo i . Ta nói, theo hƣớng này điện
trƣờng phân cực thẳng. Nếu theo một hƣớng khác có f   0 thì điện trƣờng theo
hƣớng đó cũng phân cực thẳng nhƣng vectơ điện trƣờng hƣớng theo i .
Nếu ở hƣớng nào đó mà cả hai hàm số f  và f  đều khác không, còn argument của
chúng bằng nhau thì vectơ E sẽ có hai thành phần theo hƣớng i và i . Nhƣng vì

25