ANTEN&TRUYỀN SÓNG

Khi đọc qua tài liệu này, nếu phát hiện sai sót hoặc nội dung kém chất lượng
xin hãy thông báo để chúng tôi sửa chữa hoặc thay thế bằng một tài liệu cùng
chủ đề của tác giả khác. Tài li u này bao g m nhi u tài li u nh có cùng ch
đ bên trong nó. Ph n n i dung b n c n có th n m gi a ho c cu i tài li u
này, hãy s d ng ch c năng Search đ tìm chúng.
Bạn có thể tham khảo nguồn tài liệu được dịch từ tiếng Anh tại đây:
/>
Thông tin liên hệ:
Yahoo mail:
Gmail:


Telecommunications Program

ANTEN
&
TRUYỀN SÓNG

Dương Hiển Thuận
Mobile: 0918486000
E-mail:
1


Telecommunications Program

Mục đích:
Tìm hiểu các đặc điểm, tính chất cũng như ảnh hưởng của môi
trường vô tuyến đối với các mạng không dây (wireless), bản chất và
các thông số cơ bản của anten.
Nội dung:

- Truyền sóng: các khái niệm, công thức cơ bản trong truyền
sóng, đặc điểm của sóng truyền lan trong môi trường tầng đối lưu và
tầng điện ly.
- Anten : nguyên lý bức xạ, các thông số và đặc tính cơ bản
của anten, một số anten thường gặp và anten thông minh
Yêu cầu:
- Hiểu rõ về bản chất của sóng điện từ.
- Hiểu bản chất của kỹ thuật siêu cao tần
- Hiểu kỹ tóan học (giải tích và hình học)
2
- Hiểu về xác suất, thống kê


Telecommunications Program

Tài liệu tham khảo:
[1] Antenna and Radiowave Propagation – Robert E. Collin – McGraw Hill 1986.
[2] Lý thuyết và kỹ thuật Anten – GS TS Phan Anh – Nhà xuất bản khoa học và kỹ
thuật Hà Nội – 1997.
[3] Antenna – John D. Kraus – McGraw Hill
[4] Antenna theory analysis and design – Constantine A. Balanis – Jhon Wiley &
Sons – 1997

3


Telecommunications Program

+
+

+
+
+
+

+
+
+

Vấn đề thi cử:
Thi Viết (90 phút)
Thi giữa kỳ (không báo trước) được tính vào cuối kỳ (tỷ lệ theo qui
định)
Nhiều đề (được xem tất cả các loại tài liệu)
Tuyệt đối không được trao đổi khi thi (-2đ/lần)
Trong khi thi tài liêu ai nấy dùng, không được mượn bút, máy tính,
bút xóa,…
Khi hết giờ làm bài phải xếp gọn bài thi và không được viết bất cứ
nội dung gì (nếu bài thi không được xếp gọn hoặc còn chép nội
dung gì thì sẽ được cộng -2 điểm)
Không thi lần 3, đề thi lần 2 ở mức độ bằng hoặc khó hơn đề thi lần 1
Trong giờ học: điện thọai di động tắc họăc để chế độ rung
Mọi thắc mắc trao đổi trực tiếp qua email
4


Telecommunications Program

Giới thiệu: Hệ thống viễn thơng (Telecommunication system)
Nguồn

Mã Hóa
Nguồn

Mã Hóa
Kênh

+ 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

Máy Phát
Tx

• Wire (twisted pair)
• Coaxial cable

Kênh Truyền

Nhiễu.

Đích
Giải Mã
Nguồn

Giải Mã
Kênh

Máy Thu
Rx

• Fiber optics
• Free space (wireless)
5


Telecommunications Program

Truyền sóng

+ Môi trường truyền sóng
- Đất
- Khí quyển
Tầng đối lưu
Tầng bình lưu
Tầng điện ly
- Không gian giữa các hành tinh
+ Phân loại sóng điện từ
- Theo đặc tính điện-từ
- Theo băng sóng
- Theo phương thức truyền sóng

Điện ly
Bình lưu

Đối lưu
Đất

12 ÷ 60
10 ÷ 12

60 ÷ 20.000

6


Telecommunications Program

Truyền sóng
- Theo đặc tính điện-từ
E
không có E hay H theo
hướng truyền sóng

H

TEM
(Transverse Electromagnetic)

E
H

có E (nhưng không có H)
theo hướng truyền sóng

TM
(Transverse magnetic)

có H (nhưng không có E)
theo hướng truyền sóng

TE
(Transverse electric)

E
H

7


Telecommunications Program

Truyền sóng
- Phân cực sóng điện từ: thể hiện phương của véc tơ cường độ điện
trường dọc theo phương truyền sóng hay xét sự thay đổi phương
hướng của véc tơ cường độ điện trường theo thời gian

E2=E2mcos(wt +ϕ2)

E

E1=E1mcos(wt +ϕ1)

8

Telecommunications Program

Truyền sóng

ϕ1 − ϕ2 = ± kπ

ϕ 1 − ϕ 2 = ( 2 k + 1)π

2

E1m = E 2 m
9


Telecommunications Program

Truyền sóng

10


Telecommunications Program

Truyền sóng

11


Telecommunications Program

Truyền sóng
- Theo băng sóng

12


Telecommunications Program

Truyền sóng

-Theo phương thức truyền sóng:

Ionosphere
(80 - 720 km)
Sky wave
Mesosphere
(50 - 80 km)
Stratosphere
(12 - 50 km)

Space wave
Ground wave
T

itt
m
s
n
ra

er

Rece
iv

Earth

er

Troposphere
(0 - 12 km)
13


Telecommunications Program

Truyền sóng
-Theo phương thức truyền sóng
+ Sóng đất (ground wave): sóng vô tuyến truyền là là mặt đất,
thường được phân cực đứng, thay đổi nhiều với đất có ảnh hưởng
lớn, đất có tính dẫn điện càng cao thì suy hao càng nhiều, truyền
tốt trên mặt nước, tần số càng tăng thì suy hao tăng không tốt với
những sóng có tần số lớn hơn 2MHz, độ tin cậy cao không bị ảnh
hưởng bởi sự thay đổi thời tiết trong ngày, mùa. Thường được
dùng trong vô tuyến hàng hải

14

Telecommunications Program

Truyền sóng
-Theo phương thức truyền sóng
+ Sóng không gian (space wave): sóng gồm những tia đến trực tiếp
và những tia gián tiếp. Tia trực tiếp giới hạn bởi chiều cao anten,
độ cong mặt đất, khoảng cách tuyến thường phải nhỏ hơn 80% tầm
nhìn thẳng

15


Telecommunications Program

Truyền sóng
-Theo phương thức truyền sóng
+ Sóng trời (sky wave): sóng phản xạ từ tầng điện ly, có thể truyền
từ anten phát đến anten thu bằng phản xạ ở tầng điện ly và mặt đất
nhiều lần, thường sử dụng ở băng tần HF

16


Telecommunications Program

Truyền sóng
- Các hiện tượng trong tuyền
sóng
+ Phản xạ (Reflection): hiện
tượng phản xạ xuất hiện khi

tia sóng gặp mặt chắn dẫn có
kích thước so sánh được với
bước sóng như các bề mặt
kim loại hay mặt đất, hệ số
phản xạ là tỷ số giữa tia
phản xạ và tia tới luôn nhỏ
hơn 1. Nếu mặt phản xạ dẫn
hòan tòan thì hệ số phản xạ
bằng 1
17


Telecommunications Program

Truyền sóng
- Các hiện tượng trong
tuyền sóng
+ Khúc xạ
(Refraction): hiện
tượng khúc xạ xuất
hiện khi tia sóng
truyền từ một môi
trường này sang
một môi trường
khác. Lúc này tia
sóng tuân theo định
luật Snell
18

Telecommunications Program

Truyền sóng

n1 sin θ1 = n2 sin θ 2
với:

n = µr ε r

εr2
sin θ1
=
sin θ 2
ε r1
19


Telecommunications Program

Truyền sóng
- Các hiện tượng trong tuyền sóng
+ Nhiễu xạ (Diffration): hiện tượng nhiễu xạ xuất hiện tại cạnh chắn
của vật thể có kích thước có thể so sánh được với bước sóng, tia sóng
bị uống cong theo độ cong của bề mặt vật chắn

20


Telecommunications Program

Truyền sóng
- Các hiện tượng trong tuyền sóng
+ Nhiễu xạ bờ sắc (Knife Edge - Diffration):

21


Telecommunications Program

Truyền sóng
- Các hiện tượng trong tuyền sóng
+ Tán xạ (scattering): hiện tượng tán xạ xuất hiện khi tia sóng gặp
vùng bất đồng nhất hay các vật thể có kích thước bé hơn nhiều so với
bước sóng

22


Telecommunications Program

Truyền sóng
- Các hiện tượng trong tuyền sóng
+ Đa đường (Multipath): hiện tượng đa đường do tín hiệu từ nguồn
phát đến máy thu đi theo nhiều đường khác nhau do các hiện tượng
phản xạ, tán xạ, nhiễu xạ, khúc xạ, truyền thẳng. Tín hiệu thu được là
tập hợp của nhiều tín hiệu nên có thể làm cho tín hiệu có biên độ thay
đổi liên tục theo thời gian và không gian
Building

Direct Signal

Reflected Signal

hb
Diffracted
Signal

Transmitter

d

hm
23

Receiver


Telecommunications Program

Truyền sóng
+ Truyền sóng trong không gian tự do – công thức cơ bản
- Nguồn bức xạ vô hướng (isotropic radiator) là một anten bức
xạ sóng điện từ ra không gian tự do bằng nhau theo mọi hướng
- Nguồn bức xạ đẳng hướng (omnidirectional radiator) là một
anten bức xạ sóng điện từ đều trong một mặt phẳng nào đó
- Nguồn bức xạ có hướng (directional radiator) là một anten
bức xạ sóng điện từ tập trung vào một hướng nhất định nào đó

High gain
directional

Isotropic

Dipole

24