Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
5 Kết quả mô phỏng

5 Kết quả mô phỏng

Tải bản đầy đủ - 0trang

Hình 3. 7 Bức xạ 3D và 2D của anten ban đầu

 Theo giản đồ 3D:

-



Hiệu suất bức xạ (dB): -1,651



-



Hiệu suất bức xạ tổng (dB): -1,870



-



Độ lợi (dB): 4,356



 Theo giản đồ cực:

-



Cường độ búp sóng chính (dBi): 5,98



-



Hướng búp chính: 10



-



HPBW: 96,7



Hình 3. 8 Tham số VSWR của anten vi dải



Tỉ số sóng đứng VSWR đạt giá trị thấp nhất 1,447 tại tần số 5,25 GHz cho

thấy tỉ số VSWR là chấp nhận được và phối hợp trở kháng tại tần số này là tốt nhất.

Anten sau khi kết hợp cấu trúc DGS và nâng độ dày chất nền thu được các

kết quả sau:



: h=2,2 mm

: h=2,6 mm



Hình 3. 9 Anten với độ dày chất nền thay đổi h=2,2 mm và h=2,6mm

Có thể thấy anten được nâng độ dày chất nền cho hiệu quả băng thông và

tham số S11 tốt hơn nhưng giá trị tần số cộng hưởng lại giảm khá nhiều ảnh hưởng

đến hoạt động của anten, đồ án khảo sát anten với độ dày chất nền không đổi và cấu

trúc DGS thay đổi:



Hình 3. 10 Anten với DGS ở dưới giữ nguyên độ dày h



Hình 3. 11 Anten với DGS ở bên trái patch và giữ nguyên độ dày h

Có thể thấy rằng việc sử dụng cấu trúc DGS giúp cải thiện băng thông và tần

số cộng hưởng của anten khơng có sự chênh lệch nhiều, đó đó đồ án kết hợp

phương pháp tăng độ dày chất nền và sử dụng cấu trúc DGS để đạt được băng thông

hiệu quả hơn.

Kết quả mô phỏng của anten vi dải sau khi cải thiện băng thông sử dụng tăng

độ dày chất nền kết hợp cấu trúc DGS được thể hiện như sau:



Hình 3. 12 Tham số S11 của anten vi dải sau cải thiện băng thông

Tại tần số 5,2009 GHz, hệ số phản xạ S 11 đạt giá trị -44,743 dB, việc phối

hợp trở kháng của anten là khá tốt ở tần số đó.

Băng thơng cuả anten ten tần số cộng hưởng 5.2009 GHz tại S11 = -10 db là:

5,3104-5,093 = 0,2174 (GHz) = 217,4(MHz).



Hình 3. 13 Đồ thị bức xạ và hiệu suất của anten vi dải dạng 3D và trong mặt

phẳng E sau khi cải thiện băng thông

 Theo giản đồ 3D:

-



Hiệu suất bức xạ (dB): -2,685



-



Hiệu suất bức xạ tổng (dB): -2,828



-



Độ lợi (dB): 3,272



 Theo giản đồ cực:

-



Cường độ búp sóng chính (dBi): 5,95



-



Hướng búp chính: 14



-



HPBW: 91



Hình 3. 14 Tham số VSWR của anten vi dải sau khi cải thiện băng thông



Tỉ số sóng đứng VSWR đạt giá trị thấp nhất 1,020 tại tần số 5,25 GHz cho

thấy tỉ số VSWR là chấp nhận được và phối hợp trở kháng tại tần số này là tốt nhất.

3.6



Đánh giá

Từ các kết quả trên đồ án đã tổng kết lại bảng đánh giá các thông số của



anten vi dải ban đầu và anten sau khi được cải thiện băng thông như sau:

Bảng 5 So sánh các thông số của anten vi dải ban đầu và anten cải thiện

băng thông

Các thông số



Anten ban đầu



Anten sau khi cải thiện



Băng thông -10dB (MHz)



120,5



217,4



S11 (dB)



-14,748



-44,743



VSWR



1,447



1,020



Độ định hướng (dBi)



5,98



5,95



Độ lợi (dB)



4,356



3,272



Các thơng số ta có thể thấy được cải thiện đáng kể, đặc biệt là băng thông,

cải thiện gấp 1,804 lần. Khoảng mở băng thông từ 5,1869 - 5,3074GHz đến 5,093

-5,3104 GHz.

3.7



Kết luận chương

Trong chương này, đã tính tốn các thơng số kích thước anten, mơ phỏng một



anten vi dải hoạt động ở dải tần 5,25 GHz bằng phần mềm CST. Các kết quả phù

hợp với lý thuyết, việc sử dụng phương pháp kết hợp DGS trên mặt phẳng đất và

tăng độ dày chất đem lại hiệu quả tốt, băng thông được cải thiện đáng kể, đạt được

yêu cầu đặt ra.



KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI

 Kết luận



Trong thời gian nghiên cứu và thực hiện đồ án với sự giúp đỡ tận tình của cơ

giáo Hồng Thị Phương Thảo, đồ án được hoàn thành đúng thời gian quy định và đã

tìm hiểu tổng quan về anten vi dải đặc biệt là anten vi dải chữ nhật được sử dụng để

thiết kế, khảo sát được ưu nhược điểm của anten vi dải và các phương pháp mở

rộng băng thông của anten vi dải, đưa ra phương pháp thiết kế anten vi dải. Đồng

thời đồ án này đã thực hiện việc thiết kế và mô phỏng anten vi dải hình chữ nhật kết

hợp cấu trúc DGS bằng phần mềm CST, đưa ra kết quả mô phỏng của anten hoạt

động ở tần số cộng hưởng 5,25 GHz, so sánh đánh giá hiệu quả trước và sau khi kết

hợp cấu trúc DGS.

Tuy nhiên, do sự hạn chế về mặt thời gian nên đề tài còn một số điểm yếu

cần được khắc phục. Băng thơng vẫn còn hạn chế, độ lợi chưa cao. Để anten có thể

ứng dụng vào thực tế cần có nhiều nghiên cứu, cải thiện sâu hơn về kích thước, độ

lợi và các ứng dụng cụ thể.

 Hướng phát triển của đề tài

Để hoàn thiện những hạn chế trên, hướng phát triển của đề tài tập trung vào

việc nghiên cứu:

-



Kết hợp cấu trúc DGS với từng thành phần của anten



-



Sử dụng cấu trúc DGS để mở rộng thêm tần s ố hoạt động của



anten

-



Kết hợp thiết kế anten mảng với cấu trúc DGS



DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

[1] GS.TSKH. Phan Anh, Lý thuyết và kỹ thuật anten, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà

Nội, 2007.

Tiếng Anh

[2] Constantine A.Balanis, Antenna Theory – Analysis and Design, John Willey &

Son, INC, Second Editon.

[3] Ramesh Garg, Prakash Bhartia, Inder Bahl, Apisak Ittipiboon, Microtrip

Antenna Design Handbook, Artech House.

[4] Y.T.Lo, S.W.Lee, Antenna Handbook, Spinger Science & Business Media.

[5] Thomas A.Milligan, Modern antenna design, John Willey & Son, INC, Second

Editon.

[6] Das Lipsa, Abhishek Sahoo, Diptimayee Konhar, (2013), A planar monopole

antenna with DGS for bandwidth enhancement and U-slot for band-notch

characteristics, 2013 IEEE Conference on Information and Communication

Tecnologies ICT 2013, no. Ict, pp.977-980.

[7] D. Guha, S.Biswas, and Y. M. M Antar, Defected ground structure for

Microstrip Antennas in Microstrip and Printed Antennas: New Trends, Techniques

and Applications, John Wiley & Sons, London, UK, 2011.

[8] Khandelwal Mukesh Kumar, Binod Kumar Kanaujia, and Sachin Kumar,

(2017), Defected Ground Structure: Fundamentals, Analysis, and Applicaitons in

Modem Wireless Trends, International Uoumal of Antennas and Propagation.

[9] Shilpi Praya, Dharmendra Upadhyay, and Harish Parthasarathy, 2016, Design of

dualband antenna with improved gain and bandwidth using defected ground

structure, 3rd Internationnal Conference on Signal Processing and Integrated

Networds, SPIN 2016.

Các trang web: www.cst.com, www.antenna-theory.com,



Matlab online: www.mathworks.com/products/matlab-online.html

www.emtalk.com/tutorials.htm



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

5 Kết quả mô phỏng

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×