Đề tài Nghiên cứu lý thuyết anten

PHAÀN 1 LYÙ THUYEÁT ANTEN CHÖÔNG I : KHAÙI NIEÄM TRÖÔØNG ÑIEÄN TÖØ ---oOo--- I. Ñaëc ñieåm soùng ñieän töø. Toaøn boä lyù thuyeát anten ñöôïc xaây döïng treân cô sôû cuûa soùng ñieän töø. Ñieän tröôøng vaø töø tröôøng ñoàng thôøi toàn taïi trong khoâng gian thoáng nhaát taïo thaønh tröôøng ñieän töø. Tröôøng ñieän töø laø moät daïng vaät chaát cô baûn, chuyeån ñoäng vôùi vaän toác c trong moãi heä quy chieáu quaùn tính trong chaân khoâng; noù theå hieän söï toàn taïi vaø vaän ñoäng qua nhöõng töông vôùi moät daïng vaät chaát khaùc laø nhöõng haït hoaëc nhöõng moâi tröôøng chaát mang ñieän. Tröôøng ñieän töø coù mang naêng löôïng vaø nhieät ñoä: () Tröôøng ñieän töø ñaëc tröng bôûi caùc ñaïi löôïng sau : : vector cöôøng ñoä ñieän tröôøng () : Vector caûm öùng ñieän () : Vector caûm öùng töø () : Vector cöôøng ñoä töø tröôøng () Tröôøng ñieän töø ñöôïc bieåu dieãn qua heä thoáng phöông trình Maxwell . rot = - (1.1) (1.2) (1.3) (1.4) Ngoaøi ra coøn coù phöông trình lieân heä : () (1.5) () (1.6) () (1.7) :thoâng löôïng vector maät ñoä doøng daãn () : phaân boá ñieän tích khoái () : ñoä daãn ñieän cuûa moâi tröôøng daãn ( ) heä soá ñieän thaåm tuyeät ñoái cuûa moâi tröôøng () Ñoái vôùi moâi tröôøng chaân khoâng :caùc ñieän moâi thoâng thöôøng : khoâng khí : moät soá muoái senhet heä soá töø thaåm cuûa moâi tröôøng () Ñoái vôùi moâi tröôøng chaân khoâng : ñoái vôùi moâi tröôøng thoâng thöôøng Nguoàn taïo ra tröôøng ñieän töø laø doøng ñieän vaø töø tröôøng. YÙ nghóa heä phöông trình Maxwell. - Phöông trình Maxwell (1.1)vaø (1.2) neâu roõ töø tröôøng vaø ñieän tröôøng bieán thieân luoân gaén boù vôùi nhau vaø luoân coù tính chaát xoaùy. - Phöông trình Maxwell (1.3)vaø (1.4)moâ taû daïng hình hoïc cuûa hai maët theå hieän ñieän tröôøng vaø töø tröôøng. II. Soùng ñieän töø : Phöông trình soùng ñieän töø coù daïng. = cos( t - ) Töông töï : = cos( t - , , phuï thuoäc ñieàu kieän ñaàu. Haøm ( x,t ) vaø ( x,t ) laø caùc haøm soùng, nhö vaäy ñieän tröôøng vaø töø tröôøng lan truyeàn trong khoâng gian döôùi daïng soùng . Vaäy soùng ñieän töø laø tröôøng ñieän töø bieán thieân truyeàn ñi trong khoâng gian. Söï lan truyeàn cuûa soùng ñieän töø theå hieän qua söï lan truyeàn naêng löôïng ñieän töø, caùc cöôøng ñoä tröôøng (soùng E, soùng H...)vaø caùc theá (soùng A, soùng j). Theo daïng caùc maët phaúng ñoàng pha cuûa soùng ñieän töø maø ta coù soùng ñieän töø phaúng, soùng truï hoaëc soùng caàu...Soùng ñieän töø phaúng laø soùng ñieän töø coù maët ñoàng pha laø maët phaúng, phöông truyeàn cuûa soùng phaúng ôû moïi nôi ñeàu vuoâng goùc vôùi moät maët phaúng xaùc ñònh. Soùng ñieän töø ñöôïc goïi laø ñôn saéc hay ñeàu hoøa neáu caùc vector cöôøng ñoä ñieän tröôøng, töø tröôøng bieán ñoåi hình sin theo thôøi gian vôùi moät taàn soá wxaùc ñònh. - Soùng phaúng goïi laø soùng phaúng ñoàng nhaát neáu vector E,H cuûa soùng phuï thuoäc chæ moät toïa ñoä khoâng gian. - Soùng truï troøn laø daïng soùng maø tröôøng vaø naêng löôïng lan truyeàn theo chieàu baùn kính r toûa töø moät truïc ra khoâng gian xung quanh hoaëc höôùng vaøo truïc. Tính chaát cuûa soùng ñieän töø toàn taïi trong moâi tröôøng chaát vaø trong moâi tröôøng chaân khoâng. a. Soùng ñieän töø coù chöùc naêng: - Taïo chuøm tia coâng suaát theo moät höôùng ñònh tröôùc. - Laùi chuøm tia ñeå moät khu vöïc naøo ñoù coù theå ñöôïc bao phuû soùng. - Cho pheùp ño ñaïc thoâng tin veà goùc ñeå coù theå xaùc ñònh höôùng. b. Soùng ñieän töø laø soùng khoâng gian. Taïi moïi ñieåm trong khoâng gian, phöông , ñeàu vuoâng goùc vôùi phöông truyeàn soùng. Ta noùi soùng ñieän töø phaúng thuoäc loaïi soùng ñieän töø ngang TEM c. , luoân cuøng pha vaø coù trò soá luoân tiû leä vôùi nhau. d. Bieân ñoä ñieän tröoàng vaø töø tröôøng cuûa soùng giöõ khoâng ñoåi trong quaù trình lan truyeàn. e. Vaän toác dòch chuyeån cuûa caùc maët ñaúng pha ñöôïc goïi laø vaän toác pha (hay laø vaän toác truyeàn naêng löôïng cuûa tröôøng (caû ñieän vaø töø keøm theo nhau). (1.8) trong ñoù b goïi laø heä soá pha (rad/m) f. Naêng löôïng vaø naêng thoâng. - Naêng löôïng soùng ñieän töø laø naêng löôïng cuûa tröôøng ñieän töø. Naêng löôïng naøy toàn taïi trong vuøng khoâng gian coù soùng ñieän töø. - Naêng thoâng laø naêng löôïng truyeàn ñi moät ñôn vò dieän tích trong moät ñôn vò thôøi gian. Ñònh nghóa :Vectô Poynting. Laø vector maät ñoä doøng coâng suaát ñieän töø, vector ñoù baèng coâng suaát ñieän töø chaûy qua moät ñôn vò dieän tích ñaët vuoâng goùc vôùi doøng chaûy III. Soùng ñieän töø trong moâi tröôøng baùn daãn ñieän ñoàng chaát: Ta coù ñieän daãn suaát cuûa moâi tröôøng g 0 khi ñoù heä thoáng caùc phöông trình Maxwell laø: rot = + rot = - Neáu nguoàn tröôøng bieán thieân theo qui luaät ñieàu hoøa (1.9) Re laø phaàn thöïc cuûa ñaïi löôïng phöùc. Töø caùc phöông trình lieân heä, laáy ñaïo haøm (1.9), keát hôïp vôùi caùc phöông trình lieân heä vaø so saùnh vôùi phöông trình Maxwell ta coù: Töø söï töông öùng treân sau khi khaûo saùt ngöôøi ta ruùt ra keát luaän : 1. Soùng thoäc loaïi soùng ngang. 2. Vectô cöôøng ñoä ñieän tröôøng vaø töø tröôøng vuoâng goùc vôùi nhau vaø caû hai ñeàu vuoâng goùc vôùi phöông truyeàn soùng. 3. Soùng lan truyeàn bò moâi tröôøng haáp thuï laøm suy giaûm bieân ñoä. Möùc ñoä suy giaûm theo haøm muû ñaëc tröng bôûi thöøa soá vôùi s = (1.10) laø heä soá haáp thuï. 4. Ñieän tröôøng vaø töø tröôøng truyeàn ñi vôùi vaän toác gioáng nhau v= c/n (m/s). 5. ÔÛ moät ñieåm trong khoâng gian töø tröôøng leäch pha vôùi ñieän tröôøng moät goùc. j = arctg (ñoä) 6. Bieân ñoä cöôøng ñoä ñieän tröôøng vaø töø tröôøng coù quan heä vôùi nhau bôûi bieåu thöùc : Hm = Em () Qua bieåu thöùc cuûa heä soá haáp thu (1.10)ï ta thaáy raèng khi ñieän daãn caøng taêng vaø böôùc soùng caøng ngaén thì haáp thuï caøng nhieàu . Truyeàn soùng qua moâi tröôøng baùn daãn ñieän (maët ñaát, maët bieån) ñeå giaûm bôùt toån hao neân duøng soùng coù böôùc soùng lôùn. IV. Soùng voâ tuyeán: 1. Ñaëc ñieåm cuûa soùng voâ tuyeán: Soùng voâ tuyeán coù chung ñaëc tính vôùi caùc daïng chuyeån ñoäng khaùc. Coù theå noùi moät caùch gaàn ñuùng, chuyeån ñoäng soùng laø bao goàm söï keá tieáp lieân tuïc nhöõng ñænh soùng vaø ñaùy soùng vôùi nhöõng khoaûng caùch baèng nhau vaø chuyeån ñoäng theo moät toác ñoä coá ñònh. Ví duï ta nhìn moät maûnh goã noåi treân maët nöôùc bò naâng leân vaø haï xuoáng khi soùng ñi qua, nhöng neáu khoâng coù gioù vaø doøng nöôùc thì noù seõ khoâng dòch chuyeån veà baát cöù höôùng naøo. Ñieàu ñoù chæ ra raèng soùng ñöôïc taïo ra ñaàu tieân bôûi moät söï bieán ñoäng naøo ñoù ôû xa, tònh tieán qua moâi tröôøng (trong tröôøng hôïp naøy laø bieån) vôùi moät toác ñoä coá ñònh nhöng baûn thaân moâi tröôøng thì khoâng dòch chuyeån. Khoaûng caùch giöõa hai soùng lieân tuïc goïi laø böôùc soùng (kí hieäu l). Moät dao ñoäng hoaøn chænh töø moät ñænh soùng qua ñaùy soùng ñeán ñænh soùng keá tieáp goïi laø chu kì. Soá chu kì soùng ñi qua moät ñieåm coá ñònh trong moät khoaûng thôøi gian cho saün goïi laø taàn soá (kí hieäu f), coù theå giaûi thích taàn soá baèng soá chu kì treân giaây goïi laø Hez (Hz). Roõ raøng laø soá chu kì trong moät giaây phuï thuoäc vaøo böôùc soùng vaø toác ñoä maø soùng truyeàn lan (toác ñoä kí hieäu laø c). Soùng coù böôùc soùng 2m chuyeån ñoäng vôùi toác ñoä 10m treân giaây phaûi dao ñoäng vôùi taàn soá laø 5 chu kì treân giaây.Moái quan heä giöõa caùc yeáu toá nhö sau: Toác ñoä baèng taàn soá x böôùc soùng Hoaëc C = f x l (1.11) Baèng caùch suy luaän töø soùng bieån coù theå chöùng minh ñöôïc söï thaät xa hôn. Moät hoøn ñaù neùm xuoáng hoà cho thaáy soùng seõ truyeàn lan ra vôùi toác ñoä coá ñònh ôû moïi höôùng neáu nhö noù khoâng bò caûn trôû. Soùng voâ tuyeán coù ñaày ñuû caùc ñaëc tính vöøa moâ taû khaùc nhau veà baûn chaát ôû choå soùng voâ tuyeán laø soùng ñieän töø noù taïo neân bôûi tröôøng ñieän vaø tröôøng töø, maø khoâng phaûi laø chaán ñoäng cô hoïc. Soùng ñieän töø coù ñaëc tính vôùi soùng aùnh saùng, maëc duø böôùc soùng cuûa chuùng daøi hôn yeáu toá naøy aûnh höôûng raát lôùn ñeán ñaëc tính cuûa chuùng. Khi noùi ñeán chuùng ngöôøi ta thöôøng duøng khaùi nieäm ñieän hôn khaùi nieäm töø, cöôøng ñoä cuûa chuùng ñöïôc ño baèng vol/, coâng suaát ño baèng oat/. Söï toàn taïi cuûa naêng löôïng trong soùng ñieän töø ñöôïc chöùng minh bôûi moät söï thöïc laø noù caûm öùng doøng ñieän trong vaät chaát maø noù tieáp xuùc. Soùng voâ tuyeán coù truïc ñieän vaø truïc töø vuoâng goùc nhau. Söï ñònh höôùng caùc truïc naøy trong khoâng gian goïi laø phaân cöïc vaø chuùng ñöïôc bieåu dieãn theo höôùng cuûa truïc ñieän. Böôùc soùng cuûa soùng voâ tuyeán hieän nay thöôøng naèm trong khoaûng 20.000m ñeán 4mm . Toác ñoä cuûa chuùng trong khoâng gian töï do laø coá ñònh khoaûng 300 trieäu meùt hoaëc 161800 haûi lyù treân giaây. Giaù trò naøy ñöôïc söû duïng roäng raõi khi xeùt söï truyeàn lan cuûa soùng trong khí quyeån. Vì toác ñoä laø coá ñònh, khi taàn soá taêng thì böôùc soùng giaûm. Ví duï döôùi ñaây chæ roõ coâng thöùc ñöa ra ôû treân ñöôïc söû duïng nhö theá naøo ñeå ñoåi böôùc soùng ra taàn soá: Haõy tìm taàn soá cuûa moät ñaøi phaùt soùng voâ tuyeán phaùt treân böôùc soùng 1500m. , hoaëc taàn soá = Taàn soá soùng voâ tuyeán thöôøng ñöôïc ño baèng caùc boäi soá cuûa Hz nhö: 1 kiloâhec (Khz) = 103Hz, 1meâgahec (Mhz) = 106 Hz, 1gigahec (Ghz)=109 Hz. Ñoái vôùi moät khoaûng caùch thôøi gian raát ngaén, thôøi gian thöôøng ñöôïc tính baèng microâ giaây( töùc moät phaàn trieäu cuûa giaây). Soùng voâ tuyeán coù böôùc soùng ngaén nhö vaäy goïi laø soùng sieâu ngaén (viba ). Töø nhöõng so saùnh ñôn giaûn ôû treân ta hieåu ñöôïc baûn chaát chung cuûa soùng voâ tuyeán. Thuoäc tính cuûa chuùng phuï thuoäc raát nhieàu vaøo phöông phaùp böùc xaï chuùng vaøo khoâng gian. Nhöng ñieàu caàn noùi ôû ñaây laø soùng voâ tuyeán coù theå ñöôïc taäp trung laïi thaønh chuøm tia theo moät höôùng nhaát ñònh vaø coù theå bò phaûn xaï, khuùc xaï, taùn xaï hay nhieãu xaï gioáng nhö soùng aùnh saùng tuøy thuoäc vaøo baûn chaát moâi tröôøng maø chuùng ñi qua vaø nhöõng muïc tieâu maø chuùng tieáp xuùc. 2. Söï ñònh höôùng. Ta chæ xeùt thôøi ñieåm maø luùc soùng baét ñaàu truyeàn trong khoâng gian. Kích thöôùc caàn thieát cuûa boä phaûn xaï ñeå taäp trung soùng voâ tuyeán vaøo moät chuøm tia vôùi ñoä roäng cho tröôùc, phuï thuoäc vaøo böôùc soùng ñöôïc söû duïng, böôùc soùng caøng daøi thì boä phaûn xaï caøng roäng. Vì vaäy ñeå coù moät boä phaûn xaï coù kích thöôùc thích hôïp, ñeå nhaän ñöôïc moät chuøm tia heïp phaûi söû duïng soùng coù böôùc soùng raát ngaén. Vôùi böôùc soùng 3cm boä phaûn xaï roäng 5 fuùt thì seõ cho moät chuøm tia roäng khoaûng 1.5 ñoä vôùi boä phaûn xaï roäng 10 fuùt seõ cho chuøm tia roäng 0.75 ñoä. Ñoä chính xaùc cuûa vieäc do höôùng chæ caàn thieát treân maët phaúng ngang töùc laø phöông vò. Chuùng ta deã nhaän thaáy raèng, ôû baát kyø phöông vò naøo chuøm tia caøng roäng thì cöôøng ñoä cuûa noù caøng yeáu. Boä phaûn xaï phaùt naêng löôïng ñi theo moät chuøm tia heïp vôùi goùc ñoä nhaát ñònh, naêng löôïng aáy ñöôïc phaùt töø tieâu ñieåm maët phaûn xaï thì boä phaûn xaï cuõng taäp trung taát caû naêng löôïng töø nguoàn beân ngoaøi ñi ñeán noù roài phaûn xaï veà cuøng moät tieâu ñieåm aáy theo cuøng goùc ñoä nhö luùc noù phaùt ñi. Ñieàu ñoù noùi leân raèng anten coù tính ñònh höôùng cho caû thu vaø phaùt. Noù khoâng nhöõng coù lôïi cho ñoä chính xaùc cuûa vieäc do höôùng maø coøn laøm taêng cöôøng ñoä cuûa soùng thu ñöôïc. Söï suy giaûm cöôøng ñoä tín hieäu theo khoaûng caùch: cöôøng ñoä cuûa tín hieäu thu ñöôïc ôû moät ñieåm seõ bieán ñoåi khi thay ñoåi khoaûng caùch cuûa ñieåm ñoù ñeán maùy phaùt nhö sau: + Cöôøng ñoä tröôøng( ño baèng vol/ ) tæ leä nghòch vôùi khoaûng caùch. + Coâng suaát( ño baèng oat/ ) tæ leä nghòch vôùi bình phöông khoaûng caùch. ï V. Coâng suaát truyeàn soùng lyù töôûng. Giaû söû nguoàn böùc xaï laø ñaúng höôùng vaø ñöôïc ñaët trong moät khoâng gian töï do. Nghóa laø trong moät moâi tröôøng ñoàng nhaát, ñoàng höôùng khoâng haáp thuï vaø coù heä soá ñieän thaåm töông ñoái baèng moät. Ta tính maät ñoä thoâng löôïng naêng löôïng cuûa tröôøng böùc xaï ôû moät khoaûng caùch keå töø nguoàn vaø giaû thuyeát laø naêng löôïng böùc xaï phaân boá ñoàng ñeàu treân maët caàu baùn kính r. Bieåu thò coâng suaát böùc xaï baèng W. Ñôn vò chieàu daøi laø m , ta coù bieåu thöùc thoâng löôïng naêng löôïng qua moät ñôn vò ñieän tích cuûa maët caàu baùn kính r trong moät ñôn vò thôøi gian laø: S = (1.12) Giaù trò cuûa bieåu thöùc (1.12) cuõng chính baèng giaù trò trung bình cuûa vector Poynting ôû treân maët caàu aáy: S = En Hn (1.13) Eh (V/m); Hn (A/m) goïi laø trò hieäu duïng cuûa vectô cöôøng ñoä ñieän tröôøng vaø töø tröôøng . Trong ñôn vò ño löôøng hôïp phaùp H = E/120 ( A/m ) khi ñoù (1.13) ñöôïc vieát laïi S = (W/) Eh = (V/m) Trong thöïc teá ngöôøi ta duøng nhöõng heä thoáng böùc xaï coù tính phöông höôùng. Möùc ñoä ñònh höôùng ñöôïc ñaùnh giaù bôûi heä soá phöông trình D, heä soá D laø moät heä soá ñaëc tröng cho maät ñoä taäp trung naêng löôïng böùc xaï cuûa anten theo moät höôùng naøo ñoù. Coù theå hieåu moät caùch ñôn giaûn nhö sau: moät anten coù höôùng coâng suaát böùc xaï P vaø coù heä soá tính phöông höôùng ôû moät höôùng naøo ñoù laø D seõ taïo ra ñieåm thu ôû höôùng ñoù moät cöôøng ñoä tröôøng coù trò seõ gioáng nhö moät anten veà höôùng coù coâng suaát PD taïo ra. Nhö vaäy vieäc söû duïng anten coù höôùng seõ töông ñöông vôùi vieäc taêng coâng suaát böùc xaï leân so vôùi anten voâ höôùng khi ñoù: Eh = Trò soá bieân ñoä cuûa cöôøng ñoä tröôøng Em = (V/m) Trò soá töùc thôøi cuûa cöôøng ñoä tröôøng baèng : E = cos ( t- cos( wt-Kr ) w : taàn soá goùc cuûa soùng K= laø heä soá soùng : böôùc soùng khoâng gian töï do. Tröôøng hôïp nguoàn böùc xaï khoâng phaûi ñaët trong khoâng gian töï do maø ñaët treân maët ñaát daãn ñieän lyù töôûng, khi aáy naêng löôïng seõ phaân boá theo moät nöõa hình caàu, trò soá D seõ taêng gaáp ñoâi vaø cöôøng ñoä tröôøng seõ taêng leân laàn. VI. Phaân loaïi soùng theo voâ tuyeán ñieän theo baêng soùng vaø theo phöông thöùc lan truyeàn . Caùc soùng voâ tuyeán ñieän chia thaønh 5 baêng soùng. 1. Soùng cöïc daøi: soùng coù böôùc soùng lôùn hôn 10.000 m (taàn soá thaáp hôùn 30 Khz ). 2. Soùng daøi: laø soùng coù böôùc soùng töø 10.000 m ñeán 1.000 m. 3. Soùng trung: laø soùng coù böôùc soùng töø 1.000 m ñeán 100m ( taàn soá 300Khz ñeán 3 Mhz ). 4. Soùng cöïc ngaén : laø soùng coù böôùc soùng 10m ñeán 1mm (taàn soá 30 Mhz ñeán 300.000 Mhz ). Nhöõng phöông thöùc lan truyeàn cuûa soùng voâ tuyeán ñieän a. Nhöõng soùng voâ tuyeán ñieän lan truyeàn ôû maët ñaát seõ lan truyeàn theo ñöôøng thaúng vôùi vaän toác khoâng ñoåi. Do söï coù maët cuûa maët ñaát laø daãn ñieän, moät maët gaây phaûn xaï soùng, laøm bieán daïng caáu taïo cuûa soùng vaø gaây ra haáp thuï soùng trong ñaát, maët khaùc bò cuoán ñi theo ñoä cong maët ñaát do hieän töôïng nhieãu xaï. Nhöõng soùng naøy goïi laø soùng ñaát. Vaäy söï lan truyeàn soùng ñaát coù theå bao goàm taát caû caùc baêng soùng ñaõ neâu ôû treân. b. Taàng ñoái löu laø moät lôùp khí quyeån naèm tröïc tieáp saùt maët ñaát leân ñeán ñoä cao khoaûng 10 – 15 km. Ñoù laø moät moâi tröôøng khoâng ñoàng nhaát. c. Nhöõng soùng voâ tuyeán ñieän ñöôïc truyeàn ñi do söï khueách taùn trong taàng ñoái löu goïi laø soùng taàng ñoái löu. Nhöõng soùng vôùi böôùc soùng ngaén hôn 10 m môùi coù theå truyeàn ñi theo daïng naøy. Taàng ñieän ly laø moät mieàn cuûa khí quyeån cao naèm töø ñoä cao 60 km ñeán 500 km treân maët ñaát. Taàng ñieän ly laø moâi tröôøng baùn daãn ñieän vaø soùng coù theå phaûn xaï, töø ñoù ôû nhöõng soùng daøi hôn 10 m. ÔÛ taàng ñieän ly laø moâi tröôøng khoâng ñoàng nhaát neân noù coù khaû naêng khueách taùn soùng truyeàn ñeán nhöõng soùng ngaén hôn 10m. Nhö vaäy, nhöõng soùng voâ tuyeán ñieän ñöôïc truyeàn ñi do söï phaûn xaï (moät laàn hoaëc nhieàu laàn ), hoaëc do khueách taùn töø taàng ñieän ly goïi laø soùng ñieän ly. VII . Truyeàn soùng cuûa nhöõng daûi soùng khaùc nhau. 1. Ñaëc ñieåm lan truyeàn cuûa soùng daøi vaø soùng cöïc daøi. Töø vieäc truyeàn soùng ôû treân maët ñaát taàng ñoái löu, taàng ñieän ly ôû phaàn tröôùc ta seõ ruùt ra keát luaän cho vieäc truyeàn soùng cuûa töøng daûi trong phöông thöùc naøo cho thích hôïp. Ñoái vôùi soùng daøi vaø soùng cöïc daøi, maët ñaát coù tính daãn ñieän toát. Do ñoù khi truyeàn soùng theo phöông thöùc soùng ñaát noù seõ bò maët ñaát haáp thuï ít hôn ñoái vôùi soùng trung vaø soùng ngaén. Maët khaùc, do böôùc soùng cuûa daûi soùng naøy khaù lôùn coù theå so saùnh vôùi ñoä cong maët ñaát neân soùng maët ñaát coù theå lan truyeàn theo phuông thöùc nhieãu xaï. Uoán cong theo maët ñaát vaø ñaït cöï ly khaù lôùn. Do nhöõng lyù do treân soùng daøi vaø soùng cöïc daøi coù theå truyeàn lan theo phöông thöùc soùng ñaát ñeå ñaït ñeán nhöõng cöï ly khoaûng 3000 km. Vôùi nhöõng cöï ly lôùn hôn 3000 km phaûi thöïc hieän söï truyeàn soùng baèng taàng ñieän ly vì böôùc soùng lôùn noù bò taàng ñieän ly haáp thuï maïnh neân ngöôøi ta ít söû duïng. Khi lan truyeàn soùng daøi vaø cöïc daøi, ngöôøi ta quan saùt coøn thaáy hieän töôïng ñoái cöïc. Bieát raèng, caøng ñi xa ñaøi phaùt thì cöôøng ñoä tröôøng caøng giaûm nhoû. Nhöng neáu taêng cöï ly leân nöõa thì seõ ñeán moät mieàn maø ôû ñoù cöôøng ñoä tröôøng laïi taêng leân. Mieàn naøy naèm ñoái dieän vôùi ñaøi phaùt qua taâm traùi ñaát vaø goïi laø mieàn ñoái cöïc. Soùng daøi vaø soùng cöïc daøi khoâng bò hieän töôïng fading so vôùi caùc soùng khaùc noù truyeàn ñi khoâng ñöôïc xa nhöng coù öu ñieåm laø oån ñònh. ÔÛ caùc nöôùc oân ñôùi ngöôøi ta söû duïng caùc loaïi soùng naøy duøng cho ñaøi phaùt thanh ñòa phöông vaø thoâng tin cöï ly gaàn khoâng quaù 1000 km. ÔÛ caùc nöôùc nhieät ñôùi nhö Vieät Nam soùng naøy bò aûnh höôûng nhieàu cuûa ñieän trôøi (saàm seùt, gioâng baûo, söï phoùng ñieän cuûa khí quyeån ) neân khoâng ñöôïc söû duïng 2. Ñaëc ñieåm truyeàn cuûa soùng trung : Soùng trung ñöôïc öùng duïng chuû yeáu trong truyeàn thanh, noù theå lan truyeàn baèng soùng ñaát nhö soùng ñieän ly. Cöï ly truyeàn lan cuûa soùng trung baèng phöông thöùc soùng ñaát khoâng vöôït quaù 500km ñeán 700 km , vôùi cöï ly lôùn hôn phaûi truyeàn lan baèng taàng ñieän ly . Söï bieán ñoåi ñieàu kieän truyeàn soùng veà ban ñeâm vaø ban ngaøy. - Ban ñeâm soùng trung truyeàn lan baèng caùch phaûn xaï treân lôùp E (lôùp E maät ñoä ñieän töû töông ñoái lôùn ) neân veà ban ñeâm coù theå thöïc hieän baèng caû soùng ñaát laãn soùng trôøi. - Ban ngaøy do söï xuaát hieän cuûa lôùp D (coù maät ñoä ñieän tích nhoû )neân soùng naøy seõ cho truyeàn qua vaø chòu söï haáp thuï raát maïnh. Ban ngaøy chæ coù hieäu quaû ñoái vôùi soùng ñaát. Söï nhieãu loaïn cuûa ñieän ly khoâng coù aûnh höôûng ñeán soùng trung vì soùng phaûn xaï ôû lôùp E laø lôùp raát ít bò phaù hoaïi trong thôøi gian baûo ñieän ly. v Hieän töôïng fading cuûa soùng trung : ÔÛ cöï ly ngaén hieän töôïng fading laø hieän töôïng giao thoa goïi laø soùng ñaát vaø soùng trôøi. ÔÛ cöï ly xa hieän töôïng fading laø do giao thoa giöõa soùng trôøi vaø soùng trôøi taïi ñieåm thu. Do maët taàng ñieän ly thay ñoåi theo chieàu cao, phaûn xaï cuûa soùng cuõng bieán ñoåi daån ñeán söï thay ñoåi quaõng ñöôøng ñi cuûa soùng. 3. Ñaëc ñieåm truyeàn lan cuûa soùng ngaén : Soùng ngaén coù theå truyeàn lan baèng soùng ñaát vaø soùng ñieän ly. Khi taàn soá taêng söï haáp thuï cuûa maët ñaát ñoái vôùi soùng maët ñaát seõ taêng. Vì vaäy, ñoái vôùi soùng ngaén neáu duøng ñaøi phaùt coù coâng suaát trung bình chæ coù theå truyeàn lan ñöôïc baèng soùng ñaát trong cöï ly khoâng vöôït quaù vaøi chuïc km. Ñoái vôùi cöï ly lôùn phaûi truyeàn soùng baèng soùng ñieän ly. Khi aáy coù theå duøng maùy phaùt coù coâng suaát trung bình cuõng coù theå thoâng tin ñöôïc vaø cöï ly raát xa tôùi haøng nghìn km. CHÖÔNG II : SÔ LÖÔÏC VEÀ ANTEN VAØ THOÂNG TIN VEÄ TINH. ---oOo--- A. Sô löôïc veà Anten. Trong moät heä thoáng voâ tuyeán, moät soùng ñieän töø lan truyeàn töø maùy phaùt ñeán maùy thu qua khoâng gian. Vieäc truyeàn naêng löôïng ñieän töø trong khoâng gian coù theå ñöôïc thöïc hieän theo hai caùch: - Duøng caùc heä truyeàn daãn nghóa laø caùc heä daãn soùng ñieän töø nhö ñöôøng daây song haønh, ñöôøng truyeàn ñoàng truïc, oáng daãn soùng kim loaïi hoaëc ñieän moâi... Soùng ñieän töø truyeàn lan trong caùc heä thoáng naøy thuoäc loaïi soùng ñieän töø raøng buoäc. - Böùc xaï soùng ra khoâng gian. Soùng seõ ñöôïc truyeàn ñi döôùi daïng soùng ñieän töø töï do. Do ñoù thieát bò duøng ñeå böùc xaï soùng ñieän töø hoaëc thu nhaän soùng töø khoâng gian beân ngoaøi ñöôïc goïi laø Anten. Anten laø moät thieát bò böùc xaï vaø thu naêng löôïng. Chuùng ta ñaõ thaáy anten laø boä phaän quan troïng khoâng theå thieáu ñöôïc cuûa baát kyø heä thoáng voâ tuyeán ñieän naøo, bôûi vì ñaõ laø heä thoáng voâ tuyeán nghóa laø heä thoáng trong ñoù coù söû duïng soùng ñieän töø thì khoâng theå khoâng duøng ñeán thieát bò ñeå böùc xaï hoaëc thu soùng ñieän töø. Anten quyeát ñònh raát nhieàu caùc tính chaát khaùc nhau cuûa tuyeán thoâng tin lieân laïc. Anten coù nhieàu daïng vaø nhieàu caáu truùc khaùc nhau coù loaïi raát ñôn giaûn nhöng coù loaïi raát phöùc taïp. Ta coù hai loaïi anten laø anten voâ höôùng vaø anten coù höôùng. a. Anten voâ höôùng: laø anten coù böùc xaï coâng suaát moät caùch ñoàng nhaát trong moät goùc khoái 4p. b. Anten coù höôùng: laø anten maø noù taäp trung coâng suaát theo moät höôùng nhaát ñònh vì vaäy noù phuï thuoäc vaøo heä soá höôùng tính D( q,f ) vaø ñoä lôïiG( q,f ). D( q,f) moâ taû kieåu böùc xaï, G( q,f ) cho ta bieát söï toån hao( nhieät hay coâng suaát böùc xaï vaøo caùc buùp phuï ) Tuy nhieân phaàn töû phaùt xaï chính vaø thu chính chính laø phaàn töû ñoái xöùng vaø khoâng ñoái xöùng. Thoâng thöôøng giöûa anten phaùt vaø anten thu khoâng noái tröïc tieáp vôùi nhau maø ñöôïc gheùp vôùi nhau qua ñöôøng truyeàn naêng löôïng ñieän töø, goïi laø fiñe. Anten phaùt coù nhieäm vuï bieán ñoåi soùng ñieän töø raøng buoäc trong fiñe thaønh soùng ñieän töø do böùc xaï ra khoâng gian. Anten thu thì coù nhieäm vuï ngöôïc vôùi anten phaùt laø tieáp nhaän soùng ñieän töø töï do töø khoâng gian beân ngoaøi vaø bieán ñoåi chuùng thaønh soùng ñieän töø raøng buoäc. Soùng naøy ñöôïc truyeàn theo caùc fiñe. Yeâu caàu cuûa thieát bò anten – fiñe laø phaûi thöïc hieän vieäc truyeàn vaø bieán ñoåi naêng löôïng vôùi hieäu suaát cao nhaát vaø khoâng gaây meùo daïng tín hieäu. - Chaán töû ñoái xöùng laø moät trong nhöõng nguoàn böùc xaï ñöôïc söû duïng khaù phoå bieán trong kyõ thuaät anten. Noù goàm hai daây daøi baèng nhau(hình truï, choùp, elipsoâit) giöõa daây fiñe nhö hình (2.1). Thöôøng duøng nhaát laø chaán töû ñoái xöùng coù chieàu daøi baèng nöûa böôùc soùng vaø ñöôïc goïi laø chaán töû nöõa böôùc soùng. - Chaán töû khoâng ñoái xöùng coù moät ñaàu daây noái vaø moät ñaàu cuûa maùy phaùt(hay maùy thu )coøn ñaàu coøn laïi cuûa maùy phaùt (hay maùy thu ) thì ñöôïc noái ñaát hình (2.2). Hình 2-1.Chaán töû ñoái xöùng. Hình 2-2.chaán töû khoâng ñoái xöùng. Tuøy theo öùng duïng cuûa anten trong caùc heä thoáng thoâng tin voâ tuyeán, voâ tuyeán truyeàn thanh, truyeàn hình, voâ tuyeán ñaïo haøng, voâ tuyeán thieân vaên, voâ tuyeán ñieàu khieån töø xa , rada... maø ngöôøi ta duøng caùc keát caáu töông töï cuûa anten. - Ñoái vôùi caùc ñaøi phaùt thanh vaø voâ tuyeán truyeàn hình thì anten caàn böùc xaï ñoàng ñeàu trong maët phaúng ngang (maët ñaát ), ñeå cho caùc maùy thu ñaëc ôû caùc höôùng baát kyø ñeàu coù theå thu ñöôïc tín hieäu cuûa ñaøi phaùt. Song anten caàn böùc xaï ñònh höôùng trong maët phaúng ñöùng, vôùi höôùng cöïc ñaïi song song maët ñaát ñeå caùc ñaøi thu treân maët ñaát coù theå nhaän ñöôïc tín hieäu lôùn nhaát vaø ñeå giaûm nhoû naêng löôïng böùc xaï theo caùc höôùng khoâng caàn thieát. - Trong thoâng tin maët ñaát hay vuõ truï thoâng tin chuyeån tieáp, rada, voâ tuyeán ñieàu khieån töø xa...thì yeâu caàu anten böùc xaï vôùi höôùng tính cao, nghóa laø soùng böùc xaï chæ taäp trung vaøo moät goùc heïp trong khoâng gian. Nhö vaäy nhieäm vuï cuûa anten khoâng phaûi chæ ñôn giaûn laø bieán ñoåi naêng löôïng ñieän töø cao taàn thaønh soùng ñieän töø töï do maø phaûi böùc xaï soùng aáy theo nhöõng höôùng nhaát ñònh, vôùi caùc yeâu caàu kyõ thuaät cho tröôùc. I. Nguoàn böùc xaï nguyeân toá cuûa anten. Khi khaûo saùt cuûa anten phöùc taïp, ta phaûi khaûo saùt caùc nguoàn böùc xaï nguyeân toá ñeå laøm cô sôû. Nguoàn böùc xaï nguyeân toá goàm coù: löôõng cöïc ñieän vaø löôõng cöïc töø. 1.Löôõng cöïc ñieän. Löôõng cöïc ñieän laø moät ñoaïn daây daãn maõnh vaø chieàu daøi l raát nhoû so vôùi böôùc soùng (l<< l ). Treân löôõng cöïc ñieän doøng ñieän xoay chieàu taïi moïi nôi ñeàu cuøng bieân ñoä vaø pha. ÔÛ khoaûng caùch xa r>>l cöôøng ñoä ñieän tröôøng xaùc ñònh baèng bieåu thöùc : E( (2.1) Vôùi K=böôùc soùng Ta thaáy cöôøng ñoä tröôøng phuï thuoäc vaøo toaï ñoä khaûo saùt, doøng ñieän treân löôõng cöïc vaø böôùc soùng. II. Löôõng cöïc töø. Voøng daây coù dieän tích s <<. Treân ñoù coù moät doøng xoay chieàu Iv taïo neân moät tröôøng ñieän töø xung quanh noù. Ta xem voøng daây naøy laø moät löôõng cöïc töø vôùi doøng töø Im. Cöôøng ñoä ñieän tröôøng ôû khu xa cuûa voøng daây vaø löôõng cöïc naøy hoaøn toaøn gioáng nhau. Coù khaùi nieäm nhö vaäy laøm cho baøi toaùn bôùt phaàn phöùc taïp. Theo nguyeân lyù ñoåi taàn, thöôøng böùc xaï cuûa löôõng cöïc laø : Em( (2.2) Cöôøng ñoä tröôøng cuûa löôõng cöïc töø phuï thuoäc vaøo doøng töø, kích thöôùc cuûa noù trong toïa ñoä vaø böôùc soùng. Tröôøng böùc xaï cuûa moät heä thoáng anten ñöôïc tính baèng caùch coäng caùc tröôøng böùc xaï cuûa caùc nguyeân toá rieâng reõ cuûa heä thoáng anten. Khi coäng ngoaøi bieân ñoä phaûi chuù yù goùc pha. II. Caùc thoâng soá cuûa anten phaùt. 1. Ñieän trôû böùc xaï cuûa anten Rbx (W ). Rbx laø 1 tham soá bieåu thò quan heä giöõa coâng suaát böùc xaï (W) vôùi doøng ñieän (A) chaïy qua moät ñieåm naøo ñoù cuûa anten. Rbx= (2.3) Ngöôøi ta thöôøng xaùc ñònh Rbx ôû ñoaïn anten maø doøng ñieän coù bieân ñoä cöïc ñaïi hoaëc ôû caùc ñaàu vaøo. Rbx phuï thuoäc vaøo kích thöôùc cuûa anten so vôùi böôùc soùng, hình daïng anten vaø caùc yeáu toá khaùc. Ñieän trôû böùc xaï laø moät haøm theo (l;l )ñoái vôùi chaán töû ñoái xöùng, noù chæ phuï thuoäc vaøo ñoä daøi chaán töû chöù khoâng phuï thuoäc ñöôøng kính cuûa chaán töû. Baûng (1). Ñieän trôû böùc xaï cuûa chaán töû ñoái xöùng coù ñoäi daøi khaùc nhau: L/l RSb l/l RSb l/l RSb 0.250 0.300 0.350 0.400 0.450 0.500 0.550 0.600 6.4 13 23 36 54 73.1 96 120 0.650 0.700 0.750 0.800 0.850 0.900 0.950 1.00 144 168 187 200 209 212 210 199 1.050 1.100 1.150 1.200 1.250 1.300 1.350 1.400 185 166 145 121 105 93 87 85 2. Toång trôû cuûa anten :Ra Toång trôû cuûa anten goàm ñieän trôû böùc xaï (Rbx ) vaø ñieän trôû toån thao (Rth). Rth bieåu thò naêng löôïng toån hao vaøo vieäc nung noùng daây daãn vaø vaät caùch ñieän. Ra =Rbx +Rth (2.4) Neáu tính toång trôû ñoái voái doøng ñieän ôû caùc ñaàu caém anten thì goïi laø ñieän trôû vaøo cuûa anten (Ra vaøo). Rth phuï thuoäc vaøo keát caáu anten vaø daûi soùng laøm vieäc. Khi böôùc soùng giaûm thì Rth giaûm. ÔÛ caùc daûi soùng ngaén thöôøng coù theå boû qua Rth. 3.Hieäu suaát cuûa anten. Hieäu suaát cuûa anten laø quan heä giöõa coâng suaát böùc xaï (Pbx)vôùi toaøn boä coâng suaát ñöa vaøo anten. Toaøn boä coâng suaát ñöa vaøo anten ñöôïc baèng coâng coäng vôùi coâng suaát toån hao (Pth ). (2.5) Hieäu suaát cuûa anten cuõng laø moät trong caùc thoâng soá quan troïng ñaëc tröng cho möùc ñoä toån hao coâng suaát cuûa anten. 4. Ñoà thò phöông höôùng cuûa anten. Bieåu thò söï phuï thuoäc bieân ñoä theo phöông höôùng baèng phöông phaùp toaùn hoïc hoaëc ñoà thò. Khi bieåu thò ñaëc tính phuông höôùng baèng ñoà thò ngöôøi ta duøng caùc ñöôøng cong phaúng veõ ñaëc tính phöông höôùng theo hai maët phaúng chính, maët phaúng ngang vaø maët phaúng ñöùng (ñoái vôùi maët ñaát ). Buùp cuûa ñaëc tính phöông höôùng öùng vôùi höôùng phaùt cöïc ñaïi goïi laø buùp chính coøn caùc buùp khaùc goïi laø buùp phuï. Ví duï : buùp höôùng cuûa anten ñöùng noái ñaát. Hình 2-3.Buùp höôùng cuûa anten noái ñaát. 5. Heä soá taùc duïng phöông höôùng D. Ñoù laø tyû soá cuûa bình phöông cöôøng ñoä tröôøng ôû höôùng khaûo saùt treân cöôøng ñoä ñieän tröôøng trung bình hay noùi caùch khaùc ñoù laø tæ soá cuûa maät ñoä coâng suaát böùc xaï bôûi anten ôû ñieåm naøo ñoù naèm treân höôùng aáy, treân maät ñoä coâng suaát böùc xaï bôûi anten chuaån cuõng taïi höôùng vaø khoaûng caùch treân. D= (2.6) Ñieän tröôøng trung bình suy ra töø coâng suaát böùc xaï: (2.7) Stb :maät ñoä coâng suaát böùc xaï trung bình . Stb= (2.8) Suy ra: Etb= (2.9) Vaäy: D= (2.10) Chuù yù : khi duøng anten coù tính phöông höôùng thì ñieàu quan troïng laø phaûi höôùng thaät ñuùng höôùng böùc xaï cöïc ñaïi veà phía maø ta ñònh thoâng tin. 6. Heä soá taêng tích cuûa anten (G). Heä soá taêng tích cuûa anten laø moät thoâng soá bieåu thò cho ñaëc tính böùc xaï cuûa anten so vôùi heä soá ñònh höôùng vì noù khoâng chæ bieåu thò ñôn thuaàn ñaëc tính ñònh höôùng cuûa anten maø coøn bieåu thò söï toån hao treân anten. Heä soá taêng tích laø tích soá cuûa heä soá taùc duïng phöông höôùng vôùi hieäu suaát anten. G laø moät tham soá ñaày ñuû hôn nhaát vì noù khoâng nhöõng keå ñeán taùc duïng phöông höôùng maø coøn keå ñeán caû coâng suaát tieâu hao voâ ích trong anten. 7. Ñaëc tính taàn soá vôùi daûi thoâng taàn cuûa anten. Anten cuõng laø moät heä thoáng dao ñoäng coù tính choïn loïc. Anten phaûi baûo ñaûm ñöôïc hieäu suaát böùc xaï cuõng nhö ñaëc tính phöông höôùng trong baûng taàn soá laøm vieäc. Ngöôøi ta chia ra : a. Anten daûi roäng:laø anten duøng ñeå laøm vieäc ôû moät taàn soá soùng mang nhöng baûo ñaûm böùc xaï khoâng meùo nhöng tín hieäu coù daûi taàn soá raát roäng. b. Anten baêng soùng: laø anten laøm vieäc ôû moät vaøi taàn soá soùng mang. 8. Heä soá khueách ñaïi e cuûa anten. Heä soá khueách ñaïi e laø tích soá cuûa heä soá tính phöông höôùng D vôùi hieäu suaát h: (2.11) e: bieåu thò maät ñoä coâng suaát böùc xaï ôû moät ñieåm quan saùt naùo ñoù lôùn hôn bao nhieâu laàn so vôùi tröôøng hôïp coâng suaát vaøo Pv cuûa anten ñöôïc phaân boá ñeàu trong khoâng gian. 9. Ñoä daøi hieäu duïng. Ñoä daøi hieäu duïng laø chieàu daøi cuûa moät caïnh hình chöõ nhaät, coù dieän tích baèng tích cuûa bieân ñoä doøng ñieän taïi ñieåm caáp ñieän vaø ñoä daøi aáy. Töø ñaây ta coù theå noùi: ñoä daøi hieäu duïng cuûa anten laø ñoä daøi cuûa moät anten daây giaû ñònh coù doøng ñieän phaân boá ñoàng ñeàu vôùi bieân ñoä baèng bieân ñoä doøng ñieän taïi ñieåm caáp ñieän cuûa anten khaûo saùt. Ñoä daøi hieäu duïng cuûa anten coù giaù trò khaùc ñoä daøi hình hoïc, vaø phuï thuoäc vaøo böôùc soùng. Ñoái vôùi daây daãn coù ñoä daøi l= thì ñoä daøi hieäu duïng coù giaù trò nghóa laø chæ baèng 0.637l. Tröôøng hôïp daây daãn coù ñoä daøi raát nhoû so vôùi böôùc soùng thì ñoä daøi hieäu duïng tieán ñeán ñoä daøi hình hoïc cuûa anten. Anten coù keát caáu hình hoïc khaùc nhau nhöng neáu coù cuøng chieàu cao hieäu duïng nhö nhau thì möùc ñoä thu nhö nhau. B. Giôùi thieäu thoâng tin veä tinh. I. Giôùi thieäu chung. Chuùng ta ñang soáng trong thôøi kyø quaù ñoä tôùi moät xaõ hoäi ñònh höôùng thoâng tin tieân tieán nhôø coù caùc coâng ngheä môùi trong nhieàu lónh vöïc khaùc nhau. Caùc loaïi thoâng tin truyeàn treân soùng voâ tuyeán, ñoù laø vieãn thoâng voâ tuyeán, ñaõ ñi vaøo ñôøi soáng haèng ngaøy cuûa chuùng ta vaø chuùng ta coù theå caûm nhaän cuoäc soáng hieän taïi cuûa theá giôùi xung quanh chuùng ta nhôø caùc phöông tieän truyeàn hình vaø ñieän thoaïi quoác teá. Veà ñaïi theå caùc thoâng tin coù theå ñöôïc phaân ra caùc loaïi nhö thoâng tin duøng caùp ñoàng truïc hoaëc caùp sôïi quang vaø thoâng tin voâ tuyeán söû duïng soùng voâ tuyeán ñieän noái lieàn nhieàu nôi treân theá giôùi vöôït qua thôøi gian vaø khoâng gian. Hieän nay, caùc heä thoáng caùp bieån dung löôïng lôùn söû duïng caùc caùp sôï quang ñaõ ñöôïc ñöa vaøo söû duïng cho thoâng tin quoác teá. Ñoái vôùi thoâng tin voâ tuyeán quoác teá, thoâng tin veä tinh ñaõ cung caáp caùc ñöôøng thoâng tin dung löôïng lôùn thay theá cho thoâng tin soùng ngaén tröôùc ñaây ñöôïc söû duïng thöôøng xuyeân hôn. Ñeå ñaït ñöôïc thoâng tin veä tinh hieäu quaû hôn, caàn phaûi hieåu roõ heä thoáng truyeàn daãn, caùc coâng ngheä vaø caáu hình heä thoáng traïm maët ñaát. 1. Nguyeân lyù thoâng tin veä tinh. Moät veä tinh, coù khaû naêng thu, phaùt soùng voâ tuyeán ñieän sau khi ñöôïc phoùng vaøo vuõ truï duøng cho thoâng tin veä tinh; khi ñoù veä tinh seõ khueách ñaïi soùng voâ tuyeán ñieän nhaän ñöôïc töø caùc traïm maët ñaát vaø phaùt laïi soùng voâ tuyeán ñeán caùc traïm maët ñaát khaùc. Loaïi veä tinh nhaân taïo söû duïng cho thoâng tin veä tinh nhö theá ñöôïc goïi laø veä tinh thoâng tin. Do veä tinh chuyeån ñoäng khaùc nhau khi quan saùt töø maët ñaát, phuï thuoäc vaøo quyõ ñaïo bay cuûa veä tinh, veä tinh coù theå ñöôïc phaân ra veä tinh quyõ ñaïo thaáp vaø veä tinh ñòa tónh. Veä tinh quyõ ñaïo thaáp laø veä tónh maø nhìn töø maët ñaát noù chuyeån ñoäng lieân tuïc, thôøi gian caàn thieát cho veä tinh ñeå chuyeån ñoäng xung quanh quyõ ñaïo cuûa noù khaùc vôùi chu kyø quay cuûa quaû ñaát xung quanh truïc cuûa noù.Veä tinh ñòa tónh laø veä tinh ñöôïc phoùng leân quyõ ñaïo troøn ôû ñoä cao khoaûng 36.000 km so vôùi ñöôøng xích ñaïo. Veä tinh loaïi naøy bay xung quanh quaû ñaát moät voøng maát 24 giôø. Do chu kyø bay cuûa veä tinh baèng chu kyø quay cuûa quaû ñaát xung quanh truïc cuûa noù theo höôùng ñoâng cuøng vôùi höôùng quay cuûa quaû ñaát, bôûi vaäy veä tinh döôøng nhö ñöùng yeân khi quan saùt töø maët ñaát. Do vaäy noù ñöôïc goïi laø veä tinh ñòa tónh. Bôûi vì moät veä tinh ñòa tónh coù theå baûo ñaûm thoâng oån ñònh lieân tuïc neân coù nhieàu öu ñieåm hôn veä tinh quyõ ñaïo thaáp duøng laøm veä tinh thoâng tin. Neáu ba veä tinh ñòa tónh ñöôïc ñaët ôû caùc vò trí caùch ñieàu nhau beân treân xích ñaïo thì coù theå thieát laäp thoâng tin haàu heát caùc vuøng treân quaû ñaát baèng caùch chuyeån tieáp qua moät hoaëc hai veä tinh. Caáu hình cô baûn nhaát cuûa moät heä thoáng thoâng tin töø traïm maët ñaát qua veä tinh ñeán traïm maët ñaát khaùc ñöôïc trình baøy nhö hình (2.5): Hình 2-5. Caáu hình cô baûn cuûa moät heä thoáng thoâng tin. Ñöôøng höôùng töø traïm maët ñaát phaùt ñeán veä tinh ñöôïc goïi laø ñöôøng leân vaø ñöôøng höôùng töø veä tinh ñeán traïm maët ñaát thu goïi laø ñöôøng xuoáng. Haàu heát, caùc taàn soá trong khoaûng 6 GHz vaø/hoaëc 14GHz ñöôïc duøng cho ñöôøng leân vaø caùc taàn soá ôû khoaûng 4GHz hoaëc 11GHz ñöôïc söû duïng cho ñöôøng xuoáng. Quyõ ñaïo cuûa veä tinh nhaân taïo coù ba thoâng soá quan troïng: khoaûng caùch töø quyõ ñaïo veä tinh ñeán maët ñaát, hình daïng vaø goùc nghieâng so vôùi maët bình ñoä. Moät thoâng soá chung laø maët phaúng chuyeån ñoäng cuûa veä tinh phaûi ñi qua taâm quaû ñaát. Thôøi gian veä tinh ñi heát moät ñöôøng quyõ ñaïo tæ leä thuaän vôùi caên baäc ba cuûa phaân nöûa truïc quyõ ñaïo. Coù ba daïng quyõ ñaïo cô baûn ñöôïc duøng cho veä tinh: quyõ ñaïo eâllip, quyõ ñaïo ñoàng boä con, quyõ ñaïo ñòa tónh. Ñoái vôùi quyõ ñaïo eâlip vaø quyõ ñaïo ñoàng boä con, thôøi gian ñi cuûa veä tinh heát moät quyõ ñaïo khaùc vôùi thôøi gian quay quanh truïc cuûa veä tinh, nghóa laø veä tinh chuyeån ñoäng nhanh hôn khi caøng gaàn maët ñaát. Caùc veä tinh vieãn thoâng ñaàu tieân ñöôïc ñaët treân caùc quyõ ñaïo thaáp, töø 200 ñeán 500km. Chuùng quay voøng quanh traùi ñaát trong khoaûng hai tieáng ñoàng hoà. Caùc veä tinh chuïp aûnh, hay quan saùt maët ñaát, cuõng nhö caùc taøu con thoi vaø phoøng thí nghieäm vuõ truï, luoân luoân ñöôïc ñaët treân quyõ ñaïo thaáp. Caùc loaïi veä tinh naøy ñöôïc goïi laø veä tinh tònh tieán. Noù ñoøi hoûi anten thu luoân luoân phaûi di chuyeån theo chuùng, trong thôøi gian noù xuaát hieän. Thôøi gian naøy baèng khoaûng moät nöûa thôøi gian toàn taïi cuûa noù. Nhôø vaøo söï phaùt trieån cuûa teân löûa phoùng vaø caùc veä tinh neân coù theå ñaït ñeán quyõ ñaïo maø thôøi gian di chuyeån cuûa veä tinh chung quanh traùi ñaát trong 24 giôø, quyõ ñaïo naøy goïi laø quyõ ñaïo ñòa tónh vaø veä tinh naèm treân noù goïi laø veä tinh ñòa tónh. Caùc ñònh luaät cô hoïc trong khoâng gian, hay ñònh luaät Kepler ñaët ra ba ñieàu kieän: * Quyõ ñaïo phaûi naèm ôû möùc xích ñaïo ñeå veä tinh di chuyeån khoâng leäch höôùng. * Quyõ ñaïo phaûi troøn ñeå toác ñoä veä tinh khoâng thay ñoåi. * Baùn kính quyõ ñaïo phaûi ñaït 42.200km hay 35.800km caùch maët ñaát, do baùn kính traùi ñaát laø 6.366km. Vôùi ñieàu kieän nhö vaäy thì chu kyø quay voøng cuûa veä tinh coù thôøi gian baèng vôùi traùi ñaát töùc laø 23 giôø 56 phuùt. Löïc huùt cuûa traùi ñaát vôùi löïc li taâm cuûa veä tinh seõ baèng nhau. Baùn kính cuûa quyõ ñaïo, khoâng leä thuoäc vaøo khoái löôïng cuûa veä tinh, maø leä thuoäc vaøo toác ñoä goùc cuûa toác ñoä goùc cuûa voøng quay. Veä tinh ñòa tónh chuyeån ñoäng vôùi quyõ ñaïo truøng vôùi chieàu quay cuûa traùi ñaát seõ coù toác ñoä goùc gioáng nhö toác ñoä goùc cuûa traùi ñaát. Vaän toác cuûa veä tinh trong quyõ ñaïo ñòa tónh laø 3075m/s. Vì lyù do naøy maø khoâng coù söï chuyeån ñoäng töông ñoái giöõa veä tinh ñòa tónh vaø traùi ñaát. Quyõ ñaïo ñòa tónh ngaøy nay ñöôïc söû duïng phoå bieán cho vieäc thöïc hieän truyeàn hình töø veä tinh. a.Tæ soá soùng mang treân nhieãu C/N (Carrier/Noise). Ñoù laø tæ soá giöõa coâng suaát cuûa tín hieäu nhaän ñöôïc vôùi coâng suaát N cuûa tieáng oàn: C/N = E+G-A-10logT-10logB-logK (2.12) Trong ñoù: E = PIRE (dBW): coâng suaát ñaúng höôùng böùc xaï töông ñöông PIRE ñöôïc tính theo coâng suaát cuûa maùy phaùt soùng vaø ñoä lôïi cuûa anten: PIRE = 10log( (2.13) Vôùi maät ñoä coâng suaát treân dieän tích phía beân trong hình caàu laø (W/. G: ñoä lôïi anten (dB). A: söï suy giaûm chung (dB). T. nhieät ñoä tieáng oàn cuûa anten vaø ñaàu thu SHF(. B: ñoä roäng daûi taàn F cuûa maùy thu (MHz). vôùi 10logK=+226.6 dB (haèng soá Boltzmann). Tæ soá C/N = 6:quaù oàn chaát löôïng xaáu. 8:möùc giôùi haïn, moät vaøi veät nhieãu. 10: thu toát, maøu saéc ñeïp. 12: thu raát toát, chaát löôïng truyeàn hình baèng caùp Ñeå ñaûm baûo tæ soá tín hieäu treân nhieãu taïi ñieåm thu caàn ñaûm baûo caùc thoâng soá sau: - Ñoä taêng tích cuûa anten: khoaûng 48.5dB (ñoái vôùi anten thu 3m). - Nhieät ñoä nhieãu cuûa anten: khoaûng 23. - Maät ñoä coâng suaát taïi ngoõ vaøo maùy thu: khoaûng –110dBw/. b. Heä soá nhieãu nhieät G/T cuûa traïm thu. Heä soá naøy bieåu thò aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä leân ñoä lôïi cuûa veä tinh. Nhieät ñoä caøng taêng thì nhieãu caøng lôùn, thöôøng taïi giaù trò nhieät ñoä laø 0 thì khoâng bò aûnh höôûng cuûa nhieãu. Giaù trò naøy cho pheùp choïn anten thu thích hôïp tuøy theo C/N. Chuùng ta coù: G/T = C/N+E+A+logB+10logK (2.14) Tuøy theo PIRE cuûa veä tinh, chuùng ta seõ khaúng ñònh chaát löôïng hình aûnh C/N. Sau ñoù choïn giaù trò tieáng oàn cuûa ñaàu SHF theâm vaøo, söï suy giaûm chung A, ñoä roäng daûi taàn B vaø 10logK seõ cho ra giaù trò cuûa ñoä lôïi anten tính baèng dB. c. Goùc ngaång toái thieåu. Vuøng phuû soùng cuûa moät veä tinh ñöôïc giôùi haïn bôûi goùc ngaång. Ñoù laø goùc buø hình thaønh töø ñöôøng thaúng noái lieàn nôi thu ñeán veä tinh, vôùi ñöôøng thaúng ñöùng taïi nôi thu. Veà maët lyù thuyeát veä tinh ñòa tónh coù theå phuû soùng 1/3 traùi ñaát. Tuy nhieân, trong thöïc teá khoâng theå thöïc hieän ñöôïc, bôûi vì goùc ngaång cuûa anten bò haïn cheá ñeå loaïi tröù söï che khuaát cuûa ñòa hình. Goùc ngaång naøy khoâng theå nhoû hôn 20, vì vaäy vuøng thu tín hieäu treân maët ñaát giôùi haïn giöõa 60kinh tuyeán baéc-nam vaø 60vó tuyeán ñoâng- baéc. Caùc vuøng röøng nuùi, thung luõng goùc ngaång toái thieåu phaûi laø 30. Caùc veä tinh cuøng coâng taùc trong moät daûi taàn soá phaûi ñöôïc ñaët trong quyõ ñaïo ñòa tónh vôùi goùc cheânh leäch nhau 2vaø ñaûm baûo vò trí veä tinh sao cho anten phaùt luoân höôùng ñuùng veà vuøng phuû soùng treân maët ñaát.Ñieàu naøy raát quan troïng vì anten phaùt treân veä tinh coù tính ñònh höôùng cao. Neáu khoâng ñaûm baûo toát ñieàu kieän naøy thì vuøng phuû soùng cuûa anten seõ leäch sang moät soá nöôùc laân caän. Goùc ngaång (E) vaø goùc phöông vò (Az) seõ ñònh vò anten thu ñeå thu baát kyø moät quaû veä tinh naøo, caùc quaû veä tinh khaùc nhau thì hai thoâng soá treân cuûa anten phaûi ñöôïc tính toaùn ñuùng vò trí cuûa anten phaùt treân veä tinh coù kinh ñoä khaùc nhau treân töøng veä tinh. Anten thu seõ coù caùc giaù trò goùc ngaång vaø goùc phöông vò töông öùng khaùc nhau, phuø hôïp vôùi quaû veä tinh caàn thu. Ta coù theå duøng moät göông anten thu cuøng 3 quaû veä tinh ñoàng thôøi vaø coù öu ñieåm: - Tieát kieäm ñöôïc göông anten thu. - Naâng cao hieäu quaû thu xem chöông trình ñöôïc nhieàu keânh hôn. - Khoâng chieám nhieàu dieän tích maët baèng ñaët anten. ÔÛ Vieät Nam toaøn boä caùc traïm maët ñaát hieän höõu ñeàu thu phaùt ôû taàn soá baêng C(phaùt 6GHz, thu 4GHz). Thoâng soá quan troïng veà chaát löôïng tín hieäu thu ñöôïc laø tæ soá tìn hieäu treân nhieãu cuûa keânh hình. Tæ soá naøy phaûi ñaït töø 45dB trôû leân trong suoát 99% thôøi gian thu caû naêm. Tín hieäu hình phaùt töø veä tinh vôùi coâng suaát coá ñònh. Bieân ñoä tín hieäu hình thu ñöôïc laø keát quaû cuûa quaù trình truyeàn lan trong khí quyeån. Chaát löôïng hình aûnh thu ñöôïc phuï thuoäc raát nhieàu ñieàu kieän truyeàn soùng trong khoâng gian vuõ truï vaø trong khí quyeån cuûa traùi ñaát. Möa coù theå laøm taêng ñoä suy hao tín hieäu treân 7dB, coù theå daãn ñeán laøm giaùn ñoaïn vieäc thu. Thöôøng khí quyeån coù söï bieán ñoäng trong khi möa vaø laøm suy hao trong phaïm vi 2dB. Hieän töôïng naøy thöôøng lieân quan ñeán vieäc phaù vôõ ñònh höôùng truyeàn soùng. Nhieàu thöïc nghieäm vaø ño ñaïc thoáng keâ cho thaáy raèng suy hao treân 2dB thöôøng xaûy ra khoaûng 0.06% thôøi gian thu, treân 4.5dB chieám 0.01% thôøi gian thu. Möùc ñoä nhaän thaáy nhieãu treân hình aûnh thu phuï thuoäc vaøo tæ soá daûi taàn hình treân nhieãu C/N (Carrier/Noise). Cöôøng ñoä ñieän tröôøng vuøng phuû soùng caàn ñaûm baûo 63-65dBw ñeå cho chaát löôïng hình aûnh thu toát trong suoát 90% thôøi gian veä tinh hoaït ñoäng trong caùc ñieàu kieän coù möa. d. Caùc daûi taàn soá duøng cho truyeàn thoâng baèng veä tinh. Teân daûi taàn Taàn soá (GHz) L 1.53 S 2.50 C 5.725 Ku Ka 17.70 K Milimet Vôùi taàn soá thaáp thì anten phaùt treân veä tinh vaø anten thu treân maët ñaát phaûi coù kích thöôùc lôùn, seõ toán keùm khoù khai thaùc. Daûi taàn 0.7 GHz deã bò nhieãu tín hieäu khaùc treân maët ñaát nhö baêng UHF. Daûi taàn GHz ñöôïc söû duïng nhieäu cho thoâng tin maët ñaát, ñaëc bieät laø caùc tuyeán viba. Vieäc söû duïng daûi taàn naøy ñaëc bieät quan troïng ñoái vôùi caùc nöôùc vuøng nhieät ñôùi, vì ñoä suy giaûm do möa. Daûi taàn 12 GHz hieän nay ñang ñöôïc söû duïng cho caùc tuyeán viba treân maët ñaát coøn ít, do ñoù ít bò nhieãu neáu söû duïng daûi taàn naøy cho truyeàn hình veä tinh. Vôùi daûi taàn 12 GHz cho pheùp ñaït chuøm soùng raát heïp töø anten phaùt vaø anten thu coù kích thöôùc nhoû. 2. Öu vaø khuyeát ñieåm cuûa quyõ ñaïo ñòa tónh. Ñoái vôùi quyõ ñaïo ñòa tónh, khi ñoä nghieâng vaø ñoä leäch taâm cuûa quyõ ñaïo baèng khoâng, nghóa laø quyõ ñaïo troøn, thì veä tinh coá ñònh ñoái vôùi moät ñieåm xaùc ñònh tröôùc treân maët ñaát. Trong thöïc teá, ñoä nghieâng vaø ñoä leäch taâm hieám khi baèng khoâng. Vì vaäy, veä tinh moãi ngaøy leäch moät ít so vôùi traùi ñaát. Quyõ ñaïo ñòa tónh coù nhieàu öu ñieåm, do ñoù quyõ ñaïo naøy ñöôïc söû duïng roäng raõi trong truyeàn thoâng. Moät veä tinh maø xuaát hieän coá ñònh so vôùi taát caû caùc traïm maët ñaát trong taàng ñoái löu, seõ giaûm ñeán möùc toái thieåu caùc yeâu caàu, choïn löïa cho thieát bò ñaàu cuoái, vaø caùc thoâng soá truyeàn daãn nhö toån hao ñöôøng truyeàn laø baát bieán. Hôn nöõa, vuøng thu tín hieäu veä tinh ñòa tónh toát laø phuø hôïp vôùi vuøng ñoâng daân. Moät öu ñieåm khaùc laø ñoä dòch Doppler raát nhoû vaø coù theå döï ñoaùn nhieãu töø nhöõng heä thoáng radio khaùc nhôø hình daïng hình hoïc coá ñònh cuûa noù. Tuy nhieân, coù moät vaøi khuyeát ñieåm voán coù cuûa loaïi veä tinh naøy. Thôøi gian treã do truyeàn lan lôùn, khoaûng 25ms, vì taàm truyeàn ñaït cuûa veä tinh lôùn. Thôøi gian treã naøy laø thích hôïp cho moät cuoäc noùi chuyeän ñieän thoaïi ñoâi thì quaù khoù khaên. Hôn nöõa, khi maët trôøi xuaát hieän trong khoaûng caùch soùng cuûa anten traïm maët ñaát, thì maët trôøi trôû thaønh moät nguoàn nhieãu maïnh. Maët khaùc, söï baát lôïi cuûa quyõ ñaïo naøy laø khoâng coù khaû naêng bao phuû cho toaøn boä maët ñaát. Moät haïn cheá cuûa quyõ ñaïo ñòa tónh ñöôïc ñeà caäp ñeán gaàn ñaây coù lieân quan ñeán nhöõng öùng duïng cuûa noù trong thoâng tin mobile. ÔÛ nhöõng vuøng maø goùc ngaång cuûa veä tinh nhoû thì toån hao truyeàn lan lôùn do caùc vaät caûn nhö: nhaø, caây coái,..., laøm giôùi haïn khaû naêng vaø ñoä tin caäy cuûa tuyeán lieân laïc. Maëc duø vaäy, nhöõng öu ñieåm cuûa quyõ ñaïo ñòa tónh vaãn hôn haún nhöõng khuyeát ñieåm cuûa noù trong haàu heát caùc öùng duïng vaø vì quyõ ñaïo ñòa tónh ñöôïc söû duïng trong haàu heát caùc heä thoáng truyeàn thoâng veä tinh. Do yeâu caàu ñeà taøi laø thieát keá anten Cassegrain, maø anten naøy ñöôïc söû duïng roäng raõi cho caùc traïm maët ñaát vaø maïng thoâng tin veä tinh ñòa tónh. Em xin trình baøy moät maïng thoâng tin veä tinh ñòa tónh ñoù laø maïng VSAT. Chuùng ta cuõng neân ñeà caäp ñeán moät soá yeâu caàu veà vieäc thieát keá maïng VSAT. Giôùi thieäu chung veà maïng VSAT. Trong thieát keá maïng VSAT quan troïng nhaát laø vieäc tính toaùn, löïa choïn caáu hình vaø kích côõ caùc traïm sao cho giaù thaønh thieát bò, chi phí thueâ keânh veä tinh laø nhoû nhaát maø vaãn ñaûm baûo ñöôïc chaát löôïng tín hieäu yeâu caàu. Ngoaøi ra, nhö moät ñaëc ñieåm lôùn cuûa thoâng tin veä tinh, moâi tröôøng truyeàn soùng coù aûnh höôûng ñaùng keå ñeán chaát löôïng tín hieäu, vaø baûn thaân noù laïi thöôøng thay ñoåi. Vì vaäy, khi choïn löïa tham soá caùc traïm VSAT caàn tính ñeán heä soá döï phoøng ñeå duy trì möùc tín hieäu luoân luoân trong giôùi haïn cho pheùp vôùi moät daûi thay ñoåi roäng caùc ñieàu kieän khí haäu, ñaëc bieät laø khi coù möa lôùn. Muïc ñích chính cuûa vieäc thieát keá maïng maët ñaát thoâng tin veä tinh laø tính toaùn, löïa choïn traïm VSAT coù kích côõ toái thieåu, yeâu caàu taøi nguyeân baêng thoâng, coâng suaát nhoû nhaát nhöng vaãn ñaùp öùng chaát löôïng tín hieäu truyeàn ñoøi hoûi. Caáu hình traïm maët ñaát caàn choïn chuû yeáu laø caùc tham soá: - Loaïi anten (ñöôøng kính, hieäu suaát, heä soá phaåm chaát, nhieät ñoä taïp aâm). - Coâng suaát maùy phaùt. - Kieåu modem. Caùc tham soá söû duïng trong tính toaùn thieát keá coù theå phaân chia theo thaønh phaàn heä thoáng lieân quan nhö: - Traïm maët ñaát. - Veä tinh. - Keânh thoâng tin. Traïm maët ñaát: + Vò trí ñòa lyù cuûa traïm: cho bieát caùc thoâng soá nhö suy hao do möa, goùc nhìn veä tinh, möùc coâng suaát phaùt xaï ñaúng höôùng töông ñöông (EIRP), heä soá phaåm chaát(G/T) cuûa anten veä tinh theo höôùng traïm vaø suy hao ñöôøng truyeàn giöõa traïm maët ñaát – veä tinh. + Coâng suaát phaùt xaï, heä soá khueách ñaïi vaø heä soá phaåm chaát G/T cuûa anten traïm. + Nhieät ñoä taïp aâm heä thoáng: lieân quan tôùi ñoä nhaïy vaø tyû soá G/T. + Aûnh höôûng cuûa taïp aâm ñieàu cheá beân trong tôùi tyû soá tín hieäu/taïp aâm. + Caùc ñaëc ñieåm cuûa thieát bò (suy hao caùp tín hieäu, phaân caùch phaân cöïc anten, ñaëc tính boä loïc,...) ñeå bieát heä soá döï tröõ keát noái. Veä tinh: + Vò trí cuûa veä tinh treân quyõ ñaïo: cho bieát vuøng phuû soùng vaø goùc nhìn traïm maët ñaát, khoaûng caùch traïm maët ñaát – veä tinh. + Möùc EIRP, heä soá phaåm chaát G/T cuûa veä tinh ôû vò trí traïm maët ñaát. + Baêng thoâng maùy phaùt ñaùp, daïng phaân cöïc. + Maät ñoä doøng coâng suaát baûo hoøa. Caùc thoâng soá veä tinh. - Möùc coâng suaát phaùt xaï ñaúng höôùng töông ñöông EIRP vaø heä soá phaåm chaát G/T cuûa anten veä tinh theo höôùng traïm maët ñaát. Giaù trò EIRP vaø G/T coù theå bieát qua baûn ñoà caùc ñöôøng möùc EIRP, G/T cuûa nhaø quaûn lyù vaän haønh veä tinh. - Maät ñoä doøng coâng suaát baûo hoøa (SFD) vaø baêng thoâng cuûa maùy phaùt ñaùp. - Daûi taàn laøm vieäc, daïng phaân cöïc. - Möùc luøi coâng suaát ñaàu vaøo (IBO), ñaàu ra (OBO). Keânh thoâng tin: + Daûi taàn soá laøm vieäc: cho bieát suy hao ñöôøng truyeàn, möùc döï tröõ keát noái. + Toác ñoä luoàn thoâng tin. + Ñaëc ñieåm maõ hoùa, ñieàu cheá. + Kieåu truy nhaäp veä tinh cuûa maïng. CHÖÔNG III GIÔÙI THIEÄU SÔ LÖÔÏC MOÄT SOÁ LOAÏi ANTEN ---oOo--- I. Anten sieâu cao taàn: Anten sieâu cao taàn laø loaïi anten duøng cho daûi soùng coù böôùc soùng nhoû (khoaûng 10 m ). Noù ñöôïc duøng trong thieát bò voâ tuyeán ñieän sieâu cao taàn nhö :voâ tuyeán truyeàn hình, raña, ñieàu khieån baèng voâ tuyeán . . . Tuøy theo yeâu caàu cuï theå thì caùc anten sieâu cao taàn coù tính phöông höôùng roäng hay heïp, nhaát ñònh coù keát caáu nhaát ñònh. 1. Anten chaán töû ôû sieâu cao taàn: Chaán töû thöôøng duøng laø chaán töû nöûa soùng. Vì ñieän khaùng vaøo cuûa noù baèng khoâng, kích thöôùc nhoû, tính phöông höôùng thöôøng ñaït yeâu caàu. Ñieän trôû vaøo thöôøng laø 73,1 ohm. Chaán töû sieâu cao taàn coù yeâu caàu quan troïng laø phaûi phoái hôïp vôùi fide. Hình a: laø chaán töû ñoái xöùng tieáp ñieän baèng daây song haønh. Keát caáu naøy baûo ñaûm tính ñoái xöùng cuûa chaán töû, trôû khaùng soùng cuûa daây song haønh khoaûng vaøi traêm ohm. Do ñoù phaûi coù thieát bò hôïp trôû khaùng. Hình b: laø chaán töû tieáp ñieän sun. Ñoaïn gioáng nhö ñieän caûm maéc ôû ñaàu vaøo. Choïn l vaø L ñieàu chænh ñöôïc trôû khaùng vaøo cuûa anten maø khoâng caàn theâm thieát bò phoái hôïp. Hình c:laø chaán töû chieát hôïp coù trôû khaùng vaøo lôùn phoái hôïp toát vôùi fide song haønh. Do ñoù ñoä daøi l/2, doøng ñieän treân hai nhaùnh treân vaø döôùi cuøng chieàu (ñoàng pha) khoaûng caùch cuûa hai nhaùnh nhoû hôn so vôùi böôùc soùng. Do ñoù böùc xaï cuûa anten chieát hôïp coù theå coi nhö böùc xaï cuûa hai chaán töû nöõa soùng ñoàng pha, hay hai chaán töû coù doøng ñieän laø 2I. Coâng suaát böùc xaï: (3.1) 2. Anten Tuanike : Anten Tuanike ñôn giaûn laø moät keát caáu goàm hai chaán töû ñoái xöùng ñaët vuoâng goùc vôùi nhau, ñöôïc tieáp ñieän vôùi caùc doøng ñieän coù bieân ñoä baèng nhau moät goùc p/2. Böùc xaï cuûa caùc taàng trong maët phaúng ngang laø ñoàng pha vaø voâ höôùng vôùi tröôøng cöïc hoùa ngang seõ daïng cöïc hoùa ngang laø cöïc hoùa thích hôïp ñeå traùnh nhieãu coâng nghieäp ôû daûi soùng cöïc ngaén. Anten Tuanike ñöôïc söû duïng laøm anten phaùt soùng voâ tuyeán truyeàn hình hoaëc anten phaùt thanh soùng cöïc ngaén thì phaûi coù höôùng tính cao trong maët phaúng thaúng ñöùng . Ñeå ñaït ñöôïc yeâu caàu naøy, anten ñöôïc caáu taïo töø nhieàu anten Tuanike ñôn giaûn, xeáp ñaët thaønh nhieàu taàng. Khoaûng caùch giöûa hai taàn thöôøng ñöôïc choïn laø l/2 , vôùi caùc taàn ñöôïc tieáp ñieän ñoàng pha. Khi söû duïng laøm anten voâ tuyeán truyeàn hình caàn coù caùc yeâu caàu sau : - Böùc xaï ñoàng ñeàu trong maët phaúng ngang. - Böùc xaï cöïc tieåu trong maët phaúng ñöùng. Taäp trung coâng suaát trong maët phaúng ngang. - Ñieän tröôøng phaân cöïc ngang . Ñeå thöïc hieän vieäc tieáp ñieän leäch pha giöõa hai chaán töû trong cuøng moät taàng vaø tieáp ñieän ñoàng pha giöõa caùc taàng. Hai ñöôøng fide noùi vôùi hai nhoùm chaán töû cuûa hai maët phaúng ñöùng seõ ñöôïc ñieàu chænh ôû cheá ñoä soùng chaïy vaø ñöôïc noái song song vôùi nhau, ñoàng thôøi ñoä daøi cuûa hai ñuôøng fide caàn khaùc nhau moät phaàn tö böôùc soùng ñoä taïo leäch pha giöõa hai chaán töû vuoâng goùc ôû caùc taàng. Ñeå keát hôïp yeâu caàu veà daûi taàn soá vaø caùc yeâu caàu khaùc nhaèm ñaûm baûo coù moät keát caáu vöõng chaéc, ít chaén gioù, coù khaû naêng choáng seùt toát, caùc chaán töû ñöôïc cheá taïo döôùi daïng taám löôùi phaúng hình chöõ nhaät hoaëc caùnh böôùm. 3. Anten daãn ñieän :( Anten YAGI) Sô ñoà anten nhö hình veõ, noù goàm chaán töû chuû ñoäng thöôøng laø chaán töû nöûa soùng, moät chaán töû phaûn xaï thuï ñoäng,vaø moät soá chaán töû daãn xaï thuï ñoäng D. Chaán töû chuû ñoäng A ñöôïc noái vôùi maùy phaùt cao taàn. Döôùi taùc duïng cuûa tröôøng böùc xaï taïo bôûi A, trong Pv vaø D xuaát hieän doøng caûm öùng vaø caùc chaán töû naøy seõ böùc xaï thöù caáp. Neáu choïn ñöôïc ñoä daøi cuûa ñieåm P vaø khoaûng caùch töø A ñeán P moät caùch thích hôïp thì P seõ trôû thaønh chaán töû phaûn xaï cuûa A.Khi aáy naêng löôïng böùc xaï cuûa caëp A, P seõ giaûm daàn veà phía chaán töû phaûn xaï vaø taêng cöôøng theo höôùng ngöôïc laïi. Töông töï neáu choïn ñöôïc ñoä daøi D vaø khoaûng caùch töø D ñeán ñieåm A moät caùch thích hôïp thì D seõ trôû thaønh chaán töû daãn xaï cuûa A naêng löôïng heä böùc xaï cuûa heä A – D taêng cöôøng veà phía chaán töû daãn xaï D. Keát quaû naêng löôïng böùc xaï cuûa heä seõ taäp trung veà moät phía hình thaønh neân moät keânh daãn soùng doïc theo truïc anten höôùng töø phía chaán töû phaûn xaï veà – phía chaán töû daãn xa. Moãi anten Yagi thöôøng chæ coù moät chaán töû laøm nhieäm vuï phaûn xaï. Soá chaán töû daãn xaï töø 2 ñeán 10 coù khi tôùi vaøi chuïc caùch nhau (0,15 –0,25 )l. Thanh phaûn xaï chæ coù moät, khoaûng caùch thanh phaûn xaï vôùi chaán töû chính (0,1 – 0,35 ) l. Heä soá khueách ñaïi cuûa anten caøng lôùn neáu soá chaán töû daãn xaï caøng lôùn. Anten daãn xaï ñaït ñöôïc heä soá khueách ñaïi nhö sau: Soá chaán töû daãn xaï Heä soá khueách ñaïi 20 13 6 4 12 15 13 8 Trong thöïc teá, thöôøng chaán töû chuû ñoäng laø chaán töû voøng deït vì hai lyù do chính sau: -Coù theå tröïc tieáp gaén tröïc tieáp chaán töû leân thanh ñôû kim loaïi,khoâng caàn duøng phaàn töû caùch ñieän. -Chaán töû voøng deït coù trôû khaùng vaøo lôùn, thuaän tieän trong vieäc phoái hôïp trôû khaùng . II. Anten soùng ngaén : Anten soùng ngaén laø anten duøng trong daûi soùng 10 – 100 m . Nhöõng anten soùng ngaén thöôøng duøng trong quaân söï, haøng khoâng, thoâng tin cöï ly xa vaø phaùt thanh. a. Nhöõng yeâu caàu cuûa anten soùng ngaén : Anten soùng ngaén do ñaëc ñieåm truyeàn soùng neân coù nhöõng yeâu caàu cô baûn sau ñaây : 1 . Soùng ngaén suy giaûm nhanh treân maët ñaát thöôøng suy giaûm heát khi ñi khoûi ñaøi phaùt. Do ñoù phaûi truyeàn lan baèng soùng nôi anten soùng ngaén phaûi coù moät goùc nghieâng nhaát ñònh tuøy thuoäc cöï ly thoâng tin. 2 . Anten soùng ngaén phaûi laø anten coù daûi taàn soá töông ñoái roäng do caùc thoâng soá cuûa taàng ñieän ly thay ñoåi . 3.Taàng ñieän ly khoâng ñoàng ñeàu, maët khaùc khi truyeàn lan qua taàng ñieän ly tia soùng leäch ñi trong maët phaúng ngang, do ñoù tính phöông höôùng cuûa anten trong maët phaúng ngang vaø ñöùng khoâng theå quaù heïp phaûi laø 20 – 30 0 vaø trong maët phaúng ñöùng vôùi maët phaúng ngang laø 10 –15 0 4. Khi phaûn xaï ôû taàng ñieän ly, soùng phaân cöïc thaúng seõ bò chuyeån thaønh phaân cöïc ellip. Do ñoù ñieàu kieän truyeàn lan cuûa soùng trôøi khoâng khaùc ñoái vôùi soùng phaân cöïc ñöùng hay ngang. Anten phaùt thì thöôøng phaân cöïc ngang vì phaân cöïc ñöùng coù nhieàu thaønh phaàn soùng ñaát do ñoù hieäu suaát thaáp. 5. Ñeå traùnh hoài aâm vaø taïp aâm. Tính phöông höôùng anten phaûi coù muùi phuï beø vaø ñôn höôùng. Soùng ngaén goàm nhöõng loaïi anten ñôn giaûn nhö: chaán töû ñoái xöùng naèm ngang, daûi taàn, anten goùc; anten phöùc taïp nhö: heä thoáng chaán töû ñoàng pha, anten soùng chaïy, anten traùm . b. Chaán töû ôû soùng ngaén: - Chaán töû ñôn giaûn : Chaán töû ñôn giaûn soùng ngaén laø moät chaán töû ñoái xöùng naèm ngang treân maët ñaát. Chaán töû laøm baèng daây ñoàng hay löôõng kim ñöôøng kính 2 – 4 mm (hình 3.4). Ñoä daøi cuûa anten laø: 0.25 (3.2) Anten caêng treân moät ñoä cao ñoä H = (0,1 – 1) l (3.3) Anten böùc xaï leân hai muùi ñoái xöùng trong maët phaúng xích ñaïo vôùi goùc D tuøy thuoäc vaøo ñoä cao H Anten thöôøng ñöôïc tieáp ñieän baèng daây song haønh ñoái xöùng, trôû khaùng soùng fide theo hai tieâu chuaån 300 vaø 600 W . - Chaán töû daûi roäng : Ñeå môû roäng daûi taàn soá theo yeâu caàu thoâng tin soùng ngaén, ngöôøi ta giaûm trôû khaùng soùng anten (Ws). Chaán töû daûi soùng thöôøng laøm coù daïng gioáng nhö hình (3.5) goïi laø chaán töû Hagehemko. Chaán töû naøy goàm moät soá daây n caùn thaønh daïng loàng soùng cuûa chaán töû. Tính theo coâng thöùc : W (3.4) vôùi r laø baùn kính cuûa moãi daây. W Ñoä daøi cuûa anten trong khoaûng 0.25(3.5) 1. Anten goùc : Laø anten chaán töû coù hai nhaùnh ñaët thaúng goùc vôùi nhau cuøng ngang treân maët ñaát . Anten cuõng coù theå laøm daïng loàng ñeå taêng daûi taàn soá. - Ñoä daøi l =(0,5 –0,64 ) l (3.6) - Phöông höôùng cuûa anten laø toång tính phöông höôùng hai nhaùnh ñaët vuoâng goùc. Ví duï: Treân veä tinh nhaân taïo ñaàu tieân cuûa Traùi Ñaát do Lieân Xoâ phoùng leân coù hai anten goùc vôùi thoâng tin ôû böôùc soùng=15m, l2 =7.5m. 2. Anten traùm. Laø moät anten soùng ngaén thuoäc loaïi soùng chaïy. Noù goàm boán ñoaïn daây daøi xeáp thaønh hình troøn, ñaàu kia traùm noái vôùi phide song haønh. Keát caáu thöïc teá cuûa anten traùm ñöôïc veõ nhö hình (3.7) Böùc xaï cuûa anten laø toång trôû cuûa boán caïnh hình traùm. Anten traùm thöôøng caêng ngang treân maët ñaát ôû ñoä cao H. + Cöôøng ñoä tröôøng cuûa anten trong maët phaúng ngang: Eng =(3.7) vôùi Io doøng ñieän ñaàu vaøo cuûa anten. q :laø goùc höôùng quan saùt vôùi ñöôøng cheùo lôùn. j laø 1/2 goùc tuø cuûa anten. + Cao ñoä tröôøng cuûa anten trong maët phaúng ñöùng. (3.8) D : goùc cuûa höôùng quan saùt vôùi phöông naèm ngang. 3. Anten soùng chaïy. Laø moät loaïi anten duøng ñeå thu soùng ñieän töø . Anten chaïy soùng goàm moät daây song haønh trôû khaùng W vaø ñaàu cuoái coù phoái hôïp Rt. Hai beân ñaàu daây coù nhöõng chaán töû ñoái xöùng vôùi ñöôøng daây qua nhöõng tuï gheùp C. Taát caû caêng ngang treân maët ñaát vôùi moät ñoä cao h Ñoä daøi cuûa nhaùnh chaán töû nhoû hôn l /4 vaø caùch chaán töû ñaët caùch nhau khoaûng l /10 böôùc soùng. Ñaàu cuûa anten noái vôùi maùy thu coù trôû khaùng phoái hôïp. Anten coù tính phöông höôùng khaù cao. Song hieäu suaát raát thaáp neân heä soá khueách ñaïi cuûa anten chæ gaàn baèng 1, muùi phuï cuûa anten cuõng nhoû. Vì vaäy anten chæ duøng laøm anten thu. b : goùc truyeàn lan cuûa soùng treân anten.Ñeå giaûm aûnh höôûng cuûa caùc chaán töû leân daây song haønh ngöôøi ta gheùp caùc chaán töû vaøo daây qua moät tuï C coù trôû khaùng lôùn khoaûng (4_10)pF. 4. Anten soùng trung daøi. a. Nhöõng yeâu caàu cô baûn cuûa soùng trung daøi : Soùng trung daøi laø nhöõng soùng coù böôùc soùng lôùn hôn 100 m haøng chia thaønh nhöõng khoaûng sau ñaây : Töø 100 m - 550 m duøng cho phaùt thanh. Töø 550m - 750 m duøng cho caùc ñaøi löu ñoäng nhaát laø trong haøng haûi. Töø 750m - 1.050 m duøng cho haøng khoâng. Ta bieát raèng soùng trung daøi truyeàn lan baèng soùng ñaát laø chính. Phaïm vi thoâng tin quanh anten phaùt chia laøm 3 mieàn, mieàn gaàn (khoaûng 60 km ) thoâng tin baèng soùng ñaát, mieàn xa thoâng tin baèng soùng trôøi, mieàn trung gian coù caû soùng trôøi vaø soùng ñaát laø mieàn suy laïc lôùn . Trong daûi soùng naøy, ngöôøi ta thöôøng duøng anten daây hình T, ; anten coät vaø rieâng ñeå thu duøng anten voøng . Anten soùng trung daøi phaûi duøng ñieän tröôøng phaân cöïc ñöùng. b. Anten hình T : Anten caêng treân 2 coät cao (100 – 250 m ) vaø caùch nhau vaøi chuïc tôùi 200 m. Nhöõng ñoaïn thaúng ñöùng vaø ngang cuûa anten coù theå laø 1 hay 2 – 6 daây song song ñaët caùch nhau 1 - 1,5 m . Anten böùc xaï ñoàng ñeàu treân maët phaúng ngang ñoái vôùi anten thu do maët ñaát khoâng daãn ñieän. c. Anten coät : - Khuyeát ñieåm chuû yeáu anten T, laø khoâng chòu ñöôïc coâng suaát lôùn vaø caàn duøng 2 coät cao. Trong nhöõng ñaøi phaùt coâng suaát lôùn ngöôøi ta hay duøng anten coät. Anten coät laø moät chaán töû khoâng ñoái xöùng treân maët ñaát . Heä thoáng daây ñaát anten goàm 60 – 120 daây daøi 0,3 l chaïy töø chaân anten toûa ra hình daûi quaït. Hieäu suaát anten khoaûng (80 – 90 )%. Mieàn thu coù theå chia laøm ba mieàn: mieàn gaàn ñaøi phaùt trong moät baùn kính r thu baèng soùng ñaát, mieàn xa thu baèng soùng trôøi, mieàn trung gian laø mieàn suy laïc coù soùng trôøi vaø soùng ñaát giao thoa vôùi nhau. d. Anten voøng, anten töø : Daïng ñôn giaûn cuûa anten voøng laø moät khung daây hình chöõ nhaät coù d x h raát nhoû so vôùi böôùc soùng l. Anten töông ñöông vôùi voøng ñieän hay moät löôõng cöïc töø thaúng goùc vôùi maët anten. Hieäu suaát cuûa anten raát thaáp do ñoù chæ duøng laøm anten thu. Anten töø laø loaïi anten thu thoâng duïng goàm moät thanh pherit treân cuoän töø moät soá voøng daây ñaët ngay trong maùy thu . Öu ñieåm cuûa anten laø kích thöôùc nhoû, khaû naêng choáng taïp aâm töông ñoái toát nhôø tính ñònh höôùng vaø nguyeân lyù laøm vieäc cuûa anten. Anten pherit coù nhieàu daïng phoå bieán nhaát laø loaïi anten coù moät thanh pherit daøi l = 100 – 200 m ñöôøng kính d = 5 – 10 mm treân 3 cuoän daây L1, L2 , L3 nhö hình (3.12) Cuoän L1 vaø L3 thöôøng ñaët caùch ñaàu thanh khoaûng 0,2 l. ÔÛ baêng soùng daøi caû ba cuoän maéc noái tieáp laøm thaønh cuoän caûm maïch vaøo. ÔÛ baêng soùng trung cuoän L1 bò noái taét, khi aáy chieàu cao hieäu duïng cuûa anten coù giaûm ñi khoaûng 25%. Cuoän L3 duøng ñeå ñieàu chænh trò soá ñieän caûm cuûa maïch coäng höôûng vaøo. Anten baét vaøo boä maùy baèng giaù 3 vaø vít 4. Ngoaøi ra, ñeå giaûm hieäu öùng anten ta coù theå duøng moät oáng hôû hình truï 5 ñeå boïc anten. 5. Anten xoaén. Anten xoaén laø loaïi anten maø phaàn töû böùc xaï cô baûn cuûa noù laø caùc voøng daây daãn coù doøng ñieän soùng chaïy. Tröôøng böùc xaï cuûa anten xoaén trong tröôøng hôïp toång quaùt laø tröôøng phaân cöïc quay. Anten xoaén thöôøng ñöôïc öùng duïng trong daûi soùng cöïc ngaén, goàm nhieàu loaïi: xoaén truï, xoaén phaúng, xoaén hình choùp...Khi laép anten xoaén, phaûi chuù yù ñeán ñöôøng kính cuûa daây vaø chaát caùch ñieän cuûa loõi ñôõ daây. a. Anten xoaén truï. Anten goàm moät ñöôøng daây xoaén daãn ñieän vaø moät maøn chaén kim loaïi. Anten ñöôïc tieáp ñieän bôûi fide ñoàng truïc, loûi fide ñöôïc noái vôùi ñöôøng daây xoaén, voû fide noùi vôùi maët kim loaïi. Daïng soùng coù taùc duïng chuû yeáu trong moãi ñöôøng daây xoaén phuï thuoäc vaøo kích thöôùc töông ñoái cuûa voøng xoaén so vôùi böôùc soùng coâng taùc. Caùc thoâng soá hình hoïc ñaëc tröng cho anten xoaén truï laø baùn kính a, böôùc soùng s (hoaëc ñoä daøi cuûa moãi voøng xoaén vaø goùc xoaén a), vaø soá voøng N. Heä soá khueách ñaïi cuûa anten xoaén truï: N: soá voøng. S: böôùc quaán. l: böôùc soùng. L: chieàu daøi voøng xoaén. Ñoà thò phöông höôùng cuûa anten ñöôïc veõ ôû hình (3.14). Öu ñieåm : keát caáu ñôn giaûn, daûi taàn roäng. Heä soá bao truøm daõy soùng lmax/lmin=1,7. Nhöôïc ñieåm: höôùng tính khoâng cao. b. Anten xoaén phaúng : Anten xoaén phaúng loâgarit vaø xoaén phaúng acsimet ñeàu laø caùc anten böùc xaï tröôøng phaân cöïc quay. Ñeå tieáp ñieän cho anten xoaén phaúng loâgarit cuõng nhö xoaén acsimetcoù theå duøng file song haønh vì keát caáu cuûa caùc anten naøy laø keát caáu ñoái xöùng. Trong thöïc teá, vieäc tieáp ñieän cho anten coù theå thöïc hieän baèng fide ñoàng truïc. Khi aáy voû ngoaøi cuûa fide ñöôïc gaén vaøo moät nhaùnh cuûa anten xoaén, coøn loõi cuûa fide ñoàng truïc ñöôïc tieáp cho nhaùnh thöù hai. Caùc nhaùnh cuûa anten coù theå ñöôïc caáu taïo töø caùc laù kim loaïi moûng daùn leân caùc taám ñieän moâi. Böôùc soùng cöïc ñaïi cuûa daûi taàn soá coù quan heä vôùi ñoä daøi nhaùnh anten vaø ñöôïc xaùc ñònh töø heä thöùc : L= (1 – 1,5 )l max (3.9) l: ñoä daøi cuûa moät nhaùnh anten. Böôùc soùng cöïc tieåu cuûa daûi taàn soá coù quan heä vôùi baùn kính ban ñaàu cuûa ñöôøng xoaén vaø xaùc ñònh. (3.10) c. Anten xoaén choùp : Coù hai loaïi xoaén choùp thöôøng vaø xoaén choùp loâgarit - Anten xoaén choùp thöôøng: Heä soá bao truøm daûi soùng cuûa anten loaïi naøy coù theå ñaït tôùi . Thoâng thöôøng giôùi haïn naøy cuûa daûi taàn coâng taùc ñoái vôùi anten xoaén choùp seõ öùng vôùi taàn soá maø böôùc soùng lmin cuûa noù baèng ñoä daøi cuûa voøng xoaén nhoû nhaát, coøn giôùi haïn döôùi seõ öùng vôùi taàn soá maø böôùc soùng lmax cuûa noù baèng ñoä daøi cuûa voøng xoaén lôùn nhaát. - Anten xoaén choùp loâgarit: coù ñoà thò böùc xaï ñôn höôùng (hình 3.15), höôùng böùc xaï cuûa anten xoaén choùp laø höôùng truïc, cöïc ñaïi veà phía ñænh choùp. Trong thöïc teá, anten ñöôïc keá caáu töø caùc baêng kim loaïi gaén leân maët noùn ñieän moâi, vieäc tieáp ñieän cho anten coù theå ñöôïc thöïc hieän baèng caùp ñoàng truïc gaén doïc theo baêng kim loaïi. Trôû khaùng vaøo cuûa anten xoaén choùp loâgarit thöïc teá khoâng bieán ñoåi trong daûi taàn coâng taùc. Trò soá cuûa noù phuï thuoäc chuû yeáu vaøo goùc q o cuûa ñænh choùp, trôû khaùng vaøo Rva taêng khi qo taêng. Trong thöïc teá, anten xoaén thöôøng vaø xoaén loâgarit cuõng coù theå ñöôïc thieát laäp treân caùc maët coù hình daïng khaùc. 8. Anten maïch in (anten maïch daûi ) Anten maïch in( hay anten maïch daûi) coøn thöôøng ñöôïc goïi laø anten maïch vi daûi vì noù coù kích thöôùc raát nhoû, veà thöïc chaát laø moät keát caáu böùc xaï kieåu khe. Veà caáu taïo, moãi phaàn töû anten maïch daûi goàm caùc phaàn chính laø phieán kim loaïi, lôùp ñeá ñieän moâi, maøn chaén kim loaïi vaø boä phaän tieáp ñieän( hình 3.17 ). Phieán kim loaïi ñöôïc gaén leân ñeá ñieän moâi, taïo neân moät keát caáu töông töï moät maûng cuûa maïch in, do vaäy anten coù teân goïi laø anten maïch in. Caùc thoâng soá caáu truùc cô baûn cuûa moät phaàn töû anten maïch daûi laø chieàu daøi L, chieàu roäng W,beà daøy t vaø haèng soá ñieän moâi e cuûa lôùp ñeá ñieän moâi. Phaàn töû anten maïch daûi coù theå tieáp ñieän baèng ñöôøng truyeàn maïch daûi hoaëc duøng caùp ñoàng truïc coù ñaàu thaêm noái vôùi phieán kim loaïi, coøn voû caùp noái vôùi maøn chaén. Trong maët phaúng E ( maët phaúng vuoâng goùc vôùi truïc cuûa khe), tröôøng böùc xaï cuûa hai khe ñöôïc xaùc ñònh : (3.11) K: ñaïi löôïng phuï thuoäc vaøo bieân ñoä tröôøng ñöôïc kích thích trong khe, lo laø böôùc soùng trong khoâng gian töï do. Coâng thöùc naøy ñuùng cho caùc goùc j naèm trong giôùi haïn 0 < j <180, nghóa laø ñuùng cho nöûa khoâng gian phía treân cuûa maøn chaén. Ñoà thò phöông höôùng cuûa anten maïch in ñöôïc veõ ôû hình (3.18) Anten maïch daûi ñöôïc söû duïng chuû yeáu ôû daûi sieâu cao taàn, coù nhieàu öu ñieåm veà maët keát caáu ( nhoû, nheï, moûng, chaéc chaén) vaø coù theå aùp duïng coâng ngheä maïch in ñeå saûn xuaát neân giaù thaønh thaáp. Phaàn töû böùc xaï cuûa anten maïch daûi naèm ôû phía treân cuûa taám kim loaïi ( maøn chaén daãn ñieän ) neân coù theå deå daøng keát hôïp caùc phaàn töû anten vôùi caùc maïch tích cöïc( maïch khueách ñaïi, ñoåi taàn…) hoaëc caùc maïch xöû lyù tín hieäu naèm ôû phía sau maøn chaén ñeå taïo ra anten tích cöïc hoaëc anten coù xöû lyù tín hieäu . 9. Anten loa. Coù daïng nhö hình (3.19): Hình 3-19 Anten loa thuoäc loaïi anten böùc xaï maët. Maët böùc xaï cuûa anten laø mieäng loa, phaàn töû böùc xaï cô baûn cuûa anten laø nguyeân toá Huyghen, laø nguyeân toá ñieän tích ñöôïc kích thích bôûi töø tröôøng ñoàng pha. Anten loa thöôøng ñöôïc duøng ôû daûi soùng cm. Naêng löôïng cao taàn ñöôïc truyeàn theo oáng daãn soùng tôùi coå loa döôùi daïng soùng phaúng. ÔÛ ñaây moät phaàn nhoû naêng löôïng seõ phaûn xaï trôû laïi, coøn ñaïi boä phaän tieáp tuïc truyeàn theo thaân loa döôùi daïng soùng phaân kyø tôùi mieäng loa. Taïi mieäng loa, phaàn lôùn naêng löôïng ñöôïc böùc xaï ra khoâng gian ngoaøi, moät phaàn seõ phaûn xaï trôû laïi. Söï phaûn xaï soùng töø coå loa seõ caøng lôùn khi goùc môû cuûa loa caøng lôùn, coøn söï phaûn xaï töø mieäng loa seõ caøng nhoû khi kích thöôùc cuûa mieäng loa caøng nhoû. Vaän toác pha cuûa soùng truyeàn ra laø: (3.12) vôùi : c laø vaän toác aùnh saùng. b laø kích thöôùc cuûa mieäng loa. Caùc anten daïng loa khoâng cho ñoä ñònh höôùng cao nhöng coù keát caáu ñôn giaûn. Kích thöôùc cuûa anten phuï thuoäc goùc chuøm tia mong muoán, ñoä lôïi höôùng vaø caùc chæ tieâu kyõ thuaät coù lieân quan vôùi nhau. Baêng thoâng cuûa anten loa heïp hôn nhieàu so vôùi anten parabol coù cuøng kích thöôùc. 10. Anten chöõ thaäp-caùnh böôùm. Ñaây laø loaïi anten phaùt daûi roäng ôû baêng soùng meùt (VHF) anten caáu taïo treân cô sôû söû duïng caùc chaán töû nöûa soùng (l/2) phaân cöïc ngang. Bieåu ñoà höôùng ngang cuûa chaán töû laø hình soá 8 (hình 3.20.a). - Ñeå taïo ñöôïc bieåu ñoà höôùng ngang laø hình troøn ta söû duïng hai chaán töû l/2 ñaët vuoâng goùc vôùi nhau treân maët phaúng naèm ngang, vaø caáp nguoàn nuoâi leäch pha (hình 3.20.b). Ñeå taïo ñöôïc bieåu ñoà höôùng ñöùng heïp caàn söû duïng vaøi taàng anten chöõ thaäp, taàng noï caùch taàng kia .Hình(3.20.c). - Ñeå môû roäng daûi taàn cuûa anten caàn taêng ñöôøng kính hoaëc ñoä roäng cuûa caùc chaán töû. Trong kieåu anten chöõ thaäp coù theå duøng loaïi chaán töû phaúng coù chieàu cao . Ñaây laø moät taäp hôïp caùc voøng treân moät maët phaúng. Chaán töû phaúng coù daûi thoâng taàn côõ taàn soá trung bình. Doøng ñieän cao taàn chaïy trong chaán töû theo höôùng ngang, neân chaán töû khoâng nhaát thieát laø maët phaúng lieàn kín, maø coù theå cheá taïo nhö treân hình veõ (hình 3.20.d phía treân) ñeå giaûm aûnh höôûng cuûa gioù. Chaán töû phaúng coù theå xem nhö coù moät ñöôøng fide nuoâi l/4 bò ñoaûn maïch töø (hình 3.20.d). Caùc chaán töû 1-;2;...;n ñaët naèm ngang theo chieàu daøi cuûa fide, chuùng laïi taïo neân moät ñöôøng daây hôû maïch.Caùc chaán töû seõ coù pha khaùc daáu vôùi nhau. Ñöôøng bao noái caùc ñaàu taïo thaønh hình nöûa caùnh böôùm. Trong thöïc teá thöôøng söû duïng loaïi anten caùnh böôùm laø toå hôïp cuûa hai chaán töû phaúng ñeå taïo thaønh hình >< (hình 3.20. d). Anten caùnh böôùm coù trôû khaùng vaøo . Heä soá khueách ñaïi trong maët phaúng ñöùng lôùn hôn 1.8 laàn so vôùi chaán töû phaúng ñôn. Hình 3-21 Ñeå taêng heä soá khueách ñaïi vaø ñaït bieåu ñoà höôùng ñuùng heïp coù theå duøng anten chuõ thaäp caùnh böôùm nhieàu taàng, moãi taáng caùch nhau töø. Ñieàu cô baûn laø phaûi ñaït ñieàu kieän: hai nöûa cuûa moät chaán töû coù pha ñoái nhau (), coøn hai nöûa cuûa chaán töû vuoâng goùc bò dòch pha . Ví duï hình 3.21.a giôùi thieäu anten caùnh böôùm 3 taàng. - Chieàu daøi caùc ñoaïn daây fide töø ñieåm a vaø khaùc nhau l/2, vì theá taïo ra ñieän aùp nuoâi ngöôïc pha nhau cho caùc chaán töû 1 vaø 3. - Khoaûng caùch töø caùc ñieåm vaø tôùi caùc chaán töû 1vaø 3 laø nhö nhau, neân khoâng gaây dòch pha vaø caùc taàng ñöôïc nuoâi ñoàng pha. - Ñeå taïo ñoä dòch pha nuoâi caùc chaán töû vuoâng goùc, chæ caàn taêng chieàu daøi moät trong hai ñoaïn daây fide theâm (hình 3.21 a). Vôùi phöông phaùp nuoâi caùc chaán töû baèng caùc doøng ñieän dòch pha nhau coù theå giaûm toái ña soùng phaûn xaï veà daây fide chính, coù nghóa laø taêng heä soá soùng chaïy vaø môû roäng daûi taàn laøm vieäc cuûa anten. Trong nhöõng tröôøng hôïp nguoàn nuoâi ñöôïc caáp rieâng bieät töø maùy phaùt hình vaø maùy phaùt tieáng thì heä thoáng phaân phoái tín hieäu seõ coù theâm chuùc naêng laøm thaønh moät boä loïc phaân caùch (hình 3.22). Caùc tín hieäu cao taàn hình vaø tieáng ñöôïc troän trong maïch caàu laøm baèng caùc ñoaïn caùp ñoàng truïc (hình 3.22 a). Tæ leä veà pha cuûa caùc tín hieäu cao taàn hình vaø tieáng taïi caùc chaán töû khaùc nhau (hính b,c). Tuy anten phaùt hình chuõ thaäp caùnh böôùm coù öu ñieåm laø goïn, nheï, deã cheá taïo, nhöng cuõng coù nhieàu nhöôïc ñieåm laø: bieåu ñoà höôùng ngang phuï thuoäc nhieàu vaøo ñöôøng kính cuûa coät ñôõ. Ñeå ñaït ñöôïc bieåu ñoà höôùng troøn vôùi ñoä maáp moâ nhoû thì ñöôøng kính cuûa coät ñôõ khoâng vöôït quaù:. Vì vaäy anten chuõ thaäp caùnh böôùm chæ ñöôïc öùng duïng trong baêng taàn VHF. Trong baêng UHF thì ñöôøng kính cuûa coät quaù nhoû. Cuõng vì lyù do treân khoâng theå thieát keá ñöôïc anten phaùt hình ña keânh vaø coù bieåu ñoà höôùng ngang theo yeâu caàu, tröø hình troøn vaø soá 8 treân cô sôû anten chöõ thaäp caùnh böôùm. Ñoà thò phöông höôùng ñöôïc veõ ôû hình (3.23) 10. Anten thaáu kính. Anten thaáu kính thuoäc loaïi anten maët. Maêt böùc xaï cuûa noù ñöôïc kích thích bôûi tröôøng do moät nguoàn soùng sô caáp ñöa tôùi. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa anten thaáu kính cuõng töông töï nguyeân lyù cuûa thaáu kính quang hoïc. Thaáu kính hoäi tuï ñöôïc öùng duïng ñeå thieát laäp nhöõng anten coù ñoà thò phöông höôùng heïp ngoaøi caùc thaáu kính coù hình daïng phöùc taïp hôn, cho pheùp bieán ñoåi soùng sô caáp ñeå taïo ra ôû maët böùc xaï moät qui luaät phaân boá tröôøng cho tröôùc. Ta goïi thaáu kính naøy laø thaáu kính ñaëc bieät . Moãi anten thaáu kính goàm hai phaàn chính laø thaáu kính vaø boä chieáu xaï. Tuøy theo thaáu kính laø loaïi ñoái xöùng truïc hay hình truï maø boä chieáu xaï coù hình daïng thích hôïp ñeå taïo thaønh soùng sô caáp ñöa tôùi thaáu kính. Moät soá loaïi anten thaáu kính ñöôïc veõ ôû hình ( ) ÔÛ hình veõ, ta coù caùc loaïi thaáu kính ñieän moâi (hình a,b), thaáu kính giaû ñieän moâi hoaëc coøn goïi laø thaáu kính ñieän moâi kim loaïi (hình c), vaø caùc thaáu kính kim loaïi (hình d,e,f). Vieäc taïo thaønh chuøm tia song song ôû maët ra cuûa thaáu kính coù theå do söï khuùc xaï soùng taïi moät maët thaáu kính hay taïi caû hai maët (tuøy theo töøng keát caáu cuï theå). a. Thaáu kính ñieän moâi : Thaáu kính ñieän moâi thuoäc loaïi thaáu kính chaäm. Chieát suaát cuûa thaáu kính ñöôïc xaùc ñònh bôûi heä soá ñieän moâi töông ñoái cuûa vaät lieäu cheá taïo, theo coâng thöùc: = vôùi e: haèng soá ñieän moâi cuûa thaáu kính. :haèng soá ñieän moâi cuûa moâi tröôøng khoâng khí. Thaáu kính ñieän moâi coù öu ñieåm laø daûi taàn roäng vaø tính chaát hoäi tuï cuûa noù khoâng phuï thuoäc vaøo söï phaân cöïc cuûa soùng. Tuy nhieân, nhöôïc ñieåm cuûa noù laø coù gaây toån hao ñoái vôùi soùng truyeàn qua vaø ñaét tieàn. Hieäu suaát cuûa thaáu kính ñöôïc xaùc ñònh : a :laø heä soá suy giaûm ñöôïc tính theo coâng thöùc : (dB/m) d :laø goùc toån hao cuûa ñieän moâi, t laø ñoä daøy cuûa thaáu kính . Ñeå giaûm toån hao, caàn söû duïng ñieän moâi coù ntgd nhoû, ví duï polistirol coù n =2,3 , tgd = 0,0001 b. Thaáu kính kim loaïi: Bieát raèng khoâng coù caùc ñieän moâi vôùi n <1, vì vaäy ñeå cheá taïo thaáu kính nhanh caàn söû duïng keát caáu goàm caùc taám kim loaïi ñaët song song nhau. Khi aáy, moâi tröôøng giöõa hai taám kim loaïi keà nhau seõ gioáng nhö moâi tröôøng trong oáng daãn soùng chöõ nhaät, coù kích thöôùc trong maët phaúng H baèng khoaûng caùch a giöõa hai taám kim loaïi. Vaän toác pha cuûa soùng truyeàn qua laø: Do ñoù chieát suaát cuûa thaáu kính seõ laø: Thaáu kính kim loaïi coù keát caáu ñôn giaûn giaù thaønh haï vaø coù hieäu suaát cao (vì trong thaáu kính khoâng coù ñieän moâi gaây toån hao) nhöng coù nhöôïc ñieåm laø tính chaát hoäi tuï cuûa thaáu kính phuï thuoäc vaøo söï phaân cöïc cuûa soùng tôùi vaø taàn soá coâng taùc (hay ñoù laø giôùi haïn veà daûi taàn soá). c. Thaáu kính ñieän moâi-kim loaïi: Laø thaáu kính thuoäc loaïi thaáu kính chaäm. Noù ñöôïc caáu taïo bôûi caùc phaàn töû kim loaïi maø kích thöôùc cuûa caùc phaàn töû naøy theo phöông cuûa vector E coù giaù trò nhoû so vôùi böôùc soùng. Caùc phaàn töû kim loaïi naøy coù theå coù keát caáu vaø hình daïng khaùc nhau :hình caàu, hình ñóa deït, daûi kim loaïi.… Heä soá ñieän moâi ñöôïc xaùc ñònh: e= eo (1+ ) Trong ñoù, N laø soá phaân töû trong moät ñôn vò theå tích. a laø heä soá phaân cöïc cuûa moät phaàn töû, laø heä soá ñieän moâi cuûa chaân khoâng. Chieát suaát cuûa}ñieän moâi-kim loaïi~ ñöôïc xaùc ñònh bôûi coâng thöùc: = d. Thaáu kính kim loaïi gaáp khuùc: Thaáu kính ñöôïc keát caáu bôûi hai laù kim loaïi song song, uoán theo ñöôøng gaáp khuùc, sao cho caùc tia truyeàn trong ñoù seõ coù quyõ ñaïo maø ñoä daøi hình hoïc cuûa caùc quyõ ñaïo aáy ñeàu baèng nhau. e. Thaáu kính khoâng ñoàng nhaát: Moät trong nhöõng thaáu kính khoâng ñoàng nhaát laø thaáu kính Luneberg. Thaáu kính coù theå ñöôïc cheá taïo döôùi daïng hình caàu hoaëc hình truï troøn coù chieát suaát bieán ñoåi theo höôùng baùn kính theo qui luaät: Trong ñoù, laø khoaûng caùch tính töø taâm, a laø baùn kính hình caàu hoaëc hình truï. 10. Anten göông. Nguyeân lyù chung: Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa anten göông töông töï nhö nguyeân lyù cuûa göông quang hoïc. Soùng sô caáp vôùi daïng cuûa maët soùng vaø höôùng truyeàn lan nhaát ñònh, sau khi phaûn xaï töø maët göông seõ trôû thaønh soùng thöù caáp vôùi daïng cuûa maët soùng vaø höôùng truyeàn lan bieán ñoåi theo yeâu caàu cho tröôùc. Vieäc bieán ñoåi daïng maët soùng vaø höôùng truyeàn lan ñöôïc thöïc hieän nhôø hình daïng vaø keát caáu ñaëc bieät cuûa maët göông. Anten göông coù nhieäm vuï vöøa bieán ñoåi daïng giaûn ñoà höôùng cuûa böùc xaï sô caáp, vöøa bieán ñoåi höôùng truyeàn lan (antenloa – parabol) hoaëc chæ bieán ñoåi höôùng böùc xaï(anten periscop). Ngoaøi ra, trong moät soá tröôøng hôïp ñeå naâng cao chæ tieâu chaát löôïng cuûa anten ngöôøi ta coøn keát hôïp moät soá göông taïo thaønh anten keùp (anten Cassegrain). -Hình a: giaûn ñoà höôùng böùc xaï sô caáp - thöù caáp vôùi anten göông parabol. -Hình b: giaûn ñoà höôùng böùc xaï sô caáp - thöù caáp ñoái vôùi anten göông coù ñoà thò phöông höôùng daïng cosec. -Hình c: veõ giaûn ñoà höôùng vaø truyeàn lan cuûa böùc xaï sô caáp - thöù caáp vôùi anten loa – parabol. -Hình d: veõ söï bieán ñoåi höôùng böùc xaï cuûa soùng sô caáp – thöù caáp ñoái vôùi anten göông peâriscoâp. A. Anten Parabol: Laø loaïi anten söû duïng roäng raõi nhaát cho caùc öùng duïng soùng Viba laø anten phaûn xaï daïng Parabol (thöôøng ñöôïc goïi laø anten Parabol). Noù bao goàm moät anten sô caáp nhö laø moät löôõng cöïc ñaët taïi tieâu cöï cuûa moät taám phaûn xaï daïng Parabol nhö hình veõ. Mieäng hay goùc môû vaät lyù cuûa taám phaûn xaï coù daïng troøn vaø chu tuyeán cuûa taám phaûn xaï höôùng veà maët phaúng chöùa tieâu cöï F. Ñieåm quan troïng cuûa loaïi anten naøy laø coù theå hoäi tuï caùc tia song song vaøo tieâu cöï cuûa noù vaø ngöôïc laïi coù theå taïo ra chuøm tia song song töø caùc böùc xaï phaùt sinh töø tieâu cöï. Neáu coù moät nguoàn böùc xaï ñaúng höôùng ñaët ôû tieâu cöï thì ngoaøi chuøm tia song song nhö ta mong muoán coøn coù caùc tia khoâng ñi töø maët phaûn xaï ra chuùng taïo thaønh caùc tia vöôït qua (Spillover) nhö ôû hình veõ. ÔÛ cheá ñoä thu caùc tia naøy seõ laøm gia taêng taïp aâm vaø chuùng coù theå giao thoa phaù huûy chuøm tia phaûn xaï. Trong thöïc teá, moät vaät böùc xaï ñöôïc thieát keá ñeå coù toái thieåu hoaëc loaïi boû caùc tia naøy. So vôùi anten daïng keøn thì anten Parabol coù ñoä ñònh höôùng cao hôn, baêng thoâng laøm vieäc lôùn hôn vaø nhieàu chæ tieâu kyû thuaät khaùc toát hôn neân noù thöôøng ñöôïc söû duïng trong lónh vöïc Viba. CAÙC ÑAËC TÍNH CÔ BAÛN CUÛA ANTEN PARABOL. Caùc ñaëc tính cuûa anten ñoùng moät vai troø quan troïng trong vieäc thieát keá caùc heä thoáng lieân laïc Viba ñieåm noái ñieåm. ÔÛ ñaây ta chæ xeùt caùc ñaëc tính cô baûn cuûa anten coù aûnh höôûng ñeán vieäc thieát keá cuûa caùc heä thoáng lieân laïc Viba tröïc xaï. Moät soá ñieåm sau ñaây veà anten phaûi luoân luoân ñöôïc hieåu roõ khi khaûo saùt anten. - Anten laø moät thieát bò thuaän nghòch vì theá caùc phaåm chaát phaùt vaø thu laø ñoàng nhaát ôû cuøng moät taàn soá. - Caùc anten ñöôïc ñaët coá ñònh treân caùc thaùp anten. Caùc thaùp anten naøy ñöôïc ñaët taïi caùc vò trí coá ñònh. - Kích thöôùc cuûa anten duøng ñeå chæ ñöôøng kính cuûa khaåu ñoä böùc xaï. Ñoái vôùi anten Parabol kích thöôùc khaåu ñoä böùc xaï nhoû hôn ñöôøng kính thöïc cuûa ñóa. Moät anten Parabol thöôøng coù laép caùc vieàn uoán hoaëc caùc ñöôøng vieàn phía sau ñeå gia cöôøng hoaëc taïo ra moät maët giaù ñeå che chaén boä haáp thuï. - Baêng taàn: Baêng taàn naøy ñöôïc ñònh nghóa laø baêng taàn lieân tuïc trong ñoù anten seõ laøm vieäc. Noùi chung moãi anten chæ laøm vieäc vôùi moät baêng taàn. Nhöõng yeâu caàu cao hôn trong vieäc laép ñaët caùc anten hieän nay ñaõ khaúng ñònh moät vaán ñeà quan troïng trong thieát keá anten laø caàn moät anten laøm vieäc ñöôïc vôùi nhieàu baêng taàn. Thöôøng nhöõng baêng taàn naøy naèm xa nhau, luùc naøy anten ñöôïc hieåu nhö laø moät anten }Baêng ñoái ngaãu~. Nhöng vì nhieàu lí do khaùc nhau baêng taàn laøm vieäc cuûa anten Viba do oáng daãn soùng cung caáp khoâng vöôït quaù ± 7% taàn soá trung taâm. a. Bieåu ñoà böùc xaï cuûa anten. Vì anten laø moät thieát bò thuaän nghòch neân laøm vieäc nhö nhau hoaëc phaùt hoaëc thu. ÔÛ ñaây anten ñöôïc xem nhö chæ ñeå thu, bieåu ñoà böùc xaï ñöôïc xaùc ñònh laø ñaùp tuyeán cuûa anten ñoái vôùi moät tín hieäu coù coâng suaát khoâng ñoåi ñöôïc phaùt ñeán anten töø caùc höôùng khaùc nhau. Coâng suaát ñaùp öùng cuûa anten ño ôû ngoõ ra maët bích cuûa anten. Trong khi ñoù quay anten caàn ño trong maët phaúng ngang 360 ñoä coâng suaát ñaùp öùng ñöôïc ño ôû cöûa ra maët bích baèng moät maùy thu trong suoát quaù trình ño, anten phaùt ñaët ôû moät vò trí thuaän lôïi. Ño ôû caùc maët phaúng khaùc coù theå thöïc hieän ñôn giaûn baèng vieäc quay anten caàn ño vaø thay ñoåi vó ñoä cuûa anten phaùt. Sau moãi laàn ño khi anten thu ñaõ quay heát maët phaúng ngang. Moät bieåu ñoà nhö vaäy coù 3 chieàu. Höôùng maø theo höôùng ñoù coâng suaát nhaän laø cöïc ñaïi goïi laø höôùng chính (boresight ) cuûa anten. Khi laøm vieäc vôùi caùc anten cuûa traïm Viba ta coù theå xem bieåu ñoà böùc xaï cuûa moãi truïc ñoäc laäp vôùi nhau . Maëc duø trong haàu heát caùc tröôøng hôïp caùc bieåu ñoà böùc xaï laø ñoàng nhaát. Caùc bieåu ñoà böùc xaï ïcoøn coù theå ñöôïc bieåu dieãn döôùi daïng caùc cung coù ñoä lôïi khoâng ñoåi daïng bieåu dieãn naøy phuø hôïp toát cho vieäc xaùc ñònh dieän tích bao phuû cuûa veä tinh. b. Ñoä roäng buùp soùng : Ñoäroâng buùp soùng laø thuaät ngöõ thöôøng duøng vôùi nghóa } Ñoä roäng nöûa coâng suaát~. Ñoä roäng buùp soùng nöûa coâng suaát ñöôïc ñònh nghóa laø ñoä roäng goùc cuûa buùp soùng chính töông öùng vôùi khi bieân ñoä cuûa bieåu ñoà böùc xaï giaûm 3 dB so vôùi ñænh truïc tia chính. Ñoái vôùi caùc anten maø maãu böùc xaï cuûa noù khoâng ñoái xöùng moãi truïc cuûa noù coù ñoä roäng buùp soùng nöûa coâng suaát rieâng. Caùc bieåu ñoà böùc xaï nhö vaäy thöôøng duøng trong lieân laïc Viba . Cuøng vôùi coâng suaát nhaän ñöôïc (hoaëc phaùt ñi) cuûa anten theo höôùng mong muoán baèng buùp soùng chính cuûa noù, moät ít naêng löôïng cuõng nhaän ñöôïc (hoaëc phaùt ñi) theo caùc höôùng khoâng mong muoán bôûi caùc buùp soùng phuï. Coâng suaát phaùt ñi theo caùc buùp soùng phuï coù theå gaây giao thoa cho caùc heä thoáng voâ tuyeán khaùc vaø ngöôïc laïi coù theå nhaän caùc tính hieäu giao thoa. Caùc giao thoa naøy ñaët ra giôùi haïn chung veà hieäu quaû söû duïng hai nguoàn löïc töï nhieân laø phoå voâ tuyeán vaø vò trí ñaët caùc traïm cuûa caùc heä thoáng khaùc nhau. Vì vaäy, caàn giaûm thieåu buùp soùng phuï cuûa anten. Thöïc teá, taàm quan troïng cuûa caùc ñaëc tính buùp soùng phuï cuûa anten coù theå ñöôïc ñaùnh giaù bôûi caùc luaät voâ tuyeán quoác teá baèng caùch neân söû duïng caùc bieåu ñoà böùc xaï xaùc ñònh cho moãi traïm ñeå cho pheùp söï ñoàng toàn taïi cuûa nhieàu heä thoáng voâ tuyeán khaùc nhau. Goùc môû cuûa anten coù theå ñöôïc öùng duïng chung cho caùc öùng duïng lieân laïc Viba bôûi vì khaû naêng hoäi tuï truyeàn daãn cuûa chuùng trong moät dieän tích mong muoán. Bieåu ñoà böùc xaï cuûa caùc goùc môû anten phuï thuoäc vaøo söï phaân boá cuûa bieåu ñoà tröôøng ngang qua goùc môû. Ñeå giaûm thieåu söï traøn qua cuûa naêng löôïng, söï phaân boá thöôøng nhoïn ñaàu doïc theo goùc môû vôùi cöïc ñaïi naèm ôû giöõa. Ñoä roäng buùp soùng nöûa coâng suaát jhp phuï thuoäc vaøo söï phaân boá cuûa khaåu ñoä, ñöôøng kính vaø taàn soá hoaït ñoäng cuûa anten. Moái quan heä gaàn ñuùng höõu ích cuûa jhp laø: jhp = (3.23) Trong ñoù: N: laø haèng soá phuï thuoäc vaøo söï phaân chia goùc môû. N = 58 cho phaân boá ñoàng nhaát. N = 70 cho phaân boá daïng choùp tieâu bieåu. D : ñöôøng kính cuûa anten (meùt). l : böôùc soùng laøm vieäc töông öùng (meùt). Cöôøng ñoä böùc xaï P( q,j ) cuûa moät anten theo höôùng (q,j) ñöôïc ñònh nghóa laø coâng suaát ñöôïc böùc xaï töø anten cho moãi ñôn vò goùc khoái ôû höôùng ñoù. Ñoä ñònh höôùng cuûa anten D (q,j) laø moät soá ño cuûa phaåm chaát hoäi tuï cuûa anten tính baèng: (3.24) Trong ñoù : D (q,j ): cöôøng ñoä böùc xaï theo höôùng (q,j ). q :goùc ngaång leân. j :goùc phöông vò. Pav :cöôøng ñoä böùc xaï trung bình (coâng suaát böùc xaï trung bình moät anten treân moät ñôn vò goùc khoái ). P ( 3.25) Trong ñoù : Pr :Toång coâng suaát böùc xaï töø moät anten . Ñònh nghóa veà ñoä ñònh höôùng khoâng ñöa hieäu suaát cuûa anten vaøo tính toaùn bôûi vì Pav lieân heä vôùi coâng suaát thöïc ñöa vaøo khoâng gian . Trong moät anten moät ít coâng suaát seõ maát ñi do traøn naêng löôïng, söï che laép naêng löôïng RF bôûi caùc taám phaûn xaï phuï, caùc caáu truùc ñôõ, caùc khuyeát taät do nhaø saûn xuaát, toån thaát phaûn xaï vaø toån thaát thuaàn trôû. Caùc toån thaát naøy laøm giaûm ñoä lôïi cuûa anten vaø ñöôïc tính bôûi moät giaù trò hieäu suaát cho anten. Vì vaäy moãi anten coù moät hieäu suaát lieân keát. Sau ñaây laø moät bieåu ñoà böùc xaï ñôn truïc cuûa moät anten Parabol vôùi caùc tham soá quan troïng cho lieân laïc Viba c. Ñoä lôïi anten : Ñoä lôïi thu vaø phaùt cuûa anten laø khaû naêng ñöa ra naêng löôïng RF theo moät höôùng xaùc ñònh hoaëc thu naêng löôïng töø moät höôùng xaùc ñònh. Ñoái vôùi caùc heä thoáng tröïc xaï yeâu caàu anten phaùt chæ phaùt naêng löôïng veà moät höôùng duy nhaát, laø höôùng cuûa anten caàn thu. Ñoä lôïi cuûa anten laø ñoä cheânh leäch maät ñoä coâng suaát ôû ñieåm tröôøng xaï giöõa anten ñang phaùt vaø maät ñoä coâng suaát taïi ñieåm ñoù, nhöng ñaõ ñöôïc thay theá baèng moät anten giaû böùc xaï naêng löôïng ñoàng ñeàu theo moïi höôùng (ñaúng höôùng ) moät anten nhö vaäy khoâng theå thöïc hieän trong thöïc teá nhöng thöôøng duøng ñeå tham khaûo. Ñoä lôïi anten chuû yeáu leä thuoäc vaøo taàn soá laøm vieäc vaø ñöôøng kính cuûa noù. Ñoä lôïi lyù thuyeát cuûa anten ñöôïc tính bôûi coâng thöùc . Gmax =20 Log D – 20 Log l +10 Log n + 9,943 dB (3.26) Trong ñoù : D: Ñöôøng kính ñæa anten (meùt ). l :böôùc soùng cuûa taàn soá trung taâm (meùt). n :Khaåu ñoä hieäu duïng cuûa anten. n = Se /S Trong ñoù : Se laø dieän tích hieäu duïng cuûa anten thu höôùng veà maùy phaùt. S laø dieän tích vaät lyù (thöïc teá ) cuûa anten. Haøm ñoä lôïi naøy G(q,j ) ñöôïc tính toaùn cho hieäu suaát cuûa anten vaø noù lieân heä vôùi ñoä ñònh höôùng qua moät heä soá hieäu suaát. G (q,j )= h * D (q,j ) (3.27) Trong ñoù : h laø hieäu suaát cuûa anten. Caùc loaïi anten Parabol tieâu bieåu h coù giaù trò töø 50 – 70 % b. Söï phaân cöïc soùng ñieän töø : Söï phaân cöïc soùng ñieän töø moâ taû söï ñònh höôùng cuûa vector ñieän tröôøng trong khoâng gian. Söï phaân cöïc ñöôïc quyeát ñònh bôûi caùch maø tín hieäu RF ñöôïc phoùng töø anten vaøo khoâng gian. Chöùc naêng naøy ñöôïc thöïc hieän bôûi moät boä phaân cöïc noù laø moät phaàn cuûa heä thoáng anten. Moät anten coù khaû naêng phaùt vaø nhaän tín hieäu neáu noù ñöôïc phaân cöïc. Moät soùng phaân cöïc tuyeán tính coù höôùng cuûa vector ñieän tröôøng hôïp vôùi truïc ñöùng hoaëc ngang moät goùc khoâng ñoåi khi noù lan truyeàn trong khoâng gian. Vì vaäy, khi vector ñieän tröôøng song song vôùi chieàu ngang thì soùng ñöôïc phaân cöïc ngang, vaø khi vector ñieän tröôøng thaúng ñöùng thì noù laø phaân cöïc ñöùng. Hình veõ sau cho ta thaáy söï phaân cöïc ngang vaø phaân cöïc ñöùng cuûa moät soùng ñi vaøo maët phaúng tôø giaáy. Hình (a) phaân cöïc ñöùng (b) phaân cöïc ngang (c) phaân cöïc daïng elip Vector ñieän tröôøng cuûa caùc soùng phaân cöïc daïng troøn veõ treân caùc voøng troøn khi soùng lan truyeàn. Chieàu quay cuûa noù theo chieàu kim ñoàng hoà neáu caùc soùng ñöôïc phaân cöïc troøn tay phaûi( Right Hand Circularly Polarized Wave) vaø ngöôïc laïi. Söï meùo daïng cuûa soùng ñöôïc phaân cöïc daïng ellip ñi vaøo maët phaúng tôø giaáy. Söï meùo daïng ñöôïc ño bôûi tæ soá doïc truïc Ar ñöôïc cho bôûi Ar = EMax / EMin Trong ñoù: EMax vaø EMin laø hai truïc lôùn vaø nhoû cuûa elip. Moät thoâng soá quan troïng khaùc cuûa soùng laø goùc ñoä nghieâng cuûa ellip vôùi truïc tham chieáu. Söï phaân cöïc daïng ellip coù theå xem laø moät tröôøng hôïp toång quaùt bôûi vì loaïi phaân cöïc naøy seõ ñaït phaân cöïc thaúng khi Ar ñeán ¥ vaø phaân cöïc troøn khi Ar =1. Moät caùch lyù thuyeát, moät anten ñöôïc phaân cöïc ñoâi coù theå ngaên caùch caùc soùng ñöôïc truyeàn trong phaân cöïc tröïc giao, cho pheùp moãi phaân cöïc ñöôïc nhaän moät keânh rieâng bieät. Moät heä thoáng söû duïng tính chaát naøy cuûa anten ñöôïc xem laø heä thoáng phaân cöïc ñoâi. Chuù yù: taàn soá truyeàn daãn theo caû hai keânh laø gioáng nhau vaø caùc heä thoáng nhö vaäy ñaõ nhaân ñoâi baêng thoâng söû duïng. Tuy nhieân, trong thöïc teá caùc anten khoâng theå thích hôïp hoaøn toaøn cho moãi loaïi phaân cöïc vaø moät ít naêng löôïng luoân ñöôïc gheùp noái vôùi coång tröïc giao. Naêng löôïng phaân cöïc cheùo keát noái xuaát hieän nhö laø giao thoa ngang trong baûn thaân heä thoáng vaø vì vaäy raát nhieàu quan taâm ñöôïc tieán haønh ñeå giaûm nhieãu keát noái phaân cöïc cheùo cuûa anten söû duïng trong caùc heä thoáng phaân cöïc ñoâi. Moät anten phaân cöïc ñoâi ñöôïc moâ taû bôûi maãu böùc xaï ñaúng cöïc vaø maãu phaân cöïc cheùo. Ñaëc tính cuûa moät anten phaân bieät vôùi naêng löôïng RF di chuyeån trong phaân cöïc tröïc ñoái ñöôïc goïi laø söï phaân bieät phaân cöïc cheùo. Ñoái vôùi caùc soùng ñöôïc phaân cöïc tuyeán tính, söï phaân bieät phaân cöïc cheùo laø tæ soá cuûa tín hieäu ñoàng phaân cöïc treân thaønh phaàn tín hieäu phaân cöïc cheùo. Ñoái vôùi caùc soùng phaân cöïc daïng ellip, moät soùng phaân cöïc cheùo coù höôùng ngöôïc laïi cuûa chieàu quay, cuøng tæ soá doïc truïc vaø hôn soùng goùc moät goùc nghieâng 90 ñoä. Söï phaân bieät phaân cöïc cheùo cuûa moät soùng nhö vaäy cho bôûi. XPD = 20 Lg (dB) e. Heä soá soùng ñöùng cuûa anten VSWR. Heä soá VSWR cuûa moät anten laø phaàn naêng löôïng phaûn xaï trôû laïi töø anten khoâng tham gia vaøo naêng löôïng böùc xaï höõu ích. Nhö vaäy, naêng löôïng phaûn xaï laø naêng löôïng toån thaát maëc duø noù coù theå phaûn xaï trôû laïi töø ñaàu nguoàn ñeán cuoái nhö trong phaàn naêng löôïng phaùt ñi.Tín hieäu phaûn xaï keùp, maëc duø bò giaûm veà ñoä lôùn, nhöng bò treå veà thôøi gian so vôùi tín hieäu chính. Taùc duïng cuûa tín hieäu phaûn xaï keùp gaây meùo daïng tín hieäu chính, loaïi bieán daïng naøy goïi laø meùo tieáng voïng, taùc ñoäng cuûa noù phuï thuoäc vaøo khoaûng caùch giöõa anten vaø ñaàu cuoái nguoàn cuûa Feeder, cuõng nhö ñoä lôùn cuûa tín hieäu phaûn xaï. Ta ít khi ño ñöôïc VSWR cuûa anten, thöôøng ño toån hao ngöôïc RL nhieàu hôn. Noù laø tæ soá tính baèng dB cuûa tín hieäu phaûn xaï vaø tín hieäu goùc cuûa anten caàn ño: RL = 10 Lg(Pf/Pr) dB Trong ñoù: Pf: laø coâng suaátsoùng tôùi. Pr : laø coâng suaát soùng phaûn xaï. Thöôøng caùc nhaø saûn xuaát xaùc ñònh thoâng soá VSWR cöïc ñaïi baûo ñaûm trong moät baêng taàn. Nhöõng nguyeân nhaân laøm cho VSWR lôùn hôn giaù trò lyù töôûng laø baát kyø söï giaùn ñoaïn naøo cuûa trôû khaùng phöùc ñeàu suaát phaùt töø maët bích, ñoä loài loõm doïc theo oáng daãn soùng, vaø tieáp soùng . . . f. Nhieät ñoä taïp aâm anten : Moät anten nhaän ñöôïc caùc taïp aâm baét nguoàn töø raát nhieàu nguoàn noäi taïi khaùc nhau cuøng vôùi caùc tín hieäu maø noù caàn nhaän. Nhieät ñoä taïp aâm cuûa anten laø moät pheùp ño cuûa taïp aâm ñi vaøo maùy thu qua anten. Nhieät ñoä taïp aâm cuûa anten coù ñöôïc bôûi pheùp tích phaân cuûa caùc thaønh phaàn taïp aâm töø taát caû caùc nguoàn taïp aâm beân trong. Trong ñoù : dW :laø phaàn töû goùc khoái lieân heä vôùi goùc tröôøng bôûi nguoàn bôûi anten. G(q ,f ):laø haøm ñoä lôïi cuûa anten theo (q ,f ). Tb(q ,f ): laø nhieät ñoä saùng nhaát theo huôùng (q ,f ). Caùc nguoàn taïp aâm coù theå laø nhaân taïo hoaëc töï nhieân. Nguoàn taïp aâm töï nhieân lôùn nhaát laø taïp aâm vuõ truï noù gaây ra bôûi maët trôøi, maët traêng, traùi ñaát . .. Caùc nguoàn taïp aâm nhaân taïo baét nguoàn töø caùc phuông tieän giao thoâng, caùc maùy moùc coâng nghieäp . . . B. Anten nhieàu tia. Anten nhieàu tia laø anten coù theå cung caáp nhieàu buùp soùng töø moät göông phaûn xaï ñôn. Noù ñöôïc söû duïng trong thoâng tin veä tinh ñeå taïo ra caùc vuøng phuû soùng daïng toå ong, giuùp cho vieäc toå chöùc maïng thoâng tin di ñoäng qua veä tinh. Loaïi anten nhieàu tia ñôn giaûn nhaát vaø phoå bieán nhaát laø anten maët phaûn xaï coù nhieàu boä chieáu xaï ñaët xung quanh tieâu ñieåm. Moãi boä chieáu xaï seõ taïo ra moät buùp soùng rieâng leû vaø seõ taïo ra vuøng phuû soùng rieâng leû treân maët ñaát ñöôïc goïi laø caùc }ñoám~. Caùc buùp soùng taïo thaønh caùc }ñoám~ naøy ñöôïc goïi laø caùc buùp ñoám, vieäc di chuyeån boä chieáu xaï khoûi tieâu ñieåm anten göông seõ taïo ra caùc buùp ñoám khaùc nhau. C. Anten periscop. Anten goàm coù boä chieáu xaï 1, göông cong 2 ôû phía döôùi, vaø göông phaúng 3 ôû phía treân. Neáu göông döôùi laø moät phaàn cuûa ellipsoit thì boä chieáu xaï seõ ñöôïc ñaët ôû moät trong hai tieâu ñieåm cuûa ellip, coøn tieâu ñieåm thöù hai ñöôïc boá trí truøng vôùi taâm cuûa göông phaúng (hình b). Öu ñieåm cuûa anten naøy laø khoâng caàn duøng fide daøi ñeå tieáp ñieän neân ñaït hieäu suaát cao trong moät daûi taàn roäng. D. Anten loa – Parabol. Anten goàm coù moät loa hình thaùp 1, ôû mieäng cuûa noù ñöôïc gaén vôùi moät phaàn cuûa göông parabol troøn xoay 2. Tieâu ñieåm cuûa göông ñöôïc boá trí truøng vôùi taâm pha cuûa loa. Chuøm tia hoäi tuï ñöôïc böùc xaï qua mieäng 3 (hình ). Öu ñieåm cuûa anten loa – parabol laø chuøm tia chieáu xaï khoâng bò phaân taùn, do ñoù anten ñaït ñöôïc hieäu suaát cao, möùc böùc xaï phuï nhoû. Cuõng gioáng nhö ôû tröôøng hôïp anten göông khoâng ñoái xöùng, trong tröôøng hôïp naøy hieäu öùng phaûn xaï böùc xaï cuûa boä chieáu xaï laø khoâng ñaùng keå vaø anten coù daûi taàn roäng. E. Anten göông keùp (Anten Cassegren ) Sô ñoà cuûa anten Cassegren ñöôïc veõ ôû hình döôùi. Anten goàm coù moät göông lôùn 1(göông chính ), moät göông nhoû 2( göông phuï )vaø boä chieáu xaï 3 coù taâm pha ñaët taïi tieâu ñieåm cuûa göông phuï vôùi moãi boä chieáu xaï coù maët soùng ñaõ xaùc ñònh, coù theå choïn voâ soá caëp göông chính phuï khaùc nhau ñeå taïo thaønh maët ñoàng pha ôû mieäng cuûa göông chính . Hình treân veõ anten göông keùp vôùi göông chính laø parabol göông phuï laø göông hyperbol. Anten naøy coøn coù teân goïi khaùc laø anten Cassegren Ôû hình (a)tieâu ñieåm cuûa göông phuï hyperbol ñöôïc boá trí truøng vôùi tieâu ñieåm cuûa göông chính parabol. Tieâu cöï cuûa nhaùnh hyperbol thöù hai (nhaùnh aûo) naèm ôû F2 treân truïc cuûa göông chính. Boä chieáu xaï seõ ñöôïc boá trí theá naøo ñeå taâm pha cuûa noù truøng vôùi ñieåm F2. Soùng ñieän töø taïo ra bôûi boä chieáu xaï seõ truyeàn tôùi maët göông phuï hyperbol vaø sau khi phaûn xaï seõ ñaäp vaøo maët göông chính, tieáp tuïc phaûn xaï laàn hai roài truyeàn ñi. Giaû söû boä chieáu xaï laø nguoàn soùng caàu, caùc soùng tôùi vaø soùng phaûn xaï tuaân theo quy luaät quang hình. Khi ñoù, theo tính chaát hyperbol vaø döïa vaøo hình (a) ta coù : F2A –F1 = F2A’ –F1A’ = 2a Maët khaùc, döïa vaøo tính chaát cuûa parabol ta coù: F1A + AB +BC = F1A’ + A’B’ +B’C’ =2f+z0 Vì F2A =F1A + 2a neân: F2A + AB + BC = 2f + z0 + 2a = const Trong ñoù f laø tieâu cöï cuûa göông parabol; 2a laø khoaûng caùch giöûa hai ñænh hyperbol; z0 laø khoaûng caùch töø tieâu ñieåm parabol ñeán ñöôøng thaúng vuoâng goùc vôùi truïc parabol . ÔÛ song song vôùi maët phaúng mieäng göông seõ laø moät haèng soá. Vì vaäy anten Cassegren cuõng ñaït ñöôïc hieäu quaû bieán ñoåi soùng caàu thaønh soùng phaúng gioáng nhö anten ñôn giaûn. Öu ñieåm cuûa anten naøy so vôùi göông ñôn laø kích thöôùc anten theo höôùng truïc nhoû hôn so vôùi anten göông ñôn. Ñoàng thôøi, do boä chieáu xaï ñaët gaàn ñænh göông neân keát caáu seõ ñôn giaûn vaø thuaän lôïi hôn. Khuyeát ñieåm cuûa anten Cassegren laø göông phuï seõ chaén maát moät phaàn khoâng gian phía tröôùc göông chính gaây ra moät mieàn toái laøm phaân boá bieân ñoä cuûa tröôøng khoâng ñoàng ñeàu, daãn ñeán giaûm heä soá ñònh höôùng cuûa anten. Heä soá ñònh höôùng cuûa anten cassegren ñöôïc xaùc ñònh gaàn ñuùng theo coâng thöùc: Do’» Do [1-2 (R1/R2 )] 2 Trong ñoù: Do laø heä soá ñònh höôùng khi göông chính khoâng bò che. R1, R2 laø baùn kính cuûa mieäng göông phuï vaø mieäng göông chính. Ñeû khaéc phuïc hieäu öùng che chaén cuûa göông phuï ñoái vôùi göông chính ngöôøi ta cheá taïo göông phuï döôùi daïng löôùi daây daãn song song, coøn beà maët göông chính caàn ñöôïc cheá taïo sao cho noù coù khaû naêng quay maët phaúng phaân cöïc cuûa soùng phaûn xaï ñi moät goùc 90 ñoä. Soùng phaûn xaï töø maët göông chính coù maët phaúng phaân cöïc ñaõ quay ñi moät goùc 90 ñoä so vôùi höôùng ban ñaàu seõ loït qua löôùi daây daån song song cuûa maët göông phuï maø khoâng bò göông phuï che chaén. Ñoä taêng tích cuûa anten: Chuù yù raèng vôùi moät anten coù ñöôøng kính khoâng ñoåi thì taàn soá caøng cao, heä soá taêng tích anten caøng lôùn. Gt: laø heä soá taêng tích cuûa anten phaùt( dB ) At: khaåu ñoä cuûa anten phaùt( m2 ). D: ñöôøng kính cuûa anten( m ). h: hieäu suaát cuûa anten. l: böôùc soùng cuûa anten ( l = c/f ). Anten caùnh böôùm coù trôû khaùng vaøo . Heä soá khueách ñaïi trong maët phaúng ñöùng lôùn hôn 1.8 laàn so vôùi chaán töû phaúng ñôn. Hình 3-21 Ñeå taêng heä soá khueách ñaïi vaø ñaït bieåu ñoà höôùng ñuùng heïp coù theå duøng anten chuõ thaäp caùnh böôùm nhieàu taàng, moãi taáng caùch nhau töø. Ñieàu cô baûn laø phaûi ñaït ñieàu kieän: hai nöûa cuûa moät chaán töû coù pha ñoái nhau (), coøn hai nöûa cuûa chaán töû vuoâng goùc bò dòch pha . Ví duï hình 3.21.a giôùi thieäu anten caùnh böôùm 3 taàng. - Chieàu daøi caùc ñoaïn daây fide töø ñieåm a vaø khaùc nhau l/2, vì theá taïo ra ñieän aùp nuoâi ngöôïc pha nhau cho caùc chaán töû 1 vaø 3. - Khoaûng caùch töø caùc ñieåm vaø tôùi caùc chaán töû 1vaø 3 laø nhö nhau, neân khoâng gaây dòch pha vaø caùc taàng ñöôïc nuoâi ñoàng pha. - Ñeå taïo ñoä dòch pha nuoâi caùc chaán töû vuoâng goùc, chæ caàn taêng chieàu daøi moät trong hai ñoaïn daây fide theâm (hình 3.21 a). Vôùi phöông phaùp nuoâi caùc chaán töû baèng caùc doøng ñieän dòch pha nhau coù theå giaûm toái ña soùng phaûn xaï veà daây fide chính, coù nghóa laø taêng heä soá soùng chaïy vaø môû roäng daûi taàn laøm vieäc cuûa anten. Trong nhöõng tröôøng hôïp nguoàn nuoâi ñöôïc caáp rieâng bieät töø maùy phaùt hình vaø maùy phaùt tieáng thì heä thoáng phaân phoái tín hieäu seõ coù theâm chuùc naêng laøm thaønh moät boä loïc phaân caùch (hình 3.22). Caùc tín hieäu cao taàn hình vaø tieáng ñöôïc troän trong maïch caàu laøm baèng caùc ñoaïn caùp ñoàng truïc (hình 3.22 a). Tæ leä veà pha cuûa caùc tín hieäu cao taàn hình vaø tieáng taïi caùc chaán töû khaùc nhau (hính b,c). Tuy anten phaùt hình chuõ thaäp caùnh böôùm coù öu ñieåm laø goïn, nheï, deã cheá taïo, nhöng cuõng coù nhieàu nhöôïc ñieåm laø: bieåu ñoà höôùng ngang phuï thuoäc nhieàu vaøo ñöôøng kính cuûa coät ñôõ. Ñeå ñaït ñöôïc bieåu ñoà höôùng troøn vôùi ñoä maáp moâ nhoû thì ñöôøng kính cuûa coät ñôõ khoâng vöôït quaù:. Vì vaäy anten chuõ thaäp caùnh böôùm chæ ñöôïc öùng duïng trong baêng taàn VHF. Trong baêng UHF thì ñöôøng kính cuûa coät quaù nhoû. Cuõng vì lyù do treân khoâng theå thieát keá ñöôïc an