1 Telecommunications Program Telecommunications Program ANTEN & TRUYỀN SÓNG DươngHiểnThuận Mobile: 0918486000 E-mail: dhthuan@ptithcm.edu.vn 2 Telecommunications Program Telecommunications Program Mục đích: Tìmhiểucác đặc điểm, tínhchấtcũngnhưảnhhưởngcủamôi trườngvôtuyến đốivớicácmạngkhôngdây(wireless), bảnchấtvà cácthôngsốcơbảncủaanten. Nộidung: - Truyềnsóng: cáckháiniệm, côngthứccơbảntrongtruyền sóng, đặc điểmcủasóngtruyềnlantrongmôitrườngtầng đốilưuvà tầng điệnly. - Anten : nguyênlýbứcxạ, cácthôngsốvà đặctínhcơbản củaanten, mộtsốantenthườnggặpvàantenthôngminh Yêucầu: - Hiểurõvềbảnchấtcủasóng điệntừ. -Hiểubảnchấtcủakỹthuậtsiêucaotần -Hiểukỹtóanhọc(giảitíchvàhìnhhọc) - Hi ểu v ề xác su ất , th ống kê 3 Telecommunications Program Telecommunications Program Tàiliệuthamkhảo: [1] Antenna and RadiowavePropagation –Robert E. Collin –McGraw Hill 1986. [2] LýthuyếtvàkỹthuậtAnten–GS TS Phan Anh–Nhàxuấtbảnkhoahọcvàkỹ thuậtHàNội–1997. [3] Antenna –John D. Kraus –McGraw Hill [4] Antenna theory analysis and design –Constantine A. Balanis–JhonWiley & Sons –1997 4 Telecommunications Program Telecommunications Program Vấn đề thicử: + Thi Viết(90 phút) + Thi giữakỳ(khôngbáotrước) đượctínhvàocuốikỳ(tỷ lệ theoqui định) + Nhiều đề (đượcxemtấtcảcácloạitàiliệu) + Tuyệt đốikhông đượctrao đổikhithi (-2đ/lần) + Trongkhithitàiliêuainấydùng, không đượcmượnbút, máytính, bútxóa,… + Khihếtgiờ làmbàiphảixếpgọnbàithivàkhông đượcviếtbấtcứ nộidung gì(nếubàithikhông đượcxếpgọnhoặccònchépnội dung gìthìsẽđượccộng-2 điểm) + Khôngthilần3, đề thilần2 ở mức độ bằnghoặckhóhơnđề thilần1 + Tronggiờ học: điệnthọaidi độngtắchọăc để chếđộ rung + Mọithắcmắctrao đổitrựctiếpqua email 5 Telecommunications Program Telecommunications Program Giớithiệu: Hệ thốngviễnthơng(Telecommunication system) Nguồn MãHóa Nguồn MãHóa Kênh MáyPhát Tx Đích GiảiMã Nguồn GiảiMã Kênh Nhiễu. KênhTruyền MáyThu Rx + Convert from human readable form (Speech, music, image, video, text, data) à To electronic form + Transmit over a distance (between points A and B) via some channel (electronic pathway) + Convert back to human readable form • Fiber optics • Free space (wireless) • Wire (twisted pair) • Coaxial cable 6 Telecommunications Program Telecommunications Program Truyềnsóng + Môitrườngtruyềnsóng - Đất -Khíquyển Tầng đốilưu Tầngbìnhlưu Tầng điệnly -Khônggiangiữacáchànhtinh + Phânloạisóng điệntừ -Theo đặctính điện-từ -Theo băngsóng -Theo phươngthứctruyềnsóng Đất Đốilưu Bìnhlưu Điệnly 10 ÷ 12 12 ÷ 60 60 ÷ 20.000 7 Telecommunications Program Telecommunications Program Truyềnsóng E H khôngcóE hay H theo hướngtruyềnsóng E H cóE (nhưngkhôngcóH) theohướngtruyềnsóng H cóH (nhưngkhôngcóE) theohướngtruyềnsóng E TEM (Transverse Electromagnetic) TM (Transverse magnetic) TE (Transverse electric) - Theo đặctính điện-từ 8 Telecommunications Program Telecommunications Program Truyềnsóng - Phâncựcsóng điệntừ:thể hiệnphươngcủavéctơcường độđiện trườngdọctheophươngtruyềnsónghay xétsựthay đổiphương hướngcủavéctơcường độđiệntrườngtheothờigian E 2 =E 2m cos(wt +ϕ 2 ) E 1 =E 1m cos(wt +ϕ 1 ) E 9 Telecommunications Program Telecommunications Program Truyềnsóng ( ) 12 12 21 2 mm k EE π ϕϕ−=+ = 12 k ϕϕπ −=± [...]... Program Truyền sóng -Theo phương thức truyền sóng + Sóng không gian (space wave): sóng gồm những tia đến trực tiếp và những tia gián tiếp Tia trực tiếp giới hạn bởi chiều cao anten, độ cong mặt đất, khoảng cách tuyến thường phải nhỏ hơn 80% tầm nhìn thẳng 15 Telecommunications Program Truyền sóng -Theo phương thức truyền sóng + Sóng trời (sky wave): sóng phản xạ từ tầng điện ly, có thể truyền từ anten. .. Program Truyền sóng 10 Telecommunications Program Truyền sóng 11 Telecommunications Program Truyền sóng - Theo băng sóng 12 Telecommunications Program Truyền sóng -Theo phương thức truyền sóng: Ionosphere (80 - 720 km) Sky wave Mesosphere (50 - 80 km) Stratosphere (12 - 50 km) Space wave Ground wave T tt n smi ra er Rece iv Earth er Troposphere (0 - 12 km) 13 Telecommunications Program Truyền sóng -Theo... Program Truyền sóng - Các hiện tượng trong tuyền sóng + Khúc xạ (Refraction): hiện tượng khúc xạ xuất hiện khi tia sóng truyền từ một môi trường này sang một môi trường khác Lúc này tia sóng tuân theo định luật Snell 18 Telecommunications Program Truyền sóng n1 sin θ1 = n2 sin θ 2 với: n = µr ε r εr2 sin θ1 = sin θ 2 ε r1 19 Telecommunications Program Truyền sóng - Các hiện tượng trong tuyền sóng +... sóng, tia sóng bị uống cong theo độ cong của bề mặt vật chắn 20 Telecommunications Program Truyền sóng - Các hiện tượng trong tuyền sóng + Nhiễu xạ bờ sắc (Knife Edge - Diffration): 21 Telecommunications Program Truyền sóng - Các hiện tượng trong tuyền sóng + Tán xạ (scattering): hiện tượng tán xạ xuất hiện khi tia sóng gặp vùng bất đồng nhất hay các vật thể có kích thước bé hơn nhiều so với bước sóng. .. Telecommunications Program Truyền sóng + Truyền sóng trong không gian tự do – công thức cơ bản - Nguồn bức xạ vô hướng (isotropic radiator) là một anten bức xạ sóng điện từ ra không gian tự do bằng nhau theo mọi hướng - Nguồn bức xạ đẳng hướng (omnidirectional radiator) là một anten bức xạ sóng điện từ đều trong một mặt phẳng nào đó - Nguồn bức xạ có hướng (directional radiator) là một anten bức xạ sóng điện từ... số hướng tính của anten S hd Pr Dr 2 = = λ π r 4π - Xét hệ thống gồm anten phát có hệ số hướng tính Dt , công suất đưa vào Pt , Anten thu đặt cách anten phát một khoảng R với hệ số hướng tính Dr è tổn hao trên đường truyền sóng là   4π R  2 1 1  Lcb = 10 log Pt − 10 log Pr = 10 log     λ  Dt Dr    28 Telecommunications Program Truyền sóng - Tổn hao trên đường truyền sóng có hấp thu Em... hướng có công suất đưa vào PtD Telecommunications Program Truyền sóng Hệ số hướng tính π (θ , ϕ ) = D(θ , ϕ ) = π0 Em (θ , ϕ ) = 1 2W 60 Pt D(θ , ϕ ) R E (θ , ϕ ) 2 m Pt 4π R 2 V  m   - Độ lợi anten là hệ số hướng tính của anten thật, nếu anten có hiệu suất là η G =ηD 27 Telecommunications Program Truyền sóng - Tổn hao trên đường truyền sóng Diện tích hiệu dụng: là tỷ số giữa công suất ngỏ ra... km) 13 Telecommunications Program Truyền sóng -Theo phương thức truyền sóng + Sóng đất (ground wave): sóng vô tuyến truyền là là mặt đất, thường được phân cực đứng, thay đổi nhiều với đất có ảnh hưởng lớn, đất có tính dẫn điện càng cao thì suy hao càng nhiều, truyền tốt trên mặt nước, tần số càng tăng thì suy hao tăng không tốt với những sóng có tần số lớn hơn 2MHz, độ tin cậy cao không bị ảnh hưởng... sóng phản xạ từ tầng điện ly, có thể truyền từ anten phát đến anten thu bằng phản xạ ở tầng điện ly và mặt đất nhiều lần, thường sử dụng ở băng tần HF 16 Telecommunications Program Truyền sóng - Các hiện tượng trong tuyền sóng + Phản xạ (Reflection): hiện tượng phản xạ xuất hiện khi tia sóng gặp mặt chắn dẫn có kích thước so sánh được với bước sóng như các bề mặt kim loại hay mặt đất, hệ số phản xạ là... +  −  +L ≈ 2  2 2   2 2   2 2  2 30 Telecommunications Program Truyền sóng - Bán kính vùng Fresnel  Rn  rn = r + R = r0 1 +    r0  2 0 2 2 n 2 2 1 Rn 1 Rn λ ρ0 + + r0 + − ( ρ0 + r0 ) = n 2 ρ0 2 r0 2 nλρ0 r0 Rn = ρ0 + r0 31 Telecommunications Program Truyền sóng - Khoảng gian Frenel thứ nhất O M + Sự truyền lan của sóng phẳng đơn sắc trong môi trường điện môi lý tưởng σ Điện dẫn suất [1/Ωm] . tầm nhìnthẳng 16 Telecommunications Program Telecommunications Program Truyềnsóng -Theo phươngthứctruyềnsóng + Sóngtrời(sky wave): sóngphảnxạtừtầng điệnly, cóthể truyền từ antenphát đếnantenthubằngphảnxạở tầng điệnlyvàmặtđất nhiềulần,. bảnchấtvà cácthôngsốcơbảncủaanten. Nộidung: - Truyềnsóng: cáckháiniệm, côngthứccơbảntrongtruyền sóng, đặc điểmcủasóngtruyềnlantrongmôitrườngtầng đốilưuvà tầng điệnly. - Anten : nguyênlýbứcxạ, cácthôngsốvà. Program Truyềnsóng 12 Telecommunications Program Telecommunications Program Truyềnsóng -Theo băngsóng 13 Telecommunications Program Telecommunications Program Truyềnsóng -Theo phươngthứctruyềnsóng: T r a n s m i t t e r R e c e i v e r Earth