Дипломдық ЖҰмыс тақырыбы: «Патч негізіндегі mimo антеннаның корреляциялық коэффицентін зерттеу» 6B0 6201 «Радиотехника, электроника ж әне телекоммуникация лар»
Патч-антенналарға негізделген MIMO жүйесінің полярлық бағытын модельдеу
жүктеу/скачать 4,51 Mb.
|
Аружан диплом дайын
2.4 Патч-антенналарға негізделген MIMO жүйесінің полярлық бағытын модельдеуАнтеннаның полярлық бағыты диаграммасы (Antenna Polarization Diagram) - антеннаның айналасындағы әртүрлі бағыттардағы сәулелену бағытының графикалық көрінісі. Патч негізіндегі MIMO антенналары MIMO технологиясында қолданылатын антенналардың бір түрі болып табылады. Олар диэлектрлік субстратта орналасқан металл патчтан тұрады [15]. Патчқа негізделген MIMO антеннасының полярлық бағыты диаграммасы сәулелену бағыты антенна осіне қатысты бұрышқа байланысты қалай өзгеретінін көрсетеді. Әдетте, көлденең және тік жазықтықтардағы антеннаның сәулелену бағытын сипаттау үшін көлденең және тік жазықтықтар үшін полярлық диаграммалар жасалады. Патчқа негізделген MIMO антеннасының полярлық бағыт диаграммасы бағыт диаграммасындағы әрбір нүкте үшін пайда табу үшін бірнеше формулаларды пайдаланады. Антеннаның пайда болуын анықтау үшін қолданылатын антеннаның бетіндегі өрісті есептеу формуласы (29) [15]:
Мұнда - антеннаға берілетін терминалдардағы электр өрісінің амплитудасы, - биіктік бұрышы (антеннаның бағыты мен көкжиек арасындағы бұрыш), - азимуттық бұрыш ( антенна жазықтығы мен антенна арқылы өтетін тік жазықтық арасындағы бұрыш), - толқын саны, - бақылау нүктесі мен антенна арасындағы қашықтық. Антеннаның бетіндегі өрістің таралуына негізделген антеннаның күшеюін анықтау формуласы (30) [15]:
Мұнда - антеннаның сәулелену қуаты, - антенна бетіндегі өрістің модулі. Өлшемдері бойынша антеннаның күшейту коэффициентін есептеу формуласы (31) [15]:
Мұнда ант-антеннаның тиімді сәулелену аймағы, - толқын ұзындығы. және бұрыштарына тәуелді сәулелену схемасының әрбір нүктесі үшін күшейтуді есептеу формуласы (32) [15]:
Мұнда - антеннаның күшейту коэффициенті, және - биіктік және азимут бұрыштарының косинустарының модульдері. G күшейту коэффиценті S ауданы және толқын ұзындығы λ арқылы өрнектеледі (33) [15]:
мұндағы pi - Pi саны, S - сәулелену бетінің ауданы, λ - толқын ұзындығы. Бұл жағдайда поляризацияланған патчқа негізделген антенна бар, оның ауданы патчтың ұзындығы мен енінің көбейтіндісіне тең, яғни оны келесідей өрнектеуге болады [15]:
λ толқын ұзындығын есептеу үшін келесі формула қолданылады (35) [15]:
мұндағы – жарық жылдамдығы, – сигнал жиілігі. Бұл жағдайда екі жиілік орнатылады: 2,4 ГГц және 5 ГГц. Осылайша, G0 * abs(np.cos(theta[i])) * abs(np.cos(phi[j])) жолында жиілікке байланысты сәулелену үлгісінің әрбір нүктесі үшін күшейту мәні есептеледі. Полярлық бағыт диаграммасы антеннаның әртүрлі бағытта қаншалықты сәуле шығаратынын көрсетеді. Ол шеңберлерден тұрады, олардың әрқайсысы антеннаның көру бұрышын білдіреді, ал радиустар осы бағыттағы күшейту деңгейін көрсетеді. Бұл жағдайда диаграмма антеннаның екі түрлі жиілігін көрсетеді: 2.4 ГГц және 5 ГГц. Біріншіден, жұмыс жиіліктері (2 және 5 ГГц), күшейту коэффиценті (5 дБи) және патч өлшемі (0,01 м) сияқты антенна параметрлері анықталады. Содан кейін диаграммадағы нүктелердің координаталары полярлық координаттарда құрылады. Тета бұрышы -π/2-ден π/2-ге, ал phi -π-ден π-ге өзгереді. Түс шкаласы күшейту деңгейін децибелмен (дБ және) көрсетеді. Күшейту деңгейі неғұрлым қызыл түспен белгіленсе, антенна осы бағытта соғұрлым күшті сәуле шығарады. Диаграмманың ортасында әдетте нөлдік пайда болады, өйткені бұл бағытта антенна сәуле шығармайды. 17-сурет. MIMO антеннасының патчтар негізінде полярлық бұрыш диаграммасы Анимация кадр нөміріне (frame) байланысты өзгеру заңына сәйкес күшейту мәндерін өзгертеді. Бұл антенна параметрлерінің өзгеруі оның бағытына және әр түрлі бағыттағы күшейтуге қалай әсер ететінін анық көруге мүмкіндік береді. 18-суретте MIMO антеннасының патчтар негізінде 30, 60 градустарының полярлық бұрыш диаграммасы көрсетілген. 18-сурет. MIMO антеннасының патчтар негізінде 30, 60 градустарының полярлық бұрыш диаграммасы 19-сурет. MIMO антеннасының патчтар негізінде 90 және 120 градустарының полярлық бұрыш диаграммасы 19-суретте MIMO антеннасының патчтар негізінде 90 және 120 градустарының полярлық бұрыш диаграммасы көрсетілген. 20-сурет. MIMO антеннасының патчтар негізінде 150 және 180 градустарының полярлық бұрыш диаграммасы 20-суретте MIMO антеннасының патчтар негізінде 150 және 180 градустарының полярлық бұрыш диаграммасы көрсетілген. жүктеу/скачать 4,51 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|