THIẾT KẾ ANTEN CHẤN TỬ TÍCH HỢP BALUN ĐỒNG TRỤC XẺ KHE CHO ỨNG DỤNG PHÁT CÔNG SUẤT CAO BĂNG L

Trần Xuân Lượng; Nguyễn Tiến Tài; Nguyễn Văn Kiệm

doi:10.34238/tnu-jst.14573

THIẾT KẾ ANTEN CHẤN TỬ TÍCH HỢP BALUN ĐỒNG TRỤC XẺ KHE CHO ỨNG DỤNG PHÁT CÔNG SUẤT CAO BĂNG L

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 19/01/26 Ngày hoàn thiện: 28/02/26 Ngày đăng: 28/02/26

Các tác giả

1. Trần Xuân Lượng , Học viện Phòng không-Không quân
2. Nguyễn Tiến Tài, Học viện Kỹ thuật Quân sự
3. Nguyễn Văn Kiệm, Nhà máy Z119

Tóm tắt

Bài báo trình bày thiết kế, phân tích và mô phỏng một anten chấn tử đối xứng tích hợp balun đồng trục xẻ khe, hướng tới các ứng dụng phát công suất cao băng L. Balun đề xuất thực hiện đồng thời hai chức năng quan trọng: (i) chuyển đổi tín hiệu bất đối xứng–đối xứng nhằm triệt tiêu dòng ký sinh trên vỏ cáp đồng trục, và (ii) biến đổi trở kháng theo nguyên lý biến áp λ/4, đưa trở kháng chấn tử nửa sóng xấp xỉ 73 Ω về gần giá trị 50 Ω của đường truyền tiếp điện. Cấu trúc balun được mô hình hóa dựa trên lý thuyết đường truyền ghép chế độ chẵn/lẻ. Anten đề xuất được tích hợp trực tiếp trên đầu nối chuẩn N với thân kim loại nguyên khối, không sử dụng vật liệu điện môi hay lõi ferrite, đảm bảo độ bền cơ khí và khả năng chịu công suất cao. Kết quả mô phỏng bằng Ansys HFSS cho thấy anten đạt hệ số phản xạ S11 = −33,01 dB tại 1,497 GHz, băng thông S11 ≤ −10 dB đạt khoảng 14,1% và độ lợi cực đại 3,51 dBi. Phân bố dòng điện và đồ thị bức xạ cho thấy dạng bức xạ ổn định, cân bằng, phù hợp để sử dụng như phần tử cơ bản trong các mảng anten băng tần L cho rađa thứ cấp, máy hỏi và các hệ thống phát công suất cao trong thông tin và tác chiến điện tử.

Từ khóa

Anten chấn tử đối xứng; Balun đồng trục xẻ khe; Anten công suất cao; Băng tần L; Hệ số phản xạ

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] C. A. Balanis, Antenna Theory: Analysis and Design, 4th ed. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, 2016.

[2] R. C. Hansen, Phased Array Antennas, 2nd ed. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, 2009.

[3] J. D. Kraus and R. J. Marhefka, Antennas for All Applications, 3rd ed. New York, NY, USA: McGraw-Hill, 2002.

[4] D. T. Hoang and Q. D. Nguyen, Antenna Theory and Design, (in Vietnamese). Hanoi, Vietnam: People's Army Publishing House, 2014.

[5] S. N. Makarov and R. Ludwig, “Analytical model of the split-coaxial balun and its application to a linearly polarized dipole or a CP turnstile,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 55, no. 7, pp. 1909–1918, Jul. 2007.

[6] L. Kock, “Analysis and performance of antenna baluns,” MS. Thesis, University of Stellenbosch, 2005. [Online]. Available: https://core.ac.uk/download/pdf/37370472.pdf. [Accessed Sept. 29, 2025].

[7] P. R. Biggins, “Wideband Balun Design with Ferrite Cores,” BC. Thesis, California Polytechnic State University, 2014.

[8] Q. Xu, P. Chen, Y.-D. Ren, F.-L. Wu, and H.-M. Lu, “A High Power Broadband Balun Loaded with Ferrite Beads,” Journal of Microwaves, vol. 38, no. 6, pp. 19-22, 2022.

[9] G. Gupta and A. R. Harish, “Baluns for dipole with reflector,” 2016 IEEE Annual India Conference (INDICON), 2016, pp. 1-4.

[10] K. P. McParland and M. S. Mirotznik, “Design and Additive Manufacture of Multi-Tapered Coaxial Baluns,” in IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, vol. 12, no. 11, pp. 1806-1815, Nov. 2022.

[11] M. Zawad, S. Rana, T. D. Fields, A. N. Caruso, K. C. Durbhakula, and M. Z. M. Hamdalla, “High-Power Microwave Antennas: A Comprehensive Review,” IEEE Access, vol. 13, pp. 76217-76256, 2025.

[12] M. Sierra-Castañer, “Review of Recent Advances and Future Challenges in Antenna Measurement,” ACES Journal, vol. 33, no. 01, pp. 99–102, Jul. 2021.

[13] S. T. Paine, “Design and implementation of a dual polarised L-band parabolic dish antenna for NeXtRAD,” PhD. Thesis, University of Cape Town, 2016.

[14] F. Vega, A. Banelli, A. R. Baba, A. Alebri, and C. Kasmi, “A Novel Coaxial Balun for High Power Electromagnetic Applications,” 2021 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and USNC-URSI Radio Science Meeting (APS/URSI), Singapore, 2021, pp. 685-686.

[15] G. Xu, S.-T. Chen, and Y. Liao, “Optimized Design of an L-Band High Compact Power Microwave Power Divider Algorithm,” Journal of Microwaves, vol. 30, no. s1, pp. 341-343, 2014.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.14573

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ