Luận án Anten kích thước nhỏ sử dụng vật liệu cấu trúc đặc biệt DGS kép, DS-EBG và CRLH-CPW ứng dụng trong các thiết bị đầu cuối di động

c tính trường gần, có thể nâng cao độ cách ly giữa các phần tử bức xạ đặt cạnh 
nhau trong anten MIMO với khoảng cách nhỏ hơn 0,50. Kết quả đề xuất này có thể áp dụng 
cho mọi hình dáng DGS cũng trên các dải tần hoạt động khác nhau. 
 Để khẳng định điều này, đầu tiên cấu trúc DGS kép hình chữ nhật đơn giản được đưa 
ra, các đặc tính của cấu trúc trên anten được chứng minh dựa trên mô hình mạch tương 
đương, mô phỏng và thực nghiệm trên anten đơn băng, hoạt động ở băng tần 3,5GHz, ứng 
dụng cho công nghệ LTE-A máy tính bảng. Phát triển tiếp cấu trúc này trên anten đa băng 
hoạt động ở băng tần 2,6GHz và 5,7GHz, ứng dụng cho công nghệ LTE-A và WLAN, đặc 
tính đồng thời giảm nhỏ kích thước và đạt độ cách ly cao của anten MIMO vẫn được giữ 
nguyên. Cuối cùng, với một cấu trúc hình dạng phức hợp: hình chữ U kết hợp kép, hoạt 
động tại băng tần milimet, ứng dụng trên anten cho truyền thông 5G, các đặc tính trên anten 
vi dải đạt được vẫn không thay đổi, khẳng định khả năng ứng dụng trên thực tế của đề xuất. 
2.2. Cấu trúc DGS kép hình chữ nhật cho anten băng tần 4G 
 Nội dung phần này đầu tiên sẽ đề xuất cấu trúc DGS kép hình chữ nhật nhằm cải thiện 
đồng thời các đặc tính của anten vi dải. Sau đó, chứng minh đề xuất này bằng mô phỏng và 
thực nghiệm trên hai loại hình anten vi dải: đơn băng và đa băng. Mẫu anten vi dải đơn băng 
cộng hưởng ở tần số 3,5GHz, ứng dụng cho công nghệ LTE-A cho thiết bị máy tính bảng với 
hiệu quả giảm nhỏ kích thước anten và nâng cao độ cách ly ở khoảng cách 0,440 từ tâm đến 
tâm hay từ đường tiếp điện đến đường tiếp điện. Mẫu anten vi dải hai băng cộng hưởng ở tần 
số 2,6GHz và 5,7GHz, ứng dụng cho công nghệ LTE-A và WLAN, hai công nghệ chủ đạo 
cho các thiết bị đầu cuối di động hiện nay. Trong trường hợp này, cấu trúc DGS kép hình chữ 
nhật với phương, chiều và điểm đặt thích hợp như trên không những làm giảm nhỏ kích thước 
anten bằng hiệu ứng sóng chậm mà còn tạo anten đa băng, nâng cao độ cách ly với khoảng 
cách 0,10 từ điểm tiếp điện đến điểm tiếp điện hay 0,290 từ tâm đến tâm. 
 Cấu trúc DGS kép cũng như các kiến trúc anten được nghiên cứu thiết kế và mô phỏng, 
tối ưu dựa trên phần mềm mô phỏng CST. 
2.2.1. Cấu trúc DGS kép hình chữ nhật 
 Như đã giới thiệu ở phần trên, cấu trúc mặt phẳng đất khuyết DGS bao gồm một hoặc 
nhiều ô đơn vị được khắc trên mặt phẳng đất của anten với nhiều loại hình dạng khác nhau 
như hình vuông, hình xoắn, hình mũi tên, hình tròn, hình chữ H, hình đường uốn khúc, hình 
 36 
chữ C, hình chữ U  Với các cấu trúc DGS hình chữ nhật truyền thống theo cấu trúc đơn hay 
tuần hoàn trước đây, nếu để giảm nhỏ kích thước anten hay tạo đa băng, cấu trúc DGS được 
đặt trên phần đế, dưới phần tử bức xạ của anten [90], [95] còn nếu để giảm tương hỗ, cấu trúc 
DGS sẽ phải đặt vào giữa hai phần tử bức xạ [85], [109], [110]. Vì vậy, nếu muốn đồng thời 
giảm nhỏ kích thước và tương hỗ sẽ cần sử dụng ít nhất hai cấu trúc DGS đặt tại hai vị trí 
khác nhau trên anten MIMO. Trong phần này của luận án, đề xuất chỉ một cấu trúc DGS kép 
hình chữ nhật được đặt dưới phần tử bức xạ, có thể đồng thời cải thiện cả hai tham số trên nếu 
sử dụng phương pháp tiếp điện đường truyền vi dải. 
 Cấu trúc DGS kép hình chữ nhật gồm hai cell hình chữ được đặt nối tiếp với nhau trên 
mặt phẳng đất và đối xứng với nhau qua điểm tiếp điện như trên hình 2.1(a), các tham số kích 
thước của cấu trúc được chỉ ra trong hình 2.1(b) bao gồm chiều dài (l) và chiều rộng (s) của 
khe, khoảng cách (d) giữa hai khe. Mô hình mạch tương đương của cấu trúc cell DGS cũng 
như mô hình anten vi dải trong trường hợp tiếp điện bằng cáp đồng trục và đường vi dải được 
chỉ ra trong hình 2.2. 
 (a) Hình 3D của cấu trúc DGS kép (a) Hình 2D của cấu trúc DGS kép 
 Hình 2.1. Cấu trúc DGS hình chữ nhật kép 
 (a) Cấu trúc DGS kép (b) Anten tiếp điện cáp đồng (c) Anten tiếp điện bằng đường 
 trục truyền vi dải 
 Hình2.2. Mô hình mạch tương đương của cấu trúc DGS kép hình chữ nhật và anten vi dải 
 Từ mô hình mạch tương đương, có thể xác định được lần lượt tần số hoạt động của cấu 
trúc DGS (fDGS), anten tiếp điện bằng cáp đồng trục (fanten1) và anten tiếp điện bằng đường vi 
dải (fanten2) lần lượt là: 
 푆 = 1/2 퐿푙 푙 (2.1) 
 37 
 푛푡푒푛 1 = 1/2 퐿 (2.2) 
 퐿 + 퐿
 푛푡푒푛 2 = (2.3) 
 2 퐿 퐿 
 Có thể thấy nếu tần số hoạt động của cấu trúc DGS kép hình chữ nhật gần bằng tần số 
hoạt động của anten hay nói cách khác LlCl LC thì cấu trúc DGS đề xuất sẽ có vai trò mở 
rộng băng thông hoạt động của anten theo đặc tính tần số hoạt động liên tiếp. Trong trường 
hợp LlCl LC thì cấu trúc DGS sẽ có vai trò tạo anten đa băng [16]. Bên cạnh đó, cấu trúc 
DGS kép đề xuất còn mang hiệu ứng sóng chậm làm giảm nhỏ kích thước anten như đã 
chứng minh trong chương trước. Đồng thời cấu trúc này còn có thêm hiệu ứng biến đổi 
trường gần của anten khi tiếp điện bằng phương pháp đường truyền vi dải. Đặc tính này sẽ 
được chứng minh bằng mô phỏng trong phần ứng dụng cấu trúc DGS kép đề xuất trong các 
loại hình anten vi dải khác nhau ở phần sau. 
2.2.2. Cấu trúc DGS kép ứng dụng cho thiết kế anten LTE-A 3,5GHz 
2.2.2.1. Anten đơn 3,5GHz 
 Hình 2.3 (a) thể hiện cấu trúc anten đơn cộng hưởng tại tần số 3,5GHz bao gồm một 
phần tử bức xạ hình chữ nhật và mặt phẳng đất, sử dụng phương pháp tiếp điện cáp đồng trục 
với phối hợp trở kháng 50. Kích thước và hiệu suất của mỗi anten vi dải phụ thuộc vào tần 
số hoạt động hay bước sóng làm việc của anten. Vì vậy, với tần số hoạt động 3,5 GHz, thiết 
kế trên vật liệu FR4 với chiều dày 1,6mm, hằng số điện môi 4,4, hệ số tổn hao 0,02, anten 
3,5GHz có kích thước miếng bức xạ 24,8x19 (mm2). 
 Bảng 2.1. Các thông số kích thước của anten DGS tiếp điện bằng cáp đồng trục 
 Thông số l s lg Wg d ds 
 Kích thước (mm) 12,97 2,2 26,7 38 1,2 13,35 
 (a) Mặt bức xạ (b) Mặt phẳng đất 
 Hình 2.3. Cấu trúc anten đơn DGS sử dụng tiếp điện cáp đồng trục 
 Để giảm nhỏ kích thước anten, cấu trúc DGS hình chữ nhật kép đặt nối tiếp được thêm 
vào trên mặt phẳng đất theo phương nằm ngang, đối xứng nhau qua điểm tiếp điện, với kích 
 38 
thước chiều dài (l) và chiều rộng (s) được tối ưu là 12,97x 2,2 (mm2) như chỉ ra trong hình 2.3 
(b). Sử dụng phần mềm mô phỏng CST cho việc tối ưu kích thước anten DGS theo tần số 
hoạt động tại tần số 3,5GHz, anten đạt được kích thước bức xạ 13,35x17,3 (mm2), giảm nhỏ 
50% so với anten ban đầu. Các kích thước còn lại của anten được chỉ ra trong bảng 2.1. 
 Áp dụng cấu trúc này cho anten tiếp điện bằng đường truyền vi dải được thể hiện trên 
hình 2.4 với các tham số kích thước được chỉ ra trong bảng 2.2. Trong trường hợp này, mẫu 
anten tiếp điện bằng phương pháp đường truyền vi dải sẽ có kích thước miếng bức xạ tương 
đồng với anten tiếp điện cáp đồng trục. Tuy nhiên, để đảm bảo phối hợp trở kháng 50, kích 
thước tổng thể của anten tiếp điện bằng đường truyền vi dải sẽ lớn hơn một chút. 
 (a) Mặt bức xạ (b) Mặt phẳng đất 
 Hình 2.4. Anten đơn DGS với tiếp điện bằng đường truyền vi dải 
 Bảng 2.2. Các thông số kích thước của anten DGS tiếp điện bằng đường truyền vi dải 
 Thông số g Xf lf Wf lg Wg 
 Kích thước (mm) 1 5,4 15,7 3,1 29 34,6 
 Sử dụng phương pháp tiếp điện bằng đường truyền vi dải trong trường hợp này sẽ giảm 
thiểu sai số đo kiểm. Nguyên nhân là do vị trí của DGS khá gần điểm tiếp điện cáp đồng trục 
nên trong quá trình chế tạo và đo kiểm, anten DGS sử dụng tiếp điện cáp đồng trục sẽ gặp 
phải sai số khá lớn do mật độ dòng điện bị biến đổi bởi tác động của SMA. 
2.2.2.2. Anten MIMO 3,5GHz 
 Thông thường, các phần tử bức xạ của anten MIMO thường đặt cách nhau một khoảng 
cách lớn hơn 0,5 để tránh ảnh hưởng tương hỗ giữa các phần tử bức xạ đặt cạnh nhau. Tuy 
nhiên trong thiết bị đầu cuối di dộng, để đảm bảo giới hạn của thiết bị, khoảng cách này càng 
nhỏ càng tốt và thường các phần tử được thiết kế đặt cạnh nhau với khoảng cách tối đa 0,5 
từ điểm tiếp điện đến điểm tiếp điện. Để đảm bảo độ cách ly giữa các phần tử, các giải pháp 
hay cấu trúc giảm tương hỗ được đề xuất. Những cấu trúc này đều được đặt ở khoảng không 
gian giữa các phần tử bức xạ trong hệ anten MIMO [20]. Trong nghiên cứu này, do tác động 
của cấu trúc DGS đề xuất, tương hỗ giữa hai phần tử bức xạ trong anten MIMO sử dụng 
phương pháp tiếp điện khác nhau sẽ khác nhau. Dẫn đến, khoảng cách giữa các phần tử bức 
 39 
xạ trong anten MIMO khác nhau. Phần dưới đây mô tả kiến trúc cũng như các thông số kích 
thước anten MIMO trong hai trường hợp tiếp điện: sử dụng cáp đồng trục và đường truyền vi 
dải. 
 Tiếp điện bằng phương pháp cáp đồng trục: Mẫu anten MIMO 1x2 sử dụng 
 phương pháp tiếp điện cáp đồng trục được thể hiện trên hình 2.5. Trong đó khoảng 
 cách giữa hai anten là 0,5 (43,82mm) tính từ điểm tiếp điện đến điểm tiếp điện. 
 Kích thước tổng thể của anten đạt 80,83x 26,7x1,6 (mm3). 
 (a) Mặt bức xạ (b) Mặt phẳng đất 
 Hình2.5. Anten MIMO DGS sử dụng phương pháp tiếp điện cáp đồng trục 
 (a) Mặt bức xạ (b) Mặt phẳng đất 
 Hình 2.6. Anten MIMO DGS sử dụng tiếp điện đường truyền vi dải 
 Tiếp điện bằng phương pháp đường truyền vi dải: Mẫu anten MIMO 1x2 sử dụng 
 phương pháp tiếp điện đường truyền vi dải được thể hiện trên hình 2.6. Trong đó 
 khoảng cách giữa hai anten là 0,4 (43,26mm) tính từ điểm tiếp điện đến điểm tiếp 
 điện. Kích thước tổng thể của anten đạt 68,86 x 29 x1,6 (mm3). 
2.2.2.3. Kết quả mô phỏng 
 Anten đơn: 
 Phân bố mật độ dòng của anten đơn 3,5GHz được thể hiện trên hình 2.7. Từ đây có thể 
nhận thấy rõ cấu trúc DGS hình chữ nhật kép, ghép nối tiếp nhau trên phương nằm ngang, khi 
được đặt đối xứng nhau qua điểm tiếp điện của anten đã tạo ra một hiệu ứng đặc biệt, giống 
như một lá chắn, chuyển chiều dòng điện đi vòng qua khe. Điều này có nghĩa, chiều dài điện 
của anten tăng lên hay nói cách khác kích thước của anten giảm xuống khi tham chiếu cùng 
một tần số hoạt động. 
 40 
 (a) Mặt bức xạ (b) Mặt phẳng đất 
 Hình 2.7. Phân bố mật độ dòng trên anten 3,5GHz 
 Hình 2.8. Tham số S11 trên anten đơn 3,5GHz 
 Không những thế, một vài tham số khác của anten cũng được cải thiện. Đầu tiên là băng 
thông. Như được chỉ ra trong đồ thị tham số S (hình 2.8), băng thông của anten có sử dụng 
DGS được mở rộng hơn so với anten lý thuyết từ 144,1MHz (4,1%) lên 217,7MHz (6,1%). 
Giá trị phản xạ của anten cũng được cải thiện, tham số S11 tại tần số hoạt động giảm từ -
30,19dB xuống -56,35dB. Tham số tiếp theo được cải thiện là hiệu suất bức xạ. Như chỉ ra 
trong hình 2.9 và 2.10, anten DGS có hiệu suất bức xạ tăng lên rõ rệt, từ -2.665dB (54,14%) 
lên -1.329dB (73,64%). Tuy nhiên, hệ số tăng ích của anten bị suy giảm từ 4,19dBi xuống 
3,44dBi, anten có bức xạ từ đơn hướng chuyển sang song hướng. 
 Như vậy, với việc sử dụng cấu trúc DGS đặt nối tiếp nhau theo phương nằm ngang gần 
điểm tiếp điện cáp đồng trục, anten thu được không những đạt kích thước nhỏ gọn hơn mà 
còn cải thiện một vài tham số khác như băng thông, hiệu suất bức xạ. Kết quả này còn được 
cải thiện thêm một chút khi anten sử dụng phương pháp tiếp điện đường truyền vi dải như chỉ 
ra trong hình 2.12. Có thể nhận thấy rõ, anten sử dụng phương pháp tiếp điện đường truyền vi 
dải có băng thông rộng hơn, tăng từ 217,7 lên 233,5MHz, hơn nữa tần số hoạt động của anten 
dịch về phía băng tần thấp một chút. Tuy nhiên, anten tiếp điện bằng đường truyền vi dải lại 
gặp suy giảm một chút về hiệu suất bức xạ và hệ số tăng ích so với anten sử dụng tiếp điện 
bằng cáp đồng trục như chỉ ra trong hình 2.11.
 41 
 (a) Anten không có DGS (b) Anten có DGS 
 Hình 2.9. Bức xạ 3D của anten 3,5 sử dụng phương pháp tiếp điện cáp đồng trục. 
 (a) Anten không sử dụng DGS (b) Anten sử dụng DGS 
 Hình 2.10. Bức xạ 2D của anten 3,5 GHz trên mặt phẳng yz 
 (a) 3D (b) 2D trên mặt phẳng yz 
Hình 2.11. Anten 3,5 GHz sử dụng phương pháp tiếp điện bằng đường truyền vi dải 
 42 
 Hình 2.12. Đồ thị S11 của anten đơn 3,5 sử dụng phương pháp tiếp điện cáp đồng trục và 
 dường truyền vi dải 
 Anten MIMO: 
 Ảnh hưởng tương hỗ trong anten vi dải được xác định bởi hướng của sóng bề mặt 
cũng như kích thước miếng bức xạ của anten [49]. Do đặc tính bức xạ của anten vi dải, sóng 
bề mặt trong anten sẽ có tác động mạnh trên mặt phẳng E gây ảnh hưởng tương hỗ lớn khi hai 
phần tử bức xạ của anten đặt gần nhau. Anten đặt càng xa, ảnh hưởng tương hỗ càng giảm. 
Tuy nhiên, để đảm bảo giới hạn kích thước trong thiết bị đầu cuối di động, khoảng cách giữa 
các phần tử bức xạ trong anten MIMO thường 0,5. 
 (a) Mặt bức xạ (b) Mặt phẳng đất 
 Hình 2.13 . Phân bố trường gần trên mặt phẳng E của anten MIMO sử dụng phương pháp 
 tiếp điện đường truyền vi dải 
 Với việc sử dụng cấu trúc mặt phẳng đất khuyết DGS hình chữ nhật kép trên anten tiếp 
điện bằng đường truyền vi dải, anten đề xuất không những thay đổi được chiều của mật độ 
dòng điện mà còn thay đổi sự phân bố trường gần trên mặt phẳng E, giúp cho phân bố trường 
gần trên mặt phẳng E cùng kiểu phân bố trên mặt phẳng H (hình 2.13) làm giảm hẳn ảnh 
hưởng tương hỗ của anten MIMO. Điều này được thể hiện rõ nét hơn thông qua đồ thị tham 
số S của anten MIMO với khoảng cách giữa hai phần từ bức xạ thay đổi từ 0,5 (42,83mm) 
xuống 0,4 (34,26mm) tính từ điểm tiếp điện đến điểm tiếp điện như mô tả trong hình 2.14, 
anten MIMO với phương pháp tiếp điện đường truyền vi dải sử dụng cấu trúc DGS kép đạt độ 
cách li cao với S12 <-20dB. Không những thế, như chỉ ra trong hình 2.15, anten sử dụng 
 43 
đường truyền vi dải có các giá trị tham số S vượt trội hơn hẳn anten tiếp điện bằng cáp đồng 
trục, đạt băng thông 200MHz (5,7%) với ảnh hưởng tương hỗ thấp (S12<-20dB). 
Hình 2.14. Tham số S của anten MIMO sử dụng phương pháp đường truyền vi dải với khoảng 
 cách giữa hai điểm tiếp điện thay đổi 
Hình 2.15. Các tham số S của anten MIMO đơn băng 3,5GHz khi sử dụng phương pháp tiếp 
 điện cáp đồng trục và đường truyền vi dải 
 Bên cạnh đó, như chỉ ra trong hình 2.16, anten MIMO DGS kép đề xuất có đồ thị bức 
xạ 2D tương tự như cấu trúc anten đơn, có phân bố lưõng cực, độ rộng góc (3dB) là 86,2 độ. 
Hiệu suất bức xạ đạt 66,95%. 
 44 
 (a) 3D (b) 2D trên mặt phẳng yz 
 Hình 2.16. Bức xạ 3D, 2D của anten MIMO sử dụng cấu trúc DGS 
2.2.2.4. Kết quả thực nghiệm 
 Để đánh giá tham số hiệu năng của mẫu anten sử dụng DGS, anten được chế tạo trên vật 
liệu FR4 với hằng số điện môi =4,4, chiều dày 1,6mm cho mẫu anten 3,5GHz đơn và 
MIMO. Hình 2.17 chỉ ra hình ảnh của 3 mẫu anten đơn 3,5GHz được chế tạo. 
 Hình 2.17. Chế tạo anten đơn sử dụng và không sử dụng cấu trúc DGS 
 (a) Mặt bức xạ (b) Mặt phẳng đất 
 Hình 2.18. Chế tạo anten MIMO DGS kép 
 45 
 Có thể nhận thấy rõ anten DGS có kích thước nhỏ hơn khoảng 50% so với anten không 
sử dụng DGS cho cả hai trường hợp tiếp điện bằng phương pháp cáp đồng trục và đường 
truyền vi dải. Tổng kích thước của anten sử dụng phương pháp tiếp điện đường truyền vi dải 
là 29x34,6mm2. Anten MIMO DGS 3,5GHz được chế tạo trên vật liệu FR4 được chỉ ra trong 
hình 2.18 với kích thước tổng thể 69x29x1,6 (mm3). Các giá trị S11, S12 thực nghiệm của 
anten đơn và anten MIMO được so sánh với giá trị mô phỏng được chỉ ra trên hình 2.19. 
Cũng có thể nhận thấy rõ, anten cộng hưởng tại tần số 3,5GHz với độ rộng băng thông 
200MHz. Tại tần số hoạt động, giá trị S11 đạt -30dB và S12 đạt -24dB. Kết quả thực nghiệm 
khá tương đồng với kết quả mô phỏng. 
 (a) Anten đơn 
 (b) Anten MIMO 
 Hình 2.19. So sánh kết quả thực nghiệm và mô phỏng của anten DGS 3,5GHz. 
 46 
2.2.3. Cấu trúc DGS kép trên anten MIMO 2,6GHz và 5,7GHz 
 Nội dung phần này của luận án vẫn sử dụng cấu trúc DGS kép hình chữ nhật như phần 
trên để giảm nhỏ gần 50% kích thước anten bằng hiệu ứng sóng chậm và nâng cao độ cách ly 
của anten MIMO (S12 đạt dưới -20dB) với khoảng cách 0,30 tại tần số hoạt động thấp. Bên 
cạnh đó, với tỷ lệ khác biệt giữa kích thước DGS và anten nhằm tạo ra fDGS fanten, cấu trúc 
DGS trong ứng dụng này đã phát huy thêm đặc tính tạo đa băng, hoạt động tại hai băng tần 
2,6GHz cho ứng dụng LTE-A và 5,7GHz cho ứng dụng WLAN trong thiết bị đầu cuối di 
động. 
2.2.3.1. Anten MIMO đa băng 2,6GHz và 5,7GHz 
 Hình 2.20 thể hiện cấu trúc anten đa băng cộng hưởng tại tần số 2,6 và 5,7GHz, các 
kích thước anten cũng như DGS được tối ưu theo tần số hoạt động 2,6GHz sử dụng phần 
mềm mô phỏng CST, đạt 4x18,45 (mm2) , khoảng cách giữa hai đơn vị cơ bản DGS là 5mm. 
Khoảng cách từ điểm tiếp điện đến điểm tiếp điện là 13,2mm tương đương với 0,11 tại tần 
số hoạt động 2,6GHz và 0,25 tại tần số hoạt động 5,7GHz. Khoảng cách từ tâm anten đến 
tâm anten là 38,3mm tương ứng với 0,3 tại tần số 2,6GHz, tần số được sử dụng để tính toán, 
tối ưu các kích thước của anten. Các tham số kích thước của anten đa băng được chỉ ra trong 
bảng 2.3. 
 (a) Mặt bức xạ (b) Mặt phẳng đất 
 Hình 2.20. Anten MIMO đa băng 2,6GHz và 5,7GHz sử dụng cấu trúc DGS. 
 Bảng 2.3. Các thông số kích thước của anten DGS đa băng 2,6GHz và 5,7GHz 
 Thông số Wp Lp Wg Lg d dp Ls Lf gsf s ws gs ds 
Kích thước (mm) 23,5 17,1 110 80 13,2 27,4 7,1 3,1 1 4 18,45 5,1 40,5 
2.2.3.2. Kết quả mô phỏng 
 Anten MIMO đa băng 2,6GHz và 5,7GHz dược thiết kế trên vật liệu FR4 có bề dày 
1,6mm, hằng số điện môi  = 4,4, hệ số tổn hao tan = 0,02. 
 47 
 Hình 2.21 minh họa sự phân bố mật độ dòng điện trên anten tại tần số hoạt động 
2,6GHz và 5,7GHz. Có thể nhận thấy rõ trên hình 2.21 (a), tại tần số hoạt động 2,6GHz, cấu 
trúc DGS nối tiếp đã chuyển hướng dòng điện trên anten. Thay vì đi thẳng từ đường tiếp điện 
vi dải đến bức xạ trên cạnh W của anten, mật độ dòng điện tập trung thành đường vòng quanh 
kiến trúc DGS và bức xạ trên các cạnh của kiến trúc này. Vì thế, chiều dài điện của anten tăng 
lên hay nói cách khác, kích thước của anten giảm xuống. Trong trường hợp này, kích thước 
bức xạ của anten đạt 23,5x17,1 (mm2), bằng 42,5% kích thước của anten theo lý thuyết, khi 
cộng hưởng tại tần số 2,6GHz với kích thước theo lý thuyết là 27x35 (mm2). 
 Tại tần số hoạt động 5,7GHz, như được minh họa trong hình 2.21(b), phân bố mật độ 
dòng biến đổi khác biệt so với tần số hoạt động 2,6GHz. Cấu trúc DGS, tại tần số này đã 
chuyển hướng chiều dòng điện, thay vì đi từ đường tiếp điện vi dải đi đến bức xạ trên cạnh W 
của anten thành hướng vuông góc với cạnh W và bức xạ trên cạnh L. Tạo ra tần số hoạt động 
thứ 2 của anten (5,7GHz). Như vậy, từ phân bố mật độ dòng điện, có thể nhận thấy rõ, sử 
dụng cấu trúc DGS không những giảm nhỏ được kích thước anten mà còn có thể tạo ra anten 
đa băng. 
 (a) Tại tần số 2,6GHz (b) Tại tần số 5,7GHz 
 Hình 2.21. Phân bố mật độ dòng trên anten MIMO đa băng 2,6GHz và 5,7GHz 
 Hình 2.22. Đồ thị tham số S của anten MIMO đa băng 2,6GHz và 5,7GHz 
 Để rõ ràng hơn, hình 2.22 mô tả đồ thị các tham số S của anten với đầy đủ dạng sóng 
trên phần mềm mô phỏng CST. Có thể nhận thấy, anten đề xuất cộng hưởng tại hai tần số 
 48 
2,6GHz cho cộng nghệ LTE-A và 5,7GHz cho ứng dụng WLAN. Tại tần số 2,6GHz, anten 
đạt giá trị phản xạ ngược S11 = -40,13dB với băng thông 150MHz, hoàn toàn đáp ứng được 
tiêu chuẩn cho băng thông hiện nay của LTE. Tại tần số 5,7GHz, giá trị S11 xấp xỉ -30dB với 
băng thông 250MHz, đáp ứng đầy đủ yêu cầu băng thông của truy nhập băng rộng. Hơn thế 
nữa, với cấu trúc DGS hình chữ nhật kép sử dụng phương pháp tiếp điện đường truyền vi dải, 
anten MIMO đề xuất đạt giá trị tương hỗ thấp và ổn định trên một khoảng băng tần rộng. 
 Đồ thị bức xạ 3D và 2D của anten MIMO đa băng với tần số hoạt động 2,6GHz và 
5,7GHz được chỉ ra trong hình 3.23 và 3.24. tại tần số hoạt động 2,6GHz, anten đạt độ lợi 
2,63 dB và hiệu suất bức xạ 59%. Bức xạ anten có góc mở (3dB) 81,80. Tại tần số hoạt động 
5,7GHz, anten đạt độ lợi 1,6 dBi và hiệu suất bức xạ 40%. Bức xạ anten có góc mở (3) 63,50. 
 (a) Bức xạ 3D (b) Bức xạ 2D trên mặt phẳng yz 
 Hình 2.23. Đồ thị bức xạ 3D và 2D của anten MIMO đa băng tại tần số hoạt động 2,6GHz 
 (a)