Nghiên Cứu Thiết Kế Mẫu Anten Độ Lợi Cao Dùng Trong Truyền Thông Điểm-Điểm

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu thiết kế anten có độ lợi cao, ứng dụng trong truyền thông điểm điểm, nâng cao hiệu suất truyền tín hiệu.

• Người hướng dẫn: PGS.TS Trương Vũ Bằng Giang
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ Điện tử - Viễn thông
• Đề tài: Nghiên Cứu Thiết Kế Mẫu Anten Độ Lợi Cao Trong Truyền Thông Điểm-Điểm
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Anten Độ Lợi Cao Tổng Quan Ứng Dụng Truyền Điểm Điểm

Anten là thành phần không thể thiếu trong mọi hệ thống thông tin liên lạc vô tuyến. Chức năng cơ bản của anten là chuyển đổi năng lượng điện cao tần thành sóng điện từ để truyền trong không gian. Tùy thuộc vào ứng dụng, anten được phân loại theo độ lợi anten: vô hướng, độ lợi thấp và anten độ lợi cao. Anten độ lợi cao tập trung năng lượng bức xạ vào một hướng cụ thể, tạo ra chùm tia hẹp. Các loại anten độ lợi cao bao gồm anten Parabol, anten Loa, anten Yagi-Uda, anten thấu kính (Lens Antenna) và anten mảng (Array Antenna). Theo tài liệu gốc, anten Parabol phân cực tròn được phát minh bởi Heinrich R. Hertz năm 1888, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực này. Các đặc tính quan trọng bao gồm độ lợi, phân cực và băng thông.

1.1. Phân Loại Anten Độ Lợi Cao Đặc Điểm Nhận Dạng

Có nhiều cách phân loại anten độ lợi cao. Dựa trên hình dạng và nguyên tắc hoạt động, có các loại chính như anten Yagi-Uda, anten Loa, anten Parabol và anten mảng. Mỗi loại có ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các ứng dụng khác nhau. Độ lợi anten là yếu tố quan trọng nhất, thể hiện khả năng tập trung năng lượng bức xạ. Theo hình 1-1 trong tài liệu, anten độ lợi cao có đồ thị bức xạ dạng bút chì.

1.2. Ứng Dụng Anten Độ Lợi Cao Trong Truyền Thông Vô Tuyến

Anten độ lợi cao đóng vai trò then chốt trong các hệ thống truyền thông viễn thông, bao gồm liên lạc vũ trụ và truyền thông vệ tinh. Chúng cũng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng dân dụng và quân sự như truyền hình, radar dẫn đường, hệ định vị và thông tin di động. Sự ra đời của các loại anten độ lợi cao đã mở ra một kỷ nguyên mới cho sự phát triển của các hệ truyền thông. Băng thông, trở kháng đầu vào, và VSWR là các thông số quan trọng khác cần xem xét.

II. Thách Thức Yêu Cầu Thiết Kế Anten Độ Lợi Cao Điểm Điểm

Thiết kế anten độ lợi cao cho truyền thông điểm-điểm đối mặt với nhiều thách thức. Một trong những thách thức lớn nhất là duy trì hiệu suất anten cao trong khi đáp ứng các yêu cầu về kích thước nhỏ gọn và chi phí thấp. Việc tối ưu hóa anten để đạt được độ lợi anten mong muốn đòi hỏi sự cân bằng giữa các yếu tố như hình dạng, vật liệu và cấu trúc. Ảnh hưởng của môi trường truyền dẫn, bao gồm suy hao đường truyền và nhiễu, cũng cần được xem xét kỹ lưỡng. Theo tài liệu, việc thiết kế anten cao tần có độ lợi cao là yếu tố then chốt để đáp ứng nhu cầu thông tin liên lạc trên quãng đường dài.

2.1. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Độ Lợi Anten Điểm Điểm

Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ lợi anten, bao gồm tần số hoạt động, kích thước anten, cấu trúc anten và vật liệu sử dụng. Tần số hoạt động quyết định kích thước anten cần thiết để đạt được độ lợi anten mong muốn. Kích thước anten thường tỷ lệ thuận với độ lợi антенны, nhưng cũng bị giới hạn bởi yêu cầu về tính di động và tính thẩm mỹ. Cấu trúc anten và vật liệu sử dụng ảnh hưởng đến hiệu suất антенны và khả năng bức xạ năng lượng.

2.2. Giảm Thiểu Suy Hao Nhiễu Trong Truyền Thông Điểm Điểm

Suy hao đường truyền và nhiễu là hai yếu tố chính gây ảnh hưởng đến chất lượng truyền thông điểm-điểm. Để giảm thiểu suy hao, cần lựa chọn tần số hoạt động phù hợp và sử dụng anten có độ lợi anten cao. Để giảm thiểu nhiễu, cần sử dụng các kỹ thuật lọc nhiễu và tối ưu hóa anten để giảm thiểu bức xạ không mong muốn. Phân cực anten cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm nhiễu. Chọn lựa tần số hoạt động nằm trong dải tần số cho phép cũng rất quan trọng.

III. Phương Pháp Thiết Kế Anten EBG Độ Lợi Cao Cho 5G Điểm Điểm

Một phương pháp hiệu quả để thiết kế anten độ lợi cao là sử dụng cấu trúc Electromagnetic Band Gap (EBG). Anten EBG có khả năng kiểm soát sóng điện từ và cải thiện hiệu suất антенны. Cấu trúc EBG hoạt động như một bộ lọc không gian, ngăn chặn sự lan truyền của sóng điện từ trong một dải tần số nhất định. Điều này cho phép tập trung năng lượng bức xạ và tăng độ lợi антенны. Theo tài liệu, anten EBG đang được nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ để ứng dụng trong các hệ thống truyền thông hiện đại. Hình 2-1 minh họa cấu trúc vật liệu EBG điển hình.

3.1. Cấu Trúc Nguyên Lý Hoạt Động Của Anten EBG

Cấu trúc EBG thường bao gồm các phần tử tuần hoàn được sắp xếp theo một mô hình nhất định. Các phần tử này có thể là các khối kim loại, các lỗ hoặc các cấu trúc phức tạp khác. Khi sóng điện từ gặp cấu trúc EBG, nó sẽ bị phản xạ hoặc khúc xạ, tùy thuộc vào tần số hoạt động và kích thước của các phần tử. Nguyên lý hoạt động của anten EBG dựa trên khả năng kiểm soát sóng điện từ và tạo ra một vùng cấm truyền dẫn trong một dải tần số nhất định. Định lý Bloch và đồ thị tán sắc là cơ sở lý thuyết quan trọng để hiểu cấu trúc EBG.

3.2. Sử Dụng Phần Mềm Mô Phỏng Để Tối Ưu Hóa Anten EBG

Phần mềm mô phỏng антенны đóng vai trò quan trọng trong quá trình thiết kế anten EBG. Các phần mềm như HFSS và 4NEC2 cho phép mô phỏng và phân tích hiệu suất антенны trong các điều kiện khác nhau. Bằng cách sử dụng phần mềm mô phỏng антенны, các nhà thiết kế có thể tối ưu hóa антенны để đạt được độ lợi anten mong muốn và đáp ứng các yêu cầu về kích thước và chi phí. Chương 3 của tài liệu trình bày mẫu thiết kế và mô phỏng anten EBG sử dụng phần mềm HFSS và 4NEC2.

IV. Thiết Kế Anten Vi Dải Độ Lợi Cao Truyền Thông Điểm Điểm

Anten vi dải là một lựa chọn phổ biến cho các ứng dụng truyền thông điểm-điểm do kích thước nhỏ gọn và dễ tích hợp. Để tăng độ lợi anten của anten vi dải, có thể sử dụng các kỹ thuật như sử dụng mảng anten, sử dụng các cấu trúc cộng hưởng và sử dụng các lớp điện môi có hằng số điện môi cao. Việc lựa chọn vật liệu và kích thước phù hợp là rất quan trọng để đạt được hiệu suất anten tối ưu. Các kỹ thuật Impedance Matching để tối ưu trở kháng cũng cần được quan tâm.

4.1. Phương Pháp Tăng Độ Lợi Anten Vi Dải Hiệu Quả

Có nhiều phương pháp để tăng độ lợi anten vi dải, bao gồm sử dụng mảng anten ( Antenna Arrays), sử dụng các cấu trúc cộng hưởng (như các khe hoặc các phần tử ký sinh) và sử dụng các lớp điện môi có hằng số điện môi cao. Việc sử dụng mảng anten cho phép tăng độ lợi антенны bằng cách kết hợp năng lượng bức xạ từ nhiều anten nhỏ. Các cấu trúc cộng hưởng giúp tập trung năng lượng bức xạ và cải thiện hiệu suất антенны.

4.2. Ứng Dụng Anten Vi Dải Trong Truyền Thông Không Dây 5G

Anten vi dải được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền thông không dây 5G do kích thước nhỏ gọn và khả năng hoạt động ở tần số hoạt động cao. Với sự phát triển của công nghệ MIMO, anten vi dải ngày càng trở nên quan trọng trong việc cải thiện tốc độ truyền dữ liệu và dung lượng mạng. Việc thiết kế anten vi dải cho 5G đòi hỏi sự cân nhắc kỹ lưỡng về băng thông антенны, suy hao phản xạ (Return Loss) và VSWR.

V. Nghiên Cứu Thực Nghiệm Kết Quả Đo Đạc Anten Độ Lợi Cao

Nghiên cứu thực nghiệm đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá và xác minh hiệu suất антенны được thiết kế. Các phép đo độ lợi антенны, đồ thị bức xạ và suy hao phản xạ (S11) cần được thực hiện trong môi trường kiểm soát. Kết quả đo đạc có thể được so sánh với kết quả mô phỏng để đánh giá độ chính xác của mô hình và tối ưu hóa антенны hơn nữa. Theo tài liệu, việc sử dụng phần mềm mô phỏng như HFSS và 4NEC2 giúp tiết kiệm thời gian và chi phí trong quá trình thiết kế.

5.1. Các Phương Pháp Đo Độ Lợi Đặc Tính Anten Chính Xác

Có nhiều phương pháp để đo độ lợi антенны và các đặc tính anten khác, bao gồm phương pháp so sánh, phương pháp ba anten và phương pháp sử dụng buồng không dội âm (anechoic chamber). Phương pháp so sánh so sánh độ lợi антенны cần đo với độ lợi антенны chuẩn. Phương pháp ba anten sử dụng ba anten để loại bỏ ảnh hưởng của các anten khác. Buồng không dội âm tạo ra môi trường truyền dẫn tự do, giúp giảm thiểu sai số đo lường.

5.2. Phân Tích So Sánh Kết Quả Mô Phỏng Và Đo Đạc Thực Tế

Việc so sánh kết quả mô phỏng và đo đạc thực tế là rất quan trọng để đánh giá độ chính xác của mô hình và tối ưu hóa антенны hơn nữa. Sự khác biệt giữa kết quả mô phỏng và đo đạc có thể do nhiều yếu tố, bao gồm sai số đo lường, sai số mô hình và ảnh hưởng của môi trường. Việc phân tích và hiểu rõ các yếu tố này giúp cải thiện độ chính xác của quá trình thiết kế và đảm bảo hiệu suất антенны mong muốn.

VI. Triển Vọng Hướng Phát Triển Anten Độ Lợi Cao Điểm Điểm

Lĩnh vực anten độ lợi cao đang chứng kiến sự phát triển nhanh chóng, với nhiều hướng nghiên cứu mới đầy hứa hẹn. Một trong những hướng phát triển quan trọng là phát triển các anten có khả năng tự điều chỉnh để thích ứng với môi trường truyền dẫn thay đổi. Một hướng khác là phát triển các anten tích hợp với các chức năng khác, chẳng hạn như cảm biến và bộ xử lý tín hiệu. Theo tài liệu, anten EBG là một trong những hướng nghiên cứu đầy tiềm năng. Chương 4 đề cập đến hướng phát triển của đề tài trong tương lai.

6.1. Xu Hướng Phát Triển Anten Tự Điều Chỉnh Thích Ứng

Anten tự điều chỉnh có khả năng thay đổi các thông số hoạt động của mình để thích ứng với môi trường truyền dẫn thay đổi. Điều này cho phép duy trì hiệu suất антенны cao trong các điều kiện khác nhau và cải thiện chất lượng truyền thông không dây. Các kỹ thuật tự điều chỉnh bao gồm điều chỉnh tần số hoạt động, điều chỉnh độ lợi антенны và điều chỉnh đồ thị bức xạ.

6.2. Tích Hợp Anten Với Cảm Biến Bộ Xử Lý Tín Hiệu

Việc tích hợp anten với các chức năng khác, chẳng hạn như cảm biến và bộ xử lý tín hiệu, mở ra nhiều cơ hội mới cho các ứng dụng truyền thông không dây. Chẳng hạn, anten tích hợp cảm biến có thể được sử dụng để giám sát môi trường và cung cấp thông tin phản hồi cho hệ thống truyền thông. Anten tích hợp bộ xử lý tín hiệu có thể được sử dụng để thực hiện các chức năng xử lý tín hiệu phức tạp ngay tại anten, giúp giảm thiểu độ trễ và cải thiện hiệu quả.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 trình bày khái quát về các hệ thống anten định hướng cao đang được sử dụng trong truyền thông điểm – điểm và giới thiệu khái quát anten thế hệ mới có độ lợi cao: anten EBG. Chương 2 tập trung đi sâu phân tích cấu trúc dải chắn điện từ EBG trên cơ sở các cấu trúc vật liệu tuần hoàn, những đặc tính đặc biệt của cấu trúc có thể ứng dụng để nâng cao hiệu quả của anten nguồn đặc biệt là độ lợi. Chương 3 trình bày mẫu thiết kế đề xuất một loại anten EBG đơn giản với việc sử dụng phần mềm mô phỏng khá hiệu quả là HFSS và 4NEC2. Do còn hạn chế về thời gian, vốn hiểu biết và điều kiện kỹ thuật hiện có, luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, tác giả rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy cô và các bạn để nghiên cứu được hoàn chỉnh hơn.diem TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 12 CHƢƠNG 1 KHÁI QUÁT VỀ CÁC HỆ THỐNG ANTEN ĐỘ LỢI CAO 1.

Các hệ anten độ lợi cao trong thông tin điểm-điểm 1. Khái niệm chung Anten là một phần tử không thể thiếu được trong mọi hệ thống thông tin liên lạc vô tuyến. Hiểu một cách cơ bản nhất, nó là một thiệt bị dùng để chuyển đổi năng lượng điện áp cao tần đầu vào thành năng lượng sóng điện từ ( E, H ) truyền được trong không gian tự do. Tùy thuộc vào ứng dụng trong thực tế, người ta phân anten ra làm nhiều loại dựa trên độ lợi (một số tài liệu gọi là độ tăng ích) của nó: anten vô hướng, anten có độ lợi thấp và anten độ lợi cao.

Anten có độ lợi cao là loại anten có khả năng phát sóng tập trung vào một hướng nhất định và duy nhất. Hình 1-1 dưới đây mô tả đồ thị bức xạ (radiation pattern) dạng bút chì của một anten độ lợi cao điển hình. Hình 1-1: Đồ thị bức xạ của một anten độ lợi cao Người ta phân biệt anten có độ lợi cao thành nhiều loại tùy thuộc vào hình dạng hay nguyên tắc hoạt động của chúng. Anten đầu tiên được kể đến là anten Parabol phân cực tròn được phát minh bởi Heinrich R.

Hertz năm 1888, sau đó có thể kể đến anten Loa (Horn Antenna) năm 1894, anten Yagi năm 1928, anten Thấu kính (Lens Antenna), anten Mảng (Array Antenna)…[4] (LUAN.diem TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 13 (a) (b) (c) Hình 1-2: Một số anten độ lợi cao (a) Anten Loa ; (b) Anten mảng; (c) Anten parabol 1. Các đặc tính quan trọng của anten độ lợi cao - Độ lợi của anten (Gain of antenna) Độ lợi của anten theo một hướng xác định là tỉ số của cường độ bức xạ trên cường độ bức xạ đo được của anten bức xạ vô hướng có cùng công suất. Đối với anten không có độ mất mát (hiệu suất 100%) thì độ lợi của anten chính là độ định hướng. Độ lợi của anten là một thông số quan trọng để tính toán cự li thông tin.

- Sự phân cực của anten (Polarization of antenna) Sóng điện từ được phát ra bởi anten có thể tạo ra những dạng khác nhau ảnh hưởng đến sự quảng bá. Các hình dạng này sẽ tùy thuộc vào sự phân cực của anten. Trong một hệ thống thu phát, anten phát và anten thu phải có cùng phân cực để mức thu đạt tốt nhất và tránh nhiễu. Phân cực tròn được dùng trong trường hợp anten phát và anten phản xạ không có định hướng phân cực rõ ràng hoặc phân cực bị biến đổi trong quá trình truyền sóng.

- Đồ thị bức xạ của anten (Radiation pattern) Đồ thị bức xạ của anten mô tả sự khác nhau về góc bức xạ ở một khoảng cách cố định từ anten. Nó thường được diễn tả bằng thuật ngữ “hướng” (directivity) hay “độ lợi” (gain) của anten. Anten thường có búp chính hay vùng bức xạ, chính là hướng có độ lợi lớn nhất, và búp phụ mà cụ thể hơn là búp bên hay búp sau tùy thuộc vào hướng của búp phụ so với búp chính. Trong khái niệm đồ thị bức xạ của anten thì tỉ số “trước-sau” của anten sẽ so sánh độ lợi lớn nhất của anten trên búp chính với độ lợi lớn nhất trên búp sau.diem TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 14 Búp phụ Búp chính HPBW HPBW Búp sau Búp bên Không Hình 1-3: Đồ thị bức xạ của một anten - Băng tần hoạt động của anten (Bandwidth of antenna) Băng tần hoạt động của anten là vùng tần số cho phép anten hoạt động đảm bảo dạng bức xạ và trở kháng đầu vào không bị thay đổi.

Hiện nay, anten có độ lợi cao là phần tử không thể thiếu được trong các hệ thống truyền thông viễn thông như liên lạc vũ trụ hay truyền thông vệ tinh. Ngoài ra, nó còn được sử dụng nhiều trong các ứng dụng dân dụng và quân sự như anten truyền hình, radar dẫn đường, hệ định vị, thông tin di dộng… 1. Anten Yagi (Yagi antenna) Anten Yagi hay còn gọi là anten Yagi-Uda (do 2 người Nhật là Hidetsugu Yagi và Shintaro Uda chế tạo vào năm 1926) được biết đến như là một anten định hướng cao được sử dụng trong truyền thông vô tuyến. Loại anten này thường được sử dụng cho mô hình điểm-điểm và đôi khi cũng dùng trong mô hình điểm- đa điểm.

Anten Yagi-Uda được xây dựng bằng cách hình thành một chuỗi tuyến tính các phần tử là các anten dipole song song nhau. Mỗi phần tử có phân bố dòng riêng, đồ thị phương hướng của anten là tổ hợp của mỗi phần tử trong hệ (có thể tăng cường hoặc giảm bớt tùy theo phân bố dòng của mỗi phần tử).diem TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 15 Giá đỡ R DR D1 D2 D3 D4 Chấn tử dẫn xạ Chấn tử điều khiển (tích cực) Chấn tử phản xạ Hình 1-4: Cấu trúc anten Yagi Cấu trúc của một anten Yagi được minh họa tại hình 1-4, gồm các phần tử sau: - Một hay nhiều chấn tử phản xạ R nằm ở một phía của chấn tử tích cực. Chấn tử này sẽ hướng bức xạ ngược trở lại về phía chấn tử tích cực. - Một hoặc nhiều chấn tử dẫn xạ Di (i=1, 2, 3…) nằm ở phía ngược lại có tác dụng tập trung bức xạ về hướng đó.

Khi tăng số chấn tử dẫn xạ, ta thu được độ tăng ích lớn hơn nhưng lợi điểm này giảm dần khi số lượng chấn tử dẫn xạ tăng lên như hình 1-5. Điều này là do khi các chấn tử dẫn xạ kí sinh càng xa chấn tử tích cực thì dòng cảm ứng của chúng càng giảm và đóng góp của nó vào độ tăng ích cũng giảm. Hình 1-5: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc độ lợi và số chấn tử (LUAN.diem TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 16 Trở kháng vào của anten Yagi là một hàm theo trở kháng vào của chấn tử tích cực nhưng cũng chịu ảnh hưởng lớn bởi các chấn tử ký sinh. Giá trị trở kháng vào theo lý thuyết của một anten 3 chấn tử là khoảng 25Ω.

Tùy theo cấu hình anten, giá trị này biến thiên trong khoảng 20Ω đến 100Ω. [1] Anten Yagi được dùng nhiều trong truyền hình, truyền thông điểm-điểm ở tần số dưới 1GHz. Anten Loa (Horn Antenna) Anten loa thuộc loại anten bức xạ mặt. Mặt bức xạ của anten là miệng loa.

Phần từ cơ bản của anten là nguyên tố Huyghen, nghĩa là nguyên tố diện tích được kích thích bởi điện từ trường đồng pha. Trường hợp đơn giản nhất của bức xạ mặt là bức xạ mặt từ miệng của một ống dẫn sóng chữ nhật hoặc tròn. Anten kiểu miệng ống dẫn sóng (gọi tắt là anten ống sóng) tạo ra sự chuyển đổi sóng điện từ giữa ống dẫn sóng và không gian tự do. Khi mở rộng kích thước miệng ống của anten ống sóng theo các phương án khác nhau tuỳ theo độ lợi, đồ thị bức xạ và trở kháng mong muốn ta sẽ nhận được các kiểu anten loa khác nhau.

[2] Hình 1-6: Một số loại anten loa phổ biến (a) anten loa dẹt trong mặt phẳng H, (b) anten loa dẹt trong mặt phẳng E, (c) anten loa hình chóp Do độ lợi của anten loa hình chóp có thể tính chính xác từ kích thước vật lí nên nó thường được dùng làm anten chuẩn để đo độ lợi. Các anten loa hình quạt là trường hợp đặc biệt của anten loa hình chóp. Ngoài các loại anten loa như trong hình, cũng có một số loại anten loa khác như anten loa hình nón, được sử dụng cho các ống dẫn sóng tròn. [2] Anten Loa được dùng nhiều trong các bộ phát đáp trong thông tin vệ tinh.diem TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.

Anten thấu kính (Lens Antenna) Anten thấu kính thuộc loại anten mặt. Mặt bức xạ của nó được kích thích bởi trường do một nguồn sóng sơ cấp đưa tới. Nếu thấu kính được cấu tạo để mặt bức xạ của thấu kính được kích thích đồng pha thì sóng bức xạ từ bề mặt là sóng phẳng. Trong trường hợp anten thu thì quá trình biến đổi mặt sóng được diễn ra ngược lại, nghĩa là thấu kính sẽ biến đổi sóng phẳng thành sóng cầu hội tụ tại tiêu điểm.

Thấu kính như vậy gọi là thấu kính hội tụ, được dùng để thiết lập những anten có độ thị phương hướng hẹp. Ngoài các thấu kính hội tụ còn có các thấu kính có hình dạng phức tạp hơn, cho phép biến đổi sóng sơ cấp để tạo ra ở mặt bức xạ một qui luật phân bố trường cho trước, ứng với việc thiết lập đồ thị phương hướng đặc biệt. Ta gọi loại thấu kính này là thấu kính đặc biệt. Trong thực tế loại thấu kính hội tụ được sử dụng rộng rãi nhất, mỗi anten thấu kính gồm hai phần chính là thấu kính và bộ chiếu xạ.

Tùy theo thấu kính là loại đối xứng trục hay hình trụ mà bộ chiếu xạ có hình dạng thích hợp để tạo thành sóng sơ cấp đưa tới thấu kính. Việc tạo thành chùm tia song song ở mặt ra của thấu kính có thể so sự khúc xạ sóng tại một mặt thấu kính hai tại cả hai mặt (tùy theo từng kết cấu cụ thể). Trong trường hợp đầu thấu kính được gọi là thấu kính một mặt, trường hợp sau gọi là thấu kính hai mặt. Theo quan điểm quang hình, điều kiện hội tụ có thể được thỏa mãn bằng hai cách: - Tăng độ dài quang học của tia đi qua tâm so với các tia ở ngoài.

Trong trường hợp này ta gọi thấu kính là thấu kính chậm; - Giảm độ dài quang học của các tia ở ngoài so với các tia đi qua tâm thấu kính. Trong trường hợp này ta gọi thấu kính là thấu kính nhanh.