Insegnamento SISTEMI WIRELESS A MICROONDE E RADIOFREQUENZA PER L'AEROSPAZIO
| Nome del corso | Ingegneria elettronica per l'internet-of-things |
|---|---|
| Codice insegnamento | 70A00097 |
| Curriculum | Consumer and aerospace iot |
| Docente responsabile | Stefania Bonafoni |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 9 |
| Regolamento | Coorte 2023 |
| Erogato | Erogato nel 2024/25 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria elettronica |
| Settore | ING-INF/02 |
| Tipo insegnamento | Opzionale (Optional) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | - Sistemi di comunicazione Wireless - Richiami e approfondimenti sulla teoria delle antenne - Formula di Friis e Link Budget in diverse condizioni applicative - Sistemi Radar (terrestri e satellitari) - Tecnologie abilitanti per sistemi di radar e di telecomunicazione di tipo spaziale - Uso di software di simulazione elettromagnetica |
| Testi di riferimento | Dispense a cura del docente |
| Obiettivi formativi | Il corso parte dalla conoscenza delle basi relative ai circuiti a radiofrequenza e alle antenne per introdurre lo studente alla conoscenza dei principi e delle tecniche che trovano applicazione nei moderni sistemi wireless a microonde e radiofrequenze per l’aerospazio, dai sistemi per telecomunicazione a quelli radar |
| Prerequisiti | Al fine di comprendere i contenuti presentati è sufficiente possedere una preparazione di base di Campi elettromagnetici e di antenne. E’ consigliata la conoscenza base di Matlab. |
| Metodi didattici | Il corso è organizzato nel seguente modo: - lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso - lezioni in aula con l'uso di software idonei alla soluzione di problemi elettromagnetici. |
| Altre informazioni | Frequenza: fortemente consigliata |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame consiste in una prova orale della durata di circa 45 minuti (in genere tre domande) finalizzata ad accertare il livello di conoscenza dei contenuti teorici/metodologici e la capacità di risolvere problemi pratici e applicativi affrontati nel corso. La prova valuterà anche la capacità espositiva e la proprietà di linguaggio. |
| Programma esteso | - Introduzione ai sistemi di comunicazione wireless. Rumore di canale. I sistemi satellitari per TLC: overview. - Richiami sulla teoria delle antenne: parametri caratteristici delle antenne (diagramma di radiazione, direttività, guadagno, efficienza, area efficace). Polarizzazione delle onde em e Polarization Loss Factor - Caratterizzazione del rumore nei ricevitori: cifra di rumore, temperatura equivalente di rumore. - Formula di Friis: condizioni ideali e non ideali (puntamento, polarizzazione e adattamento delle antenne). Effective Isotropic Radiated Power (EIRP). Link margin. Esempi. - Link Budget: analisi e calcolo dei principali parametri. Attenuazione e depolarizzazione da pioggia, modelli di rain fade per collegamenti terrestri e satellitari. Utilizzo di codici Matlab per il calcolo dell’attenuazione atmosferica e da pioggia. Esempi: downlink/uplink budget, link budget per un sistema GPS completo. - Sorgenti di rumore esterne e interne: Temperatura d’antenna, Temperatura di sistema. Esempi numerici. Sun Outage. - Sistemi Radar: descrizione e parametri base. Equazione radar. Unambiguous range e risoluzione in range. Ricezione del segnale in presenza di rumore interno/esterno. Integrazione degli impulsi. Radar cross section (RCS). Antenne per sistemi radar. Compressione degli impulsi. Componenti circuitali. - Sistemi Radar da piattaforma satellitare: geometria di osservazione e side-looking radar. Risoluzione in range e in azimut. Real Apertur Radar (RAR) e Synthetic Aperture Radar (SAR). - Dispositivi per reti formatrici di fascio: Attenuatori, divisori, giunzioni ibride. Divisore Wilkinson, Branch Line. Sfasatore a linee commutate. Sfasatore a riflessione. - Tecnologie abilitanti per sistemi di radar e di telecomunicazione di tipo spaziale: antenne ad array e antenne ad array di guide d’onda fessurate, mutui accoppiamenti degli elementi radianti. Reti di alimentazione, reflect array. - Tecniche di progettazione e simulazione elettromagnetica con l’utilizzo dei software commerciali per la progettazione di antenne e componenti a microonde |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile |