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RICHIAMI TEORICI
Introduzione al corso. Discussione sulle problematiche relative alla scelta delle frequenze
e come queste impattino sul sistema. Carrellata sui sistemi wireless piu' diffusi. Richiami di antenne: vettore di Poynting, campo vicino, campo lontano, guadagno d'antenna, area efficace, altezza efficace, formula di friis
UWB
Segnali UWB: cenni storici, occupazione in banda, applicazioni UWB, segnale UWB nel
dominio del tempo. impulso Gaussiano e impulso con derivata n-sima di gaussiana per appliczioni UWB. Link budget in sistemi UWB. Voltaggio Peak-to-Peak. Generatori di impulsi. Descrizione del Baseband pulse transposition: principio di funzionamento, tecnologia di base, tecniche per la diminuzione del leakage nell'oscillatore locale e spettro del segnale generato.
Descrizione del generatore di impulsi 'Baseband pulse filtering': principio di funzionamento, tecnologia di base, calcolo della densità spettrale del segnale generato. Descrizione del generatore di impulsi basato sulla sintesi a combinazione di impulsi. Confronto delle prestazioni fra i vari generatori di impulso. Ricevitore Rake per UWB. Accenni alla storia delle antenne UWB, peculiarità delle antenne UWB, esempi di antenne UWB e classificazione: antenne indipendenti dalla frequenza, antenne multirisonanti, antenne ad onda viaggiante, antenne a piccoli elementi. Antenne UWB frequency notched e antenne SWB (Super Wide Band)
RADAR
Introduzione al RADAR e classificazione dei vari tipi di Radar. Equazione del RADAR.
Equazione del radar con incluse le perdite del sistema, probabilità di relevazione e
probabilità di falso allarme. Metodo di integrazione sugli impulsi per la diminuzione della
probabiltià di errore. RADAR cross-section. Carrellata sui valori tipici di radar cross-section relativi a diversi oggetti. Accenni alla tecnologia stealth, Radar ad impulsi e suo schema a blocchi. Radar ad onda continua (radar doppler) e suo schema a blocchi. Radar ad onda continua modulata in frequenza: caso di target statico e caso di target in movimento. Radar per individuazione e inseguimento: sequential lobing, conical scan, monopulse
tracking. Schema a blocchi del monopulse. Uso delle giunzioni ibride nel monopulse.
Esempio di monopulse trucking in banda Ka. Sistemi MTI (Moving Target Indication). spiegazione del fenomeno del Blinde Speed. Cancellatore singolo, cancellatore doppio, filtri sagomati in frequenza, filtri nel dominio della frequenza (range-gated doppler filters).
MTI: Fenomeno della Fase Cieca e sua rimozione (confronto fra metodologia analogica e
digitale). Radar SAR (Synthetic Aperture Radar), geometria di osservazione del SAR.
Foot-print dell'antenna SAR a terra. Risoluzione SAR (in azimut e range). Tecnica della
compressione dell' impulso. Calcolo della massima risoluzione del SAR. Spot-light SAR.
Interpretazione immagini SAR: foreshortening, layover, shadowing. Esempi di immagini
SAR. Interferometria SAR e esempi di immagini interferometriche. Impatto delle richeste
del committente sul progetto dei radar. Esempio di specifiche di un sistema radar per
controllo aereo.
RFID
Introduzione ai sistemi di identificazione automatica. Smart Card e sua architettura.
Architettura degli RFID. Classificazione Tag. Sistemi RFID ad 1 bit (EAS): procedura a
radio frequenza, a microonde, a divisione di frequenza, elettromagnetica e acusticomagnetica. RFID ad n-bit full e half duplex, procedura ad accoppiamento induttivo, ad
accoppiamento elettrico, electromagnetic backscatter e close coupling. Confronto fra
sistemi half-duplex, full-duplex e sequenziali. RFID sequenziali: procedura ad
accoppiamonto induttivo e SAW.
TRASMISSIONE DI POTENZA WIRELESS
Trasmissione di potenza wireless: cenni storici (apparato di Tesla). Calcolo dell'induzione
magnetica di una spira circolare. Equazioni delle spire mutuamente accoppiate. Circuiti
equivalenti di spire accoppiate: rete a T, modello a trasformatore ideale, modello a
generatori controllati in tensione. Spire accoppiate con carico. Calcolo efficienza link fra due spire. Efficienza nel caso in cui una delle due spire sia risonante. Rettificatori a mezz'onda e full wave. Modello ad invertitori di impedenza per spire accoppiate. WREL (Wireless Resonant Energy Link). Modello equivalente ad invertitore di impedenza. Passaggio di potenza da generatore ad impedenza di carico.
MIMO
Sistemi MIMO (Multiple Input Multiple Output). Configurazione delle antenne in un sistema MIMO, matrice di canale. Criteri di progettazione dei MIMO: Spatial Multiplexing Gain e Diversity Gain.
Software CAD
Utilizzo dei software commerciali MWO e CST per la progettazione di componenti a microonde.
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| Supplement | Richiami teorici, RADAR, RFID, Sistemi di radiolocalizzazione, Sistemi di trasferimento di potenza wireless, Antenne phased array attive, Dispositivi per antenne riconfigurabili, esempi di sistemi di telecomunicazione e di sistemi radar, uso del software commerciale per la progettazione |
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| Testi consigliati | Testi consigliati:
- RF and Microwave Wireless Systems. Kai Chang, John Wiley & Sons, Inc.
- Microwave and RF Design Of Wireless Systems. M. Pozar John Wiley & Sons, Inc.ù
- Introduction to Radar Systems. Merrill I. Skolnik, McGraw-Hill.
- RFID Handbook: Fundamentals and Applications in Contactless Smart Cards and Identification, Klaus Finkenzeller, John Wiley & Sons |
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