Componenti e antenne per applicazioni a microonde e onde millimetriche

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1 Pavia, 16 novembre 2006 Componenti e antenne per applicazioni a microonde e onde millimetriche TESI DISPONIBILI PRESSO IL LABORATORIO DI MICROONDE G. Conciauro, P. Arcioni, M. Bressan, L. Perregrini, M. Bozzi

2 SOMMARIO Modellizzazione di superfici selettive in frequenza Analisi e progetto di antenna a beam-waveguide per radio-astronomia Circuiti in guida d onda integrata Circuiti a sei porte per Software Defined Radio Sistemi di misura di antenne in camera anecoica Possibili tesi presso Pirelli Labs, Quantum, Laservall

3 SUPERFICI SELETTIVE IN FREQUENZA Sviluppo di strumenti CAD per superfici selettive in frequenza Strutture periodiche con elementi di forma arbitraria Metodo di analisi molto efficiente e flessibile, (MoM/BI-RME=MoM + funzioni di base a dominio intero): pochi sec. per un analisi a larga banda) Progetto di superfici selettive in frequenza Specchio dicroico in banda X per ESA DSA1 TM return loss [db] simulation measurement frequency [GHz] 1 cm P. Besso, M. Bozzi, L. Perregrini, L. Salghetti Drioli, W. Nickerson, "Deep Space Antenna for Rosetta Mission: Design and Testing of the S/X-Band Dichroic Mirror," IEEE Trans. AP, March TE return loss [db] simulation measurement frequency [GHz] 600 GHz FSS su substrato di silicio M. Bozzi, L. Perregrini, "Analysis of Multilayered Printed Frequency Selective Surfaces by the MoM/BI-RME Method," IEEE Trans. AP, Oct M. Bozzi, L. Perregrini, J. Weinzierl, C. Winnewisser, "Efficient Analysis of Quasi-Optical Filters by a Hybrid MoM/BI-RME Method," IEEE Trans. AP, July um 12 um 36 um 71 um A=B=106 um transmission [db] simulation (MOM BI RME) measurement THz TD measurement CW frequency [GHz] S. Biber, M. Bozzi, O. Gunther, L. Perregrini, L.-P. Schmidt, "Design and Testing of Frequency Selective Surfaces on Silicon Substrates for Sub-mm Wave Applications," IEEE Trans. AP, Sept

4 POSSIBILI TESI DI LAUREA 1. Studio delle perdite nelle superfici selettive in frequenza di tipo induttivo. 2. Modellizzazione di superfici selettive in frequenza di tipo capacitivo con patch metallici di spessore finito. 3. Sviluppo di un algoritmo di ottimizzazione di FSS basato su una tecnica perturbativa. Possibilità di di svolgere la la tesi presso Agenzia Spaziale Europea (ESOC, Darmstadt, Germania)

5 ANTENNE A BEAM-WAVEGUIDE Progetto preliminare del sistema si alimentazione della DSA3 (Cile) Frequency Band Layout 1 Frequency [GHz] X TX X RX K RX Ka RX Studio di un sistema di separazione dei fasci Ka TX/RX per DSA2 (Spain) Goal: to achieve up to 40 mdeg with pointing losses <2dB up to 40 mdeg Ka RX Ka TX 15 mdeg transversal movement M7 Ka feed M6 Movement servo-mechanism M8 X/Ka feed Layout 2 Layout 3 M5 Ka TX feed Ka RX feed M7 M6 Ka feed M7 M6 K/Ka feed M5 K feed M5 X feed X feed

6 POSSIBILI TESI DI LAUREA 1. Progetto di antenne a fascio guidato mediante l uso del codice di simulazione GRASP. 2. Sviluppo di un metodo basato sull ottica fisica per l analisi di antenne a fascio guidato. Possibilità di di svolgere la la tesi presso Agenzia Spaziale Europea (ESOC, Darmstadt, Germania) e presso Callisto Space Ltd (Toulose, Francia)

7 SUBSTRATE INTEGRATED WAVEGUIDES Progetto e realizzazione di circuiti in guida d onda integrata (SIW) Sviluppo di modelli circuitali equivalenti per componenti SIW discontinuità in guida d onda tradizionale b Y B L 0B C 0B D L 1B C 1B discontinuità in guida SIW port 1 w a port 2 d p port 1 Y A L 0A C 0A L 1A full-wave analysis circuit model C 1A L 2B C 2B L 1A C 1A C 0A Y C =Y A L 0A port Im{YA} [S] band of interest frequency [GHz] M. Bozzi, D. Deslandes, P. Arcioni, L. Perregrini, K. Wu, and G. Conciauro, "Efficient Analysis and Experimental Verification of Substrate Integrated Slab Waveguides for Wideband Microwave Applications" Intern. Journal of RF and Microwave Computer Aided Engineering, Vol. 15, No. 3, pp , May M. Bozzi, L. Perregrini, and K. Wu, "Direct Determination of Multi-mode Equivalent Circuit Models for Discontinuities in Substrate Integrated Waveguide Technology," 2006 IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS2006), San Francisco, California, June 11-16, 2006.

8 POSSIBILI TESI DI LAUREA 1. Progetto di filtri compatti e a bassa perdita d inserzione in tecnologia SIW 2. Sviluppo di una libreria di modelli circuitali parametrici per le più comuni discontinuità in tecnologia SIW. Possibilità di di svolgere la la tesi presso l Ecole Polytecnique de de Montreal (Montreal, Quebec, Canada)

9 CIRCUITI A SEI PORTE PER SDR Progetto e verifica sperimentale di circuiti a sei porte. Circuiti a sei porte per (de)-modulatori per software-defined radio (SDR). F M A H I K H? A 2 2 I EN F HJ? EH? K EJ 2! 2 " 2 # 2 $ QPSK modulator 5 " 5 # 5 $ 5 F M A H I K H? * F M A EL E@ A H F D = I A I D EBJA H 2 2 I EN F HJ? EH? K EJ Luca Gerardi, Yansheng Xu, Yanyang Zhao, Maurizio Bozzi, Luca Perregrini, Ke Wu, Renato G. Bosisio, A new six-port circuit architecture using only power dividers/combiners, submitted to IMS ! 2 " 2 # 2 $ QPSK demodulator F M A H A JA H F M A H A JA H F M A H A JA H! F M A H A JA H"

10 POSSIBILI TESI DI LAUREA 1. Progetto e realizzazione di circuiti a sei porte e antenne per applicazioni Ultra-Wideband (UWB). 2. Progetto e realizzazione di software defined radio basate su circuiti a sei porte. Possibilità di di svolgere la la tesi presso l Ecole Polytecnique de de Montreal (Montreal, Quebec, Canada)

11 MISURE IN CAMERA ANECOICA

12 POSSIBILI TESI DI LAUREA 1. Messa a punto del sistema di misura di antenne in camera anecoica. 2. Caratterizzazione della camera anecoica.

13 TESI DI LAUREA PRESSO PIRELLI LABS tesi/stage a tempo parziale durata da 6 mesi 1. Studio comparato delle tecniche di misura della costante dielettrica rf di un materiale solido. 2. Sviluppo di un codice automatico per il fitting di dati di misura per la determinazione della costante dielettrica complessa. 3. Studio di sistemi di misura dell'efficienza di antenne dielettriche di piccole dimensioni. È previsto un rimborso spese.

14 TESI DI LAUREA PRESSO QUANTUM tesi/stage a tempo parziale durata 6 mesi 1. Progetto di antenne per TV digitale terrestre 2. Progetto di antenne per applicazioni automotive

15 TESI DI LAUREA PRESSO LASERVALL tesi/stage a tempo parziale durata 6 mesi 1. Progettazione elettronica di amplificatore/driver a radiofrequenza 20 W a 40 MHz