Devices for Wireless systems / Dispositivi per Sistemi Wireless

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    Obiettivi del corso

    Obiettivo del corso è fornire agli studenti i fondamenti della progettazione di circuiti e componenti per sistemi wireless nelle attuali tecnologie. Il corso affronta le tecniche per il dimensionamento dei dispositivi wireless, facendo uso anche di software specialistico per la progettazione e la simulazione circuitale e di antenna. Saranno approfondite alcune applicazioni emergenti: i sistemi wireless per nuovi standard a frequenza millimetrica, ed i sistemi per il trasferimento wireless di potenza (energy harvesting e RFID). Saranno trattate inoltre le applicazioni ai sistemi radar, con particolare riferimento al radar per il rilevamento di oggetti sepolti (Ground Penetrating Radar).

     

     

    Materiale didattico


     

    • Testi consigliati: D. M. Pozar, “Microwave Engineering”, Wiley, 2012.


    Programma del corso

    Introduzione ai sistemi wireless: standard e bande di frequenze. Standard per comunicazioni mobili, Wireless LAN e Bluetooth. Standard emergenti in band millimetrica per sistemi wireless indoor ed outdoor. Standard per i sistemi radar.

    Circuiti Integrati a Microonde (MIC) e Circuiti Integrati a Microonde Monolitici (MMIC). Teoria delle linee di trasmissione. Adattamento delle linee: carta di Smith; adattamento con trasformatore in quarto d'onda; adattamento a singolo stub. Componenti concentrati per circuiti a microonde: componenti in chip e Surface Mounted Device (SMD).   Circuiti integrati in microstriscia: formule di progetto per la linee a microstriscia. Impedenze in microstriscia: impedenze concentrate ed impedenze distribuite. Discontinuità in microstriscia. Rati a microonde e matrice di scattering. Componenti in microstriscia: componenti due porte; componenti tre porte e divisore Wilkinson; componenti quattro porte, accoppiatori direzionali ibridi. Antenne integrabili nei MIC.  Circuiti a microonde in tecnologia Substrate Integrated Waveguide (SIW). Progetto di strutture guidanti. Modo dominante e frequenza di taglio.  Progetto e simulazione di circuiti a microonde in microstriscia mediante software elettromagnetico dedicato.

    Sistemi per l'energy harvesting ed il trasferimento wireless di potenza (Wireless Power Transfer, WPT). Antenne rettificatrici per segnale a radiofrequenza (rectennas): antenna, rete di adattamento e circuito rettificatore. Valutazione dell’efficienza di conversione. Alimentazione wireless dei sistemi di riconoscimento a radiofrequenza (Radio Frequency Identification, RFID).

    Sistemi radar. Funzionamento del radar ad impulsi ed architettura del sistema. Il Ground Penetrating Radar: antenna e circuito ricevente; applicazioni alla localizzazione di oggetti sepolti. Simulazione di scenari Georadar con Gprmax.



    Link utili