Radiotecnica_Ter_Sat_calendario_lez


https://sites.google.com/a/uniroma1.it/vincenzoferrara-eng/insegnamenti/radio_technique_for_space_and_earth/lesson_schedule



RADIOTECNICA TERRESTRE E SATELLITARE - Calendario delle lezioni         


AVVISO!

Dopo i test eseguiti in questa settimana (9-14 marzo 2020), di cui due, svolti il 10 e 14 marzo 2020, che usavano rispettivamente Meet Google e Teams Microsoft e che ha visto la partecipazione degli studenti, da Martedì 17 marzo l’attività didattica proseguirà sostituendo la lezione frontale con una in modalità a distanza in tempo reale.

Le lezioni in diretta si svolgeranno negli orari ufficiali del corso:

Martedì ore 12:00-14:00

Giovedì ore 8:00-11:00

utilizzando l’app Teams Microsoft e consisteranno in:

a) Presentazione Power Point della lezione;

b)Utilizzo di una lavagna elettronica per aumentare l’interattività;

c) Chat per scambio di domande e risposte durante la lezione;

d)Utilizzo di programmi di simulazione di circuiti elettronici CAD PSpice ed eventualmente di simulazione di strumentazione da banco.

La lezione, dopo il consenso di tutti gli studenti, potrebbe essere registrata e messa a disposizione insieme alla documentazione standard.

Il sito Moodle e-Learning rimane, come nei precedenti anni, l’area documentale del corso. Chi non avesse ancora la chiave di accesso al corso “Radiotecnica Terrestre e Satellitare 2019-20” su Moodle, può scrivermi una e-mail.

Si invitano pertanto gli studenti a:

1) attivare sui propri computer Team Microsoft

2) attivarsi quali Membri (studenti) del  Team “Radiotecnica Terrestre e satellitare 2020” utilizzando il codice condiviso (fornito in e-Learning Moodle)

3) collegarsi con Teams alla riunione cui verrete invitati nelle singole lezioni




Calendario programmato delle lezioni a.a. 2019-2020

Giorno

Argomento

Mar 25/02/2020 12:00-14:00

(2h®2h)

Introduzione al corso: temi. Organizzazione del corso. Panoramica sui sistemi e sulle tecnologie nelle comunicazioni

 HF, VHF e UHF.Confronto con i collegamenti in fibre ottiche e via cavo. Esempi di strutture di comunicazioni radioelettriche: struttura Tx, struttura Rx. ...).

Gio 27/02/2020
8:30-11:00

(3h®5h)

Continuazione panoramica sui sistemi e sulle tecnologie nelle comunicazioni HF, VHF e UHF. Esempi di strutture di comunicazioni radioelettriche: struttura Tx, struttura Rx. ...). Esempi di strutture nelle telecomunicazioni satellitari: segmenti spaziali, terrestri e di controllo a terra. Tipologie di satelliti in base al peso. Applicazioni dei micro e nanosatelliti.  Standard: IEEE 802.11, IEEE 802.16. Cenni sullo standard IEEE 802.15.

Architetture di collegamento: il sistema satellitare, la navigazione terrestre, area e marittima (NAVSTAR/GPS/Galileo), radiotecnica punto-multipunto, radiotecnica multipunto-multipunto.
Esempio di radiotecnica satellitare: Posizionamento e navigazione (NAVSTAR/GPS/Galileo).

Mar 03/03/2020
(2h
®7h)

Introduzione alla programmazione con MatLab.

Tecniche di Input-Output.

Gio 05/03/2020

Sospensione della didattica per Coronavirus

Mar 10/03/2020
(2h
®9h)

Sperimentazione  MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Meet Hangout di Google)

Gio 12/03/2020

Sospensione della didattica per Coronavirus

Sab. 14/03/2020
(2h
®11h)

Sperimentazione  MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Mar. 17/03/2020
(2h
®13h)

Continuazione Tecniche di Input-Output

Sistemi di rilevamento a terra.

Segmenti: segmento spazio, segmento di controllo, segmento utente. Caratteristiche dei satelliti e delle loro orbite

 

Struttura del segnale GPS: L1, L2, C/A , P, modulazione BPSK.

Livello minimo di segnale in ricezione e variabilità per effetto della posizione relativa satellite-utente.

Generazione del codice C/A. Metodo di misura della posizione: trilaterazione, misura della distanza del satellite, effemeridi. Effetto Doppler e conseguenze sulla portante e sul chip-rate.

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Gio. 19/03/2020
(3h
®16h)

Esercitazione MatLab soluzione posizionamento GPS

 

Calcolo del livello minimo di segnale in ricezione. Rumore termico e massimo guadagno di sistema del ricevitore.

Fattori che influenzano le misure GPS.

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Mar. 24/03/2020
(2h
®18h)

Correzione precedenti elaborati e continuazione esercitazione MatLab soluzione posizionamento GPS.

 

Cenni sulle architetture del ricevitore GPS: a digitazione diretta, down- converted (in fase e in quadratura). Conclusioni GPS. Sistema Galileo: integrazione con sistemi GPS e EGNOS.

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Gio.

26/03/2020

(3h®21h)

L’ambiente Spazio e l’elettronica per lo spazio. Considerazioni sugli stress di lancio e delle condizioni ambientali: vibrazioni, rumore acustico, accelerazioni, ambiente termico. L’ambiente spazio: Sole (spettro solare).

 

Ambiente Spazio e radioattività: decadimento con emissione di nucleoni, decadimento beta.

Correzione precedenti elaborati e continuazione esercitazione MatLab soluzione posizionamento GPS.

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Mar.

31/03/2020

(2h®23h)

Decadimento con transizione tra stati dello stesso nucleo.

 

Unità di misura di radioattività. Radiazione Spaziale: flares e CME. Vento Solare.

 

Differential surface charging. SPE (Solar particle events). Fondo Cosmico: Blemsstrahlung. L’ambiente spazio in prossimità della Terra: Troposfera, Ionosfera, fasce di Van Allen. Cariche elettrostatiche, meteoriti e micrometeoriti.

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Gio. 02/04/2020
(3h
®26h)

Effetti dell’ambiente sui materiali (outgassing, erosione da ossigeno atomico, …). Dislocazioni. Enhanced low dose rate sensitivity. Ionizzazione. Meccanismi di danneggiamento da radioattività in circuiti allo stato solido.

Effetti a lungo termine (TID, DDD. Effetti a breve termine SEE: danneggiamento temporaneo (SEU: SET, MBU, SHE; SES), danneggiamento definitivo (SEL, SEB, SEGR). Spacecraft charging, interferenza di fondo. Mitigazione da TID e DDD. Effetti da TID negli unipolari: Threshold-voltage shifts, conseguenze della riduzione dello spessore dell'ossido di gate, conseguenze procurate dagli ossidi di campo, fotocorrenti, burst. Effetti TID nei bipolari. Effetti SEE: funneling. Statistica SEU in relazione alle orbite dei satelliti. Effetti SEL: stuttura pnpn.

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Mar. 7/04/2020 (2h®28h)

Dispositivi RH. RHA (Radiation Hardness Assurance). RHACL (Radiation Hardness Assured Capability Limit). Tecniche RH: Fisiche/tecnologiche, logiche.

 

 LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Gio. 9/04/2020

 

Vac. Pasqua

 

Mar. 14/04/2020

Vac. Pasqua

Gio. 16/04/2020
(3h
®31h)

Problematiche di attenuazione alle microonde per effetto del vapor acqueo e della pioggia.

Orbita-velocità- periodo. Copertura e tempo di comunicazione. Costellazione di satelliti. Problematiche sulla disponibilità e sull’affidabilità di sistema. Ridondanza.

Subsistemi satellitari: sistema antenna, sistemi di alimentazione, transponder. Cenni su filtri (Butterworth, Chebyshev, risonanti, a capacità commutate).

Esercitazione

 

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Mar. 21/04/2020 (2h®33h)

Klystron a due cavità: calcoli analitici.

 LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Gio. 23/04/2020
(3h
®36h)

Klystron reflex e multicavità..

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Mar. 28/04/2020

(2h®38h)

Transponder: multiplexer. Traslatori di frequenza, oscillatori locali.

Cenni:

Segmento Terra. Tipi di stazioni di terra (LES, SES,VSAT, USAT). Architettura base di una stazione di terra. Caratteristiche di progetto di una stazione di Terra, prestazioni (EIRP, qualità del segnale ricevuto). Rumore, temperatura di rumore e FN. Adattamento di ingresso per minimo FN. Tracking. Larghezza di banda di trasmissione, bit rate, rapporti portante/rumore (C/N) e S/N: confronto analogico -digitale. Capacità di informazione (Shannon). Relazione Eb/No - C/N, efficienza di spettro, roll-off, BER. Equazioni del collegamento con il satellite (uplink e downlink), equazione di Friis, collegamento combinato. Interferenze, interferenze+ rumore

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Gio. 30/04/2020
(3h
®41h)

Match coniugato e limitazioni di corrente e tensioni. Match di guadagno e di potenza

Amplificatori lineari RF: tecnologie SiC, Si, GaAs.

Trasmissione:   RF di potenza ad alta efficienza. Guadagno e stabilità di una rete due porte RF. Fattore di stabilità di Rollet. Linearità, forte e debole linearità. Non linearità: sviluppo in serie di potenze, serie di Volterra. Misure Load-pull (manuale, interattivo, automatizzato). Load-pull attivo. Teoria della retta di carico. Effetti del “package”: capacità parallela, induttanza serie, linea di trasmissione, misto

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Esercitazione

 

Presentazione-Genesys / esercitazione.

Realizzazione di un layout con Genesys

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Mar. 05/05/2020

-       rinviata

Gio. 7/05/2020

-       rinviata

Mar. 12/05/2020 (2h®43h)

Simulazione ai calcolatori.

Simulatazione RF "Genesys": modello contorno mediante retta di carico, utilizzo di equazioni nel simulatore Load-pull: modelli per gli archi di curve.

Amplificatori convenzionale ad alta efficienza- metodi di riduzione dell’angolo di conduzione. Angolo di conduzione ed efficienza: classi AB, B e C. Effetti sul contenuto armonico. PAE e PUF.

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Gio. 14/05/2020
(3h
®46h)

Effetti del ginocchio del transistor. Caratteristiche di trasferimento di potenza e linearità. Requisiti del driver. Effetti delle reti di adattamento negli amplificatori ad alta efficienza con angolo di conduzione ridotto. Reti di adattamento a p greco. Reti di adattamento multi-sezione e con linee di trasmissione.

Corto circuito delle armoniche. Progetto di un PA ad alta efficienza con reti di adattamento.

Simulatazione RF "Genesys": adattamento multisezione.

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Mar. 19/05/2020
(2h
®48h)

Continuazione: Corto circuito delle armoniche. Progetto di un PA ad alta efficienza con reti di adattamento.

Sovrapilotaggio e effetti limitanti in PA RF- Modi “switching”.

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

 

Simulazione RF-Genesys: progettazione e misure layout induttori a microstriscia. Simulazione ai calcolatori.  

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Gio. 21/05/2020
(3h
®51h)

Effetti del sovrapilotaggio nelle classi A e ad angolo di conduzione ridotto. Principi di funzionamento del classe F.

Rete di carico RLC per un classe F.

Esercitazione: applicazione con simulatore RF "Genesys": altre procedure di ottimizzazione, classe F (eliminazione seconda armonica e adattamento alla fondamentale e terza armonica) e misure relative.

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Mar. 26/05/2020 (2h®53h)

Amplificatore a commutazione semplificato. Amplificatore a commutazione accordato. Amplificatore a commutazione in classe D. Squadratura dell’onda sinusoidale: classi F e D. La classe F nella pratica realizzazione.

Sovrapilotaggio con armoniche cortocircuitate. Amplificatore a commutazione semplificato. Amplificatore a commutazione in classe E. Tecniche di incremento dell’efficienza. Effetti del livello del driver sull’efficienza. Amplificatore Doherty. Tecniche per migliorare la linearità.

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Gio. 28/05/2020 (3h®56h)

Amplificatori di potenza: misure della qualità delle forme d'onda. Definizione dei parametri e test a due toni. Conversioni di modulazione AM/AM AM/PM. Distorsioni di intermodulazioni Punto di intercetta di ordine n-esima di ingresso e d'uscita. PAP, CCDF, ACPR, AltCPR, ACI, EVM. Tecniche per migliorare la linearità. Predistorsioni. Predistorsione FeedfowardAmplificatori Outphasing (LINC-CALLUM): foreground calibration algorithm, background calibration algorithm. Analisi del separatore e del combinatore. Metodo Envelope Elimination and Restoration (EER).

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)

Mer. 03/06/2020 (2h®58h)

Radar: impulsivi, UWB  e CW.

Linee guida di progettazione di un radar di prossimità FMCW per il calcolo della distanza e della velocità di un oggetto rilevato. Principi base di funzionamento.

Progetto hardware. Sviluppo software per la programmazione firmware di un microcontrollore e interfaccia di setup per la scelta del tipo di modulazione, intervallo di frequenza e periodo di ripetizione. Sviluppo software basato su funzioni MatLab per l’interpretazione del segnale in ricezione.

LEZIONE IN MODALITA’ DIDATTICA A DISTANZA (collegamento Teams Microsoft)



 

 




ORARIO





(L'iscrizione all'area e-learning consente di effettuare il download del materiale didattico)





Vincenzo Ferrara
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