Obiettivi formativi
Il corso intende fornire le nozioni di base delle misure a radio frequenza e microonde. Nella prima parte viene fornita una breve introduzione ai principali componenti e circuiti elettronici utilizzati. Nella seconda parte vengono analizzate le architetture e le caratteristiche degli strumenti.<br />
Prerequisiti
Propagazione guidata
Contenuti dell'insegnamento
Richiami sulle linee di trasmissione, la carta di Smith e il progetto di reti di adattamento.<br />
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Reti lineari: descrizione mediante impedenze e ammettenze. Parametri di diffusione e di trasmissione. Grafi di flusso del segnale: loro soluzione topografica e analitica.<br />
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Circuiti passivi a 3 e 4 porte: divisori e combinatori di potenza, ponti riflettometrici, accoppiatori direzionali.<br />
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Rivelatori a diodo: teoria generale, rumore, caratteristiche principali.<br />
Mixer passivi: teoria matematica, architetture, parametri. <br />
Rivelatori termici: termocoppie, bolometri.<br />
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Misure di potenza a radio frequenza e a microonde. Definizione di potenza (media, impulsiva, di picco, disponibile). Il ponte bolometrico con ponte di Wheatstone in equilibrio. Condizionamento del segnale per i sensori a diodo e a termocoppia. Il microcalorimetro. Sorgenti di incertezza.<br />
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Misure di attenuazione.<br />
Misure di cifra di rumore e di temperatura di rumore: il metodo di misura del fattore Y, misura con l’analizzatore di spettro. Ottimizzazione del guadagno e della cifra di rumore di un amplificatore.<br />
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Analizzatori di rete: diagramma a blocchi dell’analizzatore di rete vettoriale (test-set, rivelazione sincrona, controlli). Analizzatore di rete scalare. Analizzatore a sei porte. Analisi degli errori e tecniche di calibrazione dell’analizzatore di rete vettoriale (12 parametri e TRL).<br />
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Riflettometria nel dominio del tempo: principi generali, individuazione di un guasto in una linea di trasmissione, valutazione delle perdite di un cavo coassiale, misura delle capacità e delle induttanze parassite. Dominio del tempo verso dominio della frequenza.<br />
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Analisi spettrale con l’analizzatore a supereterodina: l’architettura, i blocchi costituenti, l’equazione di sintonia. Lo schema multieterodina. Accuratezza, risoluzione, sensibilità, distorsione e dinamica dell’analizzatore di spettro. Applicazioni (tracking generator, time gating).
Programma esteso
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Bibliografia
Misra, Radio-frequency and microwave communication circuits Analysis and design, John Wiley & sons, 2001, ISBN 0-471-41253-8<br />
Bahl, Bhartia, Microwave solid state circuit design, Wiley, ISBN 0-471-20755-1<br />
Sorrentino, Bianchi, Ingegneria delle microonde e radiofrequenze, McGraw-Hill2006, ISBN: 88-386-6314-9<br />
G.H. Bryant: Principles of microwave measurements. Peter Peregrinus Ltd.
Metodi didattici
Sono previste esercitazioni di laboratorio sull’uso dell’analizzatore di spettro e sulla riflettometria nel dominio del tempo; è previsto l’utilizzo di ADS, per il progetto di qualche semplice circuito a microstriscia (14-16 ore di laboratorio con 4-5 progetti).<br />
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L’esame consiste in un colloquio con il docente e nei rapporti sui progetti.
Modalità verifica apprendimento
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Altre informazioni
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