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Modelli di analisi elettromagnetica di moduli spaziali

Informazioni tesi

  Autore: Davide Andrea Brusoni
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 1999-00
  Università: Politecnico di Torino
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Elettronica
  Relatore: Vito Daniele
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 109

Il presente lavoro di tesi costituisce, sotto molti punti di vista, la naturale continuazione del rapporto Alenia: MPLM EMC ANALYSIS REPORT [1].
In tale rapporto veniva evidenziato come la complessità della valutazione dei campi elettromagnetici all’interno dei moduli spaziali richiedeva un modello molto semplificato che rappresentasse anche il “worst-case” da un punto di vista della compatibilità elettromagnetica.
Lo scopo della seguente tesi sarà duplice, il primo traguardo sarà quello di fornire un modello sufficientemente accurato ed affidabile di predizione dei campi elettromagnetici all’interno del modulo spaziale nello specifico caso di accoppiamento con un onda piana esterna incidente sullo sportello d’ingresso aperto, posto sulla base. A tal fine si procederà in un primo momento al calcolo del campo elettrico sull’apertura del modulo mediante un’opportuna equazione integrale e successivamente si utilizzeranno sia le funzioni diadiche di Green sia altri risultati ricavati nel Rapporto [1] per calcolare analiticamente il campo interno al modulo.
Il secondo traguardo, sarà verificare la validità dell’ottica fisica nel precedente caso di penetrazione del campo elettromagnetico attraverso gli sportelloni d’ingresso dei moduli essendo, nel nostro caso, la cavità multi risonante date le sue dimensioni in rapporto alla banda di frequenza considerata.
In ultima analisi, al fine consentire sia un rapido ed efficiente calcolo del campo elettromagnetico interno al modulo, nelle condizioni sopra riportate, sia per disporre di un potente strumento grafico necessario alla rappresentazione dei risultati e sia per confrontare i risultati esatti con quelli ottenuti con tecniche più semplici ma approssimate, quali l’ottica fisica, è stato sviluppato uno specifico programma Matlab denominato ALENIA, che consente di effettuare tutte le diverse simulazioni numeriche richieste.

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5 1 Introduzione I moduli spaziali hanno una struttura geometrica costituita, grossolanamente, da un cilindro chiuso su ambo i lati da due piani bombati (fig.1). Uno od entrambi di questi piani bombati presentano nel centro degli sportelloni di accesso che possono comunicare con lo spazio libero o con eventuali altri moduli. All’interno del modulo è predisposto un abitacolo a forma parallelepipeda, separato, dalla superficie interna cilindrica del modulo mediante una intercapedine nella quale sono presenti molte apparecchiature (cavi, tubi ed altri sistemi) aventi diverse funzioni e costituenti nel complesso una configurazione geometrica molto complessa (fig. 2). Le pareti dell’abitacolo sono piane. Tre di esse sono in pratica costituite da pannelli elettronici su cui sono visibili frontalini, monitor, video, pulsantiere, maniglie, ecc...,diversamente la quarta parete funge da pavimento convenzionale ed è una struttura dielettrica sotto la quale possono essere disposte apparecchiature come per le altre tre pareti. In generale le pareti sono metalliche, ma eventualmente possono presentare aperture per il passaggio di cavi e tubi.

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