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Studio, realizzazione e caratterizzazione di un'antenna ad elica per collegamenti wi-fi

In questo lavoro di tesi viene presentato lo studio, la realizzazione e la verifica sperimentale di un’antenna ad elica. E’ stato realizzato innanzitutto uno studio teorico dell’antenna ad elica che opera in modalità assiale che ha consentito di definire i parametri del progetto. Scelti i parametri costruttivi, si è passati alla fase di realizzazione e, di seguito, alla caratterizzazione dell’antenna in termini di impedenza di ingresso e di diagramma di radiazione. Si è utilizzato un metodo empirico molto semplice e pratico che consente di adattare l’impedenza di ingresso della nostra antenna mediante l’utilizzo di un trimmer, che può essere allungato o accorciato a seconda delle esigenze. D’altra parte l’analisi comparata dei risultati di antenne realizzate in vario modo ha portato a concludere che le caratteristiche elettromagnetiche del materiale di supporto dell’elica giocano un ruolo fondamentale a queste frequenze. E’ probabile che il PVC abbia delle caratteristiche fortemente variabili all’aumentare della frequenza che determinano una significativa variazione della velocità di fase con conseguente riduzione del fattore di allineamento nella direzione assiale. Nel caso ideale, in verità non proprio a basso costo, si riescono però ad ottenere guadagni estremamente interessanti che uniti alla polarizzazione circolare rendono appetibile le caratteristiche di tale antenna. Infine si potrà fare ricorso in futuro ad una realizzazione economica che prevede la sostituzione del tubo in PVC con uno in polistirolo irrigidito in superficie e con ulteriore irrigidimento esterno tramite un tubo termostringente che può fungere anche da impermeabilizzante. Inoltre si potrebbe approfondire lo studio dei tubi in PVC ed analizzare più in dettaglio il loro comportamento all’aumentare della frequenza.

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INTRODUZIONE L'ingegneria è una scienza applicata volta alla risoluzione di problematiche che occorrono nella soddisfazione dei bisogni umani; in generale, quindi, possiamo definire l'ingegneria come la Scienza delle soluzioni. All'inizio di un progetto infatti, un ingegnere deve capire quali sono i vincoli che condizionano il problema, sia esso la costruzione di un oggetto o un'applicazione più complessa. I vincoli includono le risorse disponibili, le prospettive per il futuro ed i limiti fisici o tecnici. A partire dalla conoscenza di tali vincoli, il compito di un ingegnere è quello di tradurre i requisiti in specifiche, disegni e controlli della qualità necessari a soddisfare i requisiti richiesti per un determinato campo di impiego e per la realizzazione di opere, prodotti, impianti o servizi. Gli ingegneri utilizzano gli strumenti principalmente della fisica (spesso si vede l'ingegneria tradizionale come l'applicazione della Fisica) e dalla matematica per trovare le soluzioni adatte ai problemi che affrontano. Applicano la statistica ed il metodo scientifico-empirico per derivare e verificare le loro soluzioni. Se esistono più soluzioni, essi valutano le scelte differenti di progettazione basandosi sull'analisi dei requisiti, delle prestazioni richieste e di soluzioni già sperimentate. I criteri di scelta tra soluzioni tecnicamente diverse tengono conto degli aspetti tecnico-economici e della sicurezza. In particolare l'Ingegneria delle Telecomunicazioni si occupa di tutte le problematiche relative alla trasmissione a distanza, alla caratterizzazione ed alla conservazione delle informazioni, rivolgendo particolare attenzione alle comunicazioni elettriche. Per quanto riguarda le applicazioni commerciali si possono distinguere principalmente due metodi di trasmissione: il primo utilizza lo spazio libero, ed è sfruttato per applicazioni quali la televisione, la radio, i telefoni cellulari e i satelliti; il secondo sfrutta invece strutture guidanti (cavo coassiale, fibra ottica, doppino telefonico in rame, ecc..) e si usa per il telefono tradizionale, Internet e tutte le comunicazioni che necessitano di elevate velocità di trasmissione. La nostra trattazione sarà rivolta alla progettazione, realizzazione e caratterizzazione di una antenna ad elica che opera in modalità assiale, adattata ad una frequenza di lavoro di 2.4 GHz che viene utilizzata per comunicazioni wireless a brevi distanze. Nel I capitolo introdurremo brevemente il concetto di antenna e descriveremo la rivoluzione introdotta dalla tecnologia Wi-Fi. Nel II capitolo poi analizzeremo i fondamenti teorici di una antenna ad elica sottolineando la 3

Laurea liv.I

Facoltà: Ingegneria

Autore: Antonio Ricciardi Contatta »

Composta da 69 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.