Microwaves and Millimeterwaves
Misure a Radio-Frequenze tramite Droni
I moderni radiotelescopi a bassa frequenza (50–350 MHz), come il Low Frequency Aperture Array (LFAA) dello Square Kilometre Array (SKA), sono costituiti da schiere di elevate dimensioni nei quali i segnali ricevuti da migliaia di antenne vengono combinati da un complesso sistema di focalizzazione digitale. Per raggiungere le prestazioni desiderate, questi strumenti richiedono tecniche di misura e calibrazione avanzate. A tale scopo, un payload a radio frequenza montato su un drone (o UAV, Unmanned Aerial Vehicle) è stata sviluppato in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF). Il sistema UAV è stato impiegato in diverse campagne di misura su piccoli prototipi di schiere, in Italia e Inghilterra, sul radiotelescopio olandese LOFAR, e su una delle stazioni di SKA in costruzione presso il sito del Murchison Radio-astronomy Observatory ubicato nel deserto dell’Australia Occidentale. Più recentemente, nell’ambito del progetto denominato Large-Scale Polarization Explorer (LSPE), il sistema UAV è stato ulteriormente sviluppato per operare in banda Q (33–50 GHz) ai fini della calibrazione dello strumento.
Riferimenti:
- G. Virone et al., “Antenna Pattern Verification System Based on a Micro Unmanned Aerial Vehicle (UAV),” in IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 2014.
- F. Paonessa et al., “Design and Verification of a Q-Band Test-Source for UAV-Based Radiation Pattern Measurements”, in IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2020.
Stampa 3D di Sistemi a Microonde ed Onde Millimetriche
La stampa 3D, anche nota come manifattura additiva (AM), comprende una vasta gamma di processi produttivi in cui gli oggetti 3D sono costruiti depositando strato per strato i materiali costituenti. Le applicazioni delle tecnologie AM sono molteplici e includono, a titolo esemplificativo, l’architettura, l’automotive, l’aerospazio, le bio-tecnologie e l’elettronica. Con specifico riferimento ai sistemi a microonde ed onde millimetriche, l’AM può rivoluzionare il modo in cui tali sistemi sono progettati, integrati e caratterizzati e, quindi, è considerata una tecnologia abilitante ai fini di accelerare le fasi di sviluppo ed ingegnerizzazione, sviluppare in modo efficiente nuovi prodotti e definire processi produttivi agili e riconfigurabili. La presente attività è indirizzata alla stampa 3D di componenti e sistemi passivi operanti da 5 GHz a 110 GHz (principalmente per i settori delle telecomunicazioni satellitari e l’osservazione della Terra) in stretta collaborazione con il Politecnico di Torino, l’Istituto Italiano di Tecnologia e Fraunhofer IFAM.
Riferimenti:
- O. A. Peverini et al., “Selective Laser Melting Manufacturing of Microwave Waveguide Devices”, Proceedings of the IEEE (2017), DOI: 10.1109/JPROC.2016.2620148.
- G. Addamo et al., “3D Printing of High-Performance Feed Horns from Ku to V Bands”, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters (2018), DOI: 10.1109/LAWP.2018.2859828.
