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FP7

CONFORMAL Risultato in breve

Project ID: 298204
Finanziato nell'ambito di: FP7-PEOPLE
Paese: Belgio

Antenne conformali a elevate prestazioni

Un software innovativo, potente e flessibile con un design basato su algoritmi e strumenti di ottimizzazione delle prestazioni consente di semplificare la progettazione dei sistemi di antenne conformali.
Antenne conformali a elevate prestazioni
Oltre ai costi di integrazione, le antenne conformali sono soggette anche ai limiti di design dovuti alla forma predefinita dell’area alla quale devono conformarsi. La forma di una superficie bidimensionale non planare rappresenta un aspetto il più delle volte controproducente non solo per le prestazioni delle antenne, ma anche per la spaziatura degli elementi e la fase relativa dei segnali.

Per compensare questi limiti, è pertanto necessario analizzare le forme complesse delle antenne. Il progetto CONFORMAL (New theoretical developments with application in the area of cylindrical microstrip antennas), finanziato dall’UE, è stato concepito allo scopo di gestire gli aspetti più problematici della progettazione di antenne cilindricamente conformali.

I ricercatori hanno quindi ideato un modello numerico per le antenne a microstriscia cilindriche (Cylindrical Microstrip Antenna, CMA) dotate di patch di varie forme. Ai fini dell’analisi delle caratteristiche delle antenne, è stato attuato il metodo dei momenti nel dominio spettrale, che include numerose innovazioni, tra cui l’utilizzo di funzioni definite a tratti a base sinusoidale.

Sono state considerate varie forme di patch (cilindriche e rettangolari) con una fessura orizzontale o una struttura a fessura. I ricercatori hanno analizzato attentamente l’impedenza di ingresso e i modelli di radiazione di campo lontano delle CMA con patch di dimensioni diverse alimentate da una linea a microstriscia. I risultati degli studi hanno aperto nuove prospettive per la progettazione di un array di CMA di grandi dimensioni.

Nello specifico, l’array di CMA è formato da cinque coppie di patch con struttura a fessura e a striscia alimentate da una linea a microstriscia di circa cinque lunghezze d’onda. Il nuovo modello, che prende in considerazione tutti gli accoppiamenti elettromagnetici tra le patch e la linea di alimentazione ha consentito ai ricercatori di valutare per la prima volta le prestazioni di un array nei minimi dettagli.

I vantaggi dell’array di CMA si traducono in un accoppiamento efficiente della linea patch-microstriscia controllato esclusivamente dallo spazio che li separa. Il modello non richiede la modifica né delle dimensioni delle fessure né delle forme delle patch. Inoltre, su elementi quali il coseno sono supportate distribuzioni di correnti standard, che rappresentano un aspetto estremamente importante nella progettazione delle stazioni base per le comunicazioni delle reti wireless.

Prima della chiusura dei lavori, i ricercatori sono stati in grado di progettare due nuovi tipi di CMA omnidirezionali, uno con una polarizzazione verticale e l’altro con una polarizzazione orizzontale. Dai calcoli si evince la possibilità di ottenere un aumento del 20 % della larghezza di banda grazie all’utilizzo di substrati tessili a bassa permittività e di patch formate da materiali tessili conduttori.

Informazioni correlate

Keywords

Conformale, antenne conformali, software, antenne a microstriscia cilindriche, rete wireless
Numero di registrazione: 188445 / Ultimo aggiornamento: 2016-09-05
Dominio: TI, Telecomunicazioni