Una nuova antenna per un mondo in movimento
L’infrastruttura per le comunicazioni di oggi non riesce a stare dietro alla richiesta della società di un traffico dati che sia più veloce e mobile. Per aiutare, il progetto PHASOR, finanziato dall’UE, ha sviluppato la prima antenna al mondo con allineamento di fase, conveniente, orientabile elettronicamente, digitale e a basso profilo per fornire delle comunicazioni satellitari ad alta velocità in movimento. “Utilizzando delle alternative innovative alle tecnologie standard per i microchip, PHASOR ha ripensato radicalmente l’idea stessa dell’antenna, consentendo a quasi tutte le superfici di un veicolo di inviare e ricevere segnali satellitari,” afferma David Garrood, coordinatore del progetto. “Di conseguenza, le comunicazioni ad alta banda larga in movimento sono adesso più veloci, più economiche, più affidabili e – ciò che più conta – disponibili ovunque.” Una tecnologia in evoluzione Le comunicazioni satellitari hanno bisogno che uno stretto fascio a radiofrequenza (RF) sia concentrato verso il satellite. Questo solitamente si ottiene utilizzando una convenzionale antenna parabolica. Tuttavia, quando o l’utente o il satellite sono in movimento, riuscire a tenere il fascio RF concentrato sul satellite diventa estremamente difficile. Per compensare, i sistemi di comunicazione in movimento standard utilizzano una sospensione cardanica motorizzata che mantiene la parabola puntata verso il satellite a prescindere da come o dove l’utente si muove. Il problema con questo metodo, tuttavia, è che queste parti in movimento richiedono una manutenzione regolare. Entra in scena l’utilizzo delle antenne con allineamento di fase Le antenne con allineamento di fase creano questo puntamento, od orientamento del fascio, partendo da una schiera di piccole antenne fisse. Modificando elettronicamente la fase relativa per il segnale che ognuno degli elementi trasmette, la combinazione di tutti questi piccoli segnali crea un fascio più grande e più concentrato in una direzione particolare. “Dal momento che questo processo è completamente elettronico, la risultante direzione del fascio può essere controllata e orientata istantaneamente in qualsiasi direzione,” spiega Garrood. “Esso può quindi seguire il movimento di qualsiasi satellite nel cielo a prescindere da come o dove vi spostate e senza il bisogno di alcuna parte meccanica in movimento.” La sfida con la soluzione delle antenne con allineamento di fase è che il sistema risulta grande e costoso. Ciò di cui si ha bisogno è un modo per miniaturizzare questa tecnologia pur mantenendo – se non migliorando – le sue prestazioni, tutto questo tenendo bassi i costi. Ridefinire l’antenna Il sistema compatto di antenne di PHASOR non ha parti in movimento. Esso è invece formato da diversi moduli più piccoli e ripetuti, ciascuno dei quali si trova su due circuiti stampati (PCB). Il PCB superiore ospita la schiera di antenne a microstriscia sul davanti e il microchip ASIC brevettato di PHASOR sulla parte posteriore. Un secondo circuito stampato fornisce corrente, controllo e comunicazioni al sistema. Una volta impilato, l’intero sistema ha uno spessore inferiore a un pollice. Dal momento che la tecnologia è digitale e modulare, le antenne possono essere ingrandite senza alcun calo nelle prestazioni – tutto ciò che bisogna fare è aggiungere più moduli all’antenna. “Quanti più moduli sono connessi, tanto più grande sarà l’area dell’antenna e quindi più elevata la velocità di trasmissione dati della connessione,” spiega Garrood. Grazie al suo profilo molto basso e alla capacità di adattarsi, l’antenna può essere integrata in qualsiasi superficie – dalle automobili alle navi e dai treni agli aeroplani. “Siccome l’antenna di PHASOR può coprire un’area sufficiente senza svantaggi quali resistenza aerodinamica, peso o impatto visivo, essa soddisfa le domande di connettività multimegabit di molti casi di utilizzo e mercati,” dice Garrood. In effetti, Garrood ritiene che l’antenna di PHASOR conquisterà una quota considerevole del mercato da 1,185 miliardi di euro delle comunicazioni satellitari a banda larga in movimento. “Prevediamo di poter raggiungere una quota del mercato pari al 2,5 % entro il 2020, generando profitti per 134 milioni di euro e creando quasi 800 posti di lavoro,” afferma.
Parole chiave
PHASOR, antenna, comunicazioni mobili, antenne con allineamento di fase
