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Negli ultimi anni l’evoluzione tecnologica ha portato ad un rapido cambiamento delle esigenze di utilizzo dei sistemi di comunicazione installati a bordo di mezzi come navi, droni e sommergibili. Sempre più spesso, infatti, è necessaria la condivisione di riprese video e documentazioni probatorie per operazioni di ricognizione, sorveglianza ecc… L’invio e la ricezione di flussi di dati in modo quasi istantaneo da e verso i satelliti quindi, non è più soltanto utile, ma necessaria in un ambiente operativo.
Per far fronte a queste esigenze, dal Piano Nazionale della Ricerca Militare 2020 è emersa una proposta dal nome "progetto SABBXKA" che si articola in due fasi: la prima prevede lo studio di fattibilità di un sistema di comunicazione Satcom multi-band composto da un’antenna a riflettore compatta che consenta la connessione ad Internet in banda X e Ka; mentre la seconda fase, in caso di esito positivo alla prima, prevede la realizzazione dello stesso. L’antenna deve avere un diametro massimo di 60cm e deve essere impiegabile su diversi mezzi e per molteplici impieghi: resistenza da immersione sottomarina, resistenza balistica, applicazioni aeronautiche e molte altre ancora.
In collaborazione con Navisystem Marine Electronics, azienda leader nella produzione di antenne satellitari marine, questo lavoro di tesi consiste nell’effettuare lo studio di fattibilità iniziale del progetto SABBXKA e quindi nella progettazione e nella simulazione dei parametri elettromagnetici dell’antenna.
Le antenne a riflettore parabolico più utilizzate per le comunicazioni satellitari o terrestri sono quelle "front-fed", ovvero quelle con un’alimentazione posta di fronte al riflettore stesso. Questo tipo di antenne però sono soggette a problemi di bloccaggio, poiché il feeder, posto davanti all’apertura, provoca una diminuzione dell’efficienza complessiva dell’antenna (abbassamento dei guadagni, innalzamento delle componenti cross-polari, innalzamento dei lobi laterali ecc…). In questo lavoro si propone di risolvere questo il problema mediante l’utilizzo di una struttura "self-supported", in cui si può utilizzare per esempio una guida d’onda posta lungo l’asse del riflettore per sostenere il subriflettore.
Questa configurazione, a differenza delle soluzioni front-fed consente di posizionare il ricevitore/trasmettitore sul lato posteriore del riflettore, limitando quindi le perdite dovute al bloccaggio ed il rumore introdotto dai cavi che solitamente passano davanti al riflettore per alimentare il feeder. In tali termini è di fondamentale importanza non solo la disposizione geometrica di tutti i componenti, ma anche un’accurata scelta dei materiali che li compongono. Per garantire il funzionamento su più bande, è stato progettato un feeder composto da una guida d’onda coassiale multi-strato che consente la trasmissione e la ricezione su bande molto larghe e anche molto distanziate in frequenza. Nonostante la richiesta del funzionamento simultaneo su più bande con un unico sistema richieda solitamente la necessità di accettare alcuni compromessi, il lavoro ottenuto da questa tesi ha dimostrato che la configurazione permette di ottenere degli ottimi risultati che potrebbero essere una base per la seconda fase del progetto SABBXKA, nonché per altri sviluppi futuri.