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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-04072011-095817


Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
CALDARARO, LORENZO
URN
etd-04072011-095817
Titolo
Un sistema multi-antenna indossabile per terminali PLB del sistema COSPAS-SARSAT
Dipartimento
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI
Relatori
relatore Prof. Nepa, Paolo
relatore Prof. Manara, Giuliano
relatore Ing. Serra, Andrea
Parole chiave
  • cospas
  • sarsat
  • plb
  • multi antenna
  • wearable
  • indossabile
  • e-textile
Data inizio appello
02/05/2011
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
02/05/2051
Riassunto
Oggetto di questa tesi è la realizzazione e la caratterizzazione di antenne integrabili in giubbotti di salvataggio per la localizzazione di persone disperse, tramite il sistema Cospas-Sarsat.
Questo progetto rientra nell'ambito della ricerca sulle wearable antennas per "smart clothes", ovvero indumenti equipaggiati con dispositivi di comunicazione e sensori impiegabili nel campo medico (monitoraggio di parametri vitali e diagnostica), nell'entertainment (sviluppo di realtà virtuali), per applicazioni militari e nel settore della tele-assistenza e della localizzazione.
Nello svolgimento della tesi sono stati affrontati principalmente quattro argomenti.
Nel primo capitolo è descritto il sistema Cospas-Sarsat, la sua struttura, il principio di funzionamento e le caratteristiche operative. Sulla base di queste informazioni sono stati definiti gli obbiettivi e le procedure di analisi.
Nel secondo capitolo sono descritte le antenne realizzate e come sono state caratterizzate quando sono montate su un reale dispositivo di salvataggio. È stato effettuato un confronto sperimentale tra tre tipi di antenne, realizzate in laboratorio utilizzando una sottile lamina conduttrice adesiva applicata agli elementi galleggianti di un giubbetto di salvataggio. È stato misurato il coefficiente di riflessione dell'antenna quando è installata in due sedi disponibili del giubbetto (sul petto e sul supporto per la testa) ed è stata effettuata un'analisi statistica delle prestazioni quando il soggetto lo indossa. Questo studio ha determinato la scelta di un tipo di antenna, un dipolo a meandro ripiegato, che meglio soddisfa le specifiche del sistema. Successivamente sono stati analizzati i diagrammi di irradiazione tramite un codice numerico e da quest'analisi è risultato che l'antenna posta vicino alla testa ha un guadagno sensibilmente inferiore rispetto a quella montata sul petto. Sulla base di questa considerazione sono state analizzate le prestazioni dell'antenna montata sul petto in termini di requisiti del sistema Cospas-Sarsat. A seguito dell'analisi numerica e di quella sperimentale, effettuata in un sistema di misura in camera anecoica, è stato verificato che l'antenna rispetta le maschere di potenza irradiata (EIRP) imposta dal sistema. Infine è proposto un sistema composto da due antenne ortogonali, montate sul petto, in modo che il trasmettitore possa ciclicamente selezionare una delle due. Siccome i diagrammi di irradiazione sono complementari, è possibile, in questo modo, ottimizzare la copertura satellitare e soddisfare con ampio margine i requisiti imposti.
L'ultimo argomento, descritto nel terzo capitolo, è incentrato sulla realizzazione di prototipi di antenne tessili.
Preliminarmente sono descritti i materiali attualmente disponibili e alcuni prototipi di antenne già esistenti. Successivamente, è stata realizzata una versione tessile del dipolo a meandro ripiegato utilizzando un filo conduttore, inoltre, sono state effettuate misure sperimentali sul coefficiente di riflessione. L'antenna soddisfa i requisiti di banda, in termini di coefficiente di riflessione, anche quando è sottoposta a sollecitazioni meccaniche che la deformano parzialmente.
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