35112 - SISTEMI A RF ENERGETICAMENTE AUTONOMI LM

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce gli strumenti necessari per l'analisi ed il progetto dei circuiti e dei sottosistemi che costituiscono i front-end a RF e a microonde. Conosce, inoltre, le non linearità che stanno alla base del loro funzionamento e gli strumenti CAD che permettono di caratterizzarle accuratamente. Infine, lo studente possiede conoscenza dei metodi per realizzare l'autonomia energetica dei front-end mediante sfruttamento delle onde radio ricevute e i relativi vantaggi ambientali dovuti all’ assenza delle batterie. Lo studente inoltre conosce le applicazioni nel campo dell'identificazione a RF ed a microonde (RFID) e nel campo delle reti di sensori per il controllo ambientale.

Contenuti

Il front-end ed i suoi blocchi funzionali fondamentali: architetture tipiche dei front-end per ricetrasmettitori wireless.

Circuiti non lineari: serie di Volterra; principali fenomeni non lineari: generazione di frequenze, saturazione, distorsione per intermodulazione, trasferimento di modulazione; tipiche strutture dello spettro.

Metodo del Bilanciamento Armonico: formulazione piecewise e nodale; schema generale del metodo; risoluzione del sistema: metodo di Newton-Raphson.

Funzioni di rete per circuiti non lineari.

Progetto deterministico: dai progetti empirici allo sviluppo del CAD; progetto mediante analisi ripetute; specifiche e maschere; ottimizzazione e relativi algoritmi; progetto a banda stretta e a banda larga.

Amplificatori ai piccoli segnali: guadagno, stabilità, rumore; CAD.

Amplificatori ai grandi segnali: classi di funzionamento; effetti non lineari; CAD.

Convertitori di frequenza: bilanciati, a reiezione di immagine, a banda laterale soppressa; CAD.

Rettificatori (convertitori dc-RF) per sistemi di ricezione di energia senza fili

Illustrazione della problematica dell'autonomia energetica dei moderni front-end mediante esempi applicativi: il caso dei tag RFID e recupero di energia a RF dall'ambiente.

Trasmissione wireless di potenza, e accumulo di energia: metodi radiativi (mediante antenne) e non radiativi (mediante accoppiamento induttivo e/o capacitivo risonante.

Esercitazioni di laboratorio: illustrazione dell'uso di programmi di CAD commerciali; problemi di analisi e progetto risolti mediante programmi commerciali di CAD

Testi/Bibliografia

Per la totalità del corso sono disponibili slides prodotte dalla docente.

Metodi didattici

Vengono fatte verifiche intermedie che non fanno parte della valutazione. 

se possibile, a metà corso viene svoolta una leione dal parte degli studenti sugli argomenti trattati per verificare il livello di apprendimento

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Presentazione di un progetto di un circuito a RF assegnato dalla docente, svolto in gruppo e presentato a tutti gli studenti del corso, a seguire esame orale. 

Strumenti a supporto della didattica

http://www.dei.unibo.it/it/ricerca/strutture/laboratori/rfcal-laboratorio-di-progetto-di-circuiti-ed-antenne-a-rf

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alessandra Costanzo

Consulta il sito web di Vittorio Degli Esposti