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Alessandra Costanzo

Professoressa ordinaria

Dipartimento di Ingegneria dell'Energia Elettrica e dell'Informazione "Guglielmo Marconi"

Settore scientifico disciplinare: ING-INF/02 CAMPI ELETTROMAGNETICI

Coordinatrice del Corso di Dottorato in Ingegneria elettronica, telecomunicazioni e tecnologie dell'informazione

Temi di ricerca

Parole chiave: Sistemi a RF e Microonde interferometria a microonde Progetto di Reader e TAG RFID EH: raccolta di energia a RF WPT: Trasmissione di potenza senza fili progetto di antenne attive per sistemi SISO e MIMO Harmonic balance

Sono interessata allo sviluppo di metodi di analisi e progetto di front-end a RF, integrati con le loro antenne, con particolare attenzione verso gli aspetti di efficienza energetica, miniaturizzazione ed integrazione per future applicazioni pervasive. Queste tecniche risultano infatti indispensabili per l’ottimizzazione a livello circuitale di sistemi wireless che integrano capacità di raccolta di energia, sensing, identificazione e localizzazione. In questo ambito, anche grazie alla collaborazione del mio gruppo con quello di microelettronica dell’Università di Bologna, ho realizzato progetti innovativi di sistemi di antenne rettificatrici multi-banda capaci di catturare energia elettromagnetica dall’ambiente, sfruttando le bande di funzionamento disponibili, e di trattare efficiente l’energia raccolta per un suo uso immediato o futuro. I risultati di queste attività sono dimostrati in diverse lavori scientifici a partire dal 2009. In partcolare abbiamo realizzato innovative topologie di rectenne multibanda sia su substrati tradizionale che sperimentando nuovi materiali, come tessuti, dielettrici e conduttivi, e materiali magneto-dielettrici progettati specificatamente e poi caratterizzati dal punto di vista elettromagnetico per applicazioni indossabili. Questo sistema ha dato origine a un brevetto internazionale Abbiamo anche studiato versioni innovative di circuiti per la conversione RF-DC dell’enegia che consentono il loro funzionamento a partire da potenze dsponibili estremamente ridotte, quali quelli che si trovano disponibili nei correnti ambienti umanizzati.

Un’altra area di interesse riguarda la modellistica di interi link a RF a livello circuitale, sia SISO che MIMO, includendo tra I blocchi descrittivi anche la modellistica del canale radio e dell’effettivo layout delle antenne. Ho messo a punto una procedura per definire nuove figure di merito che comprendono sia le prestazioni del sottosistema nonlineare che quelle della parte radiante, in modo da formulare le specifiche di un sistema a RF direttamente in termini di prestazioni in campo lontano. In questo modo le interazioni tra antenna e front-end e la loro effettiva connessione possono essere previste con estrema precisione. In questo ambio ho anche sviluppato degli algoritmi che permettono la generazione di reti neurali dei diversi sottosistemi a partire anche dalla loro simulazione elettromagnetica al fine di

Nel settore della trasmissione di potenza senza contatto, in particolare quando le potenze in gioco sono elevate (>100 W) abbiamo ottenuto risultati molto significativi dal progetto di un sistema di un sistema di accoppiamento reattivo alimentato e controllato da trasmettitori e ricevitori basati sulla nuova tecnologia GaN, in grado di mantenere efficienze alte e costanti al variare delle condizioni di carico. Anche in questo caso il problema è stato affrontato prima dal punto di vista teorico per potere derivare accurati modelli circuitali sia della parte attiva che di quella passiva, al fine di consentirne l’ottimizzazione in base alle reali di terminazioni del sistema. Un altro sistema interessante è stato sviluppato per trasferire più di 1 kW ad un braccio rotante, tipico degli ambienti industriali. In questo caso abbiamo anche dimostrato la simultanea trasmissione di potenza e di dati mediante una tecnica si sensing passiva.

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