News and Events
AVVISO DI SEMINARIO
MARTEDI’ 11 marzo 2008, ore 11:00, Facoltà di Ingegneria, aula FA-2D
SUPERFICI METAMATERIALI
tenuto dal Prof. Stefano Maci, Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università degli Studi di Siena
Le slides del seminario sono disponibili alla voce Attività Didattica, dalla Home Page.
Visita all'Istituto di Radioastronomia di Medicina (Bo)
Giovedì 13 Marzo 2008. LE FOTO DELLE ANTENNE
Visita il sito dell'Istituto
Possibili attività finanziate
Sono possibili attività di breve-media durata da realizzarsi in stretto contatto sia con il docente che con diversi enti, pubblici o privati. Le attività possono essere retribuite tramite borse di studio o contratti di collaborazione.
Interrogazione di sensori SAW wireless
Questa attività è da svolgere in collaborazione con la ditta MD-MicroDetectors, nell’ambito della collaborazione scientifica che riguarda l’analisi, la progettazione e la prototipazione di un sistema wireless a basso costo per l’identificazione e la raccolta di dati di misura relativi a sensori ed oggetti posizionati in una regione volumetrica assegnata. In particolare, la ditta MD-MicroDetectors richiede l’approntamento di un link wireless tra una unità di interrogazione ed uno o più sensori/attuatori basati sulla tecnologia SAW (Surface Acoustic Waves).
Nelle applicazioni previste, quali rilevazione di temperatura, di pressione, di illuminazione, ecc., il raggio di interrogazione del Reader può arrivare a diversi metri. Il sistema wireless dovrà essere costituito da tre elementi fondamentali:
-un transponder a radiofrequenza di piccole dimensioni (TAG), non necessariamente costituito da un circuito integrato, con funzioni di logica di controllo e dotato di memoria. Il TAG deve essere connesso ad un’antenna ed inserito in un contenitore o incorporato in una etichetta di carta, una Smart Card, una chiave o eventualmente integrato in apparati elettronici. Il TAG deve permettere la trasmissione di dati senza contatto fisico
-un lettore (Reader), cioè un ricetrasmettitore anche controllato, ove necessario, da un microprocessore al fine di interrogare e ricevere le informazioni proenienti dai TAG. Il Reader è l’elemento che consente di assumere le informazioni contenute nel TAG. Si tratta di un vero e proprio ricetrasmettitore, governato da un sistema di controllo
-un sistema di gestione (Management system - Host system, ecc.), ovvero un sistema informativo che consente, a partire dai codici identificativi provenienti dai TAG, di ricavare tutte le informazioni disponibili associate agli oggetti e di gestire tali informazioni con finalità proprie dell’applicazione, oppure semplicemente rilevare la presenza o l’assenza di uno o più oggetti.
Modelling elettromagnetico di ambienti complessi
Questa attività è legata ad un progetto finalizzato dalla Agenzia Spaziale Europea per la realizzazione di un algoritmo efficiente di tracciamento di tubi di flusso di campo elettromagnetico in ambienti complessi, come una piattaforma satellitare. Il tool dovrà permettere una predizione veloce della copertura RF del canale, comprendendo sia le antenne che eventuali altre cause di scattering sulla piattaforma, includendo multiple riflessioni e multiple diffrazioni. Saranno prese in considerazione delle semplici forme geometriche canoniche (piastre poligonali, prismi,...) definite tramite standard DXF o IGES. La descrizione del sistema nella sua globalità è qui riportata.
The tool is intended for “first-cut” TT&C antenna pattern predictions, i.e. for the calculation of antenna patterns generated by low-directivity sources over the full sphere, including multiple sources fed concurrently and accounting for both reflection and diffraction effects. It must operate with absolutely minimal user input to allow quick and safe evaluations with short computing times. The modelling approach reported in the papers listed in Annex 1 is suitable to meet the requirements listed in this functional specification, however the currently available algorithms and implementation can not meet them. The approach is based on the splitting between purely geometrical and purely electromagnetic computations, offering the possibility to exploit high-performance algorithms developed independently in the two areas. A further splitting that adds a hybrid component in between the two existing ones appears to be needed to satisfy the current requirements, together with substantial improvement of the geometrical part to remove the existing computational bottlenecks and improve the quality of the information made available to the electromagnetic component ant therefore improve also its efficiency. The geometrical component, based on asymptotic wave propagation rules, computes the paths that waves generated or received by the active antenna elements follow within the environment.
It extracts from the geometry of the global problem the information related to wave interaction chains, i.e. which elements of the scene are illuminated by fields coming from which others. Its core is constituted by a geometric propagator based on forward flux-tube tracing and able to generate a tree storing information about sources, wave path segments, interaction mechanisms and objects involved. To maximise efficiency the wave propagation algorithm must be source-position independent, as done for high-performance tracing algorithms used in computer graphics and other computational geometry applications. This can be obtained by operating in two steps. First it generates a description of the scene (space partitioning) and the recursively transverses it to explore the wave paths from each source to the observation region. The hybrid component translates the wave map generated by the first into a wave propagation tree by information about wave front characteristics, relevant scatterer characteristics and interaction mechanism, like incident power flux, wave divergence, surface curvature and impedance. A field-strength estimator based on energy transport combined with an algorithm to infer the local field characteristics from wave-front and scatterer parameters appears to be sufficient to produce a first-order estimate of the field behaviour as required for its operations. These first two components should operate in tandem for maximum efficiency, as the information about power flux density can be used to control the geometrical wave propagation algorithms so as to improve its efficiency and user friendliness, e.g. by terminating the propagation of low-power wave tubes, unlikely to affect overall prediction accuracy. The third component is devoted to the calculation of the scattered fields. It is based on algorithms that follow the wave propagation tree from source to observation point computing the relevant field quantities. A wave propagation tree that provides a true wave front mapping, i.e. a discretisation of the wave fronts generated by each interaction chain, allows a very effective calculation of the scattered field over the desired (dense) grid on the full far field sphere by a simple summation of fields interpolated independently for each interaction chain according to the specific characteristics (k-order of the wave) of each type of contribution.
