Riassunto analitico
Questa tesi nasce dalla collaborazione con un'azienda locale ed è finalizzata alla progettazione di un'antenna per comunicazioni internet via satellite, con particolare attenzione alle applicazioni per il mercato automobilistico. Si tratta di un argomento all'avanguardia, perché combina i vincoli legati al settore automobilistico e i requisiti delle comunicazione satellitare, rendendo la progettazione un compito complesso. Nonostante la letteratura mostri un'intensa attività in questo senso, la maggior parte delle sfide legate all'ambiente automobilistico non sono ancora state risolte.
Il potenziale della comunicazione satellitare risiede nel fatto che potrebbe aumentare la copertura internet fino al 100% della superficie terrestre. Infatti, questa tecnologia potrebbe essere sfruttata da diversi tipi di veicoli, come quelli tradizionali e i veicoli ricreazionali (RV). L'avvento delle comunicazioni satellitari sarebbe ovviamente più vantaggioso dove le infrastrutture cellulari non possono essere installate e nelle aree rurali, dove queste sono meno presenti.
In questa tesi, viene presentato il progetto di un'antenna patch phased array. Si tratta di una struttura a basso profilo con uno spessore inferiore a 2 mm, che la rende molto adatta al mercato automobilistico. L'antenna è compatibile con i satelliti LEO (Low-Earth-Orbit) fino a 1500 km di altezza ed è in grado di operare nell'intervallo 17,7 - 21,2 GHz con polarizzazione circolare riconfigurabile.
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Abstract
This thesis arises from the collaboration with a local company and it is aimed at designing an antenna for satellite internet communications with a particular focus on the applications for the automotive market. This is an on-the-edge topic, because it combines the constraints related to the automotive domain and the requirements of the satellite communication framework, making the design a complex task. Despite the literature shows much activity in this regard, most of the challenges related with the automotive environment have not been solved yet.
The potentiality of satellite communication lies in the fact that it could increase the internet coverage up to 100\% of the Earth's surface. Indeed, this technology could be exploited by many different types of vehicle, such as traditional and Recreational Vehicles (RVs). The rise of satellite communications would be more obviously beneficial where cellular infrastructure cannot be installed and in rural areas, where it is less present.
In this thesis, the design of a phased array patch antenna is demonstrated. It is a low profile structure with a thickness lower than 2 mm, making it very suitable for the automotive market. The antenna is compatible with Low-Earth-Orbit (LEO) satellites up to 1500 km of height and is capable of operating in the range 17.7 - 21.2 GHz with reconfigurable circular polarization.
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