The advent of the Software Defined Radio (SDR) technology in the naval context, is demanding onboard radiating systems having the capability to simultaneously communicate over multiple-channels within the 2 MHz - 2 GHz frequency range. Unconventional antennas have been developed in the last three years exploiting advanced design technique such as the distributed impedance loading and the beamforming of multi-port systems, tightly coupled with the naval environment. The new antennas operate in the HF and VHF/UHF bands and improve the performances of the actual shipborne systems, providing a great operational flexibility and a smart power handling, with a modest space requirement onboard the ship. Besides the broadband feature, the peculiarities of the proposed antennas concern their full integration with existing naval superstructures, like funnels or big masts, which become active part of the radiating system, and the possibility to be driven by multiple feeding-ports. The resulting antennas, experimented by scaled and full-size prototypes, permits to highly increase the radiated efficiency with respect to conventional broadband radiators, to achieve sectorial coverages and to compensate the pattern distortion due to the shadowing effects of the naval superstructures.

L'avvento della tecnologia Software Defined Radio in ambito navale, ha rinnovato l'interesse verso sistemi radianti in grado di comunicare simultaneamente su più canali nella banda 2 MHz - 2 GHz. Negli ultimi tre anni sono state sviluppate antenne non convenzionali che utilizzano metodologie di progetto avanzate quali il caricamento di impedenza e il beam-forming di sistemi d'antenna multi-porta fortemente accoppiati con l'ambiente navale. Le nuove antenne operano nelle bande HF e VHF/UHF e superano le limitazioni degli attuali sistemi radianti navali offrendo una notevole flessibilità con requisiti di ingombro limitati. Oltre alle caratteristiche di larga banda, le peculiarità delle antenne proposte riguardano la completa integrazione con strutture navali pre-esistenti, come fumaioli o grossi alberi, che diventano parte attiva dell'antenna, e la possibilità di essere alimentate mediante più porte. Le antenne risultanti, sperimentate su prototipi in scala e in dimensioni reali, permettono di incrementare notevolmente l'efficienza del sistema rispetto alle antenne a larga banda convenzionali, di ottenere coperture settoriali e di compensare le distorsioni del diagramma di radiazione dovute alla presenza di sovrastrutture navali.

Mattioni, L. (2008). Design of unconventional antennas for broadband naval communications.

Design of unconventional antennas for broadband naval communications

MATTIONI, LORENZO
2008-05-06

Abstract

The advent of the Software Defined Radio (SDR) technology in the naval context, is demanding onboard radiating systems having the capability to simultaneously communicate over multiple-channels within the 2 MHz - 2 GHz frequency range. Unconventional antennas have been developed in the last three years exploiting advanced design technique such as the distributed impedance loading and the beamforming of multi-port systems, tightly coupled with the naval environment. The new antennas operate in the HF and VHF/UHF bands and improve the performances of the actual shipborne systems, providing a great operational flexibility and a smart power handling, with a modest space requirement onboard the ship. Besides the broadband feature, the peculiarities of the proposed antennas concern their full integration with existing naval superstructures, like funnels or big masts, which become active part of the radiating system, and the possibility to be driven by multiple feeding-ports. The resulting antennas, experimented by scaled and full-size prototypes, permits to highly increase the radiated efficiency with respect to conventional broadband radiators, to achieve sectorial coverages and to compensate the pattern distortion due to the shadowing effects of the naval superstructures.
6-mag-2008
A.A. 2007/2008
Geoinformazione
20.
L'avvento della tecnologia Software Defined Radio in ambito navale, ha rinnovato l'interesse verso sistemi radianti in grado di comunicare simultaneamente su più canali nella banda 2 MHz - 2 GHz. Negli ultimi tre anni sono state sviluppate antenne non convenzionali che utilizzano metodologie di progetto avanzate quali il caricamento di impedenza e il beam-forming di sistemi d'antenna multi-porta fortemente accoppiati con l'ambiente navale. Le nuove antenne operano nelle bande HF e VHF/UHF e superano le limitazioni degli attuali sistemi radianti navali offrendo una notevole flessibilità con requisiti di ingombro limitati. Oltre alle caratteristiche di larga banda, le peculiarità delle antenne proposte riguardano la completa integrazione con strutture navali pre-esistenti, come fumaioli o grossi alberi, che diventano parte attiva dell'antenna, e la possibilità di essere alimentate mediante più porte. Le antenne risultanti, sperimentate su prototipi in scala e in dimensioni reali, permettono di incrementare notevolmente l'efficienza del sistema rispetto alle antenne a larga banda convenzionali, di ottenere coperture settoriali e di compensare le distorsioni del diagramma di radiazione dovute alla presenza di sovrastrutture navali.
broadband antennas; software defined radio; structural antennas; naval antennas
Settore ING-IND/02 - COSTRUZIONI E IMPIANTI NAVALI E MARINI
English
Tesi di dottorato
Mattioni, L. (2008). Design of unconventional antennas for broadband naval communications.
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