Antenna • Dispositivo per irradiare o ricevere onde elettromagnetiche • Sorgente di terrore nelle popolazioni
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Dipolo elettrico l<< λ IN CAMPO LONTANO Er = 0 EΘ =(η I dl /4π )sin Θ (jβ/r ) e-iβr EΦ = 0 Hr = H θ =0 HΦ = jβ I dl sinθ/(4πr) e-iβr
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1)Massima radiazione per Θ = π/2 e radiazione nulla per Θ = 0
2) Radiazione simmetrica nel piano perpendicolare al dipolo 3) Uniche componenti di campo EΘ e Hφ ( in un piano perpendicolare a r ) 4) EΘ /Hφ=120π 5)P diretto lungo r( e inversamente proporzionale a r2)
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Confine del campo lontano:
Per un'antenna corta dt = λ/2π ≈ λ/6 per un'antenna di dimensione massima D si dimostra che dt= 2 D2/λ esempio :per un'antenna per stazione radiobase di telefonia mobile D = 1 m λ = 30 cm. 2 D2/λ = 7 metri 4
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L’irradiazione uniforme (o quasi) è possibile, ma spesso non desiderata. Nella pratica le antenne sono molto spesso direttive, cioè irradiano preferibilmente in certe direzioni o su determinati piani. Una descrizione sintetica del modo di irradiare di un’antenna è data dal“diagramma di radiazione”, o dalla sua funzione di direttività D(θ,ϕ) che dà il rapporto tra la densità di potenza irradiata nella direzione (θ,ϕ ) e quella irradiata in direzione di massima radiazione. 6
ANTENNA ISOTROPICA :Ha diagramma di radiazione sferico. A distanza r il vettore di Poynting vale : pis = Pt/4πr2 se Pte' la potenza trasmessa DIRETTIVITA' D(θ ,φ) = p(θ,φ)/ pis p(θ,φ) = densita' di potenza nella direzione(θ,φ) pis = densita' di potenza di un'antenna isotropica a pari potenza totale irradiata Normalmente per direttivita' di un'antenna si intende Dmax = g(θmax ,φmax) 7
Diagramma di radiazione Funzione matematica o rappresentazione delcampo elettrico in zona di campo lontano in funzione delle direzioni θ, Ď&#x2020;
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Diagramma di irradiazione di un dipolo hertziano in 3D
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Definizione dei piani E ed H
Diagrammi di radiazione del dipolo nel piano E
Diagrammi di radiazione del dipolo nel piano H
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Esempio: stazione radio base
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Guadagno G=D
Wr Wr + Wloss
• D = direttivita' • Wr = potenza irradiata • Wloss =perdita di potenza per effetto Joule G≈D
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Guadagno in dB = 10 Log10G G =1 corrisponde a = 0dB ( ant. isotropica) G = 10 corrisponde a 10 dB G=100
20 dB
G= 106
60 dB
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La densita' di potenza p irradiata vale p = D( θ,Φ) PT/ (4πd2 ) ma
p = E2/ɳ ( E in valore efficace = Emax/ √2)
quindi | E| = ( 120 π p)1/2 = = ( 30 D PT)1/2 /d Esempio PT =10 W ( radiatore isotropo ) a distanza 10metri p = 0,008 W/m2 E = 1,73 V/m
Trasmettitore per telefonia mobile : 4 trasmettitori con potenza singola di Pt = 30 W G = 17 dB
BAN : Body Area network
SISTEMI BAN PER CONTROLLO A DISTANZA DI PERSONE CON PROBLEMI DISALUTE
TECNOLOGIE ASSISTIVE ( TA ) strumenti per l'autonomia e l'indipendenza di persone anziane e disabili - ausili specifici per disabilita'/patologie specifiche -(tele)medicina -(tele)assistenza INTEGRAZIONE TRA RETI RADIO E TECNOLOGIE ASSISTIVE delocalizzazione funzioni telecomandi sensori personali/ mobili identificazione e localizzazione ( in Google â&#x20AC;&#x153; wireless health sensor â&#x20AC;&#x153; vi sono 3,8 106 voci )
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Applicazioni mediche ● Dati vitali del paziente ● Sensori wireless ● Collegamento con un monitor
Rete BAN + Rete wireless + sensori di funzioni fisiologiche = servizio di salute mobile La rete BAN e' particolarizzata non solo ad una classe di pazienti ma anche al singolo ed e' variabile nel tempo. Deve essere quindi aperta, flessibile ed espandibile La BAN per pazienti diabetici contiene sensori per il controllo del glucosio nel sangue e attuatori quali la pompa dell'insulina, ecc. Una BAN per paziente cardiopatico contiene sensori per il controllo del battito e della pressione cardiaca ,registrazione dell' elettrocardiogramma ecc.
ASSISTENZA DOMICILIARE theatre
IN CASO DI INCIDENTE
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