19 / 86
19
- ELETTRONICA OGGI 443 - MARZO 2015
MOUSER ELECTRONICS
-TO-DIGITAL”: UNA VALIDA
CONVERTITORI A MICROONDE
mero effettivo di bit (ENOB – Effective Number of Bit) sia pari
a 10 e il range dinamico sia uguale a 70 dB, il convertitore
A/D potrebbe eseguire un’acquisizione diretta dalla DC a
10GHz garantendo eccellenti valori di risoluzione e range
dinamico, senza quindi ricorrere a downconverter a micro-
onde per ridurre la frequenza a un valore gestibile da parte
del convertitore A/D.
I benefici sono di notevole portata: una sensibile riduzione
a livello di componenti hardware richiesti, complessità, di-
mensioni, peso e costi, a fronte di un incremento in termini
di velocità e flessibilità, fattori critici in molte applicazioni
del comparto militare. Un esempio è la strettissima correla-
zione tra i radar per la ricerca e il controllo del tiro (search
and fire), i ricevitori RWR (Radar Warning Receiver – ricevi-
tori d’allerta radar) e i generatori di disturbi (jammer) pre-
senti negli aerei da combattimento. In uno scenario tipico,
in primo luogo un radar acquisisce il bersaglio (jet da com-
battimento). Il generatore di disturbi del radar del bersa-
glio deve acquisire il segnale, digitalizzarlo e ritrasmetterlo
come forma d’onda il cui compito principale è confondere il
radar avversario: il tutto deve avvenire
in un tempo inferiore al secondo.
Nei sistemi RWR e EW (Electronic War-
fare – guerra elettronica) del jet da
combattimento, così come nel radar
dell’avversario, il convertitore A/D è
il componente che determina la fre-
quenza, la velocità e il grado di “fedel-
tà” dell’operazione di acquisizione del
segnale. Il blocco preposto all’elabo-
razione del segnale a elevata velocità,
l’elemento successivo nella catena del
segnale, ha il compito di elaborare e tra-
sformare il suddetto segnale in forme
d’onda il cui obbiettivo è confondere
il radar avversario. Il convertitore
D/A, come recita il nome stesso, deve
eseguire la conversione opposta del
segnale (da digitale ad analogico),
dopodiché quest’ultimo è ritrasmesso
a una frequenza uguale (o molto pros-
sima) a quella originale. Nel caso i con-
vertitori A/D e D/A non fossero in gra-
do di acquisire direttamente il segnale,
sono richieste conversioni verso il bas-
so (downconversion) e verso l’alto (upconversion), per cui
risulta evidente l’importanza della conversione “direct-to-
digital”.
Di tutti questi vantaggi possono beneficiare in egual misu-
ra applicazioni quali comunicazioni terresti o via satellite,
misura e collaudo, monitoraggio dello spettro e, più in ge-
nerale, laddove sia previsto il funzionamento nelle bande di
frequenza a microonde. Al giorno d’oggi, i benefici derivati
dalla conversione diretta possono essere estesi a sistemi
wireless, dalle reti basate su carrier a quelle di pubblica si-
curezza, Wi-Fi, apparati di comunicazione M2M (Machine-to-
machine), sistemi d’antenna distribuiti e molti altri ancora.
L’industria delle microonde non ha ancora completamente
assimilato quella che verosimilmente sarà la modalità per
la realizzazione dei futuri sistemi a microonde. Una delle
ragioni di questa inerzia è rappresentata dalle tensioni di
lunga data esistenti tra progettisti analogici e digitali, che
solo raramente sono andati oltre i rispettivi confini. Inoltre
nell’industria delle microonde i cambiamenti avvengono
lentamente (eccezion fatta per i produttori di semicondutto-
Fig. 1 – Un segnale radio a 10 GHz è prelevato dall’antenna del ricevitore. Il downconverter a
microonde permette di ridurre la frequenza a un valore che il sistema è in grado di gestire. Il
convertitore A/D converte il segnale in una sequenza di 1 e 0. Sul segnale in formato digitale
è possibile effettuare un gran numero di elaborazioni che sarebbero di difficile esecuzione su
un segnale analogico. Nel caso il convertitore A/D potesse acquisire direttamente il segnale
originale analogico a 10 GHz, si eliminerebbe il ricorso a un ingombrante e costoso downcon-
verter a microonde