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COVER STORY compatte, i progettisti di antenne hanno ideato forme abbastanza creative come ad esempio antenne pieghe- voli adatte per l’uso in una scheda PCB o in un circuito flessibile. La figura 6 riporta un esempio di un’antenna a dipolo flessibile da utilizzare in applicazioni cellulari re- alizzata da Linx Technologies . Per ottimizzare il trasferimento di energia, l’impeden- za di un’antenna deve adattarsi all’impedenza dell’uscita dell’amplificatore di potenza del trasmettitore. Un’impe- denza di 50 Ohm è un valore universalmente accettato per antenne, cavi coassiali e stadi di uscita dei trasmettitori. Nel caso di disadattamento di impedenze, l’energia viene riflessa verso l’amplificatore di potenza (PA) del trasmet- titore: tale energia può causare danni nel caso assuma va- lori troppo elevati. Il rapporto di onda stazionaria (VSWR - Voltage StandingWave Ratio) indica la quantità di potenza riflessa verso il trasmettitore, che quindi non viene irradia- ta (si tratta dell’efficienza con cui l’energia viene trasmes- sa a un carico). La figura 7 riporta le caratteristiche VSWR dell’antenna flessibile ANT-LPF-FPC-50 di Linx Technolo- gies. Un rapporto VSWR di 1:1 indica l’assenza di potenza riflessa. Nella pratica, in numerose applicazioni si utilizza un rapporto VSWR pari a 1:3. Per valutare il disadattamento di impedenza dell’antenna spesso si utilizza l’attenuazione del segnale di ritorno (re- turn loss) misurata in dB. La figura 8 riporta le caratteristi- che di questa attenuazione dell’antenna ANT-LPC-FPC-50. Bassi valori di perdite di ritorno indicano minori perdite di potenza imputabili al disadattamento d’impedenza. Diagramma (pattern) di radiazione e guadagno sono altri due parametri dell’antenna da tenere in considerazione. Il guadagno è riferito a un’antenna isotropica teorica pri- va di perdite (che irradia in maniera uniforme come una sfera) e viene espresso in dBi. Poiché alcune antenne ir- radiano una potenza maggiore in determinate direzioni (ad esempio polarizzazione), la comprensione dei pattern di radiazione (Fig. 9) permetterà ai progettisti di decidere quale sarà la posizione ideale di montaggio nelle diverse applicazioni. Nel caso delle antenne, i pattern di radia- zione sono solitamente forniti sotto forma di diagrammi polari per ciascun piano. Come ottenere un collegamentowireless affidabile Al fine di determinare la fattibilità di un collegamento wireless relativo a una specifica distanza è necessario procedere al calcolo del bilancio di collegamento. Uno dei fattori chiave per il calcolo del bilancio di collegamen- to è rappresentato dall’attenuazione di spazio libero. Nel momento in cui il segnale viene irradiato, la dispersione geometrica del fronte dell’onda contribuisce a ridurre la densità di potenza. Il calcolo dell’attenuazione di spazio libero determina la quantità di potenza ricevuta in un punto lontano. Nella formula viene ipotizzato che il per- corso fra trasmettitore e ricevitore sia in visibilità reci- proca: La presenza di barriere determinate da caratteristiche del suolo, edifici e alberi contribuisce a incrementare tale attenuazione. Numerosi costruttori di antenne e disposi- tivi wireless rendono disponibili calcolatori dell’attenua- zione di spazio libero sui loro siti Web. Nella figura 10 sono riportati tutti gli elementi che si frap- pongono fra un trasmettitore e un ricevitore. In questo esempio, il trasmettitore (Tx) ha una potenza di uscita di +20 dBm ed è collegato a un’antenna con un guadagno di +10 dBi. Per quanto concerne il cavo coassiale, sono state previste perdite pari a -2 dBm. Per quanto concerne il lato Fig. 9 – Il pattern di radiazione di un’antenna interessa tre differenti piani (Fonte: Linx Technologies) ELETTRONICA OGGI 513 - OTTOBRE 2023 16