CAPITOLO 5

CAPITOLO 5

RISULTATI NUMERICI

4.1 GENERALITA’

Verranno illustrate di seguito delle stime della back radiation, ottenute tramite i codici descritti al capitolo 4, dovuta unicamente alla penetrazione del campo attraverso le fessure tra i pannelli dell’antenna. Le analisi dei campi sono state fatte su scansioni circolari di raggio ρ, aventi come centro il centro di fase dell’antenna, di coordinate _{[ , , ] [} 2 _,0,0]

2

a

x y z = . I campi sono

relativi al caso in cui la potenza complessivamente irradiata dall’antenna sia unitaria. Basta moltiplicare questi risultati per P, se la potenza irradiata dall’antenna è P.

45

Si riportano scansioni per alcuni valori di ρ. θ è l’angolo tra l’asse x ed il vettore che congiunge il centro di fase al punto d’analisi. La direzione di massima irradiazione è θ=270°.

Fig. 5.1 Rappresentaszione delle scansioni nella zona posteriore dell’antenna. Vista laterale.

Piano x-z , vista laterale. y = 0

x z

ρ = 2.875m = 92λ ≈ La/2

- - - - - - - - -

- = Patch sulla faccia anteriore dell’antenna

ρ = 1m = 32λ ρ = 2m = 64λ

Riporto due rappresentazioni per i pattern di campo elettrico nella zona posteriore. Una lineare, in mV/m, relativi ad una potenza complessiva di 1Watt, ed una in dB rispetto al valore assunto dal campo nella direzione di massima irradiazione a distanza ρ dall’atenna.

Fig. 5.2 Scansione per ρ = 0.75m = 24λ, 0° < θ < 180° del modulo del campo elettrico espresso in

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Fig. 5.3 Scansione per ρ = 0.75m = 24λ, 0° < θ < 360° del modulo del campo elettrico espresso in dB,

Fig. 5.4 Scansione per ρ = 1m = 32λ, 0° < θ < 180° del modulo del campo elettrico espresso in

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Fig. 5.5 Scansione per ρ = 1m = 32λ, 0° < θ < 360° del modulo del campo elettrico espresso in dB,

Fig. 5.6 Scansione per ρ = 2m = 64λ, 0° < θ < 180° del modulo del campo elettrico espresso in

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Fig. 5.7 Scansione per ρ = 2m = 64λ, 0° < θ < 360° del modulo del campo elettrico espresso in dB,

Fig. 5.8 Scansione per ρ = 2.875m = 92λ, 0° < θ < 180° del modulo del campo elettrico espresso in

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Fig. 5.9 Scansione per ρ = 2.875m = 92λ, 0° < θ < 360° del modulo del campo elettrico espresso in

Fig. 5.10 Scansione per ρ = 25m = 800λ, 0° < θ < 360° del modulo del campo elettrico espresso in dB,

normalizzato al valore del campo nella direzione di massima irradiazione: θ = 270°. Si nota a questa distanza un abbozzo della forma del fascio principale ed un livello di back radiation

55 DIFFRAZIONE

Si è effettuato un confronto tra la back radiation dovuta alla penetrazione del campo attraverso le fessure presenti tra i pannelli dell’antenna e quella dovuta alla diffrazione del campo sui bordi della stessa, considerando il riferimento [3] per i dati relativi al contributo della diffrazione. In questo rapporto è stato calcolato separatamente il contributo alla back radiation dovuto ai dipoli relativi ad ognuna delle due polarizzazioni. Chiamiamo Edx

l’ampiezza del campo elettrico doppiamente diffratto generato dai dipoli

magnetici paralleli all’asse x, Edy l’ampiezza del campo elettrico

doppiamente diffratto generato dai dipoli magnetici paralleli all’asse y, ed

Ep l’ampiezza del campo elettrico generato dalla penetrazione tramite le

fessure tra i pannelli dell’antenna (dovuto unicamente ai dipoli magnetici paralleli all’asse y). Il piano di scansione y-z coincide con il piano E quando si considerano i dipoli magnetici paralleli all’asse x, il piano di scansione x-z coincide con il piano E quando si considerano i dipoli magnetici paralleli all’asse y.

d dx dy d dx dy E E E = + < + E E E

Una stima grossolana del rapporto tra i due contributi alla back radiation

E

E

R= , può essere data da:

dx p E

E

rˆ= , ottenuta trascurando Edy.

Questa stima è sicuramente maggiore dell’effettivo rapporto tra i due

contributi. Il valore vero p

dx R= E

E del rapporto tra i campi elettrici dovuti ai

due contributi varia in un range (rˆ−3dB)≤R≤rˆ poiché Edy è sempre

Abbiamo calcolato che per zone vicine ai bordi dell’antenna una stima del rapporto tra i due contributi alla back radiation vale non più di +6dB e solo in alcuni casi meno di 0dB: rˆ [ 0 , 6 ]∈ + dB + dB . In queste zone il contributo delle diffrazioni multiple è molto spiccato, comunque il livello di campo dovuto alla penetrazione è quasi ovunque maggiore di quello dovuto alla diffrazione. Per zone lontane dai bordi, invece, il contributo della

penetrazione diventa ancora più pesante e si ha per la quasi totalità della zona d’analisi: rˆ [ 6 , 12 ]∈ + dB + dB . Questi risultati mostrano come il

contributo della penetrazione alla back radiation è sicuramente più

importante di quello della diffrazione. E’ necessario quindi implementare soluzioni adeguate nel progetto dell’antenna, rivolte alla riduzione del campo, nella zona occupata dal corpo del satellite, ed in particolare nei pressi delle fessure.