Attività di Ricerca di IEIIT-CNR nel Settore Spazio Oscar A. Peverini IEIIT - CNR Istituto di Elettronica e di Ingegneria dell’Informazione e delle Telecomunicazioni del Consiglio Nazionale delle Ricerche Organizzazione Area di intervento: Ingegneria dell’Informazione Organizzazione Risorse umane: 120 Ricercatori/Associati Sede principale: Torino Sedi distaccate: Bologna, Genova, Milano, Padova, Pisa Gruppi di Ricerca: Applied Electromagnetics Bioengineering and Robotics Communication Systems & Information Theory Computer Engineering & Networks Control & Communication Technologies Decision Support Methods and Models Electronics Image Technologies Network Security Parallel and Distributed Computing Wireless Communications Organizzazione Risorse umane: 120 Ricercatori/Associati Sede principale: Torino Sedi distaccate: Bologna, Genova, Milano, Padova, Pisa Gruppi di Ricerca: Attività nel settore Spazio Applied Electromagnetics Bioengineering and Robotics Communication Systems & Information Theory Computer Engineering & Networks Control & Communication Technologies Decision Support Methods and Models Electronics Image Technologies Network Security Parallel and Distributed Computing Wireless Communications Ricerca nel settore Spazio Tassonomia per domini applicativi (DA) DA1 DA2 Sistemi di Osservazione della Terra DA5 Sistemi di Navigazione DA3 Sistemi di Telecomunicazioni DA6 Esplorazione Umana Stazione Spaziale, Capsule manned Applicazioni Integrate e Servizi Sicurezza DA4 Sistemi di Trasporto Spaziale; Lancio e Rientro DA7 Osservazione dell’universo, scienza ed esplorazione robotica Tassonomia per cluster di tecnologie abilitanti (TA) TA1 TA2 Termomeccanica Materiali Elettronica Strutture Meccanismi Fotonica TA3 Informatica Sensori integrati, comp. criogenici Ottica TA4 Elaborazione Dati e di Segnale Tecnologie per il trasporto spaziale Ricerca nel settore Spazio Tassonomia per domini applicativi (DA) DA1 DA2 Sistemi di Osservazione della Terra DA5 Sistemi di Navigazione DA3 Sistemi di Telecomunicazioni DA6 Esplorazione Umana Stazione Spaziale, Capsule manned Applicazioni Integrate e Servizi Sicurezza DA4 Sistemi di Trasporto Spaziale; Lancio e Rientro DA7 Osservazione dell’universo, scienza ed esplorazione robotica Tassonomia per cluster di tecnologie abilitanti (TA) TA1 TA2 Termomeccanica Materiali Elettronica Strutture Meccanismi Fotonica TA3 Informatica Sensori integrati, comp. criogenici Ottica TA4 Elaborazione Dati e di Segnale Tecnologie per il trasporto spaziale Ricerca nel settore Spazio Modellizzazione e caratterizzazione sperimentale di modelli propagativi Attività Misure di attenuazione, depolarizzazione da 12 GHz a 50 GHz Misure di distorsione di fase e ampiezza a 40 GHz Elaborazione dati radiometrici a 13, 20, 30, 50 GHz Partners Dip. di Elettronica del Politecnico di Milano ASI Facilities Stazione sperimentale di Spino d’Adda Stazione sperimentale di Spino d’Adda Ricerca nel settore Spazio Sviluppo di strumentazione a microonde ed onde millimetriche per missioni scientifiche Attività Progettazione e sintesi elettromagnetica Analisi elettromagnetica Progettazione e realizzazione Caratterizzazione sperimentale Partners ASI INAF Dip. di Fisica di Univ. Milano-Bicocca e Milano-Celoria Dip. di Fisica di Univ. Roma-La Sapienza Politecnico di Torino Thales Alenia Space-Italia Facilities Laboratorio a microonde (1-110 GHz) Open Test Range Principali Caratteristiche Bande operative: da 20 GHz a 110 GHz Elevata sensibilità Multi-feed Larga banda Doppia-polarizzazione Bassi errori sistematici: Cross-polarizzazione Rumore Equalizzazione …. Ricerca nel settore Spazio Sviluppo di strumentazione a microonde ed onde millimetriche per missioni scientifiche Attività Progettazione e sintesi elettromagnetica Analisi elettromagnetica Progettazione e realizzazione Caratterizzazione sperimentale Partners ASI INAF Dip. di Fisica di Univ. Milano-Bicocca e Milano-Celoria Dip. di Fisica di Univ. Roma-La Sapienza Politecnico di Torino Thales Alenia Space-Italia Facilities Laboratorio a microonde (1-110 GHz) Open Test Range Ricevitore in banda C (5.7-7.7 GHz) per il radiotelescopio SRT (ASI – INAF) Ricerca nel settore Spazio Sviluppo di strumentazione a microonde ed onde millimetriche per missioni scientifiche Attività Trasduttore di modi ortogonali (OMT) in banda C (5.7, 7.7) GHz Progettazione e sintesi elettromagnetica: Schema a blocchi della struttura (componente/sistema) Sintesi diretta/ottimizzazione dei singoli blocchi Y-shape junction 90-deg twist C-shape junction Reactive load Dual-fold symmetric -3 dB-coupler Waveguide choking S-shape junction Ricerca nel settore Spazio Sviluppo di strumentazione a microonde ed onde millimetriche per missioni scientifiche Attività Trasduttore di modi ortogonali (OMT) in banda C (5.7, 7.7) GHz Progettazione e sintesi elettromagnetica Analisi elettromagnetica: Metodi integrali (MoM) Metodi differenziali (SEM) Metodi di ordine ridotto (MOR) 0 Vr-Vr Vs-Vs Hr-Hr Hs-Hs magnitude [dB] -10 -20 -30 -40 -50 -60 5 5.5 6 6.5 freq [GHz] 7 7.5 8 Ricerca nel settore Spazio Sviluppo di strumentazione a microonde ed onde millimetriche per missioni scientifiche Attività Progettazione e sintesi elettromagnetica Analisi elettromagnetica Progettazione e realizzazione Trasduttore di modi ortogonali (OMT) in banda C (5.7, 7.7) GHz Ricerca nel settore Spazio Sviluppo di strumentazione a microonde ed onde millimetriche per missioni scientifiche Attività Progettazione e sintesi elettromagnetica Analisi elettromagnetica Progettazione e realizzazione: Progettazione meccanica (e.g. split block technique) Trasduttore di modi ortogonali (OMT) in banda C (5.7, 7.7) GHz Ricerca nel settore Spazio Sviluppo di strumentazione a microonde ed onde millimetriche per missioni scientifiche Attività Progettazione e sintesi elettromagnetica Analisi elettromagnetica Progettazione e realizzazione: Progettazione meccanica (e.g. split block technique) Realizzazione meccanica (e.g. elettro-erosione a filo) Trasduttore di modi ortogonali (OMT) in banda C (5.7, 7.7) GHz Ricerca nel settore Spazio Sviluppo di strumentazione a microonde ed onde millimetriche per missioni scientifiche Attività Progettazione e sintesi elettromagnetica Analisi elettromagnetica Progettazione e realizzazione: Progettazione meccanica (e.g. split block technique) Realizzazione meccanica (e.g. elettro-erosione a filo) Assemblaggio e integrazione Trasduttore di modi ortogonali (OMT) in banda C (5.7, 7.7) GHz Ricerca nel settore Spazio Sviluppo di strumentazione a microonde ed onde millimetriche per missioni scientifiche Attività Trasduttore di modi ortogonali (OMT) in banda C (5.7, 7.7) GHz Progettazione e sintesi elettromagnetica Analisi elettromagnetica Progettazione e realizzazione Caratterizzazione sperimentale: Tecniche di calibrazione Setup di misura 0 Measured Reflection Vr Computed Reflection Vr Measured Reflection Hr Computed Reflection Hr -10 magnitude [dB] -20 -30 -40 -50 -60 5 5.5 6 6.5 freq [GHz] 7 7.5 8 Ricerca nel settore Spazio Sviluppo di strumentazione a microonde ed onde millimetriche per missioni scientifiche Attività Progettazione e sintesi elettromagnetica Analisi elettromagnetica Progettazione e realizzazione Caratterizzazione sperimentale Partners ASI INAF Dip. di Fisica di Univ. Milano-Bicocca e Milano-Celoria Dip. di Fisica di Univ. Roma-La Sapienza Politecnico di Torino Thales Alenia Space-Italia Facilities Laboratorio a microonde (1-110 GHz) Open Test Range Unità di correlazione in banda Ka (30-34 GHz) per missioni scientifiche (ASI-ESA) EP 1763102A1 Ricerca nel settore Spazio Sviluppo di strumentazione a microonde ed onde millimetriche per missioni scientifiche Attività Progettazione e sintesi elettromagnetica Analisi elettromagnetica Progettazione e realizzazione Caratterizzazione sperimentale Partners ASI INAF Dip. di Fisica di Univ. Milano-Bicocca e Milano-Celoria Dip. di Fisica di Univ. Roma-La Sapienza Politecnico di Torino Thales Alenia Space-Italia Facilities Laboratorio a microonde (1-110 GHz) Open Test Range Cluster di ricevitori in banda W (100 GHz) per missioni scientifiche (ASI) Ricerca nel settore Spazio Progettazione e bread-boarding di sistemi a radiofrequenza per comunicazioni satellitari Attività Principali Caratteristiche Progettazione e sintesi elettromagnetica Analisi elettromagnetica Progettazione e realizzazione Caratterizzazione sperimentale Partners Thales Alenia Space-Italia, Electronics division Competence Facilities Laboratorio a microonde (1-110 GHz) Open Test Range Center Bande operative: da 5 GHz a 50 GHz Elevata capacità Multi-banda Doppia-polarizzazione Elevato power-handling Multipactor PIMP Multi-feed Ricerca nel settore Spazio Progettazione e bread-boarding di sistemi a radiofrequenza per comunicazioni satellitari Attività Sistemi di alimentazione d’antenna tri-banda nelle bande Ku-K (Thales Alenia Space - Italia) Progettazione e sintesi elettromagnetica Analisi elettromagnetica Progettazione e realizzazione Caratterizzazione sperimentale Partners Thales Alenia Space-Italia, Electronics division Competence Facilities Laboratorio a microonde (1-110 GHz) Open Test Range Center Bread-board Ricerca nel settore Spazio Progettazione e bread-boarding di sistemi a radiofrequenza per comunicazioni satellitari Attività Sistemi di alimentazione d’antenna tri-banda nelle bande Ku-K (Thales Alenia Space - Italia) Progettazione e sintesi elettromagnetica Analisi elettromagnetica Progettazione e realizzazione Caratterizzazione sperimentale Partners Thales Alenia Space-Italia, Electronics division Competence Facilities Laboratorio a microonde (1-110 GHz) Open Test Range Center Flight unit Ricerca nel settore Spazio Progettazione e bread-boarding di sistemi a radiofrequenza per comunicazioni satellitari Attività Diplexer nelle bande Ku-K (Thales Alenia Space - Italia) Progettazione e sintesi elettromagnetica Analisi elettromagnetica Progettazione e realizzazione Caratterizzazione sperimentale Partners Thales Alenia Space-Italia, Electronics division Competence Facilities Laboratorio a microonde (1-110 GHz) Open Test Range Center Bread-board Patent-pending Progetti in corso nel settore Spazio Progetto ASI denominato «LSPE – Large scale polarization explorer» Progetto ASI denominato «Sviluppi tecnologici nel millimetrico per missioni di polarizzazione» Contratti di ricerca e di sviluppo tecnologico con Thales Alenia Space Italia riguardanti sistemi di antenna per payload satellitari di prossima generazione (e.g. multi-fascio, multi-banda, in banda Q/V) Contratti di ricerca con l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) riguardanti il progetto SKA (Square Killometer Array)