Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
PROGETTAZIONE DI TRANSCEIVER A RADIOFREQUENZA | ING-INF/01 | LEZIONI | 60 |
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Gli studenti che superano il corso conoscono la struttura di un front-end a radiofrequenza e sono in grado di comprendere i concetti fondamentali del progetto di blocchi circuitali elementari di un front-end a radiofrequenza (LNA, oscillatori, mixer, amplificatori di potenza); conoscono l'effetto di differenti specifiche di progetto (rumore, guadagno, potenza, etc.) sul progetto di ciascun blocco.
The student who successfully completes the course demonstrates knowledge of the structure of a RF communication system and will be able to understand the basics of the electronic design of the elementary circuit blocks of a radio communication system, i.e. LNAs, oscillators, mixers, power amplifiers, also by using commercial EDA tools; will know the impact of the different system design specifications (on the gain, output power, noise performance, power requirements, etc.) on the design of each block.
La verifica finale è composta, a scelta dello studente,
Modalità di verifica delle conoscenze:
The student can choose between two different forms for the final exam:
Assessment methods for knowledge:
Gli studenti che superano il corso sono in grado di effettuare il progetto preliminare di circuiti elettronici elementari costituenti un front-end a radiofrequenza (LNA, oscillatori, mixer, amplificatori di potenza), anche con l'ausilio di software EDA commerciali, e sono in grado di confrontare differenti soluzioni circuitali per ciascun blocco in base ai trade-off sulle specifiche (rumore, guadagno, potenza, etc.) e di valutare l'effetto di ciascun blocco sulle prestazioni di un ricevitore/trasmettitore.
The student who successfully completes the course will be able to perform the preliminary design of basic electronic circuit blocks (LNAs, oscillators, mixers, power amplifiers) of a RF front-end, also with the aid of a commercial EDA software, and will be able to select between different implementations of these blocks based on performance trade-offs (noise, gain, power, etc.) and to evaluate the impact of each block on the receiver/transmitter performances.
La verifica finale è composta, a scelta dello studente,
Modalità di verifica delle capacità:
The student can choose between two different forms for the final exam:
Assessment methods for skills:
Elettronica
Teoria dei circuiti
Teoria dei segnali
Campi elettromagnetici
Electronics
Network theory
Signal theory:
Electromagnetics
Metodo: lezioni frontali assistite da slides, esercitazioni frontali.
Attività:
La frequenza è consigliata.
Delivery: face to face, slide assisted lectures
Learning activities:
Attendance is advised.
Parametri di quadripolo e parametri di scattering (S). Transistori a RF. Non-linearità nei circuiti a RF. Rumore nei bipoli e nei quadripoli, cifra di rumore.
Architetture di ricetrasmettitori. Ricevitori eterodina. Oscillator pulling. Ricevitori sliding-IF. Homodyne (direct conversion) receivers. Trasmettitori.
Analisi degli amplificatori a RF: stabilità, cifra di rumore, guadagno. Sintesi di reti di adattamento. Tecniche di progetto per amplificatori a RF.
Componenti passivi per RF: induttori, condensatori, risonatori. Caratteristiche di filtri passivi.
Mixer. Parametri di merito. Mixer attivi e passivi. Mixer a reiezione della frequenza immagine.
Topologie di oscillatori. Criterio di Barkhausen. Progetto di oscillatori.
Amplificatori di potenza. Rendimento e potenza normalizzata. Architetture: amplificatori in classe A, AB, B, C. Amplificatori push-pull. Amplificatori ad alta efficienza.
two-port parameters, scattering (or S) parameters. RF Transistors. Non-linearity in RF circuits. Noise in one-port and two-port networks, Noise Figure.
Transceiver architectures. Etherodyne receivers. Trascinamento degli oscillatori. Ricevitori a FI variabile. Ricevitori omodina (a conversione diretta). Trasmettitori.
Analysis of RF amplifiers: stability, gain, noise characteristics. Matching network synthesis. Design methods for RF amplifiers.
Passive components: inductors, capacitors, resonators. Properties of passive RF filters.
RF Oscillators. Basic theory. Barkhausen criterion. Analysis and design. Basic oscillator topologies.
Mixers. Figures of merit of mixers, active and passive mixers. Image-rejection mixers.
Power Amplifiers. Efficiency and power utilization factor of power amplifiers. Basic PA topologies: class A, AB, B, C. Push-pull amplifiers. High-efficiency (switching) amplifiers.
Letture raccomandate:
Recommended readings:
Prova scritta (2 ore, 2 domande) più prova orale (25-45 minuti, 2-3 domande), oppure prove progettuali (3-5 prove) più prova orale (25-45 minuti, 2-3 domande).
Written exam (2 hours, 2 questions) and oral exam (25-45 minutes, 2-3 questions), or alternatively, projects (3-5) and oral exam (25-45 minutes, 2-3 questions).