Studio, realizzazione e caratterizzazione di un'antenna ad elica per collegamenti wi-fi

INTRODUZIONE L'ingegneria è una scienza applicata volta alla risoluzione di problematiche che occorrono nella soddisfazione dei bisogni umani; in generale, quindi, possiamo definire l'ingegneria come la Scienza delle soluzioni. All'inizio di un progetto infatti, un ingegnere deve capire quali sono i vincoli che condizionano il problema, sia esso la costruzione di un oggetto o un'applicazione più complessa. I vincoli includono le risorse disponibili, le prospettive per il futuro ed i limiti fisici o tecnici. A partire dalla conoscenza di tali vincoli, il compito di un ingegnere è quello di tradurre i requisiti in specifiche, disegni e controlli della qualità necessari a soddisfare i requisiti richiesti per un determinato campo di impiego e per la realizzazione di opere, prodotti, impianti o servizi. Gli ingegneri utilizzano gli strumenti principalmente della fisica (spesso si vede l'ingegneria tradizionale come l'applicazione della Fisica) e dalla matematica per trovare le soluzioni adatte ai problemi che affrontano. Applicano la statistica ed il metodo scientifico-empirico per derivare e verificare le loro soluzioni. Se esistono più soluzioni, essi valutano le scelte differenti di progettazione basandosi sull'analisi dei requisiti, delle prestazioni richieste e di soluzioni già sperimentate. I criteri di scelta tra soluzioni tecnicamente diverse tengono conto degli aspetti tecnico-economici e della sicurezza. In particolare l'Ingegneria delle Telecomunicazioni si occupa di tutte le problematiche relative alla trasmissione a distanza, alla caratterizzazione ed alla conservazione delle informazioni, rivolgendo particolare attenzione alle comunicazioni elettriche. Per quanto riguarda le applicazioni commerciali si possono distinguere principalmente due metodi di trasmissione: il primo utilizza lo spazio libero, ed è sfruttato per applicazioni quali la televisione, la radio, i telefoni cellulari e i satelliti; il secondo sfrutta invece strutture guidanti (cavo coassiale, fibra ottica, doppino telefonico in rame, ecc..) e si usa per il telefono tradizionale, Internet e tutte le comunicazioni che necessitano di elevate velocità di trasmissione. La nostra trattazione sarà rivolta alla progettazione, realizzazione e caratterizzazione di una antenna ad elica che opera in modalità assiale, adattata ad una frequenza di lavoro di 2.4 GHz che viene utilizzata per comunicazioni wireless a brevi distanze. Nel I capitolo introdurremo brevemente il concetto di antenna e descriveremo la rivoluzione introdotta dalla tecnologia Wi-Fi. Nel II capitolo poi analizzeremo i fondamenti teorici di una antenna ad elica sottolineando la 3