Laboratorio Multidisciplinare di Elettronica

Laboratorio I (6 crediti)

Laboratorio II (9 crediti)

A.A 2017-2018

Laboratorio Multidisciplinare di Elettronica I(6 crediti)

Docenti: Prof. Andrea MostacciProf. Stefano Pisa

Sito del corso

http://arpg-serv.ing2.uniroma1.it/mostacci/didattica/lab-elettronica-I/

Orario LezioniMERCOLEDI’ 14:30-18:30, AULA 6

Laboratorio Via Scarpa

GIOVEDI' 14:30-18:30, AULA 6Laboratorio Via Scarpa

Obiettivi del corsoSaper scegliere lo strumento di misura e la sua configurazione più adatta a caratterizzare un dispositivo con l’incertezza richiesta dall’applicazione.

Misurare i più comuni componenti RF a 1-porta, 2-porte, 3-porte e 4-porte.

Caratterizzazione e modellizzazione dei dispositivi RF.

Prendere confidenza con Analizzatore di rete vettoriali (VNA) ed Analizzatori di Spettro (SPA) moderni e con le tecniche di misure a microonde più comuni.

Parte Teorica Esperienze di laboratorio

VIII Esercitazioni 4h - gruppi di 3 personefrequenza obbligatoria

Valutazione: relazione di gruppo + 1 prova individuale

III + I settimanefrequenza fortemente

consigliata

Svolgimento del corsoLezioni frontali

Esperienze di laboratorio 19 Ottobre – 14 Dicembre1 pomeriggio a settimana

Mercoledì o GiovedìRelazione pronta entro esperienza successiva

28 Settembre Introduzione e richiami

29 Settembre Analizzatore di reti

5 Ottobre Caratterizzazione di cavità risonanti

6 Ottobre Analizzatore di spettro

12 Ottobre Time domain reflectometry

13 Ottobre Misure di campo a banda stretta, note operative

Lezioni frontaliSeminario con industria

Visita didattica Conclusioni

20-21 Dicembre

Programmadettagliato

delle esperienze in laboratorio

Laboratorio ICavi Coassiali

Laboratorio IIElementi

concentrati

Laboratorio VIIISegnali

complessi

Laboratorio VIRisonatori in trasmissione

Laboratorio IVSegnali

elementari

Laboratorio VIITime domain reflectrometry

Laboratorio IIIReti due, tre e quattro porte

Laboratorio VRisonatori in

riflessione

Laboratorio ICavi Coassiali

Laboratorio IIElementi

concentrati

Laboratorio VIIISegnali

complessi

Laboratorio VIRisonatori in trasmissione

Laboratorio IVSegnali

elementari

Laboratorio VIITime domain reflectrometry

Laboratorio IIIReti due porte

Laboratorio VRisonatori in

riflessione

Laboratorio ICavi Coassiali

Laboratorio ICavi Coassiali

Laboratorio IIElementi

concentrati

Laboratorio VIIISegnali

complessi

Laboratorio VIRisonatori in trasmissione

Laboratorio IVSegnali

elementari

Laboratorio VIITime domain reflectrometry

Laboratorio IIIReti due porte

Laboratorio VRisonatori in

riflessione

Laboratorio IIElementi

concentrati

0.2

0.5

1.0

2.0

5.0

+j0.2

−j0.2

+j0.5

−j0.5

+j1.0

−j1.0

+j2.0

−j2.0

+j5.0

−j5.0

0.0 �

meas. S11meas. S22

theory 50� || 23.38pF

0 50 100 1500

0.005

0.01

0.015

Frequency (MHz)

Im Y

(�−1

)

S11 without T connector

measurementlinear fit

Laboratorio ICavi Coassiali

Laboratorio IIElementi

concentrati

Laboratorio VIIISegnali

complessi

Laboratorio VIRisonatori in trasmissione

Laboratorio IVSegnali

elementari

Laboratorio VIITime domain reflectrometry

Laboratorio IIIReti due porte

Laboratorio VRisonatori in

riflessione

Laboratorio IIIReti due, tre e quattro porte

0 50 100 150−0.5

−0.4

−0.3

−0.2

−0.1

0

Frequency (MHz)

� S

12 (r

ad)

measurementlinear fit

Laboratorio ICavi Coassiali

Laboratorio IIElementi

concentrati

Laboratorio VIIISegnali

complessi

Laboratorio VIRisonatori in trasmissione

Laboratorio IVSegnali

elementari

Laboratorio VIITime domain reflectrometry

Laboratorio IIIReti due porte

Laboratorio VRisonatori in

riflessione

Laboratorio IVSegnali

elementari

−5 0 5x 108

−100

−90

−80

−70

−60

−50

−40

−30

−20

−10

0

10

Frequency (Hz)

Mag

nitu

de (d

b)

Fourier Trasform of different waves (20 MHz)

Square wave

Saw Tooth wave

Trianglewave

time step = 1 ps max time = 0.1 ms

Laboratorio ICavi Coassiali

Laboratorio IIElementi

concentrati

Laboratorio VIIISegnali

complessi

Laboratorio VIRisonatori in trasmissione

Laboratorio IVSegnali

elementari

Laboratorio VIITime domain reflectrometry

Laboratorio IIIReti due porte

Laboratorio VRisonatori in

riflessione

Laboratorio VRisonatori in

riflessione

0.2

0.5

1.0

2.0

5.0

+j0.2

−j0.2

+j0.5

−j0.5

+j1.0

−j1.0

+j2.0

−j2.0

+j5.0

−j5.0

0.0 �

MeasurementDetuned short pos.

11.4 11.405 11.41 11.415 11.420

5

10

15

20

25

30

Frequency (GHz)

Stan

ding

Wav

e R

atio

11.4 11.405 11.41 11.415 11.42−30

−25

−20

−15

−10

−5

0

Frequency (GHz)

|S22

| (dB

)

datafit |S22|

fit � Z(�)

Laboratorio ICavi Coassiali

Laboratorio IIElementi

concentrati

Laboratorio VIIISegnali

complessi

Laboratorio VIRisonatori in trasmissione

Laboratorio IVSegnali

elementari

Laboratorio VIITime domain reflectrometry

Laboratorio IIIReti due porte

Laboratorio VRisonatori in

riflessione

Laboratorio VIRisonatori in trasmissione

1.12 1.13 1.14 1.15 1.16x 1010

-100

-80

-60

-40

-20

0

Log

Mag

(db)

Frequency (Hz)

dB

Laboratorio ICavi Coassiali

Laboratorio IIElementi

concentrati

Laboratorio VIIISegnali

complessi

Laboratorio VIRisonatori in trasmissione

Laboratorio IVSegnali

elementari

Laboratorio VIITime domain reflectrometry

Laboratorio IIIReti due porte

Laboratorio VRisonatori in

riflessione

Laboratorio VIITime domain reflectrometry

-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2x 10-8

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

Tempo [s]

S 11(t)

60 MHz

500 MHz

6 GHz

Laboratorio ICavi Coassiali

Laboratorio IIElementi

concentrati

Laboratorio VIIISegnali

complessi

Laboratorio VIRisonatori in trasmissione

Laboratorio IVSegnali

elementari

Laboratorio VIITime domain reflectrometry

Laboratorio IIIReti due porte

Laboratorio VRisonatori in

riflessione

Laboratorio VIIISegnali

complessi

Measurement set-ups and introductory concepts (e.g. back to basics):Application notes from Agilent, Rhode&Schwartz, Anritsu, Kethley, LeCroy, TekTronics, …

Instrument manualsAgilent, Rhode&Schwartz, Anritsu, Kethley, LeCroy, Tektronix, …

Lecture notes:See course website

Device specs, applications, configurations, test-sets:Application notes from Minicircuits, Narda, HUBER+SUHNER, …

Web Sites:RFcafe, RFglobalnet,, …

References

Sistemi a microondeDenominazioni Intervallo di frequenza GHz (109 Hz)

HF 0.003 - 0.030VHF 0.030 - 0.300UHF 0.300 - 1.000

Banda L 1.000 - 2.000Banda S 2.000 - 4.000Banda C 4.000 - 8.000Banda X 8.000 - 12.000Banda Ku 12.000 - 18.000Banda K 18.000 - 26.500Banda Ka 26.500 - 40.000Banda Q 40.000 - 50.000Banda V 50.000 - 75.000

Millimetrico 40.000 - 300.000

Cavi per microonde

Connettori (I)

Connettori (I)

Sempre con voi ...

Consigli/osservazioniLa maggior parte di concetti li avete già visti in altri corsi.

Le esercitazioni servono ad acquisire manualità con gli strumenti.

Usate le lezioni frontali per ripassare (non le esercitazioni).

Venite preparati alle esercitazioni (usate il sito web).

RisultatiIn genere >90% degli esami conclusi entro Febbraio…

Buon lavoro