Elettronica per Telecomunicazioni - 1.1 11/22/2017 Elettronica delle telecomunicazioni Docente: Giovanni Breglio ( breglio@unina.it ) Tel. 081 76-83128 – 2° piano palazzina DIETI Ricevimento: martedì 15.00 giovedì ore 12.00 Sito del corso: www.docenti.unina.it Testo di riferimento Elettronica per telecomunicazioni, Dante Del Corso, McGraw-Hill, è disponibile da McGraw come "print on demand": http://www.ateneonline.it/catlibro.asp?item_id=1353 Trasparenze delle lezioni (sul sito dopo le lezioni) Appunti e dispense integrative (sul sito) © 2002 DDC

Un po’ di storia - 1 Nel 1864 James Clark Maxwell predisse l’esistenza di “onde” Elettro-Magnetiche che potevano essere trasmesse nell’ “etere” e viaggiare alla velocità della luce. Nel 1888 Heinrich Hertz provò la teoria di Maxwell e generò le prime onde radio EM.

Un po’ di storia - 2 Nel 1895 Guglielmo Marconi realizzo la prima comunicazione radio di laboratorio (nello stesso anno anche A. Popov e N. Tesla). Nel 1901 Marconi trasmise il primo messaggio radio su distanza oceanica (dalla Cornovaglia a Terranova attraverso l’oceano Atlantico).

Un pò di storia - 3 Nel 1918 E.H. Armstrong inventò il circuito supereterodine che ha incrementato le prestazioni dei ricevitori radio. Nel 1933 Armstrong inventò la modulazione di frequenza nota come FM. Nel 1931 A.D. Blumelein inventò il sistema di ricetrasmissione stereofonica. Nel 1932 questo sistema fu applicato alle trasmissioni radio negli USA

Storia della FM E’ stata brevettata nel Dicembre 1933, da Edwin Howard Armstrong La prima stazione radio FM commerciale fu la W47NV (ora WSM-FM) a Nashville, nel 1941 FCC (Federal Communications Commission) autorizzò le trasmissioni stereo FM a partire dal 1961

Perchè la modulazione? Permette di trasmettere sullo stesso canale (l’etere) differenti segnali

Constante di Modulazione FM modulation Ampiezza Portante Segnale modulato Frequenza Portante Constante di Modulazione u(t) F{m(t)} 15 23 19 38 53 L+R L-R Tono pilota 57 RDS f, KHz

La trasmissione stereo FM Elettronica per Telecomunicazioni - 1.1 11/22/2017 Canale sinistro Pre-ampli Duplicatore di frequenza FM modulatore ~ Tono Pilota DSB-SC AM modulatore Pre-ampli Canale destro I segnali sinistro e destro del segnale trasmesso sono miscelati in modo che si mantenga compatibilità con la trasmissione mono, utilizzando una tecnica a somma e differenza. Un tono pilota a 19 kHz è utilizzato per permettere al ricevitore di capire la presenza della codifica stereo nel segnale. © 2002 DDC

Spettro di potenza del segnale FM Segnale Mono Segnale Stereo solo canale sinistro frequency frequency fc fc

Trasmissioni digitali moderne

Le caratteristiche in frequenza di moderni sistemi di comunicazione Standard Access Scheme Frequency band (MHz) Channel Spacing Frequency Accuracy Modulation Technique Data Rate (kb/s) Peak Power GSM TDMA/ FDMA/ TDD 890-915 (Tx) 935-960 (Rx) 200 kHz 90 Hz GMSK 270.8 0.8, 2, 5, 8 W DCS-1800 1710-1785 (Tx) 1805-1850 (Rx) DECT 1880-1900 1728 kHz 50 Hz 1152 250 mW Bluetooth CDMA/ FDMA/ FH 2400-2483 1000 kH 20 ppm GFSK 1000 1, 4, 100 mW WCDMA (UMTS) W-CDMA/ TD-CDMA 1920-1980 (Tx) 2110-2170 (Rx) 5000 kH N/A QPSK 3840 125, 250, 500 mW, 2 W MSK: Minimum Shift Keying QPSK: Quadrature Phase Shift Keying PSK: Phase Shift Keying

Contenuti del Corso Amplificatori con transistori Rumore nei sistemi elettronici Oscillatori Mixer Filtri Attivi Carta di Smith Adattamenti PLL Conversione Analogica/Digitale Simulatori

Uno schema di ricetrasmettitore

Amplificatori “discreti” Elettronica per Telecomunicazioni - 1.1 11/22/2017 Amplificatori “discreti” LNA (low noise amplifier) amplificatori di ingresso RX: - basso rumore - ampia dinamica PA (power amplifier) amplificatori di potenza TX: - alto rendimento - basso contenuto di armoniche Il primo gruppo di argomenti riguarda amplificatori di vario tipo, oscillatori, mixer, e fa riferimento al Capitolo 1 del testo. La prima lezione tratta di amplificatori ad ampio segnale e accordati realizzati a componenti discreti. Circuiti di questo tipo sono presenti nel front-end a RF di ricezione e trasmissione. © 2002 DDC

Amplificatori “discreti”