MACMAP

Caratteristiche N300:

• 10 MHz to 6 GHz frequency range
• Up to 100 MHz of bandwidth per channel
• 2 RX, 2TX
• RX, TX filter bank
• 16 bit ADC, 14 bit DAC
• Sample rates: 122.88, 125, and 153.6 MS/s
• Xilinx Zynq-7035 SoC
• Dual-core ARM Cortex-A9 800 MHz CPU
• PPS time reference
• Built-in GPSDO

Il prototipo del nuovo radar di misura glaciologico utilizza il dispositivo programmabile SDR (Software Defined Radio) N300 di Ettus Research. I dispositivi SDR programmabili consentono di generare e acquisire segnali radio modulati in un'ampia gamma di frequenze rendendo il radar flessibile e utilizzabile in diversi tipi di misurazioni RES come misurazioni al suolo o misurazioni con elicotteri o aerei. Le prime prove di laboratorio del dispositivo SDR sono state effettuate scrivendo il codice C++ che genera tutti i segnali radar che soddisferanno le caratteristiche radar definite nel primo anno di progetto. Dopo aver testato il codice, si è passati alla realizzazione dei circuiti elettronici di front-end per interfacciare l'amplificatore di potenza a radiofrequenza con il dispositivo SDR. Sono stati progettati gli adattatori di livello dei segnali trigger e i limitatori di segnale dell'antenna ricevente. Dopo la fase di progettazione dei circuiti e delle schede elettroniche, si è passati alla fase di montaggio.

Fig. 3 Schema dell'adattatore di livelli.

I componenti elettronici sono stati montati sulle schede e sono state eseguite tutte le prove di laboratorio degli adattatori di livello dei segnali di trigger e dei limitatori di segnale dell'antenna ricevente. Sono state effettuate prove per verificare i livelli dei segnali digitali e il funzionamento dei limitatori in tutte le configurazioni di lavoro del radar. Per le misurazioni in elicottero che verranno effettuate sui ghiacciai alpini si è deciso di utilizzare le antenne SE40 di Radarteam operanti a 40 MHz.

Fig.4: Antenna SE40 montata sotto l'elicottero.

Queste antenne sono già disponibili nei nostri laboratori elettronici e possono essere facilmente trasportate sul ghiaccio con le slitte o montate sotto l'elicottero con appositi adattatori. Per le antenne SE40 sono stati realizzati 2 balun da 40 MHz per l’adattamento tra la linea bilanciata a 300 ohm delle antenne e la linea sbilanciata a 50 ohm del trasmettitore e del ricevitore del radar. I balun sono stati realizzati con due trasformatori ad alta frequenza ed il tutto è stato assemblato in due cassettini elettronici (vedi fig.5) da inserire all’interno delle antenne ed adeguatamente connettorizzati. Successivamente sono state eseguite misure di impedenza con l’analizzatore di rete per verificare il corretto funzionamento. Nella Fig. 2 è visibile il diagramma di Smith della parte reale ed immaginaria dell’impedenza d’ingresso dell’antenna con il balun montato.

Fig.5: cassettino di adattamento Impedenza.            Fig.6 Diagramma di Smith dell'impedenza d'ingresso del cassettino.