Implementazione del beam steering dinamico per un array di antenne mmWave nella comunicazione V2X satellitare

This thesis presents the design and implementation of a dynamically beam steerable mmWave antenna array for satellite based V2X (Vehicle to Everything) communications. The proposed system employs a planar phased array of CP (circularly polarized) ring patch antennas, where circular polarization is achieved through the introduction of optimized notches on the radiating elements. An electronic beam steering is realized through an analogue phase control approach integrated in the feeding network. The feed architecture consists of a T junction power splitter and hybrid couplers loaded with varactor diodes, enabling continuous phase shifting. The antenna elements are excited via slot coupled feeding in a multilayer structure. The complete antenna array is analyzed using full wave electromagnetic simulations evaluating impedance matching, axial ratio, radiation patterns and beam steering performance.

Questa tesi presenta la progettazione e l’implementazione di un array di antenne mmWave a puntamento di fascio dinamicamente orientabile per comunicazioni V2X (Vehicle to Everything) via satellite. Il sistema proposto impiega un array planare di antenne patch ad anello con polarizzazione circolare (CP), la polarizzazione circolare è ottenuta tramite l’introduzione di intagli ottimizzati sulla superfice degli elementi radianti. Il puntamento elettronico del fascio è realizzato mediante un approccio di controllo di fase analogico integrato nella rete di alimentazione. L’architettura di feed è composta da uno splitter di potenza a giunzione T e da accoppiatori ibridi caricati con diodi varactor, i quali garantiscono uno sfasamento continuo. Gli elementi di antenna sono eccitati tramite alimentazione a slot accoppiato in una struttura multistrato. L’intero array di antenne è analizzato mediante simulazioni elettromagnetiche full wave, valutando l’adattamento d’impedenza, il rapporto assiale, i diagrammi di radiazione e le prestazioni di beam steering.