Risonatori ad alta frequenza per comunicazioni mobili
Le stazioni di base che emettono frequenze di comunicazione mobili a circa 2 GHz (gigahertz) sono sottoposte a rigide normative dell'UE per il rispetto di determinate esigenze imposte sul filtraggio. Per soddisfare gli attuali e futuri requisiti imposti dall'UE, il progetto TUF ha sviluppato filtri innovativi a risonatori dielettrici. Questi nuovi risonatori sono caratterizzati da perdite dielettriche estremamente limitate e possono essere impiegati anche in altri settori scientifici per misurare con precisione la potenza di irradiazione (bolometria). La sintonizzazione viene realizzata con l'ausilio di due modalità di risonanza accoppiate, un risonatore dielettrico cilindrico con risonanza in modalità TE01d e un risonatore slotline a microonde planare. La frequenza di risonanza di questo insieme di risonatori varia in base alla variazioni dell'accoppiamento delle due modalità. Tale accoppiamento intermodale viene controllato con commutatori piezoelettrici o microelettromeccanici (MEMS). In laboratorio è stato sviluppato e poi brevettato un sistema di risonatori con frequenze operative di 2GHz, che è possibile sintonizzare a intervalli di frequenza di 0,25MHz, fino a 5MHz. Il fattore di qualità in assenza di carico è circa 10.000 e il tempo di commutazione misurato è circa 1 millisecondo. La variazione della configurazione del risonatore slotline altera l'accoppiamento intermodale e di conseguenza influenza l'intervallo di sintonizzazione. Una realizzazione di un risonatore cilindrico con quattro risonatori radiali collocati al di sotto in maniera simmetrica ha prodotto un accoppiamento intermodale minuscolo, lasciando praticamente invariata la frequenza di risonanza del resonatore cilindrico. Con simulazioni numeriche sul campo, i partner del progetto hanno cercato la configurazione slotline ottimale. Nel caso di quattro slotline sistemate in maniera simmetrica su un piano, è stato rilevato che la loro presenza nel sistema non ha prodotto alcun effetto significativo e la frequenza è rimasta la frequenza di risonanza cilindrica iniziale. Sostituendo i MEMS con attuatori bimorfi piezoelettrici commerciali, è stata eseguita una sintonizzazione ottimale. Questi risultati, estremamente promettenti, stimolano i partner del progetto a perfezionare ulteriormente le strutture di risonatori planari. Attualmente gli studi sono mirati a una maggiore sintonizzabilità senza rinunciare al fattore di elevata qualità già ottenuto.
