roma, 26/11/2007
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Roma, 26/11/2007. Electromagnetic analysis of protection systems for airport structures Ing. Dario Assante Contributors : Andrea G. Chiariello Giovanni Miano Guglielmo Rubinacci Luigi Verolino. correct signal. ground station. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Università di Napoli Federico IIDipartimento di Ingegneria Elettrica
SAS Project
Electromagnetic analysis of protection systems for airport structures
Ing. Dario Assante Contributors : Andrea G. Chiariello
Giovanni Miano Guglielmo Rubinacci
Luigi Verolino
Roma, 26/11/2007Roma, 26/11/2007
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 2/27
What is radio-transparency?
Ideal condition
ground station
correct signal
correct direction
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 3/27
noisy signal
What is radio-transparency?
ground station
correct signal
…but some obstacles could interfere
wrong direction ?
?
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 4/27
Rules for the surrounding area
Different objects have to respect some distances not to interfere with the VOR signal
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 5/27
Characteristics of the Source
VOR navigation systemAlford antenna
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 6/27
Electromagnetic analysis
• Not possible to verify the radio-transparency of the barrier in real site• Not possible to reproduce the real radiation pattern of a VOR• Criteria to establish the distance between an object and the VOR are unknown
The behavior of the barrier is tested in a controlled place
The behavior of the barrier is numerically simulated
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 7/27
A finite-element numerical model
Finite-element numerical model with Comsol
CounterpoiseSource
Ground
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 8/27
A finite-element numerical model
Mesh Solution without obstacles
Dark lines: radiated power
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 9/27
Numerical results
Basement height: 2.5 mBasement height: 0.5 m
Dark lines: radiated powerDark lines: radiated power
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 10/27
Numerical results: radiated power
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 11/27
Anechoic chamber
receiving antenna
transmitting antenna
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 12/27
Anechoic chamber
Semi-anechoic chamber of the University of Naples Federico II
Length: 9.048 mWidth: 5.848 mHeight: 5.858 mFrequency: 26 Mhz - 18 Ghz
Can be turned into an anechoic chamber using mobile cones and ferrites
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 13/27
Anechoic chamber: the antennas
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 14/27
Measurements setup
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 15/27
Measurements setup
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 16/27
Measurements setup
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 17/27
Measure results: vertical polarization
-5
0
5
10
15
20
25
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
vuoto
0°
10°
20°
30°
40°
50°
Frequency [MHz]
Rec
eive
d po
wer
[dB
m]
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Measure results: vertical polarization
0
5
10
15
20
25
100 150 200 250 300 350 400
vuoto
0°
10°
20°
30°
40°
50°
Frequency [MHz]
Rec
eive
d po
wer
[dB
m]
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Measure results: vertical polarization
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
0°
10°
20°
30°
40°
50°
Frequency [MHz]
Abs
orbe
d po
wer
[dB
m]
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-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
100 150 200 250 300 350 400
0°
10°
20°
30°
40°
50°
Frequency [MHz]
Abs
orbe
d po
wer
[dB
m]
Measure results: vertical polarization
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 21/27
-3
-2
-1
0
1
2
3
0 10 20 30 40 50
100 Mhz
150 Mhz
200 Mhz
250 Mhz
300 Mhz
350 Mhz
400 Mhz
Measure results: vertical polarizationA
bsor
bed
pow
er [
dBm
]
Angular position [Deg]
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Measure results: horizontal polarization
-5
0
5
10
15
20
25
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
vuoto
0°
10°
20°
30°
40°
50°
Frequency [MHz]
Rec
eive
d po
wer
[dB
m]
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Measure results: horizontal polarization
10
12
14
16
18
20
22
24
26
100 150 200 250 300 350 400
vuoto
0°
10°
20°
30°
40°
50°
Frequency [MHz]
Rec
eive
d po
wer
[dB
m]
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-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
0°
10°
20°
30°
40°
50°
Measure results: horizontal polarization
Frequency [MHz]
Abs
orbe
d po
wer
[dB
m]
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-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
100 150 200 250 300 350 400
0°
10°
20°
30°
40°
50°
Measure results: horizontal polarization
Frequency [MHz]
Abs
orbe
d po
wer
[dB
m]
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-3
-2
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0
1
2
3
0 10 20 30 40 50
100 Mhz
150 Mhz
200 Mhz
250 Mhz
300 Mhz
350 Mhz
400 Mhz
Measure results: horizontal polarizationA
bsor
bed
pow
er [
dBm
]
Angular position [Deg]
Università di Napoli Federico II - Dipartimento di Ingegneria Elettrica 27/27
No appreciable effects has been measured in a wide range of frequencies
The barriers have to be tested in a real situation, but it’s reasonable to presume that no interference will be found
Anyway we suggest to place the basement of the barriers under the counterpoise of the VOR
Conclusions