DESCRIZIONE
Laboratorio progettato per l’analisi delle principali tecniche di comunicazione digitale e ottica, delle linee di trasmissione e delle antenne, con particolare attenzione alla sperimentazione pratica in ambito didattico.
Dotato di trainer specifici, sistemi di misura, antenne, unità per la trasmissione ottica, piattaforme rotanti computerizzate e postazioni complete per l’elaborazione dei segnali, il laboratorio consente lo studio approfondito della propagazione elettromagnetica, delle modulazioni digitali (ASK, FSK, PSK, 8-QAM), delle tecnologie TDM e PCM, della trasmissione su fibra ottica e delle caratteristiche di radiazione delle antenne.
OBIETTIVI
- Studiare le principali tecnologie di comunicazione digitale, ottica e a microonde: gli studenti acquisiscono una panoramica completa dei sistemi di trasmissione e ricezione più utilizzati, dalle onde elettromagnetiche ai canali in fibra ottica;
- Acquisire competenze nella progettazione, analisi e sperimentazione di linee di trasmissione: grazie all’uso di trainer didattici, gli allievi apprendono il comportamento delle linee coassiali, dei cavi accoppiati e delle guide d’onda;
- Comprendere le tecniche di modulazione e demodulazione dei segnali digitali e analogici: ASK, FSK, PSK, 8-QAM e modulazioni PWM/PAM vengono analizzate sia teoricamente che con prove pratiche;
- Sviluppare abilità nella diagnosi, rilevamento e simulazione dei guasti nelle reti di telecomunicazione: attraverso programmatori di guasto e strumenti di misura avanzati, gli studenti affrontano scenari realistici di troubleshooting.
COMPONENTI
Il laboratorio offre 4 postazioni allievi ed è dotato dei seguenti componenti:
STAZIONE DI TRAINING COMUNICAZIONI DIGITALI
- Trainer sulla Trasmissione di Dati Digitali: consente di esplorare tecniche di campionamento, quantizzazione e codifica.
- Trainer per la configurazione di sistemi di trasmissione digitale: supporta l'analisi di modulazioni ASK, FSK e PSK.
- Trainer sulla modulazione 8-QAM: per approfondire la modulazione ad ampiezza e quadratura.
- Programmatore Guasti: strumento dedicato per simulare errori e guasti nei circuiti.
- PC: da interfacciare alle unità di training.
STAZIONE DI TRAINING COMUNICAZIONI OTTICHE
- Trainer per la Fibra Ottica: permette lo studio delle trasmissioni ottiche e l’utilizzo di fibre monomodali e multimodali.
- Trainer Optoelettronica: ideale per l’analisi di dispositivi optoelettronici come LED e fotodiodi. Dotato di apposito alimentatore.
- Trainer Ottica Microonde: per comprendere le proprietà ottiche a frequenze elevate.
STAZIONE DI TRAINING PER ANTENNE
- Trainer Antenna: per approfondire le trasmissioni tramite antenna e le onde elettromagnetiche;
- Antenna a Riflettore Parabolico: per studiare il funzionamento di questo tipo di antenna;
- Piattaforma rotante computerizzata per Antenna: per comprendere appieno come la direzionalità dell'antenna incide con la trasmissione del segnale.
ARREDI
- Banco ad isola da laboratorio per gli allievi
- Sgabelli
- Armadio metallico per contenere tutte le unità di training con relativi accessori
- Monitor interattivo
ATTIVITÀ DIDATTICHE
Con le unità di training e i relativi accessori è possibile dedicarsi a:
- Analisi della Polarizzazione e Misurazione della Potenza del Segnale: utilizzo di antenne a corno e strumenti di misura della potenza per esaminare come la polarizzazione influisce sulla propagazione del segnale e per misurare l'intensità del segnale in varie direzioni, con particolare attenzione ai diagrammi di radiazione.
- Studio della Trasmissione Digitale su Canali Rumorosi: esperimenti pratici su come i segnali digitali vengano trasmessi in presenza di rumore, utilizzando sistemi come il Trainer sulla Trasmissione Digitale di Segnali Analogici, con simulazione di canali rumorosi e misurazione della qualità del segnale tramite la bit error rate.
- Generazione e Analisi di Sequenze Ripetitive a 8 Bit: utilizzo di generatori di sequenze di dati a 8 bit per comprendere come i dati vengono trasmessi e analizzati in sistemi digitali, con particolare focus sulla modulazione 8-QAM e sulla sua demodulazione.
- Progettazione di Sistemi di Comunicazione Digitale con Modulazione ASK e FSK: configurazione di sistemi digitali basati su modulazioni ASK e FSK per l’analisi dei segnali e la valutazione delle prestazioni in diverse condizioni operative, come tassi di dati variabili e canali con rumore.
- Simulazione e Diagnostica dei Sistemi di Comunicazione con Guasti: utilizzo del sistema di simulazione guasti per analizzare e risolvere problemi in sistemi di comunicazione, sviluppando competenze pratiche nella diagnostica e manutenzione di impianti di telecomunicazioni.
- Studio dei Principi di Interferenza e Diffrazione: sperimentazioni con interferometri di Michelson e Fabry-Perot per comprendere come le microonde si interferiscono e diffondono, con applicazioni pratiche nell’analisi dei segnali e nel miglioramento delle tecniche di trasmissione.
- Test e Analisi di Sistemi di Trasmissione 8-QAM: utilizzo di un sistema completo di trasmissione/ricezione 8-QAM per studiare la modulazione e la demodulazione dei segnali, con un focus sulla generazione e decodifica di sequenze di 8 bit e la misurazione della qualità del segnale.
- Misurazione delle Prestazioni di Sistemi di Comunicazione Analogica e Digitale: utilizzo di generatori audio/video e strumenti per misurare la qualità della trasmissione di segnali analogici e digitali attraverso sistemi di comunicazione in fibra ottica e microonde.
- Regolazioni del generatore: sperimentazione delle regolazioni del generatore per ottenere un segnale ottimale.
- Misurazioni dell'SWR: utilizzo del pannello del generatore e del rilevatore per eseguire misurazioni dell'onda stazionaria di riflessione (SWR).
- Diagrammi di polarizzazione della radiazione: studio delle antenne tramite diagrammi di polarizzazione per comprendere la distribuzione del campo elettromagnetico.
- Analisi delle antenne: esperimenti con dipoli, Yagi-Uda, End-fed, antenna a loop e slot per valutare le loro caratteristiche e applicazioni pratiche.
- Registrazione dei diagrammi di radiazione: misurazione dell'intensità del campo in diverse direzioni durante la rotazione dell'antenna per analizzarne la direzionalità.
- Misurazione della polarizzazione: analisi dei diagrammi di polarizzazione per studiare come le antenne emettono e ricevono segnali in base alla direzione.
- Sperimentazione sulla messa a fuoco: regolazione assiale del dipolo per osservare e analizzare l'effetto sulla focalizzazione del segnale.
- Studio della direzionalità: esperimenti sull'orientamento dell'antenna per misurare la direzione del massimo guadagno.
- Comprensione dei principi di funzionamento: esperimenti pratici per osservare come un riflettore parabolico dirige le onde elettromagnetiche.
- Simulazione della Trasmissione di Dati su Fibra Ottica: esperimentazione con la trasmissione dei segnali su fibra ottica, utilizzando tecniche digitali (PAM, PCM) e misurando la qualità della trasmissione, il tasso di errore e l'impatto del rumore sui canali di comunicazione ottica.
- Sperimentazione con Sistemi di Multiplexing a Divisione Temporale (TDM): studio delle tecniche di multiplexing, come il time-division multiplexing (TDM), per trasmettere più segnali su una singola linea di trasmissione, e misurazione delle prestazioni in condizioni di rumore.
