Progettazione di un sistema di controllo termico per filtri RF di un’antenna-feed chain prodotta tramite Additive Manufacturing = Thermal control system design for RF filters of an antenna-feed chain manufactured through Additive Manufacturing

Il settore delle comunicazioni satellitari è in costante crescita, data la sempre maggiore domanda di connettività ad alta velocità e copertura stabile. Dagli anni ’80 ad oggi, la potenza dei satelliti per telecomunicazioni è decuplicata, in alcuni casi raggiungendo valori massimi superiori ai 20 kW, grazie anche all’adozione di satelliti VHTS (Very High Throughput Systems), che consentono di fornire trasferimento dati dell’ordine dei TB/s su aree di copertura ben più ampie rispetto ai tradizionali satelliti FSS (Fixed-Satellite Service). L’utilizzo di potenze elettromagnetiche elevate comporta un aumento proporzionale delle perdite sottoforma di calore, che devono essere dissipate per evitare un innalzamento eccessivo delle temperature dei componenti funzionali all’interno dei satelliti, rendendo lo studio di sistemi di controllo termico un passaggio fondamentale nella progettazione dei satelliti per telecomunicazioni. Un’ulteriore conseguenza di tale crescita è l’aumento della quantità di componenti che costituiscono i sistemi di ricezione e trasmissione dei segnali e, quindi, della massa totale del satellite. In questo contesto, l’Additive Manufacturing è al centro di numerose ricerche per la produzione di componenti RF con l’obiettivo principale di ridurne il peso e liberarne la progettazione dai limiti delle tecnologie di produzione convenzionali. Lo studio portato avanti dal Consiglio Nazionale delle Ricerche – Istituto di elettronica e di ingegneria dell'informazione e delle telecomunicazioni (CNR-IEIIT) in collaborazione con il Politecnico di Torino ha l’obiettivo di progettare un’innovativa antenna-feed chain prodotta in Laser-Powder Bed Fusion (L-PBF) in una struttura monolitica. Il lavoro di tesi ha lo scopo di contribuire a tale studio attraverso la progettazione di un sistema di controllo termico (TCS) passivo, costituito da un pannello radiatore collegato al filtro passabasso presente nell’antenna-feed chain, che, a seguito di simulazioni termiche delle condizioni di lavoro, è risultato essere il componente con maggiore dissipazione di calore.