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Elettronika

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  1. 1. “Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB” Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE
  2. 2. Elettronika S.r.l. Elettronika opera da oltre 30 anni nel mercato del broadcasting radio televisivo internazionale. Innovazione tecnologica e strategia di marketing hanno reso la società un gruppo industriale presente nei diversi continenti (Elettronika America – USA, Elettronika Albania, Elettronika Research – Romania e Guangdong Jinyi Broadcasting Equipment – Cina). UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2
  3. 3. UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE Annoverata tra le eccellenze del PON 2000-2006 dal Ministero dell’Università e della Ricerca italiano, Elettronika promuove l’innovazione attraverso un team di R&S composto da 19 giovani ricercatori impegnati in vari ambiti tecnologici. La società è iscritta all'Anagrafe Nazionale delle Ricerche già dal 1998. Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 Elettronika S.r.l.
  4. 4. Referenze UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE Politecnico di Bari – DEE Bari, Italy SST- Segnali e Sistemi per le Telecomunicazioni Palo del Colle, Bari , Italy DAISY-NET Nodo Pugliese del centro di Competenza ICT-SUD Bari, Italy Confindustria Bari BAT Bari, Italy Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB
  5. 5. Il Progetto UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE Il progetto di ricerca dal titolo “Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB” ha avuto come obiettivo la realizzazione di un amplificatore per lo standard cinese DTMB (Digital Terrestrial/Television Multimedia Broadcasting) unico nel panorama del broadcasting internazionale per le innovazioni tecnologiche introdotte e per le soluzioni adottate volte a tutelare l’ambiente: è il primo amplificatore al mondo alimentato a energia fotovoltaica ed eolica. Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB
  6. 6. I Partner UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE Partner nazionali Politecnico di Bari Matrix elettronica S.r.l. - Conversano, Bari Partner cinesi Chengdu Kangte Digital Broadcasting TV Instruments Co Ltd Chengdu Kaiteng Sifang Digital Broadcasting & TV Equipment Co. Ltd Guangdong Jinyi Broadcasting equipment manufacturing Co. Ltd Liaoning Digital Broadcasting Equipment Group Anshan General Broadcast & TV Equipment Co. Ltd Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB
  7. 7. Gli Obiettivi Realizzativi UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE OR1 STUDIO PRELIMINARE OR2 SVILUPPO DELLE SOLUZIONI PROGETTUALI  Definizione delle specifiche del modulo di amplificazione da 80WRMS  Definizione delle specifiche del sistema di controllo locale e remoto  Definizione delle specifiche del sistema di precorrezione adattativa  Definizione delle specifiche del modulo di alimentazione ibrido OR3 SIMULAZIONE E PROGETTAZIONE CAD  Simulazione del comportamento termico dell’amplificatore  Progetto del sistema di controllo locale e remoto  Progetto del sistema di precorrezione adattativa  Progetto del modulo di alimentazione ibrido OR4 PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DEI SINGOLI PROTOTIPI OR5 REALIZZAZIONE DELL’AMPLIFICATORE  Assemblaggio dell’intero amplificatore  Verifica a banco delle singole sezioni di amplificazione  Verifica del funzionamento del sistema di controllo locale e remoto OR6 TEST FINALE DELL’AMPLIFICATORE  Collaudo dell’amplificatore e dei sistemi di controllo  Collaudo del modulo di alimentazione ibrido Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB
  8. 8. Il Progetto: risultati e soluzioni adottate UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE Il progetto di ricerca ha condotto alla realizzazione di un prototipo di un amplificatore da 1kW dalle prestazioni superiori rispetto a quanto previsto in capitolato. Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB PARAMETRO VALORE ATTESO VALORE MISURATO Range di frequenza 470-860MHz 470-860MHz Potenza di uscita ≥1kWrms 1kWrms Guadagno ≥23dB 17.4dB Ripple in banda ≤1dBpp ≤1dBpp Maschera a RF Conforme allo standard GB 20600-2006 Conforme allo standard GB 20600-2006 Impedenza di ingresso 50Ω 50Ω Impedenza di uscita 50Ω 50Ω Ampiezza shoulders ≥34dBrms ≥42.5dBrms MER ≥32dBrms 34.3dBrms Tipi di modulazione TDS-OFDM (modi C1 e C3780) TDS-OFDM (modi C1 e C3780) Connettore di uscita EIA 1+5/8” EIA 1+5/8” Emissione armonica ≤-60dBc ≤-65dBc Alimentazione di rete 400VAC 3Ph+N+T ±10% 400VAC 3Ph+N+T ±10% Consumo 11kVA 5.3kVA Cosϕ ≥0.95 ≥0.95 Temperatura di lavoro -10÷+45°C -10÷+45°C Compatibilità elettromagnetica Conforme alle norme EN 301489-14 Conforme alle norme EN 301489-14 Sicurezza elettrica Conforme alle norme EN60215 Conforme alle norme EN60215
  9. 9. Il Progetto: risultati e soluzioni adottate UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE È stato progettato attraverso amplificatori modulari in grado di fornire prestazioni eccellenti in termini di guadagno e potenza RMS erogata in tutta la banda di interesse (470-860MHz). Attraverso l’utilizzo del transistor BLF888 della NXP è stato realizzato un pallet erogante 150WRMS, ovvero quasi il doppio di quanto stimato nel PDA. Ciò ha consentito di rivisitare l’architettura dell’intero amplificatore dimezzando il numero dei cassetti e conseguentemente costi e consumi. Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB
  10. 10. Il Progetto: risultati e soluzioni adottate UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE La semplificazione strutturale introdotta ha favorito i seguenti vantaggi sul piano progettuale e realizzativo: - Adeguamento delle sezioni di divisione e combinazione di potenza a monte e a valle dei cassetti, passando da strutture a 4 vie a quelle a 2 vie. - Semplificazione del sistema di controllo, composto da soli 2 moduli slave anziché quattro. - Eliminazione dei moduli driver e relativa circuiteria di alimentazione e controllo; - Riduzione della possibilità di guasto; -Sensibile riduzione di dimensioni e peso della macchina; Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB
  11. 11. Il Progetto: risultati e soluzioni adottate UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE - Contenimento dei costi di realizzazione e manutenzione. - Dimezzamento dei consumi energetici (5.3kVA misurati , contro gli 11kVA previsti). Ulteriori risultati raggiunti sono: - Contenimento del backoff dell’amplificatore (4.8dB, contro i 6dB previsti) consentendo un ulteriore contenimento delle dimensioni dell’apparato, dei consumi e dei costi. - Maggiore linearità, che consente una trasmissione ad alta qualità nel rispetto dello standard DTMB. - Funzionalità hot plug-in, che permette l’estrazione del singolo cassetto, mentre il trasmettitore è operativo. Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB
  12. 12. Il Progetto: risultati e soluzioni adottate UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE Miglioramento della qualità del segnale: -MER (Modulation Error Ratio) del trasmettitore di 34.4dB a fronte dei 32dB attesi; - Ampiezza degli shoulders di 42.6dB per il lato sinistro dello spettro (Lower) e di 51.1 per il lato destro (Upper), contro i 34dB previsti per entrambi. Realizzazione dell’impianto di raffreddamento a liquido. Generatore ibrido eolico-fotovoltaico, in grado di produrre 2kW nominali di potenza e sino a 3kW di picco, garantendo l’autonomia di funzionamento dell’eccitatore DTMB per oltre 24 ore consecutive. Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB
  13. 13. Il Progetto: Brevetti e utilizzabilità dei risultati UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE Brevetti: non sono stati depositati brevetti I risultati direttamente trasferibili in produzione sono quelli relativi alle competenze necessarie a realizzare: -amplificatori modulari (pallet) per la banda UHF di potenza elevata, realizzati con transistor LDMOS di VI generazione. -amplificatori da 500W, contenenti 4 pallet UHF in parallelo. -il generatore ibrido eolico-fotovoltaico, in grado di alimentare in modo continuato trasmettitori compatti da 5W fino a 50-100W. I risultati richiedenti ulteriore attività di ricerca e sviluppo: Il progetto dell’algoritmo di precorrezione adattativa, l’implementazione su piattaforma hardware, il progetto della scheda che li contenga, comprensiva delle sezioni di ingresso e uscita, di pre e post condizionamento del segnale, della sezione di calcolo e di alimentazione. Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB
  14. 14. Il Progetto: Utilizzabilità dei risultati e brevetti UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE I risultati richiedenti ulteriore attività di sviluppo sono quelli relativi alle competenze necessarie a realizzare: -l’intera famiglia di trasmettitori DTMB (da100W a 5kW). -Amplificatori per le bande IIIa VHF, Ia VHF. -Migliorie riguardanti la dissipazione termica dei pallet. -Sviluppo di impianti a liquido da installare su diversi tipi di trasmettitori prodotti da Elettronika (radiofonici e televisivi, analogici e digitali). -Migliorie riguardanti il sistema di controllo remoto: il radiomodem, il multiplexer, l’alimentazione e le schede di controllo e display. Sviluppo di algoritmi e protocolli in grado di gestire la comunicazione bidirezionale per i percorsi multitratta. -Generatori ibridi in grado di alimentare trasmettitori televisivi e radiofonici aventi potenza maggiore. Sistema di controllo in locale e remoto del generatore ibrido, con possibilità di modificarne i parametri operativi. Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB
  15. 15. Il Progetto: Mercato e ricadute industriali UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE Il mercato di riferimento è l’intera area della Repub- blica popolare Cinese, l’unica al momento ad aver adottato lo standard DTMB. L’innovazione legata all’ali- mentazione fotovoltaica ed eolica, invece, è un’applica- zione di sicuro interesse mondiale, perché l’unica risposta all’esigenza di portare l’energia elettrica in siti di difficile accesso. Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB
  16. 16. Il Progetto: Ricadute industriali UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE - Payback nel primo anno di immissione sul mercato del prodotto, attraverso la vendita dei primi 15 apparati. - R.O.I. del 714% nei primi cinque anni. - Incremento della forza occupazionale (3 unità). - Consolidamento del marchio EKA (marchio depositato in Cina da Elettronika) nel mercato cinese. - Avvio di partnership commerciali con i partner cinesi coinvolti nella ricerca. - Incremento delle vendite di apparati alimentati con sistemi fotovoltaici ed eolici in altri mercati. Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB
  17. 17. Il Progetto: Scenari Applicativi UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE Il progetto si inserisce nel contesto delle trasmissioni broadcast del segnale televisivo terrestre, codificato in tecnologia digitale, secondo lo standard cinese. I possibili scenari applicativi sono:  Reti di trasmissione DTMB in aree urbane.  Reti di trasmissione DTMB in aree rurali e montane, non servite da rete elettrica. Telemetria (via ponte radio) applicata a qualsiasi tipo di impianto automatizzato. Precorrezione adattativa implementabile in altri standard di trasmissione internazionale. Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB
  18. 18. Il Progetto: Diffusione dei risultati UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE I risultati sono stati diffusi o lo saranno in occasione di: • seminario dal titolo “Il passaggio al digitale in Puglia” tenutosi presso Confindustria Bari il 01.04.2011; • “8th International Conference on Remote Engineering and Virtual Instrumentation” Transylvania University, Brasov, Romania 28.06- 01.07.2011 • Fiera di Pechino, Cina, BIRTV 24-27.08.2011 • Pubblicazione scientifica “Adaptive Digital Predistorsion for High Power Amplifier Efficiency Enhancement” del Prof. Cataldo Guaragnella • “2012 IEEE Radio wireless week” 15 – 19.01.2012, Santa Clara, CA, USA Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB
  19. 19. Il Progetto: Riferimenti UNIONE EUROPEA FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE REGIONE PUGLIA AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO E L’INNOVAZIONE Ing. Milica Rakic Tel 080 626755 Fax 080 629262 E-mail: m.rakic@elettronika.it www.elettronika.it Intervento cofinanziato dall’U.E. F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013 Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2 Nuovo Amplificatore di potenza da 1kW per il sistema DTMB

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