El projecte CLINED: context (I) CLINED: Collaborative Learning for Innovative Engineering Design L’equip: Grup d’Antenes i Sistemes Radio (Dept. TSC) Càtedra Telefónica-UPC Institut de Ciències de l’Educació

El projecte CLEAR: context (II) Mòdul d’aprenentatge interactiu “Array Antennas” Objectius: Actualització temàtica dels continguts tant conceptual com metodològica i tecnològica Aprofundiment dels conceptes bàsics Capacitat per interrelacionar estructures reals amb els seus models conceptuals Afavorir el treball continuat de l’estudiant Fomentar l’esperit innovador i creatiu Basar-se en el treball col·laboratiu

El mòdul d’arrays Transparències Eina de simulació: ADAS Projecte col·laboratiu de disseny d’una antena de radar secundari (per aeroport).

ANTENNA ARRAY 1 ECTS Antennas Course Department of Signal Theory and Communications Universitat Politècnica de Catalunya 2006-07

Array Factor. Equally spaced linear array Basic antenna Array Factor (AF) 1/12 is the field radiated by the basic antenna located at the origin and feeded with 1A. Block 2. Array factor and polynomial

Example: AF pattern d=0.45l a=0.9p d=0.5l q a=p d=0.5l a=p Variable spacing a=p a=0.9p Smaller back lobe d=0.45l d=0.5l q d=0.5l a=p 5/12 Block 2. Array factor and polynomial

Relation between P(z) and AF() In this formula we have set the coordinate origin at the center of the array in order to have even symmetry  AF() is real. 7/12 Block 2. Array factor and polynomial

Example: Radiometer antenna Casablanca oilrig (Tarragona) 3/13 Block 6. Array feeding and Adaptive (Smart) Antennas

Example: feeding network 4/13 Block 6. Array feeding and Adaptive (Smart) Antennas

Example: feeding network weighting Element weighting 1 1 2 2 1 2 2 4 4 2 2 2 4 4 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 4 2 1 5/13 Block 6. Array feeding and Adaptive (Smart) Antennas

Example: Radiometer radiation patterns Copolar pattern dB Crosspolar pattern E plane H plane 6/13 Block 6. Array feeding and Adaptive (Smart) Antennas

Secondary Radar Antenna 17/19 Design work: Planar Array for a Secondary Radar Antenna

Horizontal plane: Echo canceller with auxiliary near-uniform pattern Design of a Secondary Radar Antenna (IV) Horizontal plane: Echo canceller with auxiliary near-uniform pattern Target Echo Two different array current distributions: The main pattern (black) detects target and echoes. The auxiliary pattern (red) detects only echoes. 12/19 Design work: Planar Array for a Secondary Radar Antenna

El projecte de disseny (I) Fonaments: Substitueix el segon control de la assignatura Fent el treball s’han d’assolir els mateixos coneixements que els alumnes que estudien per fer el control Es voluntari, però per fer-ho han de haver aprovar el primer control S’escollen els millors entre els sol·licitants Es fomenta el treball col·laboratiu

El projecte de disseny (II) Participants: 30 sol·licituds 24 seleccionats, amb el criteri nota 1er control > mitja del seu grup +1 Divisió en 8 equips de 3 components Equips formats per alumnes amb nota similar del primer control

El projecte de disseny (III) Tasca principal: disseny de un array Problema de caire realista (antena de Radar) Implica pressa de decisions Subdividit en tres tasques Divisió feina: fase de trencament de gel Informe final

La plataforma de suport: Basic Suport for Cooperative Work

Resultats Diferencial de la nota de cada alumne amb la mitjana de la prova

Resultats (2) Correlació entre les notes del 1er control i les del treball comparat amb la mitjana del 2on control. El treball es un bon substitut del 2on control

Resultats (3) Correlació entre les notes del treball i la nota final d’antenes comparades amb la mitjana: La distribució de notes del treball es similar a la de la nota final - 1

Resultats (4) Resultats del problema d’arrays del examen final Hi ha dues Gaussinanes diferenciades: Una part dels alumnes ha assolit els coneixements d’arrays i un altre part no

Conclusions El treball de disseny de un cas pràctic substitueix bé la nota del 2on control. La nota del treball es correla bé amb la nota final de la assignatura. Alguns alumnes no participen en la feina del treball (o el copien), motiu per el qual fracassen en el problema d’arrays del examen final.