Wireless technology for space applications : effects of antenna diversity radio transceiver selection

In this thesis I evaluated the performances of a wireless IEEE 802.15.4 compliant radiotransceiver, designing a test sequence which aims to evaluate the possibility to use this component in an AIT activity, for instance as the communication block of a temperature sensor network. I tested the radiotransceiver in several scenarios representative for a space oriented ap- plication, like the Venus-Express mock-up. In particular the benefit of the Antenna Diversity mechanism is evaluated to assess its benefit on the link budget in multipath affected scenarios, as like as a metallic closed structure divided in cavities. Then I performed a Total Ionizing Dose test, evalu- ating the behavior of the device in terms of electrical and communication parameters. Then a practical example of a space oriented application of the tested device is provided, through the implementation of a wireless smart temperature sensor.

In questa tesi ho valutato le prestazioni di un radiotrasmettitore che segue lo standard IEEE 802.15.4, progettando una serie di test per valutare la possibilità di impiegare questo componente nell’ambito di un’attività di integrazione e test, ad esempio come il terminale di un rete di sensori di temperatura. Ho testato il radiotrasmettitore in situazioni rappresentative di una applicazione orientata all’utilizzo in ambito aerospaziale, ad esempio all’interno della struttura principale del satellite Venus-Express. In particolare ho valutato il guadagno sul link budget garantito dal meccanismo di Antenna Diversity, per contrastare l’effetto del cosiddetto multipath fading, fortemente presente in ambienti caratterizzati da numerose riflessioni, come la struttura metallica del satellite, suddivisa in cavità. Inoltre ho effettuato un test di esposizione a radiazioni, valuatando il comportamento del componente durante e dopo l’esposizione, in termini di quantità elettriche e di parametri di comunicazione. Infine presento un esempio pratico di applicazione spaziale per questo componente: un sensore intelligente di temperatura, wireless e alimentato da una piccola batteria.