Antennas AND Wireless Propagation

Fondamenti della radiazione elettromagnetica e parametri di un’antenna. Radiazione da dipolo corto. Radiazione da un loop di corrente. Radiazione da una distribuzione arbitraria di corrente. Dipolo a lambda mezzi. Impedenza d’antenna. Antenna a dipolo ripiegato, a dipolo corto e a monopolo. Antenne riceventi. Teorema di reciprocità ed area efficace. Disadattamento di polarizzazione. Formula di trasmissione di Friis. Rumore nei sistemi di comunicazione. Temperatura di rumore di antenna.

Introduzione agli array. Array monodimensionali, broad-side, end-fire. Array bidimensionali. Reti di alimentazione. Array parassiti. Antenne in ricezione: teorema di reciprocità ed area efficace, formula di trasmissione di Friis. Temperatura di rumore di antenna. Progettazione degli array. Metodo di Chebyshev, arrays binomiali, array polinomiali. Reti di alimentazione. Matrici di Butler. Arrays parassiti. Arrays log-periodici.

Antenne ad apertura: analisi e progettazione. Radiazione da una apertura piana. Metodo della trasformata di Fourier. Radiazione da apertura rettangolare e circolare. Principio di equivalenza. Applicazione del principio di equivalenza alla radiazione da apertura. Antenne a tromba. Radiazione da guida d'onda rettangolare e circolare. Ottica geometrica. Lenti a microonde. Antenne a paraboloide: efficienza, direttività, cross-polarizzazione. Metodo delle correnti indotte. Feed con bassa cross-polarizzazione. Sistemi a doppio riflettore. Radiazione da fenditura. Sintesi di allineamenti di fenditure. Antenne planari a microstriscia. Proprietà dei mezzi artificiali periodici e a band-gap elettromagnetico. Applicazione alle antenne.

Diffusione della radiazione in ambiente elettromagnetico complesso e casi canonici. Scattering di un’onda piana da un cilindro conduttore, polarizzazione E ed H. Cilindro dielettrico.

Propagazione fra punti fissi: presenza della terra, onda superficiale e riflessione da terra piatta. Indice di rifrazione per un mezzo ionizzato. Curvatura dei raggi nel plasma ionosferico.

Le esercitazioni sono parte integrante del programma d’esame.

Il docente assume che il contenuto culturale dei corsi tipici della Laurea in Ingegneria Elettronica, in particolare nel settore dei Campi elettromagnetici, siano stati ben studiati e acquisiti.

A. Paraboni, M. D’Amico, “Radiopropagazione” Mc Graw-Hill Libri Italia.
A. Paraboni, "Antenne", Mc Graw-Hill Libri Italia.
C. Balanis, "Antenna theory, analysis and design", 3rd edition, Wiley,
Robert E. Collin, "Antennas and Radiowave propagation", McGraw-Hill Book Company.

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A lezione vengono esposti i concetti della teoria delle Antenne e della propagazione dei campi elettromagnetici è importante sia il collegamento con le materie dei corsi di precedenti di Campi elettromagnetici che di Telecomunicazioni, che la formulazione della parte innovativa introdotta esplicitamente nel Corso. Le esercitazioni propongono esempi numerici e uso di software che sono molto utili come complemento di quanto studiato a lezione, anche per la comprensione generale degli argomenti.

La frequenza è importante al fine di acquisire con regolarità e continuità i concetti del Corso, i metodi teorici e numerici che sono applicati ad esercitazione a casi sia didattici che di progetto. L'interazione a lezione favorisce attenzione e apprendimento efficace.

Ci si attende l'apprendimento dei concetti esposti a lezione, è importante sia il collegamento con le materie dei corsi di precedenti di Campi elettromagnetici e di Telecomunicazioni, che la formulazione della parte innovativa introdotta esplicitamente nel Corso. Le esercitazioni propongono esempi numerici e uso di software che sono molto utili come complemento di quanto studiato a lezione, anche per la comprensione generale degli argomenti.