"Antenne" Docente: Prof. Graziano CERRI Programma dell insegnamento Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica Vecchio Ordinamento Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Nuovo Ordinamento A.A. 2003/2004 - N.B.: gli argomenti relativi agli sono parte integrante del programma solo per gli studenti del Vecchio Ordinamento. - N.B.: i riferimenti bibliografici introdotti nel programma sono relativi paragrafi dei testi del Balanis [B: x.y], del Jordan [J: x.y], del Franceschetti [F: x.y] e dell Elliot [E: x,y]. - N.B.: i libri di testo consigliati e i riferimenti bibliografici sono stati introdotti per agevolare lo studio della materia; qualunque altro testo che affronti gli argomenti del programma con un livello di approfondimento uguale o superiore è comunque accettato. 1) Richiami di elettromagnetismo - Equazioni di Maxwell [J: 4.01-4.02-4.03] - Condizioni al contorno [J: 4.04] - Teorema di Poynting [J: 6.01-6.02-6.03] - Equazione delle onde [J: 5.01-5.02-5.03-5.05] - Polarizzazione [B: 2.12-2.12.1] oppure [J: 5.07] - Potenziali [B: 3.1-3.2-3.5] oppure [J: 10.01-10.02] - Dipolo elettrico [B: 4.1-4.2-4.2.1-4.2.2-4.2.3-4.2.4-4.2.5- -4.3] oppure [J: 10.03-10.04] - Condizioni di Sommerfeld [B: 4.2.6] - Spira circolare (dipolo magnetico) [B: 5.1-5.2-5.2.1] - Principio delle immagini [B: 4.7.1] ] oppure [J: 13.03]
- Funzione di Green per lo spazio libero [J: 10.10] - Teorema di unicità [F: 1.4.4] 2) Generalità sulle antenne - Spettro elettromagnetico - Classificazione delle antenne [B: 1.1-1.2-1.2.1-1.2.2-1.2.3-1.2.4-1.2.5] - Meccanismo di radiazione [B: 1.3-1.3.1-1.3.2-1.3.3-1.4] - Regioni di campo (Fresnel e Fraunhofer) [B: 2.2.4] oppure [J: 13.12] - Approssimazione di campo lontano [B: 3.6] - Diagramma di radiazione [B: 2.2-2.2.1-2.2.2-2.2.3] oppure [J: 11.03] - Intensità di radiazione [B: 2.2.5-2.3-2.4] oppure [J: 11.11] - Direttività, guadagno, efficienza [B: 2.5-2.5.1-2.5.2-2.7-2.8-2.9-2.10] oppure [J: 11.11] - Larghezza di banda [B: 2.11] oppure [J: 15.02] - Polarizzazione [B: 2.12] oppure [J: 12.06] - Impedenza (rappresentazione circuitale) [B: 2.13] oppure [J: 14.01-14.02] - Lunghezza efficace [B: 2.15-2.15.1] oppure [J: 11.02] - Area efficace, - Antenna factor [B: 2.15.2] oppure [J: 11.12] - Relazione guadagno-area efficace [B: 2.16-2.17-2.17.1] oppure [J: 11.12] - Approssimazione di campo lontano [J: 10.11] - Teorema di reciprocità [B: 3.8] - Implicazioni del teorema di reciprocità [B: 3.8.1-3.8.2] oppure [J: 11.02] - Temperatura di rumore di antenna [J: 11.17] - Antenne filiformi - Antenna corta [B: 4.3-4.4-4.4.1-4.4.2-4.4.3] oppure [J: 10.05] - Dipolo di lunghezza finita [B: 4.5-4.5.1-4.5.2-4.5.3-4.5.4] oppure [J: 10.06] - Antenna a λ/2 [B: 4.6] oppure [J: 10.07] - Monopolo a λ/4 [J: 10.07] - Dipolo ripiegato [B: 9.5]
- Antenna a onda progressiva [B: 10.1-10.2-10.2.1] oppure [J: 11.04] - Antenna rombica [B: 10.2.2-10.2.3] - Equazione di Hallen [B: 8.3.2] oppure [F: 4.5.1-4.5.2] - Metodo della f.e.m. per il calcolo di Za [B: 8.5.2] oppure [E: 7.8] - Antenne a schiera - Schiera elementare a due elementi [B: 6.1-6.2] oppure [J: 11.05] - Principio di moltiplicazione dei diagrammi [B: 6.2] oppure [J: 11.08] - Schiere lineari e uniformi [B: 6.3] oppure [J: 11.07] - Schiera broadside [B: 6.3.1] oppure [J: 11.07] - Schiera end-fire [B: 6.3.2] oppure [J: 11.07] - Schiera binomiale [B: 6.8.2] oppure [J: 11.10] - Impedenza mutua di antenne vicine [B: 8.6-8.6.2] oppure [J: 14.03-14.04] oppure [E: 7.13] - Rappresentazione del fattore di schiera con polinomio nella variabile complessa z [B: 7.3] oppure [J: 12.01] - Teoremi di Schellkunoff [B: 7.3] oppure [J: 12.01] - Sintesi mediante serie di Fourier [B: 7.4-7.4.1] oppure [J: 12.02] - Sintesi mediante polinomi di Tchebyscheff [B: 6.8.3] oppure [J: 12.03] - Schiere bidimensionali [B: 6.10-6.10.1] - Schiera con elementi passivi [E: 8.7] - Progetto di schiera Yagi-Uda [B: 10.3.3] oppure [E: 8.8] 5) Antenne ad apertura - Sorgenti magnetiche [B: 3.3-3.4-3.5-3.6] oppure [J: 13.01] - Principio di dualità [B: 3.8] oppure [J: 13.02] - Teorema di equivalenza [B: 12.1-12.2] oppure [J: 13.07] - Sorgente di Huygens [B: 12.3] oppure [J: 13.08] - Apertura su un piano assorbente [B: 12.5.2] oppure [J: 13.10] - Apertura su un piano metallico [B: 12.5.3] oppure [J: 13.11] - Antenna a tromba [B: 13.3-13.3.1] oppure [J: 13.13]
- Teorema di induzione [J: 13.07] - Radiazione da una guida d'onda troncata [J: 13.10] - Radiazione da un cavo coassiale troncato [J: 13.09] 6) Antenne a riflettore - Riflettore piano e angolare [B: 15.1-15.2-15.3] - Riflettore parabolico [B: 15.4-15.4.1] 7) Antenne a microstriscia - Generalità [B: 14.1-14.1.1-14.1.2-14.2-14.2.1(A,B,C)] - Diagramma di radiazione [B: 14.2.2(B,C)] - Modello a cavità [B: 14.2.2] - Impedenza d'antenna [B: 14.5] 8) Propagazione - Tratta radio - Formula di Friis [B: 2.17.1] - Ionosfera [J: 17.01-17.02] - Propagazione di un'onda e.m. in un plasma[j: 9.07] - Rifrazione ionosferica: condizione di rientro a terra di un'onda elettromagnetica [J: 17.04 case II] - M.U.F. [J: 17.04 case II] - Propagazione troposferica [J: 16.07] - Raggio terrestre equivalente [J: 16.07] - Profilo del collegamento [J: 16.07] - Riflessione da suolo piano e conduttore [B: 4.7-4.7.1-4.7.2-4.7.5] - Effetto del campo magnetico terrestre (anisotropia) - Rotazione di Faraday
- Condizione di isotropia del plasma - Frequenza di plasma - Altezza virtuale di uno strato ionosferico - Ionogrammi - Attenuazione supplementare per tratta ionosferica - Equazione iconale - Curvatura della traiettoria di un'onda elettromagnetica nella troposfera - Rifrazione troposferica - Diffrazione - Ellissoidi di Fresnel - Perdite nella troposfera - Specchi elettromagnetici - Progetto di una tratta di ponte radio 9) Sistemi wireless - Propagazione in ambito urbano - Propagazione su suolo riflettente - Formule di Hata e di Okumura - Formule di Walfish-Ikegami - Ray tracing - SAR - Antenne per telefonia mobile 10) Esercitazioni di laboratorio Misura delle "return loss" di un'antenna Misura del diagramma di radiazione di un'antenna Misura del guadagno di un'antenna Caratterizzazione di un'antenna mediante analizzatore di reti vettoriale Misura della polarizzazione di un antenna Misura dell'antenna factor Modalità di svolgimento del corso e dell'esame: il corso comprende lezioni teoriche ed esercitazioni di laboratorio; l'esame consiste in una prova orale. Testi di riferimento - C. A. Balanis Antenna Theory, John Wiley [B nei
- E. C. Jordan, K. G. Balmain Electromagnetic waves and radiating Systems, Prentice Hall Inc. - G. Franceschetti Campi elettromagnetici, Boringhieri - R. S. Elliot Antenna theory and design, Prentice Hall