Ingegneria Elettronica

PAOLO BURGHIGNOLI

CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Definire e interpretare i parametri fondamentali di antenna e dei collegamenti senza fili;
conoscere la teoria della radiazione elettromagnetica; analizzare antenne lineari e ad apertura, antenne a riflettore
e allineamenti di antenne.
CAPACITÀ APPLICATIVE. Capacità di applicare le conoscenze teorico‐sperimentali acquisite a problemi di radiazione
elettromagnetica e antenne.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Capacità di valutare in modo critico e competente approcci e soluzioni a problemi di radiazione
elettromagnetica e antenne.
ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Capacità di descrivere problemi e soluzioni adottate per affrontare questioni di radiazione
elettromagnetica e antenne.
CAPACITÀ DI APPRENDERE. Capacità di ampliare e approfondire le proprie conoscenze riguardanti tematiche avanzate di
radiazione elettromagnetica e antenne.

Conoscere e comprendere i parametri per la caratterizzazione delle antenne e il loro radiocollegamento, i fondamenti della radiazione elettromagnetica, le antenne lineari, ad apertura, a riflettore e gli array di antenne.

Conoscere e comprendere i concetti di base dell'elettromagnetismo applicato contenuti nel programma del corso di Campi elettromagnetici (12 CFU) offerto nel Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica di Sapienza Università di Roma.

[NB per ciascun argomento del programma viene indicato il capitolo e il paragrafo del libro di testo]

1. Caratterizzazione di antenne (settimana I-II)
- Introduzione generale alle antenne (Cap. 1, parr. 1.1, 1.2)
- Campi e.m. irradiati da antenne (Cap. 1, par. 1.3)
- Parametri delle antenne in trasmissione e ricezione (Cap. 1, parr. 1.4, 1.5)
- Radiocollegamento tra antenne (Cap. 1, par. 1.6)

2. Radiazione elettromagnetica (settimana III-IV)
- Integrali di radiazione e loro approssimazioni a grandi distanze (Cap. 2, parr. 2.3, 2.4, 2.5)
- Teoremi fondamentali per le antenne (Cap. 2, par. 2.6)
- Antenna in ricezione (Cap. 2, par. 2.7)

3. Antenne lineari (settimane V-VI)
- Radiazione da sorgenti lineari sottili (Cap. 3, par. 3.1)
- Dipolo elettrico elementare e spira elettrica elementare (Cap. 3, parr. 3.2, 3.3)
- Equazione integrale di Hallén (Cap. 3, par. 3.4)
- Antenne rettilinee (Cap. 3, parr. 3.5, 3.6)

4. Antenne ad apertura (settimane VII-VIII)
- Metodo dell'apertura, campo irradiato da aperture (Cap. 4, parr. 4.1, .4.2, 4.3)
- Aperture rettangolari e circolari (Cap. 4, parr. 4.4, 4.5)
- Antenne a tromba (Cap. 4, par. 4.6)
- Antenne a microstriscia (Cap. 4, par. 4.7)

5. Antenne a riflettore (settimane IX-X)
- Ottica geometrica (Cap. 5, par. 5.1)
- Campo irradiato da antenne a riflettore (Cap. 5, par. 5.2)
- Antenne a riflettore parabolico (Cap. 5, par. 5.3)
- Antenne a doppio riflettore (Cap. 5, par. 5.4)

6. Array di antenne (settimane XI-XII)
- Generalità e fattore di array (Cap. 6, par. 6.1)
- Array lineari (Cap. 6, parr. 6.2, 6.3)
- Superallineamenti (Cap. 6, par. 6.4)
- Array Yagi-Uda e log-periodici (Cap. 6, parr. 6.5, 6.6)

F. S. Marzano e N. Pierdicca, "Fondamenti di antenne", Roma, Carocci, 2011.

R. E. Collin, Antennas and radiowave propagation. New York, NY: McGraw-Hill College, 1985.
C. A. Balanis, Antenna theory: analysis and design. New York, NY: Wiley, 2015.
P.-S. Kildal, Foundations of antenna engineering: a unified approach for line-of-sight and multipath. Norwood, MA: Artech House, 2015.

Lezioni frontali.

Frequenza non obbligatoria ma consigliata.

Prove scritte in itinere teorico-numeriche; prova orale a risposta aperta.

Radiazione: approssimazioni a grandi distanze.
Parametri e circuito equivalente delle antenne in trasmissione.
Parametri e circuito equivalente delle antenne in ricezione.
Uguaglianza della lunghezza efficace in trasmissione e ricezione.
Relazioni universali delle antenne in ricezione.
Caratterizzazione dello stato di polarizzazione di un vettore complesso in termini delle sue componenti cartesiane nel piano di polarizzazione.
Vettore di Stokes per campi monocromatici deterministici e campi aleatori quasi-monocromatici.
Temperatura di rumore per antenne, linee di trasmissione e ricevitori.
Array factor e principio di moltiplicazione dei pattern.
Array lineari: variabile di radiazione, costruzione grafica del diagramma polare dell'array factor.
Array lineari uniformi.
Antenna a dipolo a semionda: pattern e impedenza d'ingresso.
Antenna a dipolo ripiegato.
Teorema delle immagini e antenne a monopolo.
Antenne ad apertura: teorema di equivalenza, formule di radiazione.
Antenne ad apertura: spettro di onde piane, approssimazione parassiale, efficienza di apertura.
Teorema di Babinet e radiazione da slot.
Antenne a tromba.
Ottica geometrica.
Antenne a riflettore paraboloidale.
Antenne a doppio riflettore.
Antenne a patch.
Antenne a onda progressiva: antenna Beverage.
Antenne a onda progressiva: antenna a elica in modo assiale.
Antenne indipendenti dalla frequenza.

• Teoremi fondamentali, radiazione, antenne in trasmissione


• Polarizzazione


• Antenne in ricezione, radiazioni naturali, rumore


• Array


• Antenne lineari


• Antenne ad apertura


• Ottica geometrica


• Antenne a riflettore


• Antenne a microstriscia