Crea sito

Programma di antenne 1:

 

1. Caratterizzazione di antenne
1.1. Concetto di antenna
a. Definizioni di antenna; b. Elementi di storia delle antenne.
1.2. Tipologie di antenne
a. Bande di frequenza; b. Panoramica su tipologie di antenne.
1.3. Campi elettromagnetici (e.m.) irradiati da antenne
a. Meccanismi di radiazione e.m.; b. Regioni di campo e campi e.m. a grande distanza; c. Densità di potenza, intensità
di radiazione e potenza irradiata.
1.4. Parametri di antenne in trasmissione
a. Solido e diagramma di radiazione; b. Angolo solido di radiazione ed efficienza di lobo; c. Direttività e guadagno; d.
Circuito equivalente in trasmissione; e. Efficienza totale di antenna
1.5. Parametri di antenne in ricezione
a. Circuito equivalente in ricezione; b. Lunghezza equivalente; c. Efficienza di polarizzazione; d. Area equivalente ed
efficienza di apertura; e. Banda di frequenza.
1.6. Radiocollegamento tra antenne
a. Elementi di radiopropagazione; b. Equazione di Friis e parametri di radiocollegamento; c. Effetti del suolo nel
radiocollegamento; d. Equazione del radar monostatico. e. Temperatura di rumore di antenna. f. Misura di parametri
di antenna; g. Impatto ambientale di radiazioni e.m.
1.7. Formulario dei principali parametri di antenne a grande distanza


2. Radiazione elettromagnetica
2.1. Equazioni di Maxwell
a. Notazione complessa; b. Equazioni di Maxwell nel dominio della frequenza; c. Relazioni costitutive.
2.2. Richiami di elettromagnetismo
a. Teorema di unicità; b. Teorema di dualità; c. Condizioni al contorno; d. Teorema di Poynting; e. Potenziali
elettrodinamici; f. Onde piane; g. Spettro di onde piane; h. Limite quantistico dell’elettromagnetismo classico.
2.3. Equazioni di Helmholtz in spazio libero
a. Deduzione dell’equazione delle onde; b. Soluzione mediante la funzione di Green.
2.4. Calcolo dell’integrale di radiazione e.m.
a. Metodo di integrazione diretta; b. Metodo dei potenziali elettrodinamici.
2.5. Regioni di campo vicino e lontano
a. Approssimazione della distanza relativa osservatore-sorgente; b. Regioni di campo lontano o di Fraunhofer; c.
Regione di campo vicino o di Fresnel; d. Distanza limite tra regioni d campo vicino e lontano; e. Espressione della
funzione di Green in campo lontano.
2.6. Formula di radiazione e.m. mediante potenziali in spazio libero
a. Metodo dei potenziali in zona di Fraunhofer; b. Formula di radiazione in campo lontano; c. Modello campistico
dell’impedenza di ingresso di antenna.
2.7. Teoremi fondamentali per antenne
a. Teorema delle immagini; b. Teorema di reciprocità (di Lorentz); c. Teorema di equivalenza (di Love); d. Teorema di
induzione; e. Teorema di ricezione e.m.; f. Teorema di similitudine.
2.8. Formulario di radiazione e.m. da antenne


3. Antenne lineari
3.1. Radiazione e.m. da antenne lineari sottili
a. Sorgenti elettriche lineari infinitamente sottili; b. Parametri di antenne lineari
3.2. Dipolo elettrico elementare
a. Radiazione e.m. in campo lontano; b. Parametri del dipolo elettrico elementare; c. Relazione tra area equivalente e
direttività: caso particolare.
3.3. Spira elettrica elementare
a. Equivalenza tra spira e dipolo magnetico; b. Lunghezza magnetica equivalente; c. Lunghezza elettrica di una spira.
3.4. Equazione integrale di Hallen per dipoli cilindrici
a. Problema equivalente mediante teorema di induzione; b. Deduzione dell’equazione integrale di Hallen; c. Soluzione
approssimata dell’equazione integrale di Hallen; d. Analogia tra antenna lineare sottile e linea di trasmissione; e.
Soluzione numerica mediante il metodo dei momenti.
3.5. Antenne a dipolo non caricate
a. Distribuzione di corrente; b. Intensità di radiazione e parametri di antenna; c. Impedenza di ingresso di antenna.
3.6. Antenne rettilinee
III
a. Dipolo corto non caricato; b. Dipolo a semionda non caricato; c. Dipolo a onda intera non caricato; d. Dipolo
ripiegato a semionda; e. Antenne lineari a monopolo; f. Antenne lineari caricat; g. Antenne lineari a onda
progressiva.
3.7. Antenne lineari non rettilinee
a. Antenna rombica; b. Antenna lineare a V; c. Antenne a diedro; d. Antenna a portello; e. Antenna a telaio.
3.8. Antenne lineari a larga banda e adattamento
a. Dipoli a larga banda; b. Antenna a elica; c. Antenne biconiche; d. Adattamento di antenne lineari a linee di
trasmissione.
3.9. Formulario dei principali parametri di antenne lineari


4. Antenne ad apertura
4.1. Concetto e metodo dell’apertura
a. Metodo dell’apertura mediante equivalenza; b. Campo e.m. lontano: funzioni di illuminazione e di radiazione.
4.2. Campo e.m. irradiato dall’apertura
a. Calcolo della potenza irradiata; b. Direttività e guadagno; c. Area equivalente ed efficienza di apertura; d. Formule
approssimate dell’angolo solido di radiazione e direttività.
4.3. Aperture rettangolari
a. Aperture con funzione di illuminazione fattorizzabile; b. Illuminazione uniforme; c. Illuminazione triangolare; d.
Illuminazione cosinusoidale; e. Effetto della rastremazione della funzione di illuminazione; f. Effetto di variazione di
fase sull’apertura; g. Cerchio di visibilità della funzione di radiazione;
4.4. Aperture circolari
a. Radiazione e.m. da antenne ad apertura circolare; b. Illuminazione uniforme; c. Zone di Fresnel per antenne ad
apertura.
4.5. Antenne a tromba
a. Caratteristiche generali delle antenne a tromba; b. Tromba divergente nel piano di E; c. Tromba divergente nel
piano di H; d. Tromba piramidale; e. Tromba conica.
4.6. Antenne a microstriscia
a. Caratteristiche generali delle antenne a microstriscia; b. Proprietà radiative.
4.7. Formulario dei principali parametri di antenne ad apertura


5. Antenne a riflettore
5.1. Cenni di ottica geometrica
a. Legge dell’uguale percorso ottico; b. Principio di Fermat; c. Metodo del tubo di flusso; d. Uso di ottica geometrica
per antenne a riflettore.
5.2. Campo e.m. irradiato da antenne a riflettore
a. Metodo delle correnti indotte (ottica fisica); b. Metodo dell'apertura; c. Differenze tra metodi.
5.3. Antenne a riflettore parabolico
a. Proprietà di collimazione e focalizzazione. b. Illuminazione sull’apertura di bocca del riflettore; c. Efficienza e
guadagno di antenne a riflettore; d. Riflettori a focale lunga e corta; e. Defocalizzazione di riflettori parabolici; g.
Specifiche di progetto di antenne a paraboloide.
5.4. Antenne a doppio riflettore
a. Proprietà di antenne a doppio riflettore; b. Antenna Cassegrain.
5.5. Illuminatori ad alta efficienza
a. Efficienza di polarizzazione; b. Superfici corrugate; c. Trombe piramidali e coniche corrugate.
5.6. Formulario dei principali parametri di antenne a riflettore


6. Allineamenti di antenne
6.1. Aspetti generali
a. Tipologie di allineamenti di antenne; b. Fattore di allineamento o cortina di antenne
6.2. Allineamenti rettilinei
a. Allineamenti rettilinei equidistanti; b. Cerchio di visibilità per allineamenti rettilinei equidistanti; c. Allineamenti a
puntamento laterale (broadside) e a puntamento assiale (endfire).
6.3. Allineamenti rettilinei uniformi
a. Fattore di cortina uniforme; b. Esempi di allineamenti rettilinei uniformi.
6.4. Allineamenti di tipo Yagi-Uda
a. Analisi approssimata delle correnti; b. Analisi approssimata del diagramma di radiazione.
6.5. Allineamenti di tipo log-periodico
a. Antenne frequenza-indipendenti; b. Analisi dell’antenna log-periodica dipolare.
6.6. Formulario dei principali parametri di allineamenti di antenne


7. Esercizi di antenne
7.1. Esercizi numerici e domande teoriche
a. Esercizi numerici con soluzione; b. Domande teoriche.
7.2. Analisi numerica di antenne mediante metodo dei momenti
a. Guida al MiniNEC. b. Esempi di analisi.