- Docente: Diego Masotti
- Crediti formativi: 6
- SSD: ING-INF/02
- Lingua di insegnamento: Inglese
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Magistrale in Telecommunications engineering (cod. 9205)
Conoscenze e abilità da conseguire
The role of antenna as strategic interface between transmitter/receiver and channel. Design rules for the principal families of antennas (wire, aperture, and microstrip antennas), and for their combination in array architectures. Exploitation of antennas in modern energy-aware applications, such as radio-frequency energy harvesting or wireless power transfer systems.
Contenuti
1. Metodo di analisi
Richiamo delle equazioni di Maxwell: solutione in un mezzo normale omogeneo
Il problema del mezzo non omogeneo: problema dello scattering and interpretazione dell’antenno come uno scatterer
2. Proprietà dell’antenna in modalità trasmittente a ricevente
Distribuzione di corrente; campo irradiato; coefficiente di riflessione d’antenna, banda operativa d’antenna
In condizioni di campo lontano: potenza irradiata; intensità di radiazione; diagrammi di radiazione; direttività; efficienza di radiazione e guadagno (di potenza); area efficace d’antenna
Disadattamento d’impedenza e di polarizzazione, potenza ricevuta
Equazione di trasmissione di Friis: analisi e progetto di base di un link radio
3. Dipolo elettromagentico e antenna a loop
Analisi in forma chiusa e cenni all’analisi numeirca
Alimentazione dei dipoli tramite line sbilanciate come i cavi coassiali
Antenna a loop vista come un dipole magnetico
Cenni di analisi di sistemi NFC
4. Teoria delle schiere
Fattore di schiera e principio del “pattern multiplication”
Schiere mono- e bi-dimensionali
Schiere schermate
Schiere a scansione elettronica
Schiere intelligenti
Schiere per la ricezione televisiva: Yagi-Uda, log-periodica, e bow-tie
5. Antenne a patch in microstriscia
Descrizione della patch come un array di due aperture magnetiche
Tecniche di alimentazione delle patch
Antenna PIFA miniaturizzate per terminali mobili 2G/3G
PIFA multi-risonanti
Tecniche di inviluppo delle risonanze per l’allargamento della banda
Antenne multibanda per terminali mobili 4G/LTE
Antenne “self-scaling” per applicazioni a banda ultra-larga
6. Antenne rettificatrici
Definizione di antenna rettificatrice (o RECTENNA) sia per recupero energetico a RF sia per Trasmissione Wireless di Potenza: possibili scelte di i) architettura della rectenna, ii) antenna, and iii) sezione rettificatrice.
Metodi per progetto accurato di rectenne.
Esempi di progetto di rectenne e loro applicazioni
7. Laboratorio
Progetto elettromagnetico di antenna multibanda per terminale mobile
Progetto elettromagnetico di un’antenna a patch a banda singola e suo impiego nel progetto circuitale/elettromagnetico di una rectenna a banda singola
Realizzazione di alcuni campioni di antenne a patch a banda singola e loro caratterizzazione in campo-vicino e campo lontano
Testi/Bibliografia
- Slide delle lezioni
- Testi (in italiano): Lezioni di sistemi d'antenna Vol. I e Vol. II, V. Rizzoli e D. Masotti
- "Antenna Theory: Analysis and Design", Constantine A. Balanis
Metodi didattici
Nelle lezioni frontali (mediante proiezione di slides) sono presentati e discussi i principi di funzionamento, i metodi di analisi e di progetto dei principali tipi di antenna, nell'ambito dei sistemi wireless di telecomunicazione. Esempi pratici e prototipi d'antenna saranno descritti/mostrati durante le lezioni. Le ore di laboratorio sono dedicate allo sviluppo di esempi applicativi
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
- L'esame consiste in un colloquio orale volto a stabilire la comprensione da parte dello studente dei principi, delle metodologie e delle esperienze di laboratorio affrontati durante il corso, come pure la sua capacità di applicarli a reali problemi di interesse ingegneristico
Strumenti a supporto della didattica
- Proiezione di slide, lavagna, e prototipi di antenna
Link ad altre eventuali informazioni
http://www.dei.unibo.it/en/research/research-facilities/Labs/rfcal-rf-circuit-and-antenna-design-lab
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Diego Masotti