Nella lezione precedente: Abbiamo introdotto alcune antenne a riflettore di base In particolare le parabole; definizione di parametri di efficienza Alcuni metodi per migliorare l’efficienza: antenne offset antenne Cassegrain Introduzione alle antenne planari Caratteristiche dei modi “quasi-TEM” Progetto di un’antenna in microstriscia in polarizzazione lineare

Antenne in Microstriscia per banda più larga Configurazioni a “stack”: una patch principale ed una (o più) parassite impilate, con frequenze di risonanza lievemente dissimili

Antenne fessurate Caratteristiche Slot-Line Caratteristiche Guide complanari Complanari Complanari “backed Conductor” Complanari con piani di massa finiti In entrambi i casi si può sfruttare il concetto delle correnti magnetiche nelle fessure per valutare il campo irradiato Il campo irradiato da una guida complanare è quello di due fessure accoppiate

Antenne fessurate Antenna Slotline “Vivaldi” Per linee TEM a rastremazione esponenziale esiste una forma chiusa per l’impedenza caratteristica Ma le linee fessurate non sono TEM... Possibilità: sintetizzare un profilo che abbia un andamento di impedenza caratteristica esponenziale In pratica: si segmenta in un numero finito di tratti la linea, ed in ciascun tratto si determina la larghezza che occorrerebbe avere per “emulare” il valore di una linea esponenziale

Antenne fessurate Quindi: se si assume che la linea sia chiusa su 377W, e si stabilisce qual è il coeff. di riflessione voluto all’ingresso, si sono fissati lunghezza e larghezze finali delle fessure Si procede quindi nel calcolare le larghezze intermedie come indicato nella slide precedente Limiti di banda maggiori posti dalla transizione tra slot ed una linea standard (es. microstriscia)

Antenne fessurate: antenna complanare Modo dispari (solitamente parassita) Electric Field Magnetic Field Electric Wall

Antenne fessurate: antenna complanare Modo pari Electric Field Magnetic Field Magnetic wall Possibilità di “sintonizzare” indipendentemente modo pari e modo dispari Il modo dipari è quello indicato per il funzionamento da antenna; il modo pari può essere sfruttato per fare per es. il risonatore di un oscillatore o di un filtro

Antenne ad apertura: spettro onde piane Abbiamo visto come usare il th. Di equivalenza e le correnti magnetiche per trattare un’apertura Per conoscere le correnti magnetiche si può ipotizzare che il campo sull’apertura è quello che si avrebbe anche in assenza del piano metallico dell’apertura: approssimazione di Kirchhoff Approssimazione valida solo se l’apertura è molte lunghezza d’onda x y z Il campo per z>0 può essere rappresentato in molti modi: rappresentazione utile è come sovrapposizione di onde piane che si propaghino in differenti direzioni

Antenne ad apertura: spettro onde piane Abbiamo visto come le eq. Di Maxwell si algebrizzino per le onde piane Posto chiaramente Quindi due sole componenti di k sono indipendenti Potremo scrivere il campo E per z>0 come sovrapposizione di onde piane Perché sia possibile, occorre e basta che il campo così ottenuto coincida (nelle sue componenti tangenziali) con quello di partenza sul piano z=0 (unicità)

Antenne ad apertura: spettro onde piane Quindi ponendo z=0 Queste mostrano che i campi tangenziali in z=0 sono legate attraverso una trasformata doppia di Fourier alle componenti di E spettrali, per cui antitrasformando Chiaramente l’integrazione può essere limitata alla sola apertura

Antenne ad apertura: spettro onde piane La componente Ez non è indipendente, dovendo essere la divergenza nulla, ovvero (dopo l’algebrizzazione) Notate poi che Durante l’integrazione può assumere valori reali o immaginari: nel piano u,v si individua una circonferenza u v G CG Che distingue le due possibilità; All’interno di G (detto dominio visibile) tutte le quantità sono reali; all’esterno (complemento a G) w è immaginario: l’onda di propaga parallelamente a z=0 e si attenua esponenzialmente per z>0: potenza REATTIVA dell’antenna

Antenne ad apertura: spettro onde piane Noto lo spettro, il campo lontano si può dimostrare essere Avendo definito i coseni direttori Quindi ritroviamo che la caratteristica è legata alla trasformata doppia di Fourier del campo tangente all’apertura! Inoltre, il tipo di coseni direttori che compaiono nell’espressione fa si’ che lo spettro in questione è nel dominio G

Cenni propagazione Onde di Terra: diffratte dalla curvatura terrestre; propagazione per 3-4000km; onde metriche e chilometriche Onde troposferiche (bassa atmosfera fino a 15km): scattering troposferico (disomogenietà locali; distanze fino a 1000 km; onde sotto i 10m) condotti troposferici (guidaggio di onde sotto i 3m per 1000 km) Onde ionosferiche (alta atmosfera: 60-600km): riflessione per onde più lunghe di 10m (4000 km su singola riflessione scattering da disomogeneità o tracce meteoriche per onde sotto i 10m con distanze di circa 2000km