OBIETTIVI FORMATIVI

The course provides knowledge and skills concerning antennas and guided electromagnetic propagation, with reference to both their working principles and their use in different applicative fields. The following main topics will be addressed. Fundamentals of electromagnetic radiation and antenna parameters. Linear antennas, aperture antennas, reflector antennas, printed antennas. Antenna Arrays. MIMO systems for multimedia communications. Smart and reconfigurable antennas. Wide band antennas for high–speed internet links. Antenna systems for industrial, civil and biomedical applications. Fundamentals of guided propagation. Longitudinal-transverse decompositions of Maxwell's equations, TEM, TE, TM modes, rectangular waveguides, higher TE and TM modes, operating bandwidth, power transfer an attenuation, group velocity in waveguides, reflection model of waveguide propagation, dielectric slab guides. Oblique incidence and Snel's laws, Zenneck surface wave, surface plasmons. Plasmonic waveguides, plasmonic and oscillatory modes, MDM and DMD configurations. RFID technology, active and passive RFID tags, plasmonic RFID.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Acquisire competenze di analisi di semplici problemi elettromagnetici in accordo con il programma del corso

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali

PROGRAMMA/CONTENUTO

Equazioni di Maxwell
    Revisione delle equazioni di Maxwell, teorema di Poynting, semplici modelli di dielettrici, conduttori e plasmi.

Onde piane uniformi
    Onde piane uniformi in mezzi senza perdita, onde monocromatiche, impedenza d'onda, polarizzazione, onde in mezzi senza perdita, propagazione in buoni conduttori, onde complesse.

Riflessione e trasmissione
    Riflessione e trasmissione con incidenza normale, matrici di propagazione e di adattamento, potenza riflessa e trasmessa, strati dielettrici singoli e doppi, strati senza riflessione, strutture multistrato: incidenza normale su strutture dielettriche multistrato.

Incidenza obliqua
    Incidenza obliqua e leggi di Snell, impedenza trasversale, propagazione e adattamento dei campi trasversali, coefficienti di riflessione di Fresnel, riflessione interna totale, angolo di Brewster, onde complesse, mezzi con perdita, onda di superficie di Zenneck, plasmoni di superficie, incidenza obliqua su strutture dielettriche multistrato.

Guide d'onda
    Decomposizioni longitudinali-trasversali delle equazioni di Maxwell, modi TEM, TE, TM, guide d'onda rettangolari, modi TE e TM superiori, larghezza di banda operativa,  velocità di gruppo in guide d'onda, attenuazione di potenza, modello di riflessione della propagazione delle guide d'onda.

Linee di trasmissione
    Revisione delle proprietà generali delle linee di trasmissione TEM, linee coassiali,  modello di circuito distribuito di una linea di trasmissione, impedenza d'onda e risposta alla riflessione,  linee terminate,  linee aperte e in cortocircuito.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Orfanidis, S.J. (2013) Electromagnetic Waves and Antennas. Rutgers University.
http://www.ece.rutgers.edu/~orfanidi/ewa/