Programma

Modulo 1: OVERVIEW DEI SISTEMI CELLULARI E CONCETTI DI ANTENNE
o Introduzione ai sistemi di comunicazione cellulare (dalla prima generazione ai sistemi 5G e 6G).
o Concetti di base della radiazione elettromagnetica (funzione di spazio libero di Green, dipolo di Hertz, near-field e far-field).
o Concetti di base di antenne: una prospettiva storica, tipi di antenna, meccanismi di radiazione, distribuzione di corrente su antenne lineari.
o Proprietà elettriche e radiative di antenne: intensità di radiazione, potenza irradiata, direttività, efficienza, guadagno, larghezza di fascio, polarizzazione, impedenza di ingresso, larghezza di banda, lunghezza efficace ed area efficace.
o Formula di Friis.
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Modulo 2: ANTENNE PER STAZIONI RADIO BASE
o Introduzione alle sfide relative al progetto di antenne per stazioni radio base.
o Panoramica delle antenne trasmittenti. Antenne omnidirezionali. Antenne a dipolo sottile e spesso. Proprietà elettriche e radianti di antenne dipolari. Dipoli a banda larga. Antenne direttive. Principio delle immagini ed uso dei riflettori. Antenne dipolari con riflettore.
o Array di antenne: schiere di antenne uniformi per i pannelli della stazione base. Analisi e sintesi metodi dell'elemento antenna singola di un pannello di base. Esempi di progettazione di antenne a dipolo omnidirezionali e direttive per GSM 900/1800 e UMTS.
o Diversità di spazio e diversità di polarizzazione. Reti formatrici di fascio per schiere di antenne. Inclinazione meccanica ed elettrica delle antenne. Antenne intelligenti ed adattative.
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Modulo 3: ANTENNE PER TERMINALI MOBILI
o Introduzione alle sfide relative al progetto di antenne per terminali mobili.
o Panoramica di antenne per terminali mobili.
o Antenne a microstriscia: concetti di base. Proprietà elettriche e radiative delle antenne a microstriscia. Analisi di antenne a microstriscia utilizzando il modello a linea di trasmissione. Tecniche di progettazione di antenne a microstriscia che lavorano in polarizzazione lineare, doppio-lineare e polarizzazione circolare.
o Esempi di antenne a microstriscia per GSM 900/1800 e UMTS. Esempi di antenne a microstriscia per Bluetooth e Wi-Fi. Esempi di pannelli di antenne a microstriscia da utilizzare come stazione UMTS per interni e antenne per punti di accesso WI-Fi.
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Modulo 4: ANALISI, PROGETTAZIONE E MISURE DI ANTENNE (LABORATORIO)
o Uso di simulatori software per l'analisi di antenne per stazioni radio-base e terminali mobili. Progettazione di array di antenne al calcolatore. Misura di antenne e reverse engineering.
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Module 5: CONCETTI AVANZATI DI ANTENNA PER SISTEMI MOBILI
o Beam steering and reconfigurable antennas.
o Metasurfaces and Vortex theory, and their potential in mobile systems.

Testi Adottati

Materiale didattico a cura del docente.

Bibliografia Di Riferimento

1. Antenna Theory: Analysis and Design" by Constantine A. Balanis. 2. "Antennas and Propagation for Wireless Communication Systems" by Simon R. Saunders and Alejandro Aragón-Zavala.

Modalità Frequenza

Frequenza facoltativa ma altamente raccomandata.

Modalità Valutazione

La valutazione prevede una prova scritta composta da due domande sugli argomenti del corso e lo svolgimento di un progetto in itinere.