Introduzione ..................................................... Ι Indice:

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Indice:

Introduzione ...Ι

CAPITOLO 1: SUPERFICI AD ALTA IMPEDENZA

PROGETTATE MEDIANTE ALGORITMI

GENETICI

1.1 -

Algoritmi

evoluzionari... 2

1.1.1 – Selezione...6

1.1.2 – Cross-over...7

1.1.3 – Mutazione...9

1.2 – Cenni sul solver elettromagnetico...10

1.3 – Caratterizzazione delle superfici ad ...12

alta impedenza

1.3.1 – Superficie ad alta impedenza con dielettrici...13

multistrato. 1.3.2 – Superficie ad alta impedenza realizzata...16

mediante FSS.

CAPITOLO 2: PRESENTAZIONE DEL SOFTWARE

CFDTD ver 1.1

2.1 – Cenni sul metodo delle differenze finite nel...21

dominio del tempo.

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2.2 – Descrizione del software...25

2.2.1 – Creazione di un progetto...25

CAPITOLO 3: STUDIO DELL’IMPEDENZA DI UNA

MICROSTRISCIA ACCOPPIATA

3.1 – Caratterizzazione di microstriscia accoppiata.... 34

3.1.1 – Impedenze di modo pari e di modo dispari...35 3.1.2 – Calcolo dell’impedenza di una microstriscia...41 accoppiata.

3.1.3 – Risultati delle simulazioni... 43

3.2 – Dimensionamento delle microstrisce...49

accoppiate.

3.2.1 – Dimensionamento per la superficie ad alta...49 impedenza con dielettrici multistrato

3.2.2 – Dimensionamento per la superficie ad alta...52 impedenza con realizzata mediante FSS

3.2.2.1 – Dimensionamento a f1 = 1.575 GHz...53 3.2.2.2 - Dimensionamento a f2 = 1.96 GHz...56

3.3 – Caratterizzazione complessiva della ...59

struttura da simulare

3.3.1 – Caratterizzazione della superficie ad alta...59 impedenza con dielettrici multistrato

3.3.2 – Caratterizzazione della superficie ad alta...61 impedenza realizzata mediante FSS

3.3.2.1 – Caratterizzazione alla frequenza f1 = 1.575 GHz...61 3.3.2.2 – Caratterizzazione alla frequenza f2 = 1.96 GHz...63

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CAPITOLO 4: RISULTATI DELLE SIMULAZIONI

4.1 - Risultati delle simulazioni relativi alla...66

superficie ad alta impedenza con

dielettrici multistrato

4.2 - Risultati delle simulazioni relativi alla...73

superficie ad alta impedenza realizzata

mediante FSS

4.2.1 – Risultati relativi alla frequenza f1 = 1.575 GHz...73

4.2.2 – Risultati relativi alla frequenza f2 = 1.96 GHz...80

CAPITOLO 5: STUDIO DEL DIPOLO ALIMENTATO A

50Ω

5.1 – Disegno del cavo coassiale...89

5.2 – Risultati delle simulazioni...92

Conclusioni ...

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Introduzione:

Questa tesi ha lo scopo di presentare e analizzare le caratteristiche radiative di un dipolo a mezz’onda operante in presenza di un piano conduttore magnetico artificiale. Quest’ultimo e’ stato realizzato attraverso l’impiego di due diverse strutture. In opportuni e diversi range di frequenze, tali strutture simulano un piano di massa conduttore magnetico artificiale. I risultati esposti in questo lavoro di tesi sono stati ottenuti mediante simulazioni effettuate con il software CFDTD ver. 1.1. Questo implementa il metodo delle differenze finite nel dominio del tempo, FDTD, per il calcolo delle caratteristiche radiative. La tesi e’ organizzata nella seguente maniera: nel capitolo 1 si dara’ una breve descrizione degli algoritmi genetici usati per dimensionare le due strutture che saranno successivamente illustrate specificandone le caratteristiche principali.

Nel capitolo 2 verra’ presentato il software CFDTD ver. 1.1 con una breve descrizione del metodo FDTD implementato per il calcolo delle caratteristiche radiative. Del software sara’ data una descrizione base su come viene creato un progetto, con particolare attenzione ai comandi usati per i progetti di questa tesi.

Nel capitolo 3 si e’ affrontato il problema dell’adattamento all’interfaccia dipolo-linea di alimentazione. In particolare dapprima si e’ analizzata e ricavata l’impedenza di una linea di trasmissione realizzata mediante microstrisce accoppiate, successivamente si e’ dimensionata la linea in modo che l’impedenza fosse pari a quella d’ingresso del dipolo. Alla fine del capitolo sono riportati i progetti usati per le simulazioni e, quindi, nel capitolo 4, vengono riportati i risultati delle simulazioni. Questi sono stati divisi per tipologia di struttura e, per ognuna di

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esse, vengono riportati i grafici ottenuti in condizioni ideali per un confronto.

Infine, nel capitolo 5 verra’ condotto un ulteriore studio sulla possibilita’ di alimentare il dipolo con una sorgente a 50 Ω. A tale scopo e’ stato utilizzato, come tipo di sorgente, un cavo coassiale.