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Tesi di Laurea

Caratteristiche radiative di un dipolo a mezz’onda operante in

presenza di un piano conduttore magnetico artificiale

Relatori:

Prof. Agostino Monorchio

Prof. Paolo Nepa

Prof. Giuliano Manara

Candidata: Valentina Ingrassia

Prefazione:

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 ottimizzate mediante algoritmi genetici. 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.

Verranno dapprima introdotte le due strutture utilizzate per lo studio, specificandone le caratteristiche principali; successivamente verra’ presentato il software e verra’ affrontato il problema dell’adattamento all’interfaccia dipolo-linea di alimentazione. Infine saranno riportati e analizzati i risultati delle simulazioni. Nell’ultimo capitolo verra’ condotto un ulteriore studio sulla possibilità di alimentare il dipolo con una linea in cavo coassiale a 50 Ω.

Abstract:

The radiation characteristics of a half-wave length dipole located on an Magnetic Conductor Artificial (AMC) surface are analyzed in this dissertation. The AMC surface has been realised by using two different structures optimized by means of Genetic Alghorithms (GA).

If properly designed, these structures simulate a Perfect Magnetic Conductor (PMC) surface at a given frequency band.

The results shown in this work have been numerically derived by employing the software CFDTD ver 1.1 based on the Finite-Difference-Time-Domain (FDTD) technique.

This dissertation is organized in the following way: the two structures used as working examples will be illustrated first. A description of the FDTD code will be then provided, with specific reference to the problem of the mismatch accurring when the dipole is connected to a microstrip transmission line.

Finally the simulation results will be presented; last chapter is devoted to the analysis of a dipole feeded by a 50 Ω coaxial line

Ringraziamenti:

Desidero ringraziare il Prof. Ing. Agostino Monorchio, il Prof. Ing. Giuliano Manara e il Prof. Ing. Paolo Nepa per avermi offerto la possibilita’ di svolgere questo lavoro di tesi e per l’aiuto datomi durante la realizzazione di questo.

Vorrei inoltre ringraziare il Prof. Ing. Giuliano Manara per avermi dato la possibilita’ di utilizzare le attrezzature del laboratorio. Un ulteriore ringraziamento va a tutti i ragazzi del Laboratorio di Microonde del Dip. d’Ingegneria dell’Informazione dell’Universita’ di Pisa, in particolare all’ Ing. Luigi Lanuzza, per i preziosi consigli e la disponibilita’ dimostratami in qualsiasi momento e a tutti i ragazzi, come me impegnati a svolgere il lavoro di tesi, per la compagnia e l’aiuto.

Infine, ma non per importanza, vorrei ringraziare la mia famiglia e tutti gli amici che in questi anni non hanno mai smesso di starmi vicino e incoraggiarmi.