PERIODO:

Il corso si propone a introdurre gli studenti nel mondo dei metamateriali e delle superficie di alta impedenza (High Impedance Surfaces – HIS) passive. Lo studio e la sintesi delle geometrie di tali materiali sintetici e l’ottimizzazione della loro risposta ad una eccitazione esterna sono gli aspetti più importanti trattati nel corso. Tali materiali sono sempre più largamente utilizzati in varie applicazioni, come miniaturizzazione e riduzione del bloccaggio nelle antenne, generazione di impulsi a microonde di alte potenza, occultamento, schermi in applicazioni di compatibilità elettromagnetica, etc.

The course aims to introduce students in the field of metamaterials and of passive High Impedance Surfaces (HIS). Such materials are not present in nature, but are built artificially. The study and the synthesis of the geometry of such "synthetic" materials and the optimization of their response to an external electromagnetic excitations are the main aspects considered in the course. These materials are more and more used in various applications, like miniaturization and reduction of blocking in antennas, generation of high power microwave pulses, cloaking, screens for electromagnetic compatibility, etc.

Introduzione, storia a principi fondamentali. Strutture periodiche in 1-, 2- e 3D, diagramma di dispersione. Metodi di analisi analitici/numerici. Strutture guidanti e aperte. Superficie di alta impedenza planari e conformi. Applicazioni: antenne "leaky wave", occultamento, superfici selettive in frequenza, riduzione di rumore in circuiti commutanti", antenne riflettenti planari. Simulazioni di strutture e misure su prototipi.
La valutazione dell’apprendimento avviene con lavoro individuale (gruppi di massimo 2 persone) su tematiche afferenti e di comune interesse.

Introduction, history and fundamental theories. 1-, 2- and 3-D periodic structures, dispersion diagram. Analytic and numerical methods for the analysis. Guiding and open structures including metamaterials. Planar and conformal High Impedance Surfaces. Applications: leaky wave antennas, cloaking, frequency selective surfaces, noise reduction in switching networks, reflectarray antennas. Numerical simulations and measurement on prototypes.
The evaluation of the achievements is done with individual or small group (max 2 students) on assignments/term papers focused on topics of interest of the course.