Compact and wideband antennas for radar applications

Abstract

Il lavoro di ricerca ha inizialmente riguardato il raffinamento di una config- urazione di antenna a microstriscia da noi proposta, basata sull′utilizzo di un doppio sistema di fenditure nell′elemento radiante. La prima fenditura, a corona circolare, `e posta intorno al punto di alimentazione, la seconda, invece, `e assimilabile ad una U modificata. L′antenna presenta una buona banda di funzionamento, dimensioni ridotte rispetto al patch classico ed un buon com- portamento in termini di riduzione della componente cross-polare. Partendo dai modelli matematici esistenti per la configurazione con slot ad U semplice, si `e proposto un modello empirico per questa nuova tipologia di antenna, con il quale sono stati progettati, realizzati e testati due prototipi a banda larga, uno in banda P ed uno in banda C. La fenditura a corona circolare `e stata inoltre utilizzata come base di una versione semplificata dellantenna, di- mostrando una buona estensione di questa tecnica anche per antenne a doppia polarizzazione. Un primo prototipo a polarizzazione verticale, composto da una schiera 8x4 di elementi in banda L, `e stato realizzato ed integrato in un modulo radar atto a rilevare le frane (Landslides Early Warning Radar Module). Un secondo prototipo, operante a 450MHz e sostanzialmente iden- tico al primo, `e stato utilizzato per un radar a multifrequenza sviluppato dal Consorzio di Ricerca sui Sistemi di Telesensori Avanzati (CORISTA). Per lo stesso radar, inoltre, `e stato progettato un prototipo innovativo a doppia po- larizzazione, usando come base lo stesso schema, operante in questo caso ad una frequenza di 900 MHz. Sia le misure, sia i test in volo, hanno confermato le performance di tutte le antenne progettate. L′ultima parte della ricerca ha prodotto una tecnica di sintesi anche per le antenne per applicazioni radar basate sui risuonatori Fabry Perot. La tecnica proposta riguarda la sintesi di metasuperfici a due strati che mostrano un andamento piatto della fase del coefficiente di riflessione in una banda molto ampia. Questa struttura, di di- mensioni nettamente minori rispetto a tutte le altre presenti in letteratura, `e stata quindi utilizzata per progettare un′antenna Fabry Perot con una banda molto pi`u larga rispetto alla normale configurazione.