Dipartimento di Ingegneria elettrica ed elettronica

ATTIVITA' DIDATTICA

 

Incarichi di insegnamento presso la facoltà di Ingegneria dell'Università degli Studi di Cagliari

 

A.A 2003/04 

Antenne - 6 crediti, Laurea in Ingegneria Elettronica

 

A.A 2004/05

Antenne - 6 crediti, Laurea in Ingegneria Elettronica - Laurea Specialistica in Ingegneria delle Telecomunicazioni

 

A.A 2005/06 

Antenne - 6 crediti, Laurea in Ingegneria Elettronica - Laurea Specialistica in Ingegneria delle Telecomunicazioni

 

A.A 2006/07 

Antenne - 6 crediti, Laurea in Ingegneria Elettronica - Laurea Specialistica in Ingegneria delle Telecomunicazioni

Propagazione - 4 crediti, Laurea in Ingegneria Elettronica

 

A.A 2007/08 

Antenne - 6 crediti, Laurea in Ingegneria Elettronica - Laurea Specialistica in Ingegneria delle Telecomunicazioni

Propagazione - 4 crediti, Laurea in Ingegneria Elettronica

 

A.A 2008/09 

Antenne - 6 crediti, Laurea in Ingegneria Elettronica - Laurea Specialistica in Ingegneria delle Telecomunicazioni

Radiocomunicazioni in ambiente urbano - 5 crediti, Laurea Specialistica in Ingegneria delle Telecomunicazioni

 

A.A 2009/10 

Antenne - 6 crediti, Laurea in Ingegneria Elettronica - Laurea Specialistica in Ingegneria delle Telecomunicazioni

Radiocomunicazioni in ambiente urbano - 5 crediti, Laurea Specialistica in Ingegneria delle Telecomunicazioni

 

A.A 2011/12

Progettazione di sistemi wireless - 9 crediti, Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica - Laurea Magistrale in Ingegneria delle Telecomunicazioni

 

A.A 2012/13  

Progettazione di sistemi wireless - 9 crediti, Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica - Laurea Magistrale in Ingegneria delle Telecomunicazioni

Laboratorio di Campi Elettromagnetici - 3 crediti, insegnamento del Tirocinio Formativo Attivo (TFA) dell'ambito Tecnologico

 

A.A 2013/14 

Progettazione di sistemi wireless - 9 crediti, Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica - Laurea Magistrale in Ingegneria delle Telecomunicazioni

Didattica di Campi Elettromagnetici - 3 crediti, insegnamento del Tirocinio Formativo Attivo (TFA) dell'ambito Tecnologico

 

A.A 2014/15 

Progettazione di sistemi wireless - 9 crediti, Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica - Laurea Magistrale in Ingegneria delle Telecomunicazioni

Ciclo di lezioni di Campi Elettromagnetici - 8 crediti, Laurea in Ingegneria Elettronica

 

A.A 2015/16 

Progettazione di sistemi wireless - 9 crediti, Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica - Laurea Magistrale in Ingegneria delle Telecomunicazioni

 

A.A 2016/17 

Progettazione di sistemi wireless - 7 crediti, Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica - Laurea Magistrale in Ingegneria delle Telecomunicazioni

Progettazione di sistemi wireless - 9 crediti, Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica - Laurea Magistrale in Ingegneria delle Telecomunicazioni

 

·         A.A 2017/18 

o   Progettazione di sistemi wireless - 7 crediti, Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica - Laurea Magistrale in Ingegneria delle Telecomunicazioni

 

·         A.A 2018/19 

o   Progettazione di sistemi wireless - 7 crediti, Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica - Laurea Magistrale in Ingegneria delle Tecnologie per Internet

o   Pervasive Wireless Communications – 4 crediti, Laurea Magistrale in Ingegneria delle Telecomunicazioni

o   Pervasive Wireless Systems – 4 crediti, Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica

 

·         A.A 2019/20 

o   Progettazione di sistemi wireless - 7 crediti, Laurea Magistrale in Ingegneria delle Tecnologie per Internet

o   Pervasive Wireless Communications – 5 crediti, Laurea Magistrale in Ingegneria delle Tecnologie per Internet

 

·         A.A 2020/21 

o   Progettazione di sistemi wireless - 7 crediti, Laurea Magistrale in Ingegneria delle Tecnologie per Internet

o   Pervasive Wireless Communications – 5 crediti, Laurea Magistrale in Ingegneria delle Tecnologie per Internet

 

 

 

ALTRE ATTIVITA' DIDATTICHE

 

Dal 2012 è membro del Collegio dei Docenti del Dottorato in Ingegneria Elettronica ed Informatica (DRIEI) dell’Università degli studi di Cagliari.

 

Tutore di dottorandi di ricerca in Ingegneria Elettronica ed Informatica presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica dell'Università di Cagliari.

 

Dal 2006 al 2011 è stato Responsabile del Gruppo di Autovalutazione del Corso di Laurea Specialistica di Ingegneria delle Telecomunicazioni, ed ha redatto i relativi Rapporti di Autovalutazione.

 

Dall’Aprile 2015 è Referente per la qualità e responsabile del Gruppo di Autovalutazione e del Rapporto di Riesame del Corso di Laurea Specialistica di Ingegneria delle Telecomunicazioni.

 

2005: Docente del Modulo “Mezzi di Comunicazione" (30 ore) nell'ambito dei corsi IFTS – TECNICO SUPERIORE PER LE TELECOMUNICAZIONI tenuti presso l’Istituto Tecnico I.T.I.S. Marconi di Cagliari.

 

2013: Docente del corso "Tecnologie avanzate in azienda – Identificazione elettronica degli animali – Georeferenziazione dell’azienda zootecnica”  (20 ore), tenuto nell’ambito del progetto “P.A.S.T.O.R.E.”, Formazione continua in Sardegna, L.R. 19.01.2011, presso l’ARA (Associazione Regionale Allevatori della Sardegna).

 

2014: Docente del corso "Tecnologie avanzate in azienda – Identificazione elettronica degli animali – Georeferenziazione dell’azienda zootecnica”  (40 ore), tenuto nell’ambito del progetto “P.A.S.T.O.R.E.”, Formazione continua in Sardegna, L.R. 19.01.2011, presso l’ARA (Associazione Regionale Allevatori della Sardegna).

 

 

Collaborazione alle esercitazioni ed assistenza studenti, e membro delle commissioni d’esame per i corsi di:

- Campi Elettromagnetici 1 (corso di laurea in Ing. Elettronica)

- Campi Elettromagnetici 2 (corso di laurea in Ing. Elettronica)

- Telerilevamento e Diagnostica Elettromagnetica 1 (corso di laurea in Ing. Elettronica)

- Circuiti Passivi per le Microonde (corso di laurea in Ing. Elettronica)

- Circuiti Attivi per le Microonde (corso di laurea in Ing. Elettronica)

- Campi Elettromagnetici (corso di laurea in Ing. Elettronica)

- Microonde (corso di laurea in Ing. Elettronica)

- Bioelettromagnetismo (corso di laurea in Ing. Biomedica)

 

Rientra nell’attività didattica la preparazione del necessario materiale di studio (dispense, lucidi, raccolta di testi d’esame svolti), nonché l’attività di tutorato per gli studenti.

 

Relatore di numerose tesi di Laurea in Ingegneria Elettronica e in Ingegneria delle Telecomunicazioni.

 

Ha curato l’organizzazione di alcune visite d’istruzione per gli studenti; in particolare:

-                     Visite ripetute annualmente ad importanti siti locali (centrali Telecom Italia).

 

Ha partecipato alle attività del Consiglio di Corso di Laurea.

 

 

ATTIVITA' SCIENTIFICA

 

Attività di ricerca

 

I principali argomenti trattati dal Dott. Giovanni Andrea Casula sono i seguenti:

 

1. Analisi di nuove configurazioni di antenne stampate

 

Le slot in microstriscia sono largamente utilizzate come accoppiatori per l’alimentazione di antenne stampate in allineamenti su strutture a doppio substrato dielettrico. L’utilizzo di tali strutture permette infatti separatamente l’ottimizzazione del circuito di alimentazione e del circuito radiante, e quindi di superare uno tra i principali problemi legati all'utilizzo delle antenne stampate, ossia le perdite sulla linea di alimentazione.

Tuttavia l’accoppiamento tra antenne stampate e la presenza di onde superficiali non consente di ottenere prestazioni molto spinte. Si è allora pensato di sostituire i patch (ed il relativo substrato) con tratti di guida d’onda molti corti, sempre alimentati mediante una slot. La struttura è ovviamente più ingombrante di un allineamento stampato, ma la differenza non è eccessiva a fronte di una maggiore efficienza e di un accoppiamento molto più basso. 

Il basso accoppiamento consente di usare agevolmente tale antenna in array a fascio mobile. La scansione può essere ottenuta inserendo un patch, a controllo attivo, all’interno della guida. Si è pertanto considerata, in questa fase del lavoro, anche la presenza del substrato di tale patch, mentre l’analisi della struttura con patch inserito è in fase di elaborazione.

Per analizzare questo elemento radiante è stato realizzato un codice numerico ad hoc sfruttando il Metodo dei Momenti. Il programma di analisi realizzato è risultato particolarmente efficiente e preciso grazie all’uso di funzioni a dominio intero per l’approssimazione delle correnti magnetiche equivalenti sulla slot di accoppiamento e sull’apertura radiante [C5]. Questa antenna permette di ottenere una elevata potenza irradiata, con una bassissima componente cross-polare del campo irradiato, ed è quindi particolarmente adatta, tra le altre,  per applicazioni in radar anticollisione per automobili (AAR). A tale scopo, in [R14] è stato progettato un array lineare costituito da tali elementi radianti e utilizzabile come AAR.

In [C24, C25, C28, R28], la struttura radiante composta da una guida d’onda troncata alimentata da una linea a microstriscia per accoppiamento elettromagnetico, mediante una slot di accoppiamento trasversa, è stata progettata per applicazioni WLAN multibanda. L’antenna proposta permette di ottenere una elevata potenza irradiate, con una componente cross-polare molto bassa, ed una larghezza di banda a -10 dB che copre le frequenze richieste per applicazioni WLAN multibanda (5.2/5.4/5.8 GHz).

In [R38] è stata presentata una antenna multibanda per le comunicazioni wireless, alimentata per accoppiamento elettromagnetico tramite una linea a microstrip di prossimità, e stampata su un substrato flessibile. L'antenna proposta può essere utilizzata per sistemi WLAN, coprendo sia la banda S (2,45 GHz) che la banda C (5,2 GHz), e anche per sistemi Wi-Max nella banda attorno a 3,5 GHz. Inoltre, tale antenna ha dimensioni compatte, è molto facile da realizzare, e presenta una discreta reiezione fuori banda, ottenuta senza richiedere l'uso di filtri elimina banda. La struttura proposta può infine essere utilizzata anche come antenna conforme, dato che la sua risposta in frequenza ed il suo campo irradiato sono soddisfacenti per curvature fino a 65°.

 

2. Studio di slot di accoppiamento in strutture a microstriscia ed in guide d'onda

 

Le procedure di sintesi di array di slot richiedono modelli affidabili e precisi delle slot radianti e degli altri componenti (accoppiatori, divisori) in guida d'onda.

Le slot di accoppiamento in guida d’onda sono largamente impiegate nell’alimentazione di array per trasmettere potenza alle guide contenenti le slot radianti. Gli accoppiatori più comuni sono gli accoppiatori a slot inclinata-centrata e gli accoppiatori a slot longitudinale-trasversa.

Si è affrontato il problema dell'accoppiatore di alimentazione del tipo a slot inclinata. Si è utilizzata una formulazione tramite potenziali, che consente una più rapida convergenza della serie modale, con funzioni di base a dominio intero. Tale ultima scelta consente di avere un sistema risolvente piccolo e ben condizionato, che si presta ad essere interpolato per ottenere rapidamente risposte al variare della frequenza. Il modello circuitale ottenuto per l’accoppiatore a slot è stato poi utilizzato per analizzare il comportamento in frequenza di un array planare di slot [R3, C3].

Si è poi esaminato l'accoppiatore di alimentazione a slot longitudinale. Questo tipo di accoppiatore è stato di solito modellato mediante un trasformatore ideale parallelo-serie. Questo non è però un modello molto appropriato, e non è nemmeno una approssimazione, neppure per accoppiatori risonanti. Si è pertanto ricavato un circuito equivalente più appropriato per il coupler, in termini di inverter di ammettenza non-ideale, che diventa ideale per slot di accoppiamento risonanti [R4].

Una tecnica comune per l’alimentazione delle antenne stampate è l’utilizzo di una slot di accoppiamento. T

ali strutture (antenne stampate alimentate da una struttura a doppio substrato) consentono di ottimizzare separatamente il circuito di alimentazione e quello di irradiazione. Ci si è posti allora come obiettivo quello di caratterizzare in maniera accurata e rigorosa l’accoppiamento elettromagnetico dovuto alla slot. Da un punto di vista modellistico, si può descrivere il patch come un risuonatore in linea di trasmissione; si può dunque considerare la slot come un accoppiatore fra due linee a microstriscia. E’ stato proposto un modello per una slot di accoppiamento trasversa posta nel ground plane comune a due linee a microstrip.

L’approccio seguito è basato sull’equivalenza fra una linea a microstrip ed una guida a pareti magnetiche. La slot di accoppiamento è stata modellizzata utilizzando una tecnica di analisi di tipo full wave, il Metodo dei Momenti, nella quale si è anche tenuto conto dell’effetto dello spessore finito del ground plane. Il modello proposto è stato validato mediante il confronto sia con un software commerciale basato sul metodo agli elementi finiti, che con uno basato sul metodo dei momenti.

E’stato infine derivato un opportuno modello circuitale della slot di accoppiamento, dal quale è stata ottenuta l’impedenza di tale slot [R2].

 

3. Analisi e sintesi di array di slot in guida d’onda

 

Nonostante la loro lunga esistenza, gli array planari di slot longitudinali sono ancora oggi le antenne a microonde più efficaci e permettono di ottenere prestazioni elevate. In particolare, le loro perdite assai ridotte suggeriscono l’utilizzo di questo tipo di array nella banda Ka e per frequenze anche superiori, dove l’efficienza di un array stampato è solitamente bassa. Dall’altro lato, un array planare di slot possiede una larghezza di banda piuttosto piccola, che pertanto deve essere accuratamente valutata in fase di progettazione dell’array stesso. Le tecniche di analisi più accurate sono basate sul modello sviluppato da Elliott. Tale modello consente di ottenere direttamente una procedura di analisi alla frequenza centrale, ma estendere questa procedura a frequenze diverse è tutt’altro che semplice. In effetti il modello di Elliott è basato sulla tensione di modo presente in corrispondenza della slot, la quale dipende in generale dall’eccitazione della slot stessa, mentre alla frequenza centrale tale tensione di modo è indipendente dall’eccitazione della slot. Inoltre, anche il campo nella rete di Beam-Forming dipende dall’eccitazione della slot. E’ stata dunque sviluppata una procedura di analisi che permetta di studiare la risposta in frequenza di un array planare completo, la quale tiene conto della BFN e del comportamento in frequenza degli accoppiatori usati in tale rete [C3, C4, R3].

Il modello di Elliott è limitato alla sintesi di array a fascio sottile, cioè ad array che richiedono distribuzioni di apertura a coefficienti reali. Numerose applicazioni, e in svariati settori, quali satellitare, aerospaziale, radar, e delle telecomunicazioni, richiedono antenne a fascio sagomato (e quindi con distribuzioni di apertura complesse). Infatti, ad esempio, molti sistemi radar e antenne di stazioni radiobase utilizzano di solito un fascio sagomato a cosecante quadra per illuminare più efficacemente una determinata area geografica con un determinato guadagno. In [C20] e in [R17], si è dunque sviluppata una tecnica di sintesi per array di slot a fascio sagomato, che estende la procedura di Elliott, modificando opportunamente le equazioni di progetto per tenere conto degli ulteriori gradi di liberta relativi alle fasi delle eccitazioni delle slot.

Dal punto di vista elettromagnetico, il vantaggio più importante degli array di slot in guida d’onda è legato alla loro elevata efficienza, dovuta alle basse perdite ed alla purezza di polarizzazione del campo irradiato. Tale efficienza è limitata però dalla spaziatura fra le slot, che può anche essere elevata. Tale spaziatura è infatti fissata a mezza lunghezza d’onda in guida, che corrisponde, in guida vuota, a circa 0.7-0.8 lamda0, essendo lamda0 la lunghezza d’onda in spazio libero. Come conseguenza, il numero di elementi che costituiscono l’array è limitato, e questa limitazione può impedire di realizzare una buona distribuzione di apertura o un soddisfacente campo irradiato. La spaziatura è elevata non solo lungo l’asse della guida (piano H), ma anche trasversalmente ad esso (piano E). Tale spaziatura dipende infatti sia dalla larghezza della guida (tipicamente circa 0.8 lamda0) e sia dalla spaziatura fra le slot di accoppiamento nella guida di alimentazione, che sarà ancora pari a mezza lunghezza d’onda in guida. La spaziatura fra le slot radianti può essere ridotta utilizzando guide d’onda riempite di dielettrico, il che permette di ridurre sia la lunghezza d’onda in guida, e sia la larghezza della guida, con un conseguente incremento del numero di elementi radianti in entrambi i piani. Tuttavia la scelta di guide completamente riempite di dielettrico può risultare una soluzione troppo drastica, in quanto le perdite nel dielettrico possono ridurre anche di molto l’efficienza dell’array ed inoltre la spaziatura può diventare troppo piccola. La soluzione migliore è quella di utilizzare una guida parzialmente riempita di dielettrico, in cui il fattore di riempimento può essere scelto in modo da ottenere un buon compromesso tra perdite nel dielettrico e spaziatura. E’ stata dunque realizzata una procedura di sintesi e di analisi per array di slot in guida d’onda costituiti da guide d’onda ribassate ed in cui le guide radianti sono guide parzialmente riempite di dielettrico; la procedura è basata sul modello di Elliott [R5].

La pressurizzazione della guida d'onda richiede l’uso di uno strato di dielettrico per chiudere   la regione pressurizzata. Questo strato può essere posto internamente alle guide radianti, come detto in precedenza, tuttavia in alcuni casi tale substrato può essere posto più convenientemente esternamente alla guida, sul ground plane in cui sono tagliate le slot. In tal modo infatti il substrato dielettrico funge da rivestimento protettivo per l’array, oppure da strato isolante che ripara l’array da calore eccessivo in applicazioni aerospaziali. Si è pertanto estesa la procedura di Elliott per la sintesi di array di slot in guida d’onda al caso di guide radianti ricoperte con uno strato di dielettrico. Tale estensione non è banale, in quanto nel calcolo della auto-ammettenza della slot radiante e dell’accoppiamento esterno fra gli elementi radianti si deve tenere conto dello strato dielettrico posto sopra le guide radianti [R6]. Il mutuo accoppiamento è stato calcolato  utilizzando il Discrete Complex Image Method (DCIM), che permette di esprimere in forma chiusa le funzioni di Green nel dominio spaziale [R10], riducendo significativamente i tempi di calcolo rispetto agli approcci che fanno ricorso al dominio spettrale.

La realizzazione di una copertura dielettrica per gli array di slot in guida d'onda, particolarmente richiesta in applicazioni aerospaziali, soprattutto per la protezione, per l’isolamento termico, per fini aerodinamici, o per consentire la pressurizzazione delle guide d'onda radianti, rende necessaria l’analisi delle prestazioni di una slot longitudinale radiante in presenza di opportune coperture dielettriche. A tale scopo, in  [R13] si valutano le proprietà circuitali di una slot longitudinale in guida d’onda in presenza di una copertura di dielettrico a più strati. Per quanto riguarda gli array di slot in guida d’onda, è stato preso in considerazione il caso in cui lo schermo parzialmente riflettente viene realizzato tramite uno strato di dielettrico ad elevata costante dielettrica opportunamente distanziato dalle aperture radianti per mezzo di uno strato di schiuma a bassa costante dielettrica [R20].

Sono abbastanza comuni gli array planari alimentati da uno o più ingressi a T posti nel piano E, specie nel caso di array monopulse. In tal caso il nodo di alimentazione non può essere considerato ideale neanche in prima approssimazione, ma occorre tenere in conto l’interferenza fra la giunzione a T e le slot di accoppiamento.

La giunzione a T introduce infatti una perturbazione sulle eccitazioni delle slot che provoca, rispetto al caso ideale, un innalzamento dei lobi secondari che può superare i 3 dB nella zona del lobo centrale.

Questi effetti di interferenza, che provocano un incremento dei primi lobi laterali del pattern di irradiazione, degradando le prestazioni dell’array, possono risultare critici in applicazioni radar, che molto spesso richiedono antenne con “Ultra-Low Side-Lobes”, e tali da rendere l’array inutilizzabile. Si rende quindi necessaria una accurata caratterizzazione dell’array per correggere questi problemi in fase di progettazione.

A tale scopo è stata sviluppata una procedura di analisi dell’array planare che tenga conto delle giunzioni a T che forniscono l’alimentazione all’array stesso e che influenzano non poco il comportamento dell’array sia nel campo irradiato che nella risposta in frequenza [C6, C8, R12]. La precedente procedura è stata in seguito ulteriormente estesa per tenere conto anche degli effetti di interferenza fra le slot di accoppiamento e le slot radianti ad esse adiacenti, e degli effetti dovuti ai corti ripiegati realizzati nella guida di alimentazione [R22].

In [R9] si mostra che una guida d’onda troncata posta sopra una slot longitudinale può essere utilizzata per migliorare le prestazioni degli array di slot in guida d’onda. Tale configurazione, infatti, permette di incrementare notevolmente l’ammettenza di radiazione della singola slot, di sopprimere i “butterfly lobes”, di aumentare il guadagno dell’array e consente inoltre di pressurizzare la guida d’onda di alimentazione inserendo una sottile copertura dielettrica all’interno della guida troncata in corrispondenza della slot.

In [R36], la procedura proposta da Elliott per la progettazione di array planari di slot longitudinali in guida d'onda è stata infine estesa al caso di array conformi cilindrici. La procedura è stata sviluppata per trattare il caso generale di array conformi cilindrici, realizzati su strutture del tipo “Substrate Integrated Waveguide” (SIW) di array di slot longitudinali con copertura dielettrica. Nella procedura implementata, sia il mutuo accoppiamento esterno, che quello interno sono stati accuratamente ed efficacemente inclusi.

 

4. Analisi e sintesi di array di slot in strutture integrate con tecnologia SIW

 

La tecnologia basata sulle Substrate Integrated Waveguides (SIW) rappresenta la candidata più promettente per l’implementazione dei moderni sistemi e circuiti integrati alle frequenze delle microonde, permettendo di integrare sullo stesso substrato circuiti attivi, componenti passivi e strutture radianti in maniera flessibile, economica e compatta. La sempre più ampia diffusione delle SIW, ci ha indotto a studiare una procedura di sintesi per la progettazione di array di slot in guida d'onda integrati direttamente sul substrato della linea a microstrip di alimentazione. Nella nuova piattaforma integrata microstrip/guida rettangolare, le due strutture sono orientate sullo stesso asse, riducendo così le dimensioni complessive necessarie per realizzare la transizione. Per tener conto dell'altezza ridotta della guida d'onda, il modello standard di ammettenza in parallelo, normalmente utilizzato per la singola slot radiante, è stato opportunamente modificato in un modello con rete a T  [R7, C12, C13].

 

5. Analisi e sintesi di array stampati

 

Gli array di antenne stampate sono oggi I sistemi di antenna più usati nella banda delle microonde, per la loro flessibilità ed il loro costo relativamente basso. Gli array stampati con alimentazione in serie permettono di ridurre le perdite sulla linea di alimentazione rispetto agli array con alimentazione ad albero. La soluzione più semplice di alimentazione prevede dunque una rete di alimentazione direttamente collegata agli elementi radianti, e quindi sullo stesso substrato di questi. Si è messa a punto una tecnica di progetto per array stampati alimentati in serie tramite alimentazione diretta realizzata in microstriscia, che è basata su una descrizione dell'array mediante equazioni di progetto e che ne consente una sintesi accurata e molto più rapida che utilizzando tecniche full-wave. La tecnica utilizzata fa uso del modello a linea di trasmissione per la modellizzazione del singolo patch e utilizza il modello a slot per il calcolo degli accoppiamenti. Nonostante la semplicità e le approssimazioni introdotte nella implementazione, i risultati coincidono in modo soddisfacente con quelli ottenuti tramite analisi dell’array con tecniche full-wave e mostrano un buon accordo con i risultati  sperimentali [R1]. Questo tipo di alimentazione diretta ha mostrato dei limiti dovuti al ristretto range di variazione dei parametri delle reti di alimentazione dei singoli patch (realizzate con più tratti l/4). Questi limiti si ripercuotono ovviamente nella possibilità di realizzare array a fascio sagomato in cui i moduli e le fasi delle alimentazioni siano fortemente variabili. Una maggiore flessibilità si può ottenere utilizzando tecniche di alimentazione di array lineari basate sull’accoppiamento elettromagnetico: è stata analizzata una soluzione basata sulla alimentazione dei patch tramite slot di accoppiamento rettangolari sul piano di massa. Questa soluzione consente di disaccoppiare completamente la zona radiante da quella di alimentazione e di ottenere una maggiore variabilità nelle ampiezze e nelle fasi delle alimentazioni, modificando ad esempio la posizione relativa di ciascun patch rispetto alla microstriscia di alimentazione. Si è quindi sviluppata una procedura di sintesi ed analisi per la progettazione di array lineari di antenne stampate alimentate mediante slot. E’ stato ottenuto un sistema di equazioni di progetto, basato sul modello di Elliott per gli array di slot in guida d’onda, per descrivere completamente il comportamento dell’array. Ogni patch radiante è stato modellato mediante il modello a cavità e l’accoppiamento elettromagnetico fra i patch è stato calcolato in maniera rigorosa utilizzando la funzione di Green della struttura [C1, C2].

 

 

6. Progettazione di strutture a microonde mediante la Programmazione Genetica

 

Nell’ambito dell’elettromagnetismo applicato le strutture utilizzate sono intrinsecamente 3D. Questo ha avuto come conseguenza lo sviluppo di tecniche di sintesi (a dimensionamento) piuttosto che di progetto vero e proprio, intendendo come progetto la ricerca di una soluzione che soddisfi le specifiche di funzionamento, ma senza specifiche stringenti di forma, le quali riducono lo spazio delle possibili soluzioni essenzialmente ad uno spazio di dimensioni finite. Evidentemente, una tecnica di progetto deve, da una parte, esplorare efficacemente lo spazio delle soluzioni e, dall’altra, superare l’enorme malcondizionamento insito in un tale spazio. In [C7, C9] si sono esplorate le potenzialità della Programmazione Genetica, applicandola al progetto di antenne filiformi. La Genetic Programming, estende le potenzialità degli algoritmi genetici classici applicando i principi evoluzionistici non più a semplici stringhe di bit ma a insiemi ordinati di funzioni di natura e dimensione arbitraria. In tal modo la ricerca non è più limitata ad uno spazio finito ma si estende in uno spazio virtualmente infinito. Le tradizionali tecniche di progetto di antenne filiformi richiedono un continuo intervento del progettista per la valutazione dei risultati intermedi e una sua profonda conoscenza ed esperienza in materia per poter efficacemente modificare la struttura in corso di sviluppo. Si è proposta una tecnica alternativa che consente non solo di automatizzare le parti ripetitive del processo progettuale, ma anche di fornire soluzioni originali non facilmente raggiungibili con le tradizionali vie di progetto. Infatti, l'idea di basare lo sviluppo dei progetti su forme elementari (segmenti, cerchi, quadrati), di cui sia facile studiare le caratteristiche per via analitica, e di condurre la ricerca di strutture con prestazioni elevate, distribuendo ordinatamente nello spazio gruppi più o meno consistenti di tali oggetti elementari, può costituire un limite alla capacità d'indagine nello spazio di ricerca. Non è detto, infatti, che le soluzioni migliori rispettino vincoli così stringenti ed è perciò possibile che tecniche con maggiore libertà d'indagine possano ottenere soluzioni migliori sia in termini di prestazioni che di ingombri. L'obiettivo che ci si è prefissi è stato quello di automatizzare la progettazione delle antenne filiformi ottenendo prestazioni paragonabili a quelle delle antenne ottenute mediante metodi classici di progettazione (ad esempio antenne Yagi e antenne log-periodiche). Le specifiche richieste sono state relative all’adattamento in ingresso e al guadagno, che si è cercato di ottimizzare in una banda in frequenza la più larga possibile, riducendo contemporaneamente al massimo l’ingombro della struttura. Nella Genetic Programming non è necessario stabilire a priori la dimensione e/o la forma della soluzione, e questa grande libertà richiede l’elaborazione di vincoli, specifici per il problema in esame, che impediscano all’evoluzione di indirizzarsi verso sistemi malcondizionati. La richiesta di avere un basso SWR (ossia la specifica sull’adattamento in ingresso) su tutta la banda, che è una specifica sul campo vicino, permette di stabilizzare il problema evitando che il processo di sintesi evolva verso antenne inutilizzabili. I principali problemi da risolvere sono stati: la tecnica di discretizzazione dello spazio delle soluzioni; la traduzione delle specifiche e dei vincoli sul condizionamento; l’efficienza della valutazione numerica; la scelta della funzione obiettivo (Fitness) più opportuna. E’ evidente che la programmazione genetica è enormemente onerosa in termini computazionali, pertanto è utile implementarla su sistemi paralleli sfruttandone anche l’intrinseco parallelismo. Infatti la programmazione genetica lavora su set di soluzioni ammissibili che evolvono tutti insieme. In [C11] la progettazione di antenne filiformi mediante la programmazione genetica è stata implementata su macchina GRID con una architettura di tipo Master-Slave: il Master costruisce gli individui di ogni generazione, e gli Slaves hanno il compito di valutarne le prestazioni. In tal modo l’onere computazionale del metodo di ottimizzazione è notevolmente diminuito, in quanto il processo di valutazione delle prestazioni degli individui (che è il più oneroso) può essere suddiviso su N macchine, ottenendo un incremento delle prestazioni proporzionale ad N.

Le soluzioni standard per antenne che lavorano alle frequenze VHF-UHF, rappresentate da antenne Yagi e log-periodiche, hanno un comportamento ortogonale (elevato guadagno-banda stretta le Yagi, basso guadagno-banda larga le LPDA). In [R8] si è realizzata una procedura per la progettazione di Parasitic Dipole Arrays basata sulla programmazione genetica che ha permesso di ottenere una antenna con comportamento intermedio fra le Yagi e le LDPA, ossia una PDA con elevato guadagno, ingombro ridotto e banda relativamente larga.

In [C10] si è realizzata una procedura per la progettazione di antenne filiformi basata sulla programmazione genetica che ha permesso di ottenere una antenna molto semplice da realizzare (limitando la crescita degli individui alle sole direzioni orizzontale e verticale), ma con prestazioni comunque buone, e paragonabili a quelle ottenibili mediante un array planare con il medesimo ingombro. Va sottolineato però il fatto che mentre l’antenna progettata ha un singolo e ben adattato punto di alimentazione, l’array necessita di una rete di beam forming per alimentare con la corretta progressione di fase i suoi elementi, e eventualmente anche di una rete di adattamento in ingresso. La realizzazione dell’array è quindi molto più complessa.

La programmazione evolutiva è una procedura innovativa di progettazione di antenne, in grado di ricercare le soluzioni in uno spazio molto grande. Come tale, essa tende a convergere verso antenne superdirettive. In [C17] si è mostrato che l'inclusione delle perdite nei conduttori evita di ottenere soluzioni superdirettive, senza degrado nelle prestazioni elettromagnetiche, al costo di un aumento delle dimensioni dell’antenna finale.

In [A1] viene descritta in dettaglio questa tecnica di progettazione innovativa, che abbiamo chiamato “Structure-Based Evolutionary Design” (SED), e che rappresenta un nuovo metodo globale ricerca casuale derivata dalla "programmazione genetica". La SED è in grado di determinare sia la forma che le dimensioni della struttura come risultato della procedura evolutiva (spazio delle soluzioni ad infinte dimensioni), agendo su sottoparti della struttura, e permettendo di esplorare in modo efficace un così vasto spazio delle soluzioni. La procedura descritta è utilizzata per progettare antenne filiformi che soddisfino i requisiti desiderati per guadagno ed adattamento in ingresso in una banda di frequenza la più ampia possibile, e con la più piccola dimensione. Per ogni insieme di requisiti, si deve costruire una funzione di fitness opportuna, e vengono forniti alcuni importanti suggerimenti sulla scelta della fitness più adatta in base al problema da analizzare. In [R16] la SED è utilizzata per progettare antenne filiformi a larga banda, con una struttura molto semplice e che possono essere realizzate a basso costo sfruttando le tecnologie di produzione delle antenne Yagi e Log-periodiche.

In [C23, C26, C27, R29], la SED è utilizzata per progettare una antenna filiforme, con configurazione planare 2D (i cui rami, cioè, giacciono su un piano), per applicazioni WLAN multibanda, ottenendo una larghezza di banda a -10dB che copre le frequenze richieste per le WLAN (2.4/5.2/5.8 GHz), mantenendo un guadagno superiore a 10 dB su tutta la banda di funzionamento. L’antenna è molto semplice ed economica da realizzare, data la sua configurazione 2D, ed ha una dimensione molto compatta rispetto alla sua larghezza di banda (da 1 a 6 GHz).

 

7. Sintesi di superfici periodiche tramite programmazione genetica

 

Lo studio di strutture complesse formate da superfici periodiche infinite ha evidenziato la necessità di sintetizzare delle strutture innovative in grado di soddisfare opportune e svariate esigenze (ad esempio: frequenza di risonanza, larghezza di banda). In particolare, la “Structure-Based Evolutionary Design” (SED), è stata applicata alla sintesi di superfici periodiche planari EBG  per progettare in maniera automatica una superficie periodica di Conduttore Magnetico Artificiale (AMC) a banda larga [R19].

In [C33], è presentata una struttura EBG, che lavora in banda UHF, progettata su un substrato PET, utilizzando inchiostro conduttivo per realizzare le piste metalliche. L’EBG proposto è molto compatto, ed ha un bassissimo costo di produzione, una fabbricazione semplice, ed è completamente planare, senza richiedere l'uso di fori passanti od altri tipi di connessioni verticali. La struttura proposta può essere utilizzato per comunicazioni wireless, applicazioni ISM, ed è particolarmente adatta per RFID, in cui il costo di produzione e le dimensioni del componente sono punti particolarmente critici per il progettista.

 

8. Progettazione di antenne Log-periodiche in tecnologia stampata

 

Gli array log-periodici di antenne filiformi (LPDA) sono ben noti fin dagli anni '50, e la loro principale caratteristica è quella di presentare una larghezza di banda molto ampia (fino a dieci decadi), mantenendo comunque un guadagno soddisfacente. Grazie a queste importanti proprietà, gli array log-periodici sono stati utilizzati con diverse implementazioni e tecnologie, mirando ad una realizzazione compatta, ad un basso costo di produzione, e ad applicazioni a banda larga. I LPDA sono inoltre ottimi candidati per la trasmissione e la ricezione di sistemi UWB. Negli ultimi anni, sono state proposte svariate configurazioni di array log-periodici stampati, al fine di sfruttare tutti i vantaggi connessi con la tecnologia planare. In [C14, C22, R18] è presentata l'implementazione di un array Log-periodico a banda larga stampato, con ingombro ridotto, e con una larghezza di banda di 5:1, che opera nelle bande C, X e Ku, e con prestazioni molto elevate, non solo se riferite ad antenne Log-periodiche standard, ma anche ad antenne per applicazioni UWB. Infatti, nella intera banda di funzionamento sia il guadagno che il centro di fase  sono notevolmente stabili rispetto alla frequenza. Queste caratteristiche permettono l’utilizzazione della struttura in diverse applicazioni, quali: feed per riflettori operanti in banda C, X, Ku; comunicazioni Wireless Wi-Fi; dispositivi di allarme ECM; comunicazioni UWB (Ultra-Wideband).

Utilizzando sempre array log-periodici, è stata progettata una antenna multibanda, che lavora sia in banda S che in banda C  (da 2.4 a 3 GHz e da 5.2 a 5.8 GHz), utilizzabile per comunicazioni wireless, e le cui specifiche soddisfano i requisiti di numerosi standard, quali HiperLan, IEEE 802.11 e Bluetooth [R26]. L’antenna è alimentata da due cavi coassiali, di cui uno funge da specchio e non è connesso all’alimentazione, e tale configurazione permette l’adattamento a larga banda richiesto, e migliora il campo irradiato rispetto alla configurazione di alimentazione che prevede un singolo cavo coassiale. Questa antenna, molto compatta e semplice da realizzare, presenta inoltre una eccellente reiezione fuori banda, e questo senza che allo scopo siano stati inseriti dei filtri elimina-banda. Gli stessi concetti sono stati sfruttati per la progettazione di una antenna LPDA stampata multibanda, da utilizzare come feed per antenne a riflettore in applicazioni per radar meteo sia in banda S (2.7–3 GHz) che in banda C (5.4–5.8 GHz) [R30]. Anche in questo caso, l’antenna presenta una reiezione fuori banda molto buona fuori dalla banda operativa dei radar meteo, evitando interferenze indesiderate, e questo senza che allo scopo siano stati inseriti dei filtri elimina-banda. Per ottenere la stessa larghezza del fascio radar nei piani E ed H, inoltre, è stata proposta una configurazione a V, che permette di migliorare l’efficienza di una antenna a riflettore alimentata dall’antenna LPDA proposta.

In [C19, R21, C30] si è studiato il comportamento elettromagnetico di una nuova tecnica di alimentazione, che fa uso di una guida coplanare grounded (GCPW) come rete di alimentazione dell’array stampato log-periodico. Questa soluzione permette di realizzare un balun infinito, eliminando le saldature (necessarie se l’antenna fosse alimentata mediante cavo coassiale), ed evitando i problemi legati alla loro realizzazione, che diventano sempre più critici al crescere della frequenza. Inoltre, l'uso di un dispositivo planare (GCPW) per alimentare una antenna planare (printed LPDA) consente di sfruttare pienamente i numerosi vantaggi tipici della tecnologia planare.

 

9. Progettazione di cavità risonanti per lo studio degli effetti catalitici dei campi elettromagnetici

 

In letteratura numerosi articoli documentano che l'irradiazione con campi elettromagnetici alle frequenze delle microonde ha un significativo effetto catalitico sulla ossidazione di composti organici. La catalisi è il cambiamento nei meccanismi di reazione seguiti dai reagenti per ottenere i prodotti. L'effetto della catalisi è cinetico e non termodinamico: l'azione del catalizzatore, infatti, modifica solo gli stati intermedi di una data reazione, ma non ne cambia lo stato finale. Ciò significa che il catalizzatore non influisce sul fatto che una reazione avvenga o meno, ma modifica solo la velocità di reazione. Quando un dielettrico è collocato in un campo elettrico, le sue molecole si polarizzano e si riorientano per allinearsi al campo. Questo orientamento delle molecole, a causa del campo elettrico applicato, può accelerare una reazione chimica: quindi il campo elettromagnetico, in opportune condizioni, può fungere da catalizzatore. Gli effetti delle microonde nelle reazioni chimiche sono state studiate con forni a microonde con potenza oltre 100 watt. In [C16, C18, C21, R32]  sono state studiate varie configurazioni di cavità risonanti (in particolare a forma cubica e cilindrica) utilizzate per studiare gli effetti delle microonde sulle reazioni organiche con bassa potenza, allo scopo di valutare gli effetti di esposizione di materiali biologici ai campi elettromagnetici alle frequenze delle microonde. La cavità cilindrica è stata poi realizzata e caratterizzata mediante misurazione della sua risposta in frequenza, ottenendo dati in perfetto accordo con le simulazioni [R11, R32] .

 

 

 

10. Progettazione di TAG RF-ID in banda UHF

 

Negli ultimi anni, le procedure di identificazione automatica, che consente di fornire informazioni sulle persone, gli animali e le merci in transito, sono diventati molto popolari in una sempre più vasta classe di applicazioni, come la vendita al dettaglio, la logistica di distribuzione, la gestione dei magazzini, degli archivi, delle biblioteche, i servizi sanitari mobili, e le applicazioni di bioingegneria. Tra questi sistemi, la tecnologia Radio Frequency Identification (RFID), che utilizza segnali a radiofrequenza per l'identificazione automatica di oggetti, è quella più promettente e più utilizzata, e che permette notevoli margini di sviluppo.

In [C15] si è progettata una antenna stampata da utilizzare come tag passivo per RF-ID nella banda UHF. L'antenna ottenuta presenta una elevata robustezza meccanica, è di semplice realizzazione, e può essere facilmente adattata ad altri campi di applicazioni wireless. Inoltre, l’antenna proposta è in grado di operare sia alla frequenza UHF di 868MHz (Europa) che alla frequenza di 915MHz (USA).

Si sono analizzate anche varie configurazioni di Tag RFID “Chipless” alle frequenze UHF, con l’obiettivo di minimizzare le dimensioni fisiche del Tag, in modo da raggiungere un compromesso tra ingombro e prestazioni elettromagnetiche, e di ridurre al massimo la banda di frequenza richiesta per ogni bit di allocazione. Nel lavoro [R27], è descritto un tag chipless per RFID alle frequenze UHF, di dimensioni compatte, che può essere realizzato con bassi costi di produzione e che presenta una banda di funzionamento molto stretta. Il tag è costituito da due antenne trasmittente e ricevente a larga banda in microstriscia, fra loro cross-polarizzate, caricate su una cascata di risuonatori multipli, ognuno col compito di codificare, senza ambiguità, un bit di informazione.   

In [C35], è descritta la progettazione di un TAG RFID in banda UHF per l’utilizzo nel tracciamento della filiera del sangue. Tale soluzione, infatti, rispetto al codice a barre a lettura ottica, permette una velocizzazione delle operazioni di tracciabilità, rendendole anche più sicure ed affidabili. 

 

11. Studio della robustezza di Antenne Indossabili rispetto all’accoppiamento col corpo umano

 

Le prestazioni delle antenne indossabili sono significativamente modificate dalla vicinanza col corpo umano. Inoltre, in applicazioni reali, la distanza antenna-corpo cambia in modo casuale, a causa dei movimenti naturali di chi la indossa, ed i parametri elettromagnetici e geometrici della piattaforma su cui è posta l’antenna (il corpo umano) cambiano da persona a persona, e sono differenti anche per diverse posizioni dell’antenna sulla stessa persona, dato che tali parametri assumono valori differenti in diverse parti del corpo. Le variazioni dei parametri dell'antenna indotte da queste variazioni casuali possono determinare un degrado significativo e incontrollato del collegamento radio, rispetto alle prestazioni attese da un layout di antenna ottimizzato per funzionare ad una distanza nominale dal corpo umano. In questo contesto, si renderebbe necessario un criterio per la scelta della forma più adatta dell’antenna, che consenta di aumentare la sua robustezza rispetto all’accoppiamento col corpo umano, con un impatto minimo sulle dimensioni dell’antenna, che le permettano di essere ancora confortevole da indossare.

In [C32, C34, R34, C37, C41, C42, S1], è stato presentato un approccio di indagine basato sull’analisi numerica delle densità di energia elettrica e magnetica di una particolare classe di antenne indossabili, ossia quelle che presentano un piano di massa, ed in particolare le antenne PIFA. L’obiettivo del lavoro è stato quello di trovare delle regole di progetto semplici per ottenere antenne indossabili più robuste alla presenza del corpo umano. In particolare, si è verificato che, aumentando opportunamente il piano di massa in una certa direzione, che è quella del massimo di energia elettrica, allora è possibile avere un’antenna più robusta, più insensibile all’accoppiamento con il corpo umano. Questo è possibile perché i tessuti umani sono materiali non magnetici, quindi le migliori prestazioni in termini di robustezza rispetto all’accoppiamento antenna-corpo sono date da una classe di antenne in cui le regioni con un massimo di densità di energia elettrica sono situate nella parte centrale dell’antenna, mentre le regioni con un massimo di densità di energia magnetica sono posizionate vicino ai bordi dell’antenna. Allargando quindi il piano di massa verso le direzioni dei massimi di densità di energia elettrica, si sta in qualche modo “spostando” tali regioni verso il centro, allontanandole dai bordi dell’antenna, che risulta quindi più robusta.

Purtroppo, la struttura fisica di antenne con un riflettore metallico stampato sul lato posteriore del substrato dielettrico ("antenne grounded") può limitare la flessibilità meccanica, che è una caratteristica importante di antenne indossabile. Infatti, queste antenne dovrebbero essere confortevoli e comode da indossare, ma l'uso di un grande riflettore metallico potrebbe essere in contrasto con questi requisiti. Per tali motivi, sono molto diffuse antenne indossabili senza il riflettore metallico (indicate nel seguito come antenne "ungrounded"). Queste antenne possono essere direttamente integrate nei vestiti, anche grazie ai recenti progressi nella progettazione di antenne tessili, e alla fabbricazione di circuiti con intricati dettagli. In [C36, C38, R39, S2], si è cercato di estendere il criterio di progettazione basato sulle densità di energia elettrica e magnetica al caso di antenne indossabili "ungrounded", in modo da migliorare la loro robustezza rispetto alla distanza

dal corpo umano.

 

12. Differenze finite nel dominio della frequenza in coordinate curvilinee

 

E' stato realizzato un software basato sulle differenze finite nel dominio della frequenza (FDFD) per il calcolo dei modi di guide circolari ed ellittiche. L'uso di una griglia di discretizzazione in coordinate curvilinee (polari o ellittiche) ha consentito una migliore approssimazione delle condizioni al contorno rispetto al caso relativo all'uso delle coordinate cartesiane (che richiede un approssimazione a gradino del contorno).

Il problema è stato affrontato tramite un approccio scalare, con l'uso di una singola griglia di discretizzazione per i modi TE e TM [R15]. L'uso di coordinate curvilinee ha consentito una notevole riduzione del tempo di calcolo rispetto alla FDFD standard in coordinate cartesiane.

Successivamente la FDFD in coordinate curvilinee e' stata applicata allo studio di guide d'onda circolari con ridges [R24, R35], consentendo, anche in questo caso, una notevole riduzione del tempo di calcolo, sia se paragonata alla FDFD standard, sia confrontandola con alcuni dei piu' diffusi software commerciali utilizzati in elettromagnetismo (CST ed HFSS). Le differenze finite, in forma vettoriale (VFD), sono anche state utilizzate in [R25, R31] per la valutazione di autovalori e modi di guide d'onda ellittiche.

 

13. Progettazione di componenti a microonde per applicazioni radioastronomiche

 

In [R33] è presentata la progettazione di un trasduttore OMT (Orthomode Transducer) compatto per la banda L (1.3-1.8 GHz) del Sardinia Radio Telescope (SRT). Il componente OMT completo è costituito da una giunzione cilindrica OMJ (Orthomode Juction), e da due combinatori di potenza identici realizzati mediante ibridi a 180° in una guida d'onda di tipo ”double ridged”. L'OMT opera alla temperatura criogenica di 20 K per ridurre il contributo del suo rumore termico al rumore della catena di ricezione. A tale scopo, è stata posta particolare cura nella progettazione dell’OMJ per minimizzare il suo ingombro, ed assicurare un buon isolamento termico. Le tre distinte parti meccaniche appena descritte da cui è composto l’OMT (la OMJ in guida d'onda circolare, e i due ibridi a 180°), sono collegate attraverso cavi coassiali commerciali. Il componente proposto ha una struttura molto compatta, come richiesto dai vincoli del processo di refrigerazione, e fornisce prestazioni elevate nella banda di frequenza operativa.

 

 

 

 

14. Progettazione di componenti a microonde su PET con tecnologia Inkjet

 

Si è studiata la possibilità di realizzare componenti a microonde mediante la tecnica FuF (Full Untill Fill), una tecnologia che, mediante inchiostri conduttivi e maschere, permette di realizzare dei patch conduttivi sopra dei materiali dielettrici. Questa tecnica risulta essere infatti particolarmente semplice ed a basso costo. Per sfruttare appieno i vantaggi di queste nuove tecnologie di produzione, in [R37, C39, C40], è presentato un array LPDA alimentato da una guida coplanare, da utilizzare come antenna multibanda per applicazioni WLAN, e precisamente da 2.4 a 2.5 GHz (WLAN-UHF band) e da 5.2 a 5.8 GHz (WLAN-SHF band). L’array è implementato stampando inchiostro conduttivo su un substrato di PET, ed è quindi una soluzione planare, a basso costo e di facile realizzazione per le applicazioni wireless.

Dato che questa tecnica risulta essere particolarmente semplice ed a basso costo, essa è particolarmente adatta anche alla realizzazione di Tag RFID di costo paragonabile ai codici a barre, ma di prestazioni superiori.

A tale proposito, in [R23, C31] è presentato un tag passivo per RFID alle frequenze UHF, realizzato su  substrato di PET mediante la deposizione di inchiostro conduttivo. La banda di funzionamento dell’antenna proposta copre l’intera banda UHF utilizzata dagli RFID nei vari paesi del mondo (860-950 MHz), e si estende anche oltre. L’antenna ha inoltre una geometria molto semplice, può facilmente essere adattata ad una vasta gamma di chip commerciali utilizzati per gli RFID, è compatta, può essere prodotta a basso costo, ed è molto robusta rispetto alle tolleranze realizzative. Per tali lavori, che riguardano un argomento attuale, fortemente innovativo, e in rapida evoluzione, e quindi in cui la rapidità di pubblicazione è un fattore fondamentale, si è optato per la pubblicazione su lettera (IEEE AWPL), in modo da ridurre il più possibile i tempi di revisione/accettazione/pubblicazione.

 

 

Pubblicazioni

 

Articoli su rivista indicizzati sulla banca dati SCOPUS e/o ISI WOS

 

R1.        G. MONTISCI, CASULA G.A., T. GALIA, G. MAZZARELLA (2003). Design of series-fed printed arrays. JOURNAL OF ELECTROMAGNETIC WAVES AND APPLICATIONS, vol. 17, p. 1767-1780, ISSN: 0920-5071, doi: 10.1163/1569393033227603444

R2.        CASULA G.A., G. MAZZARELLA, G. MONTISCI (2004). Effective analysis of a microstrip slot coupler. JOURNAL OF ELECTROMAGNETIC WAVES AND APPLICATIONS, vol. 18, p. 1203-1217, ISSN: 0920-5071, doi: 10.1163/1569393042955333

R3.        CASULA G.A., G. MAZZARELLA (2004). A direct computation of the frequency response of planar waveguide slot arrays. IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, vol. 52, p. 1909-1912, ISSN: 0018-926X, doi: 10.1109/TAP.2004.830253

R4.        CASULA G.A., G. MAZZARELLA, G. MONTISCI (2005). A New circuital Model for the

Longitudinal-Transverse Waveguide Slot Coupler. MICROWAVE AND OPTICAL TECHNOLOGY LETTERS, vol. 44, p. 313-318, ISSN: 0895-2477, doi: 10.1002/mop.20621

R5.        CASULA G.A., G. MAZZARELLA, G. MONTISCI (2006). Design of Slot Arrays in a Waveguide Partially Filled with a Dielectric Slab. ELECTRONICS LETTERS, vol. 42, p. 730-731, ISSN: 0013-5194, doi: 10.1049/el:20061336

R6.        CASULA G.A., MONTISCI G (2009). Design of Dielectric-Covered Planar Arrays of Longitudinal Slots. IEEE ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS, vol. 8, p. 752-755, ISSN: 1536-1225, doi: 10.1109/LAWP.2009.2021963

R7.        COSTANZO S, CASULA G.A., BORGIA A, MONTISCI G, Venneri I, DI MASSA G, MAZZARELLA G (2010). SYNTHESIS OF SLOT ARRAYS ON INTEGRATED WAVEGUIDES. IEEE ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS, vol. 9, p. 962-965, ISSN: 1536-1225, doi: 10.1109/LAWP.2010.2087002

R8.        CASULA G.A., MAZZARELLA G, SIRENA N (2011). Evolutionary Design of Wide-Band Parasitic Dipole Arrays. IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, vol. 59, p. 4094-4102, ISSN: 0018-926X, doi: 10.1109/TAP.2011.2164185

R9.        MONTISCI G, MAZZARELLA G, CASULA G.A.(2012). Effective Analysis of a Waveguide Longitudinal Slot with Cavity . IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, vol. 60, p. 3104-3110, ISSN: 0018-926X, doi: 10.1109/TAP.2012.2196953

R10.    Zusheng Jin, Montisci G, CASULA G.A., Hu Yang, Junqi Lu (2012). Efficient Evaluation of the External Mutual Coupling in Dielectric Covered Waveguide Slot Arrays. INTERNATIONAL JOURNAL OF ANTENNAS AND PROPAGATION, vol. 2012, 491242, ISSN: 1687-5869, doi: 10.1155/2012/491242

R11.    Maxia P, CASULA G.A., MAZZARELLA G, MONTISCI G, Gaudiomonte F, Carta R, Desogus F (2012). A Cylindrical resonant cavity to evaluate the chemical and biological effects of low-power RF electromagnetic fields. MICROWAVE AND OPTICAL TECHNOLOGY LETTERS, vol. 54, p. 2566-2569, ISSN: 0895-2477, doi: 10.1002/mop.27135

R12.    CASULA G.A., MAZZARELLA G, MONTISCI G (2012). Effect of the Feeding T-Junctions in the Performance of Planar Waveguide Slot Arrays . IEEE ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS, vol. 11, p. 953-956, ISSN: 1536-1225, doi: 10.1109/LAWP.2012.2213233

R13.    Zusheng Jin, Montisci G, Mazzarella G, Mingchao Li, Hu Yang, CASULA G.A. (2012). Effect of a Multilayer Dielectric Cover on the Behavior of Waveguide Longitudinal Slots. IEEE ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS, vol. 11, p. 1190-1193, ISSN: 1536-1225, doi: 10.1109/LAWP.2012.2222335

R14.    Casula G.A., Mazzarella G, Montisci G (2012). A Truncated Waveguide Fed by a Microstrip as Radiating Element for High Performance Automotive Anti-Collision Radars. INTERNATIONAL JOURNAL OF ANTENNAS AND PROPAGATION, ISSN: 1687-5877, doi: 10.1155/2012/983281

R15.    Fanti A, Mazzarella G, Montisci G, Casula G.A. (2012). COMPUTATION OF THE MODES OF ELLIPTIC WAVEGUIDES WITH A CURVILINEAR 2D FREQUENCY- DOMAIN FINITE-DIFFERENCE APPROACH. ELECTROMAGNETIC WAVES, ISSN: 1559-8985

R16.    Casula G.A., Mazzarella G., Montisci G., "Structure-based evolutionary programming design of broadband wire antennas", International Journal of Antennas and Propagation 2013 , art. no. 945408, 2013.

R17.    Casula G.A., Mazzarella G., Montisci G., "Design of shaped beam planar arrays of waveguide longitudinal slots", International Journal of Antennas and Propagation 2013 , art. no. 767342, 2013.

R18.    Casula G.A., Maxia P., Mazzarella G., Montisci G., "Design of a printed log-periodic dipole array for ultra-wideband applications", Progress In Electromagnetics Research C 38 , pp. 15-26, 2013.

R19.    Deias L., Mazzarella G., Montisci G., Casula G.A., "Synthesis of artificial magnetic conductors using structure-based evolutionary design", International Journal of Antennas and Propagation, art. no. 607430, 2013.

R20.    Montisci G., Jin Z., Li M., Yang H., Casula G.A., Mazzarella G., Fanti A., "Design of multilayer dielectric cover to enhance gain and efficiency of slot arrays", International Journal of Antennas and Propagation, art. no. 917676, 2013.

R21.    Casula G.A., Maxia P., MONTISCI G., MAZZARELLA G., Gaudiomonte F. (2013). A Printed LPDA Fed by a Coplanar Waveguide for Broadband Applications. IEEE ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS, Vol.12, 2013.

R22.    Casula G.A., Montisci G., Mazzarella G., Maxia P., Fanti A., "Improved analysis of high-performances planar waveguide slot arrays", Journal of Electromagnetic Waves and Applications, Vol.27, Issue 17, 2013.

R23.    Casula G.A., Montisci G., Mazzarella G., “A Wideband PET Inkjet-Printed Antenna for UHF RFID”, IEEE ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS, vol. 12, pp. 1400-1403, 2013.

R24.    Fanti A., Montisci G., Mazzarella G., Casula G.A., "Effective Analysis of Ridged Circular Waveguides with a Curvilinear Frequency-Domain Finite-Difference Approach", APPLIED COMPUTATIONAL ELECTROMAGNETICS SOCIETY JOURNAL, vol. 28, p. 1100-1110, ISSN: 1054-4887

R25.    Fanti A., Montisci G., Mazzarella G., Casula G.A., "VFD Approach to the Computation TE and TM Modes in Elliptic Waveguide on TM Grid”, APPLIED COMPUTATIONAL ELECTROMAGNETICS SOCIETY JOURNAL, vol. 28, p. 1205-1212, ISSN: 1054-4887

R26.    Casula G.A., Maxia P., “A MULTIBAND PRINTED LOG-PERIODIC DIPOLE ARRAY FOR WIRELESS COMMUNICATIONS”, INTERNATIONAL JOURNAL OF ANTENNAS AND PROPAGATION, vol. 2014, p. 1-6, ISSN: 1687-5869, doi: 10.1155/2014/646394

R27.    CASULA G.A., MONTISCI G., Maxia P., MAZZARELLA G., “A Narrowband Chipless Multiresonator Tag for UHF RFID”, JOURNAL OF ELECTROMAGNETIC WAVES AND APPLICATIONS, vol. 28, p. 214-227, ISSN: 0920-5071, doi: 10.1080/09205071.2013.862187

R28.    CASULA G.A., Montisci G, Mazzarella G, Fanti A., Maxia P., “A TRUNCATED WAVEGUIDE FED BY A MICROSTRIP AS A MULTI-BAND WLAN ANTENNA”, APPLIED COMPUTATIONAL ELECTROMAGNETICS SOCIETY JOURNAL, vol. 29, p. 208-215, ISSN: 1054-4887

R29.    CASULA G.A., Montisci G, Fanti A., Maxia P., Mazzarella G.,  “Evolutionary Design of a Wide Band Flat Wire Antenna for WLAN and Wi-Fi Applications”, APPLIED COMPUTATIONAL ELECTROMAGNETICS SOCIETY JOURNAL, vol. 29, p. 547-557, ISSN: 1054-4887

R30.    Casula G. A., "Design of a multiband printed LPDA for weather radar reflector systems", Journal of Electromagnetic Waves and Applications, Volume 29, Issue 7, 3 May 2015, Pages 966-976.

R31.    Fanti A., Deias L., Casula G. A., Montisci G., “A Fourth Order FDFD Approach for the Analysis of Sectorial Elliptic Waveguides”, APPLIED COMPUTATIONAL ELECTROMAGNETICS SOCIETY JOURNAL, Volume 30, Issue 5, 1 May 2015, Pages 488-495, ISSN: 1054-4887.

R32.    Fanti A., Casu S., Desogus F., Montisci G., Simone M., Casula G.A., Maxia P., Mazzarella G., Carta R., “Evaluation of a microwave resonant cavity as a reactor for enzyme reactions”, JOURNAL OF ELECTROMAGNETIC WAVES AND APPLICATIONS, Volume 29, Issue 17, 1 November 2015, Pages 2380-2392.

R33.    Valente G., Montisci G., Pisanu T., Navarrini A., Marongiu P., Casula G.A., “A Compact L-Band Orthomode Transducer for Radio Astronomical Receivers at Cryogenic Temperature”,  IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Volume 63, Issue 10, October 2015, Article number 7208903, Pages 3218-3227.

R34.    Casula G.A., Michel A., Nepa P., Montisci G., Mazzarella G., “Robustness of Wearable UHF-Band PIFAs to Human-Body Proximity”, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Volume 64, Issue 5, May 2016, Article number 7423720, Pages 2050-2055.

R35.    Simone M., Fanti A., Montisci G., Casula G.A., Mazzarella G., “Combined PSO-FDFD optimization of rectangular ridged waveguides”, Applied Computational Electromagnetics Society Journal, Volume 31, Issue 2, February 2016, Pages 144-151.

R36.    Yang H., Jin Z., Montisci G., Liu Y., He X., Casula G.A., Mazzarella G., “Design equations for cylindrically conformal arrays of longitudinal slots”, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Volume 64, Issue 1, January 2016, Article number 7314888, Pages 80-88.

R37.    Casula G.A., Montisci G., Maxia P., Valente G., Fanti A., Mazzarella G., “A Low-Cost Dual-Band CPW-Fed Printed LPDA for Wireless Communications”, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, Volume 15, 2016, Article number 7353140, Pages 1333-1336.

R38.    Casula G.A., Maxia P., Montisci G., Valente G., Mazzarella G., Pisanu T., "A multiband proximity-coupled-fed flexible microstrip antenna for wireless systems", International Journal of Antennas and Propagation, Volume 2016 , art. no. 8536058, 2016.

R39.    Giovanni Andrea Casula, Andrea Michel, Giorgio Montisci, Paolo Nepa, Giuseppe Valente: "Energy-Based Considerations for Ungrounded Wearable UHF Antenna Design", IEEE Sensors Journal, Vol. 17, Issue 3, pp. 687-694, 2017.

R40.    G. A. Casula, G. Montisci, A. Michel, P. Nepa, "Robustness of complementary wearable ungrounded antennas with respect to the human body", J. Electromagn. Waves Appl., vol. 31, no. 16, pp. 1685-1697, Nov. 2017.

R41.    A. Michel, R. Colella, G.A. Casula, P. Nepa, L. Catarinucci, G. Montisci, G. Mazzarella, G. Manara, "Design Considerations on the Placement of a Wearable UHF-RFID PIFA on a Compact Ground Plane", IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 66, no. 6, pp. 3142-3147, 2018.  

R42.    G. Sanna, G. Montisci, Z. Jin, A. Fanti, G. A. Casula. “Design of a Low-Cost Microstrip Directional Coupler with High Coupling for a Motion Detection Sensor”, Electronics, Vol. 7, Issue 2, Art. 25, 2018.

R43.    A. Melis et al. "SArdinia Roach2-based Digital Architecture for Radio Astronomy (SARDARA)", Journal of Astronomical Instrumentation, Volume 7, Issue 1, 2018.   

R44.    G. A. Casula, G. Montisci, G. Valente, G. Gatto, "A robust printed antenna for UHF wearable applications", IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 66, no. 8, pp. 4337-4342, Aug. 2018.

R45.    G. A. Casula, G. Montisci, "A design rule to reduce the human body effect on wearable PIFA antennas", Electronics, vol. 8, no. 2, pp. 244, Feb. 2019.

R46.    G. A. Casula, “A quarter mode SIW antenna for short-range wireless communications”, Journal of Electromagnetic Waves and Applications, Vol.33, Issue 7, pp. 853-864, 2019.

R47.    Casula, G.A., Montisci, G., Rogier H., “A Wearable Textile RFID Tag Based on an Eighth-Mode Substrate Integrated Waveguide Cavity”, IEEE Access, Volume 8, Article number 8951181, Pages 11116-11123, 2020.

R48.    Muntoni, G., Montisci, G., Casula, G.A., Chietera, F.P., Michel, A., Colella, R., Catarinucci, L., Mazzarella, G., “A Curved 3-D Printed Microstrip Patch Antenna Layout for Bandwidth Enhancement and Size Reduction”, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 19 (7), art. no. 9079658, pp. 1118-1122, 2020.

 

 

Altre pubblicazioni su rivista

 

A1.       CASULA G.A., MAZZARELLA G (2012). Structure-based Evolutionary Design applied to Wire Antennas. In: Genetic Programming - New Approaches and Successful Applications. RIJEKA:InTech d.o.o., ISBN: 978-953-51-0809-2, doi: 10.5772/48249

A2.       CASULA G A, MONTISCI G, SERRA M (2005). Analisi full-wave di un nuovo elemento per array di antenne. QUADERNI DELLA SOCIETÀ ITALIANA DI ELETTROMAGNETISMO

 

Pubblicazioni su Atti di convegno

 

C1.        CASULA G.A., G. MAZZARELLA, G. MONTISCI (2000). Sintesi di array lineari di antenne stampate alimentate tramite slot. In: XIII Riunione Nazionale di Elettromagnetismo. Como

C2.        CASULA G.A., G. MAZZARELLA, G. MONTISCI (2001). A New Technique for the Design of Slot-Fed Linear Arrays of Patches. In: Antennas and Propagation Society International Symposium, 2001. IEEE. Boston, 8-13 Luglio 2001, ISBN: 0-7803-7070-8

C3.        CASULA G.A., G. MAZZARELLA (2002). Frequency analysis of planar waveguide slot arrays including the Beam Forming Network. In: Antennas and Propagation Society International Symposium, 2002. IEEE. San Antonio, 16-21 Giugno 2002, ISBN: 0-7803-7330-8

C4.        CASULA G.A., G. MAZZARELLA (2002). Analisi in frequenza di array planari di slot in guida d'onda includendo la rete di Beam-Forming. In: XIV Riunione Nazionale di Elettromagnetismo. Ancona

C5.        CASULA G.A., G. MONTISCI, M. SERRA (2004). Analisi full-wave di un nuovo elemento per array di antenne. In: XV Riunione Italiana di Elettromagnetismo. Cagliari

C6.        CASULA G.A., G.MAZZARELLA (2006). Effetto della giunzione a T di alimentazione su un array planare di slot in guida d'onda. In: XVI Riunione Nazionale di Elettromagnetismo. Genova

C7.        CASULA G.A., G. MAZZARELLA, N. SIRENA (2008). A GENETIC PROGRAMMING DESIGN OF BROADBAND WIRE ARRAYS. In: 4th Management Committee Meeting & Workshop on. Dublin, Ireland, October 2008

C8.        CASULA G.A., F. COLLU, G. MAZZARELLA (2008). EFFECT OF THE BEAM FORMING NETWORK ON THE BEHAVIOR OF BROADBAND PLANAR WAVEGUIDE SLOT ARRAYS. In: AP-S International Symposium. San DIego, 5-12 Luglio 2008, ISBN: 978-1-4244-2041-4

C9.        CASULA G.A., N. SIRENA, G. MAZZARELLA (2008). PROGETTAZIONE DI ANTENNE FILIFORMI MEDIANTE LA PROGRAMMAZIONE GENETICA. In: XVII Riunione Italiana di Elettromagnetismo. Lecce

C10.    CASULA G.A., MAZZARELLA G, SIRENA N (2009). Genetic Programming design of wire antennas. In: Antennas and Propagation Society International Symposium, 2009. APSURSI '09. IEEE. Charleston, 1-5 June 2009

C11.    G. MAZZARELLA, CASULA G.A., N. SIRENA (2009). AUTOMATIC ANTENNAS DESIGN BY MEANS OF GENETIC PROGRAMMING. In: Final Workshop of GRID Projects PON RICERCA 2000-2006. Catania, February 2009

C12.    CASULA G.A., G. MAZZARELLA, G. MONTISCI, G. DI MASSA, S. COSTANZO, I. VENNERI, A. BORGIA (2010). SLOT ARRAYS ON INTEGRATED MICROMACHINED WAVEGUIDES. In: Proceedings of the Fourth European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), 2010. BARCELLONA, APRILE 2010, ISBN: 978-84-7653-472-4

C13.    BORGIA A, CASULA G.A., COSTANZO S, DI MASSA G, MAZZARELLA G, MONTISCI G, VENNERI I (2010). SCHIERE DI SLOT RADIANTI SU GUIDE D'ONDA INTEGRATE. In: ATTI RINEM. Benevento, Settembre 2010

C14.    CASULA G.A., P. MAXIA, G. MAZZARELLA (2010). A printed LPDA with UWB capability. In: International Workshop on Antenna Technology (iWAT), 2010. LISBONA, MARZO 2010, ISBN: 978-1-4244-4883-8

C15.    CASULA G.A., BOI M, MAZZARELLA G (2010). PROGETTAZIONE DI ANTENNE PER RF-ID IN BANDA UHF. In: ATTI RINEM. Benevento, Settembre 2010

C16.    CASULA G.A., MAXIA P, DESOGUS F (2011). Design of a Microwave Cavity Resonator for Catalyzing Chemical Reaction. In: ISMOT 2011. Praga, 20-23 Giugno

C17.    Casula G.A., Mazzarella G., Sirena N. (2011). On the effect of the finite metal conductivity in the design of wire antennas using evolutionary design . In: 2011 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation. Spokane, WA, 2011, doi: 10.1109/APS.2011.5997013

C18.    Casula G.A., Maxia P, Fanti A (2011). A cylindrical resonant cavity for biological experiments and chemical catalysis . In: Antennas and Propagation Conference (LAPC). doi: 10.1109/LAPC.2011.6114110

C19.    Casula G.A., Maxia P, Montisci G (2012). Design of a Printed Wide Band Log-Periodic Antenna Dipole Array with a new Feeding Technique. In: Proceedings of the Sixth European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), 2012. Praga, Czech Republic, 26-30 Marzo 2012

C20.    Casula G.A., Mazzarella G., Montisci G. (2012). Shaped Beam Synthesis Technique for Linear Arrays of  Waveguide Longitudinal Slots. In: IEEE International Symposium on Antennas and Propagation. DIGEST - IEEE ANTENNAS AND PROPAGATION SOCIETY. INTERNATIONAL SYMPOSIUM, ISSN: 1522-3965, Chicago, July 8-14, 2012

C21.    Casula G.A., Maxia P, Montisci G, Mazzarella G, Desogus F (2012). Design of cavity resonators for chemical reactions. In: XIX RiNEm (Riunione Nazionale di Elettromagnetismo). Roma, Settembre 2012

C22.    Casula G.A., Maxia P, Montisci G, Mazzarella G (2012). Design of printed UWB log-periodic dipole arrays. In: XIX RiNEm (Riunione Nazionale di Elettromagnetismo). Roma, Settembre 2012

C23.    Casula G.A., Fanti A, Maxia P, Mazzarella G, Montisci G (2013). Evolutionary Design of a Wide Band Wire Antenna for WLAN and Wi-Fi Applications. In: The Applied Computational Electromagnetics Society (ACES) . The 29th International Review of Progress in Applied Computational Electromagnetics (ACES 2013) . Monterey, California, 24-28 Marzo 2013

C24.    Casula G.A., Fanti A, Maxia P, Mazzarella G, Montisci G (2013). A Truncated Waveguide Fed by a Microstrip as a Multi-Band WLAN Antenna. In: The Applied Computational Electromagnetics Society (ACES). The 29th International Review of Progress in Applied Computational Electromagnetics (ACES 2013). Monterey, California, 24-28 Marzo 2013

C25.    CASULA G.A., MONTISCI G, MAZZARELLA G (2013). A Triple-Band WLAN Antenna. In: International Symposium on Antennas and Propagation 2013. International Symposium on Antennas and Propagation. Orlando (FL), Luglio 2013

C26.    CASULA G.A., MONTISCI G, MAZZARELLA G (2013). A Wire Antenna for Broadband WLAN and Wi-Fi Applications . In: International Symposium on Antennas and Propagation 2013. International Symposium on Antennas and Propagation 2013. Orlando (FL), Luglio 2013

C27.    Casula G.A.A., Mazzarella G, Montisci G, Maxia P, Fanti A (2013). A Wide Band Wire Antenna for WLAN and Wi-Fi Applications. In: IEEE Eurocon 2013. IEEE Eurocon 2013. Zagreb, Croatia, 1-4 July 2013

C28.    Casula G.A., Mazzarella G, Montisci G, Maxia P, Fanti A (2013). A Multi-Band WLAN Antenna. In: IEEE Eurocon 2013. IEEE Eurocon 2013. Zagreb, Croatia, 1-4 July 2013

C29.    FANTI A, MAZZARELLA G, MONTISCI G, CASULA G A (2013). VFD Approach to the Computation TE and TM Modes in Elliptic Waveguide on TM Grid. In: The 29th Annual Review of Progress in Applied Computational Electromagnetics. Monterey, California, USA, March 24-28, 2013

C30.    Casula G.A., Montisci G., Mazzarella G., Maxia P., "A printed LPDA fed by a coplanar waveguide for wideband applications". In: XX Riunione Nazionale di Elettromagnetismo. Padova, 2014

C31.    Casula G. A., "A novel antenna for UHF RFID”. In: XX Riunione Nazionale di Elettromagnetismo. Padova, 2014

C32.    Casula G. A., Altini M., Michel A., Nepa P., " On the performance of low-profile antennas for wearable UHF-RFID tags", 1st URSI Atlantic Radio Science Conference, URSI AT-RASC 2015, Gran Canaria, Spain, May 2015.

C33.    Casula G. A., Montisci G., Fanti A., Mazzarella G., Maxia P., "Design of Low-Cost Uniplanar AMC Structures for UHF Applications", IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium, APS 2015, Vancouver, Canada.

C34.    Altini M., Casula G. A., Mazzarella G., Nepa P., "Numerical investigation on the tolerance of wearable UHF-RFID tags to human body coupling", IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium, APS 2015, Vancouver, Canada.

C35.    Fanti A., Secci R., Boi G., Casu S., Casula G. A., Mazzarella G., Montisci G., “A polycarbonate RFID tag for blood chain tracking”, IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium, APS 2015, Vancouver, Canada.

C36.    Tucconi F., Casula G.A., Montisci, G., Mazzarella, G., “Robustness of Wearable UHF-Band Ungrounded Antennas to Human-Body Proximity”, 2016 URSI International Symposium on Electromagnetic Theory (EMTS), Espoo, Finland, August 2016.

C37.    Casula G.A., Montisci G., Mazzarella G., Michel A., Nepa P., “A Theoretical Analysis to Reduce the Human Body Effect on Wearable PIFAs Performance”, 2016 URSI International Symposium on Electromagnetic Theory (EMTS), Espoo, Finland, August 2016.

C38.    Casula G.A., Montisci G., Michel A., Nepa P., “Analysis of wearable ungrounded antennas for UHF RFIDs with respect to the coupling with human-body”, 2016 IEEE International Conference on RFID Technology and Applications (RFID-TA), Shunde, China, September 2016.

C39.    Casula G.A., Montisci G., Maxia P., Muntoni G., “A CPW-Fed Printed LPDA for Wireless Communications”, The 2016 International Conference on High Performance Computing & Simulation (HPCS 2016), Special Session on Advances in Computational Methods in Electromagnetics, Antenna Design, and Applications (ACME 2016), Innsbruck, Austria, July 2016.

C40.    Casula G.A., Montisci G., Maxia P., Muntoni G., Mazzarella G., “A CPW-Fed Printed LPDA for Wireless Communications”, XXI Riunione Nazionale di Elettromagnetismo, Parma, 2016

C41.    Casula G.A., Michel A., Montisci G., Nepa P., Mazzarella G., “ANALYSIS OF THE ROBUSTNESS OF WEARABLE PIFAS TO THE HUMAN BODY COUPLING”, XXI Riunione Nazionale di Elettromagnetismo, Parma, 2016

C42.    P. Nepa, A. Michel, G. Manara, R. Colella, L. Catarinucci, L. Tarricone, G. A. Casula, G. Mazzarella, G. Montisci: "Experimental Assessment of a Design Criterion for RFID Wearable Antennas", International Applied Computational Electromagnetics Society (ACES) Symposium, Firenze, Italy, March 26-30, 2017.

C43.    P. Nepa et al., "Experimental validation of a design criterion for UHF ungrounded wearable antennas for RFID applications", Proc. IEEE Int. Symp. Antennas Propag. USNC/URSI Nat. Radio Sci. Meet., pp. 2437-2438, Jul. 2017.

C44.    G. A. Casula, "A Design Rule to Reduce the Human Body Effect on Antennas for Short Range NF-UHF RFID Systems", 2nd URSI Atlantic Radio Science Meeting (AT-RASC), Gran Canaria, Spain, 2018.

C45.    G. A. Casula, G. Montisci, P. Maxia, "Design of AMC Structures for UHF Applications", XXII Riunione Nazionale di Elettromagnetismo, Cagliari, 2018

C46.    A. Michel, R. Colella, G. A. Casula, P. Nepa, L. Catarinucci, G. Montisci, G. Mazzarella, G. Manara, "Design of Robust Wearable UHF RFID Tags Through The Optimum Positioning of a PIFA Radiating Element on a Compact Ground Plane", XXII Riunione Nazionale di Elettromagnetismo, Cagliari, 2018

C47.    G. A. Casula, " A Quarter Mode SIW Antenna for Short Range Wireless Communications", 2nd URSI Atlantic Radio Science Meeting (AT-RASC), Gran Canaria, Spain, 2018.

C48.    G. A. Casula, G. Mazzarella, "A Numerical Study on the Robustness of Ultrawide Band Wearable Antennas with Respect to the Human Body Proximity", PIERS 2019, Rome, Italy, 17-20 June 2019

C49.    G. A. Casula, G. Mazzarella, G. Montisci, "Improved Design Techniques for High Performance Planar Waveguide Slot Arrays", PIERS 2019, Rome, Italy, 17-20 June 2019

C50.    G. A. Casula, G. Muntoni, G. Montisci, G. Mazzarella, "Design of a Microwave Cavity Resonator for Catalyzing Chemical Reactions Using Artificial Magnetic Conductors", PIERS 2019, Rome, Italy, 17-20 June 2019

C51.    R. Colella, F. Chietera, G. A. Casula, A. Michel, G. Montisci, G. Gatto, P. Nepa, H. Rogier, L. Catarinucci, "Electromagnetic Analysis and Performance Comparison of Fully 3D-printed Antennas", PIERS 2019, Rome, Italy, 17-20 June 2019

C52.    Casula G.A., Colella R., Catarinucci L., Chen Z.N., "A 3D-printed wideband antenna for UHF RFID", 2019 IEEE International Conference on RFID Technology and Applications, RFID-TA 2019, Pisa, Italy, September 2019, Article number 8892159, Pages 384-386.

C53.    Casula G.A., " A numerical study on the robustness of ultrawide band wearable antennas with respect to the human body proximity", 2019 IEEE International Conference on RFID Technology and Applications, RFID-TA 2019, Pisa, Italy, September 2019, Article number 8892104, Pages 227-230.

C54.    R. Colella, Giovanni Andrea Casula, Zhi Ning Chen, L. Catarinucci, G. Mazzarella, "Conformal Circularly-Polarized Shoe-Integrated Antenna Based on Leather Substrate and Conductive Fabric for Bluetooth Low Energy Body-Centric Links", International Workshop on Antenna Technology (iWAT), Bucharest, Romania, February 25-28, 2020

C55.    G. A. Casula, G. Montisci, H. Rogier, G. Muntoni, M. Simone, "A Robust Wearable Textile SIW RFID Antenna", URSI GASS, Rome, Italy, 29 August- 5 September 2020

 

 

 

Indicatori bibliometrici della produzione scientifica complessiva

 

·         Numero di articoli pubblicati su riviste indicizzate nella banca dati SCOPUS: 47

·         Numero di articoli pubblicati nel periodo 2010-2020 su riviste indicizzate nella banca dati SCOPUS: 41

·         H-Index (pubblicazioni indicizzate SCOPUS): 15

·         H-Index nel periodo 2006-2020 (pubblicazioni indicizzate SCOPUS): 15

·         Numero di citazioni della produzione scientifica complessiva (pubblicazioni indicizzate SCOPUS): 643

·         Numero di citazioni della produzione scientifica nel periodo 2006-2020 (pubblicazioni indicizzate SCOPUS): 643.

 

 

PRINCIPALI ATTIVITA' DI RICERCA IN COLLABORAZIONE CON ALTRE STRUTTURE A LIVELLO NAZIONALE ED INTERNAZIONALE

 

·         College of Electronic Science and Engineering, National University of Defense Technology,  Changsha (China), sui seguenti argomenti di ricerca: Valutazione efficiente degli accoppiamenti in  array di slot in  guida d'onda con copertura dielettrica [Pubb. N°29]; Analisi di slot radianti con copertura dielettrica multistrato [Pubb. N°33]; Sintesi di array in guida d'onda con copertura dielettrica multistrato ad elevato guadagno [Pubb. N°45].

 

·         INAF Osservatorio Astronomico di Cagliari, sui seguenti argomenti di ricerca: Analisi, ottimizzazione e caratterizzazione sperimentale di componenti planari in tecnologia a superconduttore; Analisi, ottimizzazione e caratterizzazione sperimentale di componenti planari alle frequenze delle microonde.

 

·         Dipartimento di Elettronica, Informatica e Sistemistica, Università della Calabria, Rende: Progetto di array di slot su guide d'onda integrate [Pubb. N°18, 19, 20].

 

·         Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, Università di Pisa: Analisi della robustezza di Antenne Indossabili rispetto all’accoppiamento col corpo umano, in configurazioni grounded [Pubb. N°65, 67, 69, 74, 78] e ungrounded [Pubb. N°75].

 

·         Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Chimica e dei Materiali, Università degli studi di Cagliari: Reazioni chimiche in ambiente soggetto a radiazioni elettromagnetiche alla frequenza delle microonde [Pubb. N° 23, 26, 31, 37].

 

·         Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica, Università di Lecce: Analisi della robustezza di Antenne Indossabili rispetto all’accoppiamento col corpo umano.

 

 

Partecipazione scientifica a progetti di ricerca, ammessi al finanziamento sulla base di bandi competitivi che prevedano la revisione tra pari

 

·         Titolo: “Modellistica e progetto di antenne e allineamenti in banda K e Q”; Fonte finanziamento: PRIN 1999-2000. Responsabile Scientifico: Prof. Giuseppe Mazzarella. Ruolo ricoperto: partecipante/contrattista. Durata: 24 mesi.

·         Titolo: “Modellistica ed analisi full-wave di una antenna ibrida per terminali utente”; Fonte finanziamento: PRIN 2003-2004. Responsabile Scientifico: Prof. Giuseppe Mazzarella. Ruolo ricoperto: partecipante/contrattista. Durata: 24 mesi.

·         Titolo: “IKNOS gestIone della qualità attraverso Kpi in reti IP di Nuova generazione multiservizio, multidominio e multivendor Orientate alla Standardizzazione”; Finanziato dal MIUR, art. 5 legge 297. 2005-2009. Responsabile Scientifico: Ing. Luigi Atzori. Ruolo ricoperto: partecipante. Durata: 48 mesi.

·         Titolo: “Caratterizzazione elettromagnetica e sistemistica di sensori di campo dielettrici”; Fonte finanziamento: PRIN 2008-2009. Responsabile Scientifico: Prof. Giuseppe Mazzarella. Ruolo ricoperto: partecipante. Durata: 24 mesi.

·         Titolo: “Il campionamento ad altissima risoluzione dell’Universo in banda radio: uno strumento di indagine senza precedenti per la comprensione delle Leggi fondamentali della Natura”; progetto Legge Regionale 7 agosto 2007, n. 7, “Promozione della ricerca scientifica e dell’innovazione tecnologica in Sardegna”. Annualità: 2011. Responsabile Scientifico UniCA: Prof. Giuseppe Mazzarella. Ruolo ricoperto: partecipante. Durata: 36 mesi.

·         Titolo: “Smart Domotic Device Supply: alimentazione intelligente per dispositivi domotici”; Fonte finanziamento: Bando INNOVARE - finanziato con il programma operativo P.O.R. FESR 2007-2013 Regione Sardegna – Asse VI Competitività 6.2.1 a. (Bando 2013). Responsabile Scientifico: Prof. Gianluca Gatto. Ruolo ricoperto: partecipante. Durata: 10 mesi.

·         Titolo: "PROGETTO ONDE CHIARE Sistema Integrato per il Censimento degli Impianti Elettromagnetici" Assessorato all'industria -Regione Sardegna - Determinazione RAS n. 33073 rep. N. 684 del 22/12/2014.  CUP  E68C14000200007 - responsabile Prof. Michele Marchesi. Ruolo ricoperto: partecipante

·         Titolo: "Simulazione e progetto di strutture EBG planari di estensione finita"; Progetto CyberSar, PON 2000-2006. “PON n.746/2 – CYBERSAR”, in quanto incaricato dal settembre 2006 dall’Università di Cagliari di collaborare con il consorzio COSMOLAB (consorzio per il supercalcolo, la modellistica computazionale e la gestione di grandi database che ha la seguente composizione).

·         Titolo: "Skin-Based Technologies and Capabilities for Safe, Autonomous and Interactive Robots ROBOSKIN” (2010). Progetto FP7-ICT-2007-3; responsabile scientifico: Prof. Annalisa Bonfiglio.

·         Titolo: "Hybrid organic/inorganic memory elements for integration of electronic and photonic circuitry HYMEC” (2011). Progetto FP7-NMP-2010-SMALL-4; responsabile scientifico: Prof. Annalisa Bonfiglio.

·         Titolo: "Valutazione e utilizzo della Genetic Programming nel progetto di strutture a radiofrequenza e microonde", Progetti Legge Regionale 7/2007 Progetti di ricerca di base (Bando 2008); responsabile scientifico: Prof. Giuseppe Mazzarella.

 

 

Partecipazione a progetti di ricerca ed esperienze professionali con enti privati

 

·         Titolo: “Studio e ottimizzazione di elementi in guida d'onda, slot e interazioni per antenne slot array” tra Alenia Difesa – unita' Officine Galileo e Dip.  Ing. Elettrica ed Elettronica – Univ. Di Cagliari. 2000-2005.

·         Titolo: “Analisi e sintesi di array planari di slot in guida d’onda rettangolare”, Fonte finanziamento: MBDA Italia SpA, 2004.

·         Titolo: “Studio di sistemi di antenna adattativi per applicazioni Network Radio”, Fonte finanziamento: Marconi Selenia Communications SpA, 2004-2005.

·         Titolo: “Progetto di array di slot per antenne GS7", Fonte finanziamento: Galileo Avionica, 2005-2006.

·         Titolo: “Sintesi di array planari di slot in guida d’onda con copertura dielettrica”, Fonte finanziamento: Galileo Avionica, 2006-2008.

·         Titolo: “SW per la sintesi e analisi di array con fascio sagomato”, Fonte finanziamento: Galileo Avionica, 2007-2008.

 

Partecipazione a comitati editoriali di riviste

 

Revisore per le seguenti riviste: IEEE Transactions on Antennas and Propagation; IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters; IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques; Journal of Electromagnetic Waves and Applications; International Journal of Antennas and Propagation; IET Microwaves, Antennas & Propagation; IEEE Transactions on Industrial Electronics; IET Science, Measurement & Technology; IET Electronics Letters; IEEE Journal of Microelectromechanical Systems; Progress in Electromagnetic Research.

 

Attività nell'ambito di congressi nazionali ed internazionali

 

·         2004: Membro del Comitato Organizzatore della XV RiNEM (Riunione Nazionale di Elettromagnetismo), Cagliari, 13-16 Settembre 2004.

 

·         2016: Membro dell’ International Technical Program Committee della “Special Session on Advances in Computational Methods in Electromagnetics, Antenna Design, and Applications (ACME 2016)”, nell’ambito del Congresso Internazionale “The 2016 International Conference on High Performance Computing & Simulation (HPCS 2016)”, Innsbruck, 18-22 Luglio 2016.

 

·         2018: Membro dell’ International Technical Program Committee del Congresso Internazionale “IEEE MOCAST 2018 – International Conference on Modern Circuits and Systems Technologies”, Thessaloniki, Greece, 7-9 Maggio 2018.

 

·         2018: Membro del Comitato Organizzatore della XXII RiNEM (Riunione Nazionale di Elettromagnetismo), Cagliari, 3-5 Settembre 2018.

 

·         2019: Membro dell’ International Technical Program Committee del Congresso Internazionale “IEEE MOCAST 2019 – International Conference on Modern Circuits and Systems Technologies”, Thessaloniki, Greece, 13-15 Maggio 2019.

 

·         2019: Membro dell’International Technical Program Committee del Congresso Internazionale “2019 IEEE International Conference on RFID Technology and Applications”, RFID-TA 2019, Pisa, Italy, 23-25 September 2019.

 

·         2019: Organizzatore della Special Session dal titolo “Novel Antennas for RFID Applications” nell’ambito del Congresso Internazionale “2019 IEEE International Conference on RFID Technology and Applications”, RFID-TA 2019, Pisa, Italy, 23-25 September 2019.

 

·         2020: Membro dell’International Technical Program Committee del Congresso Internazionale “International Workshop on Antenna Technology (iWAT)”, Bucharest, Romania, February 25-28, 2020.

 

·         2020: Membro dell’International Technical Program Committee del Congresso Internazionale “Splitech 2020, 5th International Conference on Smart and Sustainable Technologies”, Split, Croatia, July, 1-4, 2020.

 

·         2020: Organizzatore della Special Session dal titolo “Advances in RFID technologies for IoT Applications” nell’ambito del Congresso Internazionale “Splitech 2020, 5th International Conference on Smart and Sustainable Technologies”, Split, Croatia, July, 1-4, 2020.

 

·         2020: Membro dell’International Technical Program Committee del Congresso Internazionale “European Microwave Week 2020 (EuMW2020)”, Utrecht, Nederlands, September 13-18, 2020.

 

·         2020: Organizzatore della Special Session dal titolo “Emerging Antenna Technologies for RFID Applications” nell’ambito del Congresso Internazionale “European Microwave Week 2020 (EuMW2020)”, Utrecht, Nederlands, September 13-18, 2020.

 

 

 

 

Partecipazione a società scientifiche nazionali e internazionali

 

·         Membro dell'IEEE.

·         Membro dell'Unità di ricerca dell'Università degli studi di Cagliari per il CNIT (Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni).

·         Membro della SiEM (Società Italiana di Elettromagnetismo)

 

 

 

Questionario e social

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