ITTO20100536A1 - Metodo di realizzazione di una struttura accordabile elettronicamente, e struttura accordabile elettronicamente - Google Patents

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ITTO20100536A1
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IT000536A
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Karunanayake P Esselle
Michael Craig Heimlich
Ladislau Matekovits
Mario Orefice
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Univ Macquarie
Torino Politecnico
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/02Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
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    • H01P3/081Microstriplines
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    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
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Description

“METODO DI REALIZZAZIONE DI UNA STRUTTURA ACCORDABILE ELETTRONICAMENTE, E STRUTTURA ACCORDABILE ELETTRONICAMENTEâ€
La presente invenzione à ̈ relativa ad un metodo di realizzazione di una struttura accordabile elettronicamente (“electronically tunable structure†), e ad una struttura accordabile elettronicamente. In particolare, la presente invenzione si riferisce ad un metodo di realizzazione di una struttura periodica o quasi periodica accordabile elettronicamente.
Come à ̈ noto, sono oggi disponibili numerose strutture accordabili elettronicamente, le quali trovano impiego in numerosi campi di applicazione. In particolare, l’impiego di strutture accordabili elettronicamente risulta diffuso nell’ambito dell’elettromagnetismo, in cui à ̈ noto avvalersi di tali strutture per la realizzazione, ad esempio, di antenne e filtri.
In generale, una struttura accordabile elettronicamente à ̈ formata da una pluralità di celle elementari, formate di materiale metallico e disposte tipicamente secondo geometrie monodimensionali o bidimensionali, sebbene siano note anche strutture accordabili elettronicamente aventi geometria non planare. In particolare, nel caso di strutture accordabili di tipo periodico o quasi periodico, à ̈ comune riferirsi alle celle elementari come alle celle unitarie (“unit cell†).
Ciascuna cella elementare à ̈ configurata per interagire con un campo elettromagnetico in modo elettronicamente controllabile. In dettaglio, ciascuna struttura accordabile elettronicamente comprende, per ciascuna cella elementare, un rispettivo dispositivo di comando, il quale tipicamente à ̈ in grado di variare, in modo discreto o continuo, almeno un valore di una grandezza elettrica, quale ad esempio una frequenza di risonanza, della rispettiva cella elementare. Data un’onda elettromagnetica che si propaga attraverso una cella elementare, la variazione di tale grandezza elettrica della cella elementare comporta una corrispondente variazione dell’impedenza che tale cella elementare rappresenta nei confronti dell’onda elettromagnetica, nonché una corrispondente variazione della costante di propagazione che caratterizza la propagazione dell’onda elettromagnetica attraverso tale cella elementare.
Ad esempio, la domanda di brevetto WO2008/140544 descrive una struttura accordabile elettronicamente avente geometria bidimensionale, ed in cui le celle elementari sono formate da piastre conduttrici (“conducting plate†), tra loro complanari e parallele rispetto ad un piano di massa. Ciascuna piastra conduttrice à ̈ collegata al piano di massa mediante un corrispondente condensatore controllato in tensione, anche noto come “varactor†, il quale à ̈ collegato, oltre che alla stessa piastra conduttrice, ad un’uscita di un corrispondente convertitore analogico digitale (“analog-to-digital converter†, A/D), la quale polarizza il varactor ad una rispettiva tensione di polarizzazione. In pratica, inviando opportuni segnali di ingresso ai convertitori A/D, à ̈ possibile polarizzare i varactor in modo che introducano opportune capacità. In altre parole, inviando opportuni segnali di ingresso ai convertitori A/D, à ̈ possibile modificare le reattanze delle celle elementari. Pertanto, ipotizzando la presenza di un’onda elettromagnetica che incide sulla struttura accordabile elettronicamente, cioà ̈ eccita la struttura accordabile elettronicamente, à ̈ possibile polarizzare i varactor in modo che le celle elementari ad essi collegate introducano opportuni sfasamenti sull’onda elettromagnetica riflessa dalla struttura accordabile elettronicamente. Polarizzando opportunamente i varactor, à ̈ quindi possibile dirigere lungo una direzione desiderata l’onda elettromagnetica riflessa.
Un altro esempio di struttura accordabile elettronicamente à ̈ descritto nella domanda di brevetto US2009/0109121, in cui viene descritto un riflettore accordabile elettronicamente, formato da una schiera di elettrodi collegati a corrispondenti varactor, i quali consentono di modulare gli sfasamenti introdotti dagli elettrodi su un’onda elettromagnetica riflessa dallo stesso riflettore accordabile elettronicamente.
Sono altresì note strutture accordabili elettronicamente eccitabili mediante generazione di onde guidate all’interno delle stesse strutture accordabili elettronicamente, ed in particolare mediante generazione di onde superficiali, come nel caso descritto nel brevetto US7639207.
In generale, le strutture accordabili elettronicamente si basano sulla possibilità di modificare in modo elettronico l’interazione che ciascuna cella elementare ha, localmente, con un generico campo elettromagnetico che eccita la struttura accordabile, ad esempio incidendo sulla struttura accordabile, oppure propagandosi lungo la struttura accordabile. Per tale motivo, le strutture accordabili elettronicamente comprendono dispositivi di comando, quali ad esempio i summenzionati varactor ed i convertitori A/D, i quali, come accennato in precedenza, consentono di variare almeno una grandezza elettrica associata alle celle elementari, in modo discreto o continuo. In pratica, i dispositivi di comando consentono di modificare l’interazione che si verifica tra ciascuna cella elementare ed il campo elettromagnetico eccitante. Detto in altre parole, i dispositivi di comando consentono di impostare, per ciascuna cella elementare, un corrispondente stato, il quale caratterizza l’interazione tra la cella elementare stessa ed il campo elettromagnetico eccitante.
Le strutture accordabili elettronicamente possiedono un’elevata flessibilità di utilizzo, ed infatti trovano largo impiego come antenne, filtri, riflettori accordabili, ecc. Tuttavia, definendo in generale come risposta di una struttura accordabile elettronicamente un qualsiasi indicatore del comportamento elettromagnetico della stessa struttura accordabile elettronicamente, la determinazione delle risposte ottenibili al variare degli stati delle celle elementari, cioà ̈ la caratterizzazione delle strutture accordabili elettronicamente, può risultare difficoltosa. Ad esempio, la risposta di un struttura accordabile elettronicamente può essere alternativamente un diagramma di irradiazione, oppure una funzione di trasferimento, a seconda che la stessa struttura accordabile elettronicamente funga, ad esempio, da antenna oppure da filtro.
In pratica, data ad esempio una risposta obiettivo e la successiva sintesi di corrispondenti sfasamenti che devono essere localmente introdotti sul campo elettromagnetico eccitante per ottenere tale risposta obiettivo, può risultare difficoltoso realizzare una struttura accordabile elettronicamente che sia in grado di introdurre tali sfasamenti, e quindi di fornire effettivamente la risposta obiettivo. In particolare, la realizzazione può risultare difficoltosa nel caso di strutture accordabili elettronicamente formate da un numero elevato di celle elementari. Infatti, la determinazione del numero di celle elementari e dei corrispondenti stati che consentono di introdurre tali sfasamenti, e dunque di ottenere la risposta obiettivo, à ̈ computazionalmente talmente onerosa da risultare praticamente impossibile anche nel caso in cui il numero di celle elementari non sia particolarmente elevato.
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un metodo di realizzazione di una struttura accordabile elettronicamente, il quale risolva almeno in parte gli inconvenienti dell’arte nota.
Secondo la presente invenzione vengono forniti un metodo di realizzazione di una struttura accordabile elettronicamente, una struttura accordabile elettronicamente, un dispositivo elettronico, un’antenna ed un filtro come definiti, rispettivamente, nelle rivendicazioni 1, 9, 14, 16 e 17.
Per una migliore comprensione dell’invenzione, ne vengono ora descritte forme di realizzazione, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la figura 1 mostra una vista prospettica schematica di una prima struttura accordabile elettronicamente;
- la figura 2 mostra una vista prospettica di una porzione della struttura accordabile elettronicamente mostrata in figura 1;
- la figura 3 mostra una vista laterale della porzione mostrata in figura 2;
- le figure 4, 5 e 7 mostrano diagrammi di flusso di operazioni secondo il presente metodo;
- le figure 6a-6c mostrano differenti porzioni di una medesima tabella;
- la figura 8 mostra una sequenza binaria formata da stati di corrispondenti celle elementari; e
- la figura 9 mostra una vista schematica prospettica di una ulteriore struttura accordabile elettronicamente.
Nel seguito si descrive il presente metodo con particolare riferimento, a titolo esemplificativo, alla struttura accordabile elettronicamente 1 mostrata in figura 1, cui nel seguito per brevità ci si riferisce come alla struttura accordabile 1.
In dettaglio, la struttura accordabile 1 comprende un piano di massa 2, un substrato 4 ed una pluralità di elementi di materiale semiconduttore, ai quali ci si riferisce in seguito come ai patch 6. Il substrato 4 si estende al di sopra del piano di massa 2, può essere formato, ad esempio, di arseniuro di gallio (GaAs), ed ha uno spessore H1pari, ad esempio, a 100Î1⁄4m. I patch 6 si estendono al di sopra ed in contatto diretto con il substrato 4, ed hanno geometria sostanzialmente planare (spessore trascurabile) e forma rettangolare; inoltre, i patch 6 sono disposti paralleli al piano di massa 2, sono complanari e sono allineati lungo una direzione principale L.
La struttura accordabile 1 comprende inoltre uno strato superiore 8, formato ad esempio di un materiale dielettrico quale il nitrato di silicio, e una linea di materiale conduttore 10, alla quale ci si riferisce come alla microstriscia (“microstrip†) 10. In dettaglio, lo strato superiore 8 può avere uno spessore H2pari, ad esempio, a 2Î1⁄4m, e si estende al di sopra del substrato 4 e dei patch 6, mentre la microstriscia 10 si estende al di sopra dello strato superiore 8. In particolare, la microstriscia 10 à ̈ parallela alla direzione principale L, dunque à ̈ parallela al piano di massa 2 ed ai patch 6, dai quali à ̈ ohmicamente disaccoppiata.
In dettaglio, assumendo che i patch 6 abbiano spessore infinitesimo ed introducendo un sistema di riferimento ortogonale x,y,x formato da un asse z parallelo alla direzione principale L ed al piano dei patch 6, da un asse x ortogonale all’asse z e parallelo al piano dei patch 6, e da un asse y ortogonale sia all’asse x che all’asse z, la microstriscia 10 à ̈ parallela all’asse z. Inoltre, la microstriscia 10 ha una larghezza, misurata lungo l’asse x, trascurabile rispetto alla larghezza dei patch 6, ed à ̈ disposta in maniera tale per cui, assumendo che essa abbia larghezza infinitesima, la sua proiezione sul piano definito dai patch 6 divide ciascun patch 6 in due parti uguali.
La struttura accordabile 1 comprende inoltre un generatore di onde superficiali 12, indicato schematicamente ed accoppiato alla microstriscia 10, ed una unità di comando 14, la quale, come descritto in seguito, à ̈ collegata ai patch 6.
In maggior dettaglio, la struttura accordabile 1 comprende una pluralità di celle elementari 16, ciascuna delle quali à ̈ formata da un rispettivo patch 6. Inoltre, come mostrato in maggior dettaglio nelle figure 2 e 3, ciascuna cella elementare 16 comprende, oltre al rispettivo patch 6, una prima ed una seconda porzione di collegamento, indicate rispettivamente con 18a e 18b, alle quali ci si riferisce in seguito come al primo ed al secondo pad 18a, 18b. Inoltre, ciascuna cella elementare 16 comprende un primo ed un secondo transistore 20a, 20b (mostrati simbolicamente in figura 2), una linea di comando 22, un primo ed un secondo elemento di collegamento 24a, 24b, ed una prima ed una seconda via 26a, 26b, queste ultime essendo mostrate solo nelle figure 2 e 3.
In dettaglio, data una generica cella elementare 16, il primo ed il secondo pad 18a, 18b hanno una geometria sostanzialmente planare e si estendono al di sopra del substrato 4, dunque sono complanari con il rispettivo patch 6; inoltre, il primo ed il secondo pad 18a, 18b sono disposti in modo speculare rispetto alla proiezione della microstriscia 10 nel piano dei patch 6, e sono collegati al rispettivo patch 6, rispettivamente mediante il primo ed il secondo transistore 20a, 20b della generica cella elementare 16.
Il primo ed il secondo elemento di collegamento 24a, 24b hanno una geometria sostanzialmente planare e si estendono al di sopra del substrato 4, dunque sono complanari con il rispettivo patch 6; inoltre, anche il primo ed il secondo elemento di collegamento 24a, 24b sono disposti in modo speculare rispetto alla proiezione della microstriscia 10 nel piano dei patch 6. Il primo ed il secondo elemento di collegamento 24a, 24b sono inoltre in contatto ohmico rispettivamente con il primo ed il secondo pad 18a, 18b della generica cella elementare 16.
La prima e la seconda via 26a, 26b si estendono all’interno del substrato 4, e sono disposte in modo speculare rispetto alla proiezione della microstriscia 10 nel piano dei patch 6. Inoltre, la prima e la seconda via 26a, 26b sono in contatto ohmico con il piano di massa 2 e, rispettivamente, con il primo ed il secondo elemento di collegamento 24a, 24b.
In maggior dettaglio, il primo ed il secondo transistore 20a, 20b, possono essere transistori ad effetto di campo (“field effect transistor†, FET), e possono essere integrati all’interno del substrato 4. In particolare, un primo terminale di conduzione del primo transistore 20a à ̈ collegato al patch 6; un secondo terminale di conduzione del primo transistore 20a à ̈ collegato al primo pad 18a, ed il terminale di gate del primo transistore 20a à ̈ collegato alla linea di comando 22 della generica cella elementare 16. Un primo terminale di conduzione del secondo transistore 20b à ̈ collegato al patch 6; un secondo terminale di conduzione del secondo transistore 20b à ̈ collegato al secondo pad 18b, ed il terminale di gate del secondo transistore 20b à ̈ collegato alla linea di comando 22.
In dettaglio, la linea di comando 22 à ̈ formata di materiale conduttore e si estende al di sopra del substrato 4, perpendicolarmente rispetto alla direzione principale L. Inoltre, la linea di comando 22 definisce una prima ed una seconda piazzola 28a, 28b, le quali sono rispettivamente collegate ai terminali di gate del primo e del secondo transistore 20a, 20b. Ancora, la linea di comando 22 à ̈ collegata all’unità di comando 14.
Operativamente, l’unità di comando 14 può fornire un segnale di comando sulla linea di comando 22 della generica cella elementare 16. A tal fine, l’unità di comando 14 può applicare alla linea di comando 22 una tensione di polarizzazione, la quale viene dunque applicata ai terminali di gate del primo e del secondo transistore 20a, 20b. In pratica, variando la tensione di polarizzazione, l’unità di comando 14 può portare il primo ed il secondo transistore 20a, 20b alternativamente in interdizione o in conduzione, in modo di per sé noto. In particolare, quando il primo ed il secondo transistore 20a, 20b sono in conduzione, il patch 6 della generica cella elementare 16 à ̈ elettricamente collegato al piano di massa 2, mentre, quando il primo ed il secondo transistore 20a, 20b sono in interdizione, il patch 6 risulta flottante (“floating†).
Ancora da un punto di vista operativo, il generatore di onde superficiali 12 à ̈ in grado di eccitare una o più onde superficiali, le quali si propagano lungo la struttura accordabile 1, ed in particolare all’interfaccia tra il substrato 4 e lo strato superiore 8, oppure all’interfaccia tra lo strato superiore 8 e l’aria sovrastante la struttura accordabile 1; in pratica, tali onde superficiali sono modi della struttura accordabile 1. Tali onde superficiali sperimentano variazioni locali delle rispettive costanti di propagazione, dovute alla presenza dei patch 6. Inoltre, tali variazioni locali sono differenti a seconda che i patch 6 siano flottanti, oppure connessi al piano di massa 2.
In maggior dettaglio, il generatore di onde superficiali 12 può essere realizzato in modo di per sé noto. Ad esempio, il generatore di onde superficiali 12 può essere formato da un cosiddetto lanciatore di onde superficiali (“surface-wave launcher†, SWL), eventualmente accoppiato ad una lente planare reticolare di materiale metallico (“planar metallic grating lens†), come descritto ad esempio in “Planar Surface-Wave Sources and metallic Grating Lenses for Controlled Guided-Wave Propagation†, di S. Podilchak, A. Freundorfer e Y. Antar, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol.8, 2009. In ogni caso, à ̈ comunque possibile eccitare onde superficiali all’interno della struttura accordabile 1 in modo differente da quanto descritto, ad esempio mediante incidenza sulla struttura accordabile 1 di un’onda elettromagnetica incidente; ciò può avvenire, ad esempio, nel caso in cui la struttura accordabile 1 sia pensata per essere impiegata come riflettore, nel qual caso il generatore di onde superficiali 12 può essere assente. Nel seguito si descrive comunque il presente metodo con particolare riferimento ad impieghi della struttura accordabile 1 come antenna o filtro, dunque assumendo che il generatore di onde superficiali 12 sia effettivamente presente.
Operativamente, l’unità di comando 14 à ̈ in grado di variare in modo indipendente gli stati di ciascuna cella elementare 16, mediante invio di rispettivi segnali di comando sulle rispettive linee di comando 22. In pratica, considerata una cella elementare 16, lo stato di tale cella elementare 16 à ̈ indicativo del fatto che il patch 6 di tale cella elementare 16 sia collegato al piano di massa 2 oppure sia flottante. Perciò, lo stato à ̈ indicativo del valore assunto da una grandezza elettrica associata alla cella elementare 16 considerata; in particolare, lo stato à ̈ indicativo di una frequenza di risonanza della cella elementare 16 considerata. Variazioni di stato corrispondono infatti a variazioni della forma geometrica della cella elementare 16 considerata, e di conseguenza a variazioni della frequenza di risonanza della cella elementare 16 considerata. Di conseguenza, una variazione dello stato della cella elementare 16 considerata comporta a sua volta una variazione di grandezze elettriche che caratterizzano l’interazione tra la cella elementare 16 considerata e almeno un’onda superficiale che attraversa la stessa cella elementare 16 considerata. Ad esempio, stati differenti sono associati a differenti impedenze introdotte dalla cella elementare 16 considerata nei confronti di almeno un’onda superficiale che si propaga lungo la struttura accordabile 1 in corrispondenza del patch 6 della cella elementare 16 considerata, oppure a differenti costanti di propagazione che caratterizzano la propagazione di almeno un’onda superficiale che si propaga lungo la struttura accordabile 1, in corrispondenza del patch 6 della cella elementare 16 considerata.
Detto in altre parole, l’unità di comando 14 può controllare la fase localmente assunta da una generica onda superficiale lanciata del generatore di onde superficiali 12 e propagantesi lungo la struttura accordabile 1.
Inoltre, assumendo che la struttura accordabile 1 sia formata da N celle elementari 16, ed indicando lo stato di ciascuna cella elementare 16 alternativamente con “0†o “1†a seconda che il rispettivo patch 6 sia collegato al piano di massa 2 oppure sia flottante, la struttura accordabile 1 ammette 2^N differenti configurazioni elettromagnetiche. In linea di principio, ciascuna configurazione elettromagnetica della struttura accordabile 1 può corrispondere ad una differente risposta della struttura accordabile 1. Inoltre, à ̈ possibile esprimere complessivamente gli stati delle N celle elementari 16 della struttura accordabile 1, e quindi le configurazioni elettromagnetiche della struttura accordabile 1, in termini di sequenze binarie di N bit.
Secondo il presente metodo, al fine di caratterizzare la struttura accordabile 1, à ̈ possibile caratterizzare celle unitarie, cioà ̈ porzioni della struttura accordabile 1, ciascuna delle quali à ̈ formata da un corrispondente numero Midi celle elementari adiacenti, con Mi<N.
In maggior dettaglio, come mostrato in figura 4, à ̈ possibile determinare (blocco 40) un numero NCdi celle unitarie, ciascuna delle quali à ̈ formata da un differente numero Midi celle elementari tra loro adiacenti, al quale ci si riferisce in seguito come alla lunghezza Midella cella unitaria. Ad esempio, à ̈ possibile determinare NCcelle unitarie, aventi lunghezze Mirispettivamente pari a 1, 2, …, NC.
Successivamente, per ciascuna cella unitaria determinata, si determina (blocco 42) un corrispondente numero Iidi configurazioni di stato indipendenti.
In dettaglio, data una cella unitaria di lunghezza Mi, si determinano, tra le 2^Mipossibili configurazioni di stato, cioà ̈ tra le 2^Mipossibili successioni di stati formate dagli Mistati relativi alle celle elementari che formano la data cella unitaria, le Iidi configurazioni di stato che, ripetute in modo periodico, generano una sequenza periodica di stati indipendente, cioà ̈ una sequenza periodica di stati non ottenibile mediante ripetizione periodica di altre configurazioni di stato.
Ad esempio, la determinazione delle configurazioni di stato indipendenti può avvenire mediante esecuzione delle operazioni mostrate in figura 5.
In particolare, previa assunzione di un vettore formato ad esempio da 2*NCelementi, Ã ̈ possibile selezionare (blocco 50) singolarmente le celle unitarie determinate mediante le operazioni di cui al blocco 40, partendo dalla cella unitaria con lunghezza Mipari ad uno e terminando con la cella unitaria avente lunghezza Mipari a NC.
In seguito, per ciascuna cella unitaria selezionata, si selezionano singolarmente (blocco 52) le corrispondenti 2^Mipossibili configurazioni di stato, e successivamente, per ciascuna configurazione di stato selezionata, si impostano (blocco 54) i 2*NCelementi del vettore in modo da ripetere periodicamente la configurazione di stato selezionata. In pratica, si impostano i primi Mielementi del vettore in modo che contengano rispettivamente gli stati della configurazione di stato selezionata; successivamente si impostano i secondi Mielementi in modo che a loro volta contengano rispettivamente gli stati della configurazione di stato selezionata, e così via, fino ad esaurimento dei 2*NCelementi del vettore. Nel caso in cui 2*NCnon sia multiplo della lunghezza Midella cella unitaria selezionata, l’ultima ripetizione della configurazione di stato selezionata à ̈ parziale.
Successivamente, si determina (blocco 56) se la sequenza periodica di stati definita dal contenuto dei 2*NCelementi del vettore à ̈ equivalente ad una sequenza periodica di stati definita in precedenza. In particolare, date una prima ed una seconda sequenza periodica di stati, esse sono equivalenti se esse sono uguali, eventualmente a meno di uno sfasamento degli stati. In particolare, la prima e la seconda sequenza periodica di stati sono equivalenti se la seconda sequenza periodica di stati può essere ottenuta sfasando di un numero z di stati (con z numero intero positivo o nullo) la prima sequenza periodica di stati, cioà ̈ mediante una permutazione circolare della prima sequenza periodica. In altre parole, impiegando un indice i per indicare gli stati della prima sequenza periodica di stati (con 0≤i≤N-1), la prima e la seconda sequenza di stati sono equivalenti se la seconda sequenza periodica di stati può essere ottenuta a partire dalla prima sequenza periodica di stati, traslando gli stati della prima sequenza periodica in modo che lo stato i sia pari allo stato (i-z) modulo N, con 0≤i≤N-1.
Nel caso in cui la sequenza periodica di stati definita dal contenuto dei 2*NCelementi del vettore non sia equivalente a nessuna sequenza periodica di stati definita in precedenza (uscita NO del blocco 56), la configurazione di stato à ̈ indipendente (blocco 58). Viceversa, nel caso in cui la sequenza periodica di stati definita dal contenuto dei 2*NCelementi del vettore sia equivalente ad almeno una sequenza periodica di stati definita in precedenza (uscita SI del blocco 56), la configurazione di stato selezionata non à ̈ indipendente (blocco 60).
Un esempio delle operazioni descritte à ̈ mostrato nelle figure 6a-6c, in cui si riportano porzioni di una medesima tabella relativa a sei celle unitarie (NC=6), aventi lunghezze Micomprese tra uno e sei. Per ciascuna cella unitaria, sono riportati 2^Minumeri progressivi, indicativi di corrispondenti possibili configurazioni di stato; inoltre, per ciascuna configurazione di stato considerata, sono riportati:
- una prima stringa di Mibit, che identifica la configurazione di stato considerata;
- una seconda stringa di dodici bit, che rappresenta gli N elementi del vettore, come impostati in seguito alla selezione della configurazione di stato considerata;
- un’eventuale prima indicazione di equivalenza, che identifica una o più differenti configurazioni di stato che sono equivalenti alla configurazione di stato considerata, e che hanno lunghezze diverse dalla lunghezza della configurazione di stato considerata; e
- un’eventuale seconda indicazione di equivalenza, che identifica una o più differenti configurazioni di stato che risultano equivalenti alla configurazione di stato considerata, e che hanno la stessa lunghezza della configurazione di stato considerata, oppure che identifica una condizione di uniformità, nel caso in cui tutti gli N elementi del vettore siano uguali.
Infine, per ogni cella unitaria à ̈ riportato il corrispondente numero Iidi configurazioni di stato indipendenti, nonché le stesse configurazioni di stato indipendenti, rappresentate dalle corrispondenti prime stringhe.
In pratica, ciascuna cella unitaria può essere associata ad un rispettivo numero Iidi configurazioni di stato indipendenti. Inoltre, le operazioni descritte consentono di determinare le configurazioni di stato indipendenti complessivamente associate alle Nccelle unitarie precedentemente determinate, sommando le Iidi configurazioni di stato indipendenti determinate per ciascuna cella unitaria. Ad esempio, relativamente al caso mostrato nelle figure 6a-6c, in totale si hanno ventiquattro configurazioni di stato indipendenti.
Nuovamente con riferimento alla figura 4, dopo avere determinato le configurazioni di stato indipendenti complessivamente associate alle Nccelle unitarie precedentemente determinate, si caratterizza (blocco 44) ciascuna configurazione di stato indipendente.
In dettaglio, riferendosi ad una cella unitaria le cui celle elementari hanno stati che corrispondono ad una configurazione di stato indipendente come ad una cella sagomata (“patterned cell†), per ciascuna configurazione di stato indipendente si determina una corrispondente risposta elettromagnetica, cioà ̈ una risposta elettromagnetica della corrispondente cella sagomata. Ad esempio, per ciascuna configurazione di stato indipendente, si determina il diagramma di dispersione e/o la matrice di scattering e/o la funzione di trasferimento e/o il diagramma di irradiazione della corrispondente cella sagomata.
In pratica, nel presente documento ci si riferisce ad una cella unitaria per indicare un insieme di celle elementari adiacenti (non necessariamente appartenenti alla struttura accordabile 1), indipendentemente dagli stati di tali celle elementari, e ad una cella sagomata per indicare una cella unitaria (non necessariamente appartenente alla struttura accordabile 1) le cui celle elementari hanno determinati stati; in altre parole, un riferimento ad una cella sagomata sottointende un riferimento ad una corrispondente configurazione di stato indipendente. Pertanto, nel seguito ci si riferisce alle celle sagomate anche mediante identificazione della corrispondente configurazione di stato indipendente, e dunque mediante impiego di una corrispondente stringa binaria. Inoltre, nel seguito si assume, senza perdita di generalità, che per ciascuna configurazione di stato indipendente si determini un corrispondente diagramma di dispersione, cioà ̈ un diagramma che fornisce, per ciascuna onda superficiale e per ciascun valore di frequenza, lo sfasamento presente tra l’ingresso e l’uscita della corrispondente cella sagomata. Inoltre, per ciascuna onda superficiale e per ciascuna frequenza considerata, il diagramma di dispersione consente di determinare, in modo di per sé noto, se alla frequenza considerata l’onda superficiale à ̈ guidata, oppure se irradia. Ancora, essendo note le dimensioni geometriche della corrispondente cella sagomata, ed in particolare essendo nota una lunghezza Len misurata lungo la direzione principale L, à ̈ possibile determinare, a partire dagli sfasamenti, i valori delle costanti di propagazione con cui le onde superficiali si propagano attraverso la corrispondente cella sagomata.
La determinazione di ciascun diagramma di dispersione viene effettuata in modo di per sé noto, ad esempio mediante impiego di tecniche di elaborazione numerica, e nell’ipotesi che la corrispondente cella sagomata appartenga ad una struttura periodica infinitamente estesa, non accordabile ed ottenibile mediante ripetizione periodica della stessa corrispondente cella sagomata. In particolare, la determinazione dei diagrammi di dispersione viene effettuata mediante determinazione dei modi propri delle corrispondenti celle sagomate, ed imposizione di condizioni al contorno periodiche (“periodic boundary conditions†).
In pratica, se l’unità di comando 14 controlla, mediante rispettivi segnali di comando, i primi ed i secondi transistori 20a, 20b delle celle elementari 16 in modo tale per cui la struttura accordabile 1 risulta formata da uno o più gruppi di celle sagomate, ciascun gruppo essendo formato da un rispettivo numero di celle sagomate identiche, à ̈ lecito assumere che i diagrammi di dispersione precedentemente determinati modellino in modo fedele il comportamento delle celle sagomate. In altre parole, data una cella sagomata appartenente ad un dato gruppo di celle sagomate della struttura accordabile 1, il corrispondente diagramma di dispersione, determinato assumendo che la data cella sagomata appartenesse ad una struttura periodica infinitamente estesa, può essere considerato una stima dalla risposta che la data cella sagomata effettivamente fornisce quando inserita all’interno della struttura accordabile 1. Tale stima à ̈ tanto più affidabile quanto maggiore à ̈ il numero di celle sagomate che formano il gruppo cui appartiene la data cella sagomata; in particolare, se tale gruppo risulta formato da tre o più celle sagomate, à ̈ lecito equiparare tale stima alla risposta effettivamente fornita dalla data cella sagomata quando inserita all’interno della struttura accordabile 1.
Ciò premesso, con riferimento ad una cella sagomata appartenente alla struttura accordabile 1, il corrispondente diagramma di dispersione fornisce gli sfasamenti introdotti sulle onde superficiali della struttura accordabile 1 da tale cella sagomata, al variare della frequenza delle stesse onde superficiali. Nella fattispecie, assumendo una generica onda superficiale propagantesi lungo struttura accordabile 1, il diagramma di dispersione fornisce la differenza di fase presente tra la fase della generica onda superficiale all’uscita ed all’ingresso di tale cella sagomata.
Sulla base di quanto scritto, ne consegue che, se l’unità di comando 14 controlla, mediante rispettivi segnali di comando, i primi ed i secondi transistori 20a, 20b delle celle elementari 16 in modo tale per cui la struttura accordabile 1 risulta formata da uno o più gruppi di celle sagomate, à ̈ possibile determinare la risposta della struttura accordabile 1 in funzione delle risposte delle singole celle sagomate.
Operativamente, qualora si voglia realizzare, a partire dalla struttura accordabile 1, una struttura accordabile obiettivo, cioà ̈ una struttura accordabile avente una data risposta elettromagnetica, à ̈ possibile eseguire le operazioni mostrate in figura 7.
Per semplicità, le operazioni mostrate in figura 7 sono descritte nell’ipotesi che i diagrammi di dispersione relativi alle configurazioni di stato indipendenti si riferiscano ad una medesima onda superficiale, sebbene in realtà ciascuno di essi si riferisca, in linea di principio, ad un numero arbitrario di onde superficiali. Inoltre, senza perdita di generalità, le operazioni mostrate in figura 7 sono relative al caso in cui la struttura accordabile obiettivo assolva la funzione di un’antenna, la quale presenta, ad una frequenza operativa f0, un diagramma di irradiazione obiettivo, cioà ̈ una risposta obiettivo. Pertanto, si assume, senza perdita di generalità, che i diagrammi di dispersione relativi alle configurazioni di stato indipendenti si riferiscano ad una medesima onda superficiale, la quale alla frequenza operativa f0non à ̈ guidata, bensì irradia.
In dettaglio, si determina (blocco 70) il diagramma di irradiazione obiettivo, e successivamente si determinano (blocco 72), a partire dal diagramma di irradiazione obiettivo, una pluralità sfasamenti locali Δφi, ciascuno dei quali à ̈ associato ad una corrispondente coordinata spaziale. Come à ̈ noto, gli sfasamenti locali Δφisono gli sfasamenti che un generico segnale eccitante deve assumere, in corrispondenza di punti definiti dalle corrispondenti coordinate spaziali, per ottenere il diagramma di irradiazione obiettivo. Le operazioni di cui al blocco 72 sono anche note come operazioni di sintesi di una antenna.
Successivamente, per ciascuna delle configurazioni di stato indipendenti, e quindi per ciascuna cella sagomata, si determina (blocco 74) un corrispondente sfasamento effettivo Δφe, in funzione del corrispondente diagramma di dispersione e della frequenza operativa f0.
In seguito, per ciascuno sfasamento locale Δφi, si determina (blocco 76) un corrispondente insieme di gruppi di celle sagomate, sulla base degli sfasamenti effettivi Δφee di un rispettivo vincolo di numero. In dettaglio, un vincolo di numero indica che il corrispondente insieme di gruppi di celle sagomate non può essere formato da gruppi di celle sagomate formati da meno di un numero Nthdi celle sagomate.
In maggior dettaglio, le operazioni di cui al blocco 76 prevedono di determinare un insieme di gruppi di celle sagomate formato da celle elementari e tale per cui i) ciascun gruppo à ̈ formato da almeno Nthcelle sagomate identiche e ii) le celle sagomate complessivamente presenti in tale insieme di gruppi di celle sagomate introducono, alla frequenza operativa f0, uno sfasamento effettivo complessivo Δφecquanto più prossimo possibile allo sfasamento locale Δφi. Al crescere del numero Ncdi celle unitarie, e dunque al crescere del numero di celle sagomate, si ha a disposizione un numero maggiore di sfasamenti effettivi Δφe, in maniera tale per cui à ̈ possibile determinare insiemi di gruppi di celle sagomate i cui sfasamenti effettivi complessivi Δφecapprossimano sempre meglio i corrispondenti sfasamenti locali Δφi.
Ad esempio, con riferimento ad un generico sfasamento locale Δφi1ed al caso in cui Nthsia pari a due, ed assumendo che la cella sagomata “001†introduca un corrispondente sfasamento effettivo Δφe1pari a Δφi1/12, e che la cella sagomata “0111†introduca un corrispondente sfasamento effettivo Δφe2pari a Δφi1/4, le operazioni di cui al blocco 76 possono condurre alla situazione mostrata in figura 8, in cui i bit “0†e “1†indicano in modo simbolico corrispondenti celle elementari, comandate in modo che i rispettivi patch siano alternativamente collegati al piano di massa (bit “0†) oppure flottanti (bit “1†).
In dettaglio, l’insieme di gruppi di celle sagomate relativo allo sfasamento locale Δφi1, indicato con S1, à ̈ formato da un primo e da un secondo gruppo, indicati rispettivamente con G1e G2.
Il primo gruppo G1à ̈ formato a sua volta da tre celle sagomate “001†uguali, ciascuna delle quali à ̈ formata da una prima, una seconda ed una terza cella elementare. La prima, la seconda e la terza cella elementare comprendono rispettivamente un primo, un secondo ed un terzo patch; inoltre il primo ed il secondo patch sono collegati al piano di massa, mentre il terzo patch à ̈ flottante. Il secondo gruppo G2à ̈ formato invece da due celle sagomate “0111†uguali, ciascuna delle quali à ̈ formata da una quarta, una quinta, una sesta ed una settima cella elementare. La quarta, la quinta, la sesta e la settima cella elementare comprendono rispettivamente un quarto, un quinto, un sesto ed un settimo patch. Inoltre, il quarto patch à ̈ collegato al piano massa, mentre il quinto, il sesto ed il settimo patch sono flottanti.
Successivamente, l’unità di comando 14 trasmette (blocco 78) ai primi ed ai secondi transistori 20a, 20b delle celle elementari 16 segnali di comando tali per cui per cui la struttura accordabile 1 risulta formata dagli insiemi di gruppi di celle sagomate che corrispondono agli sfasamenti locali Δφi.
Ad esempio, assumendo che l’unità di comando 14 controlli i primi ed i secondi transistori 20a, 20b delle celle elementari 16 della struttura accordabile 1 mediante segnali di comando di tipo digitale, à ̈ possibile rappresentare l’insieme degli N segnali di comando mediante una stringa di comando formata da N bit. Pertanto, con riferimento ancora alla figura 8, una possibile stringa di comando, relativa ad una porzione di struttura accordabile 1, à ̈ data da 001 001 001 0111 0111. In tal modo, la stessa struttura accordabile 1 risulta essere formata, tra l’altro, dall’insieme S1di gruppi di celle sagomate precedentemente determinato.
Quando il generatore di onde superficiali 12 eccita (blocco 80) l’onda superficiale alla frequenza operativa f0, la struttura accordabile 1 funziona pertanto da antenna, e presenta un diagramma di irradiazione che approssima il diagramma di irradiazione obiettivo.
A livello terminologico, nel caso in cui i segnali di comando siano tali per cui la struttura accordabile 1 risulta formata da celle sagomate tutte identiche tra loro, la struttura accordabile 1 Ã ̈ detta essere di tipo periodico, altrimenti la struttura accordabile 1 Ã ̈ detta essere di tipo quasi periodico.
Come illustrato in figura 9, à ̈ comunque possibile che le celle elementari 16 della struttura accordabile 1 non siano disposte allineate, bensì siano disposte in modo da formare una matrice planare di dimensioni KxNk, con K≥2 (nell’esempio mostrato in figura 9, si ha K=3). In tal caso, la struttura accordabile 1 comprende K microstrisce, indicate con 10; inoltre, a ciascuna microstriscia 10 à ̈ associato un numero Nkdi celle elementari, indicate ancora con 16 e disposte al di sotto della rispettiva microstriscia 10. L’unità di comando 14 può dunque inviare segnali di comando tali per cui, data una generica microstriscia 10, le Nkcelle elementari 16 associate alla generica microstriscia 10 definiscono celle sagomate che corrispondono a rispettive configurazioni di stato indipendenti. Come descritto in precedenza, data una medesima microstriscia 10, le celle sagomate ad essa associate possono essere differenti; inoltre, le celle sagomate relative ad una prima microstriscia possono essere differenti dalle celle sagomate relative ad una seconda microstriscia, eventualmente adiacente alla prima microstriscia.
I vantaggi che il presente metodo consente di ottenere emergono chiaramente dalla discussione precedente. In particolare, il presente metodo consente di realizzare strutture accordabili che hanno una predeterminata risposta elettromagnetica, sulla base di un numero ridotto di celle sagomate, precedentemente caratterizzate e disposte in modo periodico o quasi periodico. Dal momento che le celle sagomate sono formate, a loro volta, da un numero ridotto di celle elementari, la loro caratterizzazione può essere effettuata in tempi non eccessivamente lunghi.
Risulta infine evidente che al presente metodo ed alla struttura accordabile 1 possono essere apportate modifiche e varianti, senza uscire dall’ambito della presente invenzione.
Ad esempio, come precedentemente accennato, la struttura accordabile 1 può fungere da filtro invece che da antenna; ancora, la struttura accordabile 1 può fungere da linea di ritardo (“delay line†) o da superficie ad alta impedenza. In particolare, nel caso in cui la struttura accordabile 1 funga da filtro, à ̈ possibile determinare i diagrammi di dispersione con particolare riferimento al cosiddetto modo trasverso elettromagnetico (“transverse electromagnetic mode†, TEM), il quale, come à ̈ noto, non può irradiare ed ha frequenza di taglio nulla. Viceversa, e nuovamente con riferimento al caso in cui la struttura accordabile 1 funga da antenna, à ̈ possibile ignorare il modo TEM e determinare i diagrammi di dispersione relativamente ai soli modi di ordine superiore, i quali possono, per determinate frequenze, irradiare.
E’ altresì possibile che la struttura accordabile 1 sia differente da quanto descritto. Ad esempio, la microstriscia 10 può essere assente, nel qual caso la struttura accordabile 1 non ammetterà il modo TEM. Inoltre, à ̈ possibile che le celle elementari 16 siano differenti da quanto descritto; similmente, à ̈ possibile che ciascuna cella elementare 16 interagisca con il campo elettromagnetico eccitante in una modalità che à ̈ esprimibile in termini di uno stato non binario. Ad esempio, gli stati possono essere espressi sotto forma di numeri interi; eventualmente, gli stati possono anche essere di tipo continuo, e dunque essere espressi in termini di numeri reali.
Ancora, relativamente ai vincoli di numero, à ̈ possibile che differenti configurazioni di stato indipendenti siano associate a vincoli di numero differenti Infine, con particolare riferimento alle operazioni mostrate in figura 7, dal momento che gli insiemi di gruppi di celle sagomate hanno un ingombro (dipendente dalle dimensioni e dalla spaziatura delle celle elementari) non sempre trascurabile, in modo di per sé noto à ̈ possibile applicare agli sfasamenti locali Δφidei fattori di correzione, ed eseguire le operazioni di cui al blocco 76 sugli sfasamenti locali così ottenuti.
Il lavoro che ha condotto alla presente domanda di brevetto à ̈ stato finanziato dal settimo programma quadro della Comunità Europea ([FP7/2007-2013]) nell’ambito dell’accordo di sovvenzione n°PIOF-GA-2008-221403.

Claims (17)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo di realizzazione di una struttura accordabile elettronicamente, detta struttura accordabile elettronicamente comprendendo: - una pluralità di celle elementari (16), dette celle elementari essendo configurate per interagire con un medesimo campo elettromagnetico; - un’unità di comando (14) ed una pluralità di dispositivi elettronici di comando (18a, 18b, 20a, 20b, 22, 24a, 24b, 26a, 26b, 28a, 28b), ciascun dispositivo elettronico di comando essendo collegato a detta unità di comando e ad una rispettiva cella elementare, detta unità di comando essendo configurata per fornire a ciascun dispositivo elettronico di comando un corrispondente segnale di comando, ciascun dispositivo elettronico di comando essendo comandabile mediante il rispettivo segnale di comando in modo da variare uno stato della corrispondente cella elementare, detto stato essendo associato ad una caratteristica elettrica della corrispondente cella elementare; caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di: - trasmettere (78) a detti dispositivi elettronici di comando, da parte di detta unità di comando, segnali di comando tali da definire almeno un gruppo (G1,G2) di celle sagomate identiche, ciascuna cella sagomata essendo formata da un rispettivo numero (Mi) di celle elementari adiacenti, i cui stati definiscono una rispettiva configurazione di stato predefinita, in modo tale che gli stati delle celle elementari di detto almeno un gruppo definiscano una sequenza periodica di stati.
  2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui a detta configurazione di stato predefinita à ̈ associata una risposta elettromagnetica caratterizzata della corrispondente cella sagomata.
  3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente inoltre le fasi di: - determinare (42) una pluralità di configurazioni di stato predefinite, relative a corrispondenti celle sagomate; e - caratterizzare ciascuna configurazione di stato predefinita determinando una risposta elettromagnetica della corrispondente cella sagomata.
  4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui dette configurazioni di stato predefinite sono tra loro indipendenti, ciascuna configurazione di stato predefinita essendo formata da una successione di stati tale per cui la ripetizione periodica di detta successione di stati genera una sequenza periodica di stati non ottenibile mediante permutazione circolare di sequenze periodiche ottenute mediante ripetizione periodica di differenti successioni di stati.
  5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui detta fase di caratterizzare comprende stimare detta risposta elettromagnetica nell’ipotesi che detta corrispondente cella sagomata faccia parte di una struttura periodica infinitamente estesa.
  6. 6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3-5, comprendente inoltre le fasi di: - determinare (72) una pluralità di sfasamenti locali (Δφi), in funzione di una risposta elettromagnetica obiettivo relativa a detta pluralità di celle elementari (16) e ad una frequenza operativa (f0); - determinare (74), per ciascuna configurazione di stato predefinita, un corrispondente sfasamento effettivo (Δφe), sulla base della risposta elettromagnetica della corrispondente cella sagomata e della frequenza operativa (f0); - determinare (76), per ciascuno sfasamento locale, un corrispondente insieme (S1) di gruppi di celle sagomate, in funzione degli sfasamenti effettivi determinati; e in cui detta fase di trasmettere (78) segnali di comando comprende trasmettere segnali di comando tali da definire, in detta pluralità di celle elementari (16), detti insiemi di gruppi di celle sagomate determinati.
  7. 7. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta struttura accordabile elettronicamente comprende un piano di massa (2), ed in cui ciascuna cella elementare (16) comprende un rispettivo patch (6) di materiale conduttore; ciascuno di detti dispositivi elettronici di comando (18a, 18b, 20a, 20b, 22, 24a, 24b, 26a, 26b, 28a, 28b) essendo configurato per variare lo stato della corrispondente cella elementare tra un primo stato (“0†), in cui il patch di detta corrispondente cella elementare à ̈ collegato elettricamente al piano di massa, ed un secondo stato (“1†), in cui il patch di detta corrispondente cella elementare à ̈ flottante rispetto al piano di massa.
  8. 8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre la fase di: - eccitare (80) detta pluralità di celle elementari (16) mediante detto medesimo segnale elettromagnetico.
  9. 9. Struttura accordabile elettronicamente comprendente: - una pluralità di celle elementari (16) di materiale conduttore configurate per interagire con un medesimo campo elettromagnetico; - una unità di comando (14) ed una pluralità di dispositivi elettronici di comando (18a, 18b, 20a, 20b, 22, 24a, 24b, 26a, 26b, 28a, 28b), ciascun dispositivo elettronico di comando essendo collegato a detta unità di comando e ad una rispettiva cella elementare, detta unità di comando essendo configurata per fornire a ciascun dispositivo elettronico di comando un corrispondente segnale di comando, ciascun dispositivo elettronico di comando essendo comandabile mediante il rispettivo segnale di comando in modo da variare uno stato della corrispondente cella elementare, detto stato essendo associato ad una caratteristica elettrica della corrispondente cella elementare; caratterizzata dal fatto che detta unità di comando à ̈ configurata per trasmettere (78) a detti dispositivi elettronici di comando segnali di comando tali da definire almeno un gruppo (G1,G2) di celle sagomate identiche, ciascuna cella sagomata essendo formata da un rispettivo numero di celle elementari adiacenti, i cui stati definiscono una rispettiva configurazione di stato tra una pluralità di configurazioni di stato predefinite, in modo tale che gli stati delle celle elementari di detto almeno un gruppo definiscano una sequenza di stati periodica.
  10. 10. Struttura accordabile elettronicamente secondo la rivendicazione 9, in cui a ciascuna di dette configurazioni di stato predefinite à ̈ associata una risposta elettromagnetica caratterizzata della corrispondente cella sagomata.
  11. 11. Struttura accordabile elettronicamente secondo la rivendicazione 10, in cui dette configurazioni di stato predefinite sono tra loro indipendenti, ciascuna configurazione di stato predefinita essendo formata da una successione di stati tale per cui la ripetizione periodica di detta successione di stati genera una sequenza periodica di stati non ottenibile mediante permutazione circolare di sequenze periodiche ottenute mediante ripetizione periodica di differenti successioni di stati.
  12. 12. Struttura accordabile elettronicamente secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui la risposta elettromagnetica di ciascuna di dette configurazioni di stato predefinite definisce un corrispondente sfasamento effettivo (Δφe) relativo ad una frequenza operativa (f0); ed in cui detta unità di comando à ̈ configurata per trasmettere (78) a detti dispositivi elettronici di comando segnali di comando tali da definire insiemi (S1) di gruppi (G1,G2) di celle sagomate identiche, detti insiemi (S1) di gruppi (G1,G2) di celle sagomate identiche essendo atti a generare, a detta frequenza operativa (f0), rispettivi sfasamenti locali (Δφi), così che, in uso, detta pluralità di celle elementari (16) generi, a detta frequenza operativa (f0), una risposta elettromagnetica obiettivo.
  13. 13. Struttura accordabile elettronicamente secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 9-12, comprendente inoltre un piano di massa (2), e in cui ciascuna cella elementare (16) comprende un rispettivo patch (6) di materiale conduttore; ciascuno di detti dispositivi elettronici di comando (18a, 18b, 20a, 20b, 22, 24a, 24b, 26a, 26b, 28a, 28b, 20a, 20b) essendo configurato per variare lo stato della corrispondente cella elementare tra un primo stato (“0†), in cui il patch di detta corrispondente cella elementare à ̈ collegato elettricamente al piano di massa, ed un secondo stato (“1†), in cui il patch di detta corrispondente cella elementare à ̈ flottante rispetto al piano di massa.
  14. 14. Dispositivo elettronico comprendente la struttura accordabile elettronicamente secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 9-13, ed inoltre un generatore di onde superficiali (12) configurato per generare almeno un’onda superficiale interagente con detta pluralità di celle elementari (16).
  15. 15. Dispositivo elettronico secondo la rivendicazione 14, comprendente inoltre una microstriscia (10) accoppiata elettromagneticamente a detta pluralità di celle elementari (16), in modo tale per cui detta pluralità di celle elementari e detta microstriscia ammettono un modo elettromagnetico TEM.
  16. 16. Antenna comprendente un dispositivo elettronico secondo la rivendicazione 14 o 15.
  17. 17. Filtro comprendente la struttura accordabile elettronicamente secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 9-13.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4914407A (en) * 1988-06-07 1990-04-03 Board Of Regents, University Of Texas System Crosstie overlay slow-wave structure and components made thereof for monolithic integrated circuits and optical modulators
WO2001039322A1 (en) * 1999-11-24 2001-05-31 University Of Hawaii Beam-steerer using reconfigurable pbg ground plane
EP1505691A2 (en) * 2003-05-12 2005-02-09 Hrl Laboratories, Llc Steerable leaky wave antenna capable of both forward and backward radiation
US20050046523A1 (en) * 2003-09-02 2005-03-03 Wu Jay Hsing Tunable photonic band gap structures for microwave signals
US20070096848A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-03 Larson Thane M Tunable delay line

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7071888B2 (en) * 2003-05-12 2006-07-04 Hrl Laboratories, Llc Steerable leaky wave antenna capable of both forward and backward radiation
WO2005062422A1 (en) * 2003-12-23 2005-07-07 Macquarie University Multi-band, broadband, fully-planar antennas
US20070159396A1 (en) * 2006-01-06 2007-07-12 Sievenpiper Daniel F Antenna structures having adjustable radiation characteristics
JP4778342B2 (ja) * 2006-03-27 2011-09-21 富士通株式会社 無線通信方法、無線通信システム、端末および基地局
US20080284674A1 (en) * 2007-05-15 2008-11-20 Hrl Laboratories, Llc Digital control architecture for a tunable impedance surface
US8134521B2 (en) * 2007-10-31 2012-03-13 Raytheon Company Electronically tunable microwave reflector
CN103314482B (zh) * 2010-12-30 2016-05-25 倍耐力轮胎股份公司 用于车辆轮胎传感器的系统的多频天线

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4914407A (en) * 1988-06-07 1990-04-03 Board Of Regents, University Of Texas System Crosstie overlay slow-wave structure and components made thereof for monolithic integrated circuits and optical modulators
WO2001039322A1 (en) * 1999-11-24 2001-05-31 University Of Hawaii Beam-steerer using reconfigurable pbg ground plane
EP1505691A2 (en) * 2003-05-12 2005-02-09 Hrl Laboratories, Llc Steerable leaky wave antenna capable of both forward and backward radiation
US20050046523A1 (en) * 2003-09-02 2005-03-03 Wu Jay Hsing Tunable photonic band gap structures for microwave signals
US20070096848A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-03 Larson Thane M Tunable delay line

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GOSHI D S ET AL: "Mode switching for printed antenna structures", ANTENNAS AND PROPAGATION, 2006. EUCAP 2006. FIRST EUROPEAN CONFERENCE ON, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 6 November 2006 (2006-11-06), pages 1 - 4, XP031393165, ISBN: 978-92-9092-937-6 *
TAEHEE JANG ET AL: "Switchable Composite Right/Left-Handed (S-CRLH) Transmission Line Using MEMS Switches", IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTS LETTERS, IEEE SERVICE CENTER, NEW YORK, NY, US, vol. 18, no. 12, 1 December 2009 (2009-12-01), pages 804 - 806, XP011284404, ISSN: 1531-1309 *
TIM LAROCCA ET AL: "Millimeter-wave CMOS digital controlled artificial dielectric differential mode transmission lines for reconfigurable ICs", MICROWAVE SYMPOSIUM DIGEST, 2008 IEEE MTT-S INTERNATIONAL, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 15 June 2008 (2008-06-15), pages 181 - 184, XP031327083, ISBN: 978-1-4244-1780-3 *

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