• high frequency band
• miniaturization techniques
• tecniche di miniaturizzazione
• electrically small antenna
• matching network
• adattamento d’impedenza
• helical antenna
• antenna ad elica
• meandered antenna
• antenna a meandri

La principale problematica delle comunicazioni in banda HF (3-30 MHz) risiede nella dimensione delle antenne, poco pratiche per l’ingombro e la capacità di dispiegamento. Per alcune applicazioni risulta una scelta obbligata l’utilizzo di antenne elettricamente corte (ESA), ovvero antenne che possono essere circoscritte da una sfera di raggio inferiore, o al massimo uguale, all’inverso del numero d’onda associato al campo elettromagnetico.
Questo lavoro di tesi è indirizzato verso la progettazione di antenne HF innovative e compatte, le cui dimensioni vengono ridotte prestando attenzione a parametri quali larghezza di banda ed efficienza di irradiazione. Le soluzioni progettuali proposte, tra le quali le antenne a meandri, le antenne ad elica, e antenne caricate con elementi concentrati, sono state investigate e simulate tramite apposito tool di sviluppo (Altair Feko), con l’obiettivo anche di individuare possibili varianti che ne migliorino le prestazioni. Infine, è stata progettata una rete di adattamento in grado di migliorare le funzionalità dell’antenna ad elica nel range frequenziale di interesse.

The main problem of the communications in the HF band (3-30 MHz) lies in the size of antenna, which is impractical for deployment and space requirement. Therefore, the use of Electrically Small Antennas (i.e. antennas that can be circumscribed by a sphere with a radius lower, or at most equal, to the inverse of the wave number associated with the electromagnetic field) is an obligatory choice for some applications.
The objective of this thesis work is the design of innovative and compact HF antennas, whose dimensions are reduced and parameters, such as bandwidth and irradiation efficiency, have been taken into account. The proposed design solutions, including meandered antennas, helix antennas, and antennas loaded with concentrated elements, have been investigated and simulated using a specific development tool (Altair Feko), with the aim also of identifying possible variants that improve performance. Finally, a matching network has been designed to improve the functionality of the helix antenna in the frequency range of interest.