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Quando onde elettromagnetiche (o acustiche, o elastiche) incidono su un oggetto, il cosiddetto campo diffuso o "scatterato" e' originato a causa dell'interazione fra il campo incidente e l'oggetto stesso. Le caratteristiche di tale campo scatterato ovviamente sono dipendenti dal campo incidente e dall'oggetto scatterante, cioe' dai parametri geometrici dello scatteratore, come la sua posizione e forma, e dalla sua composizione materiale.

Con il nome di superfici selettive in frequenza (“Frequency-Selective Surfaces”, FSS) vengono comunemente indicate alcune particolari strutture risonanti planari ottenute dalla combinazione di un certo numero di strati (“layer”) dielettrici con allineamenti (“array”) monodimensionali o bidimensionali di elementi metallici (o aperture su schermi metallici). Questo tipo di superfici trova impiego in molteplici applicazioni elettromagnetiche in un intervallo di frequenze che va dalle UHF all'infrarosso. Alle frequenze delle microonde le superfici periodiche trovano largo impiego come array fasati, dielettrici artificiali, reticoli di diffrazione, riflettori selettivi in frequenza per antenne, superfici dicroiche e filtri spaziali.

L'era spaziale ha da poco compiuto mezzo secolo: era, infatti, il 4 ottobre 1957 quando il razzo russo Sputnik 1 si staccava dalla rampa di lancio del cosmodromo di Baikonour con a bordo quattro antenne a filo per sola trasmissione. A cinquanta anni dallo storico evento, le antenne imbarcate su satellite hanno compiuto una straordinaria e continua evoluzione. I moderni satelliti per telecomunicazioni, per compiere la loro missione primaria di ponti radio dallo spazio, possono contare su una "fattoria" di antenne altamente specializzate e tecnologicamente avanzate (il termine fattoria, dall'inglese tecnico "antenna farm", evidenzia la varietà di antenne montate su uno stesso satellite).

Normalmente, uno dei primi passi effettuati nel progetto di un filtro è quello della realizzazione di un modello circuitale equivalente [1]. Più accurato è il modello, più accurate saranno le analisi utili per il progetto. I modelli attualmente disponibili in letteratura [2] sono validi principalmente per applicazioni a banda stretta, ma risultano inadatti per applicazioni a banda larga. Si desidera quindi investigare circuiti equivalenti per l'analisi di strutture operanti a banda larga e che migliorassero sia la risposta in banda sia fuori banda, ad esempio predicendo i modi di ordine superiore. Sarebbe utile, infatti, avere un'analisi più accurata delle perdite, della velocità di gruppo, e del comportamento ad alta potenza. Queste analisi migliorerebbero infine il calcolo delle dimensioni della struttura desiderata.

Con il termine "metamateriali" ci si riferisce a quella vasta gamma di materiali elettromagnetici prodotti artificialmente e, di conseguenza, non esistenti in natura, sintetizzati inserendo strutture conduttrici di particolare forma e dimensione in un mezzo dielettrico ospitante. La forma, le dimensioni, la struttura, l'orientamento e la disposizione di tali inclusioni sono progettati per modificare le caratteristiche elettromagnetiche del dielettrico ospite ed ottenere proprietà particolari per le applicazioni d'interesse non realizzabili con mezzi convenzionali. La caratterizzazione di questi materiali è diventata un'esigenza fondamentale negli ultimi anni, principalmente per il fatto che le tecnologie di produzione hanno consentito di raggiungere risultati insperati solo poco tempo fa.

I materiali a banda elettromagnetica proibita sono strutture periodiche di notevole interesse per le loro applicazioni alle frequenze delle microonde, del visibile e dell'infrarosso. Sono generalmente indicati con l'acronimo EBG (Electromagnetic Band-Gap) o PBG (Photonic Band-Gap, più usato in ambito ottico), e vengono anche chiamati cristalli elettromagnetici o fotonici. Nelle strutture EBG, inclusioni di un materiale avente una specifica costante dielettrica sono immerse periodicamente in un mezzo ospite: le inclusioni hanno dimensioni paragonabili alla lunghezza d'onda di lavoro, possono essere dielettriche, metalliche, ma anche magneto-dielettriche, ferromagnetiche, ferroelettriche o attive.