Politecnico di Torino | |||||||||
Anno Accademico 2010/11 | |||||||||
05AGPNX, 05AGPNG Campi elettromagnetici |
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Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica - Torino Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Matematica - Torino |
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Presentazione
Il trasporto dell'informazione, in qualunque sistema elettronico o fotonico, avviene sempre tramite propagazione di onde elettromagnetiche. Tali fenomeni sono completamente descritti dalle equazioni di Maxwell, il cui studio metodologico costituisce un punto fondamentale di tutti i curriculum in ingegneria elettronica e dell'informazione. Oltre alle applicazioni classiche nel campo delle comunicazioni a radiofrequenza, microonde, onde millimetriche e ottica, la continua crescita della tecnologia elettronica rende necessario considerare correttamente i fenomeni elettromagnetici nella progettazione di quasi tutti i componenti e sottosistemi elettronici.
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Risultati di apprendimento attesi
Capacità di comprendere i fenomeni associati ai campi elettromagnetici in regime dinamico, ed in particolare tempo-armonico per gli ambiti applicativi più rilevanti dell'ingegneria dell'informazione: componenti e sottosistemi elettronici a radiofrequenza, microonde ed onde millimetriche, propagazione wireless.
Capacità di applicare metodi di analisi a calcoli e semplici progetti relativi alle applicazioni dei campi elettromagnetici sopra citate. |
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Matematica di base, ed in particolare capacità di svolgere calcoli con i numeri complessi ed i vettori; studio di funzioni, conoscenze di base e capacità di svolgere esercizi su: calcolo integrale e differenziale in più variabili, calcolo integrale e differenziale di campi vettoriali.
Conoscenze di base e capacità di svolgere calcoli con funzioni di variabile complessa e trasformate di Fourier. Conoscenze di base e capacità di svolgere esercizi su equazioni differenziali a derivate ordinarie. Nozioni elementari di fisica sulle grandezze elettriche, magnetiche ed elettromagnetiche, e sulle proprietà energetiche del campo elettromagnetico. Elettrotecnica: capacità di svolgere esercizi su reti in regime sinusoidale. |
Programma
' Linee di trasmissione e componenti a parametri distribuiti (30h): Equazioni delle linee e loro soluzione. Carta di Smith. Adattamento di impedenza. Matrice scattering. Transitori su linee di trasmissione.
' Equazioni di Maxwell (4h) ' Propagazione elettromagnetica in mezzi indefiniti: Onde piane (8h). ' Propagazione elettromagnetica in guide d'onda metalliche (30h): Modi di propagazione e loro proprietà; guida d'onda rettangolare, guida circolare e cavo coassiale; discontinuità semplici e loro uso; perdite; termini di sorgente. ' Irradiazione di onde elettromagnetiche e antenne (22h): Radiazione in spazio libero, parametri caratteristici per le antenne, equazione del collegamento radio. Introduzione alle Antenne: dipoli; antenne ad apertura; schiere di antenne (cenni). |
Organizzazione dell'insegnamento
1. Misura di parametri scattering di componenti in microstriscia mediante analizzatore di reti. (2 ore; descrittivo)
2. Misure di parametri scattering mediante linea a fessura (2 ore). 3. Misura del diagramma di irradiazione di un'antenna (2 ore). |
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
D. Pozar, Microwave Engineering, Addison Wesley, 1990.
P.Savi, G.Vecchi, 'Linee di trasmissione, guide d'onda e antenne: esercizi svolti', CLUT, 2003. Dispense su alcune parti del corso (disponibili sul portale della didattica) Sul portale della didattica sono inoltre disponibili: le informazioni e gli avvisi riguardanti la didattica del corso, ed i testi degli esercizi proposti in aula. |
Criteri, regole e procedure per l'esame
Esame scritto diviso in due parti: la prima con alcune domande di teoria (1/3), la seconda in cui è richiesto lo svolgimento di esercizi (2/3).
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Statistiche superamento esami |
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