Politecnico di Torino | |||||||||||||||||
Anno Accademico 2017/18 | |||||||||||||||||
02MTKNX Electromagnetic fields |
|||||||||||||||||
Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica - Torino |
|||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
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.
|
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 (3 CFU): equazioni delle linee e loro soluzione; carta di Smith; adattamento di impedenza; matrice scattering; transitori su linee di trasmissione.
• Equazioni di Maxwell (1 CFU). • Propagazione elettromagnetica in mezzi indefiniti: onde piane (1 CFU). • Propagazione elettromagnetica in guide d'onda metalliche (2 CFU): 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 (3 CFU): 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. (descrittivo)
2. Misure di parametri scattering mediante linea a fessura. 3. Misura del diagramma di irradiazione di un’antenna. |
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
D. Pozar, Microwave Engineering, Addison Wesley, 1990.
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
L'esame consiste di una prova scritta obbligatoria (tempo a disposizione: 2h) costituita da tre esercizi con un massimo punteggio di 27/30 durante la quale non è possibile consultare alcun testo o appunto. Per raggiungere il massimo punteggio è possibile consegnare gli esercizi assegnati o effettuare una prova orale.
|
Orario delle lezioni |
Statistiche superamento esami |
|