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Anno Accademico 2012/13
02NKUNZ, 02NKUOD
Elettromagnetismo applicato
Corso di Laurea in Ingegneria Delle Telecomunicazioni - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Fisica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Perrone Guido ORARIO RICEVIMENTO AC ING-INF/02 80 0 0 0 8
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-INF/02 8 B - Caratterizzanti Ingegneria delle telecomunicazioni
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
CapacitÓ di comprendere i fenomeni associati ai campi elettromagnetici in regime dinamico, ed in particolare tempo-armonico per gli ambiti applicativi pi¨ rilevanti dell'ingegneria dell'informazione: componenti e sottosistemi elettronici a radiofrequenza, microonde ed onde millimetriche, propagazione wireless.
CapacitÓ 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 capacitÓ di svolgere calcoli con i numeri complessi ed i vettori; studio di funzioni, conoscenze di base e capacitÓ di svolgere esercizi su: calcolo integrale e differenziale in pi¨ variabili, calcolo integrale e differenziale di campi vettoriali.
Conoscenze di base e capacitÓ di svolgere calcoli con funzioni di variabile complessa e trasformate di Fourier.
Conoscenze di base e capacitÓ di svolgere esercizi su equazioni differenziali a derivate ordinarie.
Nozioni elementari di fisica sulle grandezze elettriche, magnetiche ed elettromagnetiche, e sulle proprietÓ energetiche del campo elettromagnetico.
Elettrotecnica: capacitÓ di svolgere esercizi su reti in regime sinusoidale
Programma
Introduzione (2h):
descrizione dei pi¨ significativi sistemi a radiofrequenza (ponti radio, telefonia mobile, radar, ponti satellitari ') e identificazione degli apparati costituenti (generatori, linee e guide d'onda metalliche e dielettriche, antenne, canale di propagazione, ricevitori)

Linee di trasmissione (20h):
modello fenomenologico di una linea di trasmissione. Esempi: cavo coassiale, linea bifilare, microstriscia. Equazioni delle linee nel dominio della frequenza e loro soluzione. Definizione di impedenza, coefficiente di riflessione, potenza. Carta di Smith. Linee con perdite. Adattamento di impedenza (di uniformitÓ ed energetico).

Componenti a microonde (6h):
definizione e uso della matrice scattering per la caratterizzazione di componenti a microonde esempi: adattatori, divisori di potenza, accoppiatori direzionali, cavitÓ, filtri, rivelatori, generatori.

Guide d'onda metalliche (20h):
Modi di propagazione in guida d'onda metallica (TE,TM TEM) e loro proprietÓ. Guida d'onda rettangolare. DiscontinuitÓ in guida d'onda. Perdite. Adattamenti. Sorgenti. Misure a microonde in guida d'onda metallica.
Propagazione in mezzi indefiniti (6h):
onde piane; proprietÓ elettromagnetiche dei mezzi materiali.

Irradiazione e Antenne (20h):
irradiazione di onde elettromagnetiche. Onde piane. Parametri di antenna e antenne elementari. Dipoli; Antenne a tromba e paraboliche.
Misure a microonde in spazio libero.

Laboratori (6h)
Organizzazione dell'insegnamento
Sono previste tre esercitazioni in laboratorio (6h), svolte autonomamente da gruppi di tre persone, con l'assistenza di un docente:
Misura dei parametri scattering di componenti microstriscia mediante l'analizzatore di reti.
Misura di un carico incognito mediante linea a fessura.
Antenne: misure di guadagno e di diagramma di irradiazione.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
R. Orta 'Linee di trasmissione', disponibile anche in lingua inglese 'Transmission lines', dispense distribuite attraverso il portale della didattica
D. Trinchero, R. Stefanelli, 'Theory of electromagntic propagation in the free space', dispense distribuite attraverso il portale della didattica
G. Vecchi, P. Savi, ' Propagazione guidata', dispense distribuite attraverso il portale della didattica
G. Vecchi, P. Pirinoli, 'Antenne e Irradiazione', dispense distribuite attraverso il portale della didattica
Criteri, regole e procedure per l'esame
L'esame consta di tre parti:
1) Un compito scritto, obbligatorio, della durata di 2 ore e 15 minuti. Consta di 4 esercizi e una domanda di teoria. Il voto Ŕ espresso su base 26. Il punteggio minimo per considerare lo scritto superato Ŕ 15/26. La prova Ŕ obbligatoria.
2) Un compito scritto, obbligatorio, della durata di 1 ora. Consta di due domande di teoria. Il voto Ŕ espresso singolarmente per le due domande. Per ogni domanda si pu˛ acquisire un punteggio compreso tra -1 e +3.5.
3) Un colloquio orale facoltativo su tutto il programma del corso, sia la parte di esercizi che la parte di teoria. La prova viene valutata in trentesimi.
Per chi rinuncia a sostenere il colloquio orale, il voto finale risulta dalla somma dei punteggi ottenuti con i due compiti scritti.
Per chi sostiene anche il colloquio orale, il voto finale risulta da una media tra la somma dei punteggi ottenuti con i due compiti scritti, e il voto acquisito all'orale.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2012/13
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