OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si propone di fornire competenze sui fenomeni di propagazione elettromagnetica guidata. L'insegnamento si sviluppa fornendo i concetti che consentono di analizzare i circuiti operanti a radiofrequenze o microonde. La parte finale dell'insegnamento si pone l'obiettivo di fornire gli strumenti necessari alla progettazione di simulatori elettromagnetici affidabili.

MODALITA' DIDATTICHE

Le lezioni e gli esercizi sono svolti dal docente in aula. Le esercitazioni in laboratorio sono svolte in parte dal docente e in parte dagli studenti.

PROGRAMMA/CONTENUTO

• Course organization, motivation and applications
• Introduction to guided propagation
• Maxwell's equations in form suited to study mode propagation
• Transverse components in terms of the axial components. Equations for the axial components
• Boundary conditions on perfect electric conductors and dielectric interfaces for the axial components
• TEM modes and consequences on voltages and currents
• Exercises on the calculation of TEM modes in guiding structures of interest
• Propagation of TE and TM modes in closed and homogeneous guiding structures
• Considerations about group, phase, signal velocities
• The effect of dielectric losses on the propagation of TE and TM modes in closed and homogeneous guiding structures
• Exercises related to the modes in rectagular waveguides
• Exercise: current on the wall of a WR in the presence of the fundamental mode. Slotted waveguides for measures and slot antennas
• Circular waveguides and related applications
• Modal vectors, voltages, currents and impedances. Fictitious transmission lines for determining the axial dependence of the modal fields in closed and homogeneous guiding structures
• Quasi-TEM modes for inhomogeneous transmission lines
• A few considerations on the modes of dielectric waveguides
• Mode completeness and its consequences
• Active power transmitted by modes through a cross-section
• A quick analysis of resonant cavities
• Effects of metal losses on mode propagation
• Approximate descriptions of linear passive components: matrices S, generalized S, Z, Y
• Common microwave components with one, two, three and four ports: simple loads, attenuators, phase shifters, insulators, overview on filters, directional couplers, circulators, hybrid junctions
• Common applications of components: phase shifters in simple antenna arrays; circulators as duplexers; attenuators, phase shifters, directional couplers and hybrid junctions in microwave measurements

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• Materiale distribuito in aula
• R. E. Collin, Foundations for Microwave Engineering, IEEE Press/John Wiley & Sons, 2001, New York, USA
• D. M. Pozar, Microwave Engineering, John Wiley & Sons, 2011, New York, USA
• R. Sorrentino, G. Bianchi, Microwave and RF Engineering, John Wiley & Sons, 2010, Hoboken, NJ, USA

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

DANIELE CAVIGLIA (Presidente)

ALESSANDRO FEDELI (Presidente)

GIAN LUIGI GRAGNANI

MATTEO PASTORINO

MIRCO RAFFETTO

ANDREA RANDAZZO

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Come da calendario didattico

Orari delle lezioni

GUIDING ELECTROMAGNETIC CIRCUITS & SYSTEMS

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Durante l'esame orale vengono poste almeno tre domande, di cui almeno una di tipo teorico e almeno una di tipo pratico (molto spesso un esercizio).

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà dimostrare di conoscere la teoria della propagazione guidata e i principi di funzionamento dei più semplici componenti lineari a microonde.

Calendario appelli