OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento fornisce competenze elettromagnetiche di base. L'obiettivo è quello di mettere in condizione lo studente di saper valutare gli aspetti elettromagnetici coinvolti nella progettazione elettronica, nonché acquisire i fondamenti necessari per lo studio delle antenne, della propagazione guidata e della compatibilità elettromagnetica.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso fornisce competenze elettromagnetiche di base, che riguardano le leggi fondamentali dell'elettromagnetismo, le basi della propagazione elettromagnetica e della radiazione. Questi contenuti didattici, fondamentali nell'ambito dell'Ingegneria dell'Informazione, sono discussi alla luce della loro applicabilità a pratici problemi ingegneristici. L'obiettivo è quello di mettere in condizione di saper valutare gli aspetti elettromagnetici coinvolti nella progettazione elettronica e nello studio di apparati basati sulle tecnologie dell'informazione, nonché acquisire i fondamenti necessari per lo studio delle antenne, della propagazione guidata e della compatibilità elettromagnetica.

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso prevede lezioni teoriche ed esercitazioni in aula a cura del docente.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Contenuti essenziali: Richiami su sistemi di coordinate ed operatori vettoriali. I vettori di campo elettromagnetico e loro sorgenti (cariche e correnti). Equazioni di Maxwell in forma globale e locale. Equazioni costitutive per i dielettrici. Legge di Ohm. Condizioni di interfaccia, al contorno ed inziali. Equazione di continuità. Forza di Lorenz. Regime sinusoidale stazionario. Permettività dielettrica e permeabilità magnetica complesse. Teorema di Poynting, conservazione dell'energia, densità di potenza. Linee di trasmissione ideali e uniformi. Impedenza caratteristica. Impedenza di carico. Coefficiente di riflessione. Onde stazionarie. Adattamento. Circuiti a parametri distribuiti (e confronto con i circuiti a parametri concentrati). Propagazione elettromagnetica libera. Equazioni delle onde. Onde elettromagnetiche. Onde piane e sferiche. Polarizzazione delle onde. Riflessione e trasmissione di onde piane da superfici piane. Incidenza normale ed obliqua. Propagazione in mezzi con conducibilità. Propagazione in buoni conduttori. Costanti di propagazione ed attenuazione. Radiazione elettromagnetica. Near field e far field. Potenziali elettromagnetici. Vettore di radiazione. Radiazione da semplici sorgenti. L'esempio del dipolo elementare. Caratteristiche delle antenne. Diagramma di radiazione. Funzione di guadagno e guadagno. Diagramma di direttività e direttività. Impedenza di ingresso. Efficienza di radiazione. Antenna in ricezione. Area equivalente e sua relazione con il guadagno. Cenno ai dipoli di lunghezza finita ed al paraboloide.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

1) S. Ramo, J. R. Whinnery, T. Van Duzer, "Campi e onde nell'elettronica per le comunicazioni", Franco Angeli Editore, 1984.

2) G. Franceschetti, "Campi elettromagnetici", Boringhieri, 1983.

3) G. Conciauro, L. Perregrini, "Fondamenti di onde elettromagnetiche," McGraw-Hill 2003.

Sono inoltre disponibili appunti a cura del Docente del corso.