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GUIDING ELECTROMAGNETIC CIRCUITS & SYSTEMS

CODICE 72391
ANNO ACCADEMICO 2021/2022
CFU
  • 10 cfu al 2° anno di 8732 INGEGNERIA ELETTRONICA (LM-29) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-INF/02
    LINGUA Italiano (Inglese a richiesta)
    SEDE
  • GENOVA
  • PERIODO 1° Semestre
    MODULI Questo insegnamento è un modulo di:
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    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 circuiti e sistemi operanti a radiofrequenze e microonde.

    MODALITA' DIDATTICHE

    Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio.

    PROGRAMMA/CONTENUTO

    Introduzione e organizzazione del corso

    Onde elettromagnetiche guidate

    • Equazioni di Maxwell in strutture cilindriche.
    • Comportamento del campo elettromagnetico in direzione longitudinale e sul piano trasversale.
    • Condizioni al contorno di Dirichlet e di Neumann.
    • Classificazione e calcolo dei modi.
    • Effetti delle perdite: metodo perturbativo, perdite nei conduttori e nei dielettrici.
    • Proprietà delle onde: velocità di fase e di gruppo, lunghezza d’onda e fenomeni di taglio.

    Sistemi guidanti

    • Guida d’onda a piatti piani paralleli, guida d’onda rettangolare e circolare, linea coassiale.
    • Linee di trasmissione planari: linea a striscia e microstriscia, guida d’onda coplanare, linea a fessura, guida d’onda integrata nel substrato.

    Reti a microonde

    • Propagazione modale e linee di trasmissione equivalenti: forma generale delle equazioni dei telegrafisti.
    • Rappresentazione del campo nelle strutture guidanti e trasferimento di potenza.
    • Teoria delle linee di trasmissione e carta di Smith.

    Componenti passivi a microonde

    • Descrizione generale dei componenti, loro rappresentazioni e parametri di scattering.
    • Componenti ad una porta: carichi, corti circuiti e circuiti aperti.
    • Componenti a due porte: discontinuità e giunzioni, transizioni e adattatori, attenuatori, sfasatori, isolatori, giratori.
    • Componenti a tre porte: giunzioni a T, divisori di potenza, circolatori.
    • Componenti a quattro porte: accoppiatori direzionali, giunzioni ibride.
    • Risonatori a microonde: fattore di qualità e cavità risonanti.

    Esperienze di laboratorio

    • Calcolo, simulazione e visualizzazione del campo elettromagnetico nelle strutture guidanti (MATLAB, FEKO).
    • Guide d’onda e linee fessurate.
    • Progettazione e simulazione di componenti a microonde.
    • Caratterizzazione sperimentale di componenti a microonde.

    TESTI/BIBLIOGRAFIA

    Dispense del corso e presentazioni delle esercitazioni.

    Testi di base:

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

    Testi per l’approfondimento:

    • R. Garg, I. Bahl, and M. Bozzi, Microstrip Lines and Slotlines, 3rd edition. Norwood, MA: Artech House, 2013.
    • G. Pelosi, R. Coccioli, and S. Selleri, Quick Finite Elements for Electromagnetic Waves, 2nd edition. Norwood, MA: Artech House, 2009.

    DOCENTI E COMMISSIONI

    Commissione d'esame

    DANIELE CAVIGLIA (Presidente)

    ALESSANDRO FEDELI (Presidente)

    GIAN LUIGI GRAGNANI

    MATTEO PASTORINO

    MIRCO RAFFETTO

    ANDREA RANDAZZO

    LEZIONI

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

    ESAMI

    MODALITA' D'ESAME

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

    MODALITA' DI ACCERTAMENTO

    Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà dimostrare di conoscere i concetti fondamentali della propagazione elettromagnetica guidata, i principi di funzionamento dei sistemi guidanti standard e dei più semplici componenti passivi a microonde.

    Calendario appelli

    Data Ora Luogo Tipologia Note
    07/01/2022 10:00 GENOVA Esame su appuntamento
    07/01/2022 10:00 GENOVA Registrazione
    14/01/2022 09:00 GENOVA Orale
    28/01/2022 09:00 GENOVA Orale
    28/01/2022 10:00 GENOVA Esame su appuntamento
    28/01/2022 10:00 GENOVA Registrazione
    11/02/2022 10:00 GENOVA Esame su appuntamento
    11/02/2022 10:00 GENOVA Registrazione
    10/06/2022 09:00 GENOVA Orale
    10/06/2022 10:00 GENOVA Esame su appuntamento
    10/06/2022 10:00 GENOVA Registrazione
    01/07/2022 09:00 GENOVA Orale
    08/07/2022 10:00 GENOVA Esame su appuntamento
    08/07/2022 10:00 GENOVA Registrazione
    21/07/2022 09:00 GENOVA Orale
    22/07/2022 10:00 GENOVA Esame su appuntamento
    22/07/2022 10:00 GENOVA Registrazione
    09/09/2022 10:00 GENOVA Esame su appuntamento
    09/09/2022 10:00 GENOVA Registrazione
    16/09/2022 09:00 GENOVA Orale