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RADIO-FREQUENCY AND MICROWAVE CIRCUITS

CODICE 106782
ANNO ACCADEMICO 2022/2023
CFU
  • 5 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 descrive il funzionamento di circuiti a parametri distribuiti che operano a radiofrequenze e microonde.

    OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

    L’obiettivo del corso è comprendere i principi di base della propagazione elettromagnetica guidata, delle linee di trasmissione e dei principali componenti passivi utilizzati nei circuiti 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.

    Teoria dei circuiti a parametri distribuiti

    Propagazione modale e linee di trasmissione equivalenti: forma generale delle equazioni dei telegrafisti.

    Rappresentazione del campo nelle strutture guidanti e trasferimento di potenza.

    Linee di trasmissione e circuiti a parametri distribuiti.

    Componenti passivi nei circuiti a radiofrequenze e 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 dei campi e visualizzazione con MATLAB.
    • Guide d’onda rettangolari e loro classificazione.
    • Misure con guide d’onda e linee fessurate.
    • Simulazione di componenti a radiofrequenze/microonde.
    • Caratterizzazione sperimentale di componenti a radiofrequenze/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)

    LEZIONI

    INIZIO LEZIONI

    Secondo il calendario accademico.

    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 che sono alla base della realizzazione dei circuiti a parametri distribuiti operanti a radiofrequenze e microonde, i principi di funzionamento dei sistemi guidanti standard e dei più importanti componenti passivi.

    Calendario appelli

    Data Ora Luogo Tipologia Note
    13/01/2023 10:00 GENOVA Esame su appuntamento
    13/01/2023 10:00 GENOVA Registrazione
    27/01/2023 10:00 GENOVA Esame su appuntamento
    27/01/2023 10:00 GENOVA Registrazione
    10/02/2023 10:00 GENOVA Esame su appuntamento
    10/02/2023 10:00 GENOVA Registrazione
    09/06/2023 10:00 GENOVA Esame su appuntamento
    09/06/2023 10:00 GENOVA Registrazione
    06/07/2023 10:00 GENOVA Esame su appuntamento
    06/07/2023 10:00 GENOVA Registrazione
    21/07/2023 10:00 GENOVA Esame su appuntamento
    21/07/2023 10:00 GENOVA Registrazione
    08/09/2023 10:00 GENOVA Esame su appuntamento
    08/09/2023 10:00 GENOVA Registrazione

    ALTRE INFORMAZIONI

    Il docente è disponibile per fornire qualsiasi altra informazione relativa al corso.