CODICE 106782 ANNO ACCADEMICO 2024/2025 CFU 5 cfu anno 2 INGEGNERIA ELETTRONICA 8732 (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: CIRCUITS AND SYSTEMS FOR TELECOMMUNICATION 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 La partecipazione attiva alle attività formative proposte in questo modulo (lezioni in aula ed esercitazioni in laboratorio) e lo studio individuale consentirà agli studenti di: - comprendere i principi di base della propagazione elettromagnetica guidata e dei circuiti a parametri distribuiti; - comprendere il funzionamento delle principali strutture guidanti in radiofrequenze e microonde (guide d'onda e linee di trasmissione); - conoscere i principali componenti passivi utilizzati nei circuiti operanti a radiofrequenze e microonde. MODALITA' DIDATTICHE I risultati di apprendimento previsti verranno raggiunti mediante un insieme di lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio, in cui verranno trattati gli argomenti del programma. 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. Obiettivi di sviluppo sostenibile Gli argomenti del presente modulo sono di grande rilievo per l'innovazione nell'ambito delle infrastrutture di trasmissione delle informazioni e nei sistemi elettronici, nell'ottica di una maggiore sostenibilità ambientale. La conoscenza della propagazione guidata e dei circuiti in radiofrequenze e microonde consente infatti di adottare soluzioni volte a minimizzare la potenza dissipata e incrementare l'efficienza dei sistemi elettronici e di telecomunicazione. 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. Nota La partecipazione diretta alle attività didattiche è fortemente raccomandata per il raggiungimento degli obiettivi di apprendimento. Nel caso di impossibilità a frequentare le lezioni, gli studenti sono invitati ad informare il docente, in modo da poter discutere modalità di studio alternative. DOCENTI E COMMISSIONI ALESSANDRO FEDELI Ricevimento: Su appuntamento. Commissione d'esame DANIELE CAVIGLIA (Presidente) ANDREA RANDAZZO ALESSANDRO FEDELI (Presidente Supplente) LEZIONI INIZIO LEZIONI Secondo il calendario accademico. Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale 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). Gli studenti disabili e con disturbi specifici di apprendimento (DSA) potranno utilizzare specifiche modalità d'esame e opportuni supporti che saranno determinati caso per caso insieme ai Referenti di Scuola per l'inclusione universitaria degli studenti con disabilità e con DSA. 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 appello Orario Luogo Tipologia Note 10/01/2025 10:00 GENOVA Orale 10/01/2025 10:00 GENOVA Registrazione 24/01/2025 10:00 GENOVA Orale 24/01/2025 10:00 GENOVA Registrazione 07/02/2025 10:00 GENOVA Orale 07/02/2025 10:00 GENOVA Registrazione 06/06/2025 10:00 GENOVA Orale 06/06/2025 10:00 GENOVA Registrazione 03/07/2025 10:00 GENOVA Orale 03/07/2025 10:00 GENOVA Registrazione 18/07/2025 10:00 GENOVA Orale 18/07/2025 10:00 GENOVA Registrazione 05/09/2025 10:00 GENOVA Orale 05/09/2025 10:00 GENOVA Registrazione ALTRE INFORMAZIONI Il docente è disponibile per fornire qualsiasi altra informazione relativa al corso. Agenda 2030 Imprese, innovazione e infrastrutture