Circuiti E.M. - DEE - Dipartimento di Elettrotecnica ed Elettronica

Classe delle lauree magistrali in:
Ingegneria dell’Informazione (L-8)
Tipo di attività
formativa:
Caratterizzante
Titolo
dell’insegnamento:
Campi e circuiti
elettromagnetici MOD II
Ambito disciplinare:
Ingegneria Elettronica
Codice
dell’insegnamento:
2505
Corso di laurea in:
Ingegneria Elettronica e delle
Telecomunicazioni
Settore scientifico
disciplinare: Campi
elettromagnetici (ING-INF/02)
Tipo di insegnamento:
Obbligatorio per il curriculum
ElA
Anno accademico:
2013 - 2014
CFU:
6
Anno:
terzo
Semestre:
secondo
DOCENTE:
Prof. Antonella D’Orazio (PO)
ARTICOLAZIONE IN TIPOLOGIE DIDATTICHE:
46 ore di lezioni teoriche, 16 ore di esercitazioni e seminari specialistici, 6 ore di laboratorio.
PREREQUISITI:
Conoscenze di base di Campi Elettromagnetici
OBIETTIVI FORMATIVI:
Il corso ha lo scopo di fornire i fondamenti concettuali e di calcolo necessari per lo studio e il progetto dei
dispositivi passivi in guida d’onda metallica cilindrica e a microstriscia operanti alle frequenze delle
microonde, per la comprensione della propagazione nello spazio libero della perturbazione elettromagnetica
e la progettazione di semplici antenne.
CONTENUTI:
- lezioni teoriche: Linee di trasmissione planari e guide d’onda metalliche cilindriche a sezione rettangolare e
circolare, Eccitazione guide d’onda, Cavità risonanti, Reti di adattamento, Strutture periodiche, Filtri a
parametri distribuiti, Reti a microonde: i parametri Z, Y, S, di trasferimento , Principali dispositivi a microonde
passivi (accoppiatori, divisori, ibridi a 90° e 180°, sfasatori, attenuatori, ecc.), Ferriti e dispositivi non
reciproci, Definizione e proprietà dell'antenna, antenna elementare elettrica e magnetica. Antenne filiformi,
antenne corte, antenna a monopolo, antenna risonante, dipolo ripiegato, antenna televisiva (10). Resistenza
di irradiazione, impedenza equivalente, diagrammi di irradiazione, direttività, adattamento di impedenza,
guadagno, lunghezza efficace, area efficace. Collegamento fra due antenne, parametri in ricezione e
trasmissione, rumore d'antenna, satelliti sincroni, schiere, progetto di una schiera (discreta) uniforme lineare,
schiera continua.
- Esercitazioni numeriche su tutti gli argomenti teorici, Progetto di dispositivi a microonde e antenne con
simulatori circuitali ed elettromagnetici (16 ore)
- Esercitazioni sperimentali: Misure su componenti a microonde e antenne (6 ore).
METODI DI INSEGNAMENTO:
Lezioni ed esercitazioni in aula impartite alla lavagna con metodo tradizionale eventualmente supportate da
trasparenti e videoproiettore, lavoro di gruppo in laboratorio, tutoraggio in forma di assistenza individuale.
CONOSCENZE E ABILITÀ ATTESE:
Acquisire la metodologia per risolvere, affrontare le problematiche relative al progetto e utilizzo di dispositivi
a microonde e di vari tipi di antenne in differenti campi di applicazioni (radio, TV, wireless, ecc).
SUPPORTI ALLA DIDATTICA:
Programmi e codici automatici per il calcolo dei campi elettromagnetici: e il progetto di dispositivi a microonde
e antenne
CONTROLLO DELL’APPRENDIMENTO E MODALITÀ D’ESAME:
Esame orale.
TESTI DI RIFERIMENTO PRINCIPALI:
1) D.M.Pozar: Microwave Engineering, Wiley &Sons.
2) A.Paraboni: Antenne, McGraw-Hill 1999.
3) E.C.Jordan, K.G. Balmain: Electromagnetic waves and radiating systems. Prentice-Hall, Inc. 1968.
ULTERIORI TESTI SUGGERITI:
1) R.E. Collin: Foundations for Microwave Engineering. McGraw-Hill
2) C.G. Someda: Onde elettromagnetiche – UTET
3) S.Ramo, J.R.Whinnery, T.Van Duzer: Fields and waves in Communication electronics - J. Wiley and Sons
ALTRE INFORMAZIONI: Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell'Informazione, Politecnico di Bari
(http://dee.poliba.it) Stanza docente 2° piano, tel. 0805963268 (int 3268), e-mail: [email protected].
Sito URL del gruppo di ricerca: http://dee.poliba.it/npeg/
Degree class:
Information Engineering
Type of course
Characterizing
Disciplinary area:
Electronic Engineering
Title of the course:
Code:
2505
Campi e circuiti
elettromagnetici MOD II
First level (three years)
degree: Electronic and
Telecommunication
Engineering
Scientific Discipline Sector:
Electromagnetic Fields (INGINF/02)
Type of course:
Required subject for ElA
curriculum
Academic year:
2013 - 2014
ECTS Credits:
6
Year:
nd
3 year
Semester:
1st
LECTURER:
Prof. Antonella D’Orazio (Full Professor)
HOURS OF INSTRUCTION:
46 hours of theory, 16 hours of examples and specialized seminars, 6 hours in laboratory.
PREREQUISITES:
Knowledge of electromagnetic fields
AIMS:
At the end of the course, a successful student should have acquired a good ability (methodology, procedures,
techniques) to design with the aid of the computer, microwave devices and antennas used in the
telecommunication systems.
CONTENTS:
Rectangular and circular metallic waveguide, grounded dielectric slab, microstrip, stripline. Waveguide
excitation, Microwave networks analysis: Z, Y, S and transmission (ABCD) matrix. Microwave resonators.
Impedance matching network. Periodic structures . Microwave filters . Microwave devices: Power dividers,
directional couplers, attenuator, phase shifters. Theory of ferromagnetic components. Fundamentals of
antenna theory, short electric-current element. Linear antennas, short antennas, monopole antenna, dipole
antenna, resonant antenna. Characterization of antennas: radiation intensity, radiation resistance, equivalent
impedance, radiation pattern, directivity, gain, efficiency, impedance matching, effective height, effective
area. Link between two antennas: behaviour of transmission and receiving antennas, antenna noise,
antenna array, design of a linear uniform antenna array.
- Numerical applications: Design of microwave devices and antennas using electromagnetic or circuit
computer codes (16 h).
- Laboratory activity: microwave devices and antennas characterization (6 h).
TEACHING METHODS:
Lectures, supported by transparencies and projector, laboratory team-works, personalized feedback and
coaching to improve every aspect of the student's work.
EXPECTED OUTCOME AND SKILLS:
At the end of the course, a successful student should have acquired a good ability (methodology, procedures,
techniques) to design with the aid of the computer, microwave devices and antennas used in the
telecommunication systems.
TEACHING AIDS:
Software to solve and manage applied electromagnetism tasks (finite element method, FEM, CST
Microwave Studios, TLM method, etc.)
EXAMINATION METHOD:
Oral examination
BIBLIOGRAPHY:
1) D.M.Pozar: Microwave Engineering, Wiley &Sons.
2) A.Paraboni: Antenne, McGraw-Hill 1999.
3) E.C.Jordan, K.G. Balmain: Electromagnetic waves and radiating systems. Prentice-Hall, Inc. 1968.
FURTHER BIBLIOGRAPHY:
1) R.E. Collin: Foundations for Microwave Engineering. McGraw-Hill
2) C.G. Someda: Onde elettromagnetiche – UTET
3) S.Ramo, J.R.Whinnery, T.Van Duzer: Fields and waves in Communication electronics - J. Wiley and Sons
FURTHER INFORMATIONS:
Department of Electrical and Information Engineering, Politecnico di Bari (http://dee.poliba.it)
Lecturer room at 2th floor, phone 0805963268 (int. 3268), e-mail: [email protected].
URL site of research group: http://dee.poliba.it/npeg/

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