Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione, delle Infrastrutture e dell'Energia Sostenibile - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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DISPOSITIVI E CIRCUITI A MICROONDE

Corso

Ingegneria dell'Informazione

Curriculum

Curriculum unico

Orientamento

Orientamento unico

Anno Accademico

2018/2019

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ING-INF/02

Anno

Terzo anno

Unità temporale

Secondo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente

TOMMASO ISERNIA

Obiettivi

Obiettivi formativi:
Il corso intende fornire agli studenti le competenze di base relative a dispositivi e circuiti a microonde, spaziando dalle antenne fino ai circuiti risonanti e alle guide d’onda metalliche. Gli studenti sono posti in condizione di analizzare il funzionamento delle antenne, nonché degli altri dispositivi trattati da un punto di vista fisico, partendo da configurazioni semplici fino ad arrivare a configurazioni più complesse. Sono forniti, dunque, gli strumenti teorici per l’analisi e la modellizzazione di tali dispositivi. Il corso prevede, altresì, esercitazioni per fornire agli studenti il modus operandi per la progettazione di sistemi trasmissivi e guidanti.
Conoscenza e comprensione: a seguito del superamento dell’esame, lo studente conosce i principi fondamentali di funzionamento delle antenne, nonché delle strutture risonanti a microonde e delle guide d’onda metalliche e dielettriche. Conosce, altresì, i modelli per l’analisi di tali dispositivi.
Capacità di applicare conoscenze: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di analizzare e progettare il campo irradiato da un’antenna o una schiera di antenne, sia in spazio libero sia in presenza di un suolo di CEP; egli è, inoltre, in grado di analizzare il campo all’interno di guide d’onda metalliche e dielettriche, valutarne il corretto dimensionamento e funzionamento alle diverse frequenze, nonché di individuare la tecnologia più adatta in relazione alla frequenza operativa; infine, lo studente è in grado di analizzare un circuito risonante, valutarne la bontà e utilizzare i modelli studiati per applicazioni di sensoristica, filtri, ecc.
Autonomia di giudizio: per il superamento dell'esame lo studente deve rispondere autonomamente a domande teoriche, analitiche e progettuali a risposta libera ed è quindi portato a sviluppare autonomia di giudizio sulla completezza, la profondità e la correttezza delle risposte liberamente fornite.
Abilità comunicative: è in grado di illustrare le motivazioni teoriche e tecniche che sono alla base del funzionamento dei dispositivi a microonde studiati.
Capacità di apprendimento: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di apprendere in autonomia altre caratteristiche di base della propagazione libera e guidata e di applicare le metodologie apprese a scenari e dispositivi più complessi.

Modalità di accertamento e valutazione:
Gli esami di accertamento e di valutazione consistono in una prova orale volta ad accertare la comprensione dei principi di funzionamento, nonché dei metodi adottati per l’analisi e la progettazione di dispositivi a microonde.
Sono effettuate generalmente due domande atte ad accertare la preparazione dello studente su tutto il programma. A ciascuna domanda è assegnato un punteggio da 18 a 30. Il voto finale è la media aritmetica dei voti conseguiti nelle diverse domande.
Ai fine del superamento dell’esame con votazione minima di 18/30 è necessario che le conoscenze/competenze della materia siano almeno ad un livello elementare. E’ attribuito un voto compreso fra 20/30 e 24/30 quando lo studente sia in grado di svolgere correttamente i calcoli previsti, e possegga competenze elementari sulla comprensione fisica dell’argomento. E’ attribuito un voto compreso fra 25/30 e 30/30 quando lo studente sia in grado di svolgere correttamente le dimostrazioni matematiche e dimostri buone competenze nella comprensione fisica degli argomenti. Agli studenti che abbiano acquisito competenze eccellenti e che, quindi, siano in grado di risolvere problemi ed esercizi non direttamente trattati nel corso (ma ad essi strettamente correlati) può essere attribuita la lode.

Programma

Parametri circuitali e radiativi delle antenne. Collegamenti in spazio libero ed in presenza di suolo CEP. Antenne filiformi e loro prestazioni. Antenne per la telefonia cellulare.
Guide d’onda metalliche: guide rettangolari e circolari.
Giunzioni a N porte: matrici Z, Y e di scattering. Accoppiatori, sfasatori e circolatori.
Circuiti risonanti: fattore di merito, condizioni di risonanza ed applicazioni.
Introduzione ai metamateriali: linee caricate periodicamente, strutture periodiche, applicazioni alle strutture guidanti ed a dispositivi per l’invisibilità.

Testi docente

G. Franceschetti, Campi Elettromagnetici, ed. Bollati Boringhieri.
R.E. Collin, Foundations for Microwave Engineering, McGraw-Hill

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Sì

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto