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Laboratorio di progettazione di dispositivi ottici e wireless

Corso Ingegneria Informatica e dei sistemi per le Telecomunicazioni
Curriculum Curriculum unico
Orientamento Tecnologie per le comunicazioni ottiche e wireless
Anno Accademico 2021/2022
Crediti 6
Settore Scientifico Disciplinare ING-INF/02
Anno Secondo anno
Unità temporale Secondo semestre
Ore aula 48
Attività formativa Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente Martina BEVACQUA
Obiettivi Obiettivi formativi:
Il corso intende approfondire la conoscenza dei campi elettromagnetici in ambiti applicativi emergenti, quali Internet of Things (IoT) e 5G, nonché di tecnologie emergenti quali cristalli fotonici e metamateriali.
Gli studenti impareranno a dimensionare e progettare: antenne e sistemi a microonde per le telecomunicazioni; reti e circuiti di beam forming ed elementi radianti per applicazioni 5G e IoT; dispositivi ottici per le TLC e la sensoristica.
Sono forniti strumenti teorici sul funzionamento dei metodi numerici alla base dei software CAD di simulazione elettromagnetica utilizzati per lo sviluppo delle attività progettuali. Infine, è prevista una attività di laboratorio atta ad approfondire le conoscenze relative alla propagazione dei campi elettromagnetici sia alle frequenze ottiche sia alle microonde.

Conoscenza e comprensione: a seguito del superamento dell’esame, lo studente conosce gli strumenti per la progettazione di sistemi a microonde per le telecomunicazioni.
Capacità di applicare conoscenze: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di dimensionare un’antenna con date specifiche, ovvero una rete di alimentazione per una schiera di antenne; di simulare il comportamento radioattivo dell'antenna; di misurare parametri caratteristici delle antenne (guadagno, diagramma di radiazione, polarizzazione) e, infine, di utilizzare strumenti come l’analizzatore di rete vettoriale.
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 della progettazione dei dispositivi trattati.
Capacità di apprendimento: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di progettare in autonomia dispositivi ottici e wireless.

Modalità di accertamento e valutazione:
Gli esami di accertamento e di valutazione consistono nella valutazione di relazioni di laboratorio e relazioni di progetto, nonché di in una prova orale volta ad accertare la comprensione dei principi di funzionamento e dei metodi adottati per l’analisi e la progettazione.
Le relazioni saranno valutate sulla base del livello di dettaglio fornito.
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 possieda competenze elementari sugli strumenti di progettazione adottati e le relazioni di progetto e laboratorio siano redatte in modo discreto. E’ attribuito un voto compreso fra 25/30 e 30/30 quando lo studente sia in grado di dimensionare e progettare in autonomia i dispositivi trattati e dimostri buone competenze nella comprensione fisica degli argomenti. Agli studenti che abbiano acquisito competenze eccellenti può essere attribuita la lode.
Programma Rappresentazioni matriciali di una rete a microonde: Matrice Z, matrice ABCD, Matrice S, proprietà della matrice S. Dispositivi reciproci e senza perdite, legame tra la matrice S e Z, spostamento dei piani di riferimento. Esercizi.
Carta di Smith. Adattamento di impedenza tramite la carta di smith. Esercizi.
Progettazione di un filtro a microonde: Strutture periodiche e insertion loss method. Esercizi.
Metodi numerici per l’elettromagnetismo: MOM, FEM e FDM.
Analizzatore vettoriale: principio di funzionamento, calibrazione e misura dei parametri S di antenne e filtri. Esperienze in laboratorio.
Uso di CAD numerici per la simulazione elettromagnetica di dispositivi quali antenne, filtri, guide d’onda etc. Simulazioni parametriche.
Applicazioni: simulazione di un MRI birdcage coil, forno a microonde, beamforming network di un array di antenne, mapped dielectric distribution e lenti.
Testi docente N.D.
Erogazione tradizionale
Erogazione a distanza No
Frequenza obbligatoria No
Valutazione prova scritta No
Valutazione prova orale No
Valutazione test attitudinale No
Valutazione progetto No
Valutazione tirocinio No
Valutazione in itinere No
Prova pratica No

Ulteriori informazioni

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