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COMPLEMENTI DI ELETTROMAGNETISMO

Flaminio FERRARA COMPLEMENTI DI ELETTROMAGNETISMO

0622400017
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA ELETTRONICA
2014/2015

ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2012
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
CLAUDIO GENNARELLI T Curriculum
FLAMINIO FERRARA Curriculum
Obiettivi
IL CORSO DI COMPLEMENTI DI ELETTROMAGNETISMO RAPPRESENTA IL NATURALE COMPLETAMENTO DEGLI ARGOMENTI TRATTATI NEGLI ALTRI CORSI DI ELETTROMAGNETISMO ED, IN PARTICOLARE, IN QUELLO DI ANTENNE. A TAL FINE, VENGONO PRESENTATE ALCUNE TECNICHE NUMERICHE ED ANALITICHE DI FREQUENTE UTILIZZO IN AMBITO ELETTROMAGNETICO.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: CONOSCENZE DELLE CARATTERISTICHE FONDAMENTALI DELLE TECNICHE STUDIATE DURANTE IL CORSO E DEI LORO LIMITI DI APPLICABILITÀ.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: SAPER FORMALIZZARE E RISOLVERE UN ASSEGNATO PROBLEMA ELETTROMAGNETICO (AD ESEMPIO, LA PROGETTAZIONE DI UN’ANTENNA, DI UN DISPOSITIVO A MICROONDE, ETC.) SFRUTTANDO LE CONOSCENZE ACQUISITE DURANTE IL CORSO ED OTTIMIZZARE I PARAMETRI DI PROGETTO UTILIZZANDO, OVE POSSIBILE, I PACCHETTI SOFTWARE COMMERCIALI APPROPRIATI.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: SAPER INDIVIDUARE LE METODOLOGIE PIÙ APPROPRIATE PER LA RISOLUZIONE DI UN PROBLEMA IN AMBITO ELETTROMAGNETICO.
ABILITÀ COMUNICATIVE: SAPER LAVORARE IN GRUPPO ED ILLUSTRARE IN MODO CHIARO ED EFFICACE UN ARGOMENTO LEGATO A PROBLEMATICHE “AVANZATE” DI ELETTROMAGNETISMO.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A PROBLEMI DIVERSI DA QUELLI AFFRONTATI DURANTE IL CORSO, ED APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI USANDO TESTI DIFFERENTI DA QUELLI PROPOSTI.
Prerequisiti
PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI, È INDISPENSABILE UNA BUONA CONOSCENZA DEGLI ARGOMENTI AFFRONTATI NEI PRECEDENTI CORSI DI ELETTROMAGNETISMO E, IN PARTICOLARE, DELLA TEORIA DELLE ANTENNE.
Contenuti
RICHIAMI SULLE EQUAZIONI FONDAMENTALI DELL’ELETTROMAGNETISMO E LORO CLASSIFICAZIONE. METODO DELLE DIFFERENZE FINITE (FD) E SUA APPLICAZIONE ALLE SUDDETTE EQUAZIONI. ACCURATEZZA E STABILITÀ DELLA SOLUZIONE FD. METODO ALLE DIFFERENZE FINITE NEL DOMINIO DEL TEMPO (FDTD): ALGORITMO DI YEE. CONDIZIONI AL CONTORNO: “PERFECTLY MATCHED LAYER” (PML), “ANISOTROPIC UNIAXIAL PML” (U-PML). METODO AGLI ELEMENTI FINITI (FEM): DISCRETIZZAZIONE DEL DOMINIO IN ELEMENTI, EQUAZIONI CARATTERISTICHE DI UN ELEMENTO, ASSEMBLAGGIO E SOLUZIONE DEL RELATIVO SISTEMA. DESCRIZIONE DEI PACCHETTI SOFTWARE COMMERCIALI PIÙ UTILIZZATI IN AMBITO ELETTROMAGNETICO. VALUTAZIONE ASINTOTICA DEGLI INTEGRALI SEMPLICI E DOPPI MEDIANTE IL METODO DELLA FASE STAZIONARIA. VALUTAZIONE ASINTOTICA UNIFORME CON IL METODO DEL CAMMINO A MASSIMA DISCESA (SDP) DI UN INTEGRALE CON UNA O PIÙ SINGOLARITÀ POLARI VICINE AD UN PUNTO DI SELLA DEL PRIMO ORDINE. APPLICAZIONE ALLA VALUTAZIONE DEI COEFFICIENTI DI DIFFRAZIONE UNIFORMI PER UN DIEDRO CON FACCE CARICATE. RAPPRESENTAZIONI NON RIDONDANTI DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO (EM): CAMPO RIDOTTO E BANDA (SPAZIALE) LOCALE, SCELTA OTTIMALE DEL FATTORE DI FASE E DELLA PARAMETRIZZAZIONE. MODELLAZIONI SFEROIDALI DELLA SORGENTE RADIANTE. INTERPOLAZIONE OTTIMALE SU SUPERFICI DI OSSERVAZIONE ROTAZIONALI. ESPANSIONE IN ONDE CILINDRICHE DEL CAMPO EM IRRADIATO DA UN’ANTENNA. TRASFORMAZIONE CAMPO VICINO - CAMPO LONTANO (NF-FF) CON SCANSIONE CILINDRICA SENZA E CON “PROBE COMPENSATION”. APPLICAZIONE DELLE RAPPRESENTAZIONI NON RIDONDANTI ALLE TRASFORMAZIONI NF-FF CON SCANSIONE CILINDRICA, PIANO-POLARE, BI-POLARE E SFERICA. TECNICHE DI TRASFORMAZIONE NF-FF CON SCANSIONI LUNGO SPIRALI.
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO CONTEMPLA SOPRATTUTTO LEZIONI TEORICHE, MA SONO PREVISTE ANCHE ALCUNE ESERCITAZIONI IN AULA E IN LABORATORIO. NELLE ESERCITAZIONI IN AULA, VIENE MOSTRATO L’UTILIZZO DI PACCHETTI SOFTWARE, DIFFUSAMENTE UTILIZZATI SIA NELLA RICERCA SCIENTIFICA CHE NELLA PROGETTAZIONE INDUSTRIALE PER LA RISOLUZIONE NUMERICA DI PROBLEMI IN AMBITO ELETTROMAGNETICO. VENGONO, INOLTRE, ILLUSTRATI ALCUNI CODICI DI CALCOLO BASATI SULLE TECNICHE STUDIATE NEL CORSO. LE ESERCITAZIONI IN LABORATORIO RIGUARDANO MISURE ELETTROMAGNETICHE COMPLESSE, COME, AD ESEMPIO, LA CARATTERIZZAZIONE DI UN’ANTENNA DA MISURE IN CAMPO VICINO ACQUISITE CON UNA SCANSIONE LUNGO UNA SPIRALE. INOLTRE, È PREVISTO IL PROGETTO (IN GRUPPO) DI UN’ANTENNA, LA VERIFICA SPERIMENTALE DEL PATTERN DI RADIAZIONE E LA STESURA DEL RELATIVO ELABORATO TECNICO.
Verifica dell'apprendimento
LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI AVVERRÀ MEDIANTE UN COLLOQUIO ORALE, CHE VERTERÀ ANCHE SULL’ELABORATO TECNICO. PER SUPERARE L’ESAME, LO STUDENTE DEVE DIMOSTRARE DI AVER COMPRESO E SAPER APPLICARE I PRINCIPALI CONCETTI ESPOSTI NEL CORSO. IL VOTO, ESPRESSO IN TRENTESIMI CON EVENTUALE LODE, DIPENDERÀ DALLA MATURITÀ ACQUISITA SUI CONTENUTI DEL CORSO, TENENDO CONTO ANCHE DELLA QUALITÀ DELL’ESPOSIZIONE E DELL’AUTONOMIA DI GIUDIZIO DIMOSTRATA.
Testi
F. FERRARA, C. GENNARELLI, DISPENSE DEL CORSO DI COMPLEMENTI DI ELETTROMAGNETISMO.
M.N.O. SADIKU, NUMERICAL TECHNIQUES IN ELECTROMAGNETICS, CRC PRESS, BOCA RATON, USA, 1992.
A. TAFLOVE, S. C. HAGNESS, COMPUTATIONAL ELECTRODYNAMICS: THE FINITE-DIFFERENCE TIME-DOMAIN METHOD, ARTECH HOUSE, BOSTON, USA, 2000.
C. GENNARELLI, G. RICCIO, F. D’AGOSTINO, F. FERRARA, NEAR-FIELD – FAR-FIELD TRANSFORMATION TECHNIQUES, EDIZIONI CUES, VOL. 1, SALERNO, 2004.
C. GENNARELLI, G. RICCIO, F. D’AGOSTINO, F. FERRARA, R. GUERRIERO, NEAR-FIELD – FAR-FIELD TRANSFORMATION TECHNIQUES, EDIZIONI CUES, VOL. 2, SALERNO, 2006.
T. B. A. SENIOR, J. L. VOLAKIS, APPROXIMATE BOUNDARY CONDITIONS IN ELECTROMAGNETICS, IEE ELECTROMAGNETIC WAVES SERIES, THE INSTITUTION OF ELECTRICAL ENGINEERS, LONDON, 1995.
Altre Informazioni
L’INSEGNAMENTO È EROGATO CON FREQUENZA OBBLIGATORIA PRESSO LA FACOLTÀ DI INGEGNERIA. SI CONSULTI IL SITO DI FACOLTÀ (HTTP://WWW.INGEGNERIA.UNISA.IT/) PER L’INDICAZIONE DELL’ORARIO E DELLE AULE.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2016-09-30]