MICROONDE

Flaminio FERRARA MICROONDE

0612400030
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA
INGEGNERIA ELETTRONICA
2024/2025

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 3
ANNO ORDINAMENTO 2018
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
Obiettivi
IL CORSO SI PROPONE DI FORNIRE LE CONOSCENZE DI BASE SUI FENOMENI DI PROPAGAZIONE GUIDATA, ASSIEME AGLI STRUMENTI PER L'ANALISI E LA SINTESI DI DISPOSITIVI E CIRCUITI PASSIVI A MICROONDE E DI ANTENNE PLANARI DI TIPO "PATCH". AL TERMINE DEL CORSO, LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI ANALIZZARE E PROGETTARE SEMPLICI DISPOSITIVI PASSIVI A MICROONDE, ED ANTENNE STAMPATE. È PREVISTA UNA ATTIVITÀ DI LABORATORIO VOLTA ALL'APPRENDIMENTO DELL'UTILIZZO DI UNA MACCHINA PROTOTIPATRICE PCB PER LA REALIZZAZIONE DI DISPOSITIVI IN TECNOLOGIA PLANARE.
1.CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: CONOSCENZA DI BASE SUI FENOMENI DI PROPAGAZIONE GUIDATA, ASSIEME AGLI STRUMENTI PER L'ANALISI E LA SINTESI DI DISPOSITIVI E CIRCUITI PASSIVI A MICROONDE E DI ANTENNE STAMPATE.
2.CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: CAPACITÀ DI UTILIZZARE DISPOSITIVI PASSIVI A MICROONDE E DI MISURARNE LE CARATTERISTICHE TRASMISSIVE.
3.AUTONOMIA DI GIUDIZIO: CAPACITÀ DI OPERARE IN LABORATORIO, RICONOSCERE LA STRUMENTAZIONE, SAPER ALLESTIRE I BANCHI STRUMENTALI NECESSARI PER MISURE ALLE FREQUENZE DELLE MICROONDE, VALUTARE CRITICAMENTE I DATI DI MISURA E TRARRE DELLE CONCLUSIONI.
4.ABILITÀ COMUNICATIVE: CAPACITÀ DI OPERARE INDIVIDUALMENTE E COME COMPONENTI DI UN GRUPPO NELLE ATTIVITÀ SPERIMENTALI, SCRIVERE RELAZIONI CHIARE E BEN STRUTTURATE, CONSULTARE LETTERATURA TECNICA E SCIENTIFICA IN INGLESE, COMUNICARE EFFICACEMENTE.
5.CAPACITÀ DI APPRENDERE (LEARNING SKILLS): SAPER ESTENDERE ED APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI DISCUSSI DURANTE IL CORSO; APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI USANDO FONTI E MATERIALI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI
Prerequisiti
SONO RICHIESTE CONOSCENZE DI BASE NELL'AMBITO DELL'ELETTROMAGNETISMO (FONDAMENTI DI CAMPI ELETTROMAGNETICI, OPPURE PROPAGAZIONE WIRED E WIRELESS). TRA I PREREQUISITI ATTESI RIENTRANO ANCHE L'ALGEBRA LINEARE, LE EQUAZIONI DIFFERENZIALI ALLE DERIVATE PARZIALI, LA TEORIA DEI CIRCUITI, IL FORMALISMO FASORIALE E LA TRASFORMATA DI FOURIER.
Contenuti
STRUTTURE GUIDANTI
PROPAGAZIONE IN STRUTTURE GUIDANTI. MODI TEM, TE E TM. LINEA DI TRASMISSIONE A FACCE PIANE AFFACCIATE. CAVO COASSIALE. LINEA BIFILARE. STRIPLINE. MICROSTRIP. GUIDA D’ONDA RETTANGOLARE. GUIDA D’ONDA CIRCOLARE. PERDITE DIELETTRICHE ED OHMICHE NELLE STRUTTURE GUIDANTI. (10 ORE LEZIONE, 2 ORE ESERCITAZIONE)

CIRCUITI A MICROONDE
TENSIONE E CORRENTE EQUIVALENTI. IMPEDENZA DI UNA GIUNZIONE A UNA PORTA E SUE PROPRIETÀ. GIUNZIONI A N PORTE. MATRICE DI IMPEDENZA. GIUNZIONI A DUE PORTE. MATRICE DI SCATTERING. MATRICE DI TRASMISSIONE. ECCITAZIONE DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO IN GUIDA. (10 ORE LEZIONE, 2 ORE ESERCITAZIONE)

ADATTAMENTO
CARTA DI SMITH. ADATTAMENTO A UNO, DUE E TRE STUBS. TRASFORMATORE A QUARTO D’ONDA. LEMMA DELLE PICCOLE RIFLESSIONI. TRASFORMATORE BINOMIALE. TRASFORMATORE DI CHEBYSHEV. LINEE RASTREMATE. (10 ORE LEZIONE, 2 ORE ESERCITAZIONE)

DISPOSITIVI PASSIVI A MICROONDE
TERMINAZIONI. ATTENUATORE. VARIATORE DI FASE. ACCOPPIATORI DIREZIONALI. T-MAGICO. ANELLO IBRIDO. DIVISORE DI POTENZA. CIRCOLATORE A QUATTRO E TRE PORTE. (7 ORE LEZIONE, 3 ORE ESERCITAZIONE)

RISUONATORI A MICROONDE
CIRCUITI RISONANTI SERIE E PARALLELO. RISUONATORI A LINEE DI TRASMISSIONE. CAVITÀ RISONANTE RETTANGOLARE. RISUONATORE DI FABRY PEROT. ECCITAZIONE DEI RISUONATORI. ACCOPPIAMENTO CRITICO. (5 ORE LEZIONE, 1 ORE ESERCITAZIONE)

FILTRI A MICROONDE
STRUTTURE PERIODICHE. METODO DEL PARAMETRO IMMAGINE. METODO DI INSERZIONE DELLE PERDITE. TRASFORMATORE DI RICHARD. IDENTITÀ DI KURODA. (5 ORE LEZIONE, 1 ORE ESERCITAZIONE)

SORGENTI ED AMPLIFICATORI A MICROONDE
KLYSTRON. MAGNETRON. TWT. (CENNI) (2 ORE LEZIONE)
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO, EROGATO IN LINGUA ITALIANA, PREVEDE LEZIONI TEORICHE SUPPORTATE DA ESERCITAZIONI IN AULA. DURANTE LE LEZIONI GLI ARGOMENTI TRATTATI VENGONO PRESENTATI CON COMPLESSITÀ VIA VIA CRESCENTE. NELLE ESERCITAZIONI SI PROPONE ALLO STUDENTE LA RISOLUZIONE DI PROBLEMI ATTINENTI AGLI ARGOMENTI TRATTATI NELLE LEZIONI TEORICHE. IL METODO DI RISOLUZIONE CONSISTE NELLA COMPRENSIONE DEL PROBLEMA, NELLA PIANIFICAZIONE DELLA SOLUZIONE, E INFINE NELLA RISOLUZIONE VERA E PROPRIA. DURANTE QUEST’ULTIMA FASE SI PROMUOVE L’ABITUDINE A VALUTARE LA RAGIONEVOLEZZA DELLA RISPOSTA E A VERIFICARNE LA COERENZA.
Verifica dell'apprendimento
IL GRADO DI APPRENDIMENTO, DA PARTE DELLO STUDENTE, DEI PRINCIPI FONDAMENTALI DELLA PROPAGAZIONE DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO IN STRUTTURE GUIDANTI E DEI CIRCUITI E DISPOSITIVI A MICROONDE, È VALUTATO MEDIANTE UNA PROVA DI ESAME CHE CONSISTE IN UN COLLOQUIO ORALE DELLA DURATA INDICATIVA MEDIA DI 30 MINUTI. IL VOTO, ESPRESSO IN TRENTESIMI (IL LIVELLO MINIMO DI SUPERAMENTO CORRISPONDE A "18" ED IL MASSIMO A "30 E LODE"), DIPENDERÀ DALLA MATURITÀ ACQUISITA SUI CONTENUTI DEL CORSO. DURANTE IL CORSO È POSSIBILE SVOLGERE DUE PROVE PARZIALI ESONERATIVE, RISPETTIVAMENTE DOPO METÀ DELLE LEZIONI E A FINE CORSO. CIASCUNA PROVA, VALUTATA IN TRENTESIMI, PESERÀ IL 50% SUL VOTO FINALE E IL PUNTEGGIO FINALE SARÀ DATO DALLA MEDIA PONDERATA DELLE DUE PROVE.
IN PARTICOLARE, LA PROVA D’ESAME È FINALIZZATA A:
A) VERIFICARE L’APPRENDIMENTO DEGLI ARGOMENTI TRATTATI NELLE ORE DI TEORIA;
B) VERIFICARE LA CAPACITÀ DI ESPOSIZIONE DEGLI ARGOMENTI AFFRONTATI;
C) VERIFICARE L’AUTONOMIA DI GIUDIZIO NEL PROPORRE L’APPROCCIO PIÙ OPPORTUNO PER ARGOMENTARE QUANTO RICHIESTO.
PER IL SUPERAMENTO DELL’ESAME (VOTO MINIMO 18) È NECESSARIO DIMOSTRARE DI AVER RAGGIUNTO UN SUFFICIENTE GRADO DI APPRENDIMENTO DEGLI ARGOMENTI TRATTATI NELLE ORE DI TEORIA E, EVENTUALMENTE, DI ESSERE IN GRADO DI RISOLVERE UN PROBLEMA ELETTROMAGNETICO ATTINENTE ALLA PROPAGAZIONE GUIDATA O AI CIRCUITI A MICROONDE.
IL LIVELLO MASSIMO (30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA CONOSCENZA COMPLETA ED APPROFONDITA DEI VARI ARGOMENTI TRATTATI NELLE ORE DI TEORIA ED È CAPACE DI RISOLVERE IN MODO ELEGANTE UN PROBLEMA ELETTROMAGNETICO IN UNA STRUTTURA GUIDATA, DI ANALIZZARE UNA RETE A MICROONDE, O DI IMPOSTARE UN PROGETTO DI UN FILTRO A MICROONDE.
INOLTRE, AI FINI DELLA LODE, SI TERRÀ CONTO:
1) DELLA QUALITÀ DELL’ESPOSIZIONE, IN TERMINI DI UTILIZZO DI LINGUAGGIO SCIENTIFICO APPROPRIATO;
2) DELLA CAPACITÀ DI CORRELAZIONE TRASVERSALE TRA I DIVERSI ARGOMENTI DEL CORSO E, OVE POSSIBILE, CON ALTRE DISCIPLINE;
3) DELL’AUTONOMIA DI GIUDIZIO DIMOSTRATA.
Testi
[1] F. FERRARA, DISPENSE DEL CORSO DI MICROONDE (LE DISPENSE SARANNO FORNITE DAL DOCENTE DURANTE IL CORSO)
[2] R.E. COLLIN, “FOUNDATIONS FOR MICROWAVE ENGINEERING”, MCGRAW-HILL, NEW YORK, 1992 (TESTO DI APPROFONDIMENTO)
[3] D.M. POZAR, “MICROWAVE ENGINEERING”, JOHN. WILEY & SONS, INC., 1998 (TESTO DI APPROFONDIMENTO)
[4] P. BERNARDI, M. CAVAGNARO, “APPUNTI DI MICROONDE: STRUTTURE GUIDANTI E GIUNZIONI”, EDIZIONI INGEGNERIA 2000, 2008 (TESTO DI APPROFONDIMENTO)


Altre Informazioni
IL CORSO È EROGATO IN ITALIANO.
SEDE E ORARIO:
IL CORSO È EROGATO PRESSO IL DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE.
SI CONSULTI IL SITO DI DIPARTIMENTO (HTTPS://WWW.DIIN.UNISA.IT/) PER L’INDICAZIONE DELL’ORARIO E DELLE AULE.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-11-18]