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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2004/2005
Facoltà Scuola di Ingegneria dell'Informazione
Insegnamento 072817 - MICROONDE I
Docente Macchiarella Giuseppe
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (2 liv.)(ord. 509) - MI (185) INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI* AZZZZ072817 - MICROONDE I
Ing Ind - Inf (2 liv.)(ord. 509) - MI (186) INGEGNERIA ELETTRONICA* AZZZZ072817 - MICROONDE I

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Obbiettivi

L'obbiettivo principale dell'isegnamento è di introdurre l'allievo alle tecniche di analisi e soluzione di circuiti operanti alle frequenze delle microonde (dove le dimensioni fisiche dei componenti non sono trascurabili rispetto alla lunghezza d'onda). In particolare in qesto primo corso sono considerati i principali componenti passivi utilizzati nei sistemi di telecomunicazione (ponti radio, telefonia cellulare, radar ecc).

Programma delle lezioni ed esercitazioni

Introduzione ai circuiti a parametri distribuiti. Definizione del circuito a microonde. Elementi circuitali distribuiti. Richiami sulla propagazione guidata (linee TEM, quasi TEM, non TEM). Significato dei modi. Parametri caratteristici di linee TEM: costante di propagazione, impedenza caratteristica, attenuazione.  (2 ore)Caratterizzazione dei circuiti a costanti distribuite mediante matrici. Richiami sulla descrizione matriciale di circuiti elettrici lineari (matrici Z e Y); introduzione delle onde normalizzate e definizione della matrice di diffusione; proprietà generali della matrice diffusione; casi particolari (circuiti reciproci in assenza di perdite, circuiti a due bocche). Definizione di giunzione a microonde ad n bocche; eccitazioni monomodali e multimodali. (4 ore)

Calcolo di Zc e a per linee di trasmissione TEM (2 ore)

Linee di trasmissione planari (stripline, microstriscia) (2 ore)

Rappresentazione circuitale di strutture distribuite interconnesse. Definizione del circuito a microonde e sua schematizzazione mediante interconnessione di strutture elementari (giunzioni); effetti delle discontinuità geometriche alle giunzioni e loro modellizzazione circuitale. Rappresentazione equivalente a costanti concentrate di circuiti a microonde. (2 ore)

Cenni sulle tecniche CAD per circuiti a microonde. Metodi di simulazione lineare; impiego dei simulatori elettromagnetici; tecniche di ottimizzazione. (2 ore)

Cavità risonanti. Definizione dei parametri caratteristici; analisi elettromagnetica e modellizzazione; regime di oscillazioni libere e forzate; esempi di strutture rappresentative: cavità metallica rettangolare; risonatore in linea TEM; risonatore dielettrico. (6 ore) 

Accoppiamento tra cavità e con carichi esterni. Modello circuitale per il risonatore a due bocche; rappresentazione dell'accoppiamento mediante invertitore di impedenza; calcolo del trasferimento di potenza tra generatore e carico. Descrizione circuitale di due risonatori accoppiati (coefficiente di accoppiamento k). Linee di trasmissione accoppiate (modi pari e dispari); risonatori a linee accoppiate.  (5 ore)

Filtri a microonde. Richiami sulla funzione dei filtri elettrici e loro classificazione: problematiche di implementazione a microonde. Generalità sulle tecniche di progetto. Esempi di alcune categorie rappresentative di filtri a microonde (a risonatori direttamente accoppiati; a linee accoppiate; a risonatori dielettrici) (6 ore)

Combinatori e Accoppiatori direzionali. Divisori e combinatori di potenza (Wilkinson); Accoppiatori direzionali: proprietà generali dalla matrice S; esempi di realizzazioni in linea TEM planare. (4 ore)

Esercitazioni

Si svolgono a settimane alterne esercitazioni numeriche che consistono in applicazioni e approfondimenti di quanto svolto nelle lezioni.

Prerequisiti

Il corso non richiede particolari prerequisiti al di fuori delle basi acquisite nei corsi di primo livello (Campi Elettromagnetici)


Note Sulla Modalità di valutazione
L'esame consiste in una prova scritta.

Bibliografia

David M. Pozar: Microwave Engineering, Addison-Wesley

Robert E. Collin: Foundations for microwave engineering, McGraw-Hill Co.

Giovanni B. Stracca: Teoria e tecnica delle microonde, CLUP - CittàStudi

Software utilizzato
Nessun software richiesto

Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
35.0
esercitazione
15.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
schedaincarico v. 1.6.9 / 1.6.9
Area Servizi ICT
22/01/2022