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Antenne
Antennas
Graziano Cerri

Sede Ingegneria
A.A. 2016/2017
Crediti 9
Ore 72
Periodo I
Lingua ITA

Prerequisiti
Conoscenza delle equazioni differenziali del primo e secondo ordine, ordinarie e alle derivate parziali. Conoscenza di integrali semplici, di linea, di superficie e di volume. Conoscenza degli operatori matematici gradiente, divergenza, rotore. Elementi d

Risultati di apprendimento attesi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
L’insegnamento permette agli studenti di acquisire conoscenze sia per riconoscere le diverse famiglie di antenne in base alle loro caratteristiche elettromagnetiche e alle loro prestazioni, sia per operare confronti e scelte in funzione del loro utilizzo e sia per sviluppare tecniche di progetto di nuovi sistemi radiativi. Saranno anche approfonditi modelli matematici per la caratterizzazione del fenomeno della radiazione e della propagazione. Tali conoscenze, integrando le nozioni acquisite negli insegnamenti attinenti le altre discipline del corso di laurea magistrale, si propongono di fornire un’elevata competenza delle attuali tecnologie, adottando strumenti metodologici adeguati che consentano di impostare, affrontare e risolvere le diverse problematiche dell'Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni sia ai vari livelli di astrazione tipici dell'analisi del problema e della progettazione, sia nella fase di realizzazione e verifica del prodotto finale di cui il sistema radiante è parte significativa
CAPACITA' DI APPLICARE LE CONOSCENZE:
Al fine di affrontare tematiche legate ad aspetti di antenne, anche in contesti di notevole complessità, attraverso l’applicazione delle conoscenze, lo studente dovrà saper interpretare correttamente problemi analisi e progetto di strutture radianti, e problemi di propagazione delle onde elettromagnetiche nella ionosfera, nella troposfera e in ambito urbano. Tale capacità si estrinsecherà attraverso una serie di abilità professionalizzanti, quali: applicare le tecniche di analisi per risolvere problemi di copertura radio in contesti realistici; capacità di effettuare misurazioni ed interpretare correttamente i dati rilevati; saper scegliere ed applicare tecniche e strumenti di progetto per sintetizzare strutture radianti che soddisfino opportune specifiche e da utilizzare in contesti nuovi ed emergenti, anche mediante l’utilizzo di tecnologie avanzate; saper implementare metodologie per realizzare collegamenti radio
COMPETENZE TRASVERSALI:
L’esecuzione di una serie di misurazioni in laboratorio relative a situazioni canoniche significative e riguardanti aspetti descritti teoricamente in aula e che porterà alla stesura di una relazione per ogni misura effettuata, contribuirà a migliorare sia il grado di autonomia di giudizio in generale, sia la capacità di relazionarsi con i colleghi che deriva anche dal lavoro in gruppo, sia la capacità critica di apprendimento in autonomia dello studente. I collegamenti con aspetti tipici delle discipline dell’elettromagnetismo, dell’elettronica e delle telecomunicazioni forniranno allo studente competenze ad ampio spettro utilizzabili sia nell’ambito della ICT, sia in contesti industriali non tipici di questo ambito, ma che fanno uso di tecnologie basate sui campi elettromagnetici

Programma
La radiazione elettromagnetica. I teoremi dell’elettromagnetismo. Teoria delle antenne. Antenne filiformi. Antenne ad apertura. Antenne a riflettore. Antenne a microstriscia. Analisi e sintesi delle schiere di antenne. Propagazione ionosferica. Propagazione troposferica. Propagazione in ambito urbano. Sistemi wireless. Note: 1) in funzione del numero di studenti frequentanti, considerata la disponibilità di un solo banco di misura, il corso prevede delle esercitazioni di laboratorio che non è possibile quantificare a priori in termini di ore. 2) sono previste esercitazioni numeriche in aula, non come parti a sé del corso, ma integrate nelle lezioni frontali per facilitare la comprensione e l'applicazione degli aspetti teorici. 3) nella pagina del docente sul sito di ateneo è disponibile una versione molto dettagliata del programma, con i rimandi a capitoli e paragrafi dei testi di riferimento.

Modalità di svolgimento dell'esame
METODI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
La valutazione avviene tramite prova orale. Questa consta generalmente di tre domande. La prima è di carattere applicativo e consiste nella risoluzione di un esercizio o di un semplice progetto. La seconda riguarda aspetti teorici legati alla modellazione delle antenne. La terza è relativa ad aspetti che descrivono la propagazione libera delle onde elettromagnetiche, finalizzati alla progettazione di una tratta radio.

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Nelle prove d'esame lo studente deve dimostrare di aver compreso e di saper applicare gli aspetti fondamentali che caratterizzano le teoria delle antenne e della propagazione delle onde elettromagnetiche, adottando strumenti metodologici adeguati che gli consentano di impostare, affrontare e risolvere in maniera autonoma i quesiti formulati.

CRITERI DI MISURAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
La misura dell'apprendimento è legata alla autonomia dello studente nell'affrontare i quesiti che gli sono proposti, alla correttezza dell'impostazione metodologica e alla capacità critica nel saper scegliere la soluzione più appropriata.

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE
Le tre domande che costituiscono la prova d'esame hanno peso equivalente. Il punteggio massimo, pari a trenta e lode, viene attribuito quando lo studente abbia dimostrato totale autonomia nelle risposte a tutti i quesiti proposti, rigore metodologico nell'impostazione della soluzione del problema, notevole senso critico riguardo alla scelta di possibili opzioni. Il punteggio minimo, pari a diciotto tretesimi, viene attribuito quando lo studente abbia dimostrato sufficiente autonomia nelle risposte a tutti i quesiti proposti, e una sufficiente conoscenza delle metologie proprie della disciplina.

Testi consigliati
1) C. A. Balanis “Antenna Theory”, John Wiley; 2) E. C. Jordan, K. G. Balmain “Electromagnetic waves and radiating Systems”, Prentice Hall Inc.; 3) G. Franceschetti “Campi elettromagnetici”, Boringhieri; 4) R. S. Elliot “Antenna theory and design”, Prentice Hall; 5) F. Valdoni, M. Mandrioli “Corso di Radiotecnica”, Pitagora Editrice; 6) K. Fujimoto, J.R. James “Mobile Antenna Systems Handbook”, Artech House.

Corsi di laurea

• Ingegneria Elettronica (Corso di Laurea Magistrale (DM 270/04))