Università degli Studi di Perugia

Comprendere i fenomeni fisici connessi alla propagazione delle onde elettromagnetiche, al fine di fornire una visione unitaria di metodologie per affrontare lo studio di varie classi di problemi elettromagnetici, per fini di ricerca e di progetto, nei settori dell'elettronica e delle telecomunicazioni.

15 gennaio 2014, 12 febbraio 2014, 11 giugno 2014, 25 giugno 2014, 15 luglio 2014, 10 settembre 2014

Linee di trasmissione
Risoluzione delle equazioni delle linee di trasmissione. Parametri caratteristici di linea. Onde progressive e onde stazionarie. Coefficienti di riflessione e impedenza. Bilancio di potenza. Carta di Smith: applicazioni, adattamento di impedenza.
Equazioni e teoremi fondamentali dell'Elettromagnetismo
Richiami: campi scalari e vettoriali; operatori vettoriali; metodo dei fasori. Equazioni fondamentali: campo elettromagnetico; equazioni di Maxwell; relazioni costitutive; principio di dualità; condizioni al contorno; classificazione dei problemi e.m.; cenni di elettrostatica e magnetostatica.
Elettrodinamica: teorema di Poynting, interpretazione fisica; vettori complessi, polarizzazione; campo e.m. e potenza in notazione complessa; equazioni di Maxwell e teorema di Poynting nel domino della frequenza; equazione delle onde, potenziali elettrodinamici, funzioni d'onda, di ampiezza e di fase.
Onde piane
Vettore di propagazione e velocità di fase. Le onde piane come soluzione dell'equazioni di Maxwell. Onde piane uniformi e non uniformi in mezzi non dissipativi: onde TEM, TE e TM. Onde TEM in mezzi con perdite. Riflessione e trasmissione con incidenza normale; incidenza obliqua: leggi della riflessione e di Snell; coefficienti di riflessione; angolo di Brewster; riflessione totale; riflessione da una superficie di un mezzo buon conduttore. Polarizzabilità dielettrica.
Propagazione guidata
Strutture a simmetria cilindrica. Espressioni dei campi e.m.: onde TE, TM e TEM; linee di trasmissione equivalenti. Condizioni al contorno. Modi di propagazione; autovalori e autofunzioni. Frequenza di taglio.
Guide d'onda: microstrisce; guide d'onda metalliche rettangolari; guide dielettriche.
Radiazione e.m.
Funzione di Green per lo spazio libero; potenziale vettore per sorgenti qualunque. Dipolo di Hertz. Condizioni di radiazione. Teoremi di reciprocità e di equivalenza; loro applicazioni. Antenne: diagramma di radiazione; direttività e area equivalente. Formula di Friis, equazione del radar.
Esercitazioni
Esercitazioni finalizzate all'approfondimento di alcuni argomenti teorici e all'acquisizione di metodologie, capacità critiche e padronanza nei calcoli in problemi tipici di campi elettromagnetici.

Linee di trasmissione
Equazioni e teoremi fondamentali dell'Elettromagnetismo
Onde piane
Propagazione guidata
Radiazione e.m.
Esercitazioni

Lezioni frontali, sia per le lezioni teoriche sia per la esercitazioni.

Dispense a cura del docente
G. Gerosa e P.Lampariello, Lezioni di Campi elettromagnetici, Edizioni Ingegneria 2000, Roma, 2006.
Altri testi consigliati per consultazione:
F. T. Ulaby, Fondamenti di campi elettromagnetici - Teoria ed Applicazioni, Mc Graw Hill, Milano, 2006.
G. Conciauro, Introduzione alle onde elettromagnetiche, Mc Graw Hill Libri Italia, Milano, 1993.
G. Franceschetti, Campi elettromagnetici, Editore Boringhieri, Torino, 1983.

Comprendere i fenomeni fisici connessi alla propagazione delle onde elettromagnetiche, al fine di fornire una visione unitaria di metodologie per affrontare lo studio di varie classi di problemi elettromagnetici, per fini di ricerca e di progetto, nei settori dell'elettronica e delle telecomunicazioni.

Primo semestre: 23/09/2013 - 20/12/2013

Mercoledì: 14:30 - 17:30
Giovedì: 14:30 - 16:30
Venerdì: 09:30 - 11:30

Eventuali esercitazioni di laboratorio, da svolgersi presso il laboratorio multidisciplinare del DIEI, in orario concordato con gli studenti, fuori dall'orario delle lezioni frontali.

Frequenza facoltativa.

Facoltà di Ingegneria, via G. Duranti, 93. Aula 4.