Ingegneria delle Telecomunicazioni

Il corso introduce i concetti fondamentali per la caratterizzazione di strutture elettriche attraverso i modelli circuitali. In sintesi, il programma del corso è dettagliato come segue: 1. Introduzione ai circuiti elettrici [3 ore] 2. Elementi circuitali [12 ore] 3. Circuiti senza memoria [15 ore] 4. Circuiti in regime transitorio [12 ore] 5. Funzione di rete e stabilità [6 ore] 6. Circuiti in regime permanente e bilancio energetico [10 ore] 7. Circuiti magnetici [2 ore]

Non è richiesta nessuna propedeuticità ma sono consigliati i seguenti prerequisiti. Basi di Analisi Matematica e Geometria: numeri complessi, operazioni con vettori e matrici, sistemi di equazioni lineari, integrali definiti e indefiniti, serie di Taylor. Conoscenze utili sono anche: serie di Fourier, equazioni differenziali lineari a coefficienti costanti. Basi di Fisica: concetti di velocità, forza, energia, potenza.

[1] R. Perfetti, “Circuiti Elettrici”, Zanichelli, II ed. 2012. [2] M. Panella, A. Rizzi, “Esercizi di Elettrotecnica”, Esculapio, Roma, II ed., 2014. (Comprende raccolta compiti d’esame risolti). La registrazione delle lezioni ed eventuale ulteriore materiale utile all'apprendimento sono messi a disposizione in modalità asincrona sul portale Google ClassRoom del corso (https://classroom.google.com/u/1/c/Mzg5ODU1MTA4NzEz), a cui è possibile accedere con il codice vqj2pno.

Le lezioni sono principalmente tenute con lezioni frontali ed esercitazioni in aula. L’ausilio di computer serve per le dimostrazioni di analisi automatica dei circuiti, di sintesi di semplici filtri e per disegni complessi. Nel corso della lezione gli studenti sono talvolta chiamati a svolgere parti di esercitazioni o a rispondere a domande improvvisate, per verificarne le conoscenze pregresse e la comprensione degli argomenti. Si sollecita la ricerca personale su Web di programmi e notizie per quanto riguarda aspetti tecnologici dei componenti recenti e delle applicazioni dei circuiti. Il corso si basa su testi e libri di esercizi ben collaudati e raccomandati anche per la preparazione di colloqui e concorsi. I testi sono integrati da dispense supplementari su particolari argomenti, distribuite via Web. I contenuti sono tagliati specificatamente per l’ingegneria delle comunicazioni, puntando ad illustrare il passaggio dal modellamento fisico non direzionale, attraverso quello circuitale (a blocchi interconnessi) per arrivare ai sistemi astratti orientati (causa-effetto), caratterizzati dalle funzioni di rete e dalle rappresentazioni di stato. Si sottolinea l’estensione della teoria dei circuiti elettrici ai sistemi di tipo elettro-meccanico, magnetico e con una classe di circuiti digitali, originati dalla simulazione e analisi automatica dei circuiti. Tutte queste applicazioni sono estremamente attuali, con la panoplia di sensori disponibili e la necessità del loro modellamento e pre-condizionamento del segnale analogico prodotto. Le esercitazioni in classe sviluppano in dettaglio problemi tipici delle applicazioni e mostrano esempi di soluzioni efficienti delle prove scritte d’esame. La modalità di insegnamento è quella tradizionale, in aula. Previa appuntamento è possibile concordare un ricevimento in presenza o tramite Google Meet.

La frequenza del corso non è obbligatoria, ma è caldamente raccomandata. In particolare, l’analisi dei circuiti richiede di coordinare mentalmente la sequenza diversi metodi matematici per raggiungere l’obiettivo, dettata da considerazioni di efficienza e controllabilità dei risultati. Si consiglia di seguire le esercitazioni in aula e di risolvere i problemi proposti con differenti metodologie, per acquisire una sufficiente agilità di ragionamento. Lo studio personale sui testi resta molto utile per acquisire dimestichezza con gli aspetti teorici, che accelerano come ritorno la soluzione dei problemi applicativi.

La valutazione della preparazione è condotta mediante un esame, composta da una prova scritta della durata di due ore e mezza. La prova prevede una parte di esercizi e una parte con domande teoriche. Per superare l’esame, il candidato deve ottenere non meno di 18/30 complessivi e non meno di 8/30 in ciascuna delle due parti. Nello specifico, la parte pratica della prova scritta consiste nella soluzione due problemi con metodo a scelta dello studente e serve per verificare la padronanza delle tecniche di base dell’analisi dei circuiti (costruzione dei sistemi risolventi e uso delle trasformate) e la capacità di organizzare un procedimento efficiente a più passi per ottenere determinate informazioni dall’analisi dei circuiti (es.: funzioni di trasferimento, risposte impulsive e andamento temporale di particolari grandezze). La parte teorica della prova scritta è a risposta libera e ha la funzione di verificare la comprensione dell’impianto matematico e delle principali applicazioni della teoria. La sufficienza si ottiene dimostrando una conoscenza basica della teoria. Il massimo punteggio si ottiene dimostrando una padronanza sicura delle tecniche, elasticità mentale nei ragionamenti e una significativa capacità di integrazione delle nozioni del corso con le conoscenze pregresse.

[1] R. Perfetti, “Circuiti Elettrici”, Zanichelli, II ed. 2012. [2] M. Panella, A. Rizzi, “Esercizi di Elettrotecnica”, Esculapio, Roma, II ed., 2014. (Comprende raccolta compiti d’esame risolti). [3] G. Rizzoni, “Elettrotecnica: Principi e applicazioni”, McGraw-Hill, III ed., 2013. [4] G. Martinelli, M. Salerno, “Elementi di Elettrotecnica”, voll. I e II, Siderea, Roma, 1996 (II ed.). [5] F. Piazza, “Esercizi di Elettrotecnica”, Ingegneria 2000, Roma, 1994.

Le lezioni sono principalmente tenute con lezioni frontali ed esercitazioni in aula. L’ausilio di computer serve per le dimostrazioni di analisi automatica dei circuiti, di sintesi di semplici filtri e per disegni complessi. Nel corso della lezione gli studenti sono talvolta chiamati a svolgere parti di esercitazioni o a rispondere a domande improvvisate, per verificarne le conoscenze pregresse e la comprensione degli argomenti. Si sollecita la ricerca personale su Web di programmi e notizie per quanto riguarda aspetti tecnologici dei componenti recenti e delle applicazioni dei circuiti. Il corso si basa su testi e libri di esercizi ben collaudati e raccomandati anche per la preparazione di colloqui e concorsi. I testi sono integrati da dispense supplementari su particolari argomenti, distribuite via Web. I contenuti sono tagliati specificatamente per l’ingegneria delle comunicazioni, puntando ad illustrare il passaggio dal modellamento fisico non direzionale, attraverso quello circuitale (a blocchi interconnessi) per arrivare ai sistemi astratti orientati (causa-effetto), caratterizzati dalle funzioni di rete e dalle rappresentazioni di stato. Si sottolinea l’estensione della teoria dei circuiti elettrici ai sistemi di tipo elettro-meccanico, magnetico e con una classe di circuiti digitali, originati dalla simulazione e analisi automatica dei circuiti. Tutte queste applicazioni sono estremamente attuali, con la panoplia di sensori disponibili e la necessità del loro modellamento e pre-condizionamento del segnale analogico prodotto. Le esercitazioni in classe sviluppano in dettaglio problemi tipici delle applicazioni e mostrano esempi di soluzioni efficienti delle prove scritte d’esame. La modalità di insegnamento è quella tradizionale, in aula. Previa appuntamento è possibile concordare un ricevimento in presenza o tramite Google Meet.