Ingegneria dell'Informazione (sede di Latina)

Il corso fornisce una trattazione organica dei principi fondamentali della teoria delle antenne e delle loro applicazioni nei sistemi di radiopropagazione e telerilevamento. Dopo una parte introduttiva di richiamo dei concetti di radiazione elettromagnetica, il corso affronta l’analisi, la caratterizzazione e la progettazione delle principali tipologie di antenne, fino ad arrivare a strutture complesse come le antenne ad apertura e gli array. L’insegnamento include anche elementi applicativi, con esempi pratici, uso di software di simulazione e richiami a strumentazione di laboratorio. Il programma si articola nei seguenti nuclei tematici: 1. Introduzione e richiamo di teoria elettromagnetica (circa 6 ore) – Introduzione alle antenne e alle loro applicazioni. – Tipologie di antenne e principali parametri descrittivi. – Richiami di teoria della radiazione elettromagnetica. – Equazioni di Maxwell e di Helmholtz. – Regioni di campo vicino e di campo lontano. – Teoremi fondamentali per le antenne. 2. Parametri e caratterizzazione delle antenne (circa 15 ore) – Campi elettromagnetici irradiati da antenne. – Parametri in trasmissione e in ricezione: guadagno, direttività, efficienza, impedenza, larghezza di banda. – Radiocollegamento tra antenne. – Misure su antenne. 3. Antenne lineari (circa 12 ore) – Dipolo di Hertz e spira elettrica elementare. – Equazione integrale di Hallen per dipoli cilindrici. – Introduzione al metodo dei momenti e soluzione dell’equazione di Hallen. – Analisi e progettazione di antenne lineari. 4. Antenne ad apertura (circa 13 ore) – Radiazione dall’apertura planare di uno schermo metallico. – Metodo della trasformata di Fourier applicato all’analisi delle aperture. – Antenne ad apertura rettangolare. – Antenne a tromba: principi di funzionamento e principali tipologie. 5. Allineamenti di antenne (circa 14 ore) – Fattore d’array e principi di sintesi. – Array lineari uniformi. – Antenne Yagi-Uda e log-periodiche. – Array planari e array di Chebyshev. – Elementi di progettazione di array. 6. Approfondimenti ed esercitazioni opzionali In base all’interesse degli studenti, potranno essere presentati argomenti alternativi o complementari: (a) Inquinamento elettromagnetico e valutazione ambientale dei campi EM. (b) Sistemi georadar, antenne e applicazioni. (c) Uso di un simulatore elettromagnetico basato sul metodo delle differenze finite nel dominio del tempo (FDTD). (d) Utilizzo del Toolbox MATLAB per l’ingegneria delle antenne. (e) Introduzione all’uso di analizzatore di spettro e analizzatore di reti vettoriale.

Non ci sono prerequisiti. Tuttavia è consigliato aver già frequentato e sostenuto l'esame di campi elettromagnetici.

Dispense a cura del docente. Tutto il materiale di studio si trova nel Google Classroom del corso: https://classroom.google.com/c/MzQ1MTI5ODQ5MTA0?cjc=3tjpxsw

Frequentare le lezioni non è obbligatorio per questo corso, ma è fortemente consigliato, per un migliore apprendimento della materia.

La valutazione dell’insegnamento prevede una combinazione di prove scritte, orali e progettuali, articolate come segue: 1. Prova scritta Obiettivo: verificare la comprensione dei concetti teorici e la capacità di applicarli a problemi pratici. Modalità: Il testo degli esercizi da svolgere viene fornito in aula all'inizio della prova scritta. Collocazione temporale: alla fine del corso e durante l'anno, secondo le sessioni d’esame stabilite dal calendario didattico; saranno proposte anche prove intermedie (esoneri). Durata: 120 minuti per ciascuna prova. Tipologia: esercizi a risposta aperta e chiusa. Misurazione: valutazione numerica dei singoli esercizi, con attribuzione di punteggio in trentesimi; il risultato contribuisce alla valutazione finale. 2. Progetto Obiettivo: sviluppare la capacità di applicare in modo autonomo le conoscenze teoriche e strumentali a un caso concreto. Modalità: elaborato scritto o presentazione orale. Collocazione temporale: il tema del progetto viene proposto durante il corso; la consegna può essere singola o a piccoli gruppi e puo' avvenire in qualsiasi momento dell'anno. Durata: variabile in base alle caratteristiche del progetto. Tipologia: progettazione o caratterizzazione di un’antenna, simulazioni elettromagnetiche, misure di componenti a microonde - temi da scegliere con gli studenti. Misurazione: valutazione del progetto in trentesimi, considerando accuratezza del lavoro svolto, autonomia nello svolgimento, chiarezza della presentazione, capacità di sintesi e di analisi critica. Il risultato contribuisce alla valutazione finale. 3. Prova orale facoltativa Obiettivo: accertare la comprensione complessiva dei contenuti del corso, la capacità di collegare i diversi nuclei tematici e di argomentare in modo critico. Modalità: colloquio individuale con il docente. Collocazione temporale: alla fine del corso e durante l'anno, secondo le sessioni d’esame stabilite dal calendario didattico. Durata: circa 30 minuti per studente. Tipologia: discussione di argomenti teorici, esercizi svolti e casi di studio. Misurazione: voto in trentesimi con eventuale attribuzione della lode; valutazione delle conoscenze, capacità di analisi e chiarezza espositiva. Studenti internazionali (incoming) È prevista la possibilità di sostenere la prova d'esame in lingua inglese. Il contenuto e gli obiettivi della prova rimangono invariati.

Le lezioni si svolgeranno in modalità tradizionale, in aula.