Obiettivi Formativi

Acquisizione di conoscenze sulle prestazioni e sull'utilizzo di dispositivi e sistemi wireless a microonde. Acquisizione conoscenze di base sulle procedure di caratterizzazione a piccolo segnale di dispositivi e circuiti a microonde. Acquisizione conoscenze di base sulle antenne per alte frequenze, su applicazioni di energy harvesting e sulla compatibilità elettromagnetica.

Learning Goals

Acquisition of knowledge on the performance and operation of microwave devices and wireless systems. Acquisition of basic knowledge on small-signal characterization procedures of microwave devices and circuits. Acquisition of basic knowledge on microwave antennas, wireless transmission links, energy harvesting applications and electromagnetic compatibility issues.

Metodi didattici

Lezioni frontali con materiale didattico in formato elettronico preparato dal docente, consultazione di data sheet di componenti e strumenti, esercitazioni numeriche, pratica di analisi e progettazione con CAD Microwave Office NI-AWR.

Teaching Methods

Front lessons with course material developed by the teacher, analysis of component and instrument data sheets, practice of circuit design and simulation with software Microwave Office by NI-AWR.

Prerequisiti

Conoscenze di base di Elettromagnetismo e Circuiti Elettrici, Elettronica I (opzionale).

Prerequisites

Basic knowledge of Electromagnetism and Electrical Circuits, Electronics I (optional).

Verifiche dell'apprendimento

Prove in itinere scritte riguardanti la parte teorica degli argomenti. Esperienze di simulazione di modelli circuitali di dispositivi. Esperienze di progettazione assistita da calcolatore di elementi in microstriscia.

Assessment

Written mid-term and final examination concerning the theory topics. Hands-on simulation of transistor circuit models. Hands-on computer-aided design of microstrip elements.

Programma del Corso

Propagazione guidata: Linee di trasmissione planari. Cavo coassiale e connettori per applicazioni a microonde. Utilizzo di NI-AWR Microwave Office per il progetto e l’analisi di sistemi in microstriscia. Concetti di base sulle antenne. Principali strumenti per le misure lineari ad altissima frequenza: Parametri di scattering e analizzatore di reti vettoriale. Analizzatore di spettro. Power meter. Analizzatore di cifra di rumore. Oscilloscopio digitale. Componenti attivi per tecnologie wireless a microonde. Dispositivi in GaAs: MESFET ed HEMT. Materiali a grande band-gap: SiC, GaN. SiC MESFET, GaN HEMT. Modelli circuitali equivalenti lineari di MESFET ed HEMT. Analisi di modelli circuitali con software NI-AWR. Conoscenze di base sugli aspetti tecnologici e il funzionamento dei dispositivi optoelettronici per applicazioni wireless. Cifra e parametri di rumore a microonde. Parametri di rumore e parametri di guadagno. Stadi rumorosi in cascata. Modelli di rumore per FET a microonde. Misura di cifra di rumore con fattore Y. Determinazione dei parametri di rumore. Analisi di modelli circuitali di rumore con software AWR. Elementi di tecnologie di energy harvesting. Elementi di compatibilità elettromagnetica con esperienze di misura.

Course Syllabus

Introductory lecture on wireless technologies historical development. Basic of Transmission lines and related Smith chart practice. Microstrip lines. NI-AWR Microwave Office introductory training. Basics of antennas. Microwave cables, scattering parameters and instrumentation for microwave measurements. Microwave transistors: materials, structure, operation, datasheets, models and FET model simulation with NI-AWR software. Noise figure and noise parameters. Basics of optoelectronic devices for wireless applications. Basics of energy harvesting. Basics of electromagnetic compatibility and related measurements.