Obiettivi Formativi

Fornire conoscenze fondamentali sui  campi elettromagnetici che consentano allo studente di capire fenomeni ed applicazioni tecniche dell’elettromagnetismo. Fornire conoscenze di base su alcune fondamentali  applicazioni, quali linee di trasmissione,  onde piane e la loro riflessione e rifrazione all’interfaccia fra materiali differenti. Sviluppare la capacità di adattare dei carichi per le linee di trasmissione e di analizzare delle configurazioni di linea. Sviluppare la capacità di analizzare i fenomeni di riflessione e rifrazione delle onde piane. Sviluppare la capacità di comunicare con proprietà di linguaggio nell’interazione con gli altri attori che contribuiscono allo sviluppo di un sistema complesso richiesto dal progetto e/o dall’analisi di un sistema elettromagnetico semplice. Favorire lo sviluppo della capacità di mantenere un livello di aggiornamento tecnologico continuo sui metodi dedicati alla progettazione ed analisi di linee di trasmissione e di fenomeni elettromagnetici.

Learning Goals

Provide fundamental knowledge on electromagnetic fields to give to the students the ability to understand phenomena and technical applications of electromagnetism. Provide basic knowledge on some simple applications, such as transmission lines, plane waves and their reflection and refraction at the interface between different materials. Develop the ability to perform impedance matching for transmission lines and to analyze line configurations. Develop the ability to analyze the phenomena of reflection and refraction of plane waves. Develop the ability to properly communicate in interactions with other personnel who contribute to the development of a complex system that required by the design and / or analysis of a simple electromagnetic system. Promote the ability to continuously maintain a level of technological updating on methods dedicated to the design and analysis of transmission lines and electromagnetic phenomena

Metodi didattici

Lezioni frontali con materiale didattico in formato elettronico e cartaceo, esercitazioni numeriche al calcolatore.

Teaching Methods

Frontal lessons with educational material in electronic and paper format, computer assisted numerical exercises.

Prerequisiti

Conoscenze di base di analisi matematica, algebra, fisica ed elettrotecnica.

Prerequisites

Baisc knowledge of mathematical analysis, algebra, physics and electrical circuit theory. ​​​​​​​

Verifiche dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova scritta di due ore composta da 2 esercizi, per ognuno dei quali si possono conseguire massimo 15 punti. La prova è superata se si conseguono almeno 18 punti. Durante la prova possono essere consultati libri ed appunti, e si può fare uso di calcolatrici e computer.

Assessment

Two hours written test made by two exercises, for each of which a maximum of 15 points can be achieved. The test is successful when at least 18 points are achieved. During the test books and notes can be used, and the use of computer and hand-calculators is allowed.

Programma del Corso

1.‭ ‬Linee di Trasmissione:‭ ‬Modello circuitale delle linee di trasmissione.‭ ‬Propagazione e potenza in una linea di trasmissione.‭ ‬Linea chiusa su un generico carico.‭ ‬Linee con piccole perdite.‭ ‬Costruzione ed uso della carta di Smith.‭ ‬Adattamento delle linee di trasmissione. 2.‭ ‬Equazioni di Maxwell:‭ ‬Equazioni di Maxwell nel dominio del tempo e della frequenza.‭ ‬Relazioni costitutive.‭ ‬Condizioni di continuità e al contorno.‭ ‬Teoremi sui campi elettromagnetici. 3.‭ ‬Onde Piane:‭ ‬Propagazione di onde elettromagnetiche nei mezzi materiali.‭ ‬Onde piane nel dominio del tempo e della frequenza.‭ ‬Polarizzazione di un'onda piana.‭ ‬Riflessione e rifrazione di onde piane alla superficie di separazione fra due mezzi diversi.

Course Syllabus

1.‭ ‬Transmission lines:‭ ‬circuit model for transmission lines.‭ ‬Propagation and power in transmission lines.‭ ‬Loaded line.‭ ‬Low-loss lines.‭ ‬Smith chart,‭ ‬construction and use.‭ ‬Line-load matching. 2.‭ ‬Maxwell's equations:‭ ‬time-domain and frequency domain Maxwell's equations.‭ ‬Constitutive relations.‭ ‬Field continuity across interfaces and border conditions.‭ ‬Theorems on electromagnetic fields. 3.‭ ‬Plane waves:‭ ‬plane wave propagation inside materials.‭ ‬Time-domain and frequency domain plane waves.‭ ‬Polarization.‭ ‬Reflection and refraction of plane waves at the interface between materials.