Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Antonio MORINI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT16] INGEGNERIA ELETTRONICA E DELLE TECNOLOGIE DIGITALI First Cycle Degree (3 years) - [IT16] ELECTRONIC AND DIGITAL TECHNOLOGIES ENGINEERING
Dipartimento: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'InformazioneDepartment: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'Informazione
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2023-2024
Anno regolamentoAnno regolamento: 2022-2023
Obbligatorio
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-INF/02 - CAMPI ELETTROMAGNETICI
Italiano
Conoscenze di base di Fondamenti di Elettromagnetismo, Fisica, Analisi Matematica, Algebra Lineare, Geometria.
Basic knowledge of Electromagnetics, fundamentals, Physics, Calculus, Linear Algebra, Geometry.
Lezioni frontali ore 36
Esercitazioni ore 8
Laboratorio ore 4
Lectures 36 hs
Tutorials 8 hs
LAB 4 hs
Equazioni che governano i fenomeni elettromagnetici e loro soluzione in un numero di casi rilevanti, che includono radiazione e propagazione guidata. Velocità di propagazione delle onde. Energia e potenza. Riflessione, rifrazione e diffrazione di onde piane. Linee di trasmissione. Circuiti concentrati e distribuiti. Tecniche di modellazione circuitale di problemi elettromagnetici di base. Misure di onde elettromagnetiche radiate e guidate.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Descrizione del campo elettromagnetico in problemi di riflessione, rifrazione e interferenza di onde piane, in mezzi lineari e isotropi. Stima del campo elettromagnetico prodotto da una sorgente. Calcolo del campo elettromagnetico in guide d’onda coassiali e rettangolari. Scelta di una guida d’onda. Misura di onda stazionaria in guida d’onda causata da un carico non adattato.
Competenze trasversali.
Nello studio di campi e Onde per l’Elettronica lo studente deve applicare metodi e nozioni appresi nei corsi di base, in particolare Fisica, Fondamenti di Elettromagnetismo, Analisi e Geometria nonché Elettrotecnica e Teoria dei Segnali. Si tratta di un’attività di sintesi e multidisciplinare, paradigmatica del metodo con cui un ingegnere affronta e risolvere un problema.
Equations governing electromagnetic phenomena and their solution in relevant cases, including radiation and guided waves. Wave propagation speed. Energy and power. Reflection, Refraction and Diffraction of plane waves. Transmission lines. Lumped and distributed circuits. Circuit modelling techniques of basic electromagnetic problems. Measurements of radiated and guided electromagnetic waves.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
Description of the electromagnetic field in reflection, refraction and interference problems of plane waves in linear and isotropic media. Estimation of the electromagnetic field produced by a source. Calculation of the electromagnetic field in coaxial and rectangular waveguides. Selection of a waveguide. Measurement of standing wave in a waveguide caused by an unadapted load.
Transversal Skills.
In the study of Fields and Waves for Electronics, the student must apply methods and notions learned in the basic courses, in particular Physics, Fundamentals of Electromagnetism, Analysis and Geometry as well as Electrotechnics and Signal Theory. This is a synthesis and multidisciplinary activity, paradigmatic of the method by which an engineer approaches and solves a problem.
LEZIONI DI TEORIA - Equazioni che governano i fenomeni elettromagnetici e loro soluzione in alcuni casi rilevanti, che includono radiazione e propagazione guidata. Onde piane. Velocità di propagazione delle onde. Polarizzazione. Energia e potenza. Riflessione, Rifrazione e Diffrazione di onde piane. Sorgenti di campo elettromagnetico. Campo a distanza dalle sorgenti. Interferenza. Linee di trasmissione. Tecniche di modellazione circuitale di problemi elettromagnetici di base. Circuiti concentrati e distribuiti. Guide d’onda. Dispersione. Campo Elettromagnetico nelle guide d’onda più diffuse. ESERCITAZIONI - Problemi di riflessione e rifrazione di onde piane. Stima del campo a grande distanza da una sorgente. Scelta ottima di linee di trasmissione per le diverse applicazioni. LABORATORIO - Banco ottico: misure di riflessione, rifrazione diffrazione. Misure di lunghezza d’onda. Banco a Microonde: onde stazionarie e misure di lunghezza d’onda.
THEORY - Equations governing electromagnetic phenomena and their solution in some relevant cases, including radiation and guided waves. Plane waves. Propagation speed. Polarisation. Energy and power. Reflection, Refraction and Diffraction of plane waves. Electromagnetic field sources. Field at large distance from sources. Interference. Transmission lines. Circuit modelling techniques of basic electromagnetic problems. Lumped and distributed circuits. Waveguides. Dispersion. Electromagnetic field in the most common waveguides. EXERCISES - Reflection and refraction problems of plane waves. Estimation of the field at a great distance from a source. Optimal choice of transmission lines for different applications. LABORATORY - Optics: reflection, diffraction refraction measurements. Wavelength measurements. Microwaves: standing waves and wavelength measurements.
Scritto e Orale
Il superamento della prova scritta con una votazione superiore a 18/30 è prerequisito per poter sostenere l'orale. La prova scritta consiste di due esercizi la cui valutazione varia da 12/30 a 18/30. Tali esercizi vertono sui due argomenti principali del corso: riflessione e rifrazione di un'onda piana e propagazione guidata.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Il complesso delle prove di esame è volto a fornire una valutazione dell'apprendimento secondo i seguenti parametri: conoscenza, comprensione, applicazione, espressione/esposizione. Il superamento della prova scritta, volta alla valutazione della voci 'comprensione' e 'applicazione', viene considerato elemento imprescindibile per la formulazione di un giudizio positivo.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
L'esame vuole accertare l'acquisizione delle competenze secondo i seguenti livelli descrittori: BASE - procedure per la soluzione di problemi canonici, come quelli oggetto della prova scritta; esposizione orale sufficiente con qualche incertezza nell'uso del linguaggio specifico. INTERMEDIO - applicazione delle procedure a problemi non canonici; esposizione orale corretta e ordinata. AVANZATO - strategie che richiedono la combinazione di procedure per risolvere problemi non familiari; esposizione orale scorrevole, organica e appropriata.
Criteri di attribuzione del voto finale.
Il voto viene attribuito sulla base del livello di competenze raggiunto. Al livello base corrisponde una valutazione compresa tra 18/30 e 23/30, al livello intermedio tra 24/30 e 27/30 e al livello avanzato tra 28/30 e 30/30. La lode viene attribuita quando il candidato ha raggiunto la piena autonomia e disinvoltura nella rielaborazione completando i ragionamenti con spunti personali di riflessione.
Written and Oral
Passing the written part with score higher than 18/30 is a prerequisite to be admitted to the oral examination. The written test consists of two exercises, whose individual score ranges from 12/30 to 18/30. Such exercises concern the relevant topics of the course: reflection and refraction of a plane wave and guided waves.
Learning Evaluation Criteria.
The two parts of the exams are aimed at evaluating the candidate's skill in the subject, according to the following parameters: knowledge, understanding, implementation, presentation. Passing the written past, aimed at assessing both knowledge and implementation, is a necessary condition for exam success.
Learning Measurement Criteria.
The purpose of the examination is to assess the candidate's skill. There are three reference levels: BASE - procedures for the solution of canonical problems, as those of the written test; oral presentation sufficient with a few uncertainties in the usage of specific language. INTERMEDIATE – application of the above procedures to non-canonical problems; oral part presented correctly and in proper order. TOP - development of strategies requiring the combination of procedures for solving non familiar problems, oral presentation clear, logical and appropriate.
Final Mark Allocation Criteria.
The mark is allocated on the basis of the acquired knowledge. A score ranging from 18/30 and 23/30 is attributed to the level 'base', a score ranging from 24/30 to 27/30 to the intermediate level, and a score between 28/30 and 30/30 to the top level. A candidate is awarded cum laude when they are able to deal even with new problems in a fully autonomous way.
S Ramo, J. R. Whinnery, T. Van Duzer: 'Fields and Waves in Communication Electronics', J. Wiley; F. Ulaby, ‘Fondamenti di campi elettromagnetici’, Pearson
Eventuale materiale aggiuntivo sarà reperibile sul sito web istituzionale del corso (Moodle) https://learn.univpm.it.
S Ramo, J. R. Whinnery, T. Van Duzer: 'Fields and Waves in Communication Electronics', J. Wiley; F. Ulaby, ‘Fondamenti di campi elettromagnetici’, Pearson
Eventuale materiale aggiuntivo sarà reperibile sul sito web istituzionale del corso (Moodle) https://learn.univpm.it.
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2023-2024
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427