Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA ELETTRONICA
Insegnamento
ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION - ANTENNE E PROPAGAZIONE WIRELESS
INP7080597, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA ELETTRONICA (Ord. 2008)
IN0520, ordinamento 2008/09, A.A. 2019/20
N0
porta questa
pagina con te
Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione (DEI)
Sito E-Learning https://elearning.dei.unipd.it/course/view.php?idnumber=2019-IN0520-000ZZ-2018-INP7080597-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile MARCO SANTAGIUSTINA ING-INF/02
Altri docenti DOMENICO DE CEGLIA ING-INF/02

Mutuazioni
Codice Insegnamento Responsabile Corso di studio
INP9086718 ANTENNAS MARCO SANTAGIUSTINA IN2371
INP9086718 ANTENNAS MARCO SANTAGIUSTINA IN2371
INP9086718 ANTENNAS MARCO SANTAGIUSTINA IN2371

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria elettronica ING-INF/02 9.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 9.0 72 153.0

Calendario
Inizio attività didattiche 02/03/2020
Fine attività didattiche 12/06/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2019

Commissioni d'esame
Nessuna commissione d'esame definita

Syllabus
Prerequisiti: Il corso prevede la conoscenza delle leggi fondamentali dell'elettromagnetismo e dell'elettrotecnica, acquisibili nei corsi di Fisica II, Elettrotecnica o Teoria dei circuiti, Campi elettromagnetici e propagazione
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso si propone di far acquisire agli studenti competenze specifiche nel progetto, realizzazione e caratterizzazione sperimentale di antenne, incluse le antenna ottiche per il corso da 9 CFU, e di collegamenti basati sulla trasmissione wireless. In particolare:
- conoscere i principi di propagazione wireless dei segnali elettromagnetici
-conoscere i parametri principali che specificano il funzionamento di un sistema di antenna
- conoscere le caratteristiche dei principali tipi di antenna comunemente utilizzati nella trasmissione wireless
- conoscere le proprietà dei materiali plasmonici e delle antenne ottiche (per il corso da 9 CFU)
- essere in grado di comprendere il funzionamento di un sistema di antenna
- essere in grado di progettare, anche al calcolatore, un sistema di antenna (incluse le antenne ottiche, per il corso da 9 CFU) a partire da un insieme di specifiche assegnate.
Modalita' di esame: La verifica delle conoscenze ed abilità apprese viene effettuata con una prova d'esame scritta, senza consultazione di testi o appunti, con esercizi assegnati al fine di verificare il livello di apprendimento e le abilità nella risoluzione di problemi relativi all'uso di sistemi di antenna ed alla progettazione di un radiocollegamento.
Lo studente riceverà fino a 3 punti di bonus frequentando il laboratorio e consegnando le relative relazioni.
Criteri di valutazione: I criteri di valutazione con cui si valuteranno le conoscenze ed abilità acquisite sono:
- completezza delle conoscenze
- capacità di presentare i risultati con la terminologia appropriata sia nella prova scritta che in quelle orali
- abilità nella risoluzione di problemi relativi ai radiocollegamenti
- abilità nella progettazione, anche al calcolatore, di antenne di assegnate specifiche (comprese le antenne ottiche nel caso del corso da 9 CFU).
Contenuti: Equazioni di Maxwell e di Helmholtz nei mezzi omogenei. Regime sinusoidale, vettori complessi e polarizzazione. Onde elettromagnetiche e potenza trasportata (vettore di Poynting). I potenziali elettromagnetici.
Dipolo elementare: campo lontano e vicino.
Parametri di antenna: intensità di radiazione, diagrammi di radiazione, direttività, guadagno, rendimento, lunghezza efficace in trasmissione. Teoria circuitale delle antenne. Impedenza di ingresso e resistenza di radiazione. I parametri di scattering. Adattamento e bilanciamento dell’antenna.
Antenne in ricezione. Lunghezza efficace in ricezione ed area efficace. Reciprocità e relazioni fra parametri in trasmissione e ricezione. Esempi di parametri.
Antenne filiformi (dipoli corti, mezz’onda, e ad onda intera, dipoli multi banda ed a larga banda). Antenne con piano di massa (simmetrie ed antenne immagine). Momento di dipolo equivalente e sistema di sorgenti equivalenti.
La diffrazione. Antenne ad apertura e a riflettore. Antenne patch.
Schiere di antenne. Fattore di composizione. Schiere lineari uniformi. Schiere fasate. Antenne “smart” e per sistemi MIMO.
Architettura fisica dei collegamenti wireless (formula di Friis e varianti, cenni al rumore). Comunicazioni satellitari e ponti radio. Sistemi di radionavigazione (GPS etc.). Antenne per comunicazioni 3G, 4G, 5G, WI-FI e WIMAX.
Laboratorio di antenne (progetto di antenne con CST in orario di lezione).
Per il corso da 9CFU inoltre: modelli di Drude e Lorentz per la risposta elettromagnetica dei metalli e dei semiconducttori drogati, plasmoni di superficie, plasmoni localizzati, risonanze plasmoniche, antenne ottiche e loro caratteristiche, modelli circuitali in trasmissione e ricezione per antenne ottiche, rendimento di antenne ottiche, Purcell factor, schiere di antenne ottiche e metasuperfici.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Le attività prevedono 30 lezioni frontali in aula con presentazioni degli argomenti alla lavagna con supporto di proiezioni powerpoint di grafici di particolare complessità. Alcuni argomenti del corso non svolti nel libro di testo verranno presentati mediante proiezioni powerpoint dedicate. Le lezioni saranno corredate da esempi pratici e da esercizi al fine far acquisire allo studente capacità per la soluzione di problemi. 6 lezioni verranno dedicate al laboratorio informatico dove gli studenti realizzeranno la progettazione e simulazione al calcolatore di antenne di assegnate specifiche mediante il software CST.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Sulla piattaforma elearning verranno inseriti i lucidi e le animazioni eventualmente proiettati in aula, in particolare quelli delle sezioni del corso non presenti sul libro di testo. Inoltre per ogni sezione verrano caricati degli esercizi con soluzione.
Testi di riferimento:
  • Stutzman, Warren L.; Thiele, Gary A., Antenna theory and designWarren L. Stutzman, Gary A. Thiele. Hoboken: NJ, Wiley, 2012. Selected sections of Chapters 1-9 and 11 Cerca nel catalogo
  • Haus, Joseph W., Fundamentals and applications of nanophotonicsrisorsa elettronicaedited by Joseph W. Haus. Waltham: Woodhead Publishing, 2016. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Laboratory
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • CST software

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita' Energia pulita e accessibile Industria, innovazione e infrastrutture Consumo e produzione responsabili