Microonde e antenne - DEI

Classe delle lauree in:
Ingegneria dell’Informazione (L-3)
Tipo di attività
formativa:
Caratterizzante
Titolo
dell’insegnamento:
MICROONDE E
ANTENNE MOD II
Ambito disciplinare:
Ingegneria Elettronica
Codice
dell’insegnamento:
[2175]
Corso di Laurea in:
Ingegneria Elettronica e delle
Telecomunicazioni
Settore scientifico
disciplinare: Campi
elettromagnetici (ING-INF/02)
Tipo di insegnamento:
Obbligatorio per il curriculum
Elettronica
Anno accademico:
2014 - 2015
CFU:
6
Anno:
terzo
Semestre:
secondo
DOCENTE:
Prof. Francesco Prudenzano (PA)
ARTICOLAZIONE IN TIPOLOGIE DIDATTICHE:
36 ore di lezioni teoriche, 8 ore di esercitazioni e seminari specialistici, 4 ore di laboratorio.
PREREQUISITI:
Conoscenze di base di Campi Elettromagnetici e di Microonde. Concetti di calcolo differenziale e integrale.
Corsi di base di ingegneria dell’informazione.
OBIETTIVI FORMATIVI:
Il corso ha come obiettivi principali quelli di fornire: i) una adeguata conoscenza degli elementi radianti ii)
comprensione delle proprietà delle antenne iii) individuazione di opportune tecniche progettuali delle antenne
CONTENUTI:
Concetti generali sulla radiazione e captazione. La teoria della radiazione. Radiazione da una
distribuzione volumetrica di sorgenti elettriche e magnetiche. Il vettore di radiazione. Campi radiati da
sorgenti composite. Teoremi della radiazione, principio delle immagini, principi di equivalenza,
induzione, reciprocità. La sorgente di Huygens. Antenne Filiformi. Dipolo infinitesimo - Dipolo corto Dipolo a mezz'onda - Dipolo elettromagnetico - Antenne a monopolo - Effetti del piano di massa sulle
prestazioni di una antenna - Antenne long-wire - Antenne a spira. Antenne ad Apertura. Antenne a
bocca radiante. Filiformi, a cortina, a fenditura. Antenne ad apertura rettangolare - Antenne a tromba
- Antenne ad apertura circolare: tromba conica - Riflettori parabolici. (25 CFU)
Antenne a Schiera. - Schiere di sorgenti puntiformi isotrope - Schiere di radiatori simili - Schiere
lineari uniformi - Schiere lineari non uniformi - - Array planari e circolari - Sintesi di antenne a schiera
- Schiere continue di sorgenti puntiformi - Schiere Yagi-Uda - Antenne log-periodiche. Misura dei
Parametri di Antenna. Misure e problematiche - Tecniche di misura - Misure di guadagno - Misure di
direttività - Misure di impedenza e rendimento - Misure di polarizzazione. (9 CFU)
METODI DI INSEGNAMENTO:
Lezioni ed esercitazioni in aula supportate da trasparenze, videoproiettore e lavagna. Tutoraggio in forma di
assistenza individuale.
CONOSCENZE E ABILITÀ ATTESE:
Conoscenza teorica delle antenne
Comprensione dei principi di base della radiazione
Capacità di progetto di una antenna
SUPPORTI ALLA DIDATTICA:
PC e videoproiettore; CAD tools per progettazione di dispositivi radianti a microonde e fotonici: CST, HFSS,
COMSOL; appunti di lezionei, dispense del docente, calendario degli esami e avvisi dal sito FTP: http://moegroup.poliba.it; http://dee.poliba.it/DEE/Prudenzano.html
CONTROLLO DELL’APPRENDIMENTO E MODALITÀ D’ESAME:
Esame orale, con discussione di una relazione scritta e individuale di progetto.
TESTI DI RIFERIMENTO PRINCIPALI:
- A. Paraboni: Antenne, McGraw-Hill Italia. - Marzano Pierdicca, Fondamenti di Antenne Carocci
ULTERIORI TESTI SUGGERITI: Antennas and Radiowave Propagation, Robert Collin, McGraw-Hill, 1985 Antenna Theory: Analysis and Design, 3rd edition, C. Balanis, Wiely, 2005.
ALTRE INFORMAZIONI: Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell'Informazione, Politecnico di Bari
(http://dee.poliba.it)
Stanza
docente
I°
piano,
tel.
0805963781
(int
3781),
e-mail:
[email protected].
Sito URL del gruppo di ricerca: http://moe-group.poliba.it
Degree class:
Information Engineering
Type of course
Characterizing
Disciplinary area:
Electronic Engineering
Title of the course:
Code:
[2175]
MICROWAVE AND
ANTENNAS MOD II
First level (three years)
degree: Electronic and
Telecommunication
Engineering
Scientific Discipline Sector:
Electromagnetic Fields (INGINF/02)
Type of course:
Required subject for Electronic
curriculum
Academic year:
2014 - 2015
ECTS Credits:
6
Year:
nd
3 year
Semester:
2st
LECTURER:
Prof. Francesco Prudenzano (Associate Professor)
HOURS OF INSTRUCTION:
36 hours of theory, 8 hours of examples and specialized seminars, 4 hours in laboratory.
PREREQUISITES:
Knowledge of electromagnetism, Electromagnetics. Communication Systems. Basic physics and electrical
circuit theory
AIMS:
The aim of this course is to provide: i) a suitable knowledge antennas and radio propagation ii)
comprehension of electromagnetic radiation iii) design of simple antennas
CONTENTS:
Antenna Parameters. Free Space Path loss. Mathematical formulation. Wire antennas: Short dipole,
long and half-wavelength dipoles, standing and traveling wave antennas, wire antennas Loop
antennas. Huygens’s source. Aperture antennas; vector potential F for determining the fields;
radiation from a rectangular waveguide that is opening into the free space; radiation from a horn
antenna; beamwidth of the horn antenna. (25 ECTS)
Array antennas; array factor; the directivity and beamwidth of an array antenna. Broadside array
antennas; endfire array antennas; phased array antenna systems (scanning arrays); designing an
array antenna system having a specified characteristic. Array antennas with non-uniform excitations;
binomial arrays; the beam width of a binomial array. Yagi-Uda - log-periodical antennas.
Characterization and measurement of Antennas (9 ECTS)
TEACHING METHODS:
Lectures, supported by slides, videoprojector and blackboard. Personalized feedback and coaching to
improve every aspect of the student work.
EXPECTED OUTCOME AND SKILLS:
Knowledge peculiar Antennas
Comprehension of the fields radiated from antennas;
Capability of designing simple antennas
TEACHING AIDS:
PC and workstation; CAD tools HFSS/CST/COMSOL; lecture notes, exam calendar and news at FTP site:
http://moe-group.poliba.it; http://dee.poliba.it/DEE/Prudenzano.html
EXAMINATION METHOD:
Oral exam, with discussion of a written personal design report.
BIBLIOGRAPHY:
A. Paraboni: Antenne, McGraw-Hill Italia. - Marzano Pierdicca, Fondamenti di Antenne Carocci
FURTHER BIBLIOGRAPHY: Antennas and Radiowave Propagation, Robert Collin, McGraw-Hill, 1985 Antenna Theory: Analysis and Design, 3rd edition, C. Balanis, Wiely, 2005.
FURTHER INFORMATIONS:
Department of Electrical and Information Engineering, Politecnico di Bari (http://dee.poliba.it)
Lecturer room at 1th floor, phone 0805963781 (int. 3850), e-mail: [email protected]
URL site of research group: http://moe-group.poliba.it