Campi Elettromagnetici II

Parte I - Richiami di elettromagnetismo. Equazioni di Maxwell e condizioni al contorno. Notazione complessa e polarizzazione. Teoremi fondamentali. Potenziali vettori. Funzione di Green per lo spazio libero. Il dipolo di Hertz. Radiazione elettromagnetica. Onde piane uniformi e non uniformi. Velocità di fase e velocità di gruppo. Relazioni costitutive dei materiali e relativa classificazione (materiali isotropi, bi-isotropi, anisotropi, bi-anisotropi): materiali lineari e non lineari, omogenei e non omogenei, stazionari e non stazionari, locali e non locali, dispersivi e non dispersivi. Parametri costitutivi nel dominio della frequenza e del numero d’onda. Causalità e relazioni di Kramers-Kronig.

Parte II – Linee di trasmissione. Introduzione alle linee di trasmissione. Equazioni delle linee di trasmissione e relative soluzioni. Parametri primari e secondari delle linee di trasmissione. Coefficienti di riflessione e trasmissione. Rapporto d’onda stazionaria. Strategie di adattamento mediante stub. Carta di Smith e relative applicazioni.

Parte III – Propagazione di onde piane. Propagazione di onde piane in mezzi illimitati lineari omogenei e stazionari. Equazione di dispersione. Autovalori e autovettori. Propagazione di onde piane in materiali uniassiali. Propagazione di onde piane in materiali biassiali. Propagazione di onde piane nella ferrite magnetizzata. Propagazione di onde piane in materiali chirali.

Parte IV – Guide d’onda planari. Analisi dei modi guidati in una guida dielettrica planare asimmetrica. Analisi dei modi guidati in una guida dielettrica planare simmetrica. Analisi dei modi guidati in una guida dielettrica planare caricata su piano di massa. Plasmoni di superficie: analisi ed equazione di dispersione. Metodo della risonanza trasversa.

Parte V – Guide d’onda metalliche. Introduzione alle microonde. Lo spettro elettromagnetico. Applicazioni. Decomposizione del campo elettromagnetico in componenti longitudinali e trasversali. Onde TE, TM, TEM. Guide d’onda aperte e chiuse. Proprietà delle guide d’onda (velocità di fase, velocità di gruppo, attenuazione, impedenza caratteristica, ecc.) Autovalori e autovettori. Guide rettangolari. Guide circolari. Guide coassiali. Linea in microstriscia.

Equazioni di Maxwell. Relazioni costitutive. Potenziali elettrodinamici. Linee di trasmissione. Propagazione di onde piane.

Appunti del docente.

Altri libri con spunti di interesse sono elencati di seguito:
Sergei Tretyakov, "Analytical Modeling in Applied Electromagnetics", Artech House.
Landau and Lifshitz, "Electrodynamics of Continuous Media", 2nd Edition, Butterworth and Heinemann
Ari Sihvola, "Electromagnetic Mixing Formulas and Applications", IET

Altri libri con spunti di interesse sono elencati di seguito:
Sergei Tretyakov, "Analytical Modeling in Applied Electromagnetics", Artech House.
Landau and Lifshitz, "Electrodynamics of Continuous Media", 2nd Edition, Butterworth and Heinemann
Ari Sihvola, "Electromagnetic Mixing Formulas and Applications", IET

Lezioni frontali sugli argomenti teorici. Esercitazioni su aspetti numerici e sperimentali.

La frequenza del corso è caldamente consigliata anche se non obbligatoria.

L'esame consiste in una prova orale (che in casi particolari si potrà tenere anche in forma scritta ) che prevede due parti: una parte relativa agli argomenti teorici del corso ed una parte relativa agli aspetti numerici e sperimentali.
Sono previste prove in itinere sia per la parte teorica sia per la parte numerica e sperimentale. Le prove in itinere per la parte numerica e sperimentale possono prevedere l'assegnazione di progetti di gruppo.

Parte I - Richiami di elettromagnetismo. Equazioni di Maxwell e condizioni al contorno. Notazione complessa e polarizzazione. Teoremi fondamentali. Potenziali vettori. Funzione di Green per lo spazio libero. Il dipolo di Hertz. Radiazione elettromagnetica. Onde piane uniformi e non uniformi. Velocità di fase e velocità di gruppo. Relazioni costitutive dei materiali e relativa classificazione (materiali isotropi, bi-isotropi, anisotropi, bi-anisotropi): materiali lineari e non lineari, omogenei e non omogenei, stazionari e non stazionari, locali e non locali, dispersivi e non dispersivi. Parametri costitutivi nel dominio della frequenza e del numero d’onda. Causalità e relazioni di Kramers-Kronig.

Parte II – Linee di trasmissione. Introduzione alle linee di trasmissione. Equazioni delle linee di trasmissione e relative soluzioni. Parametri primari e secondari delle linee di trasmissione. Coefficienti di riflessione e trasmissione. Rapporto d’onda stazionaria. Strategie di adattamento mediante stub. Carta di Smith e relative applicazioni.

Parte III – Propagazione di onde piane. Propagazione di onde piane in mezzi illimitati lineari omogenei e stazionari. Equazione di dispersione. Autovalori e autovettori. Propagazione di onde piane in materiali uniassiali. Propagazione di onde piane in materiali biassiali. Propagazione di onde piane nella ferrite magnetizzata. Propagazione di onde piane in materiali chirali.

Parte IV – Guide d’onda planari. Analisi dei modi guidati in una guida dielettrica planare asimmetrica. Analisi dei modi guidati in una guida dielettrica planare simmetrica. Analisi dei modi guidati in una guida dielettrica planare caricata su piano di massa. Plasmoni di superficie: analisi ed equazione di dispersione. Metodo della risonanza trasversa.

Parte V – Guide d’onda metalliche. Introduzione alle microonde. Lo spettro elettromagnetico. Applicazioni. Decomposizione del campo elettromagnetico in componenti longitudinali e trasversali. Onde TE, TM, TEM. Guide d’onda aperte e chiuse. Proprietà delle guide d’onda (velocità di fase, velocità di gruppo, attenuazione, impedenza caratteristica, ecc.) Autovalori e autovettori. Guide rettangolari. Guide circolari. Guide coassiali. Linea in microstriscia.

Equazioni di Maxwell. Relazioni costitutive. Potenziali elettrodinamici. Linee di trasmissione. Propagazione di onde piane.

Appunti del docente.

Altri libri con spunti di interesse sono elencati di seguito:
Sergei Tretyakov, "Analytical Modeling in Applied Electromagnetics", Artech House.
Landau and Lifshitz, "Electrodynamics of Continuous Media", 2nd Edition, Butterworth and Heinemann
Ari Sihvola, "Electromagnetic Mixing Formulas and Applications", IET

Altri libri con spunti di interesse sono elencati di seguito:
Sergei Tretyakov, "Analytical Modeling in Applied Electromagnetics", Artech House.
Landau and Lifshitz, "Electrodynamics of Continuous Media", 2nd Edition, Butterworth and Heinemann
Ari Sihvola, "Electromagnetic Mixing Formulas and Applications", IET

Lezioni frontali sugli argomenti teorici. Esercitazioni su aspetti numerici e sperimentali.

La frequenza del corso è caldamente consigliata anche se non obbligatoria.

L'esame consiste in una prova orale (che in casi particolari si potrà tenere anche in forma scritta ) che prevede due parti: una parte relativa agli argomenti teorici del corso ed una parte relativa agli aspetti numerici e sperimentali.
Sono previste prove in itinere sia per la parte teorica sia per la parte numerica e sperimentale. Le prove in itinere per la parte numerica e sperimentale possono prevedere l'assegnazione di progetti di gruppo.