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Ingegneria
dell’Informazione
Scheda ECTS del corso (European Credit
Transfer System) |
Earth Observation Group Remote Sensing, Radiopropagation
and Antennas Antenne II e Radar Meteorologia II anno Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica II anno Laurea Magistrale in Ingegneria delle Comunicazioni Periodo di lezione: I semestre (ottobre-dicembre). Docente:
Prof. Frank Silvio Marzano Orario
di ricevimento: mercoledì ore 15:30 Contatti:
marzano @ diet.uniroma1.it Dip. di Ingegneria
dell’Informazione - Fac. di Ingegneria, Tel.
06.44585847 http://151.100.120.244/personale/marzano/AntenneIIRadMet.htm
Laboratorio di RadioMeteorologia
Prenotazione elettronica OBBLIGATORIA in data di esame (INFOSTUD) Per aula e orari, se non indicati, si consulti la pagina dell'insegnamento di Antenne I
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DESCRIZIONE E
OBIETTIVI
Il corso è finalizzato all’esposizione dei concetti avanzati della teoria della radiazione e.m. e dei metodi di analisi e sintesi di antenne con enfasi su le applicazioni principali nell’ingegneria dell’informazione. La teoria degli allineamenti per l’analisi e sintesi di sistemi di antenne è anche approfondita. Vengono, inoltre, forniti i fondamenti di teoria della diffusione e.m. e del telerilevamento dell'atmosfera mediante sistemi radar sia dal punto vista modellistico e.m. che sistemistico. I contenuti propedeutici del corso provengono prevalentemente dal corso di Antenne I e Telerilevamento ambientale. Il programma è sintetizzato come segue.
Introduzione. Obiettivi del corso. Richiami di equazioni e teoremi fondamentali per antenne. Integrale di radiazione e.m. Approccio di Stratton-Chu. Approssimazione di campo lontano. Parametri di antenna e circuiti equivalenti. Casi canonici: dipolo elettrico elementare e apertura rettangolare uniforme. Irradiazione e.m. da apertura circolare. Ambienti di misura: misure di diagramma di radiazione, direttività, guadagno e impedenza di ingresso. Antenna in ricezione. Teorema di reciprocità e integrale di Lorentz. Efficienza di adattamento, di radiazione, di polarizzazione, di disponibilità e di reirradiazione. Fattorizzazione dell’efficienza di apertura. Eq. di Friis ed effetto del suolo. Rumore di antenna. Descrizione statistica dei campi e.m.. Autocovarianza e spettro del campo e.m.. Brillanza e potenza ricevuta come convoluzione. Trasferimento radiativo di brillanza. Antenna in campo vicino. Diagramma di radiazione e integrali di Fresnel. Potenza e.m. irradiata in campo vicino da apertura quadrata e semipiano. Zone di Fresnel ed ellissoide di Fresnel. Antenne a riflettore, a larga banda e planari. Analisi dell’antenna biconica infinita. Troncamento e impedenza caratteristica. Metodo dei momenti e implementazione numerica. Soluzione di ottica fisica e metodi numerici. Teorema di Babinet. Antenne a microstriscia. Antenne a fessura. Allineamenti di antenne. Fattore di allineamento e principio di moltiplicazione. Allineamenti simmetrici a sfasamento lineare. Allineamenti uniformi e cerchio divisibilità. Allineamenti ad alimentazione triangolare e polinomiale. Super-allineamenti. Metodi di sintesi di Shelkunoff e Doplh-Tchebycheff. Pseudo-allineamento Yagi-Uda. Allineamento log-periodico a larga banda. Diffusione di radiazione e.m. Problema di radiazione e.m. in presenza di ostacoli. Metodo dei potenziali di Hertz. Equazione integrale del campo elettrico e magnetico. Radar meteorologia a microonde. Matrice complessa di diffusione e.m. Parametri di interazione e.m. Diffusione e.m. di Rayleigh. Eq. del radar monostatico e bistatico. Metodi di stima e applicazioni. Metodi numerici e di misura di antenne. Codice NEC per antenne lineari. Codice GRASP per antenne a riflettore. Codice HFSS per antenne a microonde. MODALITA’
DI SVOLGIMENTO DELL’ESAME Crediti formativi universitari (CFU). I CFU, corrispondenti a
50 ore di lezione, sono pari a 5.
Prova di esame. La prova di esame
consta di 2 domande da
svolgere in forma orale durante la prova stessa. ' obbligatoria la prenotazione elettronica all'esame ai fini della
registrazione telematica.
Tesina. Lo svolgimento di una tesina, da concordare con il docente, è obbligatorio e verte sull’uso di un
simulatore per analisi e sintesi di antenne (4NEC2, GRASP, FEKO, MATLAB) e simulazione di
sistemi radar costituisce elemento di valutazione. La tesina consta di una
relazione stampata con allegato CD-ROM (o allegato via posta elettronica)
contenenti i testi e programmi sviluppati. Gli argomenti delle tesine sono
disponibili qui.
MATERIALE DIDATTICO
Marzano
F.S., Complementi di Antenne e Radar Meteorologia, Ed. 4.0,. Disponibili su sito Internet.
Per
ulteriore approfondimento e consultazione:
Balanis C.A., Antenna theory, analysis and design, J.
Wiley & Sons, New
York (NY, USA), 1982.
Collin
R.E., Antennas and radiowave propagation,
McGraw-Hill ISE, New York (NY, USA), 1985.
Kraus
J.K., Antennas, McGraw-Hill ISE, New York (NY, USA), 1988.
Paraboni A., Antenne, McGraw-Hill
Libri Italia, Milano (I), 1999.
Bringi
V. N. and V. Chandrasekar, Polarimetric
Doppler Weather Radar: principles and applications, Cambridge University
Press, 2001
Doviak
R.J. and D.S. Zrnic, Doppler radar and weather
observations, 2nd ed., Academic Press, 1993
Kidder
and Von der Haar,
Satellite meteorology, Academic Press, 1996
Sauvageot
H., Radar meteorology, Artech House, Boston (MA),
1992
Stull
R.B., Meteorology for scientists and engineers, 2nd ed., Brooks/Cole, 2000
TESI DI LAUREA
Argomenti. Elenco e informazioni
sono disponibili nella sezione Argomenti di tesi e stages.
Modalità di
svolgimento. Indicazioni
dettagliate sono disponibili nel documento Vademecum.
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