Scheda programma d'esame
MICROWAVE AND MM-WAVE DEVICES
FILIPPO COSTA
Anno accademico2023/24
CdSINGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI
Codice1009I
CFU6
PeriodoSecondo semestre
LinguaItaliano

ModuliSettore/iTipoOreDocente/i
MICROWAVE AND MM-WAVE DEVICESING-INF/02LEZIONI60
FILIPPO COSTA unimap
AGOSTINO MONORCHIO unimap
EMANUELE TAVANTI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

1.Risuonatori e filtri: Risonatori planari e a cavità. Risonatori in guida d'onda. Risonatori dielettrici. Datasheet. Eccitazioni di risuonatori. Applicazioni.

2.Discontinuità e componenti: Caratterizzazione discontinuità in strutture a microonde e caratterizzazione di componenti discreti commerciali.

3. Dispositivi passivi: diplexer, multiplexer, divisori di potenza (fissi/variabili), accoppiatori direzionali, giunzioni ibride, sfasatori. Ferriti e dispositivi con ferriti. Circolatori, isolatori. Transizioni, connettori, switch. Esempi (preferibilmente con tecnologia a microstriscia). Tecnologie realizzative e parametri caratteristici, analisi di datasheet.

4. Dispositivi attivi e applicazioni: Mixer, amplificatori, radar FMCW ad onda millimetrica.

5. Strutture Periodiche: Tecniche di analisi di strutture periodiche stampate. Teorema di Bloch. Banda proibita in strutture periodiche. Metasuperfici, Superfici di Impedenza Artificiali (AIS) e intelligent surfaces.

Knowledge

1. Resonators and filters: planar resonators and cavities. Waveguide resonators, tranmsission line resonators, dielectric resonators, datasheet, excitation of resonators, applications.

2. Discontinuities: Characterixzation of discontinuities and lumped components. 

3. Passive devices: diplexer, multiplexer, power divider, directional couplers, circulators and isolators, transitions, connectors and switches.

4. Active devices: Mixer, amplifiers, mm-wave FMCW radar example.

5. Periodic structures: Analysis techniques of periodic strcutures, Bloch Theorem, bandgap structures, metasurfaces, Artificial Impedance Surfaces (AIS), Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS). 

Modalità di verifica delle conoscenze

Discussione progetto mediante presentazione powerpoint (15 minuti) e esame orale.

Assessment criteria of knowledge

Orar exam.

Capacità

Progetazione di dispositivi passivi e attivi mediante circuiti equivalenti e simulazioni elettromagnetiche full-wave.

Skills

Design of passive and active devices through an equivalent circuit approach and full-wave electromagnetic simulations.

Modalità di verifica delle capacità

Prepazione progetto esame (gruppi di 2), preparazione articolo breve (4 pagine).

Assessment criteria of skills

Exam project and preparation of a short paper.

Comportamenti

Lo studente sarà in grado di estrarre risultati numerici da simulatori elettromagnetici e risultati sperimetali da apparati di misura. 

Behaviors

The student will understand how to acquire numerical results from full-wave simulations and experimental data from lab equipment.

Modalità di verifica dei comportamenti

Preparazione progetto esame.

Assessment criteria of behaviors

Preparation of proeject exam.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)
  • Fondamenti di elettromagnetismo 
  • Tecnologie elettromagnetiche per i sistemi wireless
Prerequisites
  • Fondamenti di elettromagnetismo 
  • Tecnologie elettromagnetiche per i sistemi wireless
Corequisiti

Antenna engineering

Co-requisites

Antenna engineering

Indicazioni metodologiche

lezioni frontali, con ausilio di slide

lezioni di laboratorio mediante Matlab

lezioni di laboratorio mediante CST microwave studio

lezioni di laboratorio mediante strumentazione RF (VNA, guide d'onda, FSS).

Teaching methods

Face to face classes with slides.

Laboratory activities employing Matlab, CST microwave studio and laboratory equipments.

Programma (contenuti dell'insegnamento)

1.Risuonatori e filtri: Risonatori planari e a cavità. Risonatori in guida d'onda. Risonatori dielettrici. Datasheet. Eccitazioni di risuonatori. Applicazioni.

2.Discontinuità e componenti: Caratterizzazione discontinuità in strutture a microonde e caratterizzazione di componenti discreti commerciali.

3. Dispositivi passivi: diplexer, multiplexer, divisori di potenza (fissi/variabili), accoppiatori direzionali, giunzioni ibride, sfasatori. Ferriti e dispositivi con ferriti. Circolatori, isolatori. Transizioni, connettori, switch. Esempi (preferibilmente con tecnologia a microstriscia). Tecnologie realizzative e parametri caratteristici, analisi di datasheet.

4. Dispositivi attivi e applicazioni: Mixer, amplificatori, radar FMCW ad onda millimetrica.

5. Strutture Periodiche: Tecniche di analisi di strutture periodiche stampate. Teorema di Bloch. Banda proibita in strutture periodiche. Metasuperfici, Superfici di Impedenza Artificiali (AIS) e intelligent surfaces.

1.Risuonatori e filtri: Risonatori planari e a cavità. Risonatori in guida d'onda. Risonatori dielettrici. Datasheet. Applicazioni.

2.Discontinuità e componenti: Caratterizzazione discontinuità in strutture a microonde e caratterizzazione di componenti discreti commerciali.

3. Dispositivi passivi: diplexer, multiplexer, divisori di potenza (fissi/variabili), accoppiatori direzionali, giunzioni ibride, sfasatori. Ferriti e dispositivi con ferriti. Circolatori, isolatori. Transizioni, connettori, switch. Esempi (preferibilmente con tecnologia a microstriscia). Tecnologie realizzative e parametri caratteristici, analisi di datasheet.

4. Dispositivi attivi e applicazioni: Mixer, amplificatori, radar FMCW ad onda millimetrica.

5. Strutture Periodiche: Tecniche di analisi di strutture periodiche stampate. Teorema di Bloch. Banda proibita in strutture periodiche. Metasuperfici, Superfici di Impedenza Artificiali (AIS) e intelligent surfaces.

Syllabus

1. Resonators and filters: planar resonators and cavities. Waveguide resonators, tranmsission line resonators, dielectric resonators, datasheet, excitation of resonators, applications.

2. Discontinuities: Characterixzation of discontinuities and lumped components. 

3. Passive devices: diplexer, multiplexer, power divider, directional couplers, circulators and isolators, transitions, connectors and switches.

4. Active devices: Mixer, amplifiers, mm-wave FMCW radar example.

5. Periodic structures: Analysis techniques of periodic strcutures, Bloch Theorem, bandgap structures, metasurfaces, Artificial Impedance Surfaces (AIS), Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS). 

Bibliografia e materiale didattico

Materiale didattico fornito dal docente.
D. Pozar, “Microwave Engineering”,

Bibliography

Slides provided by the teacher.
D. Pozar, “Microwave Engineering”,

Indicazioni per non frequentanti

Il programma di riferimento è quello reperibile su Unimap. Il materiale didattico è reperibile su elearning o TEAMS.

Non-attending students info

See the contants on Unimap and study on the slides provided on TEAMS. COntact the techer for the project.

Modalità d'esame

Discussione progetto e esame orale.

Assessment methods

Discussion of the project and orar exam.

Stage e tirocini

Non previsti.

Work placement

Not applicable.

Altri riferimenti web

https://people.unipi.it/filippo_costa/

Additional web pages

https://people.unipi.it/filippo_costa/

Note

N/A

Notes

N/A

Ultimo aggiornamento 22/10/2023 16:36