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CAMPI ELETTROMAGNETICI
REGGIO DI CALABRIA
Dati Generali
Periodo di attività
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso mira a fornire agli studenti le conoscenze fondamentali e le competenze applicative necessarie per l’analisi e la progettazione di sistemi radar e per l’utilizzo delle tecniche di telerilevamento elettromagnetico. Al termine del corso lo studente è in grado di:
1. comprendere i principi fisici e operativi dei sistemi radar e delle tecniche di telerilevamento;
2. analizzare le architetture radar e i principali metodi di elaborazione del segnale;
3. utilizzare strumenti di simulazione e dati reali per la valutazione delle prestazioni in applicazioni spaziali, ambientali e di sicurezza.
Prerequisiti
Conoscenze di base di elettromagnetismo, analisi matematica e segnali e sistemi. Familiarità preliminare con le tecniche di elaborazione numerica e con i fondamenti di antenne e propagazione.
Metodi didattici
- Lezioni frontali
- Esercitazione al calcolatore
- Esercitazione in laboratorio
Verifica Apprendimento
La verifica dell’apprendimento avviene mediante un’unica prova orale.
L’esame prevede la preparazione di una tesina, concordata con il docente, relativa agli argomenti trattati durante il corso. La prova orale consiste nella discussione della tesina, seguita da ulteriori domande sugli argomenti teorici e applicativi del corso.
La prova orale è finalizzata a valutare:
- la conoscenza e la comprensione dei contenuti del corso;
- la capacità di applicare le conoscenze acquisite;
- la capacità di esporre in modo chiaro e rigoroso i contenuti teorici e pratici;
- la capacità di comunicare le conoscenze utilizzando un linguaggio scientifico appropriato.
Di norma, durante il colloquio vengono poste più domande, che possono includere riferimenti alla tesina. Una delle risposte potrà eventualmente essere richiesta in forma scritta.
A ciascuna domanda viene assegnato un punteggio compreso tra 18 e 30. Il voto finale, espresso in trentesimi, corrisponde alla media aritmetica dei punteggi ottenuti.
Il voto finale è assegnato secondo i seguenti criteri:
- 30 – 30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti; eccellente proprietà di linguaggio scientifico; capacità interpretativa originale e approfondita; piena autonomia nell’applicazione delle conoscenze acquisite.
- 26 – 29: conoscenza completa e approfondita degli argomenti; ottima proprietà di linguaggio; efficace capacità interpretativa; autonomia nell’applicazione delle conoscenze per la risoluzione dei problemi proposti.
- 24 – 25: buona conoscenza degli argomenti; buona proprietà di linguaggio; corretta e sicura capacità interpretativa; adeguata capacità di applicare la maggior parte delle conoscenze acquisite.
- 21 – 23: conoscenza adeguata degli argomenti, seppur con limitata padronanza; soddisfacente proprietà di linguaggio; corretta capacità interpretativa; capacità parziale di applicare autonomamente le conoscenze.
- 18 – 20: conoscenza di base degli argomenti principali; comprensione elementare del linguaggio scientifico; sufficiente capacità interpretativa; capacità limitata di applicare le nozioni di base acquisite.
- Insufficiente: gravi lacune nella conoscenza e nella comprensione degli argomenti trattati durante il corso.
Testi
F. T. Ulaby, R. K. Moore, and A. K. Fung, Microwave Remote Sensing, vol. III, Addison-Wesley, Boston, Mass, USA.
Radar Priciples, Peyton Z. Peebles, John Wiley & Sons Inc
Antenna Theory: analysis and design, C. A. Balanis, 4th edition, Wiley
Contenuti
Il programma è articolato in 2 parti. La prima parte è dedicata allo studio generale dei sistemi di telerilevamento, dei principi su cui tali sistemi sono fondati e le tecniche utilizzate per l’elaborazione delle immagini. La seconda parte presenta invece esempi di applicazione dei sistemi di telerilevamento e radar e delle relative tecniche di analisi delle immagini ad applicazioni di spazio e difesa.
ll corso prevede esercitazioni in laboratorio finalizzate ad approfondire e a sperimentare su dati reali le tecniche di elaborazione studiate nelle varie parti teoriche. Inoltre, sono previsti alcuni seminari specialistici tenuti da esperti del settore provenienti da enti di ricerca nazionali e internazionali e da industrie.
Gli argomenti includono:
Equazione del radar. Radar cross section. Range Resolution and Doppler Frequency. (1 CFU)
Interazioni energia elettromagnetica-materia: Riflessione, trasmissione e rifrazione. Fenomeni di diffusione e di assorbimento. (1 CFU)
Classificazione e caratteristiche dei sistemi radar. Sensori ottici: multispettrali ed iperspettrali. Radar ad apertura sintetica. (1 CFU)
Descrizione generale di un sistema di telerilevamento attivo e passivo. Principi fondamentali del telerilevamento. Progettazione e simulazione di sistemi radar per applicazioni di sicurezza e monitoraggio territoriale. (1 CFU)
Analisi e ottimizzazione dei parametri radar per il rilevamento e il tracciamento di oggetti in scenari complessi. (1 CFU)
Tecniche di imaging radar. Tecnologie per l'invisibilità elettromagnetica. Stima della Direzione di Arrivo, con applicazioni nei sistemi radar multifunzionali e nella localizzazione precisa. (1 CFU)
RISULTATI ATTESI
Conoscenza e comprensione: A seguito del superamento dell’esame, lo studente conosce e comprende i modelli teorici e circuitali per l’analisi delle reti a microonde, le rappresentazioni a parametri di scattering, le tecniche di adattamento di impedenza e i principi di funzionamento dei principali dispositivi passivi a microonde, nonché i fondamenti dei metodi numerici per l’analisi elettromagnetica e le principali applicazioni dell’ingegneria delle microonde alle alte frequenze.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: A seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di analizzare e progettare reti e dispositivi passivi a microonde, di applicare tecniche di adattamento di impedenza e di sintesi di filtri, di utilizzare modelli a parametri distribuiti e strumenti di analisi numerica, e di valutare le prestazioni di dispositivi e sistemi operanti alle microonde e alle onde millimetriche.
Autonomia di giudizio: Per il superamento dell’esame lo studente deve essere in grado di valutare autonomamente le prestazioni di reti e dispositivi a microonde, di confrontare differenti soluzioni progettuali per l’adattamento, il filtraggio e la distribuzione della potenza, e di selezionare modelli e metodologie di analisi adeguati in funzione dei requisiti di progetto e delle applicazioni considerate.
Abilità comunicative: Il corso e l’esame aiutano lo studente a sviluppare la capacità di descrivere e discutere in modo chiaro e rigoroso le problematiche relative all’analisi e alla progettazione di dispositivi a microonde, utilizzando una terminologia tecnico-scientifica appropriata e presentando in maniera coerente i risultati di esercizi, analisi e attività progettuali.
Capacità di apprendimento: A seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di aggiornare autonomamente le proprie conoscenze attraverso lo studio di testi specialistici e documentazione tecnica, anche in lingua inglese, e di applicare le metodologie acquisite a nuovi dispositivi, tecnologie e scenari applicativi nell’ambito dell’ingegneria delle microonde e delle alte frequenze.
Altre informazioni
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