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COMPATIBILITA' ELETTROMAGNETICA E CERTIFICAZIONE DI PRODOTTO

Anno accademico e docente
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English course description
Anno accademico
2022/2023
Docente
ANTONELLO GIOVANNELLI
Crediti formativi
6
Percorso
Technologies for manufacturing
Periodo didattico
Primo Semestre
SSD
ING-IND/31

Obiettivi formativi

La Compatibilità Elettromagnetica è la disciplina che studia le cause che danno origine ai disturbi elettromagnetici e le modalità di accoppiamento tra apparati. Allo studente vengono illustrate le tecniche, gli ambienti e la strumentazione di misura per la valutazione dei fenomeni elettromagnetici di interesse per la compatibilità, gli accorgimenti progettuali da adottare per ottenere il conseguimento dei Requisiti Essenziali richiamati dalla Direttiva europea, che prescrivono che gli apparati debbano essere progettati e costruiti in modo da evitare di immettere nell’ambiente un livello eccessivo di disturbi, ed in modo che possano funzionare correttamente in presenza dei disturbi tipici dell’ambiente cui sono destinati. I requisiti di compatibilità elettromagnetica sono obbligatori per la certificazione dei prodotti elettrici, elettronici e di radiocomunicazione, e per la loro immissione nel mercato dell’Unione Europea
Le principali conoscenze acquisite saranno:
- Direttiva europea sulla Compatibilità Elettromagnetica, quadro tecnico-normativo europeo, obbligo di marcatura CE per i fabbricanti
- Certificazione di prodotto ai fini della immissione sul mercato dell’Unione Europea
- Approccio “compatibile” nella progettazione di schede ed apparati elettronici
- Quadro di insieme delle tipologie di perturbazioni elettromagnetiche che hanno influenza nel comportamento delle schede e degli apparati
- Ambienti di misura caratteristici per la corretta valutazione dell’intensità dei disturbi; strumentazione di misura e di valutazione dei requisiti di immunità, con particolare riguardo alla camera anecoica e semianecoica, alle antenne, all’analizzatore di spettro; metodi di misura
Con tali conoscenze, lo studente sarà in grado di intraprendere la progettazione di circuiti, schede elettroniche e di apparati con un sufficiente livello di consapevolezza sulle principali problematiche di compatibilità elettromagnetica, e di affrontarle correttamente avendo le competenze per riconoscerle, classificarle, misurarle ed eventualmente approfondirne lo studio caso per caso

Prerequisiti

Conoscenze teoriche di Campi Elettromagnetici, Elettronica, Elettrotecnica.
Si richiedono competenze basilari, che consentano allo studente di comprendere i temi spiegati in classe. Poiché il corso prevede argomenti quali antenne, propagazione dei disturbi, filtri, si richiede una conoscenza di base sulla propagazione delle onde elettromagnetiche, sui vari tipi di filtri passivi RC, LC, sulle antenne

Contenuti del corso

Direttive e norme tecniche sulla compatibilità elettromagnetica e sulla certificazione dei prodotti elettrici, elettronici, per le radio comunicazioni ai fini dell'immissione sul mercato UE(11 ore)
Principi di progettazione compatibile (5 ore)
Propagazione in spazio libero e con riflessione (5 ore)
Sorgenti elementari di campo elettrico e magnetico (2 ore)
Antenne elementari, antenne per misure. Fattore d'antenna (2 ore)
Sorgenti di emissioni radiate. Campo vicino e lontano da sorgenti elementari e reali (2 ore)
Analizzatore di spettro: architettura, principio di funzionamento, caratteristiche e prestazioni (8 ore)
Camera schermata, semianecoica, anecoica. Misure di emissioni radiate: metodi e strumentazione (4 ore)
Immunità radiata: strumentazione e metodo di prova (2 ore)
Schermi elettromagnetici: efficienza di schermatura, attenuazione per assorbimento e per riflessione; schermature a bassa frequenza (3 ore)
Emissioni condotte: cause di generazione, strumenti e metodi di misura, filtri di rete (4 ore)
Scariche elettrostatiche: caratterizzazione dei fenomeni, progettazione compatibile, metodi e strumenti di misura (4 ore)
Crosstalk: caratterizzazione dei fenomeni, studio delle soluzioni per la mitigazione. Integrità dei segnali: riflessioni nelle piste (6 ore)
Lezione in laboratorio: 2 ore, in data da definirsi in base alla disponibilità

Metodi didattici

Lezioni teoriche in aula su tutti gli argomenti del corso. Il docente illustra ogni volta gli obiettivi della lezione, l’ambito in cui si inquadrano le tematiche trattate, i collegamenti con gli altri argomenti del corso.
Visita in laboratorio: durante il corso viene programmata una visita (o più visite, a seconda della momentanea disponibilità) al Laboratorio Universitario di Compatibilità Elettromagnetica (LUCE), dove vengono approfondite le conoscenze relative all’ambiente di misura (camera semianecoica ed anecoica), alla strumentazione ed ai metodi di misura

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame si svolge in forma orale, in una sola parte che comprende tutti gli argomenti del corso. Allo studente vengono assegnati tre diversi argomenti che egli dovrà sviluppare mediante esposizione orale, con l'ausilio, se lo ritiene opportuno, di supporto cartaceo per tutte le parti che richiedono disegni o dimostrazioni scritte.

Il superamento dell'esame è prova di aver acquisito le conoscenze e le abilità specificate negli obiettivi formativi dell'insegnamento.

Testi di riferimento

Testo di base: tutti gli argomenti del corso sono riportati nelle dispense disponibili in forma cartacea, nonché nel CD interattivo che lo studente può richiedere direttamente al Docente. Con tale documentazione, lo studente può raggiungere una preparazione completa ed affrontare la verifica dell’apprendimento con pieno profitto
Materiale aggiuntivo: per le parti relative alle normative tecniche ed alle direttive, a causa della loro rapida evoluzione si rimanda, al materiale messo a disposizione nel Sito del Docente e comunque disponibile “on line” nel sito dell’Unione Europea. Tale materiale aggiuntivo deve essere considerato come un aggiornamento in tempo reale a quello riportato nelle dispense
Testo consigliato per l’approfondimento della materia: Compatibilità Elettromagnetica (Clayton R.Paul, ed. Hoepli)