Richiami di matematica
Generalità sui sistemi di coordinate: cartesiane, cilindriche, sferiche. Operazioni differenziali ed integrali su funzioni scalari e vettoriali. Funzione di Dirac e sue proprieta'. Trasformata di Fourier e sue proprieta'. Fasori generalizzati e loro proprieta'.

Equazioni di Maxwell
Le equazioni di Maxwell nel dominio del tempo: derivazione della legge di Gauss, derivazione della legge di Faraday, legge generalizzata di Ampere. Le equazioni di Maxwell nel dominio della frequenza. Relazioni costitutive. Condizioni al contorno tra due mezzi. Onde piane nel dominio del tempo. Onde piane nel dominio della frequenza: propagazione di un'onda piana in mezzi con conducibilita' finita; profondita' di penetrazione; propagazione di un'onda piana in mezzi non omogenei: incidenza ortogonale su un semispazio dielettrico; incidenza obliqua su un semispazio dielettrico; legge di Snell; angolo di Brewster. Polarizzazione delle onde elettromagnetiche.

Energia associata ad un campo elettromagnetico
Teorema di Poynting nel dominio del tempo. Teorema di Poynting nel dominio della frequenza.

Cenni sulla propagazione in mezzi dispersivi
Plasma freddo, senza collisioni, ad un solo costituente. Propagazione ionosferica. Velocita' di gruppo. Diagramma di Brillouin.

Teoria circuitale delle linee di trasmissione
Costanti primarie di una linea di trasmissione. Tensione e corrente lungo una linea di trasmissione. Costanti secondarie di una linea di trasmissione. Linee prive di perdite: linea adattata, linea aperta, linea in corto circuito, linea chiusa su un carico generico. Linee con piccole perdite. Carta di Smith e suo uso. Adattamento di una linea al carico. Analogia onde piane/linee di trasmissione.

Elementi di teoria della radiazione
Teoria dei potenziali elettromagnetici: potenziale vettore e scalare, condizione di Lorentz, equazioni vettoriali e scalari omogenee di Helmholtz e relative soluzioni. Dipolo elettrico corto. Teorema di Dualita'. Dipolo magnetico corto. Spira circolare.

Antenne
Antenne filiformi in trasmissione: equazione integrale di Hallen, impedenza di ingresso, altezza efficace, direttività, guadagno, efficienza di radiazione. Teorema di reciprocità. Antenne filiformi in ricezione: altezza efficace in ricezione, area efficace. Formule del collegamento. Teorema di equivalenza. Antenne ad apertura: apertura rettangolare con illuminazione uniforme. Generalità sulle antenne a riflettore.

Propagazione guidata
Teoria elettromagnetica delle strutture guidanti. Separazione delle componenti trasverse del campo da quelle longitudinali. Funzioni scalari e vettoriali di modo. Modi trasversi elettromagnetici (TEM). Cavo coassiale e connessione tra approccio elettromagnetico e circuitale. Modi trasversi elettrici (TE) e trasversi magnetici (TM). Guida d'onda rettangolare. Modo TE in guida d'onda rettangolare. Analogia propagazione guidata/linee di trasmissione. Potenza in guida.
 

Testi di riferimento
• G. Franceschetti, Lezioni di campi elettromagnetici e circuiti, L. & D. Pironti, Napoli. (leggi e teoremi fondamentali, onde piane, guide, linee di trasmissione, antenne)

• G. Conciauro, Introduzione alle onde elettromagnetiche, McGraw-Hill. (leggi e teoremi fondamentali, onde piane, guide, linee di trasmissione, antenne)

• G. Franceschetti, Campi elettromagnetici, Boringhieri. (leggi e teoremi fondamentali, propagazione delle onde, antenne)

o R. E. Collin, Foundation for microwave engineering, McGraw-Hill. (linee di trasmissione, guide)

o J. A. Stratton, Teoria dell'elettromagnetismo, Edizioni Scientifiche Enaudi, 1952 (equazioni di Maxwell, onde piane, teoremi energetici, guide)

o J. D. Kraus, Electromagnetics, McGraw-Hill. (linee di trasmissione, antenne)

o N. N. Rao, Elements of engineering electromagnetics, Prentice-Hall, Inc. (onde piane, linee di trasmissione)

o S. Ramo, J. R. Whinnery, T. Van Duzer, Campi e onde nell’elettronica per le comunicazioni, Franco Angeli Ed. (leggi e concetti di base)

o D. K. Cheng, Fundamentals of Engineering Electromagnetics, Addison-Wesley Pub. Co. (leggi e teoremi fondamentali, onde piane, guide, linee di trasmissione, antenne)

o G. Franceschetti, Electromagnetics: Theory, Techniques, and Engineering Paradigms, Plenum Press (leggi e teoremi fondamentali, segnali a banda stretta e campi fasoriali, antenne)