INDUSTRIAL ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY

ING-IND/31 - 6 CFU - 1° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

NUNZIO SALERNO
Email: nunzio.salerno@dieei.unict.it
Edificio / Indirizzo: DIEEI - Piano 5 - Edificio 3 (Polifunzionale) - V.le A. Doria 6 - 95125 Catania
Telefono: 0957382304
Orario ricevimento: Martedì 18-19 e Giovedì 11-13


Obiettivi formativi

La compatibilità elettromagnetica industriale si basa sullo studio degli effetti dei campi elettromagnetici generati dai dispositivi elettrici ed elettronici e sulla progettazione di sistemi per ridurre il loro impatto sui dispositivi stessi, su altri dispositivi o su esseri umani.
Lo scopo del corso è quello di introdurre gli studenti ai modelli analitici e agli aspetti tecnici legati alla compatibilità elettromagnetica (EMC): emissioni irradiate e condotte, diafonia, schermatura elettromagnetica, requisiti europei per i prodotti commerciali, misure per la verifica della conformità, progettazione di un sistema elettromagneticamente compatibile.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali su argomenti di teoria svolte tramite videoproiettore. Laboratorio CAD con l'utilizzo di software di simulazione numerica.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.


Prerequisiti richiesti

Oltre alle conoscenze pregresse di analisi matematica, fisica, elettrotecnica ed elettronica, si considerano acquisiti i concetti studiati nel corso di “Numerical Methods for Electromagnetic Fields and Circuits”.



Frequenza lezioni

Non obbligatoria.

Class attendance is not compulsory.



Contenuti del corso

Introduzione alla compatibilità elettromagnetica.
Requisiti di compatibilità elettromagnetica per sistemi elettronici.

Richiami di elettromagnetismo.
Teoria dei campi elettromagnetici. Linee di trasmissione. Antenne. Introduzione al metodo degli elementi finiti.

Applicazioni alla progettazione con vincoli di compatibilità elettromagnetica.
Comportamento non ideale dei componenti. Spettri dei segnali. Emissioni irradiate e suscettività. Emissioni condotte e suscettività. La diafonia. Schermature. Scariche elettrostatiche. Progetto di sistemi elettromagneticamente compatibili.

Esercitazioni.
Esercitazioni di calcolo numerico. Prove di laboratorio.



Testi di riferimento

  1. Paul Clayton R., Introduction to ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY 2nd ed.,WILEY.
  2. Paul Clayton R., COMPATIBILITA' ELETTROMAGNETICA, HOEPLI Ed.
  3. Materiale didattico fornito dal docente (disponibile su Studium).

Altro materiale didattico

Slides delle lezioni e altro materiale disponibili sulla piattaforma Studium.

Slides of the lessons and other material provided by the lecturer available on Studium.



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Introduction to Electromagnetic Compatibility (EMC)1): cap. 1 
2EMC Requirements for Electronic Systems*.1): cap. 2
2): cap. 2 
3Electromagnetic fields theory.3): Material provided by the lecturer. 
4Transmission Lines and Signal Integrity.1): cap. 4 
5Antennas*.1): cap. 7 
6Introduction to the Finite Element method for simulating 3-D full-wave electromagnetic fields.3): Material provided by the lecturer. 
7Non-ideal Behavior of Components*.1): cap. 5 
8Signal Spectra1): cap. 3 
9Radiated Emissions and Susceptibility*.1): cap. 8 
10Conducted Emissions and Susceptibility*.1): cap. 6 
11Crosstalk.1): cap. 9 
12Shielding*.1): cap. 10 
13Electrostatic discharges.2): cap. 12 
14System Design for EMC.1): cap. 11 


Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

L'esame consiste in una prova orale.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche in remoto, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Oral exam.
Verification of learning can also be carried out remotely, should the conditions require it.


ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

Transmission Lines and Signal Integrity: ringing and clock skew.
Antennas: effects of balancing and baluns.
Nonideal Behavior of Components: inductors, common mode choke.
Radiated Emissions: simple emission models for wires and PCB lands.
Conducted emissions: line impedance stabilization network.
Crosstalk: shielded wires.
Shielding effectiveness: near-field sources.
Electrostatic Discharge (ESD): susceptibility to ESD fields.




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