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a) Indirizzo di ricerca

I dottorandi si occuperanno di modelli e metodi numerici innovativi per l’analisi in simulazione di strutture elettromagnetiche complesse, anche in presenza di mezzi non lineari, e impiegate in sistemi interconnessi ad alte prestazioni per la trasmissione di informazioni, con particolare riferimento alla compatibilità elettromagnetica (EMC) ed al soddisfacimento dei relativi vincoli.

Un’analisi rigorosa finalizzata alla compatibilità elettromagnetica deve essere condotta a livello di sistema, considerando tutte le sorgenti di mutua interferenza e gli accoppiamenti significativi tra le diverse parti dello stesso e rispetto all’ambiente esterno. Data la particolare complessità dei sistemi in considerazione, è possibile condurre realisticamente l’analisi elettromagnetica solo mediante una suddivisione in sottosistemi separati di bassa complessità e quindi più semplici da modellizzaare; i singoli macromodelli vanno poi ricomposti per la successiva caratterizzazione a livello di sistema dell’insieme dei sottosistemi interconnessi. Un aspetto quindi di importanza rilevante è costituito dall’impiego di modelli di predizione di tipo black-box per la simulazione di alcune parti del sistema elettromagnetico (singoli componenti, dispositivi elettronici non-lineari, ecc.). L’approccio proposto è orientato alla selezione ed alla stima di un modello parametrico, non lineare e a tempo discreto, ottenuto sulla base dei dati sperimentali delle grandezze in ingresso ed in uscita forniti dal dispositivo fisico.

I modelli e i relativi codici numerici dovranno consentire la predizione delle grandezze elettromagnetiche di interesse (campi elettrico e magnetico, correnti, tensioni) sia all’interno del sistema che all’esterno, sia in regime periodico che in transitorio anche in presenza di sollecitazioni impulsive (fulminazione atmosferica, scariche elettrostatiche, transitori rapidi dovuti a guasti).

L’obiettivo finale è quello di mettere a punto tool di simulazione flessibili ed efficienti da impiegare sin dalla fase di progetto del sistema in modo che esso risulti elettromagneticamente compatibile nelle diverse condizioni di funzionamento previste.

Per la validazione dei modelli ci si riferirà sia al confronto con i risultati teorici relativi a configurazioni canoniche che a risultati sperimentali ottenibili sia in campo aperto che in camera semianecoica.

 

b) Obiettivi formativi

Preparazione orientata alla conoscenza dei problemi di compatibilità elettromagnetica in ambiente industriale e all'impiego dei modelli numerici avanzati per l’analisi elettromagnetica orientata al soddisfacimento dei vincoli di compatibilità. La preparazione è orientata anche a maturare la capacità di fornire indicazioni costruttive per aumentare l’immunità delle apparecchiature elettroniche impiegate in ambiente industriale.

 

c) Programma di attività

La formazione sarà supportata dalla frequenza di scuole di formazione e di corsi  e seminari specifici nel settore dei campi elettromagnetici e in settori collegati, dalla frequenza del corso della Scuola nazionale di dottorato in Ingegneria Elettrica e di seminari nazionali ed internazionali; inoltre i dottorandi parteciperanno a convegni nazionali ed internazionali riguardanti le tematiche della compatibilità elettromagnetica industriale. E’ anche prevista la frequenza dei Laboratori ISSIA –CNR di Palermo e dell’Università di