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Módulo/Materia

Módulo: Formación específica en Sistemas de Telecomunicación

Materia: Sistemas de Telecomunicación

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Descripción/Contenidos

 

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Descriptores

 

Parámetros básicos de antenas. Antenas de hilo, antenas cilíndricas, antenas de apertura. Agrupaciones de antenas. Redes de microondas. Matriz de ¿scattering¿ (S) de una red de microondas. Dispositivos pasivos de microondas: divisores de potencia, acopladores direccionales. Amplificadores de microondas. Mezcladores de microondas.

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Competencias genéricas

Las competencias genéricas (véase documento Memoria del Grado en Ingeniería en Tecnologías de Telecomunicación, pag. 89) que un alumno debería adquirir en esta asignatura son:

G.2. Trabajo en equipo

G.3. Aprendizaje autónomo

G.4. Eficiencia en la comunicación oral y escrita con capacitación lingüística en inglés

G.5. Eficiencia en el manejo de recursos de información

G.7. Capacidad para concebir, diseñar, implementar y operar sistemas y servicios en el ámbito de las TIC

 

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Competencias específicas

Las competencias específicas (véase documento Memoria del Grado en Ingeniería en Tecnologías de Telecomunicación, pags. 21 y 89) que un alumno debería adquirir en esta asignatura son:

3.3. Capacidad de análisis de componentes y sus especificaciones para sistemas de comunicaciones guiadas y no guiadas.

3.4. Capacidad para la selección de circuitos, subsistemas y sistemas de radiofrecuencia, microondas, radiodifusión, radioenlaces y radiodeterminación.

3.5. Capacidad para la selección de antenas, equipos y sistemas de transmisión, propagación de ondas guiadas y no guiadas, por medios electromagnéticos, de radiofrecuencia u ópticos y la correspondiente gestión del espacio radioeléctrico y asignación de frecuencias.

 

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Resultados aprendizaje

A continuación se indican los resultados de aprendizaje de la asignatura (véase documento Memoria del Grado en Ingeniería en Tecnologías de Telecomunicación, pag. 34) que un alumno debería adquirir en esta asignatura:

R1: Conocer el funcionamiento básico y sus características principales de al menos los siguientes componentes de microondas: filtros, aisladores, atenuadores, divisores de potencia, circuladores, acopladores, amplificadores, mezcladores.

R2: Comprender los parámetros principales de los componentes utilizados en comunicaciones guiadas y no guiadas.

R3: Conocer distintas tecnologías existentes en microondas.

R4: Describir y explicar la función y parámetros principales de los componentes y subsistemas básicos de sistemas de comunicaciones de microondas.

R5: Conocer las implementaciones más habituales de los componentes básicos de sistemas de comunicaciones de microondas.

R6: Extraer los principales parámetros de los componentes de los sistemas de microondas a partir de sus hojas de características comerciales y utilizarlos en el contexto del diseño de dichos sistemas.

R7: Comprender los parámetros fundamentales que caracterizan a una antena, tanto en transmisión como en recepción y la relación entre ellos.

R8: Conocer las distintas tecnologías de antenas y sus características principales.

R9: Determinar las características de una antena y su tecnología más adecuada para una aplicación y requerimientos.

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Metodología

La asignatura emplea la lección magistral como conductor del desarrollo del temario. Sin embargo, las actividades en el aula no se limitarán a ella sino que se alternará con la resolución de problemas y ejercicios, tanto por el profesor como individuales o en grupos de trabajo. Parte de los contenidos del temario pueden complementarse con estudio personal en base a recursos de libre acceso (lecturas, vídeos, recursos web interactivos...). Las actividades desarrolladas en grupos medianos se llevarán a cabo en el Laboratorio de Antenas y Microondas, mediante prácticas en grupo, diseñando componentes utilizandos herramientas software y trabajando en la caracterización de componentes reales de antenas y microondas empleando equipamiento comercial. Habrá también trabajos de diseño de sistemas de microondas en equipo a los que se dedicarán sesiones de seguimiento y evaluación en el aula y/o en el laboratorio.

 

	Horas Presenciales	Horas no presenciales
A-1 Clases expositivas/participativas	45
A-2 Prácticas	15
A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos	2
A-4 Elaboración de trabajo		35
A-5 Lecturas de material		9
A-6 Estudio individual		39
A-7 Exámenes, pruebas de evaluación	4
A-8 Tutorías individuales	1
Total	67	83

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Evaluación

 

Resultado de aprendizaje	Sistema de evaluación	Peso (%)	Carácter recuperable
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9	Prueba escrita de problemas con apuntes Nota mínima para que pondere en la calificación final =4/10	60	Recuperable mediante prueba escrita
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9	Evaluación de los guiones de prácticas resueltos por grupos y de pruebas de evaluación tras las prácticas	15	No
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9	Trabajo en equipo de diseño de un sistema de comunicacion en microondas	25	Recuperable entregando el trabajo corregido según indicaciones y fechas establecidas por el profesor

 

 

Nota: El examen será de unas 2-3h de duración. Se debe alcanzar al menos una puntuación de 4 puntos sobre 10 puntos en el examen teórico para poder promediar con el resto de notas.

 

 La evaluación extraordinaria constará únicamente de un examen en el que se evaluará el conjunto de la asignatura.

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Temario

Tema 1. Teoría de redes de microondas

1.1. Introducción a las microondas

1.2. Repaso líneas de transmisión

1.3. Voltajes y corrientes equivalentes

1.4. Matrices de impedancia y admitancia

1.5. Matriz de scattering

1.6. Matriz cascada (ABCD)

 

Tema 2. Dispositivos pasivos de microondas

2.1. Redes de tres puertos

2.1.1. Propiedades básicas

2.1.2. Divisor de potencia en T

2.1.3. Divisor Wilkinson

2.2. Redes de cuatro puertos

2.2.1. Propiedades básicas

2.2.2. Acopladores direccionales

2.2.3. Híbridos

 

Tema 3. Amplificadores de microondas

3.1. Diseño de amplificadores usando los parámetros S.

3.2. Análisis de Ganancia de potencia.

3.3. Criterios de Estabilidad.

3.4. Diseño de amplificadores.

3.4.1. Máxima ganancia.

3.4.2. Ganancia determinada.

3.4.3. Bajo ruido.

 

Tema 4: Mezcladores de microondas

4.1. Operación de dispositivos lineales y no lineales.

4.2. Mezcladores sencillos.

4.3. Mezcladores balanceados.

4.4. Otros tipos de mezcladores.

 

Tema 5. Conceptos básicos de antenas

5.1. Parámetros fundamentales de las antenas.

5.2. Fundamentos de radiación.

5.3. Vector de radiación, margen visible y diagrama de radiación.

 

Tema 6. Antenas de hilo

6.1. Análisis del dipolo elemental.

6.2. Antenas cilíndricas.

6.3. Teoría de imágenes, efecto de la tierra.

6.4. Monopolos.

6.5. Fundamentos de las antenas Yagi-Uda

 

Tema 7: Agrupaciones de antenas

7.1. Campos radiados por agrupaciones.

7.2. Distribuciones de corriente típicas.

7.3. Agrupaciones lineales

7.4. Agrupaciones bidimensionales.

 

Tema 8: Antenas de Apertura

8.1. Radiación de aperturas.

8.2. Tipos de antenas de apertura: Bocinas, ranuras, reflectores.

8.3. Antenas microstrip.

 

 

PROGRAMA DE PRÁCTICAS

1.- Introducción a Ansoft Designer; divisores de potencia

2.- Diseño de acopladores direccionales

3.- Medida de dispositivos de microondas implementados en tecnología microstrip

4.- Medida de antenas

 

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.

Bibliografía básica:

1.- Á. Cardama, L. Jofre, J. M. Rius, J. Romeu, S. Blanch, y M. Ferrando, "Antenas", Editorial UPC, 2ª edición, 2002.

2.- C. A. Balanis, "Antena Theory", 4th Edition, John Wiley & Sons, 2016.

3.- D.M. Pozar, "Microwave Engineering", 4th ed., John Wiley, New York , 2012.

 

Bibliografía avanzada:

1.- S. Orfanidis, "Electromagnetic Waves and Antennas," 2016, http://eceweb1.rutgers.edu/~orfanidi/ewa/.

2.- J.L. Volakis, "Antenna Engineering Handbook", 4th edition, Mc-Graw-Hill Professional Publishing, 2007.

3.- J. D. Kraus, "Antennas", 3rd edición, Mac-Graw-Hill, 2002.

4.- R. S. Elliot, "Antena Theory and Design, Revised Edition", Wiley, 2003.

6.- G. González, "Microwave transistor amplifiers. Analysis and design," Prentice Hall Inc. New Jersey, 1997.

7.- J.M. Miranda y otros, "Ingeniería de Microondas. Técnicas Experimentales," Prentice Hall, Madrid, 2002.

8.- R. Sánchez Montero y otros, "Teoría de Circuitos de Microondas. Parámetros S," Servicio de Publicaciones de la Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, 2004.

 

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Idiomas

La asignatura (teoría y prácticas) se imparte en castellano. Si algún alumno necesita comunicarse en inglés los profesores pueden atender sus dudas en dicho idioma. Se recomienda conocimiento de inglés escrito para acceder a la bibliografía recomendada. Se recomiendan los textos originales frente a las traducciones y se aconseja al alumno a que se acostumbre a la terminología anglosajona y al empleo de documentación en inglés.

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Lugar de impartición

 

Clases de teoría: aula a determinar.

Prácticas: Laboratorio Luis Mercader (Antenas y Microondas), Edificio Los Tejos, Planta baja.

 

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