Guía Docente

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1 Guía Docente Microondas Microwave Grado en Ingeniería en Sistemas de Telecomunicación Modalidad de enseñanza a distancia Universidad Católica San Antonio de Murcia Tlf: (+34) info@ucam.edu

2 Rev /06/ :50 Índice Microondas... Error! Marcador no definido. Breve descripción de la asignatura...3 Requisitos Previos...3 Objetivos de la asignatura...3 Competencias y resultados de aprendizaje...4 Metodología...5 Temario...5 Programa de la enseñanza teórica...5 Programa de la enseñanza práctica...6 Relación con otras materias...7 Sistema de evaluación...7 Convocatoria de Febrero/Junio:...7 Convocatoria de Septiembre:...8 Bibliografía y fuentes de referencia...8 Bibliografía básica...8 Bibliografía complementaria...8 Web relacionadas...8 Recomendaciones para el estudio...8 Material necesario...9 Tutorías...9 2

3 Microondas Módulo: Especialidad. Materia: Tecnología de Antenas y Microondas. Carácter: Obligatoria. Nº de créditos: 6.0 ECTS. Unidad Temporal: 4º curso 1º cuatrimestre. Breve descripción de la asignatura La asignatura de Microondas proporcionará al alumno los conocimientos necesarios para comprender el comportamiento de las señales y dispositivos en la frecuencia de microondas y su aplicación en la industria. Para ello se le darán a conocer los conceptos fundamentales de la teoría de microondas así como las herramientas de cálculo específicas de microondas, empezando por las guías de ondas en sus modalidades rectangular y circular. También se profundizará en el concepto de resonancia y en el funcionamiento de las cavidades resonantes. Por último la asignatura se centra en el análisis de las principales redes de microondas de dos y tres accesos. Brief Description The subject of Microwave will provide the student the knowledge necessary to understand the behavior of the signals and devices in the microwave frequency and its application in industry. The student will acquire the basic concepts of microwave theory and specific calculation tools microwave, starting with the waveguides in rectangular and circular modalities. Also we will deepen the resonance concept and operation of the resonant cavities. Finally, the course focuses on the analysis of the main networks of microwave two-and three access. Requisitos Previos Para la correcta asimilación de los contenidos de esta asignatura es muy importante haber adquirido los conocimientos y competencias correspondientes a asignaturas de la Formación Básica Física I, Física II y Campos electromagnéticos. Por tanto, antes del inicio de esta asignatura, el alumno deberá asegurarse la posesión de dichos conocimientos y competencias. Objetivos de la asignatura 1. Conocer y utilizar los conceptos de propagación guiada y no guiada en el dominio del tiempo y de la frecuencia. 2. Capacidad de análisis de componentes y sus especificaciones para sistemas de comunicaciones guiadas y no guiadas. 3. Capacidad para la selección de circuitos, subsistemas y sistemas de radiofrecuencia, microondas, radiodifusión, radioenlaces y radiodeterminación. 4. 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. 3

4 Competencias y resultados de aprendizaje C1. Capacidad para aprender de manera autónoma nuevos conocimientos y técnicas adecuados para la concepción, el desarrollo o la explotación de sistemas y servicios de telecomunicación. RA. Configurar los equipos necesarios para efectuar medidas en antenas y realizar la medición de sus principales parámetros. C3. Capacidad para utilizar herramientas informáticas de búsqueda de recursos bibliográficos o de información relacionada con las telecomunicaciones y la electrónica. RA. Simular y caracterizar el comportamiento de los sistemas radiantes formados por una o varias antenas. RA. Diseñar y simular sistemas radiantes formados por una o varias antenas. C4. Capacidad de analizar y especificar los parámetros fundamentales de un sistema de comunicaciones. RA. Identificar los principales tipos de antenas. Analizar y comparar sus parámetros básicos. RA. Calcular y analizar los diagramas de radiación de las antenas a partir de las ecuaciones de Maxwell y de los fundamentos del electromagnetismo. RA. Calcular y analizar los parámetros de scattering a partir de las ecuaciones de Maxwell y de los fundamentos del electromagnetismo. RA. Analizar y comparar los parámetros básicos de un sistema de microondas. C8. Capacidad para comprender los mecanismos de propagación y transmisión de ondas electromagnéticas y acústicas, y sus correspondientes dispositivos emisores y receptores. RA. Identificar y aplicar el método óptimo de síntesis de diagramas de radiación. RA. Modelar las características de propagación de un canal radio. 4

5 Metodología Metodología Exposición teórica Horas 5 Horas de trabajo presencial Horas de trabajo no presencial Grupos de discusión, seminarios Evaluación horas (10 %) Tutoría 3 Estudio personal 74 Clase prácticas y trabajo en grupo a distancia Preparación de trabajos y ejercicios horas (90 %) Actividades aprendizaje virtual 30 Evaluación 2 TOTAL Temario Programa de la enseñanza teórica Tema 1. Introducción a la teoría de microondas. 1.1 Definición. 1.2 Espectro electromagnético. 1.3 Propiedades y aplicaciones de las microondas. 1.4 Evolución histórica. 1.5 Problemas asociados a las frecuencias de microondas. Tema 2. Guía de onda rectangular y circular. El cable coaxial. 5

6 2.1 Introducción. 2.2 Modos TEM, TM y TE. 2.3 Guías de onda rectangulares. 2.4 Guías de onda circulares. 2.5 El cable coaxial. Tema 3. Resonancia. 3.1 Introducción. 3.2 Factor de calidad. 3.3 Cavidad rectangular. 3.4 Cavidad cilíndrica. Tema 4. Análisis de redes. 4.1 Matriz de dispersión. 4.2 Propiedades de la matriz de dispersión. 4.3 Redes de dos accesos. 4.4 Propiedades de simetría. Tema 5. Divisores de potencia y acopladores direccionales. 5.1 Redes de tres accesos. 5.2 Acopladores direccionales. 5.3 Líneas acopladas simétricas. Programa de la enseñanza práctica Trabajo 1. Tema 1: ejercicios y planteamientos prácticos. Trabajo 2. Tema 2: ejercicios y planteamientos prácticos. Trabajo 3. Tema 3: ejercicios y planteamientos prácticos. Trabajo 4. Tema 4: ejercicios y planteamientos prácticos. Trabajo 5. Tema 5: ejercicios y planteamientos prácticos. 6

7 Relación con otras materias Microondas está relacionada con antenas (cuarto curso) y con los contenidos impartidos en asignaturas del Módulo de Formación Básica como Física I y Física II (primer curso), campos electromagnéticos (segundo curso) y con las asignaturas del Módulo de Formación Común llamadas Medios de Transmisión Guiados y no Guiados (tercer curso, primer semestre). Sistema de evaluación Para la modalidad a distancia el sistema de evaluación constará de los siguientes puntos: 1. Trabajos: Podrán ser de realización individual o en grupo y tener un carácter teórico o práctico. El total de los documentos presentados por alumno se puntuará entre 0 y 10. Se valorará: Formato, presentación, estructura y legibilidad de los documentos. Medios empleados y fuentes bibliográficas consultadas para su elaboración. Calidad y profundidad de los contenidos, así como los resultados y las conclusiones extraídas. 2. Pruebas de evaluación continua: Estas pruebas se solicitarán al final de cada tema o también a mitad de los mismos. Estas pruebas podrán ser de diferentes tipos como tests sobre conocimientos teóricos, resolución de problemas, etc. Para su publicación, realización y corrección se puede hacer uso de las herramientas del campus virtual. Entre estas pruebas también se incluyen las memorias de prácticas presenciales y no presenciales. Estas pruebas serán puntuadas entre 0 y 10. Se valorará: Formato, presentación, estructura y legibilidad de los documentos. Medios empleados y fuentes bibliográficas consultadas para su elaboración. Calidad y profundidad de los contenidos, así como los resultados y las conclusiones extraídas. 3. Prueba final presencial: Esta prueba será escrita y tendrá la tipología que considere adecuada el profesor: test, desarrollo, resolución de problemas, casos prácticos, u otros. La prueba se puntuará entre 0 y 10. El rango de las ponderaciones para cada uno de los puntos anteriores será el siguiente: Trabajos y Pruebas de Evaluación Continua: 20-50% Prueba Final: 50-80% Para poder superar la asignatura será necesario obtener al menos una nota de 4 en cada uno de los ítems anteriores y un 5 en la media ponderada de sus valores. Los detalles sobre el sistema de evaluación se encuentran recogidos en la normativa general de universidad. - Parte teórica: 75% del total de la nota. Convocatoria de Febrero/Junio: 7

8 - Parte práctica: 25% del total de la nota. - Parte teórica: 75% del total de la nota. - Parte práctica: 25% del total de la nota. Convocatoria de Septiembre: Bibliografía y fuentes de referencia Bibliografía básica Apuntes proporcionados por el profesor de la asignatura. D. K., Cheng, "Fundamentos de electromagnetismo para ingeniería", México Addison Wesley Longman Javier Bará Temes Circuitos de Microondas con Líneas de Transmisión Ediciones UPC, Anónimo, Teoría de Microondas. Edición digital. Bibliografía complementaria G. D. Vendelin, A. M. Pavio, and U. L. Rohde, Microwave Circuit Design using Linear and Nonlinear Techniques. John Wiley and Sons, New York, J. C. Maxwell, A Treatise on Electricity and Magnetism. Dover, New York, Heinrich Hertz, Las ondas electromagnéticas. Publicaciones de la Universitat Autónoma de Barcelona, Bellaterra, Robert S. Elliott, An Introduction to Guides Waves and Microwave Circuits. Prentice-Hall International Editions, New Jersey, Web relacionadas Serán actualizadas en el Campus Virtual. Recomendaciones para el estudio Las recomendaciones básicas para estudiar la materia consisten en primer lugar en disponer de los conocimientos de base para iniciar su estudio. Por este motivo, es conveniente que el alumno haya superado las asignaturas previas indicadas en el apartado de Relación con otras materias. En segundo lugar se anima a los estudiantes a seguir un estudio continuado de la materia con el fin de poder ir asimilando conocimientos. El estudio y asimilación de cada jornada docente deberá realizarse antes de la siguiente clase y complementado con la realización de los problemas y cuestiones propuestas. Como tiempo de estudio, se propone como mínimo un tiempo de estudio de igual al de las horas de clase de la asignatura. Por este motivo, el punto clave para superar la asignatura con éxito, es comprender la materia y no tanto su memorización. En caso de dudas o cuestiones, el estudiante debe preguntar al 8

9 profesor bien en clase, en el horario de atención al alumno o bien telemáticamente. Como regla general una duda resuelta evita cinco interrogantes en el futuro. Las prácticas deben ser realizadas por el alumno, y siempre con el objetivo claro de relacionar los ejercicios prácticos con los conocimientos teóricos a asimilar. Por último, y con respecto a la asistencia, aunque se fijan unos mínimos en teoría y práctica, se recomienda a los alumnos la asistencia a la totalidad de las jornadas teóricas y prácticas de la asignatura. Material necesario No se precisa. Tutorías Las tutorías se dedicarán a reforzar los conceptos y a comprobar que el alumno asimila todo lo expuesto en los contenidos propuestos a los alumnos a través de la plataforma virtual. Los objetivos formativos planteados para la tutoría son: Orientación sobre los contenidos de la asignatura, los sistemas de evaluación y la metodología de enseñanza-aprendizaje, así como su vincula con otras materias y con el ejercicio profesional. Seguimiento y evaluación de trabajos, problemas y ejercicios planteados. Aclaración de dudas personales sobre los contenidos de la asignatura, memorias de las prácticas, trabajos o ejercicios planteados. Para cubrir estos objetivos se planificarán las siguientes actividades formativas: Presentación inicial de la asignatura, sistema evaluación y metodología. Seguimiento del trabajo y ejercicios planteados. Refuerzo al final de cada tema con la aclaración de dudas personales y repaso de los conceptos importantes. Este proceso de formación requiere de los adecuados sistemas de evaluación, cuyas herramientas y criterios principales son: Participación activa en las diferentes actividades propuestas. Seguimiento personal sobre realización de consultas y participación activa. Iniciativa, creatividad y toma de decisiones a la hora de resolver los trabajos o problemas planteados. 9