INGENIERÍA TÉCNICA DE TELECOMUNICACIÓN: ESPECIALIDAD EN SISTEMAS DE TELECOMUNICACIÓN. MICROONDAS CURSO

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1 UNIVERSIDAD DE ALCALÁ ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR DEPARTAMENTO DE TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES INGENIERÍA TÉCNICA DE TELECOMUNICACIÓN: ESPECIALIDAD EN SISTEMAS DE TELECOMUNICACIÓN. MICROONDAS Profesor responsable: Pablo Luis López Espí CURSO PROGRAMA DE LA ASIGNATURA Tema 1: Teoría general de circuitos de microondas. 1.1 Descripción de circuitos de microondas en términos de impedancias Teorema de unicidad Redes de una puerta. Impedancia de entrada Redes de n-puertas Matriz de impedancias. Propiedades Matriz de admitancias. Propiedades. 1.2 Matriz de parámetros de Scattering, [S] Ondas de potencia Significado físico de los parámetros S Propiedades de la matriz S. 1.3 Estudio particular de los cuadripolos Relaciones de potencia Impedancias de entrada y salida Matrices de cuadripolos elementales. 1.4 Asociación de cuadripolos en cascada. Matriz de transmisión. 1.5 Técnicas de simetría. 1.6 Flujogramas Descripción de circuitos de microondas mediante flujogramas Regla de Mason

2 Tema 2: Dispositivos pasivos y recíprocos de microondas. 2.1 Introducción. 2.2 Dispositivos de una puerta Terminaciones Cargas adaptadas Cortocircuito variable. 2.3 Dispositivos de dos puertas Atenuadores Atenuadores microstrip en T y en Π Atenuadores en guía de onda Desfasadores 2.4 Dispositivos de tres puertas Circuitos con líneas de transmisión Divisor con líneas Divisor Wilkinson Circuitos con guías de onda Uniones plano E Uniones plano H. 2.5 Dispositivos de cuatro puertas Acopladores direccionales e híbridos Circuitos en línea microstrip Branch Line Anillo Híbrido Circuitos en guía de onda: T mágica Acopladores de agujeros. Tema 3: Dispositivos de microondas con ferritas. 3.1 Introducción a los materiales ferrimagnéticos Momentos orbitales y de spin Tipos de materiales magnéticos Tensor de permeabilidad en las ferritas Campos variables con el tiempo Campos con polarización circular Efecto de las pérdidas. 3.2 Propagación de ondas en ferritas Propagación en ferritas magnetizadas longitudinalmente Propagación en ferritas magnetizadas transversalmente 3.3 Dispositivos de dos puertas: Giradores Aisladores Aislador de rotación de Faraday Aisladores de resonancia Aisladores de desplazamiento de campo Desfasadores 3.4 Dispositivos de tres o más puertas Circuladores Circuladores con desfasadores no recíprocos.

3 Tema 4: Circuitos resonantes Dispositivos de rotación de Faraday Circuladores de anillo Circuladores de unión Circulador de acoplamiento de modos lateral 4.1 Introducción. 4.2 Circuitos resonantes con líneas de transmisión. 4.3 Cavidades resonantes Cavidad rectangular Cavidad cilíndrica. 4.4 Técnicas de acoplo de energía. Tema 5: Filtros de microondas. 5.1 Introducción. 5.2 Diseño de filtros mediante el método de las pérdidas de inserción. Butterworth y Chebychev. 5.3 Implementación de filtros de microondas con líneas de microstrip Filtros paso bajo mediante stubs Transformación de Richards, Equivalencias de Kuroda Filtros paso bajo con secciones de alta y baja impedancia Circuitos equivalentes de secciones cortas de líneas de transmisión Inversores de impedancia Filtros paso banda con inversores de impedancia Filtros con líneas acopladas 5.4 Implementación de filtros con guías de onda Elementos reactivos en guía de onda Filtros de cavidad. Tema 6: Amplificadores de microondas con transistores 6.1 Introducción Propiedades de la matriz S en transistores. 6.2 Diagrama de bloques de un amplificador monoetapa. 6.3 Estudio de la estabilidad. 6.4 Transistor incondicionalmente estable Adaptación conjugada simultánea Máxima ganancia disponible. 6.5 Transistor condicionalmente estable Máxima ganancia estable Relaciones de potencia. 6.6 Aproximación unilateral. 6.7 Amplificadores de bajo ruido.

4 Tema 7: Osciladores 7.1 Osciladores Gunn. 7.2 Diodos Impatt. 7.3 Osciladores a transistor. Tema 8: Tubos de microondas. 8.1 Klystron de dos cavidades. 8.2 Klystron a reflexión. 8.3 Magnetrón. 8.4 Tubos de onda progresiva. 8.5 Gyrotron. BIBLIOGRAFÍA Rocío Sánchez, Teoría de circuitos de microondas. Parámetros S Servicio de Publicaciones de la UAH, Robert E. Collin, Foundations for microwave engineering. McGraw-Hill, Peter A. Rizzi, Microwave Engineering. Passive circuits. Prentice Hall, Alejandro Delgado Gutiérrez, Juan Zapata Ferrer, Circuitos de alta frecuencia. Servicio de Publicaciones de la E.T.S. de Ingenieros de Telecomunicación. (U.P.M.),1988. David Pozar, Microwave Engineering. Ed. John Wiley 2ª Ed. Guillermo González, "Microwave transistor Amplifier". Prentice Hall, Jesús Alpuente, Líneas de transmisión y redes de adaptación en circuitos de microondas. Servicio de Publicaciones de la UAH Transparencias de clase:

5 CONCEPTOS FUNDAMENTALES NECESARIOS PARA AFRONTAR LA ASIGNATURA Líneas de transmisión y adaptación de impedancias. 0.1 Modelo de parámetros secundarios de la línea de transmisión Coeficiente de reflexión R.O.E Discontinuidades 0.2 Carta de Smith Representación de impedancias y coeficientes de reflexión Carta de impedancias y admitancias 0.3 Adaptación de impedancias Adaptación en tensión Adaptación en potencia 0.4 Métodos de adaptación de banda estrecha Adaptación con stubs: simple, doble y triple Adaptación con transformador λ/ Adaptación con transformador λ/4-λ/ Adaptación con elementos concentrados: redes en L 0.5 Ancho de banda de adaptación: factor de calidad Redes en T y en Π 0.6 Métodos de adaptación en banda ancha Transformador binómico Transformador de Chebychev Medios de transmisión guiados. 1.1 Línea stripline Impedancia característica 1.2 Líneas microstrip Impedancia característica Constante dieléctrica efectiva 1.3 Guías de onda Guías de onda rectangulares Guías de onda cilíndricas. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Prueba escrita en la fecha determinada por la Dirección de la Escuela Politécnica consistente en: Test de 15 a 20 preguntas teórico-prácticas (30%) Dos problemas prácticos. (70%) Condiciones: Solo se corrigen los problemas si la nota del test es igual o superior a 4.0 Para la realización del examen no se dejará ningún tipo de documentación ni estará permitido el uso de calculadoras programables. Los ejercicios del examen se corregirán globalmente, no por apartados. Los errores de concepto en un ejercicio suponen la calificación global de cero puntos.