FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES : ANTENAS Y RADIOPROPAGACIÓN

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José Ángel Valdéz Olivera
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1 I. DATOS GENERALES SÍLABO CARRERA PROFESIONAL : INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y CÓDIGO CARRERA PRO. : 29 ASIGNATURA : CÓDIGO DE ASIGNATURA : CÓDIGO DEL SÍLABO : Nº DE HORAS TOTALES : 4 HORAS SEMANALES Nº DE HORAS TEORÍA : 2 HORAS SEMANALES Nº DE HORAS PRÁCTICA : 2 HORAS SEMANALES Nº DE CRÉDITOS : 3 CRÉDITOS POR CICLO CICLO : VII CICLO PRE-REQUISITO : INGENIERIA ELECTROMAGNETICA II TIPO DE CURSO : OBLIGATORIO DURACIÓN DEL CURSO : 18 SEMANAS EN TOTAL CURSO REGULAR : 17 SEMANAS EXAMEN SUSTITUTORIO : 1 SEMANA II. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA La asignatura de ANTENAS Y RADIOPROPAGACION comprende los siguientes tópicos: 1. Análisis vectorial. Revisión de divergencia y rotacional. 2. Electrostática en el vacío. 3. Fuerza sobre cargas en movimiento sobre conductores y sobre espiras. 4. Flujo magnético y permeabilidad magnética del vacío. 5. Energía electrostática. 6. Corriente Eléctrica Solenoide. 7. Magnetostática en medios dieléctricos. 8. Condiciones de contorno. 9. Ley de la inducción de Faraday y Principios de la Conservación de la Energía. 10. Inducción magnética y diferencia de potencial en los conductores. 11. Cálculo de fuerzas. 12. Torques en sistemas magnéticos. 13. Ecuaciones de Maxwell. CICLO: VII Página 1 de 8

2 14. Dieléctricos. 15. Corriente eléctrica. 16. Teorema de Poyting. 17. Condiciones de frontera sobre los vectores de campo. 18. Forma compleja de las ecuaciones de Maxwell. III. OBJETIVOS GENERALES Capacitar al estudiante en la aplicación de la teoría electromagnética clásica y de las herramientas matemáticas intermedias (análisis vectorial, ecuaciones diferenciales, series de Fourier) en la solución de los problemas que se presentan en diferentes situaciones. Electrostática, Magnetostática y la inducción electromagnética. IV. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Tener conocimiento de las ecuaciones de Maxwell y en particular la Ley de inducción de Faraday y los Principios de Conservación de la Energía. Además estudiar el flujo magnético en las espiras, conductores y solenoides, así como la inducción magnética y diferencia de potencial en los conductores. El alumno debe conceptualizar la inducción electromagnética con corriente alterna y sus aplicaciones en los distintos circuitos RLC. V. METODOLOGÍA En las clases teóricas se presentará el fundamento teórico de los temas señalados en el programa analítico y que se complementará con la resolución de ejercicios y problemas. Las clases prácticas consistirán en el desarrollo de problemas con el objeto de complementar el aprendizaje del alumno. Se fomentará entre los estudiantes el trabajo en equipo con la finalidad de desarrollar la capacidad de resolución de problemas. Se evaluará al alumno que analice y resuelva los problemas relacionados al tema. CICLO: VII Página 2 de 8

3 VI. EVALUACIÓN El reglamento vigente de la universidad exige la asistencia obligatoria a clases y que el profesor pase lista de asistencia en cada clase que dicta, anotando las inasistencias en el registro que proporciona la universidad. La nota final se establecerá del promedio de: DONDE: NF = 30% EP + 30% EF + 40% PP NF = Nota Final EP = Examen Parcial EF = Examen Final PP = Prácticas Calificadas VII. El Examen Sustitutorio (ES), será tomado en la Semana 18 del ciclo y consiste en la evaluación teórico - práctica de conocimientos de todo el curso y donde el alumno dará sus respuestas por escrito. La nota obtenida en el Examen Sustitutorio, podrá reemplazar la nota más baja que el alumno haya obtenido en su Examen Parcial o en su Examen Final y de proceder el reemplazo, el profesor recalculará la nueva nota final. En caso la nota del Examen Sustitutorio sea más baja que la nota del Examen Parcial o del Examen Final, no se reemplazará ninguna de ellas, quedando el alumno con la nota obtenida hasta antes del Examen Sustitutorio. CONTENIDO SEMANA 1 INTRODUCCIÓN 1. Antecedentes 2. Radiación electromagnética 3. Estructura de la antena dipolo. Modelo 4. Campo Eléctrico y Magnético 5. Polarización: Vertical, Horizontal, Circular 6. Patrón de Radiación: Diagrama Polar. CICLO: VII Página 3 de 8

4 PARÁMETROS DE LAS ANTENAS 1. Impedancia. 2. Intensidad de radiación 3. Diagrama de radiación 4. Directividad 5. Polarización SEMANA 2 1. Ancho de banda. 2. Adaptación 3. Área y longitud efectiva 4. Ecuación del radar 5. Temperatura de ruido 6. Radiación Isotropica, omnidireccional, direccional 7. Ganancia y Directividad 8. Relación adelante / atrás SEMANA 3 ANTENA DIPOLO 1. Radiación electromagnética. 2. Estructura de la antena dipolo 3. Distribución de corriente en el dipolo 4. Modelo de dipolo 5. Campo eléctrico y Magnético 6. Efecto de la tierra: ideal e imperfecta. Monopolo 7. Sistemas de alimentación. 8. Redes de adaptación 9. Simetrizadores y adaptadores SEMANA 4 ARREGLOS DE ANTENAS 1. Arreglos de antenas y patrón de radiación 2. n antenas. 3. Arreglos lineales 4. Arreglos binomiales 5. Otros arreglos CICLO: VII Página 4 de 8

5 SEMANA 5 PROPAGACIÓN EN EL ESPACIO LIBRE 1. Enlace de propagación ideal. 2. La ecuación de Friis 3. Perdidas en el espacio libre y perdidas adicionales 4. Potencia de recepción limite 5. Margen con el desvanecimiento 6. Modelo de Rayleigh 7. Calculo de enlace en el espacio libre. SEMANA 6 PROPAGACIÓN TERRESTRE 1. Características de la propagación. 2. Conductividad terrestre 3. Calculo del campo radiado 4. Bandas y reglamentaciones en propagación terrestre. AM. SEMANA 7 PROPAGACIÓN IONOSFÉRICA 1. Capas ionosféricas. Propagacion. 2. Manchas solares 3. Indice de ionizacion 4. Frecuencia Maxima Utilizable MUF 5. Frecuencia optima de trabajo 6. Ionosonda 7. Perdidas en propagacion ionosferica. SEMANA 8 EXAMEN PARCIAL SEMANA 9 ANTENAS PARA HF 1. Antena dipolo horizontal 2. Estructura : longitud, altura, patrón de radiación CICLO: VII Página 5 de 8

6 3. Impedancia, ancho de banda, aislantes 4. Antenas multibandas en HF 5. Antenas: tipos SEMANA 10 y 11 PROPAGACIÓN de LÍNEA DE VISTA 1. Propagación sobre tierra plana 2. Reflexión en tierra 3. Efecto del horizonte 4. Distancia máxima de enlace 5. Zona de FRESNEL 6. Propagación troposferica. Radio de curvatura, radio de tierra corregido 7. Factor K, 8. Super refracción, sub refracción, cálculos 9. Perfiles, altura de antenas, perdidas, calculo de potencia Desvanecimientos. Márgenes. S/N SEMANA 12 y 13 PROPAGACION VIA SATELITE 1. Propagación. 2. satélites geoestacionarios 3. Diagrama de bloques 4. Calculo de altura 5. Transponder, potencia isotropica irradiada EIRP 6. Estación terrena 7. Diagrama de bloques 8. Relacion G/T 9. angulo de elevación y azimuth 10. Calculos. SEMANA 14 APERTURAS 1. Campos radiados por aperturas 2. Tipos 3. Bocinas 4. Ranuras 5. Reflectores 6. Lentes CICLO: VII Página 6 de 8

7 SEMANA 15 y 16: ANTENAS DE BANDA ANCHA 1. Introduccion 2. Antenas de hilo 3. otras antennas 4. Helices 5. Antenas independientes de la frecuencia 6. Logoperiodicas 7. Fractales 8. EXPOSICIONES SEMANA 17: EXAMEN FINAL SEMANA 18: EXAMEN SUSTITUTORIO VIII. BIBLIOGRAFÍA 1.- CARDAMA ANGEL, LLUIS JOFRE, ANTENAS. ALFAOMEGA. EDICIONES UPC. 2.- ROALD WANGSNEES, CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS. 3.- KRAUS, JOHN, ANTENAS EDITORAL MC GRAW HILL JOHNSON & JASID, ANTENNA ENGINEERING HANDBOOK 5.- LAPORT EDMUND, INGENIERIA DE ANTENAS. EDITORIAL HISPANOAMERICANA KRAUS, ELECTROMAGNETISMO. 7.- ITU INTERNACIONAL TELECOMMUNICATION UNION). Recomendaciones. CICLO: VII Página 7 de 8

8 8.- SIWIAK KAZIMIERZ, RADIOWAVE PROPAGATION AND ANTENNAS FOR PERSONAL COMMUNICATIONS. ARTECH HOUSE GODARA LAL, HANDBOOK OF ANTENAS IN GÍRELES COMMUNICATINS. CRC Press LLC FUNDAMENTALS: WAVE PROPAGATION, TRANSMISSION LINES, AND ANTENNAS. 11- SEYBOLD JOHN INTRODUCTION TO RF PROPAGATION WILEY INTERSCIENCE GODARA LAL SMART ANTENNAS CRC Press LLC JAMES J.R. HALL P. HANDBOOK OF ANTENNAS SHORT RUN PRESS LTD. EXETER. 14- ORFANIDIS SOPHOCLES, ELECTROMAGNETIC WAVES AND ANTENNAS RUTGERS UNIVERSITY.Ç CICLO: VII Página 8 de 8

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