SÍLABO ANTENAS y RADIOPROPAGACIÓN

Transcripción

1 SÍLABO ANTENAS y RADIOPROPAGACIÓN I. DATOS GENERALES 1.0. Unidad Académica : Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones 1.1. Nivel : Pregrado 1.2. Semestre Académico : B 1.3. Código de la asignatura : Ciclo : VII Ciclo 1.5. Créditos : 3 Créditos 1.6. Horas Semanales : 4 horas Horas presenciales Horas a distancia Total Teoría Práctica Total Teoría Práctica Total Pre requisito : Telecomunicaciones I 1.8. Duración : 16 semanas 1.9. Docente : II. SUMILLA La asignatura de Antenas y Radiopropagación corresponde al área de Estudios de Especialidad, es de naturaleza Teórico Práctico y su propósito es proporcionar al estudiante una base sólida en los conceptos fundamentales sobre teoría electromagnética aplicados al diseño de antenas, los fundamentos necesarios para el análisis de los procesos que ocurren en la propagación de la onda electromagnética en el medio y motivar en el estudiante la investigación mediante la simulación de procesos en el diseño de nuevos elementos radiantes según necesidades. Su contenido está organizado por las siguientes unidades: Introducción a las antenas. La antena como elementos de un sistema. Antenas lineales y dipolo. Agrupaciones de antenas (Array). Propagación de la Onda Electromagnética. Antenas de Alta Frecuencia (HF).Antenas de Apertura, bocinas y reflectores. Antenas de Banda Ancha e independientes de la frecuencia.

2 III. COMPETENCIAS Aplica conocimientos relacionados con las antenas, sus parámetros, características, funcionamiento y diseño de antenas mediante software de simulación según las necesidades de telecomunicaciones. Analiza lascaracterísticas y el comportamiento de las diferentes bandas de frecuencias en la propagación de las ondas electromagnéticas en el medio. 3.1 CAPACIDADES 1. Comprende los conceptos iniciales o básicos sobre antenas, tipos y usos. 2. Explica las características y parámetros de una antena dipolo elemental. 3. Explica las características de arreglos de antenas y los resultados obtenidos al variar la separación y la fase. 4. Comprende los mecanismos de propagación de la OEM. Expone las características de la propagación de la OEM en el espacio libre, vía Terrestre, Troposférica, Ionosférica y por línea de vista. 5. Expone las características de las antenas de banda ancha e independiente de la frecuencia y diseña mediante software de simulación. 6. Explica las características de diferentes tipos de antenas para HF, VHF, UHF y diseña diferentes tipos de antenasmediante software de simulación. 7. Expone las características de las antenas más comunes para microondas y diseña antenas con software de simulación. 8. Expone las características de las antenas de banda ancha e independiente de la frecuencia y diseña mediante software de simulación. 3.2 ACTITUDES Y VALORES 1. Demuestra interés y responsabilidad en el cumplimiento de las actividades. 2. Realiza investigaciones por propia voluntad aplicando los conocimientos estudiados 3. Valora y participa en la implementación de antenas, demostrando su compromiso con la calidad. 4. Demuestra su compromiso involucrándose en el conocimiento de la realidad nacional durante la implementación de proyectos de telecomunicaciones y telemática.

3 IV. PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS UNIDAD DE APRENDIZAJE I INTRODUCCIÓN A LAS ANTENAS. CAPACIDAD: Comprende los conceptos iniciales o básicos sobre antenas, tipos y usos. SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE HORAS PRESENCIAL HORAS DISTANCIA 1 Papel del ingeniero en el trabajo con las antenas Clasificación de antenas por su geometría y comportamiento Entiende los antecedentes históricos del tema y el papel del ingeniero con las antenas. Clasifica diferentes tipos de antenas por su geometría y comportamiento 2 Conceptos básicos de electromagnetismo Explica los fenómenos asociados a la Radiación electromagnética. 3 Ecuaciones de Maxwell Explica cómo interactúan los Campos Eléctrico y Magnético mediante las ecuaciones de Maxwell. 4 Regiones del campo: Fresnel y Fraunhoffer Fundamentos de radiación, Arreglo (Array) de 2 y 3 radiadores isotrópicos. Reconoce las regiones del campo, sus características y distancias según la frecuencia. Explica las características en un arreglo con 3 antenas isotrópicas 1era PRACTICA CALIFICADA Desarrolla primera practica calificada

4 UNIDAD DE APRENDIZAJE II ANTENAS LINEALES Y DIPOLOS. CAPACIDAD: Explica las características y parámetros de la antena dipolo elemental. SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE HORAS PRESENCIAL HORAS DISTANCIA 5 Características de la antena dipolo. Antenas lineales, tipo Bow Tie, Nadenenko, V invertida, J, L, lineales con trampas y tipo K. Polarización de la onda en el espacio, Tipos y características. Describe las características de un dipolo elemental y diseños derivados. Explicar las características de los tipos de polarización de la onda. 6 Propagación Terrestre y Troposférica, coeficiente de absorción de materiales Comprende los mecanismos de propagación de la OEM Explica las características del suelo y el coeficiente de absorción según la frecuencia. 7 8 Mecanismos de propagación de la OEM en la Ionósfera según la frecuencia, Rotación de Faraday. Despolarización EXAMEN PARCIAL Entiende el modelo de plasma y de Rotación de Faraday. Explica los parámetros de frecuencia crítica, el fenómeno de despolarización. Explica los parámetros de frecuencia crítica, el fenómeno de despolarización. Desarrolla examen parcial

5 UNIDAD DE APRENDIZAJE III ANTENAS LINEALES Y DIPOLOS. CAPACIDAD: Comprende los mecanismos de propagación de la OEM. Expone las características de la propagación de la OEM en el espacio libre, vía Terrestre, Troposférica, Ionosférica y por línea de vista. HORAS HORAS SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE PRESENCIAL DISTANCIA 9 Características de la antena dipolo. Antenas lineales, tipo Bow Tie, Nadenenko, V invertida, J, L, lineales con trampas y tipo K. Polarización de la onda en el espacio, Tipos y características. Describe las características de un dipolo elemental y diseños derivados. Explicar las características de los tipos de polarización de la onda. 10 Propagación Terrestre y Troposférica, coeficiente de absorción de materiales Comprende los mecanismos de propagación de la OEM. Explica las características del suelo y el coeficiente de absorción según la frecuencia. 11 Mecanismos de propagación de la OEM en la Ionósfera según la frecuencia, Rotación de Faraday. Despolarización. Entiende el modelo de plasma y de Rotación de Faraday. Explica los parámetros de frecuencia crítica, el fenómeno de despolarización. 12 Características y parámetros de las antenas con apertura elemental y rectangular. 2da PRACTICA CALIFICADA Expone las características de las antenas de apertura y sus parámetros físicos. Desarrolla segunda practica calificada

6 UNIDAD DE APRENDIZAJE IV ANTENAS DE BANDA ANCHA E INDEPENDIENTES DE LA FRECUENCIA. CAPACIDAD: Expone las características de las antenas de banda ancha e independientes de la frecuencia y diseña mediante software de simulación. SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Características y parámetros de las antenas de bocinas para microondas. Características y parámetros de las antenas: - Con reflector parabólico. - Antenas sectoriales Antena tipo Cassegrain Características y parámetros de las antenas logarítmica periódica Expone los parámetros de las bocinas y los factores de los cuales dependen Describe las características de los diferentes tipos de reflectores. Describe las características de las antenas de los sistemas de radiolocalización de aviación Calcula los parámetros para cualquier frecuencia de antenas logarítmicas. Diseña antenas logarítmicas periódicas mediante software de simulación. HORAS PRESENCIAL HORAS DISTANCIA 16 Características y parámetros de las antenas con geometrías fractales. Triángulo de Sierpisky. Alfombra de Mandelbrot Monopolo de koch Isla de Koch. Fractales de árbol 3D Diseña mediante software de simulación antenas fractales de su preferencia. Reconoce las características, principales técnicas, funcionamiento, aplicaciones y beneficios de las antenas MIMO EXAMEN FINAL Desarrolla examen final

7 V. ESTRATEGIAS METODOLOGICAS Los métodos, técnicas y formas de enseñanza aprendizaje se basa en el enfoque educativo para el desarrollo de competencias y orienta la construcción del conocimiento del estudiante. La asignatura sigue la metodología siguiente: 5.1 Método didáctico: Inductivo, deductivo; dialectico y sistémico. Usos de la mayéutica socrática. Confrontación permanente de ideas y opiniones. Sesiones teóricas 5.2 Formas de participación de los educandos: Dialogo. Debate. Investigación: Libros, revistas, páginas webs. Comentarios individuales de temas del curso en todo momento: antes, durante y después de la clase. Talleres. VI. Equipos y Materiales 6.1 Equipos y medios Computador Proyector Equipo de sonido. 6.2 Materiales necesarios Pizarra Plumones USB, Internet Ficha de cotejo, observación. Separatas impresas Bibliografía Audiovisuales y videos. Correo electrónico. VII. EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE El sistema de evaluación es permanente y sistemático de acuerdo a las normas establecidas en el reglamento de la Universidad. El reglamento de la universidad vigente exige la asistencia obligatoria a clases; el 30 % de inasistencia inhabilita al alumno a continuar en el curso, colocándose como promedio final: NSP. El docente deberá tomar lista en cada sesión que desarrolla registrando las asistencias en el sistema que le proporciona la universidad.

8 Dada la naturaleza del curso respecto a que imparte conocimientos pero además es de suma importancia la transmisión directa de la experiencia del profesor y que los alumnos participen en la sesión, se reitera que es de vital importancia la asistencia a las sesiones. La justificación de las asistencias sólo será aceptada con el informe que pueda elevar la Oficina de Coordinación Académica ESPIET al docente de la asignatura. Finalmente debe quedar perfectamente entendido que sólo cundo el alumno asiste a las sesiones, gana el derecho a ser evaluado y que en todo momento estará presente la normatividad expresada en el reglamento de la Universidad. La modalidad de evaluación será la siguiente: La evaluación final de la asignatura es el promedio ponderado de la evaluación continua que constituye el trabajo académico (promedio de trabajos y prácticas) (40%), el examen parcial (30%) y el examen final (30%). Examen Parcial (EP) : 30% Examen Final (EF) : 30% Trabajo Académico (PPT) : 40% En el Trabajo Académico TA, se establece el Promedio de Prácticas y Trabajos (P.P.T.), estarán incluidas la Practica 1, Practica 2, (prácticas programadas de manera obligatoria por la universidad) además de las Evaluaciones de las prácticas y trabajos adicionales que el docente considere pertinentes. Donde PPT = ({[(P1+P2+P3+P4+TI2+TI2)/4]} Nota Final: NF= 30% EP + 30% EF + 40% PPT Solamente se considerará el redondeo de decimales para la Nota Final. El Examen sustitutorio (ES), será tomado en la semana 18 del ciclo y consiste en la evaluación teórico práctico 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 el examen parcial o examen final y de proceder el reemplazo, se recalculará la nueva nota final (N.F.). En el caso que la Nota obtenida en el Examen Sustitutorio, sea más baja que el alumno haya obtenido en el examen parcial o examen final, no se reemplazará ninguna de ellas, quedando el alumno con la nota obtenida hasta antes del Examen Sustitutorio.

9 En todas las evaluaciones se calificará con una escala de 0 a 20 siendo la nota mínima aprobatoria once (11). Es de total aplicación el Reglamento de Estudios de la Universidad entregado al alumno. VIII. FUENTES DE INFORMACIÓN Se considerarán (de acuerdo a la naturaleza de las carreras y los estudios), según las normas APA.: - Bibliográficas - Electrónicas - Videos Además de la bibliografía básica, la complementaria, y la electrónica, el (la) estudiante usará Internet para ampliar los temas de investigación y consulta los cuales requiera. BIBLIOGRAFÍA Anguera Jaume, Pérez Antonio. Teoría de Antenas. Guía de Estudio. La Salle Enginyeria i Arquitectura. Universitat Ramón Llull Balanis, C. A. AntennaTheoryAnalysis and Design. 3th Edition. John Wiley& Son, Inc. Publication. CardamaAngel, LluisJofre, Antenas. UniversitatPolitecnica de Valencia. Alfaomega. Ediciones UPC Godara L. Chand, Handbook of Antennas in Wireless Communications. CRC Press Godara L. Chand, Smart Antennas. CRC Press Hall L. Gerald, The ARRL Antenna Book Johson R, AntennaEngineeringHandbook. McGraw Hill. 3th Edition Kraus D. J. Antennas. McGraw Hill. 2nd Edition Laport E, Ingenieria de Antenas de Radio. Tata McGraw Hill Orfanidis, S. J. ElectromagneticWaves and Antennas.RutgersUniversity Wangsness, R. Campos Electromagnéticos. Limusa Noriega Editores. 14va Edición Seybold John, Introduction to RF Propagation. John Wiley& Son, Inc. Publication

10 BIBLIOGRAFÍA ELECTRÓNICA Fundamentos de Antenas. Parámetros de Antenas. A1metros+de+antenas&hl=es&sa=X&ei=pZsJVanmNoywggTGkoSICA&ved=0CB wq6aewaa#v=onepage&q=par%c3%a1metros%20de%20antenas&f=false Antena dipolo media onda Pág polo+media+onda&hl=es&sa=x&ei=tkmjvfmegsqvnvkwgfap&ved=0cbwq6a EwAA#v=onepage&q=antena%20dipolo%20media%20onda&f=false Cálculo práctico de antenas. Pág polo&hl=es&sa=x&ei=dz8jvah2g4nbgwsv2yh4da&ved=0cc4q6aewag#v=o nepage&q=antena%20dipolo&f=false Funcionamiento básico de una antena dipolo simple Pág %C3%B3n+de+se%C3%B1ales&hl=es&sa=X&ei=t6cJVffpBIjngwSdjILABQ&ved= 0CDMQ6AEwBA#v=onepage&q=propagaci%C3%B3n%20de%20se%C3%B1ales &f=false Arreglo de antenas Diseño de arreglos (Array) de antenas Arreglos de varias antenas pág =gbs_toc_r&cad=3#v=onepage&q&f=false Propagación de señales de RF Pág %C3%B3n+de+se%C3%B1ales&hl=es&sa=X&ei=t6cJVffpBIjngwSdjILABQ&ved= 0CDMQ6AEwBA#v=onepage&q=propagaci%C3%B3n%20de%20se%C3%B1ales &f=false Propagación no guiada Pág

11 sica+propagaci%c3%b3n+se%c3%b1ales&hl=es&sa=x&ei=baojvaowyj2dbkk EgogI&ved=0CC0Q6AEwAw#v=onepage&q=f%C3%ADsica%20propagaci%C3% B3n%20se%C3%B1ales&f=false Diseño y cálculo de Antenas tipo Uda - Yagi Pág agi&hl=es&sa=x&ei=f6sjvchqkoidgwsiy4koag&ved=0cc4q6aewag#v=onepa ge&q=antenas%20yagi&f=false Método para el cálculo y diseño de antena Uda - Yagi Propagación Ionosférica Pág HKoC&pg=PA64&dq=propagaci%C3%B3n+ionosf%C3%A9rica&hl=es&sa=X&ei= nagjvyflbigqnr6mg4ah&ved=0cdqq6aewba#v=onepage&q=propagaci%c3 %B3n%20ionosf%C3%A9rica&f=false La Física de la atmósfera Pág Dsica+ion%C3%B3sfera&hl=es&sa=X&ei=n6kJVfD8H4uwggTCoIHQDw&ved=0C BwQ6AEwAA#v=onepage&q=f%C3%ADsica%20ion%C3%B3sfera&f=false[28] Efectos de la Ionósfera pág =gbs_toc_r&cad=3#v=onepage&q&f=false Características y fundamentos de las antenas con reflectores Características de las antenas Helicoidales pág =gbs_toc_r&cad=3#v=onepage&q&f=false Comunicación Satelital Las Antenas Logo-periódicas características y fundamentos teóricos eriodicas.pdf

12 Fundamentos de las Antenas fractales Pág fractales&hl=es&sa=x&ei=6qajvfl4jouuggsc2okyca&ved=0cbwq6aewaa#v =onepage&q=antenas%20fractales&f=false Diseño de Antenas Fractales. Capitulo 7.7 pág =gbs_toc_r&cad=3#v=onepage&q&f=false VIDEOS Medida de parámetros de Antenas Sistema de coordenadas esféricas Polarización de una onda electromagnética. Antena dipolo ideal Simulación de funcionamiento de dipolo de media longitud de onda. Simulación de diseño de dipolo de media onda Agrupación de dos (02) antenas. Agrupaciones lineales de antenas Capas de la Atmosfera (interactivo) Características generales de la Atmósfera Monitoreo de la Propagación Troposférica por Línea de Vista Propagación de Radiofrecuencias. Charla magistral

13 La ionósfera en las Comunicaciones. Diseño explicativo de una antena Uda Yagui con simulador. Simulación de Antena Uda - Yagui