Guía docente de la asignatura

Transcripción

1 Guía docente de la asignatura Asignatura Materia Módulo Titulación ELECTROMAGNETISMO DE ALTA FRECUENCIA ELECTROMAGNETISMO GRADO EN FÍSICA Código Periodo de impartición 2º CUATRIMESTRE Tipo/Carácter OPTATIVA Nivel/Ciclo GRADO Curso 4º Créditos ECTS Lengua en que se imparte Profesor/es responsable/s Datos de contacto ( , teléfono ) 6 ECTS ESPAÑOL J. REPRESA TELÉFONO: jrepresa@ee.uva.es Horario de tutorías Departamento Véase Centros Campus de Valladolid Facultad de Ciencias Tutorías ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA 1 de 9

2 1. Situación / Sentido de la Asignatura 1.1 Contextualización La Ingeniería en General, y las Telecomunicaciones en particular, se basan, entre otras cosas, en la aplicación práctica de principios físicos, siendo así imprescindible que el ingeniero conozca esos principios, así como los modelos matemáticos que los explican, y el método y lenguaje científico-técnico. De esta manera, los contenidos de la asignatura responden a las necesidades de conocimiento requeridas por diferentes disciplinas del grado. 1.2 Relación con otras materias Electromagnetismo 1.3 Prerrequisitos Conocimientos de electromagnetismo y de instrumentación básica de laboratorio. 2 de 9

3 2. Competencias 2.1 Generales Código Descripción T1 T2 T3 T4 Capacidad de análisis y de síntesis. Capacidad de organización y planificación. Capacidad de comunicación oral y escrita. Capacidad de resolución de problemas. T5 Capacidad de trabajar en equipo. T7 T8 T9 Capacidad de trabajo y aprendizaje autónomo. Capacidad de adaptación a nuevas situaciones. Creatividad 2.2 Específicas Código Descripción E3 E4 Ser capaz de comparar nuevos datos experimentales con modelos disponibles para revisar su validez y sugerir cambios con el objeto de mejorar la concordancia de los modelos con los datos. Ser capaz de iniciarse en nuevos campos a través de estudios independientes. E5 Ser capaz de evaluar claramente los órdenes de magnitud, de desarrollar una clara percepción de las situaciones que son físicamente diferentes, pero que muestran analogías y, por lo tanto, permiten el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas. Discernir cuáles son los actores principales a la hora de explicar un determinado fenómeno físico. E6 Ser capaz de realizar las aproximaciones requeridas con el objeto de reducir un problema hasta un nivel manejable, fundamental de todo estudio científico. E8 E10 Ser capaz de buscar y utilizar bibliografía en Física y otra bibliografía técnica, así como cualquier fuente de información relevante para trabajos de investigación y desarrollo técnico de proyectos. Ser capaz de mantenerse informado de los nuevos desarrollos. E11 Adquirir familiaridad con las fronteras de la investigación. 3 de 9

4 E12 E13 Tener una buena comprensión de las teorías físicas más importantes, de su estructura lógica y matemática y su soporte experimental. Ser capaz de integrar los conocimientos recibidos de las diferentes áreas de la Física para la resolución de un problema. E14 Haberse familiarizado con los modelos experimentales más importantes, y ser capaz de realizar experimentos de forma independiente, así como describir, analizar y evaluar críticamente los datos experimentales. E15 Comprender y dominar el uso de los métodos matemáticos y numéricos más comúnmente utilizados. 4 de 9

5 3. Objetivos Al finalizar la asignatura el alumno deberá ser capaz de: Conocer los conceptos básicos relacionados con la propagación de ondas electromagnéticas en sistemas con dimensiones del orden de las longitudes de onda propagadas. Conocer los modelos que describen estos fenómenos, manejando el método y lenguaje científico-técnico. Conocer las características de propagación en líneas de transmisión multiconductoras Conocer las características de propagación en guías de onda y la descripción en términos de modos Conocer y utilizar las técnicas de medida básicas en sistemas de alta frecuencia. 5 de 9

6 4. Tabla de dedicación del estudiante a la asignatura ACTIVIDADES PRESENCIALES ECTS ACTIVIDADES NO PRESENCIALES ECTS Clases de teoría en aula 1,60 Clases de problemas en aula 0,32 Estudio autónomo y resolución de problemas Preparación y redacción de trabajos y ejercicios Trabajo en laboratorios 1,00 Redacción de informes de laboratorio 0,36 Tutorías, seminarios y presentación de trabajos 1,28 1,00 0,32 Búsquedas bibliográficas 0,12 Total presencial 3,24 Total no presencial 2,76 6 de 9

7 5. Bloques temáticos Bloque 1: Líneas de Transmisión Carga de trabajo en créditos ECTS: 2,32 a. Contextualización y justificación Estudio de líneas de transmisión multiconductoras TEM en base a el modelo de circuitos de parámetros distribuidos. b. Objetivos de aprendizaje Conocer los fenómenos asociados a la propagación de señales de alta frecuencia, no descritos en asignaturas previas Describir las características de ondas TEM y el modelo derivado de parámetros distribuidos. Entender los fenómenos de propagación en tales sistemas, tanto en el dominio del tiempo como en el dominio de la frecuencia. Describir los parámetros básicos que caracterizan las líneas de transmisión. Comprender el origen y manejo de la Carta de Smith como método gráfico de resolución de problemas. Introducirse en el problema de la adaptación y en el tratamiento de líneas con pérdidas pequeñas. c. Contenidos Circuitos de parámetros distribuidos. Análisis de líneas de transmisión. Líneas sin pérdidas. La carta de Smith. Transformadores y desacoplo. Analogía entre líneas de transmisión y ondas planas. Líneas con pérdidas- g. Bibliografía básica Pozar D. M, Microwave Engineering, Wiley, (2011) Marshall, S V, Skitek, G G, Electromagnetic concepts and applicationsísica General. Pearson - Prentice Hall (1996). Paul, C R, Nasar, S A and Whites, K V, Introduction to electromagnetic fields, McGraw-Hill, (1997). Bloque 2: Guías de Onda a. Contextualización y justificación Carga de trabajo en créditos ECTS: 2,32 Estudio de la propagación en sistemas cerrados o cuasi-cerrados. Descripción en términos de modos normales. Conceptos de cavidades resonantes. b. Objetivos de aprendizaje Conocer las diferencias básicas de propagación en líneas de transmisión y guías de onda que no soporten el modo TEM. Conocer la teoría general de guías de onda basada en las características de simetría de traslación. Conocer los principales tipos de guía monoconductoras, biconductoras y mixtas (basadas en sustratos dieléctricos) Conocer las características principales de la propagación en tales tipos de guía: frecuencia de corte, relación de dispersión, impedancia, etc. Conocer sistemas derivados de guías de onda como son los resonadores.. 7 de 9

8 c. Contenidos Teoría general de guías de onda. Guías rectangular, cilíndrica y coaxial. Líneas tira y microtira. Guías dieléctricas. Resonadores. Cavidades rectangulares y cilíndricas. Teoría de perturbaciones. g. Bibliografía básica Pozar D. M, Microwave Engineering, Wiley, (2011) Marshall, S V, Skitek, G G, Electromagnetic concepts and applicationsísica General. Pearson - Prentice Hall (1996). Paul, C R, Nasar, S A and Whites, K V, Introduction to electromagnetic fields, McGraw-Hill, (1997). Bloque 3: Laboratorio de Alta frecuencia a. Contextualización y justificación Carga de trabajo en créditos ECTS: 1,36 Prácticas de laboratorio en las que se presentan algunas de las propiedades de propagación vistas en los bloques anteriores. Son de carácter obligatorio. b. Objetivos de aprendizaje Conocer las técnicas básicas de medida en sistemas de transmisión de alta frecuencia. c. Contenidos Introducción al laboratorio. Propagación en línea plano paralela. Propagación en guía rectangular. Relación de dispersión. Medida de ROE. Medida de impedancias. Adaptación. Utilización básica del Analizador Vectorial de redes g. Bibliografía básica - Miranda, J M, Sebastián, J L, Sierra, M, Margineda, J, Ingeniería de Microondas. Técnicas experimentales. Prentice Hall, (2002) - Manuales de los equipos de laboratorio 6. Temporalización (por bloques temáticos) BLOQUE TEMÁTICO Bloque 1: Líneas de Transmisión CARGA ECTS 2,32 ECTS PERIODO PREVISTO DE DESARROLLO Primera mitad del 2º cuatrimestre Bloque 2: Guías de Onda 2,32 ECTS Segunda mitad del 2º cuatrimestre Bloque 3: Laboratorio de Alta frecuencia 1,36 ECTS A lo largo del segundo cuatrimestre 8 de 9

9 7. Sistema de calificaciones Tabla resumen La nota final se obtiene como una combinación ponderada de la evaluación continua en el laboratorio, el informe de prácticas y prueba final escrita. La realización de las prácticas de laboratorio es requisito imprescindible para poder superar la asignatura. INSTRUMENTO/PROCEDIMIENTO PESO EN LA NOTA FINAL Examen final escrito de Problemas Informe de Laboratorio y evaluación continua en el mismo 65% 35% 8. Anexo: Métodos docentes Clase magistral participativa con exposición teórica, ejemplos de simulación en ordenador y resolución de problemas. Sesiones de laboratorio. 9 de 9