GUIA DOCENTE DE LA ASIGNATURA TRANSMISIÓN DE ONDAS MÓDULO MATERIA CURSO SEMESTRE CRÉDITOS TIPO MATERIAS COMUNES PROFESOR(ES) COMUNICACIONES ANALÓGICAS Y DIGITALES 2º 1º 9 Obligatoria ALFONSO SALINAS EXTREMERA JESÚS FRANCISCO FORNIELES CALLEJÓN Despachos 113 y 111 Edificio de Físicas 2ª Planta Facultad de Ciencias Dpto. Electromagnetismo y Física de la Materia. Facultad de Ciencias. HORARIO DE TUTORÍAS (Con cita previa) Prof. Salinas: L: 12 a 14 (F. Ciencias), M: 10 a 12 (Escuela), Mi: 17 a 19 (F. Ciencias) Prof. Fornieles: X, V de 10:00 a 13:00 GRADO EN EL QUE SE IMPARTE OTROS GRADOS A LOS QUE SE PODRÍA OFERTAR Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicación PRERREQUISITOS Y/O RECOMENDACIONES (si procede) Comprensión de textos en inglés científico. Haber superado el módulo de materias básicas facilitará la labor del alumno. En particular, estarán en condiciones académicas óptimas para rentabilizar su trabajo los estudiantes que hayan superado las asignaturas: Fundamentos Físicos de la Ingeniería, Análisis Matemático, Álgebra lineal y Geometría, Cálculo Numérico y Ecuaciones Diferenciales, Análisis de Circuitos, Fundamentos de Informática. BREVE DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS (SEGÚN MEMORIA DE VERIFICACIÓN DEL GRADO) Página 1
Ecuaciones de Maxwell, Propagación de ondas electromagnéticas, Introducción a radiación y antenas. Fundamentos de acústica. COMPETENCIAS GENERALES Y ESPECÍFICAS Competencias Transversales Específicas: C1-C3 Competencias no Transversales Específicas del Módulo: C8 Capacidad para comprender los mecanismos de transmisión de ondas electromagnéticas y acústicas, y sus correspondientes dispositivos emisores y receptores. Competencias Generales: G1-G2-G3-G4-G5-G6-G7-G8-G9-G10-G11-G12-G13-G14-G15 OBJETIVOS (EXPRESADOS COMO RESULTADOS ESPERABLES DE LA ENSEÑANZA) El alumno comprenderá: Las fuentes del campo electromagnético en el vacío y en medios materiales La ecuación de ondas y sus soluciones Propagación de ondas planas en el vacío y en medios materiales (con y sin pérdidas) Incidencia normal y oblicua de una onda plana sobre la superficie de separación de 2 medios materiales Propagación de ondas electromagnéticas en medios confinados: Líneas de transmisión y guías de onda Sistemas radiantes elementales: dipolo eléctrico, dipolo magnético Transmisión de ondas acústicas y medidas de potencia El alumno será capaz de: Medir y caracterizar ondas electromagnéticas (microondas) propagándose en el aire e incidiendo sobre distintos medios materiales Manejar líneas de transmisión (cables coaxiales) para la propagación en régimen transitorio y estacionario Hacer medidas básicas en guías de onda Manejar la instrumentación básica de medida en acústica (sonómetros y analizadores) TEMARIO DETALLADO DE LA ASIGNATURA TEMARIO (Clases de Teoría y problemas en Grupos Amplios) 1. Ecuaciones de Maxwell 1.1. Introducción 1.2. Corriente de desplazamiento 1.3. Fuentes del Campo Electromagnético: Ecuaciones de Maxwell 1.4. Potenciales Retardados Página 2
2. Propagación en Líneas de Transmisión 2.1. Ecuaciones generales de la línea de transmisión 2.2. Líneas sin pérdidas 2.3. Líneas finitas 2.4. Relaciones de Potencia 2.5. Transitorios en líneas de transmisión 3. Propagación de Ondas Electromagnéticas Planas 3.1. Espectro electromagnético 3.2. Ondas planas en medios ilimitados 3.3. Polarización 3.4. Reflexión y transmisión: incidencia normal y oblicua 3.5. Incidencia normal sobre medios multicapa 4. Propagación en Guías de Onda 4.1. Concepto de guía de ondas 4.2. Ondas TEM, TE y TM 4.3. Guías de onda rectangulares 4.4. Cavidades 5. Radiación Electromagnética y Antenas 5.1. Radiación dipolar eléctrica 5.2. Radiación dipolar magnética 5.3. Antenas lineales 5.4. Parámetros básicos de antenas 6. Fundamentos de Acústica 6.1. Ondas Sonoras 6.2. Potencia, intensidad y presión 6.3. Medidas de niveles de potencia, intensidad y presión 6.4. Superposición de fuentes sonoras SESIONES EN GRUPOS REDUCIDOS (PRÁCTICAS DE LABORATORIO) 1. Introducción: Herramientas Matemáticas 2. Dominio del Tiempo y de la Frecuencia 3. Herramientas Numéricas 4. Líneas de Transmisión en Régimen Estacionario 5. Resolución Gráfica de problemas en Líneas 6. Líneas de Transmisión en Régimen Transitorio 7. Estudio Experimental y Numérico de la Propagación en Medios Dispersivos y con Pérdidas I 8. Estudio Experimental y Numérico de la Propagación en Medios Dispersivos y con Pérdidas II 9. Ondas en Espacio Libre I 10. Ondas en Espacio Libre II 11. Medidas Fundamentales en Guías de Onda 12. Propagación en Guías de Onda 13. Exposición de Trabajos 14. Medida y Caracterización del Campo de Radiación de una Antena de Bocina 15. Medidas Básicas en Acústica: Sonómetro y Analizador Página 3
BIBLIOGRAFÍA BIBLIOGRAFÍA FUNDAMENTAL 1. Engineering Electromagnetics, William H. Hayt and John A. Back, McGraw-Hill, 2012. 2. Elements of Electromagnetics, Matthew N.O. Sadiku, Oxford University Press, 2011. 3. Temas de Acústica, A. Durá Doménech, Servicio de Publicaciones Universidad de Alicante, 2009. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA 4. Engineering Electromagnetics, Nathan Ida, Springer, 2004. 5. Fundamentos de Electromagnetismo para Ingeniería, David, K. Cheng, Addison Wesley, 1998. 6. Fields and Waves in Communication Electronics, Simon Ramo et al., John Wiley&Sons Inc., 1994. 7. Fundamentos de Acústica, Lawrence E. Kinsler et al., Limusa, 2008. ENLACES RECOMENDADOS El enlace con el curso de la asignatura no está aún establecido. El procedimiento será: - http://cevug.ugr.es> Campus Online > Prado2 (botón) - Identificación con correo oficial UGR - Pulsar asignatura Por indicación del CEVUG: los problemas técnicos y de ordenación académica (no los docentes dentro de la plataforma) deberán ser canalizados mediante el formulario de contacto y el sistema de gestión de incidencias del Centro de Enseñanzas Virtuales, a través de la dirección: http://cevug.ugr.es/contactar http://www.ieee.org/portal/site http://www.sea-acustica.es/ http://electrodinamicatic190.ugr.es Institute of Electrical and Electronic Engineering Sociedad Acústica Española Grupo de Electrodinámica de Fenómenos Transitorios METODOLOGÍA DOCENTE La asignatura contempla una duración de 225 horas (9 ECTS) de las cuales 90 son presenciales (se estiman además un máximo de 4 horas para exámenes) y 135 no presenciales (con una estimación adicional de 6 horas de tutorías). La actividad formativa presencial se ha dividido en: Clases de exposición de la materia (30 horas) orientadas a grupos amplios de alumnos. Clases de resolución de ejercicios (30 horas) orientadas a grupos amplios Sesiones de trabajo de problemas, de manejo de herramientas numéricas y matemáticas y clases prácticas de laboratorio (26 horas) orientadas a grupos reducidos Seminarios (4 horas) orientadas a grupos reducidos Sesión de evaluación y examen final (4 horas) a realizar en grupos amplios de alumnos La actividad formativa no presencial se ha planificado: Tutorías académicas individuales a través de la plataforma de la asignatura (2 horas) Tutorías académicas (foros) grupales a través de la plataforma de la asignatura (4 horas) Estudio y trabajo autónomo (103 horas) Estudio y trabajo en grupo (32 horas) Página 4
Se aplicarán métodos activos con apelaciones frecuentes a la reflexión grupal y a la solución de problemas. Los contenidos se desarrollaran desde una perspectiva predominantemente aplicativa, no especulativa. Se facilitará a los alumnos documentos de apoyo o ampliación para la realización de las tareas y se les orientará en la realización de los trabajos individuales o en equipo. El profesorado se compromete a: Estar a disposición de los alumnos durante y después del desarrollo de la asignatura Facilitar la participación en clase Posibilitar la expresión de las opiniones personales en todo momento Escuchar las sugerencias que se les dirijan para mejorar su actuación docente PROGRAMA DE ACTIVIDADES Actividades presenciales Actividades no presenciales Tipo Temas del temario El reparto entre teoría y ejercicios- problemas será de un 50% aprox. (horas) Cuestiones de clase Ejercicios Problemas Trabajo individual Trabajo en grupo Tema 1 4 9 Tema 2 20 30 Grupos Amplios Tema 3 12 20 Tema 4 8 10 Tema 5 12 15 Tema 6 4 6 Sesión 1 2 3 Sesión 2 2 4 Sesión 3 2 4 Sesión 4 2 4 Grupos reducidos Sesión 5 2 2 Sesión 6 2 2 Sesión 7 2 2 Sesión 8 2 1 Sesión 9 2 4 Página 5
Sesión 10 2 5 Sesión 11 2 2 Sesión 12 2 4 Sesión 13 2 2 Sesión 14 2 2 Sesión15 2 4 Tutorías 6 Examen Final Total horas 4 94 141 EVALUACIÓN (INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN, CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y PORCENTAJE SOBRE LA CALIFICACIÓN FINAL, ETC.) Para la evaluación de la asignatura, atendiendo a la normativa al respecto de la Universidad de Granada del 20 de Mayo de 2013, se contemplan dos opciones: evaluación continua o evaluación única final. Evaluación continua: Para los alumnos que opten a la evaluación continua se les exige la asistencia obligatoria a las diferentes pruebas (actividades) de evaluación que se realicen, debiendo aprobar cada parte y bloque por separado. En particular, se contemplan las siguientes actividades: 1. Examen Final de teoría, problemas, y prácticas: 40 % de la nota final (duración máxima 3 horas) 2. Cuestiones de Clase, Ejercicios Programados, Problemas, y Prácticas de laboratorio: 50 % de la nota. Estas actividades se evalúan en tres bloques de contenidos: 1. Ecuaciones de Maxwell y Líneas de Transmisión (20%) 2. Ondas Planas (10%) 3. Guías de Onda y Radiación (20%) 3. Entrega de un Trabajo y Exposición oral del mismo: 10 % de la nota final. La evaluación única final se realizará presentándose a examen final (duración máxima 4 horas). En resumen, para aprobar la asignatura hay que saber resolver las cuestiones, ejercicios y problemas de electromagnetismo para este nivel que se reflejan en los libros de texto recomendados. Las pruebas contendrán problemas similares a los que se proponen o estudian en: Las referencias bibliográficas, preferentemente: Engineering Electromagnetics, William H. Hayt and John A. Back, McGraw-Hill, 2012. Las sesiones prácticas de laboratorio. Página 6
En el examen final se permite el uso de: libro de texto y calculadora. La evaluación del examen se hará en base a aquello que no figura en el libro, dando importancia a los comentarios, planteamientos y razonamientos utilizados en la resolución de los problemas. Se debe, obligatoriamente, contestar a todas las preguntas. RÉGIMEN DE ASISTENCIA Para la evaluación continua es obligatoria la asistencia a todas las actividades de evaluación. Página 7