Última actualización: 20/01/2025


Curso Académico: 2024/2025

Tecnologías de alta frecuencia
(13844)
Grado en Ingeniería de Comunicaciones Móviles y Espaciales (Plan: 442 - Estudio: 217)


Coordinador/a: VAZQUEZ ROY, JOSE LUIS

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones

Tipo: Obligatoria
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Se supone un conocimiento análogo al impartido en las asignaturas de Campos Electromagnéticos y Análisis y Diseño de Circuitos.
Objetivos
Esta asignatura trata sobre el análisis y comprensión del papel fundamental que tienen los circuitos de alta frecuencia (RF, microondas) y sus técnicas asociadas. El estudiante aplicará sus conocimientos matemáticos y físicos al análisis y diseño de circuitos para la transmisión y recepción de señales de comunicaciones. Además, será capaz de identificar los circuitos necesarios para el desarrollo de una cabecera de alta frecuencia mediante simulación circuital y la medida de prototipos. En particular, se plantea: 1) Revisar los conceptos básicos de propagación guiada explicados en la asignatura 'Campos Electromagnéticos': conceptos básicos de guías de onda y líneas de transmisión con énfasis en su uso práctico. 2) Aprender el uso de las herramientas circuitales para el análisis de circuitos de microondas: -Conocimiento de la teoría de líneas de transmisión desde un punto de vista de teoría de circuitos: Carta de Smith. -Herramientas para el análisis de redes de microondas: parámetros de dispersión (S). 3) Estudiar los fundamentos y las técnicas empleadas en el diseño de circuitos pasivos de microondas aplicadas a: -Las redes de dos, tres y cuatro puertos: divisores, combinadores y acoplos directivos. -Los circuitos pasivos no-recíprocos. -Los resonadores concentrados y distribuidos. -Los filtros de microondas. 4) Estudiar el problema del análisis y diseño de amplificadores de microondas. 5) Estudiar los fundamentos de las medidas de microondas: medidas de impedancia y fundamentos de los analizadores de redes.
Competencias y resultados del aprendizaje
CB1: Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. CB2: Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. CG3: Conocimiento de materias básicas y tecnologías, que le capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías, así como que le dote de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. ECRT8: Capacidad para comprender los mecanismos de propagación y transmisión de ondas electromagnéticas y acústicas, y sus correspondientes dispositivos emisores y receptores. ETEGISC3: Capacidad de análisis de componentes y sus especificaciones para sistemas de comunicaciones guiadas y no guiadas. ETEGISC4: Capacidad para la selección de circuitos, subsistemas y sistemas de radiofrecuencia, microondas, radiodifusión, radioenlaces y radiodeterminación. RA1: Conocimiento y comprensión de los fundamentos básicos generales de la ingeniería, los principios científicos y matemáticos, así como los de su rama o especialidad, incluyendo algún conocimiento a la vanguardia de su campo. RA2: Los titulados serán capaces de resolver problemas de ingeniería mediante un proceso de análisis, realizando la identificación del problema, el reconocimiento de las especificaciones, el establecimiento de diferentes métodos de resolución, la selección del más adecuado y su correcta implementación. Deben tener la capacidad de utilizar diversos métodos y reconocer la importancia de las limitaciones sociales, la salud humana, la seguridad, el Medio Ambiente, así como las comerciales. RA4: Los titulados serán capaces de usar métodos apropiados para llevar a cabo investigaciones y estudios detallados de aspectos técnicos, en consonancia con su nivel de conocimiento. La investigación implica búsquedas bibliográficas, diseño y ejecución de experimentos, interpretación de datos, selección de la mejor propuesta y simulación por ordenador. Puede requerir la consulta de bases de datos, normas y procedimientos de seguridad. RA5: Los egresados tendrán la capacidad de aplicar su conocimiento y comprensión para poder resolver problemas, dirigir investigaciones y diseñar dispositivos o procesos de ingeniería. Estas habilidades incluyen el conocimiento, uso y limitaciones de materiales, modelos informáticos, ingeniería de procesos, equipos, trabajo práctico, bibliografía técnica y fuentes de información. Deben tener conciencia de todas las implicaciones de la práctica de la ingeniería: éticas, medioambientales, comerciales e industriales.
Descripción de contenidos: Programa
0. Introducción a los circuitos de microondas. 1. Revisión de la teoría de guías de onda y líneas de transmisión: líneas de transmisión reales. 2. Teoría circuital de las líneas de transmisión: Carta de Smith, adaptación de impedancias. 3. Análisis de redes de microondas: Parámetros S. 4. Circuitos pasivos de microondas de dos, tres y cuatro puertos: divisores y acoplos directivos. Introducción a las redes no-recíprocas: circuladores. 5. Resonadores de microondas. 6. Filtros de microondas. 7. Introducción a las medidas de microondas: medida de impedancias y analizadores de redes y espectros. 8. Introducción a los amplificadores de microondas.
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
La metodología de enseñanza consistirá en cuatro partes: - Clases teóricas: los principales conceptos teóricos del curso serán presentados en estas clases. Para ello se usarán tanto explicaciones en pizarra como presentaciones electrónicas. Los estudiantes pueden tener un libro de texto y un conjunto de trasparencias con los contenidos de la asignatura. Este conjunto de transparencias estará disponible al comenzar el curso. - Clases prácticas: Se harán grupos de menos de cuarenta estudiantes. Los estudiantes podrán tener un libro con problemas de la asignatura. - Trabajo práctico en el laboratorio: Los estudiantes se dividirán en grupos de veinte para realizar las cuatro prácticas propuestas. Éstos trabajarán individualmente o en grupos de 2-3 personas. Después de cada sesión se rellenará un cuestionario o se entregará una memoria con los resultados más relevantes. - Tutorías/clase tienda: altamente recomendables. Las tutorías se realizan siempre previa petición del alumnos durante 4 franjas de una hora en la semana.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 60
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 40

Calendario de Evaluación Continua


Convocatoria extraordinaria: normativa
Bibliografía básica
  • Daniel Segovia-Vargas et al. Notes on Microwave course. OpenCourseWare de la Universidad Carlos III de Madrid. 2009
  • David M.Pozar. Microwave Engeneering. John Wiley & Sons. 2007
  • Robert E. Collin. Foundations for Microwave Engineering. McGraw-Hill. 1992
Bibliografía complementaria
  • Bahl y Bhartia. Microwave Solid State Circuit Design. Wiley Interscience. 1988
  • Gupta, K.C.; Garg, R. y Chadha, R.. Computer Aided Design of Microwave Circuits. Artech House. 1981
  • J.M. Miranda, J.L. Sebastián, M. Sierra, J. Margineda. Ingeniería de Microondas: Técnicas Experimentales. Prentice Práctica . 2002
  • Rizzi. Microwave passive circuits. John Wiley.
  • Wadell, B.C.. Transmisión Line Design Handbook. Artech House. 1991

El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.