Enginyeria de Microones
Codi: 102703 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500898 Enginyeria de Sistemes de Telecomunicació | OT | 4 | 1 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Pedro Antonio de Paco Sanchez
- Correu electrònic:
- Pedro.DePaco@uab.cat
Utilització d'idiomes a l'assignatura
- Llengua vehicular majoritària:
- espanyol (spa)
- Grup íntegre en anglès:
- No
- Grup íntegre en català:
- No
- Grup íntegre en espanyol:
- Sí
Prerequisits
No hay prerequisitos
Objectius
En els sistemes de comunicacions inalámbrics el canal és compartit per diferents usuaris i/o per diferents serveis de comunicació. En aquest sentit, els sistemes de comunicacions exploten cada vegada més l’espectre electromagnètic en alta freqüència.
L’assignatura d’Enginyeria de Microondes es focalitza al disseny d’elements específics per als equips de comunicacions de RF i Microones. Objectivament proporciona els coneixements per comprendre els fenòmens teòrics i les experiències practiques d’aplicació en el desenvolupament de maquinari i programari de simulació en projectes industrials amb les necessitats del segment espacial (telecomunicacions, navegació, observació de les Terra i ciències de l’espai), com de sistemes de comunicacions terrestres inalámbrics, ja siguin fixes como mòbils.
L’assignatura conté eines clau per enfrontar-se a reptes tecnològics com son el disseny de sistemes i sub-sistemes de radiofreqüència, tant per a equips terminals com a estacions base de comunicació ràdio. Requeriments i tecnologies, factors per a la miniaturització.
Els objectius més detallats es presenten a la següent llista, de forma que es considera que l’alumne al terminar el curs serà capaç de:
- Utilitzar eines d’anàlisi i síntesi de dispositius i subsistemes en les bandes de radiofreqüència i microones, així com introduir les tecnologies més utilitzades en alta freqüència.
- Fer servir la formulació de paràmetres de dispersió com a eina de síntesi i anàlisi de dispositius en alta freqüència. Així com les propietats fonamentals.
- Analitzar i dissenyar dispositius de passius de n-ports, mitjançant les tècniques proporcionades, presentades en un RF-FEM (mòdul de freqüència frontal de ràdio): atenuadors, divisors, acobladors, ressonadors, moduladors.
- Dissenyar dispositius lineals i no lineals basats en elements actius (commutadors, limitadors, mescladors, amplificadors)
- Expresar les conclusions del treball en llenguatge tècnic adequat.
Competències
- Actitud personal
- Aprendre nous mètodes i tecnologies a partir dels coneixements bàsics i dels tecnològics, i tenir versatilitat per adaptar-se a noves situacions.
- Comunicació
- Hàbits de pensament.
- Redactar, desenvolupar i firmar projectes en l'àmbit de l'enginyeria de telecomunicacions que, segons l'especialitat, tinguin per objecte la concepció, el desenvolupament o l'explotació de xarxes, serveis i aplicacions de telecomunicació i electrònica.
- Seleccionar i concebre circuits, subsistemes i sistemes de comunicacions guiades i no guiades per mitjans electromagnètics, de radiofreqüència o òptics, per complir unes especificacions determinades.
Resultats d'aprenentatge
- Analitzar i dissenyar antenes, circuits, subsistemes i sistemes de radiofreqüència, microones, radiodifusió, radioenllaços i radiodeterminació.
- Comunicar eficientment, oralment i per escrit, coneixements, resultats i habilitats, tant en entorns professionals com davant de públics no experts.
- Desenvolupar el pensament sistèmic.
- Desenvolupar la capacitat d'anàlisi i de síntesi.
- Desenvolupar la curiositat i la creativitat.
- Dissenyar aplicacions de telecomunicacions basades en comunicacions ràdio, enteses com sistemes de captació i transport d'informació.
- Generar propostes innovadores i competitives en l'activitat professional.
- Gestionar la informació incorporant de manera crítica les innovacions del propi camp professional, i analitzar les tendències de futur.
- Utilitzar eines de simulació específiques per a analitzar i dissenyar aplicacions de telecomunicació per radiofreqüència.
Continguts
1. LÍNIA DE TRANSMISSIÓ.
2. GEOMETRIES DE LA LÍNIA DE TRANSMISSIÓ.
Línia de transmissió plana, STRIPLINE.
Línia de transmissió plana, MICROSTRIP.
3. REPRESENTACIÓ MATRICIAL CIRCUITS MICROONES.
Paràmetres de dispersió.
Relació entre paràmetres: s, z i y.
Propietats de la matriu de dispersió.
Paràmetres [s] en xarxes amb pla de simetria.
Guany de transferència de potència. Guany de tensió i paràmetres s.
Xarxes passives de dos ports
Xarxes passives sense pèrdues.
Paràmetres S de la línia de transmissió.
4. CIRCUITS PASSIUS DE MICROONES
Atenuadors.
Xarxes passives de tres ports (i).
Circulador
Divisors resistius.
Divisors mitjançant línies de transmissió
Divisor de Wilkinson.
Xarxes de quatre ports (acoblador direccional).
Híbrid de 90º (quadratura).
Híbrid de 180º.
Aplicacions generales.
Funcionament com detector de fase.
Xarxes de quatre ports amb linies acoblades.
Anàlisi amb acoblament lateral.
Resonadors de microones.
Metodologia
Es desenvoluparan les següents activitats formatives:
• Lliçons de teoria on s'explicaran els principals conceptes de la matèria, incloent-se exemples i aplicacions.
• Classes pràctiques de problemes on es posarà èmfasi en aspectes de procediment en la resolució de qüestions.
• Classes Laboratori on es duran a terme l'experimentació pràctica dels conceptes desenvolupats en classe.
Les lliçons de teoria i la resolució de problemes tindran lloc simultàniament a la pissarra i projecció.
S'ha de subministrar als estudiants una col·lecció de problemes amb antelació a la seva resolució en la classe.
El professor rebrà al seu despatx als alumnes en l'horari especificat de tutories, a fi de resoldre dubtes, ampliar conceptes, etc
És altament recomanable l'assistència a aquestes tutories per a un millor aprofitament del curs
EL professorat proporciona als estudiants exàmens de convocatòries prèvies.
Tot el material de l'assignatura estigui disponible per als alumnes a través del Campus Virtual.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes de teoria | 30 | 1,2 | 1, 4, 6 |
| Laboratori sessions | 10 | 0,4 | 9 |
| Seminaris de Problemes i Casos | 15 | 0,6 | 4 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Tutories Laboratori | 5 | 0,2 | |
| Tutories d'Enginyeria de Microones | 13 | 0,52 | 5 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi personal | 30 | 1,2 | 3, 6 |
| Preparació Practicum Laboratori | 10 | 0,4 | 2, 9 |
| Resolució Problemes i estudi de casos | 15 | 0,6 | 4 |
Avaluació
Activitats d'avaluació
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| EXAMEN 1 | 30 % | 1,5 | 0,06 | 1, 3, 4, 6 |
| EXAMEN 2 | 30% | 1,5 | 0,06 | 1, 2, 3, 4, 6 |
| EXAMEN RECUPERACIÓ | 60 % | 3 | 0,12 | 3, 4, 6 |
| Evaluació Laboratori | 10% | 1 | 0,04 | 1, 7, 9 |
| Practicum Laboratori | 30% | 15 | 0,6 | 1, 5, 8, 9 |
Bibliografia
Bibliografia básica
Microwave Engineering
D.M. Pozar, Adison Wesley, 1990.3ra edición, ISBN:0-471-44878-8
Bibliografia de consulta
Circuits de Microones amb Línies de Transmissió
J. Bará, Edicions UPC, 1993.
Microstrip Filtres for RF/Microwave Applications
Jia-Sheng HONG, M. J. Lancaster, John wiley & sons, ISBN 0-471-22161-9
RF and Microwave Coupled-Line Circuits
R. K. Mongia, I. J. Bahl, P. Bhartia, J. Hong, Artech House, 2007, Second Edition, ISBN: 978-1-59693-156-5
Microwave Solid State Circuit Design
I. Bahl, P. Bhartia, John Wiley, 1988