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Antenas

Código Asignatura:
1946
Nº Créditos ECTS:
6
Tipo:
Optativa
Duración:
Semestral
Idioma:
Castellano
Plan de estudios:
Profesor(es):
Año académico:
2023-24

La información sobre los datos de contacto y el horario de tutorías se encuentra publicada en el aula virtual de la asignatura.

Descripción

Las antenas permiten convertir las señales transportadas por los circuitos eléctricos en ondas electromagnéticas que se propagan por el espacio. De este modo constituyen un pilar fundamental de las radiocomunicaciones, permitiendo emitir y recibir ondas radioeléctricas que transportan información. Como se estudiará en la asignatura, se dispone de una gran diversidad de antenas que nos permiten adaptarnos a diversas circunstancias, como las frecuencias de operación, anchos de banda, distribución y focalización de la radiación. Se estudiarán los conceptos básicos de antenas, sus tipos más relevantes agrupados en cuatro categorías básicas (antenas elementales, agrupaciones de antenas, aperturas y antenas de banda ancha) y los fundamentos de distribución del espectro radioeléctrico. A través de dicho estudio se aprenderá a dimensionar, diseñar y medir antenas. Además se revisarán algunas aplicaciones actuales a sistemas de telecomunicación y servicios de radio de interés científico, comercial y administrativo.

Esta asignatura permite llevar a la práctica conocimientos adquiridos en cursos previos en asignaturas dedicadas al estudio de los campos electromagnéticos de primero y segundo curso. Así mismo, los conocimientos adquiridos se complementan con las asignaturas de Radiación y propagación en medio aéreo (1943), Radiocomunicaciones (1947) y otras asignaturas de la mención en sistemas de telecomunicación.

Antes de matricular la asignatura, verifique los posibles requisitos que pueda tener dentro de su plan. Esta información la encontrará en la pestaña "Plan de estudios" del plan correspondiente.

Competencias generales

  • Capacidad para redactar, desarrollar y firmar proyectos en el ámbito de la ingeniería de telecomunicación que tengan por objeto la concepción y el desarrollo o la explotación de redes, servicios y aplicaciones de telecomunicación.
  • Capacidad para aprender nuevos métodos y tecnologías y adaptarse con versatilidad a nuevas situaciones, gracias al conocimiento de materias básicas y tecnologías de telecomunicaciones.
  • Capacidad para realizar mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes planificación de tareas y otros trabajos análogos en su ámbito específico de la telecomunicación.
  • Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas.

Competencias específicas

  • Capacidad de análisis de componentes y sus especificaciones para sistemas de comunicaciones guiadas y no guiadas.
  • Capacidad para la selección de circuitos, subsistemas y sistemas de radiofrecuencia, microondas, radiodifusión, radioenlaces y radiodeterminación.
  • Capacidad para la selección de antenas, equipos y sistemas de transmisión, propagación de ondas guiadas y no guiadas, por medios electromagnéticos, de radiofrecuencia u ópticos y la correspondiente gestión del espacio radioeléctrico y asignación de frecuencias.

Competencias transversales

  • Capacidad de análisis y síntesis.
  • Comunicación verbal y escrita para transmitir ideas y decisiones con claridad y rigor en la exposición.
  • Resolución de problemas.
  • Razonamiento crítico.
  • Aprendizaje autónomo.
  • Creatividad.
  • Iniciativa y espíritu emprendedor.

Resultados del aprendizaje

  • Conocimientos teóricos y prácticos para analizar los componentes necesarios en la construcción de sistemas de comunicaciones guiados y no guiados, así como sus especificaciones.
  • Conocimientos para seleccionar los circuitos, subsistemas y sistemas de radiofrecuencia, microondas, radiodifusión, radioenlaces y radiodeterminación necesarios en sistemas de telecomunicación.
  • Conocimientos básicos sobre la selección de antenas, equipos y sistemas de transmisión, propagación de ondas guiadas y no guiadas, por medios electromagnéticos, de radiofrecuencia u ópticos y la correspondiente gestión del espacio radioeléctrico y asignación de frecuencias.

Metodología

La metodología adoptada en esta asignatura para el aprendizaje y evaluación de sus contenidos se encuentra adaptada al modelo de formación continuada y a distancia de la UDIMA. Los conocimientos de la asignatura se adquieren a través del estudio razonado de todas las unidades didácticas del manual, así como del material didáctico complementario que se ponga a disposición de los estudiantes en el aula virtual. Además, se complementa con la acción tutorial, que incluye asesoramiento personalizado, intercambio de impresiones en los debates habilitados en foros y demás recursos y medios que ofrecen las nuevas tecnologías de la información y la comunicación. Por otra parte, el aprendizaje también se apoya en la realización de las actividades previstas en el aula virtual, que son de tres tipos (de evaluación continua, de aprendizaje y controles), y que vienen recogidas en el apartado “Contenidos y programación”.

Para ampliar esta información, se recomienda consultar la pestaña “Metodología y exámenes” de la titulación.

Durante el desarrollo de la asignatura se realizarán actividades prácticas que permitan adquirir las competencias y resultados de aprendizaje necesarios para la superación de la asignatura.

Las actividades prácticas de la asignatura se coordinarán desde el Aula de Laboratorio de la misma.

Para la evaluación de la adquisición de las competencias y resultados de aprendizaje de esta asignatura, es necesario que el estudiante realice prácticas de laboratorio que requieren presencialidad. En el cronograma semestral de la asignatura se indicará la fecha y lugar de realización, así como el proceso de evaluación específico para esta asignatura.

Dedicación requerida

La dedicación requerida para esta asignatura de 6 créditos ECTS es de 150 horas, que se encuentran distribuidas de la siguiente manera:

  • Estudio de las Unidades Didácticas: 45 h.
  • Material complementario. Lectura de art./Visionado de vídeos en web: 7.5 h.
  • Supuesto, Casos prácticos y/o prácticas de laboratorio: 34.5 h.
  • Prácticas de laboratorio telepresenciales síncronas: 10 h.
  • Prácticas de laboratorio presencial: 8 h.
  • Búsqueda de información: 22.5 h.
  • Redacción o realización de informes: 7.5 h.
  • Acción tutorial: 7.5 h.
  • Evaluación: 7.5 h.

Tutorías

El profesor aporta un seguimiento individualizado de la actividad del estudiante para asegurar las mejores condiciones de aprendizaje mediante la tutorización a través de las herramientas de la plataforma educativa y/o de las tutorías telefónicas. En estas tutorías los estudiantes pueden consultar a los profesores las dudas acerca de la materia estudiada.

Materiales didácticos

Para el desarrollo del aprendizaje teórico sobre el que versará el examen final se ha seleccionado el siguiente manual, a partir del cual se estudiarán las unidades didácticas que se corresponden con la descripción de los contenidos de la asignatura:

Manual de la asignatura:
Cardama-Aznar, A.; Jofre-Roca, L.; Rius-Casals, J.M.; Romeu-Robert, J.; Blanch-Boris, S. (2002). Antenas. 2ª edición. Barcelona: Universitat Politecnica de Catalunya. Iniciativa Digital Politecnica.

Además, se recomienda la siguiente bibliografía de consulta voluntaria:

Balanis, C.A. (2016). “Antenna Theory. Analysis and Design”.  Hoboken, NJ: Wiley.

Kraus, J.D.; Marhefka, R.J. (2017). “Antennas and wave propagation”. 5th Edition. Mc Graw Hill India.

Collin, R.E. (1985). “Antennas and Radiowave Propagation”. Mc Graw-Hill.

Stutzman, W.L.; Thiele, G.A. (2012). “Antenna Theory and Design”. 3rd edition, Hoboken, NJ: Wiley.

Para el desarrollo del aprendizaje práctico de la asignatura, se empleará software de análisis numérico y recursos digitales ofrecidos en el laboratorio virtual de la asignatura.

Finalmente, el profesor podrá poner a disposición del estudiante cualquier otro material complementario voluntario al hilo de las unidades didácticas o en una carpeta de material complementario.

Contenidos y programación

SEMANAS (*) UNIDADES DIDÁCTICAS ACTIVIDADES DIDÁCTICAS
Semanas 1 y 2

Unidad 1. Consideraciones generales sobre antenas
1.1. Introducción
1.2. Parámetros de antenas en transmisión
1.3. Parámetros de antenas en recepción
1.4. Ecuación de transmisión
1.5. Temperatura de ruido de antena

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Aprendizaje 1
Semana 3

Unidad 2. Espectro y cuestiones básicas de propagación
2.1. Propagación en el espacio libre y en el entorno terrestre
2.2. Efecto de la tierra
2.3. Espectro radioeléctrico y su gestión
2.4. Fuentes de ruido externo

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Aprendizaje 2
Semanas 4 y 5

Unidad 3. Fundamentos de radiación
3.1. Ecuaciones de Maxwell
3.2. Potenciales retardados
3.3. Expresiones generales de los campos
3.4. Teoremas de unicidad y equivalencia
3.5. Aplicación del teorema de reciprocidad

  • Estudio de la unidad
  • Control 1
Semanas 6 y 7

Unidad 4. Análisis de antenas básicas
4.1. Antenas elementales
4.2. Dipolos
4.3. Efecto de la tierra. Monopolos
4.4. Antenas cargadas
4.5. Cálculo de la matriz de impedancia entre dos dipolos
4.6. Sistemas de alimentación

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Evaluación Continua 1
Semanas 8 y 9

Unidad 5. Agrupaciones de antenas
5.1. Introducción
5.2. Campos radiados por agrupaciones
5.3. Distribuciones típicas de corriente
5.4. Agrupación lineal uniforme
5.5. Directividad de agrupaciones lineales
5.6. Agrupaciones bidimensionales
5.7. Síntesis de agrupaciones
5.8. Alimentación de agrupaciones
5.9. Agrupaciones con elementos parásitos (Yagui-Uda)

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Evaluación Continua 2
  • Control 2
Semanas 10 y 11

Unidad 6. Aperturas
6.1. Campos radiados por aperturas
6.2. Bocinas
6.3. Ranuras
6.4. Reflectores
6.5. Lentes

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Aprendizaje 3
Semana 12

Unidad 7. Antenas de banda ancha
7.1. Introducción
7.2. Antenas de hilo
7.3. Otras antenas de banda ancha
7.4. Hélices
7.5. Antenas independientes de la frecuencia
7.6. Antenas logoperiódicas
7.7. Antenas fractales

  • Estudio de la unidad
  • Control 3
Semanas 13, 14 y 15

Unidad 8. Medida de antenas
8.1. Introducción
8.2. Medida de diagramas de radiación. Campos de medida
8.3. Medida de la ganancia
8.4. Medida de la directividad
8.5. Medida de la impedancia
8.6. Medida de la distribución de corrientes
8.7. Medidas en campo próximo

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Evaluación Continua 3
Resto de semanas hasta finalización del semestre Estudio y preparación para el examen final, celebración del examen final y cierre de actas.

(*) Las fechas concretas se pueden consultar en el aula virtual de la asignatura y en la pestaña de “Precios, Calendario y Matriculación” de la titulación.

Sistema de evaluación

Durante el estudio de esta asignatura, el proceso de evaluación del aprendizaje es continuo y contempla la realización de:

- Una evaluación continua a lo largo del curso a través de acciones didácticas que supone el 40% de la nota final. Incluye la realización de los diferentes tipos de actividades de evaluación, de aprendizaje y controles.

  • Actividades de aprendizaje (AA): actividades que permiten evaluar el desarrollo de las competencias al hilo del desarrollo de las unidades didácticas. Pueden adoptar el formato de foro, cuestionario, glosario u otros.
  • Controles: actividades que permiten evaluar la adquisición de aspectos conceptuales y prácticos de la asignatura. Toman la forma de cuestionarios.
  • Actividades de evaluación continua (AEC): actividades que permitan evaluar el alcance de ciertos hitos académicos a lo largo del cuatrimestre. Pueden adoptar el formato de informes, cuestionarios, casos prácticos, comentarios de texto, etc.

- Un examen final presencial que supone el 60% de la nota final. Está dirigido a la valoración de las competencias y conocimientos adquiridos por el estudiante. El examen se evaluará de 0 a 10, tendrá una duración estimada de 90 minutos y será de tipo mixto, con una parte tipo test con preguntas de opción múltiple y una parte de desarrollo teórico-práctica basada en problemas. Dentro de la parte tipo test, los errores penalizan con el objetivo de corregir las respuestas acertadas por azar. 

Para poder presentarse al examen final presencial, en cualquiera de las convocatorias, es imprescindible cumplir los siguientes requisitos relacionados con la evaluación continua: realizar la totalidad de los controles contemplados en el apartado de “Contenidos y programación” de la asignatura y alcanzar una calificación mínima de 2 puntos sobre cuatro en la evaluación continua del curso.

El estudiante que se presenta al examen sin cumplir los requisitos para ello, será calificado con un cero en el examen final presencial y consumirá convocatoria.

Cuadro resumen del sistema de evaluación

Tipo de actividad Número de actividades planificadas Peso calificación
Actividades de aprendizaje
3
10%
Actividades de Evaluación Continua (AEC)
3
20%
Controles
3
10%
Examen final presencial
Si
60%
TOTAL 100%

Para aprobar la asignatura, es necesario obtener una calificación mínima de 5 en el examen final presencial, así como en la calificación total del curso, una vez realizado el cómputo ponderado de las calificaciones obtenidas en las actividades didácticas y en el examen final presencial.

Si un estudiante no aprueba la asignatura en la convocatoria ordinaria podrá examinarse en la convocatoria de septiembre. El estudiante que no se presente a la convocatoria de febrero y/o de julio ni a la de septiembre, perderá automáticamente todos los trabajos realizados a lo largo del curso. Deberá en este caso matricularse de nuevo en la asignatura.

Las fechas previstas para la realización de todas las actividades se indican en el aula virtual de la asignatura.

Originalidad de los trabajos académicos

Según la Real Academia Española, “plagiar” significa copiar en lo sustancial obras ajenas dándolas como propias. Dicho de otro modo, plagiar implica expresar las ideas de otra persona como si fuesen propias, sin citar la autoría de las mismas. Igualmente, la apropiación de contenido puede ser debida a una inclusión excesiva de información procedente de una misma fuente, pese a que esta haya sido citada adecuadamente. Teniendo en cuenta lo anterior, el estudiante deberá desarrollar sus conocimientos con sus propias palabras y expresiones. En ningún caso se aceptarán copias literales de párrafos, imágenes, gráficos, tablas, etc. de los materiales consultados. En caso de ser necesaria su reproducción, esta deberá contemplar las normas adecuadas para la citación académica.

Los documentos que sean presentados en las actividades académicas podrán ser sometidos a diferentes mecanismos de comprobación de la originalidad (herramientas antiplagios que detectan coincidencias de texto con otras fuentes, comparación con trabajos de otros estudiantes, comparación con información publicada en Internet, etc). El profesor valorará si el trabajo presentado cuenta con los criterios de originalidad exigidos o, en su caso, se atribuye adecuadamente la información no propia a las fuentes correspondientes. La adjudicación como propia de información que corresponde a otros autores podrá suponer el suspenso de la actividad.

Los documentos presentados en las actividades académicas podrán ser almacenados en formato papel o electrónico y servir de comparación con otros trabajos de terceros, a fin de proteger la originalidad de la fuente y evitar la apropiación indebida de todo o parte del trabajo del estudiante. Por tanto, podrán ser utilizados y almacenados por la universidad, a través del sistema que estime, con el único fin de servir como fuente de comparación de cualquier otro trabajo que se presente.

Sistema de calificaciones

El sistema de calificación de todas las actividades didácticas es numérico del 0 a 10 con expresión de un decimal, al que se añade su correspondiente calificación cualitativa:

0 – 4.9: Suspenso (SU)
5.0 – 6.9: Aprobado (AP)
7.0 – 8.9: Notable (NT)
9.0 – 10: Sobresaliente (SB)
Matrícula de honor (MH)

(RD 1125/2003, de 5 de septiembre, por lo que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial y con validez en todo el territorio nacional).

La matrícula de honor se concede cuando el profesor lo considere oportuno en función de la excelencia de las actividades realizadas por el estudiante y las calificaciones obtenidas por el resto del grupo. No obstante, los criterios académicos de su concesión corresponden al departamento responsable de cada grado.