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Microondas

Código Asignatura:
1942
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

La asignatura pertenece a la Mención en Sistemas de Telecomunicación y se encuentra encuadrada en el primer semestre del 4º curso del Grado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación. La asignatura tiene estrecha vinculación con Electromagnetismo, Semiconductores y Ondas (1917) del primer curso y Campos y Ondas (1923) del segundo curso, entre las que se da una relación de continuidad. Por otra parte, la asignatura ofrece un sustrato fundamental para Subsistemas de Radiofrecuencia y un apoyo importante para otras asignaturas de la mención.

El estudio teórico se verá acompañado de la realización de actividades y prácticas de diseño y simulación de sistemas de microondas con las que se ganarán competencias prácticas.

El temario se estructura en una primera parte de fundamentos (unidades 1 y 2), una parte dedicada al análisis de sistemas de microondas (unidades 3 a 5) y una última en la que se abordan cuestiones de parte diseño (unidades 6 a 9).

Se inicia con una breve introducción a los sistemas de microondas (unidad 1), se recordarán conceptos ya estudiados en las asignaturas antes mencionadas, sentando las bases teóricas para el análisis electromagnético y circuital de los sistemas de microondas (unidad 2). Se abordará a continuación la teoría de líneas de transmisión que estable un puente entre análisis de campos electromagnéticos y la teoría básica de circuitos, ofreciendo una herramienta fundamental para el análisis de los circuitos y dispositivos de microondas (unidad 3). Seguidamente se analizan la estructura de campos en líneas de transmisión y guía-ondas particularizada en sus geometrías básicas (unidad 4). La parte de análisis se concluye con las técnicas bases de análisis de redes de microondas (unidad 5).

La parte dedicada a diseño se inicia estudiando las técnicas de adaptación de impedancias (unidad 6) a lo que le sigue el estudio de los resonadores de microondas (unidad 7), los divisores y acopladores direccionales (unidad 8) y se concluye con las principales técnicas de diseño de filtros de microondas (unidad 9).

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 para construir, explotar y gestionar las redes, servicios, procesos y aplicaciones de telecomunicaciones, entendidas éstas como sistemas de captación, transporte, representación, procesado, almacenamiento, gestión y presentación de información multimedia, desde el punto de vista de los sistemas de transmisión.
  • 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 construir, explotar y gestionar las redes, servicios, procesos y aplicaciones de telecomunicaciones, entendidas éstas como sistemas de captación, transporte, representación, procesado, almacenamiento, gestión y presentación de información multimedia, desde el punto de vista de los sistemas de transmisión.
  • 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. Dichas actividades prácticas se coordinarán desde el Aula de Laboratorio de la asignatura.

Con objeto de evaluar la adquisición de las competencias y resultados de aprendizaje de carácter práctico, es necesario que el estudiante realice en esta asignatura 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: 36,5 h.
  • Prácticas de laboratorio telepresenciales síncronas: 8 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:

Pozar, D. (2012). "Microwave Engineering". Ed: John Wiley & Sons Inc.
Además, se recomienda la siguiente bibliografía de consulta voluntaria:

  • Zapata Ferrer, J. (2000) “Microondas”. Ed: Universidad Politécnica de Madrid, Servicio de Publicaciones.
  • Miranda Pantoja, J.M. (2002) “Ingeniería de microondas: técnicas experimentales”. Ed: Madrid etc.: Prentice-Hall.
  • González, G. (1997) “Microwave transistor amplifiers: analysis and design”. Ed:Upper Saddle River : Prentice Hall.
  • Beasley, J.S. (2014) “Modern electronic communications”. Ed: Edinburgh: Pearson Education Limited.

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.

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
Semana 1

Unidad 1. Introducción a sistemas de microondas
1.1. Aplicaciones de la ingeniería de microondas
1.2. Breve historia de la ingeniería de microondas

  • Estudio de la unidad
Semana 2

Unidad 2. Fundamentos electromagnéticos
2.1. Ecuaciones de Maxwell
2.2. Campos en el medio y condiciones de contorno
2.3. La ecuación de onda y las soluciones básicas de onda plana
2.4. Soluciones generales de ondas planas
2.5. Energía y potencia
2.6. Reflexión de las ondas planas en una interfaz de medios
2.7. Incidencia oblicua en una interfaz dieléctrica
2.8. Algunos teoremas útiles

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Aprendizaje 1
Semanas 3 y 4

Unidad 3. Teoría de líneas de transmisión
3.1. Modelo circuital para una línea de transmisión
3.2. Análisis de campo de las líneas de transmisión
3.3. La línea de transmisión sin pérdidas con terminación
3.4. La carta de Smith
3.5. El transformador de cuarto de onda
3.6. Desajustes del generador y la carga
3.7. Líneas de transmisión con pérdidas
3.8. Transitorios en las líneas de transmisión

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Evaluación Continua 1
  • Control 1
Semanas 5 y 6

Unidad 4. Líneas de transmisión y guíaondas
4.1. Soluciones generales para ondas TEM, TE y TM
4.2. Guía de ondas de placas paralelas
4.3. Guía de ondas rectangular
4.4. Guía de ondas circular
4.5. Línea coaxial
4.6. Ondas superficiales en una lámina dieléctrica puesta a tierra
4.7. Stripline
4.8. Línea Microstrip

  • Estudio de la unidad
Semanas 7 y 8

Unidad 5. Análisis de redes de microondas
5.1. Impedancia, tensiones y corrientes equivalentes
5.2. Matrices de impedancia y admitancia
5.3. La matriz de dispersión
5.4. La matriz de transmisión (ABCD)
5.5. Gráficos de flujo de señales
5.6. Discontinuidades y análisis modal

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Evaluación Continua 2
Semana 9

Unidad 6. Adaptación de impedancias y sintonización
6.1. Emparejamiento con elementos agrupados
6.2. Sintonización con elementos simples
6.3. Sintonía de doble barra
6.4. El transformador de cuarto de onda
6.5. Teoría de las pequeñas reflexiones

  • Estudio de la unidad
  • Control 2
Semanas 10 y 11

Unidad 7. Resonadores de microondas
7.1. Circuitos resonantes en serie y en paralelo
7.2. Resonadores de líneas de transmisión
7.3. Resonadores de cavidad de guía de onda rectangular
7.4. Resonadores de cavidad de guía de onda circular
7.5. Resonadores dieléctricos

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Aprendizaje 2
Semanas 12 y 13

Unidad 8. Divisores y acopladores direccionales
8.1. Propiedades básicas de los divisores y acopladores
8.2. El divisor de potencia de la unión en T
8.3. El divisor de potencia Wilkinson
8.4. Acopladores direccionales de guía de ondas
8.5. El híbrido en cuadratura (90º)
8.6. Otros acopladores

  • Estudio de la unidad
  • Actividad de Evaluación Continua 3
Semanas 14 y 15

Unidad 9. Introducción al filtrado de microondas
9.1. Estructuras periódicas
9.2. Diseño de filtros por el método de los parámetros de imagen
9.3. Diseño de filtros por el método de las pérdidas de inserción
9.4. Transformaciones de filtros
9.5. Implementación de filtros

  • Estudio de la unidad
  • Control 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.

Una de las actividades de evaluación continua, está vinculada a actividades experimentales que llevaremos a cabo en un laboratorio presencial (coordinado como el resto de actividades prácticas desde el aula de laboratorio). Esta actividad tiene por objetivo la adquisición de competencias prácticas que deben superarse necesariamente. Se celebrará en fecha que se anunciará al inicio del semestre, junto a otras actividades de laboratorio de varias asignatura del grado. Cuando circunstancias especiales impidan realizar el laboratorio en la fecha establecida en "convocatoria ordinaria", se ofrece la posibilidad de realizarlo en convocatoria extraordinaria, en fechas que serán anunciadas con suficiente antelación. En tales casos la calificación definitiva de la asignatura se producirá en las actas de la evaluación extraordinaria. En la normativa de las prácticas de laboratorio del grado, disponible en el aula central del grado, podéis encontrar cómo se regula su desarrollo y evaluación.

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 de preguntas de opción múltiple y una parte de desarrollo teórico-práctico. 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, tanto en la convocatoria ordinaria como extraordinaria, es imprescindible alcanzar una calificación mínima de 2 puntos sobre 4 en la evaluación continua del curso, excluida la actividad de laboratorio presencial, cuya superación es condición necesaria para superar la asignatura, ya sea en convocatoria ordinaria o extraordinaria.

Todo alumno que se presente al examen final sin reunir los requisitos establecidos para ello no puede optar a la corrección de dicho examen y llevará consigo la calificación de “suspenso” en el curso.

De acuerdo a lo establecido en la normativa de laboratorios presenciales, en caso de realizar y aprobar el examen final en convocatoria ordinaria sin haber superado la actividad de laboratorio -pero con el resto de la evaluación continua superada- se obtendrá una calificación de "no presentado" en las actas de la convocatoria ordinaria, y su nota será reservada para la convocatoria extraordinaria a expensas de superar la actividad de laboratorio.

Cuadro resumen del sistema de evaluación

Tipo de actividad Número de actividades planificadas Peso calificación
Actividades de aprendizaje
2
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.