Curso 2015-16

Radiocomunicaciones

Titulación:	Código:	Tipo:
Grado en Ingeniería Informática	22630	Optativa
Grado en Ingeniería Telemática	21752	Optativa
Grado en Ingeniería en Sistemas Audiovisuales	22663	Optativa

 

Créditos ECTS:

4

Dedicación:

100 horas

Trimestre:

1º

 

Departamento:	Dpto. de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones
Coordinador:	Rafael Pous
Profesorado:	Rafael Pous Raúl Parada
Idioma:	Inglés
Horario:
Campus:	Campus de la Comunicación - Poblenou

 

Presentación de la assignatura

Radiocomunicaciones es un curso básico de antenas y propagación, con una clara orientación práctica. Los estudiantes aprenderán:

• Parámetros de antena
• Los cálculos de potencia en un enlace de radio
• Tipos básicos de antenas (cable, patch, apertura, reflectores)
• Principios de medida de parámetros de antenas

Esta asignatura no tiene la intención de ser un curso completo sobre antenas y propagación. Varios temas importantes se quedan fuera (integrales de radiación, métodos numéricos, etc.), pero los principios fundamentales serán cubiertos, y el estudiante obtendrá un conocimiento básico de los principales temas de interés para la caracterización, diseño y medida de antenas. Esta comprensión básica será suficiente para que aquellos estudiantes interesados en el tema puedan utilizar algunos de los muy buenos libros de texto disponibles para profundizar en sus áreas de interés.

 

Prerequisitos

Se requiere un buen dominio de las matemáticas y física de nivel de secundaria. En particular, los siguientes conceptos deben haber sido asimilados antes de este curso:

• Números complejos
• Funciones y su representación gráfica
• Sistemas de coordenadas cartesianas, cilíndricas y esféricas
• Diferenciación básica y la integración de funciones en 1 y 2 variables
• Ondas, propagación y reflexión
• Notación fasorial
• Teoría electromagnética básica

En particular, el estudiante debe haber asimilado el primero curso obligatorio de primero en Ondas y Electromagnetismo.

 

Competencias

Habilidades transferibles:

• Capacidad para trabajar en grupo
• Capacidad para redactar documentos técnicos
• Creatividad aplicada al diseño de ingeniería
• Capacidad de soluciones de investigación en la literatura técnica

Competencias específicas:

• Razonamiento espacial
• Habilidades básicas en el laboratorio de electrónica
• Metrología aplicada a las radiocomunicaciones

 

Evaluación

Habrá un único itinerario de evaluación para esta materia en base a:

• Laboratorio (50%): habrá tres proyectos de laboratorio. Los proyectos de laboratorio se realizarán en grupos de dos estudiantes, y habrá una única clasificación para ambos miembros del grupo (sólo en circunstancias excepcionales se cambiará este principio). Cada proyecto de laboratorio puede consistir en una o más presentaciones (por ejemplo, estudio previo y informe final). Todos los trabajos serán entregados en formato PDF y por medio de la plataforma de e-learning Aula Global. Ningún trabajo se aceptará en otros formatos, a través de otros canales, o entregadas fuera de plazo. Un trabajo no entregado, no entregado de acuerdo con los requisitos anteriores, o entregado fuera de plazo, será calificado con un 0/10. La asistencia a las sesiones de laboratorio es un requisito estricto. Más de dos sesiones de laboratorio perdidas injustificadas serán motivo de una calificación de 0/10 en la nota de laboratorio. Se requiere una nota de laboratorio promedio mínima de 5/10 para aprobar la asignatura. Una nota de laboratorio inferior a 5/10 significa que el estudiante tendrá que repetir la asignatura, ya que los laboratorios no se pueden recuperar en el examen de julio.
• Examen final (40%): un examen final, que abarca los temas que se enseñan en las sesiones de clase y de laboratorio se programará durante el periodo oficial de exámenes de la Universidad. Se requiere un mínimo de 5/10 en el examen final para aprobar la asignatura. Una calificación inferior a 5/10 significa que el estudiante tendrá que presentarse al examen de julio (siempre que la nota de laboratorio sea de 5/10 o superior).
• La participación en clase (10%): una calificación asignada por los profesores del curso, evaluando el grado de participación e implicación del alumno en las sesiones de aula y de laboratorio. Hacer preguntas, responder a las preguntas planteadas por los profesores, asistir a las conferencias de ponentes invitados, y una actitud positiva en general contarán para este criterio de evaluación. No se requiere calificación mínima para la participación en clase.

 

Contenidos

Bloques de contenido

La asignatura se organiza en torno a 6 bloques de contenido, cada bloque de contenido se discute en una sesión de clase de 2 horas:

Bloque de contenido 1.- Parámetros de antena. Diagrama de radiación de la antena.

• Impedancia de entrada de la antena
• Ancho de banda de la antena
• Eficiencia de radiación
• Directividad, apertura efectiva y ganancia
• Diagrama de radiación de la antena, ancho de haz, relación F/B, y nivel de lóbulos laterales
• Polarización

Bloque de contenido 2. - Cálculos de potencia del enlace. La temperatura de antena y SNR.

• Antena como transmisor, como receptor, y reciprocidad
• Cálculos de potencia del enlace y ecuación de transmisión de Friis
• Cálculos de temperatura y ruido de antena
• Cálculo de la SNR

Bloque de contenido 3. - Antenas alámbricas y espiras.

• Dipolo infinitesimal
• Dipolo pequeño, dipolo resonante, y monopolo
• Espira pequeña, espira resonante
• Antenas Yagi-Uda

Bloque de contenido 4. - Arrays de antenas.

• Arrays de 2 elementos y arrays de N elementos
• Factor de array y margen visible
• Arrays de amplitud no uniforme
• Arrays de fase no uniforme y phased arrays

Bloque de contenido 5. - Antenas de apertura y antenas patch.

• Apertura infinitesimal
• Abertura rectangular
• Bocinas
• Antenas patch

Bloque de contenido 6. - Antenas de reflector y medición de antenas.

• Reflectores parabólicos
• Relación F/D, eficiencia de iluminación y spillover
• Reflectores off-set y Cassegrain
• Principios de medición de antenas

 

Metodología

La asignatura de Radiocomunicaciones se basa en una metodología orientada a la práctica en la que se mantendrán las sesiones de clase a un mínimo, y basará la mayor parte de las actividades de aprendizaje en el trabajo de laboratorio, siguiendo el principio de "aprender haciendo".

Sesiones de clase

Habrá un número reducido de sesiones de clase, en las que se cubrirán sólo los temas más fundamentales, dejando los detalles para las sesiones de laboratorio. Las sesiones de aula serán de dos horas de largo. Habrá sólo 7 sesiones de aula, una de introducción, y una dedicada a cada uno de los 6 bloques de contenido.

Para cada sesión de aula, se recomendarán lecturas del libro de texto. Es importante haber leído este material antes de la clase. Durante las sesiones de aula el profesor planteará preguntas relativas a las lecturas recomendadas y se resolverán problemas. Se espera la asistencia y participación activa de los estudiantes, y estas serán evaluadas.

Sesiones de laboratorio

Las sesiones de laboratorio se utilizarán para completar los tres proyectos de laboratorio. Las sesiones de laboratorio serán de dos horas de largo. Habrá 9 sesiones de laboratorio, en las que estará presente el profesor. Las sesiones de laboratorio se organizarán en grupos más pequeños, para poder tener un mayor grado de interacción entre el profesor y los estudiantes. Los estudiantes pueden hacer uso del laboratorio en las sesiones asignadas a un grupo diferente, en un modo de "laboratorio abierto", durante el cual el profesor dará prioridad a los alumnos de los grupos programados para esa sesión.

Durante las sesiones de laboratorio se trabajará en la simulación software, la construcción de prototipos de antenas, la medición de estos prototipos, y la construcción de enlaces de comunicación simples con estos prototipos.

Durante las sesiones de laboratorio el profesor planteará preguntas a los estudiantes. Se espera la participación activa de los estudiantes, que será evaluada. La asistencia no sólo se espera, sinó que es obligatoria, y más de dos sesiones de laboratorio perdidas sin justificación implicará suspender la asignatura, incluso en julio, y tener que repetir al año siguiente.

Ponentes invitados

Durante el curso uno o dos ponentes, elegidos entre profesionales destacados en el campo, serán invitados a hacer una presentación en clase. La asistencia y participación activa de los estudiantes son obligatorias, y serán evaluadas.

Además, una visita puede ser organizada auna empresa o sitio relevante para el curso. Teniendo en cuenta que por lo general se impone un número máximo de visitantes, podrán participar los estudiantes con mejores notas. La asistencia a esta visita será opcional, y no será evaluada.

Horas de oficina

Los profesores  publicarán las horas de oficina durante las cuales los alumnos podrán resolver dudas o dificultades encontradas durante el curso.

 

Recursos

El siguiente libro de texto se considerará la referencia bibliográfica básica para el curso, de la que se recomendarán lecturas para cada una de las sesiones en el aula:

• Balanis, C., “Antenna theory: analysis and design”, John Wiley & Sons, Inc., 2005.

Un libro de texto adicional, con un contenido muy similar, que puede utilizarse como refuerzo es el siguiente:

• Cardama, A. et al., "Antenas", Edicions UPC, 2.002.