CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica
ASIGNATURA: Transmisores SEMESTRE: Octavo
OBJETIVO GENERAL:
El alumno diseñará transmisores de radio frecuencia (RF) y microondas así como los circuitos de las etapas que los componen: osciladores, moduladores, amplificadores, redes de acoplamiento aplicando elementos discretos y circuitos integrados.
CONTENIDO SINTÉTICO:
I.- Introducción.
II.- Técnicas de Modulación Analógica y Digital. III.- Osciladores para Radio Frecuencia y Microondas. IV.- Amplificadores para Radio Frecuencia y Microondas. V.- Redes de Acoplamiento.
VI.- Sistemas de Transmisión.
METODOLOGÍA:
Diseño de circuitos de RF y Microondas, interpretación de las mediciones realizadas en laboratorio.
Búsqueda de información en diferentes medios: biblioteca, documentales en disco compacto, revistas, Internet Realización de prácticas de laboratorio.
Exposición de temas.
Realización de un proyecto final.
EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN:
Aplicación tres exámenes ordinarios. Realización de prácticas de laboratorio.
Exposición de temas y de un proyecto final por equipos de tres alumnos. Tareas, resúmenes e informes.
BIBLIOGRAFÍA:
Chilling and Belove. Circuitos Electrónicos Discretos e Integrados. Mc. Graw Hill. México 1988. Páginas: 250- 420.
Pozar David M. Microwave Engeineering, John Wiley & Sons. USA 1988. Páginas: 600- 648, 655- 694.
Ralph S. Carson. High - Frequency Amplifiers. USA 1982. Páginas 10-25, 35- 60, 99- 108.
ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y
Eléctrica Unidades Culhuacan y Zacatenco.
CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica OPCIÓN: Electrónica.
COORDINACIÓN:
DEPARTAMENTO: Ingeniería en Comunicaciones y
Electrónica. ASIGNATURA: Transmisores. SEMESTRE: octavo. CLAVE: CLA 048. CRÉDITOS: 7.5 VIGENTE: 2006.
TIPO DE ASIGNATURA: Teórico-práctica MODALIDAD: Escolarizada TIEMPOS ASIGNADOS HORAS/SEMANA/TEORÍA: 3.0 HORAS/SEMANA/PRÁCTICA: 1.5 H0RAS/SEMESTRE/TEORÍA: 54 HORAS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 27 HORAS/TOTALES: 81
PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: Academias de Electrónica de ICE-ESIME
Culhuacan y Zacatenco.
REVISADO POR: Subdirecciones Académicas de
ESIME Culhuacan y Zacatenco.
APROBADO POR: C.T.C.E. de la ESIME
Culhuacan y Zacatenco.
Ing. Ernesto Mercado Escutia.
M. en C. Jesús Reyes García.
AUTORIZADO POR:
Comisión de Planes y Programas de Estudio del Consejo General Consultivo del IPN
FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA
Los transmisores de RF y microondas, se aplican en las comunicaciones, telefonía celular, telemetría, control a distancia, sistemas GPS, televisoras, radiodifusoras por vía satélite entre otras, es una de las aplicaciones de la electrónica que trasciende en las comunicaciones de las personas y los pueblos del mundo.
Este curso tiene como objetivo el análisis, diseño, construcción y medición de circuitos de RF y microondas aplicados a la transmisión, ya que estos conocimientos adquiridos, permitirán al alumno conocer la forma como se procesa la señal para la formación de un transmisor, y además esto le servirá para que pueda abordar temas avanzados en el área de las comunicaciones.
Los antecedentes de esta asignatura son: Dispositivos, Electrónica Lineal, por otra parte la materia de Ondas Electromagnéticas Guiadas, Comunicaciones Analógicas y Comunicaciones digitales.
OBJETIVO DE LA ASIGNATURA
El alumno diseñará transmisores de radio frecuencia (RF) y microondas así como los circuitos de las etapas que los componen: osciladores, moduladores, amplificadores, redes de acoplamiento aplicando elementos discretos y circuitos integrados.
No. UNIDAD: I NOMBRE: Introducción.
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno explicará la radiación electromagnética, así como la aplicación de los dispositivos semiconductores utilizados para RF y Microondas.
No. TEMA T E M A S HORAS CLAVE BIBLIOGRÁFICA T P EC 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
Propagación de las ondas radioeléctricas. Tipos de emisión y su nomenclatura. Asignación de bandas de frecuencia internacional.
Tecnología de dispositivos semiconductores para RF y Microondas.
Introducción a los sistemas para RF y microondas. Subtotal: 1.0 0.5 1.0 0.5 0.5 3.5 4.0 4.0 2B ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Formación de equipos de trabajo, búsqueda de información en diferentes medios: boletines de la Secretaría de Comunicaciones, legislaciones, normatividad, Internet. Sesiones de discusión para identificar los sistemas de transmisión para distintos servicios: TV, radio AM y FM, telefonía celular, sistemas satelitales, aviación, policía, sistemas privados. Inicio de un trabajo, que se presentará al final del curso, sobre el diseño y construcción de un transmisor experimental. Exposición de temas por equipos de alumnos, elaboración de informes y resúmenes por escrito.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
El primer examen ordinario abarcará las unidades I, II y III, contara el 40%. Las prácticas de laboratorio de las unidades II y III contarán el 30%.
No. UNIDAD: II NOMBRE: Técnicas de Modulación Analógica y Digital.
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno explicará los tipos de modulación usados en transmisión, tanto analógica como digital.
No. TEMA T E M A S HORAS CLAVE BIBLIOGRÁFICA T P EC 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3
Tipos de modulación analógica. Modulación en amplitud (AM).
Modulación Angular: Frecuencia (FM) y Fase (PM).
Tipos de modulación analógica por pulsos. Modulación de amplitud de pulsos.
Modulación de anchura de pulsos. Modulación de posición.
Tipos de modulación digital.
Modulación binaria de amplitud (ASK). Modulación binaria de frecuencia (FSK). Modulación binaria de fase (PSK).
Modulación por codificación de pulsos (PCM). Tipos de modulación por software.
Modulación por lenguaje de descripción hardware (VHDL).
Moduladores utilizando la plataforma FPGA. Diseño y síntesis de moduladores.
Subtotal: 1.5 1.5 3.0 4.0 10.0 8.5 8.5 6.0 6.0 4C ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Formación de equipos de trabajo, búsqueda de información en: manuales, diagramas, revistas técnicas y científicas, Internet, sobre la utilización de los tipos de modulación .Cálculo y construcción de circuitos moduladores, realización de pruebas en laboratorio. Sesiones de discusión sobre la diferencia entre los tipos de modulación. Diseño y construcción del circuito modulador que se aplicará en el trabajo final. Elaboración de informes y resúmenes por escrito.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
El primer examen ordinario abarcará las unidades I, II y III, contara el 40%. Las prácticas de laboratorio de las unidades II y III contarán el 30%.
No. UNIDAD: III NOMBRE: Osciladores para Radio Frecuencia y Microondas.
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno diseñará los diferentes tipos de osciladores para aplicación en transmisores.
No. TEMA T E M A S HORAS CLAVE BIBLIOGRÁFICA T P EC 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6 3.1.7 3.2 3.3 3.3.1 Tipos de osciladores. Oscilador Colpitts. Oscilador Hartley. Oscilador Clapp. Oscilador de Cristal.
Oscilador controlado por voltaje (VCO). Comparador de fase (PLL).
Sintetizador de frecuencia.
Análisis y diseño de osciladores de RF. Osciladores de microondas de baja potencia. Análisis lineal. Subtotal: 6.0 1.5 1.0 8.5 2.5 2.5 2.0 2.0 3C, 4C ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Formación de equipos de trabajo, búsqueda de información en: manuales técnicos, diagramas, Internet, sobre la diferencia entre los tipos de osciladores. Cálculo y construcción de circuitos osciladores, realización de pruebas en laboratorio. Sesiones de discusión sobre las aplicaciones de los tipos de osciladores. Diseño y construcción del oscilador que se aplicará en el trabajo final. Elaboración de informes y resúmenes por escrito.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
El primer examen ordinario abarcará las unidades I, II y III, contara el 40%. Las prácticas de laboratorio de las unidades II y III contarán el 30%.
No. UNIDAD IV NOMBRE: Amplificadores para Radio Frecuencia y Microondas.
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno diseñará amplificadores de RF y microondas para baja potencia utilizando los parámetros de admitancia “y” y de dispersión “S” y explicará los criterios de estabilización.
No. TEMA T E M A S HORAS CLAVE BIBLIOGRÁFICA T P EC 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9
Tipos de amplificadores de RF y Microondas.
Redes de polarización.
Clases de operación: A, B, AB, C.
Parámetros de admitancia ys.
Parámetros de dispersión S.
Diseño de un amplificador en clase B.
Diseño de un amplificador en clase C.
Análisis de estabilidad en ganancia. Neutralización. Subtotal: 2.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 10.0 6.5 6.5 4.0 4.0 3C ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Formación de equipos de trabajo, búsqueda de información en: diagramas, manuales técnicos, biblioteca, revistas técnicas y científicas, Internet, sobre los amplificadores y la utilización de nuevos dispositivos en su diseño. Cálculo y construcción de circuitos amplificadores, realización de pruebas en laboratorio. Diseño y construcción de las etapas amplificadoras que se aplicarán en el trabajo final. Sesiones de discusión sobre los tipos de amplificadores y su aplicación, elaboración de informes y resúmenes por escrito.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
El segundo examen ordinario abarcará las unidades IV y V, contara el 40%. Las prácticas de laboratorio de las unidades II y III contarán el 20%.
No. UNIDAD: V NOMBRE: Redes de Acoplamiento.
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno diseñará y construirá redes de acoplamiento utilizadas en los amplificadores de RF y Microondas.
No. TEMA T E M A S HORAS CLAVE BIBLIOGRÁFICA T P EC 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.5.1 5.5.2
Líneas de transmisión sintonizadas. Métodos gráficos: Carta de Smith. Tipos de acopladores: π, L, T.
Acopladores balanceados y desbalanceados. Diseño de acopladores.
Acopladores con elementos LC. Acopladores con microcinta.
Subtotal: 1.5 1.5 1.5 1.5 3.5 9.0 4.5 4.5 3.0 3.0 3C ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Formación de equipos de trabajo, búsqueda de información en: diagramas, manuales técnicos, biblioteca, revistas técnicas y científicas, Internet, sobre líneas de transmisión y sus acoplamientos con circuitos de entrada y salida. Cálculo y construcción de acoplamientos activos y pasivos, realización de pruebas en laboratorio. Diseño y construcción de las etapas de acoplamientos que se aplicarán en el trabajo final. Sesiones de discusión sobre líneas de transmisión, acopladores y sus aplicaciones. Elaboración de informes y resúmenes por escrito.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
El segundo examen ordinario abarcará las unidades IV y V, contara el 40%. Las prácticas de laboratorio de las unidades II y III contarán el 20%.
No. UNIDAD: VI NOMBRE: Sistemas de Transmisión.
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno explicará las aplicaciones de módulos de RF y microondas para transmisores comerciales. No. TEMA T E M A S HORAS CLAVE BIBLIOGRÁFICA T P EC 6.1 6.1.1 6.2 6.3
Utilización de módulos de RF y microondas Transmisión de datos.
Modulo TX con microcontrolador. Módulo con plataforma FPGA – ASIC.
Subtotal: 3.0 6.0 13.0 5.0 5.0 3.0 3.0 4C ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Formación de equipos de trabajo, búsqueda de información en: revistas científicas, manuales técnicos, Internet, sobre las nuevas tecnologías en la construcción de módulos para transmisión de microondas. Cálculo y
construcción de la etapa de salida de un transmisor, realización de pruebas en laboratorio. Sesiones de discusión sobre las transmisiones digitales. Diseño y construcción de la etapa de salida que se aplicará en el trabajo final. Elaboración de informes y resúmenes por escrito. Presentación del trabajo final.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
El tercer examen ordinario abarcará la unidad VI, contara el 10%. Las prácticas de laboratorio de la unidad y las tareas contarán el 10%. La presentación del trabajo final contará el 80%.
ASIGNATURA: Transmisores CLAVE: CLA 048 HOJA: 9 DE 10
RELACIÓN DE PRÁCTICAS
PRACT. No.
NOMBRE DE LA PRACTICA UNIDAD DURACIÓN LUGAR DE REALIZACIÓN
1 2 3 4 5 6 Diseño y síntesis de un
modulador utilizando un modulo FPGA. Diseño y construcción de un oscilador de RF. Amplificador de RF en clase de operación “C” Obtención de parámetros ys y S, utilizando un analizador de redes Diseño y construcción de un amplificador de RF con acoplamiento de microcinta Diseño de un transmisor de RF
de baja potencia, para
transmisión de datos. Subtotal: II III IV IV V VI 8.5 2.5 5.0 1.5 4.5 5.0 27
Estas prácticas se realizarán en los laboratorios de la Academia de Electrónica.
PERÍODO UNIDAD PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 1 2 3 I, II y III IV, V VI
El primer examen ordinario abarcará las unidades I, II y III, contara el 40%. Las prácticas de laboratorio de las unidades II y III contarán el 30%.
El avance del trabajo final, tareas y participaciones en clase contarán el 30%. El segundo examen ordinario abarcará las unidades IV y V, contara el 40%. Las prácticas de laboratorio de las unidades II y III contarán el 20%.
El avance del trabajo final, tareas y participaciones en clase contarán el 40%. El tercer examen ordinario abarcará la unidad VI, contara el 10%.
Las prácticas de laboratorio de la unidad y las tareas contarán el 10%. La presentación del trabajo final contará el 80%.
CLAVE B C BIBLIOGRAFÍA 1 2 3 4 X X X X
Chilling and Belove. Circuitos Electrónicos Discretos e Integrados. Mc. Graw Hill. México 1988. Páginas: 250- 420.
Pozar David M. Microwave Engeineering, John Wiley & Sons. USA 1988. Páginas: 600- 648, 655- 694.
Ralph S. Carson. High - Frequency Amplifiers. USA 1982. Páginas 10-25, 35- 60, 99- 108.
Wayne Tomasi. Electronic Comunications Systems. Prentice Hall. México 1988. Páginas: 320- 560.
1. DATOS GENERALES
ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica SEMESTRE: Octavo
ÁREA: BÁSICAS C. INGENIERÍA D. INGENIERÍA C.S.H.
ACADEMIA: Electrónica. ASIGNATURA: Transmisores
ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: Licenciatura en Comunicaciones y Electrónica
Ingeniería Electrónica, o equivalente
2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA:
El alumno diseñará transmisores de radio frecuencia (RF) y Microondas así como los circuitos de las etapas que los componen: osciladores, moduladores, amplificadores, redes de acoplamiento aplicando elementos discretos y circuitos integrados.
3. PERFIL DOCENTE:
CONOCIMIENTOS EXPERIENCIA
PROFESIONAL HABILIDADES ACTITUDES
Análisis y diseño de circuitos de RF y sistemas de Microondas, parámetros en transmisión. En la docencia. En el análisis y diseño de circuitos de RF y sistemas de Microondas. En el uso y utilización de equipo de laboratorio de electrónica para altas frecuencias
En el manejo de equipo de laboratorio.
En la correcta
interpretación y uso de los manuales de información sobre los dispositivos electrónicos.
Para comunicar y transmitir ideas en forma oral y escrita.
Capacidad de Análisis y Síntesis.
Lograr motivar al alumno. En el uso y preparación de materiales didácticos.
Tener vocación por la docencia.
Honestidad.
Ejercicio de la crítica fundamentada.
Respeto (buena relación maestro-alumno) a la diversidad. Tolerancia Ética. Responsabilidad científica. Espíritu de colaboración. Superación docente y profesional. Buena presencia. Compromiso social.
ELABORÓ REVISÓ AUTORIZÓ
Ing. Juan Manuel Morelos Castro Ing. Rubén Juárez Barrientos Ing. Ernesto Mercado Escutia Ing. Miguel Arizmendi Herrera Ing. Guillermo Santillán Guevara M. en C. Jesús Reyes García
PRESIDENTES DE ACADEMIA SUBDIRECTORES ACADÉMICOS DIRECTORES DE LOS PLANTELES
