PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Antenas"

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Grupo: Grupo 1 (Intensif. Señales y Comunicación)(882046)

ASIGNATURA:

"Antenas"

DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO

Titulación:

Asignatura: Código:

Curso:

Año del plan de estudio:

Tipo: Ciclo: Período de impartición: Departamento: Créditos: Dirección postal: Centro: Dirección electrónica: 0º Segundo Cuatrimestre

INGENIERO DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 98)

Antenas

E.T.S. de Ingeniería

4.5 1998

Sin curso específico Optativa

850064

Grupo 1 (Intensif. Señales y Comunicación) (1) Grupo:

Horas: Área:

45

PROFESORADO

REINA TOSINA, LUIS JAVIER (COORDINADOR/A) 1

Titulacion: INGENIERO DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 98)

Curso: 2013 - 2014

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OBJETIVOS Y COMPETENCIAS

Competencias transversales/genéricas

Objetivos docentes específicos

El objetivo fundamental de la asignatura consiste en dotar al alumnado de una sólida formación en las principales tecnologías de sistemas radiantes, proporcionando la base necesaria para asimilar los métodos de análisis y síntesis de antenas más extendidos, y ampliando los conocimientos sobre las antenas adquiridos en la asignatura Radiación y Radiocomunicación (4º curso). De forma más específica, se persiguen los siguientes objetivos particulares:

- Conocer los principales tipos de antenas, sus características y limitaciones.

- Ofrecer una visión unificada para el estudio de los fenómenos de radiación electromagnética.

- Presentar el principio de equivalencia electromagnética como aproximación al análisis de campos radiados por fuentes equivalentes y antenas de apertura.

- Describir los principales parámetros de una antena, dedicando una atención especial a la impedancia de entrada. - Presentar las técnicas más comunes para la síntesis de agrupaciones de antenas.

- Introducir algunos métodos numéricos ampliamente utilizados en el análisis electromagnético.

Competencias

Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar Conocimientos generales básicos

Solidez en los conocimientos básicos de la profesión Comunicación oral en la lengua nativa

Comunicación escrita en la lengua nativa

Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes Resolución de problemas

Trabajo en equipo

Habilidades en las relaciones interpersonales Habilidades para trabajar en grupo

Capacidad para aplicar la teoría a la práctica Habilidades de investigación

Capacidad de aprender

Habilidad para trabajar de forma autónoma Competencias específicas

COMPETENCIAS COGNITIVAS

1. Conocer los diferentes tipos de antenas que se utilizan como sistemas radiantes, y sus principales características. 2. Conocer las formulaciones más generales para el análisis de problemas de radiación electromagnética.

3. Entender el concepto de impedancia de antena y sus implicaciones.

4. Conocer las técnicas más extendidas para la síntesis de agrupaciones de antenas. 5. Introducir algunos métodos numéricos para la resolución de problemas de antenas. COMPETENCIAS PROCEDIMENTALES/INSTRUMENTALES

1. Analizar el campo radiado por antenas lineales de geometrías simples.

2. Analizar el campo radiado por antenas de apertura de geometrías simples mediante la aplicación del Principio de Equivalencia Electromagnética.

3. Calcular la impedancia de entrada de antenas cilíndricas mediante métodos numéricos. 4. Analizar sistemas de antenas acopladas mediante el cálculo de impedancias mutuas. 5. Utilizar herramientas de diseño y simulación de antenas.

6. Interpretar correctamente la documentación técnica proporcionada por los fabricantes de antenas. 7. Buscar, interpretar, seleccionar y generar información técnica.

8. Desarrollar recursos propios de autoaprendizaje.

9. Redactar informes convincentes sobre trabajos realizados, utilizando los lenguajes propios de la ingeniería. COMPETENCIAS ACTITUDINALES

1. Capacidad de abstracción.

2. Desarrollar destreza analítica, creatividad y razonamiento crítico. 3. Afrontar situaciones desconocidas y temas nuevos.

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CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA

1. Introducción

2. Radiación electromagnética

3. Antenas cilíndricas. Impedancia de antena 4. Agrupaciones de antenas: análisis y síntesis 5. Antenas prácticas

Unidad 1:Introducción 1.1Presentación

1.2Fundamento de la radiación 1.3Tipos de antenas

1.4Parámetros característicos de una antena 1.5Antenas elementales

Unidad 2:Radiación electromagnética 2.1Ecuaciones para los potenciales 2.2Función de Green

2.3Solución de Stratton-Chu:

2.3.1Valores del campo en las regiones excluidas

2.4Antenas de fuentes reales (tipo I). Potenciales retardados: 2.4.1Aproximación para grandes distancias

2.4.2Regiones de Fraunhofer y Fresnel 2.5Antenas de fuentes equivalentes (tipo II): 2.5.1Ecuaciones de Maxwell con fuentes magnéticas 2.5.2Principio de equivalencia electromagnética 2.5.3Campos radiados por fuentes equivalentes 2.5.4Principio de equivalencia de Schelkunoff 2.6Significado de los vectores radiación

Unidad 3:Antenas cilíndricas. Impedancia de antena 3.1Características básicas de las antenas cilíndricas 3.2Antenas dipolares:

3.2.1Campo próximo de un dipolo

3.3Distribución de corrientes en antenas dipolares. Ecuaciones integrales: 3.3.1Ecuación integral de Pocklington

3.3.2Modelado de la fuente 3.3.3Ecuación de Hallén

3.3.4Aplicación del método de los momentos a la Ecuación de Hallén 3.4Impedancia de antena:

3.4.1Pérdidas óhmicas

3.4.2Cálculo de Zin mediante una línea de transmisión bicónica 3.4.3Adaptación

3.4.4Método de la fuerza electromotriz inducida:

3.4.4.1Teorema de Reacción. Igualdad de impedancias mutuas 3.4.4.2Impedancia de entrada. Impedancia mutua

3.5Antenas cargadas

3.6Alimentación de antenas cilíndricas: 3.6.1Simetrizadores y transformadores Unidad 4:Agrupaciones de antenas 4.1Campos radiados por agrupaciones 4.2Propiedades del factor de agrupación: 4.2.1Representación de Schelkunoff 4.3Arrays lineales uniformes 4.4Otras distribuciones de corrientes 4.5Síntesis de agrupaciones: 4.5.1Síntesis de Fourier

4.5.2Método de Dolph-Chebyshev 4.5.3Arrays superdirectivos Unidad 5:Antenas prácticas 5.1Antenas de apertura

5.2Bocinas rectangulares y cónicas 5.3Análisis de reflectores simples 5.4Ranuras y antenas impresas

5.5Antenas independientes de la frecuencia 5.6Medida de antenas

Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso)

Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos

ACTIVIDADES FORMATIVAS

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Horas presenciales: Horas no presenciales:

Competencias que desarrolla:

Metodología de enseñanza-aprendizaje: 21.5

25.5

- Conocimientos generales básicos

- Solidez en los conocimientos básicos de la profesión

- Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes - Capacidad de aprender

Al inicio de cada bloque temático, se facilitará al alumnado un amplio material de apoyo a la docencia, que incluirá los contenidos mínimos para el seguimiento de las clases y boletines de problemas con ejercicios relacionados con la materia correspondiente. Los primeros bloques temáticos (1-4) se impartirán a través de sesiones académicas teóricas, con exposición en pizarra por el profesor de los contenidos fundamentales y con ayuda de técnicas multimedia donde proceda.

Clases teóricas

10.0

- Capacidad de análisis y síntesis - Capacidad de organizar y planificar

- Solidez en los conocimientos básicos de la profesión - Resolución de problemas

- Capacidad para aplicar la teoría a la práctica - Capacidad de aprender

- Habilidad para trabajar de forma autónoma

Los créditos prácticos se distribuyen en clases de problemas y prácticas de laboratorio, que tratarán sobre la profundización de determinados aspectos comentados en la teoría.

Clases prácticas

2.0

- Capacidad de organizar y planificar

- Solidez en los conocimientos básicos de la profesión - Comunicación escrita en la lengua nativa

- Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes - Resolución de problemas

- Trabajo en equipo

- Habilidades en las relaciones interpersonales - Habilidades para trabajar en grupo

- Capacidad para aplicar la teoría a la práctica - Habilidad para trabajar de forma autónoma

Se realizarán tres prácticas que tratarán sobre los temas: (1) Herramientas de CAD para antenas; (2) Impedancia de antena; y (3) Medida de antenas

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7.5

- Capacidad de análisis y síntesis - Capacidad de organizar y planificar - Comunicación escrita en la lengua nativa

- Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes - Trabajo en equipo

- Habilidades para trabajar en grupo - Habilidades de investigación

El último bloque temático del programa (5), orientado al estudio particular de distintos tipos de antenas, será desarrollado por los alumnos a través de un trabajo de curso que se realizará en grupos reducidos.

Trabajo de investigación

0.0

- Capacidad de organizar y planificar - Comunicación oral en la lengua nativa

- Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes - Habilidades en las relaciones interpersonales

- Habilidades de investigación Seguimiento de trabajos

Tutorías colectivas de contenido programado

0.0

- Capacidad de análisis y síntesis - Capacidad de organizar y planificar - Comunicación oral en la lengua nativa - Comunicación escrita en la lengua nativa - Habilidades en las relaciones interpersonales

Al finalizar la asignatura, cada grupo presentará su trabajo oralmente al resto de alumnos en una sesión de exposición y debate.

Presentación de trabajos, exposición y debate

3.0 0.0

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Horas presenciales: Horas no presenciales: 22.5

Horas estudio del alumno (*)

BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS DOCENTES Bibliografía general

Antenas

Cardama Aznar, Ángel; Jofre Roca, Lluis; Rius Casals, Juan M.; Romeu Robert, Jordi; Blanch Boris, Sebastián; Ferrando Bataller, Miguel

2a ed.

2002

Autores: Edición:

Publicación: ISBN: 84-8301-625-7

Antenna Theory and Design

Elliott, Robert S. Revised ed

cop. 2003.

Publicación: ISBN: 0471449962

Antenna Theory: Analysis and Design

Balanis, Constantine A. 3rd ed. 2005

Publicación: ISBN: 047166782X

Antennas for all applications

Kraus, John Daniel; Marhefka, Ronald J.

3rd ed. 2002 Autores: Edición: Publicación: ISBN: 0071122400 Bibliografía específica Electromagnetics

Rothwell, Edward J.; Cloud, Michael J. 2nd ed. cop. 2009

Publicación: ISBN: 978-1-4200-6447-6

Advanced Engineering Electromagnetics

Balanis, Constantine A. 1989

Antenna Theory and Design

Stutzman, Warren L.; Thiele, Gary A. 2nd ed. 1998

Antennas and Radiowave Propagation

Collin, Robert E. ed. inter.

1985

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O r f a n i d i s , S o f o c l e s J . , " E l e c t r o m a g n e t i c W a v e s a n d A n t e n n a s , " E C E D e p a r t m e n t , R u t g e r s U n i v e r s i t y , h t t p : / / w w w . e c e . r u t g e r s . e d u / ~ o r f a n i d i / e w a / ( ú l t i m o a c c e s o : S e p t i e m b r e d e 2 0 1 1 )

Otros recursos docentes

Microstrip Antenna Design Handbook

Garg, Ramesh; Bhartia, Prakash; Bahl, Inder; Ittipiboon, Apisak

2001

Analytical and Computational Methods in Electromagnetics

Garsh, Ramesh 2008

Publicación: ISBN: 978-1-59693-385-9

SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN

Sistema de evaluación

Examen escrito

Examen escrito, de contenido fundamentalmente práctico (resolución de ejercicios) en el que se podrán incluir algunas cuestiones de carácter más teórico referidas a conceptos básicos.

Preparación y exposición de trabajos

Se propondrá al alumnado la realización de un trabajo monográfico con enfoque integrador de los temas tratados en la materia u otros que pudieran estar relacionados con ella. Este trabajo se realizará en grupos reducidos, y deberá exponerse al resto de la clase.

Problemas resueltos y prácticas de laboratorio

Se solicitará la entrega de una pequeña memoria correspondiente a cada una de las prácticas realizadas, o de los ejercicios que se propongan.

Asistencia a clase y actividades

Se realizará un seguimiento de la asistencia a las clases teóricas y prácticas, así como a cualquier actividad programada. Se valorará el grado de implicación del alumno, así como el interés que muestre.

Cada uno de los sistemas de evaluación propuestos se valorará sobre una escala de 0 a 10 puntos. La ponderación relativa a cada una de las técnicas de evaluación será la siguiente:

- Examen escrito: 60 %

- Elaboración y exposición de trabajos: 20 %

- Prácticas de laboratorio y ejercicios propuestos: 15 % - Asistencia a clases y actividades: 5 %

Se considerará que un alumno ha superado la asignatura cuando la calificación que obtiene en el sistema de evaluación elegido sea igual o superior a 5 puntos.

Criterios de calificación

CALENDARIO DE EXÁMENES CENTRO: E.T.S. de Ingeniería

11/6/2014 0:0

Por determinar

Fecha: Hora:

Aula:

1 ª Convocatoria

CENTRO: E.T.S. de Ingeniería

1/9/2014 0:0

Fecha: Hora:

(8)

CENTRO: E.T.S. de Ingeniería 21/11/2013 0:0 Por determinar Fecha: Hora: Aula: 3 ª Convocatoria

Anotaciones relativas al calendario de exámenes

Las fechas indicadas tienen carácter provisional y se corresponden con el calendario de exámenes elaborado por el Coordinador de Actividades docentes para el presente curso académico y pendiente de aprobación por la Junta de Escuela a fecha de cierre del presente proyecto docente. No obstante, se recomienda su consulta en la página web de la Escuela en previsión de posibles incidencias. En el caso de que se produzcan cambios, estos serán notificados también en el tablón del Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones.

TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN

LUIS JAVIER REINA TOSINA

Presidente:

Vocal: MARIA JOSE MADERO AYORA

RAFAEL BOLOIX TORTOSA

Secretario:

Primer suplente: FRANCISCO JAVIER PAYAN SOMET SERGIO ANTONIO CRUCES ALVAREZ

Segundo suplente:

JUAN JOSE MURILLO FUENTES

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ANEXO 1:

HORARIOS DE LOS GRUPOS NO PRINCIPALES DE LA ASIGNATURA Y DEL GRUPO DEL PROYECTO

GRUPO: Grupo 1 (Intensif. SeÃ±ales y ComunicaciÃ³n) (882046)

Calendario del grupo

CLASES DEL PROFESOR: REINA TOSINA, LUIS JAVIER

HORARIO SIN ESPECIFICAR

GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE ANTENAS (883690)

Calendario del grupo

CLASES DEL PROFESOR: REINA TOSINA, LUIS JAVIER