Guía docente de Electrónica de Microondas (Especialidad Sistemas Electrónicos) (221113H)

Tener cursados los módulos de Formación Básica y Común a la Rama de Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicación. Específicamente, tener cursadas las asignaturas:

• Análisis de Circuitos
• Componentes y Circuitos Electrónicos

Tener conocimientos adecuados sobre:

• Variable Compleja
• Campos Electromagnéticos

Líneas de transmisión y guías de ondas. Dispositivos de microondas. Análisis y caracterización de circuitos pasivos y activos de microondas.

• Saber diseñar guías de ondas para la propagación óptima de señales de microondas.
• Conocer algunas técnicas de adaptación de impedancias basadas en componentes discretos y líneas de transmisión.
• Conocer métodos de caracterización de redes de dos o más puertos mediante parámetros S.
• Comprender las técnicas de diseño de amplificadores de microondas monoetapa.
• Manejar instrumentación de medida para alta frecuencia: Analizador de espectros, generador de alta frecuencia, analizador vectorial de redes, etc.
• Conocer el funcionamiento y las limitaciones de los dispositivos electrónicos de radiofrecuencia y microondas.

Introducción.

1. Concepto de microondas
2. Complicaciones asociadas al incremento de frecuencia
3. Aplicaciones

Guías de ondas. Teoría modal.

1. Recordatorio: Electromagnetismo y ondas
2. Guías de ondas: teoría modal
3. Guías rectangulares
4. Líneas planares: tecnología microstrip

Líneas de transmisión

1. Ecuaciones del telegrafista
2. Líneas de transmisión sin pérdidas
3. Carta de Smith
4. Desadaptación del generador
5. Líneas con pérdidas

Caracterización de redes de RF y microondas

1. Definición de puerto
2. Monopuertos: ondas de potencia
3. Parámetros de scattering: definición y propiedades
4. Parámetros de transmisión
5. Caracterización en el laboratorio: VNA

Introducción al diseño de redes de adaptación

1. Concepto de adaptación de impedancia
2. Adaptación con elementos discretos
3. Adaptación con stub y línea
4. Transformador lambda/4 y análisis en frecuencia
5. Síntesis de impedancias
6. Otras técnicas de adaptación

Análisis y diseño de amplificadores de microondas

1. Introducción
2. Concepto de ganancia
3. Análisis de la estabilidad
4. Diseño para ganancia
5. Diseño para bajo nivel de ruido

Seminarios/Talleres

1. Equipos del laboratorio de muy alta frecuencia. Introducción al analizador de redes vectorial (VNA).
2. Simuladores de circuitos de microondas: Advanced Design System (ADS), Quite Universal Circuit Simulator (QUCS).

Prácticas de Laboratorio y de Simulación

1. Simulación de componentes pasivos de microondas: adaptación de impedancias.
2. Diseño de filtros de microondas mediante líneas de transmisión.
3. Caracterización de redes pasivas de microondas mediante VNA.
4. Analizador de espectros. Introducción a las técnicas de calibración.

1. D. Pozar, Microwave Engineering, 3rd ed., Wiley, 2005. (Líneas de transmisión, parámetros S, adaptación)
2. G. González, Microwave Transistor Amplifiers: Analysis and Design, 2/E, Prentice Hall, 1997. (Amplificadores)
3. R. E. Collin, Foundations of Microwave Engineering, 2nd ed., Wiley, 2000. (Amplificadores, parámetros S, guías)
4. P. A. Rizzi, Microwave Engineering: Passive Circuits, Prentice Hall, 1988. (Adaptación, parámetros S)

1. M. W. Medley, Jr. And M. W. Medley, Microwave and RF circuits: Análisis, Síntesis and Design, Artech House, 1993.
2. D. Pozar, Microwave and RF Wireless Systems, Wiley, 2000.
3. I. Bahl, P. Bhartia, Microwave solid-state circuit design, 2nd ed., Wiley, 2003.

Web de la revista Microwave Journal, de carácter mixto técnico / investigador, con material práctico de interés para los estudiantes.

• MD01. Lección magistral 
• MD02. Actividades prácticas 
• MD03. Seminarios 
• MD04. Actividades no presenciales 
• MD05. Tutorías académicas 

Con objeto de evaluar la adquisición de los contenidos y competencias a desarrollar en la materia, se utilizará un sistema de evaluación diversificado, seleccionando las técnicas de evaluación más adecuadas en cada momento, que permita poner de manifiesto los diferentes conocimientos y capacidades adquiridos por el alumnado al cursar la asignatura. Se considerarán las siguientes evaluativas, con su correspondiente valoración:

• Para la parte teórica se realizará un examen final. Se considerarán también sesiones de evaluación específicas parciales. La ponderación de este bloque será del 60 %.
• Para la parte práctica se evaluará el trabajo de laboratorio y el desarrollo de proyectos (individuales o en grupo), y se valorarán las entregas de los informes/memorias realizados por cada estudiante, las entrevistas personales y las sesiones de evaluación. La ponderación de este bloque será del 25 %.
• El trabajo autónomo se evaluará teniendo en cuenta los problemas propuestos que hayan sido resueltos, entregados o resueltos en público por cada estudiante, las entrevistas efectuadas durante el curso y la presentación oral de los trabajos desarrollados. La ponderación de este bloque será del 15 %.
• La calificación global corresponderá a la puntuación ponderada de los diferentes aspectos y actividades que integran el sistema de evaluación. Así, el resultado de la evaluación será una calificación numérica obtenida mediante la suma ponderada de las calificaciones correspondientes a una parte teórica, una parte práctica y una parte relacionada con el trabajo autónomo, los seminarios impartidos y el aprendizaje basado en proyectos.
• No obstante, se exigirá una calificación mínima de 4.5 puntos sobre 10 en el examen teórico para aprobar la asignatura.

En la convocatoria extraordinaria, aquellos estudiantes que hayan renunciado a seguir la asignatura mediante el procedimiento de Evaluación Continua, serán evaluados de acuerdo con el procedimiento descrito en la sección de “Evaluación Única Final”.

• Prueba 1: Examen incluyendo cuestiones teóricas y resolución de problemas. Puntuación: 75% calificación final.
• Prueba 2: Evaluación de conocimientos prácticos sobre caracterización de redes de microondas y simulación de sistemas de microondas. Puntuación: 25 % calificación final.

QUCS (Quasi-Universal Circuit Simulator): https://qucs.sourceforge.net/