Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2011/2012
Graduado o Graduada en Ingeniería en Tecnologías de Telecomunicación por la Universidad Pública de Navarra
Código: 243303 Asignatura: PROPAGACIÓN Y TRANSMISIÓN DE ONDAS
Créditos: 6 Tipo: Obligatoria Curso: 2 Periodo: 1º S
Departamento: Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Profesorado:
ARANA BURGUI, MIGUEL   [Tutorías ] SOROLLA AYZA, MARIO   [Tutorías ]
LOPETEGUI BEREGAÑA, JOSÉ MARÍA   [Tutorías ] BERUETE DIAZ, MIGUEL   [Tutorías ]
ARREGUI PADILLA, IVAN   [Tutorías ]

Partes de este texto:

 

Descripción/Contenidos

El objetivo de esta asignatura es proporcionar a los estudiantes una visión panorámica de la propagación y radiación de ondas electromagnéticas y acústicas en medios guiados y no guiados, dando algunas directrices al respecto de sus diferentes tipos de emisores y receptores.
Se pretende dar una visión básica y general del fenómeno de radiación electromagnética, definiendo por una parte los parámetros básicos que se utilizan para especificar dicha radiación y presentando por otra los tipos de antenas más comúnmente utilizados. Se introducen también los modelos físicos de propagación de las ondas electromagnéticas en los distintos entornos en que tiene lugar la comunicación por ondas de radio. Además, se definirán los modelos de líneas de transmisión y guías de onda que son de tanta importancia para la transmisión de información. Se definirá la ecuación de transmisión que permita al estudiante ser capaz de calcular un balance de potencias de un enlace de comunicaciones entre dos puntos.
Por último, se definirán los conceptos básicos de emisores y receptores de audio, así como sus propiedades y características fundamentales.
 
De forma muy esquemática se podrían apuntar los siguientes contenidos:
 
• Definición de líneas de transmisión y guía de ondas; sus parámetros fundamentales y su significado físico. 
• Fundamentos básicos de la radiación electromagnética y acústica.
• Parámetros fundamentales de antenas: propiedades, características, valores típicos, prestaciones, etc.
• Propagación electromagnética: tipos de propagación: reflexión, refracción, difracción; características fundamentales y efectos atmosféricos.
• Diseño de enlaces sencillos de comunicaciones entre dos puntos.
• Conceptos básicos de emisores y receptores acústicos. Propiedades fundamentales y características típicas.

 

 

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Descriptores

Ondas electromagnéticas y acústicas. Transmisión de ondas guiada y no guiada. Emisión y recepción de ondas.

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Competencias genéricas

Las competencias genéricas que un alumno debería adquirir en esta asignatura son:

G.2. Trabajo en equipo
G.3. Aprendizaje autónomo
G.4. Eficiencia en la comunicación oral y escrita
G.5. Eficiencia en el manejo de recursos de información
G.7. Capacidad para concebir, diseñar, implementar y operar sistemas y servicios en el ámbito de las TIC

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Competencias específicas

Las competencias específicas que un alumno debería adquirir en esta asignatura son:

2.8. Capacidad para comprender los mecanismos de propagación y transmisión de ondas electromagnéticas y acústicas, y sus correspondientes dispositivos emisores y receptores.

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Metodología



Metodología - Actividad Horas Presenciales Horas no Presenciales
A-1 Clases teóricas 45  
A-2 Prácticas 15 12
A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos 2  
A-4 Elaboración de trabajo   14
A-5 Lecturas de material   8
A-6 Estudio individual    45
A-7 Exámenes, pruebas de evaluación 4 4 
A-8 Tutorías individuales   1 
...    
Total 66 84

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Idiomas

El idioma de impartición de las clases será el castellano. Los idiomas de la documentación y bibliografía serán castellano e inglés.

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Evaluación

Aspecto

Criterios

Instrumento de Evaluación

Peso Aprox.(%)

Competencias G.3., G.7., 2.8.

Realización correcta de los ejercicios y de las cuestiones teóricas

Pruebas de respuesta larga

80

Competencias G.2., G.4., G.7., 2.8.

 

 

Realización correcta de problemas o casos prácticos en laboratorio por grupos de trabajo. Entrega de las memorias en los plazos y formatos acordados.

Trabajos e informes

 

Pruebas e informes de trabajo experimental

20

 

La nota final de la asignatura se obtiene aplicando la siguiente ponderación:

20% : Prácticas

32% : Examen parcial de teoría y problemas

48% : Examen final de teoría y problemas

Para poder sumar la nota de prácticas se exige alcanzar entre el examen parcial y el examen final una nota de al menos el 40% (dado que ambos exámenes suman el 80%, este requisito es equivalente a exigir que la media ponderada de ambos exámenes sea de aprobado).

La evaluación de recuperación se realizará mediante un nuevo examen de teoría y problemas que permitirá recuperar el 80% de la nota de la asignatura (el 20% correspondiente a prácticas no es recuperable y mantendrá la calificación ya obtenida).

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Temario

Parte A: Ondas acústicas
 
Tema 1. La ecuación de onda acústica en tres dimensiones
1.1 La ecuación de estado
1.2 La ecuación de continuidad
1.3 La ecuación de Euler
1.4 La ecuación de onda linealizada
1.5 Velocidad de propagación
 
Tema 2. Soluciones simples de la ecuación de onda
2.1 Ondas planas
2.2 Ondas esféricas
2.3 Impedancia acústica
2.4 Densidad de energía e intensidad acústica
 
Tema 3. Sonido y audición. Medida del sonido: dB y dBA.
3.1 Características de la audición humana
3.2 Sonido y niveles sonoros. NPS, NIS, NWS.
3.3 Redes de ponderación. dBA
 
Tema 4. Reflexión, transmisión, difracción y absorción de ondas acústicas.
4.1 Reflexión y transmisión en cambio de medios.
4.2 Reflexión y transmisión por interposición de un tercer medio.
4.3 Pérdida por transmisión. Índices de aislamiento. Legislación y normativa.
4.4 Difracción de ondas acústicas.
4.5 Absorción de ondas acústicas.
 
Tema 5. Analogías electro-mecano-acústicas
5.2 Aproximación de elementos acústicos concentrados.
5.3 Resonador de Helmholtz.
5.4 Analogías entre sistemas mecánicos, acústicos y eléctricos
 
Tema 6. Radiación de ondas acústicas.
6.1 Fuente puntual esférica. Fuerza de radiación.
6.2 Altavoces lineales y de pistón.
6.3 Eficiencia, nivel de fuente, patrón de emisión y directividad de fuentes acústicas.
 
Parte B: Ondas electromagnéticas
 
Tema 0. Introducción
Objetivos.
Espectro electromagnético.
Particularidades y aplicaciones de las distintas zonas del espectro E.M.
Temario.
 
Tema 1. Ondas en líneas de transmisión
Líneas de transmisión. Estudio en el dominio del tiempo.
Estudio en el dominio de la frecuencia. Parámetros fundamentales.
Ondas estacionarias. Potencia media transportada.
Adaptación de impedancias.
Modelo generalizado de línea de transmisión. Líneas con pérdidas.
Velocidad de fase y velocidad de grupo. Dispersión.
 
Tema 2. Ondas electromagnéticas planas
Revisión de las ecuaciones de Maxwell. Condiciones de contorno en la interfaz entre dos medios.
Ondas planas en dieléctricos ideales. Polarización. Potencia transportada.
Reflexión y transmisión de ondas planas sobre conductores y dieléctricos.
 
Tema 3. Guías de onda
Estructuras para el guiado de ondas electromagnéticas. Guías metálicas y dieléctricas.
Ondas guiadas y modos. Modos TEM, TE, TM. Propiedades.
Modos dominantes y frecuencias de corte. Velocidades de onda. Dispersión.
 
Tema 4. Antenas y propagación no guiada
Estructuras básicas para la implementación de antenas: antenas de hilo, de bocina e impresas.
Parámetros básicos de una antena en emisión.
Parámetros básicos de una antena en recepción.
Propagación en el espacio libre. Ecuación de transmisión.

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.


Bibliografía complementaria
 
Parte A: Ondas acústicas
 
- Apuntes del Profesor
- Fahy, Frank; Foundations of engineering acoustics; Ed.: Elsevier, Londres, 2001.
- Allan D. Pierce; Acoustics; Ed.:Acoustical Society of America
- Thomas D. Rossing (Ed.); Handbook of acoustics; Ed.: Springer, N.Y., 2007.
 
Parte B: Ondas electromagnéticas
 
- Para líneas de transmisión:
Javier Bará, “Circuitos de microondas con líneas de transmisión”, Edicions UPC, 1994
 
- Para ondas electromagnéticas:
Javier Bará, “Ondas electromagnéticas en comunicaciones”, Edicions UPC, 2001
 
- Para antenas y propagación no guiada:
Ángel Cardama, Lluís Jofre, Juan Manuel Rius, Jordi Romeu, Sebastián Blanch, “Antenas”, Edicions UPC, 1994
 
- General para casi toda la parte B de la asignatura:
Simon Ramo, John Whinnery, and Theodore Van Duzer, “Fields and Waves in Communication Electronics”, Third Edition, John Wiley & Sons, Inc., 1993.
 
David M. Pozar, “Microwave Engineering”, Third Edition, John Wiley & Sons, Inc., 2005.

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