Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2015/2016 | Otros años:  2017/2018  |  2016/2017 
Máster Universitario en Ingeniería de Telecomunicación por la Universidad Pública de Navarra
Código: 73085 Asignatura: Tecnologías de alta frecuencia
Créditos: 6 Tipo: Optativa Curso: 2 Periodo: 1º S
Departamento: Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Profesores
LOPETEGUI BEREGAÑA, JOSÉ MARÍA EDERRA URZAINQUI, IÑIGO (Resp)
IRIARTE GALARREGUI, JUAN CARLOS ARNEDO GIL, ISRAEL

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Módulo de especialidad en comunicaciones avanzadas.

Materia: Comunicaciones avanzadas.

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Descriptores

Sistemas de milimétricas, submilimétricas y Terahercios. Dispositivos de alta frecuencia. Metamateriales.

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Competencias genéricas

CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a público especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

CG1 - Capacidad para proyectar, calcular y diseñar productos, procesos e instalaciones en todos los ámbitos de la ingeniería de telecomunicación.
CG4 - Capacidad para el modelado matemático, cálculo y simulación en centros tecnológicos y de ingeniería de empresa, particularmente en tareas de investigación, desarrollo e innovación en todos los ámbitos relacionados con la Ingeniería de Telecomunicación y campos multidisciplinares afines.
CG7 - Capacidad para la puesta en marcha, dirección y gestión de procesos de fabricación de equipos electrónicos y de telecomunicaciones, con garantía de la seguridad para las personas y bienes, la calidad final de los productos y su homologación.
CG8 - Capacidad para comprender la responsabilidad ética y la deontología profesional de la actividad de la profesión de Ingeniero de Telecomunicación.

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Competencias específicas

CE2: Capacidad para desarrollar sistemas de radiocomunicaciones: diseño de antenas, equipos y subsistemas
CE3: Capacidad para implementar sistemas por cable, línea, satélite en entornos de comunicaciones fijas y móviles.
CE13: Capacidad para aplicar conocimientos avanzados de electrónica de alta frecuencia.
CCA3: Capacidad para diseñar componentes y dispositivos de comunicaciones de alta frecuencia: microondas, milimétricas y sub-milimétricas.
CCA7: Capacidad para profundizar de forma autónoma en otras tecnologías y aspectos de interés relacionados con las comunicaciones.
CCA8: Capacidad para plantear de forma crítica líneas de investigación asociadas a las comunicaciones.

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Resultados aprendizaje

RA1.- Aplicar conocimientos avanzados de dispositivos y componentes de alta frecuencia

RA2.- Diseñar subsistemas de comunicaciones de alta frecuencia.

RA3.- Desarrollar un sistema de comunicaciones de alta frecuencia.

RA4.- Utilizar simuladores electromagnéticos de componentes y dispositivos de alta frecuencia.

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Metodología

Metodología - Actividad
Horas Presenciales
Horas no presenciales
A-1 Clases expositivas/participativas
 30
 
A-2 Prácticas
 30
 
A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos
 
 
A-4 Elaboración de trabajo
 2
 40
A-5 Lecturas de material
 
 8
A-6 Estudio individual
 
 34
A-7 Exámenes, pruebas de evaluación
 2
 
A-8 Tutorías individuales
 4
 
 
 
 
Total
 68
 82

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Relación actividades formativas-competencias

Competencia
Actividad formativa
CB6, CB7, CB8, CB10, CG1, CG4, CG7, CG8, CE2, CE3, CE13, CCA3, CCA7, CCA8
 A-1 Clases expositivas/participativas
CB6, CB7, CB8, CB10, CG1, CG4, CG7, CG8, CE2, CE3, CE13, CCA3, CCA7, CCA8
 A-2 Prácticas
 
 A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos
 CB6, CB7, CB8, CB9, CB10, CG1, CG4, CG7, CG8, CE2, CE3, CE13, CCA3, CCA7, CCA8
 A-4 Elaboración de trabajo
 CB6, CB7, CB8. CB10, CG1, CG4, CG7, CG8, CE2, CE3, CE13, CCA3, CCA7, CCA8
 A-5 Lecturas de material
 CB6, CB7, CB8, CB10, CG1, CG4, CG7, CG8, CE2, CE3, CE13, CCA3, CCA7, CCA8
 A-6 Estudio individual
 
 A-7 Exámenes, pruebas de evaluación
 CB6, CB7, CB8, CB10, CG1, CG4, CG7, CG8, CE2, CE3, CE13, CCA3, CCA7, CCA8
 A-8 Tutorías individuales

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Idiomas

La asignatura se impartirá en castellano. La bibliografía está en inglés.

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Evaluación

Resultado de aprendizaje
Actividad de evaluación
 
Peso (%)
Carácter recuperable
 
RA1, RA2, RA3
Examen
30
Si
RA1, RA2, RA3, RA4 Realización de trabajos de diseño de componentes de alta frecuencia.
70
Si
 
 
 
 
   
 
 

 

La evaluación continua constará de un examen y de varios trabajos que serán desarrolados durante el semestre.

La evaluación de recuperación constará de un examen y de un único trabajo.

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Contenidos

La asignatura "Tecnologías de alta frecuencia" se centra en el estudio de distintos aspectos relacionados con el estado del arte de los componentes y sistemas de alta frecuencia: microondas, milimétricas, submilimétricas y terahercios. Se estudiarán las características principales de los sistemas de alta frecuencia y las tecnologías involucradas, así como sus principales campos de aplicación. En particular, se prestará especial atención a las técnicas de diseño de filtros y mezcladores de alta frecuencia y a sus implementaciones más avanzadas. Así mismo, se introducirá al alumno en los principios de los metamateriales y su aplicación en diferentes campos.  
La asignatura tiene una parte práctica muy importante en la cual se hará uso de herramientas CAD profesionales de análisis y diseño de dispositivos de alta frecuencia.

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Temario

1.- Sistemas de alta frecuencia

1.1.- Introducción a los sistemas de alta frecuencia

1.2.- Sistemas de alta frecuencia en comunicaciones

1.2.1.- Sistemas electrónicos

1.2.2.- Sistemas electro-ópticos

1.3.- Sistemas para imaging

1.3.1.- Arrays en plano focal

1.3.2.- Barrido en frecuencia (Frequency scanning)

1.3.3.- Barrido mecánico

1.4.- Ejemplo de sistema de alta frecuencia: estudio detallado de la carga útil de comunicaciones de un satélite de telecomunicaciones

 

2.- Componentes para sistemas de alta frecuencia

2.1.- Filtros

2.1.1.- Teoría de diseño de filtros: problema de aproximación

2.1.1.1.- Respuestas de tipo Butterworth, Chebyshev, elípticas y Gausianas paso bajo

2.1.1.2.- Prototipos con redes R, L, C: bandas RF e implementación conceptual

2.1.1.3.- Transformaciones frecuenciales: paso alto, paso banda y banda eliminada

2.1.2.- Teoría de diseño de filtros: problema de síntesis

2.1.2.1.- Implementación en tecnologías planas

2.1.2.1.1.- Implementación directa elemento a elemento

2.1.2.1.2.- Implementación con Transformada de Richards

2.1.2.2.- Implementación en tecnología de guía de onda

2.1.2.2.1.- Implementación directa y con Transformada de Richards

2.1.2.2.2.- Gran ancho de banda rechazado y rechazo multimodo

2.1.2.2.3.- Alta potencia

2.2.- Tecnologías para componentes activos de alta frecuencia

2.3.- Mezcladores de alta frecuencia

2.3.1.- Técnicas de análisis de mezcladores

2.3.2.- Propiedades del diodo Schottky

2.3.3.- Configuraciones básicas de mezcladores

2.3.4.- Configuración subharmónica

2.4.- Otros componentes: multiplicadores, switches

2.5.- Caracterización de componentes de alta frecuencia

2.5.1.- Parámetros S: Analizador de redes, estación de puntas de prueba

2.5.2.- Medida de ruido: método del factor Y

2.6.- Métodos de fabricación de dispositivos de alta frecuencia

 

3.- Metamateriales

3.1.- Fundamentos de metamateriales, metasuperficies y estructuras EBG

3.2.- Ejemplos de aplicaciones de metamateriales y EBG

3.2.1.- Estructuras para reducción de la sección radar

3.2.2.- Antenas basadas en metasuperficies

3.2.3.- Antenas basadas en cavidades resonantes

3.2.4.- Estructuras EBG para submm y THz

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que su profesor ha solicitado a la Biblioteca.


Básica:

- D. Liu, B. Gaucher, U. Pfeiffer, J. Grzyb, Advanced Millimeter-wave Technologies, Wiley, 2009

- J. S. Hong, Microstrip Filters for RF/Microwave Applications, Wiley 2011

- R. Cameron, C. M. Kudsia, R. R. Mansour, Microwave Filters for Communication Systems, Wiley, 2007 

- S. A. Maas, Microwave Mixers, Artech House, 1993

- N. Engheta, R. W. Ziolkowski, Electromagnetic Metamaterials: Physics and Engineering Explorations, Wiley, 2006

 

Avanzada:

- T. S. Rappaport, R. W. Heath, R. C. Daniels, J. N. Murdoch, Millimeter-wave Wireless Communications, Prentice-Hall, 2015

- R. W. Rhea, Filter Synthesis using Genesys S/Filter, Artech House, 2014

- F. Martin, Artificial Transmission Lines for RF and Microwave Applications, Wiley, 2015

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Lugar de impartición

Aula a determinar.

Prácticas en Laboratorio Luis Mercader de Antenas y Microondas

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