Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

Módulo: Tecnología específica optativo

Materia: Sistemas de Telecomunicación, Sistemas Electrónicos

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Descripción/Contenidos

La asignatura Electrónica de Comunicaciones pretende formar al alumno en los parámetros fundamentales y arquitecturas mas habituales de los bloques transmisor y receptor de un sistema de comunicaciones. Se presentarán al alumno las configuraciones más habituales en las etapas de radiofrecuencia de transmisores y receptores, así como las herramientas para su diseño. Se estudiarán la influencia del ruido y de los procesos no lineales en los subsistemas de RF. Así mismo los esquemas de bloques, especificaciones y limitaciones más importantes de sus distintos componentes: osciladores, amplificadores, conversores, filtros, moduladores y demoduladores.

 

Cuando termina la formación el estudiante debe ser capaz de:

1. Determinar el ruido de una cadena de dispositivos de comunicaciones. Caracterizar la distorsión de una cadena de dispositivos. 
2. Reconocer distintos esquemas de receptor y en particular del receptor superheterodino. Calcular la frecuencia imagen. Calcular el margen dinámico de un receptor.
3. Identificar una cadena transmisora de comunicaciones. Determinar el tipo de amplificador de potencia a utilizar en función de la aplicación.
4. Comprender el funcionamiento de un conversor de frecuencia y su labor en una cadena de un transmisión o recepción. Saber buscar las características de un conversor para una aplicación requerida. Conocer que dispositivos y por que funcionan como conversores. Entender el funcionamiento del conversor simple, balanceado y doblemente balanceado.
5. Comprender el funcionamiento de un oscilador. Determinar la condición de oscilación y la frecuencia de oscilación de circuito electrónicos. Comprender el funcionamiento y saber diseñar osciladores de cristal.
6. Entender el funcionamiento de los bucle de enganche de fase (PLL). Saber diseñar sintetizadores de frecuencia y moduladores y demoduladores de fase y frecuencia basados en PLL.
7. Conocer las implementaciones mas frecuentes de los diferentes tipo de moduladores y demoduladores: lineales, angulares y digitales.

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Competencias genéricas

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

CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio
CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio

CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética
CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
CB5 - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

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Competencias específicas

3.1. Capacidad para construir, explotar y gestionar las redes, servicios, procesos y aplicaciones de telecomunicaciones, entendidas éstas como sistemas de captación, transporte, representación, procesado, almacenamiento, gestión y presentación de información multimedia, desde el punto de vista de los sistemas de transmisión.

3.2. Capacidad para aplicar las técnicas en que se basan las redes, servicios y aplicaciones de telecomunicación tanto en entornos fijos como móviles, personales, locales o a gran distancia, con diferentes anchos de banda, incluyendo telefonía, radiodifusión, televisión y datos, desde el punto de vista de los sistemas de transmisión.

3.3. Capacidad de análisis de componentes y sus especificaciones para sistemas de comunicaciones guiadas y no guiadas.

3.4. Capacidad para la selección de circuitos, subsistemas y sistemas de radiofrecuencia, microondas, radiodifusión, radioenlaces y radiodeterminación.

3.5. Capacidad para la selección de antenas, equipos y sistemas de transmisión, propagación de ondas guiadas y no guiadas, por medios electromagnéticos, de radiofrecuencia.

3.14. Capacidad de construir, explotar y gestionar sistemas de captación, transporte, representación, procesado, almacenamiento, gestión y presentación de información multimedia, desde el punto de vista de los sistemas electrónicos.

3.15. Capacidad para seleccionar circuitos y dispositivos electrónicos especializados para la transmisión, el encaminamiento o enrutamiento y los terminales, tanto en entornos fijos como móviles.

3.16. Capacidad de realizar la especificación, implementación, documentación y puesta a punto de equipos y sistemas, electrónicos, de instrumentación y de control, considerando tanto los aspectos técnicos como las normativas reguladoras correspondientes.

3.17. Capacidad para aplicar la electrónica como tecnología de soporte en otros campos y actividades, y no sólo en el ámbito de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones.

3.18. Capacidad de diseñar circuitos de electrónica analógica y digital, de radiofrecuencia para aplicaciones de telecomunicación y computación.

3.21. Capacidad para especificar y utilizar instrumentación electrónica y sistemas de medida.

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Resultados aprendizaje

1. Saber las diferentes tecnologías existentes en RF para el diseño de transmisores y receptores de Comunicaciones.
2. Describir y explicar los distintos esquemas de transmisores y receptores utilizados en sistemas RF de comunicaciones.
3. Describir y explicar la función y parámetros principales de los componentes y subsistemas básicos de sistemas de comunicaciones vía radio.
4. Conocer las implementaciones más habituales de los componentes básicos de sistemas de comunicaciones vía radio.
5. Extraer los principales parámetros de los componentes de los sistemas de RF a partir de sus hojas de características comerciales y utilizarlos en el contexto del diseño de dichos sistemas.
6. Saber identificar las especificaciones básicas a nivel de circuito y a nivel de dispositivo que satisfagan los requerimientos de sistemas y subsistemas de comunicación inalámbricos o en medios guiados.
7. Redactar un informe o trabajo de tipo técnico sobre un sistema y/o servicio de telecomunicación
8. Preparar y llevar a cabo presentaciones orales con estructura y estilo adecuados y para audiencias de diferentes niveles de conocimiento tecnológico.
9. Plantear y resolver problemas a partir de situaciones abiertas con requisitos incompletos.
10. Comprender manuales y especificaciones de equipos y productos en inglés. Buscar información en libros y recursos on-line en inglés.
11. Utilizar los recursos y servicios disponibles para ejecutar búsquedas de información. Clasificar y sintetiza la información recogida. Valorar la propiedad intelec-
    tual y citar adecuadamente las fuentes.
12. Utilizar de forma autónoma las herramientas, instrumentos y aplicativos software disponibles en los laboratorios de las materias básicas y avanzadas. Conocer su funcionamiento y sus limitaciones.
13. Diseñar experimentos y medidas para verificar hipótesis o validar el funcionamiento de equipos, procesos, sistemas o servicios en el ámbito TIC. Seleccionar los equipos o herramientas software adecuadas y llevar a cabo análisis avanzados con los datos.
14. Aplicar las competencias adquiridas a la realización de una tarea de forma autónoma. Identificar la necesidad del aprendizaje continuo y desarrollar una estrategia propia para llevarlo a cabo.

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Metodología

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Evaluación

 

Resultados de aprendizaje	Actividad de evaluación	Peso (%)	Carácter recuperable	Nota mínima requerida
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14	Prueba teórica-práctica con apuntes.	50	Si, recuperable mediante prueba escrita	4/10
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14	Evaluación de los guiones de prácticas individuales de cada una de las sesiones.	15	No	No
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14	Trabajos en grupo de diseño de subsistemas de sistemas de comunicación.	35	No	No

 

Será necesario obtener un mínimo de 4 puntos sobre 10 en la prueba teórico-práctica para poder superar la asignatura. En caso de no llegar al 4 la nota definitiva será la obtenida en la prueba teórica-práctica.

La evaluación extraordinaria se basará únicamente en un nuevo examen donde se recogeran todos los aspectos de la asignatura.

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Temario

 

Tema 1. Ruido y distorsión en sistemas de comunicaciones

1.1. Ruido en sistemas de comunicaciones.

1.1.1. Introducción.

1.1.2. Ruido Térmico.

1.1.3. Temperatura equivalente de Ruido.

1.1.4. Factor de Ruido.

1.1.5. Factor de ruido de componentes en cascada.

1.1.6. Casos particulares: Ruido en el mezclador.

1.2. Distorsión en receptores de comunicaciones.

1.2.1. Distorsión lineal.

1.2.2. Distorsión no lineal.

1.2.2.1. Distorsión armónica.

1.2.2.2. Distorsión de intermodulación.

1.4.2.3. Intermodulación de tercer orden.

1.4.2.4. Puntos de intercepción en sistemas en cascada.

 

Tema 2. Características de los receptores

2.1. Receptores: Conceptos generales.

2.2. Parámetros de los receptores.

2.3. Tipos de receptores.

2.4. Arquitecturas de receptores.

2.4.1. Receptor homodino.

2.4.2. Receptor heterodino.

2.4.3. Receptores con rechazo de la frecuencia imagen.

2.4.4. Receptores Zero-IF.

2.4.5. Receptores Low-IF.

2.5. Margen dinámico de un receptor.

2.6. Control automático de ganancia.

 

Tema 3. Características generales de los transmisores

3.1. Parámetros de los transmisores.

3.2. Clasificación de los transmisores.

3.3. Arquitecturas de transmisores.

3.4. Amplificadores de potencia.

3.5. Redes de adaptación de impedancias.

 

Tema 4. Mezcladores o conversores de frecuencia

4.1. Principio de funcionamiento de los mezcladores.

4.2. Parámetros básicos.

4.3. Dispositivos utilizados como conversores.

4.4. Circuitos conversores: sencillo, balanceado, doblemente balanceado.

 

Tema 5. Osciladores y síntesis de frecuencia

5.1. Principios básicos de los osciladores.

5.2. Parámetros de los osciladores.

5.3. Análisis de osciladores: condición de oscilación.

5.4. Osciladores a cristal.

5.5. Osciladores controlados por tensión. Esquemas básicos.

5.6. Introducción a los bucles de enganche de fase (PLL).

5.6.1 Modelo lineal del PLL.

5.6.2 Tipos de PLLs.

5.6.3 Aplicaciones de PLLs.

5.7. Síntesis de frecuencia

5.7.1 Síntesis directa de frecuencia.

5.7.2. Síntesis indirecta de frecuencia con PLLs.

 

Tema 6. Circuitos moduladores y demoduladores

6.1. Moduladores lineales.

6.2. Demoduladores lineales.

6.3. Moduladores angulares.

6.4. Demoduladores angulares.

6.6. Moduladores digitales.

6.7. Demoduladores digitales.

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Programa de prácticas experimentales

1.- Manejo del analizador de espectros.

2.- Caracterización de un amplificador de RF: ganancia y punto de compresión de 1 dB.

3.- Caracterización de un mezclador de RF.

4.- Cadena receptora.

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Bibliografía

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

Básica:

1. M. Sierra, B. Galocha, J. L. Fernández y M. Sierra Castañer, "Electrónica de Comunicaciones", Pearson Educación, S. A., Prentice Hall, 2003.
2. B. Razavi, "RF microelectronics", Prentice Hall, 2012.

Avanzada:

1. D. M. Pozar, "Microwave and RF Design of Wireless Systems", John Wiley & Sons, 2001.
2. K. McClaning, "Wireless Receiver Design for Digital Communications", Scitech, 2012. 
3. Jack Smith, "Modern Communication Circuits", Second Edition, McGraw - Hill, 1998.
4. Carson, R. S., "Radio Communication Concepts: Analog", John Wiley & Sons, 1990.
5. Young, P. H., "Electronic Communication Techniques", 3ª edición, Macmillan Publishing Co., 1994.
6. Roland E. Best, "Phase - Locked Loops - Theory, Design, and Applications", Second Edition, McGraw - Hill, Inc., 1993.
7. Fish, P. J., "Electronic Noise and Low Noise Design", The Macmillan Press Ltd, 1993.
8. Mike Golio, Editor in Chief, "The RF and Microwave Handbook", CRC Press, 2001.

 

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Idiomas

La asignatura se impartirá en castellano. Parte de la bibliografía está en inglés.

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Lugar de impartición

Clases de teoría: aula a determinar.

Prácticas: Laboratorio Luis Mercader (Antenas y Microondas), Edificio Los Tejos, Planta baja.

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