Antenas Y Cirvuitos De Alta Frecuencia

Antenas y Circuitos de Alta Frecuencia
Master en Ingeniería Informática y de Telecomunicación, 2o cuatrimestre (6 créditos ECTS) Profesores: Jorge A. Ruiz Cruz Jose Luis Masa Campos {jorge.ruizcruz, joseluis.masa}@uam.es

Dpto. de Ingeniería Informática Escuela Politécnica Superior Universidad Autónoma de Madrid

Contexto de la asignatura

Sistemas de radiodifusión (p.ej. televisióndigital terrestre)

Estaciones base de comunicaciones móviles (GSM, UMTS,…)
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Radioenlace de comunicaciones

Comunicaciones por satélite (segmento embarcado en satélite y segmento terrenal)
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Todos estos sistemas tienen en común que constan de un subsistema hardware de microondas-milimétricas. Losdispositivos/circuitos del subsistema de microondas-milimétricas pueden ser pasivos o activos:
- Dispositivos activos: Amplificadores de potencia, osciladores, conversores de frecuencia,… - Dispositivos pasivos: Típicamente los elementos radiantes (las antenas) y su sistema de alimentación formado por: • Filtros • Multiplexores • Divisores/Combinadores • Acopladores • Ortomodos •…

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Bandas de frecuencias en comunicaciones

1 KHz

10-100 MHz

1-30 GHz
Guías de onda

1 THz

Circuitos integrados digitales (DSP) Onda media Onda corta

Circuitos integrados analógicos

Cavidades metálicas Líneas de transmisión

Circuitos ópticos

VHF UHF

Microondas Milimétricas

Ópticas

Frecuencia
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Disciplinasinvolucradas

TÉCNICAS DE ANÁLISIS
(Métodos numéricos de onda completa: Elementos Finitos, Métodos de los momentos,..)

TÉCNICAS DE OPTIMIZACIÓN
(gradiente, genéticos,...)

Antenas y Circuitos de alta frecuencia
CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS
(Radiación y propagación de ondas)

SÍNTESIS DE CIRCUITOS
(síntesis de filtros, transformadores,...)

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Objetivos dela asignatura
- presentar los dispositivos que constituyen la cadena de radiofrecuencia (RF) de un sistema de comunicaciones típico, desde la antena a los subsistemas de RF (acopladores, filtros, multiplexores, amplificadores,…) - presentar los principales tipos de antenas (dipolo, parche, bocina, arrays,…) - estudiar las principales técnicas de diseño de estos dispositivos y las principalescaracterísticas de las tecnologías usadas en RF (planar, cable coaxial, guía de onda,…).

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Programa orientativo de la asignatura
- Procesado de señal en RF: funciones y subsistemas de la sección de RF de un sistema de comunicaciones. Principales sistemas de guiado en alta frecuencia y efecto de las discontinuidades. - Diseño de circuitos de alta frecuencia-Circuitos pasivos: redes de adaptación de impedancias, divisores de potencia y acopladores, filtros paso bajo y paso banda de microondas. Multiplexores. - Introducción a los circuitos activos: amplificadores de microondas, osciladores y mezcladores. - Diseño de antenas: Lineales (dipolo, Yagi), de parche y bocinas. - Agrupaciones de antenas: arrays. Conceptos de diagrama del elemento y delfactor de array. Fundamentos de síntesis de arrays de antenas. - CAD de antenas y de circuitos de RF. Ejemplos de diseño utilizando diversas herramientas.
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Bibliografía básica
- D. M. Pozar, "Microwave engineering", New York, John Wiley & Sons, 1998 - R. E. Collin, "Foundations of microwave engineering", New York, WileyIntersc., 2001 - D. M. Pozar, "Microwaveand RF wireless systems", N.Y., J. Wiley&Sons, 2000 - G. L. Matthaei, L. Young, E. M. T. Jones, "Microwave filters, impedancematching networks, and coupling structres", Dedham Artech House cop. 1980 -Ángel Cardama y otros, “Antenas”, Edicions UPC 1993. - Constatine Balanis, “Antenna Theory. Analysis and Design”, John Wiley & Sons 1997. - W.L. Stutzman, “Antenna Theory and Design”. Wiley. 1981....