Doble Grau en International Computer Engineering and Management of Business and Technology

Circuits de microones

Descripció
L'assignatura és una introducció a la propagació d'ones de tensió i corrent per línies de transmissió, i a l’anàlisi i disseny de circuits de micrones basats en línies de transmissió. Els punts que es tracten a l´assignatura són: - Primerament s'estudia la propagació d'ones electromagnètiques (caracteritzades a partir d'ones de tensió i corrent) per línies de transmissió. - En segon lloc es treballa una eina clàssica en l'anàlisi de circuits de microones, la carta d'Smith, i s'aprofita per a dissenyar xarxes d'adaptació amb línies de transmissió, com a primers exemples de circuits d’alta freqüència i microones. - A continuació es desenvolupa la teoria de caracterització de circuits de microones a partir de paràmetres S i s'aprèn com calcular-los i interpretar-los. - Finalment es presenten una sèrie de circuits passius bàsics de microones, analitzant-ne l'estructura i funcionalitat, i es veu com, a partir d'aquests circuits bàsics es poden anar construint aplicacions cada vegada més complexes.
Tipus assignatura
Optativa
Semestre
Segon
Crèdits
4.00

Professors Titulars

Coneixements previs

Cal tenir coneixements de teoria de circuits, i coneixements bàsics sobre propagació d'ones electromagnètiques.

Objectius

Els objectius de l'assignatura de Circuits de microones són que els alumnes adquireixin els coneixements i desenvolupin les habilitats que s'indiquen a continuació:

1. Coneixements bàsics sobre mètodes d´anàlisi i disseny de circuits de microones.

2. Capacitat d´aplicar els coneixements adquirits no tan sols a la seva àrea usual d´aplicació (circuits de microones), sinó també a altres àrees de coneixement on els conceptes estudiats són d'utilitat, com ara la compatibilitat electromagnètica, les antenes, els sistemes de comunicacions, o el disseny electrònic.

3. Capacitat per a reduir sistemes complexos a models analítics simples que en conservin les característiques bàsiques i en permetin l´anàlisi i interpretació.

Continguts

1. Línies de transmissió (LT)
1.1. Regim Permanent Sinusoïdal
1.2. Definició i simbologia d’una LT
1.3. Modelatge circuital d’una LT
1.4. Impedància, coeficient de reflexió i relació d´ona estacionària
1.5. Línies de transmissió entre generador i càrrega
1.6. Línies de transmissió amb pèrdues
1.7. Paràmetres de línies de transmissió físiques
1.8. La carta d´Smith
1.9. Adaptacions d´impedàncies

2. Anàlisi de circuits de microones
2.1. Xarxes de microones
2.2. Xarxes de microones d’ones normalitzades i coeficients de reflexió generalitzats
2.3. Ones normalitzades entre generador i càrrega
2.4. Xarxes de més d'un port. Paràmetres S d'un circuit
2.5. Càlcul dels paràmetres S
2.6. Connexions entre ports

3. Circuits passius de microones
3.1. Divisors i combinadors de potència
3.2. Anells híbrids
3.3. Acobladors direccionals
3.4. Filtres
3.5. Circuladors i aïlladors
3.6. Atenuadors
3.7. Circuits commutables.

Metodologia

L'assignatura s'imparteix en format de classes magistrals. Les classes teòriques es complementen amb classes de problemes que tenen com a finalitat assentar els conceptes teòrics i veure'n un ventall ample d´aplicacions. S´espera que l´alumne treballi pel seu compte els conceptes teòrics apresos i els apliqui a situacions diverses a través de problemes suggerits a les col·leccions de problemes. Per a l’anàlisi de circuits o situacions complexes, s’empren simuladors de microones.

Avaluació

L’assignatura s’avalua a partir de treballs d’avaluació contínua i d’un examen (el de convocatòria ordinària o, si se suspèn l’assignatura en convocatòria ordinària, el de convocatòria extraordinària).

Els treballs d’avaluació continuada solen contenir una part important d’anàlisi o disseny assistit per ordinador i presentacions a classe, i s’avaluen a partir d’una entrevista individual. A criteri del professor, algun dels treballs pot avaluar-se a partir de problemes realitzats a classe. L’entrega d’un treball d’avaluació contínua més tard del deadline fixat pel professor, es penalitza amb -20% punts sobre la nota máxima (és a dir, sobre 10 punts es resten 2 punts directes a la nota final obtinguda).

Si la nota de cadascun dels treballs d’avaluació contínua és major o igual que 7, l’alumne aprova l’assignatura sense necessitat de fer l’examen amb una nota no arrodonida de l’assignatura igual a la mitja de les notes dels treballs d’avaluació contínua. En cas contrari, si la nota de l’examen és major o igual que 4.0, aleshores la nota no arrodonida de l’assignatura correspon al màxim de:

la nota d’examen
0.6 per la nota d’examen més 0.4 per la nota d’avaluació contínua;
si la nota d’examen és menor a 4.0, la nota no arrodonida de l’assignatura correspon a la nota d’examen.

La nota final de l’assignatura és un 4 si la nota no arrodonida de l’assignatura es troba entre 4 i 5. En la resta de casos s’obté arrodonint la nota no arrodonida a l’enter amb un decimal més proper.

Les copies totals o parcials en qualsevol activitat avaluable, es penalitzaran amb el que està establert a la normativa acadèmica, tant a la font com a la còpia sense excepció.

Criteris avaluació

Els resultats s'avaluaran en funció dels criteris següents:

1. Domini de les eines d’anàlisi bàsiques de circuits de microones, tant teòriques com de programari

2. Capacitat d’aplicació dels coneixements apresos a situacions complexes o a altres camps diferents del dels circuits de microones

3. Capacitat crítica.

Bibliografia bàsica

[1] D.M. Pozar, Microwave Engineering, 3a edició, John Wiley &Sons
[2] J. Bará, Circuitos de microondas con lineas de transmission, Edicions UPC.

Material complementari

[1] R.E. Collin, Foundations for microwave Engineering, 2a edició, IEEE Press - John Wiley &Sons
[2] R. Sorrentino et al., Microwave and RF Engineering, John Wiley & Sons, 2010.