La asignatura Circuitos de microondas introduce al estudiante en los principios fundamentales que rigen la propagación de ondas de tensión y corriente en líneas de transmisión, estableciendo la base conceptual necesaria para comprender el comportamiento de los circuitos de alta frecuencia. A partir de esta fundamentación, se presenta el uso de la carta de Smith como herramienta esencial para el análisis y diseño de redes de adaptación, permitiendo al alumno abordar los primeros ejemplos de circuitos de microondas. La asignatura profundiza posteriormente en la caracterización de dispositivos mediante parámetros S, proporcionando criterios para su cálculo e interpretación. Finalmente, se estudian varios circuitos pasivos elementales y su funcionalidad, mostrando cómo estos pueden combinarse para desarrollar sistemas más complejos, lo que ofrece al estudiante una visión progresiva y estructurada del diseño de circuitos en el ámbito de las microondas.
Es necesario tener conocimientos de la teoría de circuitos y conocimientos básicos sobre propagación de ondas electromagnéticas.
La asignatura tiene como finalidad que el estudiante comprenda los principios fundamentales de la propagación de ondas de tensión y corriente en líneas de transmisión y desarrolle la capacidad de analizar y aplicar estos conceptos al diseño básico de circuitos de microondas. Asimismo, pretende que el estudiantado utilice de forma adecuada la carta de Smith como herramienta de representación y diseño, especialmente en la elaboración de redes de adaptación en alta frecuencia. Del mismo modo, busca que el estudiante asimile la teoría de los parámetros S, interprete su significado físico y emplee estos parámetros para caracterizar y evaluar circuitos de microondas. Finalmente, la asignatura orienta al alumno a comprender y relacionar la estructura y funcionalidad de los circuitos pasivos fundamentales, de manera que pueda integrar estos elementos en configuraciones más complejas coherentes con aplicaciones reales en el ámbito de las microondas.
1. Líneas de transmisión
1.1. Régimen Permanente Sinusoidal
1.2. Definición y simbología de una LT
1.3. Modelaje circuital de una LT
1.4. Impedancia, coeficiente de reflexión y relación de onda estacionaria
1.5. Líneas de transmisión entre generador y carga
1.6. Líneas de transmisión con pérdidas
1.7. Parámetros de líneas de transmisión físicas
1.8. La carta Smith
1.9. Adaptaciones de impedancias
2. Análisis de circuitos de microondas
2.1. Redes de microondas
2.2. Redes de microondas de ondas normalizadas y coeficientes de reflexión generalizados
2.3. Ondas normalizadas entre generador y carga
2.4. Redes de más de un puerto. Parámetros S de un circuito
2.5. Cálculo de los parámetros S
2.6. Conexiones entre puertos
3. Circuitos pasivos de microondas
3.1. Divisores y combinadores de potencia
3.2. Anillos híbridos
3.3. Acopladores direccionales
3.4. Filtros
3.5. Circuladores y aisladores
3.6. Atenuadores
3.7. Circuitos conmutables.
La asignatura se imparte en formato de clases magistrales. Las clases teóricas se complementan con clases de problemas que tienen como finalidad asentar los conceptos teóricos y ver un amplio abanico de aplicaciones. Se espera que el alumno trabaje por su cuenta los conceptos teóricos aprendidos y los aplique a situaciones diversas a través de problemas sugeridos en las colecciones de problemas. Para el análisis de circuitos o situaciones complejas, se emplean simuladores de microondas.
La asignatura se evalúa a partir de trabajos de evaluación continua y de un examen (el de convocatoria ordinaria o, si se suspende la asignatura en convocatoria ordinaria, el de convocatoria extraordinaria). Los trabajos de evaluación continua suelen contener una parte importante de análisis o diseño asistido por ordenador y presentaciones en clase, y se evalúan a partir de una entrevista individual. A criterio del profesor, alguno de los trabajos puede evaluarse a partir de problemas realizados en clase. Si se entrega un trabajo de evaluación continua más tarde del deadline fijado por el profesor, se penalizará con -20% puntos sobre la nota máxima de la entrega. Si la nota de cada uno de los trabajos de evaluación continua es mayor o igual que 7, el alumno aprueba la asignatura sin necesidad de hacer el examen con una nota no redondeada de la asignatura igual a la media de las notas de los trabajos de evaluación continua. En caso contrario, si la nota del examen es mayor o igual que 4.0, entonces la nota no redondeada de la asignatura corresponde al máximo de - la nota de examen - 0.6 por la nota de examen más 0.4 por la nota de evaluación continua; si la nota de examen es menor a 4.0, la nota no redondeada de la asignatura corresponde a la nota de examen. La nota final de la asignatura se obtiene redondeando la nota no redondeada al entero con un decimal más cercano. Las copias totales o parciales en cualquier actividad evaluable, se penalizarán con lo establecido en la normativa académica, tanto a la fuente de la copia como a la copia sin excepción.
Los resultados se evaluarán en función de los siguientes criterios:
1. Dominio de las herramientas de análisis básicas de circuitos de microondas, tanto teóricas como de software
2. Capacidad de aplicación de los conocimientos aprendidos a situaciones complejas o en otros campos distintos del de los circuitos de microondas
3. Capacidad crítica.
[1] D.M. Pozar, Microwave Engineering, 3a edición, John Wiley &Sons [2] J. Bará, Circuitos de microondas con lineas de transmission, UPC
[1] R.E. Collin, Foundations for microwave Engineering, 2a edición, IEEE Press - John Wiley &Sons [2] R. Sorrentino et al., Microwave and RF Engineering, John Wiley & Sons, 2010.