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

Tecnologías de radiofrecuencia

Descripción
El objetivo del curso es dar una visión completa de los sistemas de transmisión vía radio. En la primera parte del curso se analizan los bloques funcionales de un emisor y de un receptor de radio (amplificadores, mezcladores, osciladores, PLL, antenas, etc.) y de sus parámetros de calidad, como la respuesta ante el ruido y la distorsión. En la segunda parte se estudia la propagación de ondas y el cálculo de radioenlaces fijos terrestres. Como complemento a la teoría, se realizarán dos prácticas, una de diseño de hardware de transceptores radio y otra de cálculo de coberturas.
Tipo asignatura
Optativa
Semestre
Segundo
Créditos
5.00

Profesores Titulares

Conocimientos previos

Electrónica básica, Teoría de circuitos, Señales y sistemas de transmisión.

Objetivos

Los conocimientos fundamentales que deben adquirir los alumnos son:
1. Comprensión de las diferentes partes que integran un emisor y un receptor de radio.
2. Interpretación de las especificaciones de circuitos integrados.
3. Cálculo de radioenlaces.
También se pretende que los alumnos desarrollen las habilidades siguientes:
4. Capacidad de análisis de circuitos de radio.
5. Capacidad de organización y planificación del trabajo a realizar.
6. Mejora de la comunicación escrita en la lengua utilizada por los alumnos en las diferentes pruebas presentadas al profesor.
7. Capacidad de resolución de problemas.
8. Adquisición de habilidad en el uso de software especializado.
9. Cuidado en el montaje de circuitos de radio.
10. Habilidad de trabajo en equipo.
11. Habilidad de trabajo en equipo mediante herramientas telemáticas.
12. Presentación rigurosa de informes.
13. Capacidad de aplicar los conocimientos la tecnología de radio a la práctica.
14. Capacidad para generar nuevas ideas a partir de los conceptos teóricos estudiados en clase.
15. Utilización de textos en inglés como bibliografía básica.

Contenidos

Los temas que se estudian en la asignatura de tecnología de radio son los siguientes:

1 Introducción a los emisores y receptores de radio
1.1 Conceptos básicos
1.2 Receptores
1.3 Emisores
2 Fundamentos de ruido
2.1 Definición y tipos de ruido
2.2 Factor de ruido y temperatura equivalente de ruido
3 Distorsión
3.1 Conceptos básicos. Distorsión por ley cuadrática
3.2 Distorsión por ley cúbica
3.3 El punto de intercepción y la relación de rechazo
4 Filtraje y adaptación de impedancias
4.1 Filtros de radiofrecuencia
4.2 Adaptación de impedancias
5 Amplificadores de RF
5.1 Amplificadores de pequeña señal
5.2 Circuitos de CAG
5.3 Amplificadores de potencia
6 Mezcladores
6.1 Introducción
5.2 Mezcladores con diodos
6.3 Mezcladores con transistor bipolar
6.4 Mezcladores con transistor FET
7 Osciladores
7.1 Principio de funcionamiento
7.2 Tipos de osciladores
7.3 Estabilidad de un oscilador
7.4 Osciladores a cristal
8 El Phase Locked Loop (PLL)
8.1 Fundamentos del PLL
8.2 La aproximación lineal del PLL
8.3 El PLL de segundo orden
8.4 Análisis del PLL con ruido
8.5 Aplicaciones del PLL
9 Propagación de ondas radioeléctricas en la atomósfera
9.1 Teoría de rayos
9.2 Reflexión y difracción
9.3 Influencia de la tropósfera y de la ionósfera
9.4 Modelos estadísticos y empíricos de propagación
10 Radioenlaces terrestres del servicio fijo
10.1 Estructura de un radioenlace
10.2 Procedimiento de cálculo de un radioenlace
10.3 Desvanecimientos
10.4 Calidad de un radioenlace
10.5 Diversidad
10.6 Sistemas de broadcast
11 Sistemas de comunicación por satélite
11.1 Estructura de un sistema vía satélite
11.2 Balance de potencias en un enlace vía satélite

Prácticas de laboratorio:
1.- Diseño hardware de un sistema receptor de radio FM comercial

Metodología

Esta asignatura se cursa en formato presencial. El profesor imparte a lo largo del curso los conceptos teóricos de la asignatura mediante clases magistrales. En estas clases el profesor también resuelve ejercicios de aplicación directa de los conceptos explicados.
Los alumnos disponen de una amplia colección de problemas y exámenes resueltos que les pueden ayudar mucho a conectar los conceptos teóricos con la resolución de problemas concretos. También disponen de apuntes y transparencias de todo el temario que ayudan al seguimiento de las clases. Se potencia la consulta de dudas a través de los fórums y del correo electrónico.

Se llevará a cabo una evaluación continua consistente en pequeñas pruebas y trabajos que permiten al alumno ir consolidando los conocimientos de una forma gradual.

Por lo que se refiere a la realización de las prácticas, que se hacen en grupos de 3 personas, el alumno dispone de un cuaderno absolutamente autocontenido que explica los pasos a hacer y la solución a los problemas más frecuentes. Mediante el correo electrónico y los fórums, pueden contactar con el monitor de las prácticas para formular preguntas o para entregar la práctica. En la entrega, que es presencial para todos los alumnos, se debe presentar un pequeño informe con una serie de medidas sobre el sistema implementado.

Evaluación

Con la finalidad de evaluar si el alumno ha logrado en un grado adecuado los objetivos perseguidos en la asignatura se utilizan diferentes métodos para obtener datos del alumno:

A. Exámenes.
Durante el curso de hacen 3 exámenes principales presenciales para todos los alumnos.

B. Exámenes orales.
Se realiza un examen oral al final de cada práctica.

J. Participación en el aula o al campus virtual.
El profesor dispone de una lista de observaciones posibles donde anota los diferentes comportamientos y actitudes presentadas por los alumnos durante la clase.

K. Informes de laboratorio correspondientes a las prácticas realizadas en grupo.
Para evaluar cada informe el profesor hace preguntas a los alumnos para evaluar la participación real del alumno en el trabajo en grupo.

G. Trabajos prácticos con el ordenador.
La segunda práctica de cálculo de radioenlaces se debe llevar a cabo en un ordenador de la escuela o en casa del alumno. El grupo debe incluir los resultados de las simulaciones en el informe. A partir de aquí el profesor hace las preguntas oportunas sobre el tema y evalúa individualmente los conceptos que el alumno ha adquirido en la realización de la práctica.

La asignatura es semestral. La nota final se calcula como un 70% de la nota final de teoria y un 30% de la nota de evaluación continua. Las pruebas de evaluación continua liberan materia para el examen final. La nota de prácticas puede ayudar a aumentar la nota final entre 0 y 1 punto.

Criterios evaluación

Objetivo 1: Conocimientos generales básicos de las diferentes partes que integran un emisor y un receptor de radio. El estudiante debe demostrar que ha adquirido un conocimiento adecuado de los conceptos estudiados durante el curso. [A, B]

Objetivo 2: Capacidad de análisis de circuitos radio. El estudiante debe ser capaz de analizar los problemas con los que se enfrenta. [A, B]

Objetivo 3: Mejora de comunicación escrita en la lengua utilizada por los alumnos en las diferentes pruebas presentadas al profesor. El estudiante debe presentar los exámenes y informes sin faltas de ortografía y con el estilo y orden adecuados. [A, K]

Objetivo 4: Capacidad de resolución de problemas. El estudiante debe demostrar que sabe proponer soluciones adecuadas en los ejercicios que deberá resolver en el curso. [A]

Objetivo 5: Habilidad de trabajo en equipo. El estudiante debe ser capaz de trabajar con los compañeros de grupo y llegar a proponer soluciones a los diferentes problemas presentados. [B, J]

Objetivo 6: Capacidad de aplicar los conocimientos de la tecnología de radio a la práctica. El estudiante debe identificar las herramientas explicadas en la teoría adecuadas para soluciona los problemas propuestos. [A, B]

Bibliografía básica

- J.L. Pijoan, `Guia d´estudi de Tecnologies de Radiocomunicacions´, Enginyeria i Arquitectura La Salle, 2003.
- J.L. Pijoan, `Col-lecció de problemes´, Enginyeria i Arquitectura La Salle, 2011.
- J.L. Pijoan, `Apunts de Tecnologies de Radiocomunicacions´, Enginyeria i Arquitectura La Salle, 2005.
- Manuel Sierra et al., Electrónica de Comunicaciones, Prentice Hall, 2003.
- J.M. Hernando Rábanos, Transmisión por radio, 6ª ed, Centro Estudios Ramon Areces, 2008.
- Paul H. Young, Electronic Communication Techniques, Prentice-Hall, 1999.
- Herbert L. Krauss et alt., Solid State Radio Engineering, Wiley, John & Sons, May 2000
- J. Smith, Modern Communication Circuits, McGraw Hill.
- Angel Cardama et alt., Antenes, Edicions UPC, 1994.
- Bernard Sklar, Electronic Communication Techniques, Prentice-Hall, 2001
- Ronald E. Best, Phase-Locked Loops. Design, Simulation and Applications, McGraw-Hill, 1999.

Material complementario

- Wayne Tomasi, Advanced Electronic Communication Systems, Prentice-Hall, 1998.
- H. Meyr, G. Ascheid, Synchronization in Digital communications, Vol 1, John Wiley & Sons, 1990.
- D.C. Green, Radio Systems for Technicians, 1995.
- Gary. M. Miller, Modern Electronic Communication, Prentice-Hall, 1999.
- John G. Proakis, Masoud Salehi, Communication Systems Engineering, Prentice-Hall, 1994.
- Roy Blake, Basic Electronic Communication, West Publishing Company, 1993.
- Miquel Ferrer, Disseny de radioenllaços digitals, TFC Enginyeria La Salle, Juny 2001. Enginyeria i Arquitectura La Salle.