Materia	Carrera	Plan	Año	Periodo
Microondas	Ing. Electronica	7/02	3	2c

Docente	Función	Cargo	Dedicación
PULIAFITO, CARLOS MARIO	Prof. Responsable	CONTRATO	Hs
QUERO, JOSE LUCIO	Prof. Co-Responsable	CONTRATO	Hs
SAVINI, CLAUDIO ARIEL	Responsable de Práctico	JTP SEM	20 Hs
LUCERO, WALTER ADRIAN	Auxiliar de Práctico	A.1RA SEM	20 Hs

El conocimiento de la teoría de microondas es de fundamental importancia para una buena comprensión de los sistemas actuales de telecomunicaciones y sistemas de potencia en alta frecuencia, los cuales son cada vez mas comunes en las prácticas de ingeniería. La teoría de microondas extiende el concepto de circuitos de parámetros concentrados a parámetros distribuidos dando asi un conocimiento rigurosos sobre los cuales funcionan los dispositivos eléctricos, electrónicos, optoelectrónicos, ópticos, electrópticos,y magnetoópticos de alta frecuencia.

Objetivo general

El objetivo general de la asignatura es que el alumno sea capaz de interpretar y analizar correctamente los principios básicos y aplicaciones de la teoría de microondas tales como transmisión, generación y recepción ya sea por líneas de transmisión, guías de ondas o sistemas de radiación.

Objetivos Particulares

 Que el estudiante:

 Integre los conceptos fundamentales de la teoría de campo electromagnético y el manejo de las ecuaciones de Maxwell para aplicarlas a la transmisión de ondas electromagnéticas en guías de ondas y al fenómeno de la radiación.

 Sea capaz de enfrentar la solución de problemas de aula con el uso de la teoría electromagnética básica.


 Al finalizar la materia adquiera una idea clara de las aplicaciones a las cuales está destinado el curso, como así también el conocimiento de los componentes y tecnologías más comunes que se aplican en la práctica de microondas.


 Que el alumno adquiera habilidad práctica en la medición de ROE y ajuste de antenas y en medición de intensidad de campos en terreno.

UNIDAD 1
Introducción a la teoría de microondas.
Algunos aspectos históricos del desarrollo tecnológico en microondas. Introducción a la teoría de microondas. Aplicaciones usuales de las microondas. Un nuevo concepto de circuitos. Una aplicación a la transmisión de información. Formas de propagación de las microondas. Algunas consideraciones de seguridad en el trabajo con microondas.

UNIDAD 2
Líneas de Transmisión de dos conductores.
Tipos de líneas de transmisión. Modelo general de una línea. Ecuaciones diferenciales de línea. Solución para líneas con pérdidas y excitación armónica. Impedancia característica de línea. Constante de propagación. Velocidad de fase y de grupo. Factor de velocidad de una línea. Análisis de líneas de transmisión. Expresiones analíticas para la impedancia de líneas. Casos particulares. Acoplamientos cortos en líneas. Stubs. Transformador de cuarto de onda. Acoplamiento de impedancia. Soluciones gráficas usando la carta de Smith. Medición de impedancia con línea ranurada. Respuesta de una línea a la función escalón. Coeficiente de reflexión. Respuesta de una línea a la corriente alterna. ROE (VSWR) de una línea.

UNIDAD 3
Guías de Ondas
Introducción. Ecuaciones de Maxwell aplicadas a guías de onda. Relaciones generales para los modos TE, TM, TEM. Soluciones del modo TM en guías de onda rectangulares. Constante de propagación. Frecuencia de corte. Velocidad de fase. Impedancia. Soluciones del modo TE en guías rectangulares. Constante de propagación. Frecuencia de corte. Velocidad de fase. Impedancia. Dispersión en guías de onda huecas, velocidad de fase y velocidad de grupo. Velocidad de grupo en una región no dispersiva. Velocidad de grupo en una región dispersiva. Atenuación en guías de onda huecas. Simulación computacional en guías de ondas.

UNIDAD 4
Componentes y Filtros de Microondas
Introducción. Dispositivos reactivos. Inductores. Capacitores. Circuitos tanques. Ventana resonante. Tornillo deslizante. Atenuadores. Circuitos tipo  y. Divisores de potencia. Atenuadores de strip-line. Cavidades resonantes. Frecuencia de resonancia. Factor de calidad con y sin carga. Acopladores direccionales. Tipos en coaxiales, guías de onda y microstrip. Aisladores. Circuladores. Filtro pasa-bajo. Filtro pasa-alto. Filtro de eliminación de banda. Filtro pasa-banda. Filtro de microstrip de . Filtro interdigital. Filtro en guías de onda rectangulares.

UNIDAD 5
Antenas
Campos de radiación y potencia del dipolo elemental. Corriente en el conductor. Campos de radiación de una antena lineal alimentada al centro. Patrón de radiación. Potencia radiada. Parámetros de antena. Patrón de Radiación. Ganancia. Ganancia directiva. Directividad. Eficiencia. Longitud efectiva. Área efectiva. Fórmula de Friis. Atenuación del espacio libre. Principios de Superposición. Arreglo colineal. Baterías de antenas. Baterías lineales. Método de Schelkunoff. Impedancia de antenas. La antena como elemento de circuito. Inductancia mutua. Impedancia mutua entre antenas paralelas. Acopladores. Balum. Redes de desfasamiento. Stubs. Simulación computacional para diagramas de radiación de antenas y baterías de antenas.

UNIDAD 6
Transmisión en Fibras Ópticas
Óptica geométrica. Reflexión y refracción de la luz. Utilización de la reflexión total interna. Apertura numérica de una fibra óptica. Modos de propagación. Principales resultados de la teoría modal. Dispersión en una fibra óptica. Definición de dispersión. Dispersión Modal. Dispersión cromática. Reducción de la dispersión modal. Fibras de índice gradual. Fibras ópticas monomodo. Principales tipos de fibras ópticas. Materiales para fibras ópticas. Atenuación. Simulación computacional en fibras ópticas.

Los trabajos prácticos serán 10:

1.- Los seis primeros trabajos prácticos serán cuestionarios que se corresponden con las unidades temáticas y exposiciones guiadas de temas teórico-prácticos.

2.- Dos trabajos prácticos corresponden con las actividades de investigación sobre temas conexos al curso y vinculados con aspectos tecnológicos de las aplicaciones de microondas.

3.- Los dos trabajos restantes serán prácticos de laboratorio y una vez realizados se presentarán informes de lo desarrollado durante el trabajo práctico.
Los trabajos incluyen; medición de ROE y ajuste de antenas, Medición de potencia de campo, Análisis y usos de distintos tipos de antenas.
En la Universidad de Mendoza (de donde son los Docentes Responsables) se realiza un practico sobre Guias de Onda.

NOTA: A principio de Cuatrimestre se dicta una unidad de Seguridad en Microondas, para el uso del laboratorio.
UNIDAD 0
Riesgo por exposición a Radiofrecuencias (RF) y Microondas (MO)
Revisión del concepto de seguridad en la exposición a las (RF) y (MO). Qué se entiende por radiofrecuencia (RF) y microondas (MO). Señalización. Exposición Señalización. Salud y exposición a RF y MO. Medidas preventivas básicas para reducir la exposición a RF y MO. Referencias. Lecturas complementarias.

Para obtener la calificación de regular los alumnos deberán aprobar la totalidad de los trabajos prácticos de aula con su respectiva carpeta de informes que incluye los problemas y los Informes de laboratorio. Deberán presentar además los cuestionarios teóricos de todas las unidades dentro del plazo indicado en cada uno de ellos. El examen final será oral y/o escrito y se aprobará con una calificación mínima de 65%.
RÉGIMEN PARA ALUMNOS LIBRES.
Los alumnos libres que deseen aprobar el curso de Campos Electromagnéticos y Ondas deberán rendir por escrito un examen con problemas y preguntas de las prácticas de aula. El puntaje de aprobación será en este caso del 75% del total. Una vez que ha sido aprobado este examen se pasará a la evaluación en teoría la cual consistirá en el desarrollo de todos los temas que el jurado crea conveniente pedir.

[1] Textos principales
[2] 1.- El Campo Electromagnético. Salvador Puliafito. Parte I-II-III (Editorial Idearium), Universidad de Mendoza.
[3] 2.- Microwave & Wireless Communications Technology, Joseph J. Carr Butterwoth-Heinemann, 1997
[4] 3.- Waves and Optics Simulations. Antonelli, Chirstian, Fischer et al.
[5] Consortium for Upper-Level Physics Software. 1995
[6] Series Editors, Williams McDonald, María Dworzecka, Robert Ehrlich
[7] 4.- Teoría Electromagnética. Principios y Aplicaciones.
[8] Carl T. A. Johnk (Editorial Limusa). 2000

[1] Textos complementarios y de consulta
[2] 4.- Ondas electromagnéticas y sistemas radiantes.
[3] Edward C.Jordan-Keith and G.Balmain.
[4] (Editorial Paraninfo)
[5] 5.- Técnicas de las microondas. Mooijjweer, H.
[6] Editorial Paraninfo
[7] 6.- Fundamentos de las ondas eléctricas. Hugh Hildreth Skilling
[8] 7.- Teoría electromagnética. Williams H. Hayt,Jr.
[9] Mc. Graw Hill, 5ª edición.1996
[10] 8.- Todo sobre fibras ópticas. Juan Tur, Mª Rosario Martinez
[11] Ed. Marcombo.

El objetivo general de la asignatura es que el alumno sea capaz de interpretar y analizar correctamente los principios básicos y aplicaciones de la teoría de microondas tales como transmisión, generación y recepción ya sea por líneas de transmisión, guías de ondas o sistemas de radiación.

Introducción a la teoría de microondas. Líneas de Transmisión de dos conductores.ROE (VSWR) de una línea. Guías de Ondas. Introducción. Ecuaciones de Maxwell aplicadas a guías de onda. Relaciones generales para los modos TE, TM, TEM. Componentes y Filtros de Microondas. Antenas. Transmisión en Fibras Ópticas

Para el caso de medidas de fuerza que alteren sustancialmente el dictado de la asignatura, se implementarán sistemas de autoestudio, guías y consultas on-line sobre plataforma Claroline. Para posibilitar que los alumnos alcancen los objetivos previstos en este programa.