Plan 1994 - INFORMACIÓN CURSO 2011/2012
Campos electromagnéticos II (CEM2 -090000401 )
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| Ciclo/Curso/Semestre |
Segundo ciclo / 4o / Primer semestre |
| Tipo de Materia |
Troncal |
| Créditos |
4,5 (3 T + 1,5 P) |
| Créditos ECTS |
3.6 |
| Créditos troncales |
4,5 |
| Departamento |
ETC |
| Tablón |
EB-405 |
| Conocimientos previos |
Fundamentos Matemáticos I, Fundamentos Matemáticos IV.
Física I, Física II.
Electricidad y Magnetismo.
Métodos Matemáticos de Telecomunicación I, Métodos Matemáticos de Telecomunicación II.
Campos Electromagnéticos I. |
| Materia que desarrolla (B.O.E.) |
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| Descriptores (B.O.E.) |
Elementos de ondas guiadas. |
| Objetivos |
La asignatura constituye la continuación de Campos Electromagnéticos I que se desarrolla en el 2º cuatrimestre de 3º curso, en cuanto a que prosigue con la comprensión de los mecanismos de transmisión de energía/información utilizando diferentes tipos de soporte físico como medio de transmisión: guías metálicas cerradas, guías dieléctricas, fibras ópticas. Todos estos medios se estudian bajo el mismo formalismo matemático con el fin de que se contemplen desde una única perspectiva, a pesar de las muy diferentes bandas de frecuencia en que son utilizados.
Se realiza un plantemiento general de los medios de transmisión multidieléctricos y sus soluciones estableciendo el concepto de "modo", y su forma general: modo Híbrido. A continuación se particulariza al caso de guías metálicas cerradas con dieléctrico homogéneo, en las que aparecen los casos particulares de los modos TE, TM y TEM. Se estudian sus características fundamentales. Se analizan las posibilidades de los mismos para la transmisión de energía/información, y se presentan los conceptos de modo fundamental, frecuencia de corte, ancho de banda monomodo, dispersión etc., así como los diferentes mecanismos de pérdidas. Se continúa con el estudio de la aproximación casi-TEM en medios multiconductores-multidieléctricos, de gran presencia e importancia en nuestra ingeniería.
Finalmente, se consideran las guías dieléctricas y en particular se estudian, si bien de forma no exhaustiva, los modos guiados de las fibras de salto de índice como modos Híbridos de medios de transmisión abiertos multidieléctricos, y los modos LP como caso particular en las fibras de salto de índice pequeño.
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| Coordinador |
Manuel Lambea Olgado |
| Profesorado |
Carlos J. Blanco Escobar (41.1)
Miguel Á. González de Aza (42.1)
Jesus M. Rebollar Machain (43.1)
Manuel M. Lambea Olgado (44/45.1) |
| Tribunal |
Presidente:JESUS MARIA REBOLLAR MACHAIN
Vocal:JAIME ESTEBAN MARZO
Secretario:MANUEL LAMBEA OLGADO |
| Evaluación |
Examen final escrito, de contenido fundamentalmente práctico (resolución de ejercicios), en el que se incluyen algunas cuestiones cortas de carácter más teórico referidas a conceptos básicos. |
Programa
Ondas Guiadas. ( 0.5 crd.)
Componentes longitudinales y transversales de los campos. Ecuación de Helmholtz para las componentes longitudinales. Formulación general de un modo. Clasificación de los diferentes sistemas de transmisión.
Guías de onda conductoras. (1.5 crd.)
Condiciones de contorno de conductor perfecto. Soluciones de la ecuación de Helmholtz con condiciones de conductor perfecto. Modos TEM, TE y TM.
Diagrama de dispersión. Fenómeno de corte.
Modo fundamental y modos superiores. Ancho de banda monomodo.
Guías rectangular, circular y coaxial.
Potencia transmitida. Ortogonalidad. Modos degenerados. Completitud.
Líneas de transmisión con más de dos conductores.
Guías rectangular, circular y coaxial.
Guías de onda de conductores reales. (0.5 crd.)
Efecto de la utilización de conductores reales. Constante de atenuación de los conductores. Ejemplos.
Guías de onda cerradas multidieléctricas. (0.4 crd.)
Introducción al análisis de las mismas. Ecuación característica. Modos Híbridos.
Modos casi-TEM. Dispersión. Ejemplos: Microstrip apantallada.
Guías Dieléctricas: Fibra Óptica. (0.8 crd.)
Introducción a los problemas abiertos: Modos guiados y modos radiantes. Análisis de la fibra de salto de índice: Modos Híbridos, ecuación característica, modo fundamental y superiores.
Fibra de salto de índice pequeño: Modos LP. Potencia transmitida. Fibras multimodo y monomodo. Ángulo de aceptación.
Ideas básicas sobre excitación, obstáculos y terminación de guías y fibras. (0.5 crd.)
Excitación de guías. Terminación de guías: conductor perfecto, cavidades. Obstáculos: cambio de dieléctrico, atenuador al corte.
Propagación de señales en los sistemas de transmisión estudiados. (0.3 crd.)
Dispersión monomodo. Dispersión multimodo. |
| Bibliografía |
Básica
· ‘Electrodinámica y propagación de ondas de radio´, V.V. Nikolski, Ed. Mir, 1973.
· ‘Fields and waves in communications electronics´, S. Ramo, J.R. Whinnery and T. Van Duzer. Ed. John Wiley and Sons, 1994.
· ‘Propagación de ondas guiadas´, J.E. Page. Servicio de Publicaciones de la ETSITM, 4ª ed., 1988.
· ‘Introducción a la guías dieléctricas´, J.M. Rebollar. Servicio de Publicaciones de la ETSITM, 1992.
· ‘Problemas de Campos Electromagnéticos´, por el Dept. de Electromagnetismo y Teoría de Circuitos. Servicio de Publicaciones de la ETSITM, ed. 2006.
Avanzada
· ‘Advanced engineering electromagnetics´, C.A. Balanis. Ed. John Wiley and Sons. 1989.
· ‘Field theory of guided waves´, R.E. Collin. Ed. IEEE Press, 1991.
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| Página web de la asignatura |
www94.etc.upm.es/cemii.htm |
| Página web del departamento |
www.etc.upm.es |
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