Información del Plan Docente

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

La asignatura Tecnologías de Radiofrecuencia (RF)  tiene por objeto introducir al alumno en los aspectos relacionados con sistemas y dispositivos de RF asociados a los sistemas de comunicaciones. Para tal fin el conjunto de objetivos fundamentales se pueden resumir en:

Comprender y utilizar los conceptos básicos de los circuitos y señales empleados en radiocomunicaciones y comunicaciones móviles, radionavegación, tecnologías inalámbricas y tecnologías que empleen radiofrecuencias.

Conocer, seleccionar y saber diseñar los dispositivos activos y pasivos que intervienen en los subsistemas de RF así como identificar sus limitaciones.

Analizar, sintetizar y elegir  arquitecturas sencillas de transmisión y recepción de RF para aplicaciones específicas en base a las especificaciones y peculiaridades propias de los sistemas de telecomunicación con más demanda en la actualidad.

Conocer y aplicar técnicas de tratamiento de la señal en etapas de RF en problemas específicos asociados a las tecnologías de radiofrecuencia (linealización, distorsión, ruido…) así como comprender el concepto de Software radio.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura Tecnologías de Radiofrecuencia facilitará al alumno el conocimiento de las características de los diferentes circuitos, dispositivos y  procesado de señal para diseñar sistemas y subsistemas de RF. Este conocimiento permitirá al alumno llevar a una dimensión práctica los conceptos teóricos adquiridos sobre sistemas y señales de comunicaciones, es decir, permitirá la construcción de arquitecturas y diseñar y seleccionar los dispositivos adecuados para la transmisión y recepción de la información de una forma óptima utilizando radiofrecuencia.

La asignatura dentro de la titulación mantiene una relación directa con asignaturas básicas previas por su necesidad para poder realizar un seguimiento normal de la misma, como se ha comentado en el apartado de recomendaciones para cursar la asignatura. Además, en esta asignatura se profundiza  en los aspectos básicos relacionados con la transmisión de información utilizando el canal radio, ya iniciados en la asignatura de propagación y medios y de transmisión, completando e iniciando al estudiante en los aspectos tecnológicos relevantes de uno de los mecanismos más utilizados en los sistemas de comunicaciones actuales.  En este sentido,  forma parte del trinomio constituido por la transmisión en el rango de ondas milimétricas (Fundamentos de alta frecuencia) y las comunicaciones utilizando principios ópticos (Dispositivos y sistemas de transmisión ópticas).

La asignatura se puede entender como requisito necesario para poder hacer un seguimiento adecuado de asignaturas que se verán posteriormente en el itinerario de sistemas de telecomunicación, como pueden ser:

 I. Servicios y sistemas de Telecomunicación

 II. Fundamentos de alta frecuencia

 III. Sistemas de radiocomunicación

 IV. Equipos y sistemas de transmisión

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

La asignatura será impartida por profesorado del Área de Teoría de la Señal y Comunicaciones del Departamento de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones.

Para seguir con normalidad esta asignatura es recomendable que el alumno que quiera cursarla haya cursado previamente, además de las asignaturas de formación básicas,  las asignaturas de formación de la rama común de telecomunicación teoría de la comunicación, comunicaciones digitales,  propagación y medios de transmisión y electrónica analógica.

Por otro lado se recomienda al alumno la asistencia activa a clase (tanto de teoría como de problemas). Del mismo modo se recomienda al alumno el aprovechamiento y respeto de los horarios de tutorías del profesorado para la resolución de posibles dudas de la asignatura y un correcto seguimiento de la misma. Además, la asignatura presenta un porcentaje de contenido práctico para cuya evaluación la asistencia es obligatoria.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Combinar los conocimientos generalistas y los especializados de Ingeniería para generar  propuestas innovadoras y competitivas en la actividad profesional (C3).

Resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico (C4).

Comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en castellano (C5)

Usar las técnicas, habilidades y herramientas de la Ingeniería necesarias para la práctica de la misma (C6)

Analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas actuando con ética, responsabilidad profesional y compromiso social (C7)

Trabajar en un grupo multidisciplinar y en un entorno multilingüe (C8)

Gestionar la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnicas y la legislación necesarias para la práctica de la Ingeniería (C9)

Aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo (C10)

Aplicar las tecnologías de la información y las comunicaciones en la Ingeniería (C11)

Analizar  componentes y sus especificaciones para sistemas de comunicaciones guiadas y no guiadas. (CST3)

Seleccionar de circuitos, subsistemas y sistemas de radiofrecuencia, microondas, radiodifusión, radioenlaces y radiodeterminación. (CST4)

Seleccionar  antenas, equipos y sistemas de transmisión, propagación de ondas guiadas y no guiadas, por medios electromagnéticos, de radiofrecuencia u ópticos y la correspondiente gestión del espacio radioeléctrico y asignación de frecuencias. (CST5)

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

RA1- Sabe identificar los diagramas de bloques y los parámetros característicos de los emisores y receptores así como los subsistemas que los componen desde el punto de vista de Teoría de Señal y Comunicaciones.

RA2- Conoce la importancia de la transferencia de potencia en los sistemas en cascada.

RA3- Entiende la importancia de la adaptación de impedancia y sus efectos en un sistema de telecomunicación.

RA4- Domina y entiende la diferencia entre la utilización de parámetros concentrados respecto a la utilización de líneas de transmisión en función de tecnologías y frecuencias.

RA5- Comprende la arquitectura de un receptor (homodino,superheterodino…).

RA6- Sabe caracterizar los aspectos básicos de un receptor (ruido, sensibilidad, no-linealidades, rango dinámico libre de espúreo en un sistema de telecomunicación).

RA7- Domina plenamente las técnicas de adaptación de impedancias en parámetros concentrados en baja frecuencia (hasta 2 GHz) incluyendo técnicas multisección para aumentos de ancho de banda.

RA8- Sabe entender el funcionamiento de acopladores con elementos discretos y es capaz de diseñarlos.

RA9- Sabe entender el funcionamiento de un divisor en parámetros concentrados y es capaz de diseñarlo.

RA10- Comprende el funcionamiento de los filtros y sus procesos de diseño básicos en parámetros concentrados incluyendo el uso de herramientas CAD.

RA11- Entiende el funcionamiento de los filtros duplexores para un sistema de telecomunicación.

RA12- Conoce y comprende el funcionamiento de dispositivos activos en un sistema de transmisión así como los parámetros que los caracterizan en un sistema desde el punto de vista de Teoría de la Señal y Comunicaciones.

RA13- Domina los procesos de polarización de dispositivos activos así como sus posibles redes de estabilidad y de adaptación para el diseñó de amplificadores lineales y de bajo ruido y sus efectos en un sistema de telecomunicación.

RA14- Domina los procesos de polarización de dispositivos activos así como sus posibles redes de estabilidad y de adaptación para el diseñó de amplificadores de potencia y sus efectos en un sistema de telecomunicación.

RA15- Conoce los parámetros básicos que describen el funcionamiento de un oscilador y sus efectos en un sistema de comunicaciones.

RA16- Sabe interpretar los parámetros que describen el funcionamiento de un mezclador y sus efectos en un sistema de comunicaciones.

RA17- Domina los aspectos relacionados con la síntesis de frecuencia y PLLs

RA18- Sabe interpretar los parámetros que describen el funcionamiento de un modulador y demodulador IQ y sus efectos en un sistema de comunicaciones.

RA19 - Sabe diseñar y evaluar las prestaciones previsibles de una cadena transmisora y receptora incluyendo elementos no lineales desde el punto de vista de un sistema de telecomunicación.

RA20- Sabe aplicar los conceptos asimilados en la identificación de aplicaciones y sistemas radio.

RA21- Conoce la problemática asociada a las interferencias en canales adyacentes y sus posibles soluciones desde el punto de vista de un sistema de telecomunicación.

RA22- Conoce de forma descriptiva las técnicas de linealización de amplificadores de potencia.

RA23- Conoce los aspectos básicos asociados a la Ingeniería de Software-Radio.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

La comprensión básica de la asignatura Tecnologías de Radiofrecuencia, así como de los principios y métodos en los que esta materia se sustenta, es totalmente imprescindible para el ejercicio de las competencias de un graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación con la especialidad en Sistemas de Telecomunicación. Todo el conjunto de capacidades adquiridas en esta asignatura le inician en la comprensión y el diseño de arquitecturas y equipos de telecomunicación con gran demanda en la actualidad (sistemas inalámbricos, radiodifusión, radiodeterminación, telefonía móvil) así como ciertas características propias de la información (señal) que estos utilizan.

Los conceptos y técnicas desarrollados en esta asignatura facilitarán la comprensión e interpretación de las tecnologías de transmisión de la información en lo referente a la radiofrecuencia (RF). La necesidad de acomodación de la señal de información al canal de propagación y medio de transmisión implica no sólo conocer los aspectos clave relacionados con los transductores, emisores y receptores asociados al canal radio sino que además se requiere la habilidad de diseñar los dispositivos físicos junto con su adecuada interconexión e integración. Adicionalmente, la asignatura pretende sentar las bases y conceptos indispensables para el desarrollo de equipos básicos de transmisión que serán útiles en posteriores asignaturas impartidas en dicho título, como se ha comentada en el apartado de Contexto y Sentido de la Asignatura en la Titulación.

Igualmente, adquiere gran importancia la formación práctica recibida tanto en  las sesiones de problemas como en el laboratorio y en los seminarios y trabajos supervisados propuestos.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion

El alumno dispondrá de una prueba global en cada una de las convocatorias establecidas a lo largo del curso. Las fechas y horarios vendrán determinadas por la Escuela. La calificación de dicha prueba se obtendrá de la siguiente forma:

- Un examen formado por dos partes, una parte teórica constituida por un test de respuesta múltiple (las respuestas incorrectas penalizarán como 1/(N-1) siendo N el nº de posibles respuestas) o cuestiones teorico-prácticos y una segunda parte formada por un conjunto de problemas o supuestos prácticos. Este examen tendrá un peso del 80% de la nota global distribuida en un 25% para la prueba tipo test y un 55% para los problemas.

 - Un conjunto de prácticas y trabajos (desarrolladas en más detalle dentro del apartado de actividades de aprendizaje programadas dentro de esta misma guía docente) cuyo peso sobre la nota global  es de un 20%  (10% prácticas de laboratorio, 10% trabajo con tutoría en grupo).

Para superar la  asignatura es condición necesaria aprobar las dos partes anteriores por separado.

Se recomienda encarecidamente el seguimiento y evaluación continuada a lo largo del curso del desarrollo de las prácticas y trabajos. Los alumnos que no realicen las prácticas y trabajo a lo largo del curso se someterán a un examen en el laboratorio para conseguir la nota correspondiente de esa parte de la asignatura.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

 1. Clases magistrales participativas en las que se presentan los fundamentos teóricos del contenido de la asignatura y en las que se propicia la participación del alumnado. Esta actividad se realizará en el aula de forma presencial. Se combinarán la presentación de material bibliográfico previamente entregado al alumno (o depositado en los medios informaticos facilitados por la Universidad para tal fin) como el uso de pizarra para su correcto seguimiento.

2. Clases de problemas y casos  prácticos de aula en las que se realizan resolución de problemas y casos prácticos propuestos por el profesor de los fundamentos presentados en las clases magistrales, con posibilidad de exposición de los mismos por parte de los alumnos de forma individual o en grupos autorizada por el profesor. Esta actividad se realizará en el aula de forma presencial.

3. Prácticas de laboratorio en las que los alumnos realizarán 5 sesiones de prácticas de 2 horas de duración en los Laboratorio de Prácticas L.3.06 (Laboratorio de Alta Frecuencia) y L.2.02 del Edificio Ada Byron. En grupos pequeños, se realizan una serie prácticas en las cuales se utilizarán equipos específicos relacionados con los sistemas de RF, así como software específico de simulación de sistemas de comunicaciones,  que permitan consolidar el conjunto de conceptos teóricos desarrollados a lo largo de las clases magistrales. Esta actividad se realizará en el Laboratorio de forma presencial.

4. Realización de un trabajo práctico en grupo, y tutorizado por el profesor, basado en los contenidos de la asignatura y relacionado con el diseño de un subsistema sencillo de transmisión o recepción de RF. Asistencia a seminarios relacionados con la mencionada temática con la posibilidad de la participación de Invitados Externos a los mismos

5. Atención personalizada al alumno a través de las tutorías.

4.2. Actividades de aprendizaje

1. Clases magistrales participativas (40 horas) en las que se presentan los fundamentos teóricos del contenido de la asignatura y en las que se propicia la participación del alumnado. Esta actividad se realizará en el aula de forma presencial. Se combinarán la presentación de material bibliográfico previamente entregado al alumno (o depositado en los medios informaticos facilitados por la Universidad para tal fin) como el uso de pizarra para su correcto seguimiento.

2. Clases de problemas y casos prácticos de aula (10 horas) en las que se realizan resolución de problemas y casos prácticos propuestos por el profesor de los fundamentos presentados en las clases magistrales, con posibilidad de exposición de los mismos por parte de los alumnos de forma individual o en grupos autorizada por el profesor. Esta actividad se realizará en el aula de forma presencial.

3. Prácticas de laboratorio (10 horas) en las que los alumnos realizarán 5 sesiones de prácticas de 2 horas de duración en los Laboratorio de Prácticas L.3.06 (Laboratorio de Alta Frecuencia) del Edificio Ada Byron. En grupos pequeños, se realizan una serie prácticas en las cuales se utilizarán equipos específicos relacionados con las tecnologías de radiofrecuencia que permitan consolidar el conjunto de conceptos teóricos desarrollados a lo largo de las clases magistrales. Esta actividad se realizará en el Laboratorio de forma presencial.

4. Realización de un trabajo práctico en grupo, y tutorizado por el profesor, basado en los contenidos de la asignatura y presentación en público. Asistencia a seminarios relacionados con la temática.

5. Atención personalizada al alumno a través de las tutorías.

4.3. Programa

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

Bloque 0. Introducción a los Sistemas de Radiofrecuencia. Panorama de la asignatura. Subsistemas de Radiofrecuencia.

Bloque 1: Análisis de sistemas básicos de RF

 Tema 1. Front-ends de RF

     I.1. Sistemas transmisores

     I.2. Sistemas receptores

     I.3.La señal de RF: revisión de herramientas matemáticas.

     I.4. Ruido en equipos de RF.

     I.5. Distorsión lineal y no lineal.

Tema 2. Sincronización y Modulación.

     II.1. Lazos enganchados en fase (PLL)

     II.2. Sintetizadores de Frecuencia

     II.3. Moduladores y demoduladores.

Bloque 2. Dispositivos de RF.

Tema 3. Componentes y adaptación de impedancias en circuitos de RF.

    III.1. Elementos concentrados. Efectos en RF.

    III.2. Diodos de RF

    III.3. Transistores de RF

     III.4. Redes de Adaptación de impedancias: adaptación en banda ancha y estrecha.

 Tema 4. Circuitos Pasivos y Activos de Radiofrecuencia.

    IV.1. Caracterización de redes: revisión de parámetros de Scattering.

    IV.2. Análisis y diseño de Filtros pasivos de RF

    IV.3. Otros dispositivos pasivos: divisores, acopladores y multiplexores.

    IV.4. Amplificadores de RF.

    IV.5. Osciladores de RF.

    IV.6. Mezcladores de RF

Bloque 3. Técnicas Digitales en RF: Introducción al Software Radio

Tema 5.  Introducción al Software Defined radio (SDR) y al tratamiento de la señal en sistemas de RF.

    V.1. Introducción

    V.2. Arquitecturas con Software Defined Radio

    V.3 Arquitecturas de Receptores

    V.4 Transmisores flexibles y amplificadores de potencia.

    V.5 Linealización de transmisores para SDR.

PROGRAMACIÓN DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO Y SEMINARIOS

Prácticas de Laboratorio:

Bloque 1. Diseño asistido por ordenador de subsistemas y dispositivos de RF.

TL1. Introducción a un simulador de RF. Análisis y diseño de circuitos pasivos.

TL2. Análisis y diseño de  etapas activas de RF I.

TL3. Análisis y diseño de etapas activas de RF II.

Bloque 2.  Caracterización de Hardware de RF.

TL4. Caracterización de Elementos de RF I.

TL5. Caracterización de Elementos de RF II.

Seminarios y Trabajos supervisados (con tutoría)

 -       TT1. 3 Seminarios de Introducción al diseño a nivel de sistema.

-       TT2. Planteamiento del diseño y desarrollo o análisis y exposición en grupos de alumnos de algún subsistema de RF para una aplicación específica (telefonía móvil, radiodeterminación, RFID, etc…).

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

A lo largo del cuatrimestre se realizará la siguiente distribución de actividades:

– Sesiones semanales de clases magistrales integradas con clases de problemas.

– 5 sesiones de prácticas de laboratorio, en grupos reducidos, de 2 horas de duración desarrolladas en los Laboratorios de Alta Frecuencia (L3.06) y Laboratorio de Señales y Sistemas (L2.02) situados en la tercera y segunda plantas del Edificio Ada Byron del Campus Río Ebro.

– 3 sesiones de introducción al diseño a nivel de sistema en ADS y SystemVue y planteamiento del trabajo práctico de 2 horas de duración emplazadas en forma de Seminarios.

Los horarios de tutoría de trabajos serán flexibles y se fijarán a conveniencia  entre los alumnos y el profesorado.

En cualquier caso, las clases magistrales y de problemas se imparten según el horario establecido por la Escuela, así como las sesiones de prácticas de laboratorio, debiendo el alumno, en este último caso, optar por apuntarse en uno de los grupos que haya disponibles.

 La asignatura se imparte en el primer semestre del tercer curso de la titulación con un total de 6 créditos ECTS dentro del itinerario de Sistemas de Telecomunicación. Las actividades principales de la misma se dividen en clases teóricas, resolución de problemas o supuestos prácticos en clase, prácticas de laboratorio y la realización de seminarios y trabajos tutelados relacionados con contenidos relativos al diseño de un transmisor o receptor para un estándar de comunicaciones actual o cualquier sistema que utilice las bandas y tecnologías de RF. Esta distribución tiene como objetivo fundamental facilitar la compresión y asimilación de todo aquel conjunto de conceptos que permitan cubrir las competencias a adquirir por esta asignatura y su relación con las telecomunicaciones. Por último existirá una prueba global dividida en dos partes, una parte teórica consistente en un test de respuesta múltiple y una prueba basada en problemas o supuestos prácticos. Estas dos pruebas promediarán con las prácticas de laboratorio desarrolladas a lo largo del curso. Para más detalles relativos al sistema de evaluación consultar el apartado destinado para tal fin en esta guía docente.

Las fechas de inicio y finalización del curso y las horas concretas de impartición de la asignatura así como las fechas de realización de las prácticas de laboratorio e impartición de seminarios se harán públicas atendiendo a los horarios fijados por la Escuela.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=30334&year=2020