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Academic Year/course: 2023/24

581 - Bachelor's Degree in Telecommunications Technology and Services Engineering

30385 - Antennas and radio transmission devices


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
30385 - Antennas and radio transmission devices
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
581 - Bachelor's Degree in Telecommunications Technology and Services Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
Second semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

 

The subject "Antennas and Radio Transmission Devices" aims to introduce the student to the aspects related to transmission systems, especially via radio and especially to deepen the aspects related to antennas and their power supply and control systems as an integral element of the telecommunication system. To this end, the fundamental objectives will be to deepen in the analysis of antenna performance and its parameters in antennas of aperture, reflectors, lenses and broadband antennas type. Review concepts of antenna clusters and analyze typical devices in the distribution network in radio transmission systems.

These approaches and objectives are aligned with some of the Sustainable Development Goals, SDGs, of the Agenda 2030 ( https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), specifically the learning activities planned in this subject will contribute to the achievement of targets 7.1, 7.3 and 7.b of goal 7. Target 8.2 of goal 8, targets 9.1, 9.4, 9.5 and 9.c of goal 9 and target 13.3 of goal 13.

 

2. Learning results

 

  • Know the basic operation of aperture type antennas, parabolic reflector and broadband antennas, their groupings and feed systems.

  • Know how to select antennas for different transmission systems. 

  • Know the transmission devices associated with radio architectures. Know how to analyze components and determine their specifications for guided and radiated wave communications systems.

  • Know the basic aspects related to the analysis and design of transmission systems, selecting circuits, subsystems and radiofrequency and microwave systems in radiocommunication systems.

  • Know the techniques for characterization of high frequency networks.



3. Syllabus

 

Topic 0.  Introduction and reminder of fundamental aspects of Telecommunication Systems. Overview and presentation of the subject.

Topic 1.  Review of radiation fundamentals.

1.1 Generalization of Maxwell's Equations. Electrical and magnetic sources.

1.2 Uniqueness and equivalence theorem.

1.3 Expressions of radiated fields for electric and magnetic sources.

Topic 2.  Analysis of aperture type antennas.

2.1 Flat Openings.

2.2 Horns.

2.3 Slots

2.4 Parabolic reflectors

2.5 Lenses

Topic 3.  Broadband antennas.

3.1 Progressive wave antennas

3.2 Helix type antennas

3.3 Yagui-Uda Antenna

3.4 frequency independent antennas

3.5 Logoperiodic antennas

Topic 4.  Distribution and feeding networks for antenna clusters.

4.1 Clustering and Sensors Review

4.2 Revision of matrix representation of N-port device parameters

4.3 Distribution networks and power supply adjustment.

PROGRAMMING OF LABORATORY PRACTICES AND SEMINARS 

-PR1 Analysis of Radiation Parameters in rectangular and circular aperture.

-PR2 Analysis of Radiation Parameters in horns. 

-PR3 Analysis of Radiation Parameters of Parabolic Reflectors.

-PR4 Printed slot.

-PR5 Linear clustering, flat clustering and flat clustering distribution network. 

Seminars and supervised assignments (with tutoring)

-Design approach and development in groups of students of an oriented work and presentation in seminars.



4. Academic activities

 

Lectures: 40 hours.

Theoretical and practical sessions in which the content of the subject will be explained.

Problems and cases: 10 hours

Sessions in which problems and practical cases presented by the teacher will be solved.

Laboratory Practices: 10 hours

Simulation tools and instrumentation required for experimental verification of analyzed devices will be used.

Teaching assignments: 14 hours.

Preparation of a group work and presentation in class.

Study and personal work of the student: 71 hours.

Assessment tests. 5 hours.

 

5. Assessment system

 

The student will have a global test in each of the exams established throughout the term. Dates and schedules will be determined by the School. The grade for this test will be obtained as follows:

  • An exam consisting of two parts, a theoretical part consisting of a multiple-choice test ( incorrect answers will be penalized as 1/(N-1) where N is the number of possible answers) and a second part consisting of a set of problems or practical cases. This exam will have a weight of 75% of the overall grade distributed in 25% for the multiple-choice test and 50% for the problems.  A minimum score of 5 out of 10 in this test is required to pass the course and add up the practices grade.

  • A set of practicals and assignments (developed in more detail in the section on academic activities) whose weight on the overall grade is 25% (15% laboratory practices, 10% work with group tutoring and presentation in class). A minimum score of 5 out of 10 in these tests is required to pass the subject. In case the student has not shown up to the development of the practices and the presentation of the work in the schedule assigned for such purpose, an oral examination of practices in the laboratory and an oral presentation of a work will be carried out.

 

CONTINUOUS ASSESSMENT

The student will have, throughout the term, and apart from the global tests mentioned above, the possibility of a continuous evaluation test distributed as follows.

  • In the middle of the semester a test consisting of two parts, one of a theoretical nature type test and a second part consisting of a problem. Likewise, at the end of the course and on the dates reserved by the EINA for the completion of continuous evaluations, a second test will be held, also consisting of two parts, a theoretical test and a problem, of the second part developed in the subject. The sum of continuous assessment tests will be equivalent to the global one.

 

The possible dates of the continuous assessment test will be notified, as far as possible, at the beginning of the term, or in any case with sufficient time in advance. The sum of both continuous assessment tests will be equivalent to the global test mentioned above. The final grade will be the result of the sum of each part with its corresponding weights. The student must take the global test if they has not passed the continuous assessment.

In order to establish the final grade for the continuous evaluation and to define whether or not to take the global test, the deadline for the delivery of the practices will be established 3 days before the official date of the first global test defined in the calendar established by EINA.






Curso Académico: 2023/24

581 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación

30385 - Antenas y dispositivos de transmisión radio


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
30385 - Antenas y dispositivos de transmisión radio
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
581 - Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

La asignatura "Antenas y Dispositivos de Transmisión Radio" tiene por objeto introducir al alumno en los aspectos relacionados con los sistemas de transmisión, en especial vía radio y especialmente profundizar en los aspectos relacionados con antenas y sus sistemas de alimentación y control como elemento integrante del sistema de telecomunicación. Para tal, fin los objetivos fundamentales a cubrir serán, profundizar en el análisis del funcionamiento de las antenas y sus parámetros en antenas de tipo apertura, reflectores, lentes y antenas de banda ancha. Revisar conceptos de agrupaciones de antenas y analizar dispositivos típicos en la red de distribución en los sistemas de transmisión radio.
Estos planteamientos y objetivos están alineados con algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, ODS, de la Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), en concreto las actividades de aprendizaje previstas en esta asignatura contribuirán al logro de las metas 7.1, 7.3 y 7.b del objetivo 7. La meta 8.2 del objetivo 8, las metas 9.1, 9.4, 9.5 y 9.c del objetivo 9 y la meta 13.3 del objetivo 13.

2. Resultados de aprendizaje

  • Conoce el funcionamiento básico de antenas de tipo apertura, reflector parabólico y antenas de banda ancha sus agrupaciones y sistemas de alimentación.
  • Sabe seleccionar las antenas para los distintos sistemas de transmisión. 
  • Conoce los dispositivos de transmisión asociados a las arquitecturas radio. Sabe analizar componentes y determinar sus especificaciones para sistemas de comunicaciones por medio de ondas guiadas y radiadas.
  • Conoce los aspectos básicos relacionados con el análisis y diseño de los sistemas de transmisión, seleccionando circuitos, subsistemas y sistemas de radiofrecuencia, microondas en sistemas de radiocomunicaciones.
  • Conoce las técnicas de caracterización de redes de alta frecuencia.

3. Programa de la asignatura

Tema 0.  Introducción y recordatorio de aspectos fundamentales de los Sistemas de Telecomunicación. Panorama y presentación de la asignatura.
Tema 1.  Revisión de fundamentos de radiación.
1.1 Generalización de las Ecuaciones de Maxwell. Fuentes eléctricas y magnéticas.
1.2 Teorema de unicidad y equivalencia.
1.3  Expresiones de los campos radiados para fuentes eléctricas y magnéticas.
Tema 2.  Análisis de antenas de tipo apertura.
2.1 Aperturas Planas.
2.2 Bocinas.
2.3 Ranuras
2.4 Reflectores parabólicos
2.5 Lentes
Tema 3.  Antenas de banda ancha.
3.1 Antenas de onda progresiva
3.2 Antenas de tipo hélice
3.3 Antena Yagui-Uda
3.4 Antenas independientes de la frecuencia
3.5 Antenas Logoperiódicas
Tema 4.  Redes de distribución y alimentación de agrupaciones de antenas.
4.1 Revisión de Agrupaciones y Sensores
4.2 Revisión de representación matricial de parámetros de dispositivos de N puertos
4.3 Redes de distribución y ajuste de alimentación.
PROGRAMACIÓN DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO Y SEMINARIOS 
-PR1 Análisis de Parámetros de Radiación en apertura rectangular y circular.
-PR2 Análisis de Parámetros de Radiación en bocinas. 
-PR3 Análisis de Parámetros de Radiación de Reflectores Parabólicos.
-PR4 Ranura impresa.
-PR5 Agrupación lineal, agrupación plana y red de distribución de agrupación plana. 
Seminarios y Trabajos supervisados (con tutoría)
-Planteamiento del diseño y desarrollo en grupos de alumnos de un trabajo orientado y presentación en seminarios.

4. Actividades académicas

Clases magistrales: 40 horas.
Sesiones teóricas y de supuestos prácticos en los que se explicará el contenido de la asignatura.
Problemas y casos: 10 horas
Sesiones en las que se resolverán problemas y casos prácticos planteados por el profesor.
Prácticas de Laboratorio: 10 horas
Se utilizarán las herramientas de simulación y la instrumentación requerida para la verificación experimental de dispositivos analizados.
Trabajos Docentes: 14 horas.
Preparación de un trabajo en grupo y presentación en clase.
Estudio y trabajo personal del alumno: 71 horas.
Pruebas de avaluación: 5 horas.

5. Sistema de evaluación

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) y una segunda parte formada por un conjunto de problemas o supuestos prácticos. Este examen tendrá un peso del 75% de la nota global distribuida en un 25% para la prueba tipo test y un 50% para los problemas. Para superar la asignatura y sumar la nota de prácticas es necesario una puntuación mínima de 5 sobre 10 en esta prueba.
  • Un conjunto de prácticas y trabajos (desarrolladas en más detalle dentro del apartado de actividades académicas ) cuyo peso sobre la nota global es de un 25% (15% prácticas de laboratorio, 10% trabajo con tutoría en grupo y presentación en clase). Para superar la asignatura es necesario una puntuación mínima de 5 sobre 10 en estas pruebas.  En el caso de que el alumno no se haya presentado al desarrollo de las prácticas y a la presentación del trabajo en el horario asignado para tal fin, se le realizará un examen oral de prácticas en el laboratorio y una presentación oral de un trabajo.
EVALUACIÓN CONTINUA:
El alumno dispondrá, a lo largo del curso, y a parte de las pruebas globales comentadas anteriormente, de la posibilidad de una serie de pruebas de evaluación continua distribuida de la siguiente forma.
  • A la mitad del desarrollo del semestre una prueba consistente en dos partes, una de carácter teórico tipo test y una segunda parte consistente en un problema. Del mismo modo al finalizar el curso y en las fechas reservada por la EINA para la finalización de evaluaciones continuas se realizará una segunda prueba consistente también en dos partes, una teórica de tipo test y un problema, de la segunda parte desarrollada en la asignatura. La suma de pruebas de evaluación continua será equivalente a la global.
Las posibles fechas de las prueba de evaluación continua se notificarán, en la medida de lo posible, al iniciar el curso, o en cualquier caso con la antelación suficiente. La suma de ambas pruebas de evaluación continua será equivalente a la prueba global mencionada anteriormente. La nota final será la resultante de las suma de cada parte con sus correspondientes pesos. Si el alumno no aprueba por evaluación continua deberá presentarse a la prueba global mencionada anteriormente.
Con el fin de establecer la nota definitiva para la evaluación continua y definir si se ha de presentar a la prueba global o  no, la fecha límite de la entrega de las prácticas se establecerá en 3 días antes de la fecha correspondiente a la convocatoria oficial de la primera prueba global definida en el calendario establecido por la EINA