Departamento | Grupo de Electromagnetismo


SISTEMAS RADIANTES


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TEMARIO DE LA ASIGNATURA

 

TEMA 0: REPASO DE ELECTROMAGNETISMO. 

Ecuaciones de Maxwell. Condiciones de contorno. Representación compleja de campos sinusoidales: ecuaciones de Maxwell en forma fasorial.  Densidad de potencia media.

TEMA 1: FUNDAMENTOS DE RADIACIÓN

Definición de antena. Tipos de antenas. Clasificación por bandas de frecuencia. Mecanismo de radiación. Distribución de corriente. Obtención de los campos radiados E y H. Potenciales vector A y F. Ecuación de onda.  Solución de la ecuación de onda. Campo de radiación lejano. Relación entre los campos. Vector de Poynting. Ejercicios.

TEMA 2: PARÁMETROS FUNDAMENTALES DE LAS ANTENAS.

Diagrama de radiación. Representación gráfica del diagrama de radiación. Parámetros lobulares. Antena isotrópica. Intensidad de radiación. Potencia total radiada. Ganancia directiva. Directividad. Cálculo exacto y aproximado de la directividad. Ganancia de potencia. Eficiencia de una antena. Área equivalente de absorción. Polarización de una antena. La antena en recepción. Esquema circuital de un radioenlace. Impedancia de entrada de una antena. Teorema de reciprocidad. Ecuación de la comunicación radioeléctrica: fórmula de Friis. Temperatura equivalente de ruido de la antena. Parámetro G/T de una antena receptora. Ejercicios.

TEMA 3. ANTENAS LINEALES.

Generalidades. Radiación de una distribución lineal de corriente. Dipolo infinitesimal. Dipolo corto real. Longitud efectiva de un dipolo. Resistencia de radiación. Pérdidas óhmicas. Antenas de cuadro pequeñas. Espira circular. Espira cuadrada. Resistencia de radiación. Pérdidas óhmicas. Dipolos con distribución de corriente en forma de onda estacionaria. Diagrama de radiación. Impedancia de entrada. El monopolo. El dipolo doblado. Antenas en presencia de suelo. Traslaciones y rotaciones de antenas. Antenas de onda progresiva. Antenas en V. Antenas rómbicas. Ejercicios.

TEMA 4: AGRUPAMIENTOS DE ANTENAS: ARRAYS.

Generalidades. Multiplicación de diagramas: factor de array. Arrays lineales uniformemente espaciados. Notación de Schellkunoff. Arrays lineales equiespaciados con excitación uniforme. Margen visible. Arrays equiespaciados con alimentaciones simétricas. Arrays con excitación decreciente hacia el borde. Arrays lineales equiespaciados con fase progresiva. Array binomial.  Arrays planos. Arrays de retícula rectangular. Arrays circulares. Síntesis de arrays lineales: síntesis de Fourier, síntesis de Schelkunoff, método de Dolph-Chebyshev. Arrays Yagi-Uda. Antena logoperiódica. Ejercicios.

TEMA 5: ANTENAS DE APERTURA.

Introducción. Metodología. Principios de equivalencia. Radiación de aperturas planas. Directividad de una apertura plana. Radiación de aperturas rectangulares. Antenas de bocina. Parámetros geométricos. Modelos de distribución sobre la apertura. Modo TE10 de una apertura rectangular. Bocina sectorial plano E y plano H. Bocina piramidal. Bocina cónica. Reflectores parabólicos. Antenas centradas de reflector sencillo y doble. Reflectores descentrados.  Determinación de la ganancia. Distribución de potencia sobre la apertura. Distribución de fase sobre la apertura. Polarización sobre la apertura. Pérdidas por spillover. Bloqueo de apertura. Comparación entre distintos sistemas reflectores. Antenas microstrip. Métodos de alimentación. Métodos de análisis. Parche rectangular. Características básicas. Ejercicios.

TEMA 6: ANTENAS DE BANDA ANCHA.

Antenas logoperiódicas. Antenas de hélice. Antenas espirales.

 TEMA 7: MÉTODOS NUMÉRICOS.

Introducción. Clasificación de los métodos numéricos. Ecuación integral de Pocklington. Método de los momentos. Método de Galerkin. Modelado de las fuentes. Cálculo de impedancias mutuas y distribuciones de corriente.

 

PRÁCTICAS DE LABORATORIO

Simulación de distintos sistemas radiantes mediante el software PCAAD 5.0.

Medida de parámetros de antenas.

Visita a instalaciones de diseño, construcción y medida de antenas (CATECHOM de la UAH, ……)

 


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