Grado en Ingeniería en Tecnologías y Servicios de TelecomunicaciónCurso Cuarto1. Identificación de la asignatura
2. ContextualizaciónLa asignatura “Electrónica de Comunicaciones” pertenece a la materia "Sistemas Electrónicos Analógicos" y es una de las últimas asignaturas de electrónica de perfil analógico que los alumnos cursan de la mención “Sistemas Electrónicos”. En ella se estudia la circuitería electrónica que configura los bloques funcionales de los receptores y transmisores de comunicaciones (amplificadores, osciladores, mezcladores, filtros, moduladores y demoduladores). El comportamiento idealizado de estos bloques es conocido por los alumnos cuando acceden a esta asignatura, si bien la realización física de los mismos con dispositivos electrónicos sólo ha sido descrita someramente en el caso de los bloques funcionales más básicos (amplificadores, osciladores, mezcladores y PLLs). Además de los bloques funcionales citados, en la asignatura se estudian los receptores y transmisores como sistemas compuestos por los bloques funcionales anteriores, así como la integración de receptores y transmisores en transceptores. Se describen las distintas arquitecturas de receptores en función de su margen de frecuencias de recepción, sensibilidad, selectividad, margen dinámico, rechazo a frecuencia imagen, modulaciones a demodular, etc. En el caso de los transmisores, la arquitectura del transmisor está determinada por el tipo de modulación usado, por lo que su estudio se enfoca ligado a este hecho. Como resultado final, se pretende que el alumno adquiera criterios para elegir las arquitecturas de receptores y transmisores en función de la aplicación y del coste. Por otra parte, en esta asignatura también se pretende ayudar a mejorar las capacidades horizontales del alumnado en comunicación y exposición de materias técnicas en lengua inglesa. Para ello, cada alumno realizará la exposición en esta lengua de un trabajo individual realizado sobre un tema directamente relacionado con la electrónica de comunicaciones. A modo de guía para la realización de dichas exposiciones, se programarán algunas clases teóricas sobre la realización de exposiciones técnicas en lengua inglesa. 3. RequisitosConocimientos previos de materias de electrónica y teoría de circuitos: La asignatura "Electrónica de Comunicaciones" es continuación lógica de la asignatura común de la rama de telecomunicación “Fundamentos de Electrónica Analógica”, por lo que es muy recomendable para la correcta asimilación de la primera asignatura el conocimiento de los temas tratados en esta última. Asimismo, son fundamentales los conocimientos generales adquiridos en las siguientes asignaturas: - Teoría de Circuitos. - Dispositivos Electrónicos y Fotónicos. - Electrónica Digital. Aunque no son fundamentales, resulta conveniente haber adquirido los conocimientos de circuitería analógica correspondientes a la siguiente asignatura: - Diseño de Sistemas Electrónicos Analógicos.
Conocimientos previos de materias de teoría de la señal y comunicaciones: Resultan muy convenientes para la correcta similación de la asignatura "Electrónica de Comunicaciones" los conocimientos generales adquiridos en las siguientes asignaturas: - Señales y sistemas. - Teoría de la Comunicación. - Comunicaciones Digitales.
Conocimientos previos de lengua inglesa Es recomendable que el alumno que curse esta asignatura tenga un conocimiento general de la lengua inglesa en la competencia de expresión oral, equivalente al nivel B2, de acuerdo con el baremo del Marco Común Europeo de Referencia para las Lenguas. 4. Competencias y resultados de aprendizajeCOMPETENCIAS ASIGNADAS Específicas:
Genéricas:
RESULTADOS DE APRENDIZAJE
OBJETIVOS 1- Conocer la realización física mediante circuitos electrónicos de los bloques funcionales que integran los sistemas de recepción y transmisión de señales radioeléctricas. 2- Adquirir la capacidad de escoger, de entre varias posibles realizaciones física de los bloques funcionales que integran los sistemas de recepción y transmisión, aquella más adecuada para una aplicación específica y realizar cálculos para su diseño. 3- Conocer las diversas estructuras posibles de receptores de radiocomunicación y sus ventajas e inconvenientes, pudiendo escoger la más adecuada para una aplicación. 4- Conocer las diversas estructuras posibles de transmisores de radiocomunicación en función del tipo de modulación usado, comparando sus ventajas e inconvenientes. 5- Conocer la estructura de los sistemas de recepción y transmisión con elementos comunes (transceptores). 5. ContenidosBLOQUE TEMÁTICO 1: Bloques funcionales de electrónica de comunicaciones - Diseño de osciladores: Circuitos básicos de osciladores de alta frecuencia. Osciladores controlados por tensión. Estabilidad de osciladores. Osciladores a cristal. - Diseño de mezcladores: Mezcladores doblemente equilibrados basados en diodos. Diseño de mezcladores basados en células de Gilbert. Mezcladores I/Q. - Amplificadores de pequeña señal para RF: Circuitos adaptadores de impedancia con transformadores. Circuitos adaptadores de impedancia con elementos reactivos. Circuitos doblemente sintonizados. Cálculos con el modelo de admitancias de un amplificador. Amplificadores con control electrónico de la ganancia. Ejemplos de amplificadores de RF integrados. - Filtros pasa-banda basados en resonadores piezoeléctricos: Filtros con un cristal de cuarzo. Filtros de celosía con cristales de cuarzo. Filtros en escalera con cristales de cuarzo. Resonadores y filtros cerámicos. Filtros de ondas acústicas superficiales (SAW). - Diseño de amplificadores de potencia para RF: Diseño de amplificadores Clase A. Rendimiento de los amplificadores Clase A con señales de amplitud no constante. Diseño de amplificadores Clase B con un transistor. Amplificadores Clase B con dos transistores en contrafase (“push-pull”). Rendimiento de los amplificadores Clase B con señales de amplitud no constante. Amplificadores Clase C. Amplificadores Clase D. Introducción a los amplificadores con conmutaciones a tensión cero (ZVS). - Moduladores: Introducción a los moduladores: moduladores a nivel de señal y a nivel de potencia. Moduladores de AM a nivel de señal. Moduladores de AM a nivel de potencia. Moduladores de DSB. Moduladores de SSB basados en filtros a cristal. Moduladores de SSB con estructura I/Q. Moduladores de ASK. Modulador QAM. Modulador de FM con varicap. Modulador de FM con PLL. Modulador de PM con PLL. Moduladores de FSK desde VCO. Moduladores de FSK con divisor de frecuencia programable. Moduladores de FSK con PLLs. Modulador BPSK. - Demoduladores: Introducción al proceso de demodulación. Demodulación de AM con detector de envolvente. Demoduladores coherentes de AM. Demoduladores coherentes de DSB. Demoduladores coherentes de SSB. Demoduladores I/Q para SSB. Demodulación de ASK con detector de envolvente y con demoduladores coherentes. Demodulación de QAM. Demodulación de FM con limitadores y discriminadores. Demodulación de FM con detector de cuadratura. Demodulación de FM y de PM con un PLL. Demodulación de FSK con discriminador y con detector de batería de filtros. Demodulación de BPSK.
BLOQUE TEMÁTICO 2: Receptores, transmisores y transceptores -Tipos y estructuras de receptores de RF: Parámetros característicos de los receptores de RF. Receptores de detección directa. Receptores superheterodinos. Diseño de receptores superheterodinos. El receptor superheterodino de doble conversión. El receptor superheterodino con estructura I/Q. El control automático de ganancia (AGC). El control automático de frecuencia (AFC). Ejemplos de circuitos integrados para receptores. - Tipos y estructuras de transmisores de RF: Parámetros característicos de los transmisores. Estructura de un transmisor de AM y de ASK. Estructura de un transmisor de FM, de FSK y de PM. Estructura de un transmisor de SSB. - Transceptores para radiocomunicaciones: Partes comunes de un receptor y de un transmisor. Ejemplos de transceptores: transceptores de AM, de ASK, de FM y de SSB. Presentaciones con los contenidos técnicos detallados de la asignatura se pueden encontrar en la siguiente dirección: http://www.unioviedo.es/sebas/E_comunicaciones_grado.htm
PREPARACIÓN DE EXPOSICIONES EN LENGUA INGLESA - Breve introducción a elementos básicos de las exposiciones orales: estructura, marcadores del discurso, técnicas vocales, lenguaje referencial aplicado a los soportes visuales, etc.
6. Metodología y plan de trabajoLos contenidos técnicos de la asignatura se han dividido en dos bloques temáticos. En cada uno de ellos hay unas horas de explicación de contenidos teóricos y de resolución de problemas. Para ayudar al seguimiento de la asignatura, al finalizar cada uno de estos bloques temáticos se realizará un test de autoevaluación no presencial con la herramienta del "Campus Virtual". Este tipo de actividad servirá de preparación para cada uno de los exámenes parciales que se realizarán coincidiendo con la finalización de la exposición de estos bloques temáticos. Todos los alumnos realizarán prácticas de laboratorio que computarán en la evaluación final de la asignatura. Asimismo, a cada alumno se le asignará un trabajo directamente relacionado con la materia impartida en cualquiera de los dos bloques temáticos. Este trabajo será presentado tanto en forma escrita como oral, en ambos casos en lengua inglesa. La evaluación numérica de dicho trabajo se realizará esencialmente en base a los contenidos técnicos. Sin embargo, el alumno también recibirá una evaluación de sus competencias en el uso escrito y oral de la lengua inglesa en el trabajo que presente. Para mejorar las competencias lingüísticas de los alumnos en la exposición de los trabajos, se han programado una o dos clases teóricas a impartir por profesorado del Departamento de Filología Anglogermánica y Francesa, Área de Filología Inglesa. Este mismo profesorado colaborará en la evaluación lingüística de las exposiciones orales. Con relación a la parte estrictamente técnica de la asignatura, durante el curso se impartirán 2,7 créditos de clases teóricas, 0,7 de prácticas de aula, 1,4 de prácticas de laboratorio y 0,2 de tutorías grupales. Asimismo, con relación a la parte dedicada a la mejora de las capacidades lingüísticas en inglés, se impartirán 0,1 o 0,2 créditos de clases expositivas teóricas (dependiendo del número de alumnos matriculados en la asignatura) y 0,7 o 0,6 créditos de clases expositivas dedicadas a la evaluación de las exposiciones orales. 7. Evaluación del aprendizaje de los estudiantesCriterios generales de evaluación del aprendizaje de los estudiantes - El conocimiento de los principios de funcionamiento de los bloques funcionales de los receptores y transmisores. - Análisis y síntesis de los circuitos electrónicos de los bloques funcionales de los receptores y transmisores. - Selección de arquitecturas de receptores, transmisores y transceptores. - Cálculo de características generales de funcionamiento de receptores y transmisores partiendo de los circuitos electrónicos que los integran. - La capacidad de montaje y puesta en marcha de circuitos electrónicos. - La destreza en el manejo del instrumental del laboratorio. - Recopilación autónoma y síntesis de información técnica sobre receptores, transmisores y sus bloques funcionales. - Realización de presentaciones técnicas en lengua inglesa sobre temas específicos de electrónica de comunicaciones.
Instrumentos y procedimientos de evaluación La evaluación de los conocimientos adquiridos por los estudiantes se realizará de acuerdo al siguiente procedimiento: - a) Valoración de los resúmenes presentados por los alumnos en relación con cada una de las prácticas de laboratorio realizadas (10% de la calificación final). La calificación obtenida en las prácticas computará en la nota final de aquellos alumnos que hayan obtenido una calificación mayor o igual a cuatro puntos (sobre diez puntos posibles) en el examen escrito de la asignatura. Esta calificación se conservará, al menos, en las convocatorias de un mismo curso académico. Sin embargo, cualquier parte de la materia impartida en las clases prácticas podrá ser objeto de cuestiones en el examen teórico, por lo que cualquier alumno podrá asistir a las prácticas de laboratorio aunque haya sido calificado positivamente en un curso anterior. - b) Valoración del trabajo individual asignado al estudiante (10% de la calificación final). La calificación obtenida en el trabajo individual computará en la nota final de aquellos alumnos que hayan obtenido una calificación mayor o igual a cuatro puntos (sobre diez puntos posibles) en el examen escrito de la asignatura. La calificación valorará el trabajo escrito y la exposición oral en inglés de dicho trabajo. El profesorado del Área de Filología Inglesa colaborará en la evaluación de la exposición oral. La calificación obtenida se conservará exclusivamente en las convocatorias de un mismo curso académico. - c) Examen final (80% de la calificación final). Constará de cuestiones teóricas y prácticas correspondientes a cada uno de los bloques temáticos. 8. Recursos, bibliografía y documentación complementaria[1]- "Electrónica de Comunicaciones", M. Sierra, B. Galocha y J. de la Calle. Editorial: Pearson Prentice Hall. ISBN: 84-205-3674-1. También, servicio de publicaciones de la ETSIT de la UPM. [2]- "Sistemas de Comunicaciones Electrónicas", W. Tomasi. Editorial: Prentice Hall. ISBN: 970-26-0316-1. [3]- "Radio Frequency and Microwave Electronics", M. M. Radmanesh. Editorial: Prentice Hall PTR. ISBN: 0-13-027958-7. [4]- "Complete Wireless Design", C. W. Sayre. Editorial: McGraw-Hill. ISBN: 0-07-137016-1. [5]- "Modern Electronic Communication", Gary Miller y Jeffrey Beasley. Editorial: Pearson Education. ISBN: 0-13-016762-2. [6]- "Lecciones de Electrónica de Comunicaciones", R. Gómez y D. J. Santos. Editorial: Tórculo Edicións. ISBN: 84-89641-85-4. [7]- "The Electronics of Radio", D. B. Rutledge. Editorial: Cambridge University Press. ISBN: 0-521-64645-6. [8]- "RF Circuit Design", Reinhold Ludwig y Pavel Bretchko. Editorial: Pearson Education. ISBN: 0-131-22475-1. [9]- "Laboratorio de Electrónica de Comunicaciones. Manual de prácticas", P. Dorta y otros. Editorial: ETSIT de la UPM. ISBN: 84-7402-268-1. [10]- "Sistemas Electrónicos de Comunicaciones", Roy Blake. Editorial: Thomson. ISBN: 970-686-365-6. [11]- "Electronic Communications", Dennis Roddy y John Coolen. Editorial: Reston Publishing Company (Perteneciente a Prentice Hall). ISBN: 0-8359-1598-0. [12]- Grussendorf, M., 2007, English for Presentations. Oxford: OUP. ISBN: 978-0194579360. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||