Programa sintético:

Campo eléctrico (aplicación de teoría de campos)
Campo magnético (ídem)
Inducción electromagnética y ecuaciones de Maxwell
Ecuación de ondas. Ondas planas
Guía de ondas. Modos
Líneas de transmisión
El ábaco de Smith y su uso
Potencia en líneas de transmisión
Fibras ópticas
Transmisión por fibras ópticas
Radiación electromagnética. Antena

Unidad temática 1: Campo Eléctrico

Ley de Coulomb. Campo electrostático, intensidad de campo
Inducción electrostática. Flujo de campo eléctrico, densidad de flujo. Ley de Gauss
Campo eléctrico de varias cargas. El principio de superposición
Campo eléctrico conservativo. Potencial electrostático. Dipolo electrostático
Distribuciones contínuas de carga eléctrica
Campo eléctrico de cargas superficiales
Superficies equipotenciales. Gradiente de potencial
El teorema de la divergencia. Ley de Gauss en forma diferencial. Ecuaciones de Poisson y de Laplace
Condiciones de continuidad entre dieléctricos
El problema electrostático

Unidad temática 2: Campo Magnético

Campo magetostático. Campo magnético de corrientes estacionarias. Ley de Ampere
Fuerza magnetomotríz
Aplicación de la ley de Ampere para determinar campos magnéticos
Ley de Biot-Savart. Aplicaciones
Ley de fuerza de Ampère sobre un conductor con corriente en un campo magnético

Inducción electromagnética, ley de Faraday-Lenz

Fuerza electromotriz inducida y el campo electromotor inducido magnéticamente
Las Ecuaciones de Maxwell como generalizaciones de las leyes empíricas de la electricidad y el magnetismo
Modificación de la ley de Ampere para casos dinámicos. La corriente de desplazamiento
Ecuación de continuidad de cargas y corrientes
Teoremas de Gauss y de Stokes
Ecuaciones de Maxwell en expresión diferencial
Teorema de Poynting. El vector de Poynting
Ecuación de ondas electromagnéticas
Solución temporalmente armónica
Ecuación de Helmholtz

Unidad temática 4: Ecuación de ondas. Ondas planas

Ecuación de ondas en medios de conductores reales
Solución temporalmente armónica, rectilineamente polarizada, plana y homogénea
Constante de atenuación y de fase, velocidad de propagación, impedancia intrínseca
Aproximaciones según los valores relativos de los parámetros y de la frecuencia
Efecto pelicular, impedancia de superficie, pérdidas en un conductor
Condiciones de continuidad de campos electromagnéticos
Interfase dieléctrica. Casos TE y TM. Ecuaciones de Fresnel
Polarización lineal, elíptica y circular
Plasmas. Oscilaciones libres y forzadas en un plasma

Unidad temática 5: Guías de onda. Modos

Reflexión de una onda electromagnética en una interfase dieléctrico-conductora ideal, caso TE. Onda estacionaria
Onda guiada entre planos conductores paralelos. Microcintas
Guía de onda rectangular
Análisis de las soluciones TE y TM. Modos de propagación
Frecuencia de corte, velocidad de fase y velocidad de grupo. Modo dominante
Potencia transmitida por cada modo
Atenuación en una guía de onda rectangular
Guía de onda de sección circular

Unidad temática 6: Líneas de Transmisión

Teoría de Lord Kelvin de las líneas de transmisión
Representación de una línea uniforme mediante parámetros distribuidos
Ecuación diferencial de la línea. Ecuaciones del Telegrafista
Solución temporalmente armónica, interpretación; ondas progresivas incidente y reflejada
Constante de propagación, atenuación y fase; velocidad de propagación. Impedancia característica
Parámetros de una línea de bajas pérdidas en radiofrecuencia
Línea ideal sin pérdidas
Expresión de la tensión, corriente e impedancia a lo largo de la línea en función de los parámetros de fuente y los de carga
Líneas cortas como elementos de circuitos. Diagrama de onda estacionaria y Relación de Onda Estacionaria (ROE=VSWR)
Parámetros característicos de una línea coaxil y de una bifilar

Unidad temática 7: El ábaco de Smith y su uso

Coeficiente de reflexión de tensión en una línea (CRT=VRC)
Expresiones de la tensión, corriente e impedancia a lo largo de una línea en función del CRT
Representación compleja binomial del CRT y la impedancia. Interpretación gráfica: ábaco de Smith

Aplicaciones del ábaco al cálculo del CRT y de la impedancia de entrada

Identificación gráfica de las condiciones de máximo y mínimo de la tensión, corriente e impedancia. ROE
Línea cuarto de onda; transformador de impedancia

Adaptación de impedancias; adaptación en serie, solución gráfica

El ábaco de Smith como diagrama de admitancias

Adaptación en paralelo mediante un "stub" y dos "stub"

Empleo del ábaco de Smith en el caso de líneas con pérdidas

Unidad temática 8: Potencia en Líneas de Transmisión

Potencia transmitida en una línea de transmisión

Potencia máxima a ser transmitida en una línea sin pérdidas

Pérdidas por desadaptación

Rendimiento de una línea

Pérdidas de potencia y atenuación en líneas reales


Unidad temática 9: Fibras Ópticas

Ley de reflexión y de refracción en interfase dieléctrica. Ángulo límite y reflexión total interna

Fibras ópticas, características. Fibra de índice escalón

Apertura numérica, modos de propagación

Velocidad de propagación y dispersión modal

Fibra de índice gradual

Guía de onda cilíndrica dieléctrica. Modos de propagación. Fibra monomodo

Dispersión cromática


Unidad temática 10: Transmisión por Fibras Ópticas

Atenuación en fibras ópticas, factores intrísecos y extrínsecos

La atenuación en función de la longitud de onda, ventanas de transmisión

La velocidad de señalización, limitaciones prácticas

Emisores y detectores en la transmisión por fibras ópticas

Fibras con corrimiento de la curva de dispersión

Regeneración de la señal, distancia entre regeneradores

Fibras dopadas con erbio. Regeneración totalmente óptic
Evolución de la velocidad de transmisión de señales

Unidad temática 11: Radiación Electromagnética. Antenas

Potenciales electromagnéticos
Calibrados de Coulomb y de Lorentz

Potenciales retardados

Cálculo del campo de radiación de un elemento de corriente

Dipolo de Hertz

Diagramas de radiación

Resistencia de radiación. Rendimiento. Directividad. Ganancia

Reciprocidad. Apertura efectiva

Fórmula de Friis. Cálculo de un enlace

Diferentes tipos de antenas