UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE INGENIERIA

SYLLABUS

PROYECTO CURRICULAR:

MAESTRÍA EN INGENIERÍA -

ÉNFASIS EN INGENIERÍA ELECTRONICA

NOMBRE DEL DOCENTE: CARLOS ARTURO SUÁREZ F.

ESPACIO ACADÉMICO (Asignatura): DESARROLLO DE

ANTENAS PARA TERMINALES Y ESTACIONES BASE DE

COMUNICACIONES MOVILES

Obligatorio ( ) : Básico ( ) Complementario ()

Electivo ( x ) : Intrínsecas ( x ) Extrínsecas ( )

CÓDIGO:

NUMERO DE ESTUDIANTES: GRUPO:

NÚMERO DE CREDITOS: 4

TIPO DE CURSO: TEÓRICO X PRACTICO x TEO-PRAC:

Alternativas metodológicas:

Clase Magistral ( X ), Seminario ( ), Seminario – Taller ( ), Taller ( ), Prácticas ( X ), Proyectos

tutoriados (X ), Otro: _____________________

HORARIO:

DIA HORAS SALON

I. JUSTIFICACIÓN DEL ESPACIO ACADÉMICO

En la actualidad, el mundo cuenta con un número creciente y muy importante de empresas

prestadoras de servicios de telecomunicaciones móviles y de empresas desarrolladoras de

hardware y software necesarias para estas aplicaciones, las cuales están en constante evolución

y crecimiento debido al aumento progresivo de usuarios de estos sistemas, con el reto adicional

de garantizar la continuidad de los usuarios ya existentes. Así mismo, los usuarios exigen día a

día de las empresas los nuevos servicios que son ofrecidos a nivel mundial, junto con nuevas

aplicaciones que día a día son incorporados de las redes fijas y de otras aplicaciones diferentes

a la telefonía celular, todo esto acompañado del mejoramiento de los servicios básicos,

obligando a las empresas a efectuar cambios tecnológicos muy ágiles, los cuales deben ir

acompañados de la optimización de sus estructuras organizacionales para poder competir en un

mercado cada día más exigente y cambiante.

Uno de los soportes fundamentales de estas empresas está constituido por los ingenieros,

especialistas e investigadores en estos temas, lo cual exige de estos una formación académica,

técnica y de investigativa de gran nivel para afrontar un medio tan cambiante y competitivo como

es el medio de las tecnologías de la información y las telecomunicaciones.

Por tal razón las Maestría en Ingeniería que se propone y en particular la asignatura de

DESARROLLO DE ANTENAS PARA TERMINALES Y ESTACIONES BASE DE

COMUNICACIONES MOVILES se convierte en una herramienta versátil y adecuada a mediano

plazo para subsanar las exigencias que se plantean día a día en el mundo y por ende en el país,

ocasionadas por el surgimiento de nuevas tecnologías y servicios en telecomunicaciones móviles

que requieren del desarrollo de las antenas adecuadas para aplicaciones tanto en los terminales

móviles como en las estaciones base que operen bajo los estándares de uso actual y de 5G.

En este programa se ofrece un tipo de formación centrado en las necesidades particulares del

área de interés, logrando con ello un grado de asimilación de las temáticas por parte de los

estudiantes muy rápido e inmerso dentro del contexto laboral del momento, sin dejar de lado la

formación básica necesaria que todo profesional que se desempeñe en este ámbito de las

comunicaciones debe conocer.

II. PROGRAMACION DEL CONTENIDO

OBJETIVO GENERAL

Proporcionar a los estudiantes las diversas competencias requeridas para el análisis, diseño,

caracterización de antenas en diversas tecnologías para aplicaciones en terminales y estaciones

base de telefonía celular.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar los requerimientos necesarios para el diseño de antenas para terminales móviles y estaciones base de telefonía celular de acuerdo con los estándares de uso actual y 5G.

Análisis y diseño de antenas en diversas tecnologías para aplicaciones en terminales móviles y estaciones.

Análisis y diseño de antenas de haz múltiple para aplicaciones en estaciones base de de

telefonía celular.

COMPETENCIAS DE FORMACIÓN:

Al finalizar el curso se espera que el estudiante haya desarrollado las siguientes

competencias:

Cognitivas.

El Magíster debe ser capaz de leer, comprender, analizar documentos científicos resultado

de sus investigaciones en el área de interés, así como de llevar a cabo publicaciones y trabajos

de divulgación de la investigación desarrollada en el marco de la línea de énfasis seleccionada.

El magister está en capacidad de seleccionar o diseñar el tipo de antena adecuado para una

aplicación en sistemas como: la telefonía móvil celular o las redes inalámbricas.

Capacidad para modelar antenas de ancho de banda amplio y doble polarización.

Capacidad para utilizar adecuadamente los conceptos y métodos de diseño de una antena

determinada para que basados en herramientas numéricas diseñe y optimice el elemento adecuado

para una aplicación en telefonía móvil celular o las redes inalámbricas.

Investigativas.

El Magíster debe ser capaz de liderar los procesos de investigación y desarrollo en el área de

su especialidad.

Modela y desarrolla formalmente el diseño de elementos radiantes mediante el uso de software

especializado.

Caracteriza mediante la instrumentación especializada un prototipo de antena construida.

Laborales.

El Magíster debe servir de promotor para el desarrollo e implementación de nuevas

tecnologías de vanguardia en la empresa privada, en el sector gobierno, la industria y la

academia.

Selecciona o diseña el tipo de antena adecuado para una aplicación en sistemas como: la telefonía

móvil o las redes inalámbricas.

Conoce los instrumentos comerciales existentes para medidas en telecomunicaciones y sabe

utilizarlos e interpretar sus resultados para evaluar el desempeño de un sistema de

telecomunicaciones.

Conoce herramientas numéricas comerciales o los métodos numéricos disponibles para diseñar y

construir antenas.

Identifica los parámetros técnicos que permites evaluar la calidad de un sistema de

Telecomunicaciones.

PROGRAMA SINTÉTICO:

1. Introducción al desarrollo de antenas para terminales móviles y estaciones base de telefonía

celular, de acuerdo con los estándares de uso actual y 5G.

2. Análisis y diseño de elementos radiantes en diversas tecnologías para aplicaciones en terminales

móviles y estaciones base de telefonía celular.

3. Análisis y diseño de antenas MIMO para aplicaciones en terminales móviles.

4. Análisis y diseño de agrupaciones de antenas para aplicaciones en estaciones base.

5. Análisis y diseño de antenas de haz múltiple para aplicaciones en estaciones base de telefonía

celular.

6. Defensa de trabajo de investigación.

PROGRAMA DETALLADO:

1. Introducción al desarrollo de antenas para aplicaciones en terminales móviles y

estaciones base de telefonía celular.

1.1 Introducción, generalidades.

1.2 Requerimientos de diseño de antenas para aplicaciones en terminales móviles y

estaciones base, de acuerdo con los estándares LTE y 5G.

1.3 Tecnologías para el desarrollo de antenas para terminales móviles y elementos

básicos de un panel.

1.4 Generalidades del desarrollo de antenas para aplicaciones en la banda milimétrica.

2. Análisis y diseño de elementos radiantes en diversas tecnologías para aplicaciones en

terminales móviles y estaciones base.

2.1 Análisis de las antenas ILA/IFA/PIFA.

2.2 Antena PIFA de banda ancha y de banda múltiple.

2.3 Excitación múltiple en antenas planas.

2.4 Equivalente electromagnético de una apertura.

2.5 Generalidades sobre antenas microstrip.

2.6 Modelos de análisis y cálculo de parámetros.

2.7 Análisis de antenas con geometrías rectangular y circular.

2.8 Desarrollo de antenas de placa suspendida.

2.9 Generalidades sobre tecnologías SIW, GAP-WAVEGUIDE

2.10 Caso de estudio de diseño de antena para terminales móviles.

2.11 Caso de estudio de diseño de antena para estaciones base.

3. Análisis y diseño de antenas MIMO para aplicaciones en terminales móviles.

3.1 Generalidades sobre antenas MIMO.

3.2 Antenas con diversidad de polarización.

3.3 Caso de estudio de diseño de antena MIMO para terminal móvil.

4. Análisis y diseño de agrupaciones de antenas para aplicaciones en estaciones base de

telefonía celular.

4.1 Generalidades sobre antenas para estaciones base.

4.2 Redes de excitación para antenas de estaciones base.

4.3 Análisis y diseño de elementos básicos con diversidad de polarización para

aplicaciones en agrupaciones de antenas de estaciones base.

4.4 Análisis y diseño de agrupaciones de antenas para estaciones base.

5. Análisis y diseño de antenas de haz múltiple.

5.1 Generalidades sobre agrupaciones de antenas de haz múltiple.

5.2 Redes de conformación de haz.

5.3 Caso de estudio de diseño de antenas de haz conmutado.

6. Defensa de trabajo de investigación.

6.1. Planteamiento y desarrollo del tema de investigación.

6.2 Presentación de informe escrito

6.3 Defensa de los resultados de investigación

III. ESTRATEGIAS

Metodología Pedagógica y Didáctica:

1. Cátedra Magistral: El docente hará exposiciones magistrales sobre los temas

propuestos a desarrollar en la asignatura, solucionará problemas que refuercen el

aprendizaje de la misma, elaborará o utilizará software comercial para simulaciones que

recreen conceptos físicos o que permitan modelar y/o analizar un dispositivo, así como

en el uso de Matlab como herramienta de desarrollo de Ingeniería. Al inicio de cada tema

el estudiante contará con la documentación escrita respectiva, así como con material

escrito complementario, al igual que una bibliografía que le permita afianzar la temática

desarrollada en cada capítulo.

2. Estudio autónomo: Lectura y revisión de las unidades, de los recursos tales como

artículos, lecturas, hipervínculos, investigación, exploración en redes académicas.

3. Tareas: El estudiante complementará la información vista en clase, mediante la solución

de problemas, tareas de investigación, desarrollo de software para simulaciones, uso de

software comercial para diseño y optimización, todo esto encaminado a generar un

ejercicio de investigación, análisis y propuesta de soluciones. De igual manera realizará

investigaciones complementarias sobre temas no vistos en clase o vistos muy

generalmente, lectura de artículos o material generado por el docente o por

investigadores expertos en el tema.

4. Diseño y optimización de antenas: Partiendo del modelo matemático y de software de

análisis de antenas, el estudiante diseñará y optimizará antenas, en base las

características deseadas.

5. Sesiones de laboratorio: Donde: el estudiante aprenderá el uso y cuidado de la

instrumentación, realizará prácticas guiadas sobre los kits de laboratorio disponibles y

construirá y caracterizará los dispositivos (previamente diseñados y optimizados)

propuestos como problema de estudio, cerrando de esta manera el ciclo de aprendizaje:

Modelo matemático, solución de problemas, simulación, prototipaje y caracterización.

6. Trabajo de investigación: Elaboración de un trabajo de investigación que integra lo

desarrollado durante el curso, el cual se debe entregar la última semana del curso y

defender ante sus compañeros.

Horas Horas

profesor/semana

Horas

Estudiante/semana

Total Horas

Estudiante/semestre

Créditos

Tipo de Curso TD TC TA (TD + TC) (TD + TC +TA) X 16 semanas

Teórico 3 1 8 4 12 192 4

Trabajo Presencial Directo (TD): trabajo de aula con plenaria de todos los estudiantes.

Trabajo Mediado_Cooperativo (TC): Trabajo de tutoría del docente a pequeños grupos o de forma

individual a los estudiantes.

Trabajo Autónomo (TA): Trabajo del estudiante sin presencia del docente, que se puede realizar en

distintas instancias: en grupos de trabajo o en forma individual, en casa o en biblioteca, laboratorio, etc.)

IV. RECURSOS

Medios y Ayudas:

Ayudas audiovisuales.

Licencias de software HFSS y Ansoft Designer.

Laboratorio de Antenas.

Instrumentación de laboratorio como: VNA, Analizador de espectro, Generador de RF, etc.

BIBLIOGRAFÍA

TEXTOS Guía

C. A. Balanis, Antenna Theory Analysis and Design, John Wiley And Sons. 3ª Ed. 2002.

K. L. Wong, Planar antennas for wireless communications, Wiley Interscience. 2003.

L. C. Godara Editor, HANDBOOK OF ANTENNAS IN WIRELESS

COMMUNICATIONS, 2002.

TEXTOS COMPLEMENTARIOS

Cardama Ángel, Jofre Lluis, et al, Antenas, Alfa Omega. 2ª Ed. 2002.

R. Garg, P. Bhartia, I. Bahl, A. Ittipiboon, Microstrip Antennas Design Hand Book, Artech

House, Norwood (MA), 2001.

C. Suárez- Fajardo, Fundamentos para el análisis y diseño de agrupaciones de antenas,

Ediciones Universidad Distrital, Bogotá D.C, Colombia, Mayo del 2017, páginas: 231,

ISBN Impreso: 978-958-8972-95-4, ISBN Digital: 978-958-8972-96-1.

C. Suárez- Fajardo, Introducción al análisis y diseño de antenas planas y sus aplicaciones,

Ediciones Universidad Distrital, Bogotá D.C, Colombia, Mayo del 2017, paginas, 187,

ISBN Impreso: 978-958-5434-43-1, ISBN Digital: 978-958-5434-44-8. REVISTAS

IEEE Trans on Antennas and propagation.

Microwave and optical Technological letters.

Journals in antennas and propagation.

IEE Antennas and propagation.

DIRECCIONES DE INTERNET

ieee.org/ieeexplore

onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/(ISSN)1098-2760

https://comunidad.udistrital.edu.co/limer/

V. ORGANIZACIÓN / TIEMPOS

Espacios, Tiempos, Agrupamientos:

ORGANIZACIÓN / TIEMPOS

PROGRAMA SINTÉTICO SEMANAS ACADÉMICAS

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Unidad I x x

Unidad II x x

Unidad III x x x

Unidad IV x x x x

Unidad V x x x

Unidad VI x

VI. EVALUACIÓN

PR

IME

RA

NO

TA

TIPO DE EVALUACIÓN FECHA PORCENTAJE

1. Evaluaciones parciales escritas e individuales

consistentes en preguntas teóricas y/o

problemas de aplicación.

Ver calendario

académico

25%

SE

GU

ND

A

NO

TA

1. Evaluaciones parciales escritas e individuales

consistentes en preguntas teóricas y/o

problemas de aplicación.

Ver calendario

académico

30%

Terc

era

no

ta 1. Artículo sobre resultados de trabajo de

investigación. 2. Exposición en clase de los resultados de la

investigación.

15%

EXAM.

FINAL

1. Evaluación escrita e individual consistente en

preguntas teóricas y/o problemas de aplicación.

Ver calendario

académico

30%

ASPECTOS A EVALUAR DEL CURSO. Los criterios a tener en cuenta al evaluar el curso son:

1. Evaluación del desempeño docente 2. Evaluación de los aprendizajes de los estudiantes en sus dimensiones: individual/grupo,

teórica/práctica, oral/escrita. 3. Autoevaluación: 4. Coevaluación del curso: de forma oral entre estudiantes y docente.

NOMBRE: CARLOS ARTURO SUÁREZ F.

PREGRADO: Ingeniero Electrónico.

POSTGRADO: Doctor en Telecomunicaciones

E-MAIL: csuarezf@udistrital.edu.co

ASESORIAS: FIRMA DE ESTUDIANTES

NOMBRE FIRMA CÓDIGO FECHA

1.

2.

3.

FIRMA DEL DOCENTE

_________________________________

FECHA DE ENTREGA: _Junio 4/2019