Código: | EEC0021 | Sigla: | OELE |
Áreas Científicas | |
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Classificação | Área Científica |
OFICIAL | Telecomunicações |
OFICIAL | Física |
Ativa? | Sim |
Página Web: | http://paginas.fe.up.pt/~mines/OE/ |
Unidade Responsável: | Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores |
Curso/CE Responsável: | Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores |
Sigla | Nº de Estudantes | Plano de Estudos | Anos Curriculares | Créditos UCN | Créditos ECTS | Horas de Contacto | Horas Totais |
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MIEEC | 51 | Plano de estudos oficial | 3 | - | 8 | 63 | 216 |
Os principais objectivos da disciplina são dotar os alunos de conhecimentos técnicos (CDIO 1.1 a 1.3) relativos a: • Fenómenos ondulatórios em linhas de transmissão • Fenómenos transitórios em linhas de transmissão • Propagação de ondas electromagnéticas planas em meios sem e com perdas • Polarização de ondas electromagnéticas • Energia transportada por uma onda • Incidência de ondas em diferentes meios e com diferentes ângulos • Propagação guiada de ondas electromagnéticas • Radiação de ondas electromagnéticas • Princípios de funcionamento de antenas Inclui-se também nesta disciplina o desenvolvimento de aptidões pessoais e profissionais no que diz respeito ao raciocínio em engenharia (CDIO 2.1).
O aluno deve ser capaz de identificar e compreender os principais requisitos, limitações, parâmetros e fundamentos associados à geração, propagação e radiação de ondas electromagnéticas. Em particular, deve ser capaz de
a. compreender as caraterísticas ondulatórias da tensão e corrente em linhas de transmissão
b. analisar linhas de transmissão como elementos de circuitos
c. compreender os fenómenos transitórios em linhas de transmissão
d. projetar adaptadores de impedância
e. compreender o mecanismo físico dos guias de onda
f. compreender o comportamento de diferentes guias de onda
g. determinar os modos de propagação e as suas caraterísticas principais
h. calcular a frequência de oscilação das cavidades
i. compreender o princípio de operação de fibras óticas
j. compreender o fenómeno da radiação
k. reconhecer diferentes tipos de antenas
l. compreender os parâmetros fundamentais de antenas
m. calcular os parâmetros de antenas lineares finas
1. Revisão: fasores, equações de Maxwell, equação de onda escalar e unidimensional. 2. Linhas de Transmissão. Modelo eléctrico de uma linha de transmissão. Equações gerais. Propagação de ondas em linhas de transmissão. Fluxo de potência. Linhas terminadas com impedância arbitrária. O diagrama de Smith. Adaptação de impedâncias. Transitórios 3. Ondas electromagnéticas planas. Equações de Maxwell. Equação de onda e equação de Helmholtz. Ondas planas em meios infinitos sem perdas: velocidade de fase; impedância intrínseca; efeito de Doppler; polarização de ondas planas. Ondas planas em meios com perdas: constantes de propagação, atenuação e de fase; meios dieléctricos com poucas perdas e meios bons condutores; distância de propagação. Velocidade de grupo. O fluxo de energia electromagnética e o vector de Poynting. Interface entre meios diferentes: condições fronteira; leis de Snell da reflexão e da refracção; reflexão total, coeficientes de reflexão e de transmissão; ângulo de Brewster. 4. Guias de onda, cavidades e fibras ópticas. Ondas electromagnéticas em guias de onda. Ondas transversais electromagnéticas; ondas transversais magnéticas; ondas transversais eléctricas. Guias de onda de placas paralelas: ondas TM e ondas TE; velocidade de transporte da energia; atenuação. Guias de onda rectangulares: ondas TM e ondas TE; atenuação. Guias de onda circulares: funções de Bessel; ondas TM e ondas TE. Cavidades: cavidades rectangulares e circulares; factor de qualidade. Guias dieléctricos planares: ondas TM e ondas TE; relação entre análise modal e óptica geométrica; índice de refracção gradual. Guias dieléctricos cilíndricos: ondas híbridas; equação característica; fibras ópticas monomodo e multimodo. 5. Antenas e radiação. O dipolo eléctrico elementar. O dipolo magnético elementar. Padrão de radiação de uma antena. Parâmetros de antenas. Antenas lineares finas. Grupos de antenas.
•Aulas teóricas: aulas expositivas onde se introduzem os conceitos e as ferramentas matemáticas necessárias à compreensão da matéria leccionada. •Aulas teórico-práticas: aulas para discussão e resolução de problemas ilustrativos do conteúdo da disciplina. Estas aulas incluirão também a resolução de exercícios simples para avaliação.
Designação | Peso (%) |
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Exame | 55,00 |
Trabalho escrito | 45,00 |
Total: | 100,00 |
Designação | Tempo (Horas) |
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Estudo autónomo | 140,00 |
Frequência das aulas | 0,00 |
Total: | 140,00 |
Para obter frequência à disciplina é necessário: •não exceder o limite legal de faltas às aulas teórico-práticas, isto é, 25% do número de aulas teórico-práticas; •classificação mínima de 35% na componente distribuída de avaliação.
A avaliação da disciplina é do tipo avaliação distribuída com exame final, e divide-se em duas componentes: 1.COMPONENTE DISTRIBUÍDA (D). Esta componente compreende a realização de 10 exercícios para avaliação nas aulas práticas, sendo a classificação desta componente dada pela média dos 7 melhores exercícios. 2. EXAME FINAL (E). Consiste na realização de uma prova escrita, sem consulta bibliográfica. Nesta prova só será permitida a utilização de um formulário (que será fornecido). A classificação final (C) obtém-se combinando a classificação do exame e a nota de avaliação distribuída usando a seguinte fórmula: C = 0.55*E + 0.45*D, onde todas as classificações se encontram na escala de 0 a 20 valores. A aprovação à disciplina exige uma classificação mínima no exame de 35%. Notas finais superiores ou iguais a 19 valores podem ficar condicionadas à realização de uma prova adicional.
Estão dispensados de frequentar a disciplina os alunos trabalhadores estudantes e os alunos com frequência a Ondas Electromagnéticas em ano lectivo anterior. Os alunos dispensados de frequência serão avaliados através da realização de um exame final, sendo a classificação a atribuir ao aluno igual a 100 % da classificação desse exame. Contudo, estes alunos poderão optar por frequentar a disciplina, devendo para isso inscrever-se numa turma prática. Esta opção é irreversível. As condições para a obtenção de frequência neste caso são as referidas atrás.
A melhoria de classificação é feita por exame final escrito, sendo a classificação a atribuir igual à classificação obtida no exame final, no caso de haver melhoria. Caso contrário, o aluno mantém a classificação anteriormente obtida.