
Compatibilitat Electromagnètica
Codi: 102725Crèdits: 6
| Titulació | Tipus | Curs |
|---|---|---|
| Enginyeria Electrònica de Telecomunicació | OP | 4 |
Professor/a de contacte
- Nom :
- Enrique Alberto Miranda Castellano
- Correu electrònic :
- enrique.miranda@uab.cat
Equip docent
- Enrique Alberto Miranda Castellano
Idiomes dels grups
Podeu consultar aquesta informació al final del document.
Prerequisits
- Anàlisi vectorial (vectors, camps escalars i vectorials, operadors diferencials: gradient, rotor, divergència, laplacià)
- Fonaments d'electromagnetisme (llei de Coulomb, llei de Ampere, teorema de Gauss, propagació d'ones electromagnetiques en línies de transmissió i en el buit)
- Coneixements d'anàlisis de circuits
Objectius
L'objectiu d'aquest curs és formar a estudiants del Grau en Enginyeria Electrònica de Telecomunicació en els models i mètodes de treball a l'àrea de la compatibilitat electromagnètica (EMC). Per a això es presentaran les formulacions bàsiques utilitzades per a la descripció de fenòmens d'interferència i compatibilitat electromagnètica. També es pretén posar en coneixement de l'estudiant les normatives nacionals e internacionals vigents. Es buscarà desenvolupar en l'alumnat les habilitats per analitzar les fonts d'interferència, com mesurar-les amb instruments de caracterizació d'ús professional i com solucionar-les en el cas que fos necessari.
Resultats d'aprenentatge
- Identificar la normativa i la regulació de les telecomunicacions en els àmbits nacional, europeu i internacional en l'àmbit de la compatibilitat electromagnètica
- Aplicar de manera autònoma nous coneixements i tècniques adequades per a la concepció, el desenvolupament o l'explotació de sistemes electrònics.
- Analitzar i especificar els paràmetres fonamentals d'un sistema de comunicacions, donis del punt de vista de la instrumentació.
- Avaluar els avantatges i inconvenients de diferents alternatives tecnològiques de desplegament o implementació de sistemes electrònics, des del punt de vista de les pertorbacions i el soroll.
- Realitzar l'especificació, implementació, documentació i posada a punt d'equips i sistemes, electrònics, d'instrumentació i de control, considerant tant els aspectes tècnics com les normatives reguladores corresponents.
- Documentar els sistemes d'instrumentació dissenyats, sobre la base de les normatives vigents.
- Analitzar i solucionar els problemes d'interferències i compatibilitat electromagnètica.
- Desenvolupar un pensament i un raonament crítics.
- Desenvolupar la capacitat d'anàlisi i de síntesi.
- Treballar de manera autònoma.
- Desenvolupar estratègies d'aprenentatge autònom.
- Prevenir i solucionar problemes.
- Treballar cooperativament.
- Comunicar eficientment, oralment i per escrit, coneixements, resultats i habilitats, tant en entorns professionals com davant de públics no experts.
- Respectar la diversitat i la pluralitat d'idees, persones i situacions.
- Desenvolupar la curiositat i la creativitat.
Continguts
Continguts bàsics de la assignatura::
1.- Introducció a la CEM
- Motivació. Exemples introductoris. Definicions i terminologia.
- Model font-acoblament-víctima.
- Fonts d’interferència naturals i artificials.
- Mecanismes d’acoblament: interferència conduïda i radiada.
- Conceptes d’immunitat i susceptibilitat.
- Espectres de senyals. Anàlisi de senyals polsades.
- Magnituds elèctriques.
- Unitats utilitzades habitualment en CEM. Decibel.
2.- Principis electromagnètics bàsics
- Anàlisi vectorial. Sistemes de coordenades.
- Camps estàtics. Potencials escalars i vectorials.
- Línies d’alta tensió. Bobines de Helmholtz.
- Materials dielèctrics i magnètics. Càrregues i corrents equivalents.
- Equacions de Maxwell. Propagació d’ones electromagnètiques.
- Entorns de modelització en CEM.
3.- Models de baixa freqüència
- Resolució de les equacions de Laplace i Poisson.
- Mètode dels elements finits i de les diferències finites.
- Circuits de paràmetres concentrats.
- Models d’acoblament circuital: acoblament per conducció i inducció.
- Diafonia en circuits impresos (crosstalk).
- Descàrrega electrostàtica (ESD). Modelització i tècniques de prevenció.
4.- Models d’alta freqüència
- Equacions de les línies de transmissió amb pèrdues i sense pèrdues.
- Interacció de camps electromagnètics amb línies de transmissió.
- Línies de transmissió multiconductores.
- Equació de Baum-Liu-Tesche.
- Mètode de les diferències finites en el domini del temps.
- Efectes de la caiguda d’un llamp sobre una línia.
- Camps de radiació i d’inducció.
- Radiació de fonts extenses i obertures.
- Mètode dels moments. Acoblament de fonts extenses.
5.- Apantallament
- Topologia electromagnètica en CEM.
- Atenuació de la interferència conduïda.
- Efectivitat del blindatge. Blindatge en circuits integrats.
- Blindatge elèctric a baixa i alta freqüència.
- Blindatge magnètic a baixa i alta freqüència.
- Filtres de ferrita i filtres passants.
- Sistemes absorbents.
- Disseny de recintes amb obertures.
6.- Mesures i control
- Desenvolupament de sistemes sota criteris de CEM.
- Sistemes de preconformitat.
- Mètodes i equips per a la mesura d’interferències.
- Receptors i LISN. Factor d’antena.
- Ambients de mesura. Cambres reverberants.
- Cambres anecoiques i cel·les TEM.
7.- Normatives i aplicacions
- Organismes reguladors.
- Estàndards i normativa internacional sobre CEM.
- Declaració de conformitat. Cadena de responsabilitats.
- Electrodomèstics.
- Equips de tecnologies de la informació.
- Arquitectura.
- Transports.
- Equipament mèdic.
- Aspectes vinculats a la il·luminació.
8.- Aspectes biològics dels camps electromagnètics
- Societat i camps electromagnètics.
- Espectre electromagnètic.
- Radiació ionitzant i no ionitzant.
- Baixa freqüència.
- RF i microones.
- Efectes tèrmics i lipoatròfia.
- Normativa i límits d’exposició.
Activitats formatives i Metodologia
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Resolución prácticas | 20 | 0,8 | 1, 2, 8, 9, 12 |
| Prácticas laboratorio y aula | 15 | 0,6 | 5, 7, 13, 16 |
| Estudio fundamentos teóricos | 20 | 0,8 | 1, 3, 9, 11 |
| Prueba de síntesis | 10 | 0,4 | 11, 12 |
| Clases magistrales | 30 | 1,2 | 1, 3, 4, 6, 7, 8, 15 |
Els alumnes realitzaran diverses pràctiques de simulació sobre els temes abordats durant el curs. Cap al final de l'assignatura els alumnes hauran d'exposar un tema de EMC acordat amb el professor. El curs culmina amb una evaluació individual sobre els continguts teòric-pràctics del curs.
Plataforma: Campus Virtual
En aquesta assignatura, es permet l'ús de tecnologies d'Intel·ligència Artificial (IA) com a part integrant del desenvolupament del treball, sempre que el resultat final reflecteixi una contribució significativa de l'estudiant en l'anàlisi i la reflexió personal. L'estudiant haurà d'identificar clarament quines parts han estat generades amb aquesta tecnologia, especificar les eines emprades i incloure una reflexió crítica sobre com aquestes han influït en el procés i el resultat final de l’activitat. La no transparència de l’ús de la IA es considerarà falta d'honestedat acadèmica i pot comportar una penalització en la nota de l'activitat, o sancions majors en casos de gravetat.
Avaluació
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Presentación oral | 0.14 | 5 | 0,2 | 11, 13, 14, 15, 16 |
| Actividades continuadas | 0,56 | 40 | 1,6 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 16 |
| Examen final | 0.3 | 10 | 0,4 | 5, 8, 9, 10, 11 |
Al llarg del curs es realitzaran les següents activitats:
- 4 treballs pràctics (0.56) i 1 presentació oral (0.14) grupal sobre un tema de EMC a convenir amb el professor (70% de la nota final)
- 1 evaluació final individual orientat als continguts teòric-pràctics del curs (30% de la nota final)
A l'evaluació final es pot accedir si han estat lliurats tots els informes de pràctiques amb nota mínima mitjana de 5/10.
Per a aprovar l'assignatura es necessita una nota mínima de 5/10 en l'avaluació final individual.
MH: millor nota final superior a 9, No Avaluable: no haver-se presenat a cap activitat
Totes les activitats són obligatòries i poden estar subjectes a canvis d'acord al que consideri necessari el professor.
Els estudiants repetidors poden validar les pràctiques realitzades mantenint la nota obtinguda.
Sense perjudici d'altres mesures disciplinàries que s'estimin oportunes, es qualificaran amb un zero les irregularitats comeses per l'estudiant que puguin conduir a una variació de la qualificació d'un acte d’avaluació. Per tant, la còpia, el plagi, l’engany, deixar copiar, etc. en qualsevol de les activitats d’avaluació implicarà suspendre-la amb un zero.
Aquesta assignatura no preveu el sistema d’avaluació única.
Bibliografia
Bibliografía
R. Keller, Design for electromagnetic compatibility - In a nutshell, Springer, Book Open Access, 2023
C. R. Paul, Introduction to electromagnetic compatibility. Second Edition, John Wiley & Sons, 2006
C. Christopoulos, Principles and techniques of electromagnetic compatibility, CRC Press, 1995.
J. Sebastian, Fundamentos de compatibilidad electromagnética, Addison-Wesley 1999.
C. R. Paul, Analysis of multiconductor transmission lines, IEEE Press, 2008.
Addicional
F.M.Tesche, M.V.Ianoz and T. Karlsson, EMC Analysis Methods and Computational Models, Wiley, 1997.
N. Ellis, Interferencias Eléctricas Handbook, Paraninfo, 1999.
T. Williams, EMC Control y limitación de energía electromagnética, Paraninfo, 1997.
D. Weston, Electromagnetic Compatibility, Principles and Applications, Dekker, 2001.
R. Leventhal, Semiconductor modeling for simulating signal, power and electromagnetic integrity, Springer, 2006.
Programari
Els programes de simulació a utilitzar durant el curs els proporciona el professor
Grups i idiomes de l'assignatura
La informació proporcionada és provisional fins al 30 de novembre. A partir d'aquesta data, podreu consultar l'idioma de cada grup a través d'aquest enllaç. Per accedir a la informació, caldrà introduir el CODI de l'assignatura
| Tipus de docència | Grup | Idioma | Semestre | Torn |
|---|---|---|---|---|
| (TE) Teoria | 320 | Espanyol | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 321 | Espanyol | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 321 | Espanyol | primer quadrimestre | matí-mixt |