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• Luis Angel Quilez Montero

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• Ingeniería en telecomunicaciones

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LANEACIÓN DIDÁCTICA DEL DOCENTE UNIDAD 3 Carrera: Telemática Asignatura: Física II Nombre del Docente:

Ciclo Escolar: 2019-01 Semestre: Cuarto

Bloque:1

Ing. Manuel Hernández González Unidad 3. Líneas de Transmisión y Antenas Competencias especificas: Aplicar modelos en guías de onda que permitan la transmisión de información construyendo dispositivos de Comunicación, utilizando los conceptos de electromagnetismo en las comunicaciones. Desarrollar un sistema de transmisión de información para establecer la comunicación a distancia utilizando los conceptos de electromagnetismo y la propagación de ondas en la construcción de enlaces de telecomunicaciones. Logros: Identificar como se transmiten las señales mediante líneas de transmisión y antenas. Revisar los parámetros que definen una línea de transmisión, los tipos de líneas que existen y sus principales características. Conocer los parámetros fundamentales de las antenas, la división de espectro radioeléctrico y los tipos de antenas más importantes. o

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Actividad 1. Tipos de antenas y sus aplicaciones Temas y subtemas  Tipos de antenas  Dipolo  Antenas Tipo Yagi  Antena Vertical  Parabólicas  Radioaficionados  Paneles Actividad 1. Tipos de antenas y sus aplicaciones Propósito: Para esta actividad se pretende que tú como estudiante participes en un foro para compartir e intercambiar información con sus compañeros sobre los diferentes tipos de antenas, su funcionamiento y aplicaciones. Instrucciones de la actividad: Investiga en diferentes fuentes de consulta, los siguientes conceptos relacionados con el tema de Tipos de Antenas:  ¿Qué es una antena? Se tiene que investigar y explicar con tus propias palabras o utilizando la paráfrasis el funcionamiento de las antenas que se muestran a continuación, así como una aplicación e ilustración de cada una de ellas.  Antena Dipolo  Arreglos de Antenas  Antenas de banda Ancha  Antenas Tipo Corneta  Antena de Reflector  Antena de Lente  Antena de Microcinta  Antena Parabólica 2

Posteriormente, comparte en el foro correspondiente a la actividad los conceptos investigados, lee las aportaciones de tus compañeros y participa de forma activa realizando aportaciones o comentando sobre los temas que se discutan. No olviden que su aportación debe tener sus referencias correspondientes y estas deben estar en Formato APA. Si suben su actividad en un archivo este debe de estar en formato PDF. Estrategias de enseñanza Búsqueda de información. Discusión en foro. Estrategias de aprendizaje Análisis y síntesis de información Diálogo en Foro de discusión Material de apoyo y/o recursos didácticos Sitios Web especializados. Criterios de evaluación (sobre 100) Investigación del tema [40%]. Paráfrasis o uso de las palabras del alumno [20%]. Tres comentarios como mínimo a sus compañeros, que aporte algo a la investigación de dicho compañero [30%]. Referencias en formato APA [10%]. Criterios de evaluación extemporáneos (sobre 80) Investigación del tema [30%]. Paráfrasis o uso de las palabras del alumno [10%]. Tres comentarios como mínimo a sus compañeros que aporten algo a la investigación de dicho compañero [30%]. Referencias en formato APA [10%]. Fecha de recomendada para entrega de la actividad: 07 de Marzo 3

Actividad 2. Líneas de transmisión Temas y subtemas Líneas de transmisión Tipos de líneas de transmisión Líneas Balanceadas y Desbalanceadas Balunes (Balanceado a Desbalanceado) Línea de Transmisión de Conductores Paralelos Línea de Transmisión Par Trenzado Línea de Transmisión Coaxial Actividad 2. Líneas de transmisión Para esta actividad se pretende que se realice una investigación sobre líneas de transmisión. Instrucciones de la actividad: En esta actividad se realizará un trabajo de investigación sobre líneas de transmisión, incluyendo los temas:     

Líneas balanceadas y desbalanceadas Parámetros de una línea de transmisión Acoplamiento de líneas de transmisión Pérdidas en una línea de transmisión Aplicaciones de las líneas de transmisión

Para este trabajo se realizara una investigación la cual puede ser en equipo de dos a tres personas como máximo ustedes escogerán con quien trabajar si quieren trabajar en equipo, en caso de no querer o no poder trabajar en equipo se puede entregar la actividad de manera individual. La investigación no debe rebasar las 10 páginas como máximo sin contar la caratula, conclusiones (las conclusiones deberán ser individuales y deberán estar en todos los trabajos) y referencias. El archivo lo

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deben subir a la plataforma todos los integrantes del equipo y debe ser el mismo para poder colocarles su calificación correspondiente. Para conseguir equipo se creara un foro especial para esta actividad para los que quieran hacer equipo busquen con quien hacerlo, para que solamente ahí todos publiquen sus datos y puedan ponerse en contacto entre ustedes. El archivo debe estar con la siguiente nomenclatura KFIS2_U3_A2_XXYZ.pdf. Estrategias de enseñanza Búsqueda y análisis de información. Estrategias de aprendizaje Análisis y síntesis de información. Material de apoyo y/o recursos didácticos Sitios Web especializados. Criterios de evaluación (sobre 100) 1. El desarrollo del tema (60%). 2. Presentación del trabajo (10%). 3. Conclusiones (20%). 4. Referencias Utilizadas en Formato APA (10%). Criterios de evaluación extemporáneos (sobre 80) 1. El desarrollo del tema (50%). 2. Presentación del trabajo (10%). 3. Conclusiones (10%). 4. Referencias Utilizadas en Formato APA (10%). Fecha de recomendada para entrega de la actividad: 11 de Marzo

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Evidencia de aprendizaje. Cálculo de parámetros de Líneas de Transmisión Evidencia de aprendizaje. Cálculo de parámetros de Líneas de Transmisión Propósito: Para esta actividad se pretende que se apliquen los conceptos vistos a lo largo de esta unidad para analizar y resolver una serie de ejercicios relacionados al cálculo de parámetros de líneas de transmisión. Instrucciones de la actividad: 1. Resuelve los ejercicios que se encuentran en el anexo al final de este documento y elabora un documento con la solución de los ejercicios. Incluye los desarrollos algebraicos, cálculos, diagramas y comentarios de cada ejercicio. 2. Envía tu archivo a la sección Evidencia de Aprendizaje de la Unidad 3 con la siguiente nomenclatura KFIS2_U3_EA_XXYZ. Sustituye las XX por las dos primeras letras de tu primer nombre, la Y por la inicial de tu apellido paterno y la Z por la inicial de tu apellido materno. 3. Espera la retroalimentación de tu docente en línea, y en caso de que lo solicite, ajusta tu documento con base en sus comentarios y vuélvelo a enviar a la sección correspondiente. Estrategias de enseñanza Análisis de caso Estrategias de aprendizaje Análisis, síntesis, evaluación de la información, toma decisiones para la resolución del caso. Material de apoyo y/o recursos didácticos Contenido de la U3. Criterios de evaluación (sobre 100) 1. Solución correcta [50%]. 2. Desarrollo [30%]. 3. Presentación: Desarrollar los ejercicios en computadora con algún editor de ecuaciones [20%].

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Criterios de evaluación extemporáneos (sobre 80) 1. Solución correcta [50%]. 2. Desarrollo [20%]. 3. Presentación: Desarrollar los ejercicios en computadora con algún editor de ecuaciones [10%].

Fecha de recomendada para entrega de la actividad: 18 de marzo Autorreflexión. Unidad 3 Propósito: Corroborar los conocimientos aprendidos durante la Unidad 3, así como reforzarlos para su mejor entendimiento. Instrucciones de la actividad: En esta actividad de autorreflexión lo único que me tienen que enviar es la respuesta a estas preguntas: 1. 2. 3. 4.

¿Qué es un patrón de radiación y como se representan? ¿Qué es un balun y cómo funciona? ¿Qué tema se te complico más de esta Unidad? y el porqué. ¿Qué Unidad se te complico más de esta materia? y el porqué.

Recuerden contestar las preguntas con sus propias palabras colocando lo que vallan entendiendo, de lo que van investigando o si no usen mas la paráfrasis o citas textuales. Se enviará el archivo con la siguiente nomenclatura KFIS2_U3_Aut_XXYZ.pdf Estrategias de enseñanza Análisis de caso

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Estrategias de aprendizaje Análisis y síntesis de información. Material de apoyo y/o recursos didácticos Contenido de la U3. Criterios de evaluación 1. Desarrollo de los temas en palabras de los alumnos. (80%). 2. Referencias utilizadas en Formato APA. (10%). 3. Presentación del Trabajo (10%). Fecha de recomendada para entrega de la actividad: 22 de marzo

Consideración de Evaluación respecto a las fechas de entrega Unidad 3:  El periodo de duración de la Unidad 3 será del 04 de Marzo al 22 de Marzo del 2019.  Los trabajos que se entreguen en tiempo y necesiten de un segundo intento, el segundo intento se calificara normal aunque se entregue en fecha extemporánea el segundo intento.  Las actividades extemporáneas a las fechas de entrega de la Unidad 3 se aceptaran los días 23 y 24 de Marzo del 2019 a las 11:59 pm con ponderación menor a 100, calificándose con ponderación sobre 80. Fuentes de consulta recomendadas: GRIFFITHS, David J., Introduction to Electrodynamics, 4th edition, Addison Wesley, 2013. Tippens, E. P. (2014). “Física, conceptos y aplicaciones”. 7ma edición. Editorial Mc Graw Hill. México Matthew N. O. Sadiku, 2012 “Elementos de electromagnetismo” México D.F. OXFORD UNIVERSITY PRESS. K. Cheng, David, Fundamentos de electromagnetismo para ingeniería, Ed. Pearson, Impreso en México 2010.

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ANEXO 1 1.- Calcular la constante de propagación y de atenuación, la velocidad de fase y la impedancia característica a una frecuencia de 10 [MHz] de una línea con los siguientes parámetros: a) 𝐿 = 120 b) 𝐿 = 120

𝜇𝐻 𝜇𝐻

𝑚 𝑚

𝐶 = 30 𝐶 = 30

𝑝𝐹 𝑝𝐹

𝑚 𝑅 = 0.1 𝛺 𝑚

𝑚

2.- El cable coaxial RG58 tiene una radio de la malla de 3.1 [mm], impedancia característica de Z 0 = 75 *Ω+, y las ondas se propagan a una velocidad de v= 0.66 c, donde c= 3 x 108 [m/s], opera a una frecuencia de 100 [MHz], la atenuación es de 11.5 [dB] cada 100 [m]. Calcular: a) Permitividad del dieléctrico

b) El radio del conductor en el interior

c) La inductancia y capacitancia

3.- Una línea bifilar tiene conductores de cobre con radio igual a 2[mm]. La separación entre centros es de 2[cm] y el material aislante es polietileno. Supóngase que la tangente de perdidas es constante con la frecuencia y encuentre los parámetros de L, C, R y G por unidad de longitud a una frecuencia de operación de 1[KHz]. Teniendo también los siguientes datos polietileno es: 𝜀𝑟 = 2.26 y 𝜎𝑑 = 25.15 𝑥 10−12

𝑆 𝑚

para la frecuencia de 1 [KHz].

Recordando que si la profundidad de penetración es comparable o mayor que el radio del conductor se utiliza la expresión para bajas frecuencias. Si la profundidad de penetración es pequeña en comparación al radio se deben utilizar las expresiones para altas frecuencias. Por lo tanto la expresión para obtener la profundidad de penetración es: ℓ= Donde para el cobre es: 𝜇𝑐 = 1 y 𝜎𝑐 = 5.8 𝑥 107

𝑆 𝑚

2 𝜛𝜇𝑐 𝜎𝑐

.

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