2012 Proyecto socio tecnológico para la actualización de los laboratorios del Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones:

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-1 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios 2012 Proyecto socio tecnológic

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Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-1 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

2012 Proyecto socio tecnológico para la actualización de los laboratorios del Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones:

Integrado por: MI. Mario Alfredo Ibarra Carrillo Ing. Judith Estefanía Montoya Vázquez

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2012 Proyecto socio-tecnológico para la actualización de los laboratorios del Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones:

“Contexto y justificación”

Integrado por: MI. Mario Alfredo Ibarra Carrillo Ing. Judith Estefanía Montoya Vázquez

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El presente informe corresponde a las necesidades del Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones y es realizado a petición del Coordinador y el Jefe de Departamento de la respectiva Carrrera. El propósito del mismo implica aclarar las necesidades que tiene el Departamento para mantener actualizado su equipamiento y sus instalaciones ante la demanda de una cantidad creciente de alumnos.

En contexto Según Thomsom Reuters1, los rankings de las mejores universidades de todo el mundo emplean hasta 13 indicadores de desempeño independientes, con el fin capturar el rango completo de las actividades universitarias, comenzando por las estrategias y técnicas de enseñanza para la mejor transferencia de conocimientos. Estos 13 elementos se reúnen en cinco categorías, que son titulares: 1. Enseñanza: el ambiente de aprendizaje, estrategias de enseñanza, etc. (con un valor del 30 por ciento de la puntuación de la clasificación general). 2. Investigación (también con un valor del 30 por ciento de la puntuación de la clasificación general). a) Número de publicaciones en revistas arbitradas e indexadas de circulación internacional: Mide la capacidad de generar conocimiento nuevo. b) Número de publicaciones en revistas de alto factor de impacto (IEEE, Science, Nature, etc): Estima la cantidad del conocimiento generado entre los círculos académicos considerados como más rigurosos 3. Número de citas a los trabajos publicados por sus académicos: Mide la aceptación del conocimiento generado por la institución, entre la comunidad académica internacional. (con un valor del 30 por ciento). 4. Producción:(por valor de 2,5 por ciento). a) Número de ex-alumnos galardonados con premios internacionales (Premio Nobel, Medalla Fields, etc.): Mide de manera indirecta la capacidad de la institución para generar estudiantes que a futuro sean de lo más destacado. b) Número de académicos galardonados con premios internacionales (Premio Nobel, Medalla Fields, etc.): Similar a lo anterior; pero mide la calidad del conocimiento generado y transmitido a los estudiantes. c) Número y volumen de contenidos de tipo académico en la internet: Mide la capacidad de distribuir conocimiento, su impacto y reconocimiento, haciendo uso de las tecnologías informáticas modernas. Otros aspectos que toma Thomsom Reuters se agrupan como: 5. Panorama internacional: cantidad de estudiantes extranjeros, estancias de profesores extranjeros (con valor de 7,5 por ciento). 1Thomson Reuters Corp. es una empresa que entrega servicios de información online, orientada a las áreas profesional, Jurídica, Administración Pública, Laboral, Tributaria y Contable, cuyo objetivo fundamental es recopilar, integrar y relacionar todas las disposiciones legales y la jurisprudencia judicial y administrativa, entregando la información en forma oportuna, con una cuidada selección, análisis y comentarios confiables, procurando facilitar el más rápido acceso a sus diferentes contenidos a través de una plataforma online, con poderosos motores de búsqueda que permiten encontrar rápida y eficazmente la información.

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En estos rubros son catalogadas todas las universidades del planeta, incluyendo a la UNAM. Nótese que el rubro de “Enseñanza” en cuando al ambiente de aprendizaje, estrategias de enseñanza y demás ocupa un porcentaje de cerca de la tercera parte. Por otra parte, las Universidades mejor valuadas en América Latina pueden verse en la tabla 1. Los datos provistos por la tabla corresponden al primer semestre del 2011.

Tabla 1. Calsificacion de las 10 primeras universidades latinoamericanas y su posición en el mundo segun el QS world Ranking. Infomración publicada por el grupo Quacquarelli Symond. 2012 Ingeniería y Ciencias Ciencias Arte y Ranking tecnología sociales naturales humanidades General Universidad Medicina Universidad de San Pablo 70 97 67 86 80 169 Universidad Nacional 83 118 51 77 50 169 Autonoma de México Universidad Estatal de 270 152 202 152 171 235 Campinas Pontificia Universidad 0 240 170 290 254 530 Católica de Perú Pontificia Universidad 152 142 80 173 87 250 Católica de Chile Universidad de Chile 131 174 112 185 141 262 Universidad de Buenos 59 115 48 89 51 270 Aires Tecnol´ogico de N/A 200 176 N/A N/A 320 Meonterrey Universidad Nacional de 251 236 179 253 155 451 Colombia Universdiad de los Andes N/A 219 162 N/A 218 401 Universidad Federal de N/A 364 N/A N/A 324 501 Minas Gerais

Se pueden considerar dos situaciones: •

Ciertamente, dado el porcentaje de valoración que tienen los bienes muebles e inmuebles, nos interesa el proveer de equipamiento para un mejor aprovechamiento de los alumnos en cuanto al tiempo que invierten en su educación. Tal referencia justifica un proceso de actualización en cuanto a mobiliario y equipamiento.



La Facultad de Ingeniería ocupa un muy buen lugar en los tabloides y deseamos seguir siéndolo manteniendo actualizado a nuestro profesorado y a nuestro equipamiento.

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Justificación Es verdad que la Facultad de Ingeniería de la UNAM realiza una gran cantidad de investigación e invierte muchos de sus recursos en el proceso de administración y suministro de equipamiento, no obstante, que tal equipamiento tiene un periodo de utilidad en cuanto a la tecnología vigente y al tiempo de vida de sus partes. De manera particular el Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones debe sobrellevar cuatro problemas: 1. La demanda del alumnado por la carrera. 2. La actualización de la perspectiva ante el público. 3. Los bienes inmuebles para el proceso de enseñanza. 4. El equipamiento.

La demanda del alumnado por la carrera Antes de iniciada la Carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones, el departamento ofertaba materias teóricas y laboratorios a las carreras de Ingeniería en Computación e Ingeniería Electrónica. Ciertamente, eran suficientes dos laboratorios para satisfacer la demanda. Cuando surge la Carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones en el año de 1992 (semestre 93-1), lo hace como una Carrera derivada, es decir, sólo algunos estudiantes elegidos por un proceso de selección podían cursarla, Este hecho implicó la puesta en operación de 5 salas para laboratorios que ahora debían ofertar laboratorios propios para la Carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones y las demás Carreras de la División de Ingeniería Eléctrica. Ciertamente, la cantidad de alumnos que ingresaban a Ingeniería en Telecomunicaciones oscilaban entre 10 y 30 alumnos por semestre, lo que implica hasta 100 alumnos inscritos en los seis semestres de la Carrera, situación que era perfectamente manejable. Fue durante el 2006 que la Carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones se volvió una carrera de pase directo. Este nuevo carácter de la Carrera implica que en el presente año, 2012, se estén ofertanto entre 100 y 200 plazas por semestre. Situación que ahora nos ha llevado a saturar los grupos de laboratorio. Los comentarios realizados con anterioridad quedan junstificados en las estadísticas de alumnos inscritos para las tres carreras ya citadas, figura 1. En la figura 1 puede notarse también que la Carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones aún no ha logrado una establidad en cuanto a la demanda de plazas y según parce, esta demanda seguirá en aumento.

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Los bienes inmuebles para el proceso de enseñanza Actualemtne, el Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones cuenta con:





5 laboratorios para cubrir la demanda de las materias siguientes: ◦

Lab. De Sistemas de Comunicaciones



Lab. De Sistemas de Comunicaciones Digitales



Lab. De Telefonía Digital



Lab. De Procesamiento digital de señales



Lab. De Antenas

3 areas de investigación ◦

Laboratorio de óptica



Laboratorio de redes



Laboratorio de UNAM Mobile

El Departamento, debido al caŕacter propio de la Carrera de Ingenería en Telecomunicaciones, oferta materias teóricas que requieren de un proceso de experimentación que complemente no sólo enseñanza, sino también el entrenamiento, ya que para nuestros alumnos su historia académcia es tambén una currícula vitae que las diversas empresas contratantes exigen revisar. Por esta razón se requiere de una buena cantidad de salas y equipamiento para laboratorios, tal vez más que en otras carreras. Las láminas mostradas en las figuras 1.2, 1.3, 1.4 y 1.5 exhiben los horarios de las salas destinadas a los laboratorios de Comunicaciones Digitales, Telefonía Digital, Sistemas de Comunicaciones y Antenas. Puede notarse que las salas se están ocupando el mayor tiempo posible y con la mayor cantidad posible de alumnos.

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Illustration 1.1: Horario asignado a la sala del Laboratorio de Sistemas de Comunicaciones. Esta sala estaba destinada al Laboratorio de Sistermas de Comunicaciones para Computación, Electrónica y Telecomunicaciones. Puede notarse que además se imparten los Laboratorios de Receptores y Circuitos de Radio-frecuencia.

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Illustration 1.2: Horario asignado para el Laboratorio de Telefonía Digital. En esta sala además se imparten los Laboratorios de Receptores, Transmisores , Dispositivos de RF y Circuitos de RF.

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Illustration 1.3: Horario asignado a la sala del Laboratorio de Sistemas de Comunicaciones. En esta sala debe sesionar los Laboraorios de Sistemas de Comunicaciones para Computación, Sistemas de Comunicaciones Electrónicas y Fundamentos de Sistemas de Comunicaciones. Aparte, se imparten los Laboratorios de Circuiots de Radio Frecuencia y de Dispositivos de RF.

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Illustration 1.4: Horario asignado al Laboratorio de Antenas. En esta sala sesionan los Laboratorios de Antenas, Teoría Electromagnética, Medios de Transmisión y Sistemas de Comunicaciones Ópticas. Cabe mencionarse que solo queda una sesión libre para esta laboratorio, lunes de 20:00 a 22:00 horas, horario en que no hay personal para asear la sala.

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El equipamiento A lo largo de la existencia del Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones, existencia incluso anterior al surgimiento de la respectiva Carrera, se ha contado tanto con instrumentos como con entrenadores para la preparación del alumnado. El mencionado instrumental (figura 1.6) ha sobrevivido a lo largo de casi cuatro décadas hasta este año en que: •

Debido a la actualidad tecnológica, su operación ya no es justificable.



Ha concluído su vida útil.



Ya no es posible su reparación debido a que sus partes están descontinuadas del mercado.

También se cuenta con equipo moderno aunque no muy reciente, figura 1.7. Tal equipamiento es adecuado para los laboratorios ofertados a las Carreras de Ingeniería en Computación e Ingeniería Electrónica. Ahora, el equipamiento debido a la sobrepoblación de los grupos es escaso ocasionando que los alumnos compitan por maipular el instrumento y así observar las señales que se generan durante los experimentos. La competencia por elquipo va mas allá, éste debe trasladarse de un laboratorio a otro. El uso que se le da al equipo y que fue descrito en el párrafo anterior tiene efecto en la psique de profesores y alumnos, de tal forma que además del desgaste del eqquipo, lo abren pensando que lograrán hacerlo funcionar. En consecuencia, varias veces al semestre se tiene que reparar el equipamiento. Cabe mencionar que el equipamiento mas importante del Departamento no son las computadoras en las cuales bastaría una “formateada” para su restauración. Se trata de equipo de instrumentación que es costoso y es delicado en cuanto su operación. Durante las secciones siguientes se tratará de explicar las necesidades tanto de espacio como de equipamiento que requiren nuestros laboratorios. En el caso del equipamiento con equipo entrenador y con equipo instrumental se cuenta con un sistema automatizado de inventarios que nos permitirá registrar tales necesidades. No obstante, la necesidad de más salas es un problema que puede resolverse a través de la Jefatura de la División.

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(a)

(c)

(b)

(d)

Illustration 5: Equipo de instrumentación viejo aún en uso por el Departamento. (a) Analizador de espectros HP. Su puesta en operación requiere de limpieza previa y de ajustes constantes. (b) Analizador de espectros Sanei. No es util en experimentos de radio frecuencia. (c) Medidor de fase ganancia. Ya no se contempla su uso en las prácticas. (d) Generador de funciones HP. No presenta señales estables.

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Illustration 6: Parte del equipo Moderno con el que cuenta el Departamento: Analizador de espectro en radio frecuencias. analizador de espectros de 100kHz y osciloscopio digital.

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Conclusiones Es fácil concluir de lo documentado en la presente sección: •

Saturación en el uso de los laboratorios, tanto en horas utilizadas como en el número de alumnos por grupo.



Acortamiento de la vida útil del equipo.



Falta de tiempo para el mantenimineto correctivo y preventivo.



Falta de tiempo para el aseo de las instalaciones.

Finalmente, la actualización de bienes imuebles y muebles es garantía de: •

Una segura certificación por parte del CACEI. Cabe mencionar, que algunas de las recomendaciones emitidas por el grupo visitador del CACEI indican la modernización del equipo instrumental.



Mantener al departamento entre los mejores de América Latina (por consecuencia, ayuda a elevar el prestigio de la Facultad de Ingeniería).



La calidad del proceso enseñanza-aprendizaje.



Que los egresados de licenciatura vuelvan a la Facultad a realizar estudios de Posgrado.



Que nuestros alumnos egresados vuelvan la vista hacia atrás en el tiempo y recuerden a la Facultad con agrado y quizá tal vez, contribuyan mediante donativos.

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Agradecimientos De antemano se agradece la colaboración del Dr. Oleksander Martynyuk en la elaboración del presente reporte. Se agradece la colaboración de la Ing. Judith Estefanía Montoya Vazquez en cuanto a la recolección de presupuestos sobre equipo entrenador y en cuanto a su experimencia laboral, la cual es testimonio de los requisitos de la inicitiva privada.

De manera especial: Se agradece la intervención del Jefe del Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones, Dr. Víctor García Garduño, en cuanto a la dirección y revisón del presente Documento. Se agradece la intervención del Coordinador de la Carrera Ingeniería en Telecomunicaciones, Dr. Julio Tinoco Magaña en cuanto a la revisión del presente documento y facillidades prestadas para reunir información estadística sobre la demanda de la Carrera.

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2012 Proyecto socio-tecnológico para la actualización de los laboratorios del Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones:

“Necesidades de espacio”

Integrado por: MI. Mario Alfredo Ibarra Carrillo Ing. Judith Estefanía Montoya Vázquez

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Infraestructura actual El Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones tiene dentro de sus estándares la impartición de sesiones prácticas para el entrenamiento de los alumnos en cuanto al manejo de equipamiento y conocimiento de los procesos sobre las señales. Tal entrenamiento es requerido por las empresas contratantes, según testimonio de los alumnos egresados.

Bienes inmuebles La figura 2.1, página siguiente, es un diagrama de planta que el Departamento ocupa para su labor académica en la cual puede notarse el inventario de inmuebles siguiente.

1. Cubículos para profesores de carrera 2. 4 mini-laboratorios y un laboratorio para las materias de la carrera a) Laboratorio para Sistemas de Comunicaciones (Fundamentos) b) Laboratorio de Radio Frecuencia c) Laboratorio para Comunicaciones Digitales d) Laboratorio para Procesamiento Digital de Señales e) Laboratorio de antenas 3. 2 laboratorios para proyectos de investigación a) Laboratorio de investigación para redes de comunicaciones (no está abierto a todos los alumnos) b) Laboratorio de investigación para Sistemas ópticos 4. Una sala de juntas que es también aula y lavoratorio de investigación 5. Un taller para mantenimiento

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El mapa arquitectónico mostrado en la figura 2.1 muestra el enorme esfuerzo que ha sido aprovechar hasta el mínimo espacio-tiempo la infraestructura del Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones.

La sala de juntas La sala de juntas es usada como •

Salón de clases



Sala de control de la Estación Terrena



En mínimo, como sala de juntas

El mini-laboratorio de procesamiento de señales La sala de este laboratorio se ha dividido en tres subsalas en las cuales se da servicio para

1. Control del servidor del Departamento, el cual por cierto se encuentra instalado bajo el tablero de switches, cruzando el pasillo. 2. Laboratorio de Tecnologías para Procesamiento Digital de Señales 3. Teoría de Redes de datos II 4. Llaboratorio de Dispositivos de Microondas I 5. Llaboratorio de Dispositivos de Microondas II 6. Sala para proceso de Certificación de Cisco 7. Almacén de equipo de cómputo viejo y en espera de darse de baja. 8. Sala de UNAM-Mobile

Es fácil concluir que esta sala ha sido un comodín para diversas actividades académicas y como bodega.

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El mini-Laboratorio de radio frecuencia La sala de este laboratorio se emplea para la impartición de los laboratorios siguientes

1. Laboratorio de Dispositivos de radio frecuencia 2. Laboratorio de Circuitos de radio frecuencia 3. Laboratorio de Receptores 4. Laboratorio de Transmisiores 5. Laboratorio de Telefoncía Digital

Podrá notarse que la sala está bien, usada al dar servicio a las materias para las cuales se planeó. No obstante, se tiene un Laboraotrio foraneo que es el de Telefonía Digital.

Laboratorio de antenas Esta sala es usada para ofertar materias que benefician a las tres Carreras de la DIE, y que son:

1. Teoría electromagnética 2. Medios de transmisión 3. Antenas 4. Laboratorio de Comunicaciones Ópticas

Este laboratorio, debido al equipamiento, requiere de una gran espacio, mismo que puede notarse en el diagrama de planta (figura 2.1). También puede notarse que el Laboratorio de Comunicaicones Ópticas es foráneo a los objetivos de la sala.

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Necesidades de bienes inmuebles Dentro de las necesidades más urgentes de espacio inmobiliario para las sesiones prácticas están: 1. Una sala para el Laboratorio de Dispositivos de Microondas (urge) 2. Una sala para el Laboratorio de Telefonía Digital (urge) 3. Una sala para el Laboratorio de Redes de Computadoras (urge) 4. Una sala para el laboratorio de UNAM-Mobile (urge) 5. Una sala para los tesistas.

La sala destinada al Procesamiento Digital de Señales atiende a la fecha, 8 rubros académicos, no relacionados entre sí. Tal, situación ha llevado al deterioro rápido de la sala, falta de seguridad, falta del equipamiento adecuado, falta de espacio, caídas del sistema operativo y por tanto, pérdida de tiempo. Con gran orgullo se puede decir que en el Departamento laboran de Doctores investigadores de renombre internacional. Esto también implica una necesidad ya que sus tesistas requieren de espacio y equipamiento. Desafortunadamente, los laboratorios con los que cuenta el Departamento están ocupados la mayor parte del tiempo y no son aptos para que un tesista los use.

Laboratorio para Dispositivos de Microondas I y el laboratorio de Dispositivos de Microondas II Actualmente en la Carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones se imparten dos cursos “Dispositivos de Microondas I” y “Dispositivos de Microondas II”. Los cursos son absolutamente necesarios para la formación de los ingenieros que pretenden a trabajar en el área de las Telecomunicaciones por que hoy en día gran parte de tales sistemas de telecomunicaciones utilizan portadoras correspondientes a las frecuencias de microondas. Afortunadamente los dos cursos se complementan con dos laboratorios que anualmente atienden cerca de 200 estudiantes por semestre. Durante los laboratorios los estudiantes refuerzan sus conocimientos teóricos y aprenden diseñar los dispositivos de microondas utilizando el software especializado. Sin embargo, hasta ahora no contamos con el espacio propio para impartición de los laboratorios. El problema mencionado se resuelve invadiendo los espacios destinados a los Laboratorios de Procesamiento Digital de Señales así como del Centro de Diseño UNAMEMS. Esa solución tiene siguientes desventajas:

1. Software especializado frecuentemente no funciona al iniciar la práctica por que se presentan los conflictos con otros paquetes instalados en las mismas computadoras. Así entonces, la reconfiguración necesaria de las maquinas disminuye el tiempo efectivo de la práctica afectando su eficiencia. 2. En las prácticas de ingeniería es de mucha importancia poder medir los parámetros de dispositivos diseñados con el fin de verificar el diseño, entender los límites del software utilizado, explicar las diferencias entre los resultados de medición y simulación. Es evidente que utilizando espacios prestados no es posible crear y mantener los sistemas de medición de los prototipos.

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Por lo tanto la necesidad de tener el espacio propio para los laboratorios de dispositivos de microondas es de evidente urgencia. Solicitamos el espacio suficiente para 18 plazas, que se distribuirán entre mesas para computadoras y mesas con equipo de medición y elaboración de prototipos en PCB para antenas de microcinta.

Laboratorio de Telefonía Digital Uno de los campos laborales en el cual los alumnos encuentran cabida es el de la telefonía, tanto fija como celular. Este laboratorio contribuye enormente con el desarrollo de profesionistas calificados, los cuales pueden ser contratados inmediatamente para el periodo de prueba que imponen las compañías telefónicas mas renombradas (TELMEX, Megacable, maxcom, Cablevisión Telefonía fija, Telnor, Bestel, Axtel). Cabe mencionar que se cuenta con personal muy calificado y entrenado tanto en el país como en el extranjero para la impartición de este laboratorio. Al respecto, puede verse que no es deseable que tan importante personal pierda el interés al notar que su equipamiento se degrada o no se actualiza. Desafortunadamente, dado que se debe compartir espacio para la impartación del Laboratorios de Receptores, el Laboratorio de Transmisores, el Laboratorio de Dispositivos de RF y el Laboratorio de Circuitos de RF, el equipamiento de Telefonía Digital debe ser almacenado, extraído y montado junto con los instrumentos de medición para cada sesión, restando así, tiempo a la realización de la práctica. Por otra parte, se cuenta con la posibilidad de equipo en donativo para la actualización del laboratorio, no obstante, debido a los problemas asociados con la compartición del espacio, no es poisible almacenar el equipamiento, así como tampoco es posible lograr un cableado convenientemente para tal equipamiento.

Laboratorio de Redes Otro de los campos laborales en el cual los alumnos incursionan es el de las redes de Comunicaciones Digitales diseñadas para proveer servicios de telefonía, video-conferencias, strteamings de audio y video, transporte de datos, etc. Las materias de Redes que se imparten en el Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones se distinguen de las redes que imparte Ingeniería en Computación en que los alumnos: 1. Conocen mejor la arquitectura física de la red. 2. Por supuesto debe considerar que alumnos de otras carreras, tando de la División como de las demás Divisiones, acuden al Departamento para obetener la certificación CISCO. 3. Son capaces de configurar tales redes para lograr una arquitectura virtual y proveer de una mayor eficiciencia. 4. Las redes de computadoras son capaces de proveer muchos mas servicios que el de páginas web y bases de datos. Los alumnos de Ingeniería en Telecomunicaciones se prepraran para proveer toda clase de servicios bajo diversos estándares, protocolos y dispositivos hardware como sería la famila de protocolos SS7.

Como ha podido leerse, la importancia de este laboratorio, le da relevancia en toda la Facultad, y no obstante, no hay un lugar físico para la realización de las sesiones prácticas. Inclusive, el laboratorio de Procesamiento Digital de Señales resulta insuficiente para atender esta demanda dando como consecuencia que nuestro alumnado tenga que realizar sus prácticas fuera de las salas de los laboratorios. La necesidad de una sala

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adecuanda para el Laboratorio de Redes tiene un carácter de urgente. En conclusión, la importancia de este laboratorio es clave por dos razones: •

La contribución del Laboratorio de Redes es enorme para el desarrollo de profesionistas calificados, que no sólo se integren como un miembro más de un equipo de trabajo, sino que pueden progresar al nivel de “project manager”



La mayor parte de nuestros egresados se dedican a las redes de Comunicaciones y no tienen un lugar físico para desarrollar todo el pontencial.

Laboratorio de UNAM Mobile Este laboratorio goza de gran prestigio dados los proyectos que realiza y la proyección que tienen sus participantes. El mencionado laboratorio es el resultado de 7 años de investigación y desarrollo de software para teléfonos móviles. Inició cuando no existían teléfonos inteligentes ni tiendas de aplicaciones. En 2005 (dos años antes del primer iPhone), UNAM Mobile realizó una revolucionaria aplicación para los teléfonos celulares de Iusacell, tal aplicación está activa hoy día, se llama “Iusagol” y permite a los consumidores ver en tiempo real los goles del futbol mexicano. Lo que se inició como un laboratorio en etapa de experimento permitió crear un proyecto único que alineó por vez primera a autoridades académicas, empresarios e inversionistas y al mismo tiempo, convocó a los alumnos más brillantes para generar una línea de investigación dentro de un programa educativo sin precedentes para la Facultad de Ingeniería de la UNAM. UNAM Mobile ha incubado exitosamente dos empresas (Yamblet y nGWiSE), ambas sociedades operan dentro y fuera del país de manera sobresaliente. La tabla 2 ilustra a los aliados empresariales de UNAM-Mobile, lo que habla de su importancia para nuestro alumnado. Tabla 2. Relaciones empresarias y académicas del Laboratorio de UNAM Mobile. Fuente Ing. Javier Alejandro García Romero. Telcel BlackBerry Nokia Microsoft FUMEC Fundación UNAM Facultad de Ingeniería UNAM Difusión Cultural UNAM Éste laboratorio también ha ido creciendo en personal ya que no se trata sólo de programadoes, también cuenta con uno o dos diseñadores gráficos y personal de Ingeniería en Computación experto en bases de datos.

Desafortunadamente, nos hemos visto en la necesidad de forzar al personal de este laboratorio a prestar las instalaciones y el equipamiento para el Laboratorio de Dispositivos de Microondas I, el Laboratorio de Dispositivos de Microondas II y el Laboratorio de Tecnologías para el Procesamiento Digital de Señales. Cabe mencionar que el laboratorio de UNAM Mobile trabaja con un itinerario para la entrega de los subproductos del

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proyecto en actual desarrollo. La situación de abandonar el proyecto para dar lugar a otros laboratorios ha causado problemas a todas la partes involucradas. Algunos problemas implican la pérdida de tiempo al cambiar el escenario de trabajo, la imcompatibilidad de las herramientas informáticas empleadas y los cambios que deben realizarse en la configuración del equipo para cada actividad: el hecho de que un programador de UNAM Mobile tenga que reinstalar el sistema operativo y demás software informático a causa de un virus traído desde fuera suele causar fuertes emociones.

Concluyendo Algunas de las actividades académicas que realiza el Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones dentro de sus propias instalaciones son:



Impartición de cátedras teóricas



Impartición de Laboratorios



Investigción



Administración de profesorado



Mantenimiento



Reuniones del departamento.

Resulta claro que un solo piso asignado un Departamento de la Facultad de Ingeniería resulta insuficiente para todas las actividades que debe realizar. Se espera así que los comentarios registrados con aterioridad no se interpreten de tal manera que parezca que el Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones se encuentra en un estado deplorable. El Departamento funciona y hace lo que corresponde, no obstante, si se asignaran los bienes inmuebles recomendados se liberaría al Departamento un carga que con el pasar de los semestres se hará mas pesada.

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2012 Proyecto socio tecnológico para la actualización de los laboratorios del Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones:

“Equipo entranador para el Lab. Comunicaciones Digitales”

Integrado por: MI. Mario Alfredo Ibarra Carrillo Ing. Judith Estefanía Montoya Vázquez

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En contexto El equipo que se describe a acontinuación es una propuesta para la sustitución del equipamiento entrenador ubicado en el Laboratorio de Comunicaciones Digitales. Este equipo entrenador garantiza la modernización y actualización del mecionado Laboratorio. El Laboratorio de Comunicaciones Digitales se oferta solamente a la Carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones. Al final de la presente sección se anexa la cotización del equipamiento que formaría una sola mesa de trabajo y en la cual colaborarían hasta tres alumnos. Es necesario considerar que para montar un laboratorio se requieren de hasta tres mesas.

Equipo entrenador para el laboratorio de Comunicaciones Digitales Este equipamiento se conoce consta de: •

Una unidad base



Módulo de Comunicaciones Analógicas



Módulo de Comunicaciones Digitales 1



Módulo de Comunicaciones Digtales 2



Módulo de comunicaciones para líneas de transmisión



Módulo QPSK/OQPSK/DPSK



Software TECHLAB



software de Cursos para Telecomunicaciones

91000-52

UNIDAD DE BASE/INTERFACE PC/CON FUENTE DE POTENCIA

La Unidad Base de este entrenador está diseñada para recibir Mecánicamente y activar electrónicamente los módulos de Instrucción que contienen la circuitería experimental. Está construida de plástico de alto impacto y placa de metal con un acabado negro mate y serigrafía en blanco. La alineación física y eléctrica de los módulos es automática usando guías integradas dentro de la unidad de base. La unidad Base tiene dos fuentes reguladas de 0 a +15 V, 1 A. y de 0 a –15 V, 1 A.; con protección y regulación en vacío de 0.1%, la regulación bajo carga es de 1% con Rizado Máximo de 5 mV RMS. Incorpora Protección contra Cortocircuito, Sobre Voltaje y Voltaje Inverso. La Conexión Eléctrica a los Módulos de Circuitos se hace a Través de un Conector Rotativo de Inserción Fuerza Cero de Larga Duración, el cual tiene Contactos Bañados en Oro. El Conector está Diseñado para un Mínimo de 50,000 Ciclos de Inserción de Módulos y tiene un Tope

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-31 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

de Protección Interno. La Comunicación entre la Unidad Base y la Computadora se realiza a Través de una Interfase RS- 232C Operando a 2400 BPS. Para Ampliar el Aprendizaje y Mejorar el Rendimiento, la Unidad Base Incorpora un Microcontrolador 80C50 y su Circuitería Asociada, Controlando 32 Micro-relés Electrónicos, los cuales son Usados para Activar hasta 20 Modificaciones de Circuitos y la Inserción de hasta 12 Averías. Los Relés de Fallas Accionados por la Computadora son Activados por el Software durante los Ejercicios de Entrenamiento en la de Guía y Localización de Fallas. Las Fallas no Duplicarán las Modificaciones del Circuito. Un Paquete de Accesorios se Incluirá dentro de una Caja de Almacenaje: Postes, Puentes, Adaptadores tipo Caimán (Rojo y Negro), Cables de Conexión y un Miliamperímetro.

MODULOS DE EXPERIMENTOS Estos módulos deberán estar construidos de una tarjeta de circuito impreso multi-capa epoxica-vidrio G-10. Una tarjeta de circuito impreso de una sola capa no podrá ser aceptada. Los tableros tendrán un mínimo de 30.42 cm (12”) ancho x 24.77 cm (9.77”) alto x 3.65 cm (1.44”) alto. Los módulos de circuitos deberán tener el diagrama del sistema serigrafiado para la identificación de componentes y de circuitos. Los Módulos deberán tener un conector tipo PC tipo ZIF (inserción fuerza cero) con múltiples contactos bañados en oro para larga vida y alta conductividad de la misma materia del Circuito Impreso. Los Módulos deberán tener componentes insertados y circuitería oculta adicional, además de dispositivos que permitirán la Inserción de al menos 20 Modificaciones de Circuito y 12 Fallas.

91018-22

MÓDULO COMUNICACIONES ANALOGICAS

El Módulo Proveerá Cobertura en: Introducción a las Comunicaciones Analógicas; Transmisión de AM; Recepción de AM; Transmisión de SSB; Recepción de SSB; Modulación de Angulo y Demodulación; Lazo de Fase Cerrada (PLL-FM); y Análisis de Averías. •

Los Circuitos y Componentes empleados en él Módulo Comunicaciones Analógicas incluyen:



Osciladores Controlados por Voltaje (Alto y Bajo)



Transmisor de AM/SSB (AM/BLU)



Modulador de Fase (PM)



Detector de Cuadratura



Receptor de AM/SSB (AM/BLU) y el Lazo de Fase Cerrada (PLL-FM),

Componentes contenidos dentro del Transmisor de AM/SSB (AM/BLU) son Moduladores Balanceados, Filtro LSB, Mezclador, Amplificador de Potencia de RF, Circuito equivalente de Antena y Calibrador. Componentes contenidos dentro del Receptor de AM/SSB (AM/BLU) con Amplificadores de RF, Control Automático de Ganancia (CAG), Filtro de IF (FI), Mezclador, Detector de Producto, Detector de Envolvente y Filtro de Audio.

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-32 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

Temas Cubiertos en el Software Multimedia TECH-LAB: 

Conceptos de Comunicaciones Analógicas.



Familiarización con el Modulo de Comunicaciones Analógicas.



Modulador Balanceado.



Modulación de Amplitud.



Amplificador de Potencia de RF.



Etapa de RF.



Mezclador, Filtro de FI, y Detector de Envolvente.



Modulador Balanceado y Filtro LSB.



Mezclador y Amplificador de Potencia de RF.



Etapa de RF, Mezclador y Filtro de FI.



Detector de Producto y Control Automático de Ganancia (AGC).



Modulación de Frecuencia y Fase.



Demodulación (Detector de Cuadratura).



Circuito de Lazo de Fase Cerrada (PLL) y su Operación.



Detección de FM con un Lazo de Fase Cerrada (PLL).



Localización de Averías Básicas.



Localización de Averías en el Módulo Comunicaciones Analógicas.

91022-22

MÓDULO COMUNICACIONES DIGITALES 1

El Módulo Proveerá Cobertura en: •

Introducción a las Comunicaciones Digitales



Modulación por Amplitud de Pulso (PAM)



Multiplexión por División de Tiempo (TDM) de Señales PAM



Modulación por Tiempo de Pulso (PTM)



Modulación por Código de Pulso (PCM)



Modulación Delta



Efectos del Canal



Análisis de Averías.

Los Circuitos y Componentes utilizados en el Módulo Comunicaciones Digitales 1 deberán: Permitir al estudiante configurar, operar y localizar averías en los circuitos mostrados. Cada bloque deberá contener un modulador para la transmisión y un demodulador para la recepción. El estudiante deberá aprender la operación y función del: muestreador, muestreador/sujetador, sumador, generador de rampa, comparador,

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-33 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

limitador, filtros, CODEC, PLL, compresor, expansor, integrador, diferenciador, comparador de retención, amplificador de bocina, y simulador de Canal. Temas cubiertos en el software multimedia TECH-LAB: 

Conceptos de Comunicación.



Familiarización con el Modulo Comunicaciones Digitales 1.



Generación de Señales PAM.



Demodulación de Señales PAM.



Transmisión PAM TDM.



Recepción PAM TDM.



Generación de Señales PTM.



Demodulación de Señales PTM.



Generación y Demodulación de Señales PCM.



Multiplexión por División de Tiempo (TDM) de Señales PCM.



Transmisor de Modulación Delta (DM).



Receptor y Ruido de Modulación Delta (DM).



Ancho de Banda del Canal.



Localización de Averías Básicas.



Localización de Averías en el Módulo Comunicaciones Digitales 1.

91023-22

MÓDULO COMUNICACIONES DIGITALES 2

El Módulo Proveerá Cobertura en los siguientes tópicos •

Introducción a las Comunicaciones Digitales II



Codificación de Línea



Modulación por Desplazamiento de Frecuencia



Modulación por Desplazamiento de Fase



Modulación por Desplazamiento de Amplitud



Efectos del Ruido



Módem (Modulador/Demodulador)



Análisis de Averías.

Los Circuitos y Componentes utilizados en el Módulo Comunicaciones Digitales 2 deberán: Permitir al estudiante Configurar, Operar y Localizar Averías en los circuitos mostrados. El estudiante deberá aprender la operación y función de lo siguiente: Generador de Datos; Decodificador RZ; Decodificador Manchester; Decodificador de Sincronización Manchester; Modulador y Demodulador (Módem) FSK; Modulador y Demodulador (Módem) ASK; Modulador y Demodulador (Módem) PSK; Filtros; Detección Sincronía y

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-34 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

Asíncrona; Módem FSK y Simulador de Canal. Temas Cubiertos en el Software Multimedia TECH-LAB: 

Familiarización con el Modulo Comunicaciones Digitales 2.



Introducción a la Transmisión Digital.



Codificación.



Decodificación.



Generación de Señales FSK.



Detección Sincrona FSK.



Detección Asíncrona FSK.



Generación de Señales PSK.



Detección Sincrona PSK.



Generación de Señales ASK.



Detección Asíncrona ASK.



El Simulador de Canal.



Efectos de Ruido en Señales ASK y PSK.



Efectos de Ruido en Señales FSK detectadas Sincrónicamente y Asincrónicamente.



Operación de un Módem FSK.



Operación de un Módem DPSK.



Localización de Averías Básicas.



Localización de Averías en el Módulo Comunicaciones Digitales 2.

91028-22

MODULO COMUNICACIONES CON LINEAS DE TRANSMISION

Los circuitos empleados en él Módulo Comunicaciones con Líneas de Transmisión Incluyen: Dos cables coaxiales RG-174 cada uno con largos de 24 mt. Estos podrán ser utilizados en forma separada o conectados uno a otro. Cada Línea tendrá cinco puntos de prueba que permitirán la observación y medición de señales a través de la línea, utilizando un Osciloscopio. Dos generadores serán proporcionados para estudiar el comportamiento de la Línea de Transmisión, un Generador de Pasos que produzca 50 kHz de voltaje de onda cuadrada para pruebas de comportamiento de transitorios y un Generador de Señales que produzca un voltaje de onda senoidal de frecuencia variable (5 kHz - 5 MHz) para pruebas de comportamiento de estados estacionarios. Cada Generador tendrá diferentes salidas tipo BNC las cuales proporcionaran diferentes impedancias de salida. Una sección de Carga, consistente de una red de Resistencias, Capacitancias e Inductancias configurables, permitiría la conexión de diferentes cargas de Impedancias para la terminación de cada Línea.

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-35 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

Temas Cubiertos en el Software Multimedia TECH-LAB: 

Introducción al modulo de circuitos de líneas de transmisión.



Velocidad de propagación.



Comportamiento de una Línea de Transmisión bajo varias cargas de Impedancia.



Atenuación y Distorsión.



Determinación de Características de Impedancia y Velocidad de Propagación a través de la medición de la Capacitancia e Impedancia distribuida.



Coeficiente de reflexión de voltaje en la carga y generador con Impedancias puramente resistivas.



Comportamiento transitorio de una línea terminada con cargas de impedancias complejas.



Detección y localización de discontinuidades en una Línea utilizando un reflectómetro en el dominio del Tiempo (TDR).



Localización de fallas.



Ondas estacionarias y relación de voltaje de ondas estacionarias (VSWR)



Efecto de atenuación en una relación de voltaje de ondas estacionarias (VSWR)



La carta Smith, Líneas resonantes y transformación de Impedancias.

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-36 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

2012 Proyecto socio tecnológico para la actualización de los laboratorios del Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones:

“Equipo entranador para el Lab. de Antenas”

Integrado por: MI. Mario Alfredo Ibarra Carrillo Ing. Judith Estefanía Montoya Vázquez

17/04/2012 Ver_01_01_01

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-37 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-38 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

En contexto El equipo que se describe a acontinuación es una propuesta para la sustitución del equipamiento entrenador ubicado en el Laboratorio de Antenas. Este equipo entrenador garantiza la modernización y actualización del mecionado Laboratorio. El Laboratorio de Antenas se oferta solamente a la Carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones, no obstante, la sala también se emplea para ofertar el Laboratorio de Teoría Electromagnética. El equipo mencionado en la presente sección puede ser empleado para la impartición de ambos Laboratorios. Al final de la presente sección se anexa la cotización del equipamiento que formaría una sola mesa de trabajo y en la cual colaborarían hasta tres alumnos. Es necesario considerar que para montar un laboratorio se requieren de hasta tres mesas.

Equipo entrenador para el laboratorio de Antenas

El siguiente equipo esta incluido en el Sistema de Medición de Antenas 8092-00: •

Generador de RF

9505-00



Orientador de Antena

9506-00



Interface para la Adquisición de Datos/Fuente de Alimentación 9507-00

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-39 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios



Antena de Bocina con Apertura Chica

9535-A0



Antena de Bocina con Apertura Grande

9550-00



Antena Helicoidal con Polarización Circular a la Derecha

9551-00



Antena Helicoidal con Polarización Circular a la Izquierda

9552-00



Antena de Placas

9553-00



Antena de Guía de Onda Ranurada

9554-00



Antena de Guía de Onda Abierta en un Extremo

9555-00



Antena con Arreglo de Fase Múltiple de Haz

9556-00



Antena Yagi

9560-00



Antena Filiforme

9561-00



Antena Logarítmica-Periodica

9562-00



Cables y Accesorios

9594-10



Accesorios para Guías de Onda

9594-A0



Soporte para Antenas

9595-00



Bandeja de Almacenamiento

9598-00



Manual Estudiante Fundamentos de las Antenas

30857-02



Manual Instructor Fundamentos de las Antena

30857-12



Manual Usuario Software de Adquisición de Datos

30857-E2



Antena de Arreglo de Múltiples Elementos de Fase

9563-00

Entrenador en medición de antenas El Sistema proporciona experimentación prácticaa en antenas en las bandas de 1 GHz y 10 GHz (específicamente a 915 MHz y 10.5 MHz). El sistema contiene un sistema de medición de antena potente para su uso en el diseño e investigación. Además utiliza la tecnología Microstrip para la modificación del desplazamiento de fase a un arreglo lineal de los Elementos de Radiación. El Sistema incluye un juego de antenas (1 GHz y 10 GHz; 10 antenas en total), generador de RF, un sistema receptor con posicionador de antena giratoria enlazado a computadora a través de una interface y software de adquisición de datos. El software para el manejo y la adquisición de datos es una aplicación amigable de Windows que proporciona una caja de herramientas para controlar la rotación de la antena, adquisición de datos, y visualiza las características de la antena medida en los planos E y H. Diferentes formas de representaciones en 2D y 3D están disponibles los resultados de las mediciones hechas en los planos E y H. Se pueden obtener copias impresas de estas representaciones usando una impresora. Tantos como tres patrones de antena codificados en color y datos asociados pueden ser visualizados simultáneamente, habilitando a los estudiantes la comparación instantánea de las características de la Antena y salvar los patrones seleccionados y datos para uso posterior. La interface intuitiva visualiza el nivel de señal actual y la posición de la antena, así como también el máximo nivel de señal (MNS), máxima posición de señal (MPS), y la abertura del haz de la potencia media (AHPM) de cada patrón registrado. El Software incluye algoritmos para la estimación de la abertura del haz y ganancia de la antena de mediciones o datos externos, y para la simulación de las características de la antena.

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-40 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

La fuente de potencia proporciona la distribución de voltajes bajos y seguros y tiene un conector de autoalineación para la distribución de voltajes a los módulos apilados encima de ésta. También tiene un suministro de potencia de 24 VCA para alimentar el motor posicionador de la antena. El Generador de RF tiene dos Generadores independientes para generar señales CW (ONDA CONTINUA) o de AM modulada a 915 MHz y 10.5 GHz. El posicionador de antena/amplificador de señal proporciona el mástil y el motor de la unidad para la antena, así como también amplifica y filtra la señal recibida. La interface de adquisición de datos enlaza el posicionador de antena/amplificador de señal con la computadora (sin incluir).

30857-02

MANUAL ESTUDIANTE FUNDAMENTOS DE LAS ANTENAS

1. Medición de Parámetros del Patrón de Radiación. 2. Medición de Ganancia de la Antena. 3. Experimentos con Dipolos (1 GHz). 4. Transformación de Impedancia con Balunes. 5. Ganancia Directiva de Antenas de Bocina. 6. Ganancia de Antenas Parabólicas. 7. Antenas Monopolo. 8. Antena de Cuadro (1 GHz). 9. Antenas de Polarización Circular (10 GHz). 10. Antenas Yagi. 11. Antenas de Placa Plana. 12. Antenas de Red. 13. Experimentos con una Antena de Ranura de 10 GHz. 14. Red de Antena Plana de 10 GHz Alimentada en Paralelo. 15. Red de Antena Plana de 10 GHz Alimentada en Serie.

El Sistema de Entrenamiento en Medición de Antenas es un Sistema completo y autónomo y no requiere de ningún otro equipamiento de Microondas. Al mismo tiempo, resulta compatible y complementario con el Sistema de Entrenamiento en Tecnología de Microondas Modelo 8090-00 de Lab-Volt. El Medidor de ROE y el Medidor de Potencia de dicho Sistema, junto con otros componentes de Microondas tales como la Línea Ranurada de Medida, el Oscilador Gunn, los Atenuadores y los Acopladores, se pueden montar para llevar a cabo diferentes proyectos creativos de Laboratorio.

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-41 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

9505-00

GENERADOR DE RF



Alimentación

120 VCA, 1 Amp., 60 Hz.



Salidas de C.D.

+ 25 V. – 1 Amp., - 25 V. – 1 Amp., + 11 V. – 1 Amp.



Salida de Potencia RF a 1 Ghz









Impedancia:

50 Ohms.



Nivel de Potencia:

+ 3 dBm (valor típico); 0 dBm (mínimo)

Salida de Potencia RF a 10 Ghz ◦

Impedancia:

50 Ohms.



Nivel de Potencia:

+ 10 dBm (valor típico)

Entrada de Voltaje de Sintonía a 1 Ghz ◦

Gama de Voltaje:

0 a 10 V.



Gama de Frecuencia:

700 a 1200 Mhz.

Protección ◦

Entrada de Línea de CA:

Disyuntor Termomagnetico.



Distribuidor de Voltaje de CD:

Disyuntor Termomagnetico.

9506-00

ORIENTADOR DE ANTENA



Alimentación



Entrada de Alimentación del Motor de Arrastre 24 VCA. – 1.25 A.



Detector RF





+ 25 V. – 90 mA., - 25 V. – 90 mA., + 11 V. – 90 mA.



Gama de Frecuencia:

1 a 15 Ghz



Impedancia de Entrada:

50 Ohms.



Potencia Máxima de Entrada:

100 mW, Onda Continua.

Entrada del Amplificador de Señales ◦

Impedancia:

10 Kohms.



Frecuencia Central:

1 Khz.

Señal de Salida ◦

Gama de Voltaje:

0 a 10 V.



Impedancia:

600 Ohms.

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-42 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

9507-00 INTERFACE ALIMENTACION

PARA



Alimentación



Interface de Adquisición de Datos



ADQUISICION

DE

DATOS/FUENTE

120 VCA. – 1.5 Amp. – 60 Hz.



Voltaje Señal Analógica de Entrada:



Impedancia Señal Analógica de Entrada:

0 a 2.5 V. 1 Mohm.

Fuente de Alimentación ◦



LA

Salida Distribuidor de Voltaje CD

+ 25 V. – 1 Amp., - 25 V. – 1 Amp., +11 V. – 1

Amp. ◦

Salida Alimentación Motor de Arrastre: 24 VCA. – 1.5 Amp.

ANTENAS PARA 1 Ghz •

Dipolo

1.9 dB



Dipolo Plegado con Balun

2.1 dB



Monopolo (a nivel del suelo)

2.5 dB



Monopolo de Brazos Inclinados

1.6 dB



De Cuadros Circular

2.9 dB



De Cuadros Cuadrada

2.9 dB



De Cuadros Losange

2.9 dB

ANTENAS PARA 10 Ghz •

De Bocina Apertura Chica

13.8 dB



De Bocina Apertura Grande

16.7 dB



Helicoidal (PCD)



Helicoidal (PCI)



De Placas (rectangular)



De Placas (red alimentada en serie)



De Placas (red alimentada en paralelo) 14.0 dB



Guía de Onda Ranurada

13.2 dB



De Múltiples Elementos de Fase

11.5 dB

13.6 dB 13.6 dB 7.7 dB 13.0 dB

DE

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-43 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

9556-00

ANTENA CON ARREGLO DE FASE MULTIPLE DE HAZ

La Antena con Arreglo de Fase Múltiple de Haz esta diseñada para proporcionar a los estudiantes un entrenamiento en la teoría de Antenas con Arreglo de Fase. Principios de la Antena Avanzados, utilizados en el campo del Radar imaginario, Sistemas de comunicaciones por Satélite y por diversidad de espacio aéreo. Las especificaciones técnicas son: •

Rango de Operación de Frecuencia

8 a 12.4 GHz



Ganancia de Arreglo Total @ 10.52 GHz

10 A 13 dB



Máximo Nivel del Lóbulo Lateral

-15 dB



Máximo VSWR

1.8



Polarización

Horizontal



Rango de Barrido

± 35°



Numero de Emisiones

8



Ancho del Haz

6° ± 1°

9562-00

ANTENA LOGARÍTMICA PERIODICA

La Antena Logaritmica-Periodica esta diseñada para familiarizar a los estudiantes con los principios de las Antenas de Frecuencias independientes. Las especificaciones técnicas son: •

Rango de Frecuencia

700 – 3600 MHz



Ganancia de Antena

8 dB



VSWR

2.0:1 máximo a través de la Banda



Ancho del Haz en el plano Horizontal

55°



Impedancia de Entrada

50 Ohms desbalanceados



Relación Adelante – Atrás

Mínimo 8 dB, Típico 15 dB

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-44 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-45 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

2012 Proyecto socio tecnológico para la actualización de los laboratorios del Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones:

“Equipo entranador para el Lab. de Medios de Transmisión”

Integrado por: MI. Mario Alfredo Ibarra Carrillo Ing. Judith Estefanía Montoya Vázquez

17/04/2012 Ver_01_01_01

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-46 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-47 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

En contexto El equipo que se describe a acontinuación es una propuesta para la sustitución del equipamiento entrenador ubicado en el Laboratorio de Medios de Transmisión. Este equipo entrenador garantiza la modernización y actualización del mecionado laboratorio. El Laboratorio de Medios de Transmisión se oferta solamente a la Carrera de Ingeniería en Telecomunicaciones. Al final de la presente sección se anexa la cotización del equipamiento que formaría una sola mesa de trabajo y en la cual colaborarían hasta tres alumnos. Es necesario considerar que para montar un laboratorio se requieren de hasta tres mesas.

Equipo entrenador para el laboratorio de Medios de Transmisión

El siguiente equipo está incluido en el Sistema:



1 Fuente de Poder Oscilador Gunn

9501-00



1 Interface de adquisición de datos

9508-00



1 Oscilador Gunn

9510-00



1 línea perforada

9520-00



1 montura termistor

9521-00

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-48 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios



1 Detector cristal

9522-00



1 Adaptador direccional, 10 GHz

9523-00



1 Sintonizador

9530-00



2 Carga adaptada

9531-00



1 Atenuador Variable

9532-00



1 Atenuador arreglado – 6 dB

9533-00



1 Atenuador Arreglado– 30 dB

9534-00



2 Antena cuerno

9535-00



1 Accesorios de microondas

9536-00



1 Tee híbrido

9537-00



1 Diodo Pin

9538-00



1 amplificador de video

9587-00



1 Cables y Accesorios

9590-00



2 Apoyo de guía de onda

9591-00



1 Indicador Antena Acimut

9592-00



1 Amplificador

9593-00



1 Bandeja para guardar

9599-00



1 Espacio para guardar PIN Diodo e Hibrido Tee

9599-A0



1 Manual del Estudiante Fundamentales de las microondas

85756-02



1 Guía del instructor y fundamentos de las microondas

85756-12



1 Guía de adquisición y manejo de datos de microondas



1 Oscilador RF controlado por voltaje

9511-00



1 Medidor de frecuencia de cavidad-resonancia

9524-00



1 Bandeja de almacenamiento pequeña

9599-B0



1 Manual de estudiante microondas

85896-02



1 Guía del instructor Medidas de microondas

85896-12

85756-E0

El sistema de entrenamiento de Tecnología de Microondas asistido por computadora es un sistema complete, moderno que incluye adquisición de dato e instrumentación. Diseñado específicamente para entrenamiento, este paquete integrado de software, hardware y manuales de curso viene con todas las fuentes de poder, componentes de microondas de alta calidad y accesorios requeridos para llevar a cabo los experimentos. Los experimentos de los manuales son desempeñados usando el software de Lab Volt de adquisición y manejo para sistemas de microondas (LVDAM-MW, por sus siglas en ingles). Este moderno software es construido alrededor de una interface de adquisición de datos (DAI por sus siglas en ingles) que desempeña una adquisición de 12 bit A/D en cuatro canales. El software usa los datos adquiridos de la interface para calcular y

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-49 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

mostrar los valores de potencia y medidas SWR en una pantalla de computadora. Este acercamiento elimina la necesidad de un medidor de potencia aparte y un medidor de radio de onda estática (SWR por sus siglas en ingles). Por lo tanto orece alta flexibilidad a un costo reducido. El software permite el mostrar a un osciloscopio de doble rastreo así como la computación automática de parámetros de línea en una carta de Smith. La carta de Smith es usada para enseñar cómo llevar a cabo adaptación de impedancias midiendo la impedancia de una carga sin adaptar y encontrar la impedancia y la locación donde el dispositivo de adaptación deber ser ubicado para adaptar la carga. El software también muestra una tabla de datos que permite la grabación automática de la potencia mostrada y el radio de onda estática con el click de un botón. Los datos guardados pueden ser grabados y todos los parámetros medidos pueden ser expuestos en a pantalla en el plano XY usando la función de grafica incluida. Además el software provee control y modulación del diodo PIN de Lab-Volt y opcional, un Oscilador RF controlado por voltaje. Los manuales de curso están basados en el manual del estudiante de Lab-Volt Fundamentos de Microondas, el cual cubre los principios básicos de las señales de microondas (Banda X), propagación, componentes y medidas. Los manuales de curso se expanden en tecnologías de microondas con el estudio de tees de microondas, diodos PIN y aplicaciones. El estudiante puede entonces implementar y probar un sistema de transmisión inalámbrica de video, usando el diodo PIN provisto como un modulador de microondas AM y equipo adicional de video. El manual de estudiante, la guía del instructor y la guía del usuario están disponibles como archivos PDF en un CD-ROM adicional opcional. Un Oscilador RF controlado por voltaje y un medidor de frecuencia de cavidad resonante pueden ser añadidos al sistema, estas adiciones permiten el estudio de las medidas y aplicaciones de frecuencia variable de microondas. Este aditamento incluye el manual del estudiante Lab-Volt medidas y aplicaciones de frecuencia variable de microondas. La interface de la adquisición de datos de Lab-Volt (DAI) Modelo 9508, provee la siguiente instrumentación para el software diseñado por Lab-Volt LVDAM-MW: Medidor de potencia, Medidor SWR y osciloscopio, así elimina la necesidad de componentes adicionales. • La DAI es “apilable” y operada por la fuente de poder oscilador Gunn de Lab-Volt. Usa una conexión USB para comunicarse con la computadora. • La DAI tiene cuatro entradas análogas multi-función usadas para digitalizar señales de los componentes de microondas. La ganancia y función de estas entradas son configurables por el usuario en LVDAM-MW. • La DAI permite el ajuste y monitoreo del voltaje vías aplicado al diodo PIN de Lab-Volt, modelo 9538. También permite modulación de la amplitud de este voltaje usando una señal moduladora externa o una señal rectangular 1-kHz interna. • La DAI permite ajuste de la frecuencia de un oscilador RF controlado por voltaje de Lab-Volt opcional, modelo 9511, también permite la modulación de la frecuencia de la señal de salida del oscilador RF alrededor de la frecuencia del cargador. Una salida en el oscilador RF permite medida de la frecuencia de la señal de salida del oscilador RF con el medidor de frecuencia LVDAM-MW. El software LVDAM-MW incluye la siguiente instrumentación: Medidor SWR, Medidor de Potencia, Osciloscopio de rastreo doble y medidor de PIN diodo bias. • No hay necesidad para comprar el medidor SWR de Lab-Volt, Modelo 9502 o medidor de potencia, modelo

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-50 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

9503. • El software LVDAM-MW muestra el voltaje de polarización y la corriente usada para manejar el diodo PIN y la frecuencia de operación del oscilador RF controlado por voltaje eliminando así la necesidad de un ampérmetro, un voltímetro y un medidor de frecuencia, aparte. • El software permite al usuario grabar, guardar, imprimir, importar y exportar datos así como gráficas y la carta de Smith. • La carta de Smith tiene un vector rotable y un panel que muestra todos los valores de parámetros de línea en tiempo real, el usuario puede determinar la impedancia de una carga sin adaptar, así como la impedancia y la locación del dispositivo usado para desempeñar adaptación de impedancia.

Componentes de microondas de alta calidad y accesorios: •

Un oscilador diodo Gunn corriendo a 10.5 GHz en modo de onda continua (CW) o modulado por una onda cuadrada de 1-kHz.



Un detector cristal, una montura termistor y una línea ranurada usada con el software LVDAM-MW para detectar señales de microondas y potencia y para tomar medidas SWR. El oscilador Gunn provee potencia para la interface de adquisición de datos a través de un conector que se alinea cuando la interface se acomoda arriba de la fuente de poder.



Un Indicador de Antena Azimuth para marcar adecuadamente los patrones del campo de la antena.



Iris inductivos y capacitivos usados para medir impedancias reactivas.



Tres lentes, una placa de metal, una placa dieléctrica para experimentos ópticos de microondas.



Un diodo PIN para enseñar cambios de microondas. Atenuación variable y amplitud de modulación de señales de microondas.



Un tee hibrido para enseñar señales de microondas dividiéndose y juntándose.



Un adicional opcional, modelo 8091-1 para enseñar medidas de variables de frecuencia de microondas y aplicaciones.

TABLA DE CONTENIDO DE LOS MANUALES DEL ESTUDIANTE Fundamentales de la Microondas (85756-00) • Familiarización con equipo de Microondas • Medidas de Potencia • El Oscilador Gunn • Calibración del atenuador de Variables • Detección de las señales de microondas. • Medidas Atenuantes • Ondas Estáticas • El adaptador direccional • Medidas de reflexión coeficientes. • Medidas SWR • Medidas de Impedancia

Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-51 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

• Impedancias Reactivas • Adaptación de Impedancias • Antenas y propagación • Ópticas de Microondas • Una demostración de transmisión de microondas (requiere de equipo opcional) • Diodos PIN • Sistema de trasmisión de video inalámbrica (requiere equipo opcional) • Tees híbridos

Medidas y aplicaciones de frecuencia variable de microondas • Medidas de Frecuencia de Microondas • Osciladores de frecuencia variable de microondas • Modulación y Demodulación de frecuencia de microondas.

CARACTERISTICAS TECNICAS QUE DEBERÁ TENER EL SISTEMA DE ENTRENAMINETO EN MICROONDAS CON ADQUISICION DE DATOS

Alimentación: Características Físicas: Espacio requerido: Dimensiones: Peso Neto:

120 V – 60 Hz, 0.25 Amp. 4 m2 660 x 700 x 1000 mm 23.5 Kg.

Salida de la Fuente de alimentación Del Oscilador de Gunn Interface de Adquisición de Datos Salidas Análogas:

Dimensiones: Peso Neto:

0 – 10 V (DC o 1-KHz onda cuadrada), 500 mA 4,

Rango de Voltaje: -10 a +10 VDC Impedancia: Entradas 1 y 2: 50 KΩ Entrada 3: 25 KΩ Entrada 4: 50 KΩ

112 x 331 x 300 mm 3.17 Kg.

Oscilador Gunn Frecuencia de salida: Potencia de Salida:

10.525 GHz ± 0.01 GHz 10 mW mínimo, 25 mW Máximo

Línea Ranurada SWR Residual:

1.03 típica

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Termistor Monte Potencia máxima de seguridad:

50 mW

Detector de Cristal SWR

1.2

Acoplador direccional Factor de acoplamiento

20 dB ± 1 dB

Sintonizador Slide-Screw Pérdida de Inserción

0.2 dB

Combinado de las Cargas SWR

1.03

Atenuador Variable Rango

0 a 35 dB

Atenuadores Fijos Atenuación

6 dB y 30 dB

Antena de Cuerno Ganancia

14.5 dB

Tipo de Guía de Onda

WR90 (R100, WG16)

Tipo de Brida

UG39/U (UBR 100)

Tee Hibrida

180° Hibrido, 3-dB de Acoplamiento

Diodo PIN

Tipo GaAs, proporciona la máxima atenuación a 10,525 GHz aproximadamente. Una resistencia de 620-S está conectado internamente entre los BNC de entrada del diodo PIN y el propio diodo. El sesgo y modulación de las señales utilizadas para controlar el diodo son proporcionados por el Interfaz de los datos de adquisición.

Amplificador de Video Ganancia Impedancia de Entrada Impedancia de Salida Ancho de Banda

Ajustable hasta 50 dB Máximo 600 Ω 75 Ω 5 MHz

Instrumentos Virtuales de la Interfaz de Adquisición de Datos: Adquisición de Datos:

4 Entradas por la Interfaz de Adquisición de Datos que esta conectado con un puente de Wheatstone

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Modo

mW Lineal, dBm Logarítmico

Pantalla

Numérico (Digital), pantalla con indicador de barra horizontal (barra de estado) que progresivamente se llena de verde cuando el poder de la lectura aumenta.

Ajuste de Cero

Se realiza haciendo clic en el botón de la herramienta. La Potencia de las oscilaciones de microondas se elimina automáticamente durante el proceso de reducción a cero.

Escalas

1.0 mW to 10 mW; 0.10 mW to 1.00 mW; 0.000 mW to 0.100 mW. La escala se puede seleccionar mediante el cambio de ganancia de entrada 4 ensoftware de Adquisición de Datos.

Factor de Potencia

Ajustable para que coincida con el factor de potencia específica del termistor de montaje utilizado (se indica en el termistor de montaje del cuerpo) y optimizar la exactitud de la medición.

MEDIDOR DE SWR Adquisición de Datos

3 Entradas en la Interfaz de Adquisición de Datos

Modo

SWR Lineal, dBm Logaritmico

Pantalla

Numerico (Digital), pantalla con indicador de barra horizontal (barra de estado) que progresivamente se llena de verde cuando el poder de la lectura aumenta.

Referencia

Se establece haciendo clic en un botón de la herramienta. Todos los SWR Subsecuentes o el poder de las mediciones se realizan en relación con el conjunto de referencia.

Amplificador Gama de Sintonía

900 – 110 Hz

Sensibilidad

Seleccionables mediante el cambio de ganancia de entrada 3 en Software de Adquisición de datos. Para obtener el máximo rango dinámico de medición, se utiliza un amplificador de 60dB

OSCILOSCOPIO Canales

Dos. Cada canal puede estar asociada con cualquiera de los cuatro adquisición de insumos de la interfaz de adquisición de datos. El canal de la sensibilidad se ajusta cambiando la ganancia de entrada.

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Memorias

Dos

Modos de Visión

Regeneración Simple y Regeneración Continua

Tipos de Pantalla

Normal y Dots

Modo X – Y

Si

Persistencia

Apagado, 2 Trazos, 4 Trazos, 8 Trazos y 16 Trazos

Fuente de Disparo

Canal 1 Software, Canal 2 Software, Canal 1 Hardware, Canal 2 Hardware

Rango Dinámico

Tensión de la sonda (unipolar): 3 V (0 dB), 300 mV (20 dB), 30 mV (40 dB). Tensión de la sonda (bipolar): ± 1,5 V (0 dB), ± 150 mV (20 dB), ± 15 mV (40 dB).

Auto Escala

Configuración del Tiempo Base

Si

10 µs/div a 200 ms/div

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2012 Proyecto socio tecnológico para la actualización de los laboratorios del Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones:

“Equipo de instrumentación para todos los Laboratorios”

Integrado por: MI. Mario Alfredo Ibarra Carrillo Ing. Judith Estefanía Montoya Vázquez

17/04/2012 Ver_01_01_01

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En contexto A continuación se anexa el plan de sustitución del equipamiento instrumental realizado por la empresa “Interlatin”, la cual importa, distribuye y realiza montaje de laboratorios con equipo de “Agilent Tehcnologies”

El programa de sustitución de equipamiento es garante de:



Una segura certificación por parte del CACEI.



Mantener al departamento entre los mejores de América Latina (por consecuencia, ayuda a elevar el prestigio de la Facultad de Ingeniería).



La calidad del proceso enseñanza-aprendizaje.



Que nuestros alumnos egresados vuelvan la vista hacia atrás en el tiempo y recuerden a la Facultad con agrado y quizá tal vez, contribuyan mediante donativos.

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2012 Proyecto socio tecnológico para la actualización de los laboratorios del Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones:

“Conclusiones”

Integrado por: MI. Mario Alfredo Ibarra Carrillo Ing. Judith Estefanía Montoya Vázquez

17/04/2012 Ver_01_01_01

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Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones 1-60 Proyecto socio-tecnológico para actualización de los laboratorios

En contexto Para concluir el presente reporte se emiten las siguientes conclusiones. •

Considerando los rubros que califican la calidad de una Universidad y siendo que la casi la tercera parte de los calificadores evalúan las instalaciones, se están solicitando: ◦

Bienes inmuebles. Se requieren de 5 salas para lograr la operación óptima del Departamento de Ingeniería en Telecomunicaicones. Estas salas corresponden con el Laboratorio de Dispositivos de Microondas, el Laborartorio de Redes, el Laboratorio de UNAM-Mobile, el Laboratorio de Telefonía Digital, una sala para los Tesistas de los Doctores del Departamento.



Bienes muebles: Equipo entrenador, equipo instrumental, mesas y sillas para cada sala solicitada.



La importancia de la salas solicitadas no es meramente un rubro académico y aislado del mundo laboral. Considérese además la proyección de nuestros alumnos al campo profesional en el cual las empresas distribuidoras de medios, hacen uso de la fibra óptica, de sistemas microondas y de herramientas software para lograr su producto final. En consecuencia el Laboratorio de Dispositivos de Microondas, el Laboratorio de Redes, el Laboratorio de Telefonía Digital y el Laboratorio de UNAM Mobile forman parte de la currícula profesional del alumnado. Tal currícula puede darles proyección en alguna empresa del ramo tanto como miembros de un equipo de trabajo o como “project manager”.



Finalmente y de acuerdo con todo lo anterior, se recomienda que el Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones pueda contar con equipo para los laboratorios y que cubra con las características adecuadas, para que los alumnos adquieran un formación completa que cumpla con los requerimientos del campo laboral actual. Además, para generar un ambiente de trabajo apropiado, sería recomendable el contar con mayor espacio, para que el desempeño de las prácticas se lleve a acabo de manera eficaz, no se invandan espacios destinados para otros laboratorios y se le pueda dar el mantenimiento adecuado al equipo.



En caso de asignarse los espacios, el grupo visitador del CACEI notará que el Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones cuenta con una infraestructura organizada y que es modelo para todas las universidades de América Latina.

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