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Simulación Electromagnética con ANSYS para el diseño electrónico

Todos los cursos del Centro Mediterráneo son abiertos a la Sociedad, no exclusivos de la comunidad universitaria. En los cursos que tengan aprobado reconocimiento de créditos en algún grado, aparecerá indicado explícitamente en la información general de la WEB de dicho curso.

Código: 22ON07 Online
04/12/2022 al 15/03/2023

Modalidad de celebración
OnLine (presentación presencial)

Dirección
Andrés Roldán Aranda
Profesor Titular del Dpto. de Electrónica y Tecnología de los Computadores

Coordinación
Juan Francisco Gómez Lopera
Profesor Titular del Dpto. de Física Aplicada

Introducción

El diseño de productos electrónicos requiere en nuestros tiempos un estudio detallado de la compatibilidad electromagnética de éste y el resto de equipos e instalaciones que lo rodean así como el comportamiento térmico durante sus diferentes modos de operación

Para la obtención del marcado CE de un producto electrónico, se requiere como mínimo la observancia de la normativa (2014/30/CE) que afecta a los aparatos eléctricos y electrónicos siempre que puedan verse afectados por perturbaciones electromagnéticas o afectar a otros equipos con estas perturbaciones. Esta directiva obliga al marcado CE de todos los productos que van a entrar en el mercado común europeo. Por esta razón se plantea este curso de introducción para los alumnos de las diferentes ingenierías y física, así como profesionales de la industria que estén concienciados de la importancia de conocer los principios de simulación electromagnética.

Competencias del alumnado

  • El alumnado comprenderá cómo se realizan los ensayos de compatibilidad electromagnética para obtención del marcado CE en productos electrónicos.
  • El alumnado sabrá plantear y desarrollar simulaciones electromagnéticas de diferentes productos electrónicos.
  • El alumnado comprenderá cómo las ecuaciones del electromagnetismo se plantean en un simulador dentro de una computadora.
  • El alumnado podrá comparar los resultados del simulador con las soluciones analíticas de diversos problemas presentes en productos electrónicas usando Jupyter Notebook.
  • El alumnado comprenderá la metodología de planteamiento de las actividades de simulación y refinamiento de las soluciones.
  • El alumnado será capaz de realizar simulaciones electromagnéticas usando ANSYS en versión estudiante para incluir tanto dispositivos 2D como volumétricos 3D.
  • El alumnado comprenderá las cantidades básicas del campo electromagnético, para problemas con fronteras abiertas, campos irradiados, cercanos y lejanos. Impedancias características del puerto y constantes de propagación. Parámetros S generalizados y parámetros S normalizados para especificar las impedancias del puerto.

Método de evaluación

1. Se realizarán entregas de las actividades de simulación en el Google ClassRoom del Curso.
2. Se realizarán un Test en cada uno de los dos módulos del curso que el alumno tendrá que realizar de manera individual.
3. El estudiante desarrollará un proyecto integrado de simulación donde se analizará un caso real. Se elaborará un informe.
4. Requisito indispensable para obtener calificación final: Asistencia del 80%.

Cualificación personal o empleos a los que da acceso

  • Simulación electromagnética en sector aeroespacial.
  • Simulación electromagnética en empresas de diseño/fabricación de productos electrónicos.
  • Simulación electromagnética en aceleradores de partículas.
  • Preparación de informes/simulaciones de marcado CE de productos electrónicos.

Idiomas utilizados
Castellano.

Miércoles, 7 de diciembre de 2022

16:00-20:00 Sesión teórico-práctica:
• Instalación del software de simulación electromagnético.
• Introducción a los requisitos de marcado CE en productos electrónicos.
Andrés Roldán Aranda,
Prof. Titular Universidad – Grupo Electrónica Aeroespacial

Miércoles, 14 de diciembre de 2022

16:00-20:00 Sesión teórico-práctica:
• Introducción al simulador.
• Comparación resultados de simulaciones con expresiones analíticas en ejemplos básicos.
Juan Francisco Gómez Lopera,
Prof. Titular Universidad – Dpto. Física Aplicada

Miércoles, 21 de diciembre de 2022

16:00-20:00 Sesión teórico-práctica:
• Simulación de señales LVDS (Low voltaje diferential signals) sobre placas de circuitos impresos.
• Propagación de una señal sobre una pista microstrip sobre una zona con defecto en el plano de masa.
Andrés Roldán Aranda

Miércoles, 1 de febrero de 2023

16:00-20:00 Sesión teórico-práctica:
• Introducción aceleradores de partículas y sus simuladores: SRIM y SIMION.
• Crear elementos fundamentales de óptica haces: lentes cuadrupolares magnéticas y electroestáticas, lentes Einzel, lentes electroestáticas microprueba.
• Simular la transmisión de haces de partículas y su interacción con materiales.
Javier Praena Rodríguez,
Prof. Titular Universidad. Dpto. Física Atómica, Molecular y Nuclear

Miércoles, 8 de febrero de 2023

16:00-20:00 Sesión teórico-práctica:
• Simulación de una Cavidad Resonante tipo Pillbox.
• Cómo crear, similar y analizar los efectos de vías en PCB que atraviesan varias capas en planos de potencia diferentes.
Andrés Roldán Aranda

Miércoles, 15 de febrero de 2023

16:00-20:00 Sesión teórico-práctica:
• Simulación de una antena de parche para alta frecuencia
• Creación de la geometría, simulación y análisis de un adaptador de guía de ondas tipo “horn” y su uso como antena.
Juan Francisco Gómez Lopera

Miércoles, 22 de febrero de 2023

16:00-20:00 Sesión teórico-práctica:
Simulación de campos electromagnéticos radiados con HFSS, magnitudes de interés en estas simulaciones, directividad, |s_11 |. resistencia de radiación.
Simulación de la antena de hilo, UHF Probe
Simulación de una “Patch antenna”
Ignacio Sánchez García,
Prof. Titular Universidad – Dpto. de Electromagnetismo y Física de la Materia.

Miércoles, 1 de marzo de 2023

16:00-20:00 Sesión teórico-práctica:
• Filtros resonantes en PCB y circuito microstrip en alta frecuencia.
• Cómo diseñar y simular los efectos EMC/EMI del blindaje que ofrece una caja metálica
Andrés Roldán Aranda

Miércoles, 8 de marzo de 2023

16:00-20:00 Sesión teórico-práctica:
• Simulación electromagnética de coaxial con diferentes dieléctricos, y conector BNC.
• “Magic T” como acoplador en guías de ondas
Juan Francisco Gómez Lopera

Miércoles, 15 de marzo de 2023

16:00-20:00 00 Sesión teórico-práctica:
• Revisión del Proyecto Integrado realizado por los alumnos. Realización de Encuesta.
Andrés Roldán Aranda