Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Teoria de Eletromagnetismo para aplicação em Engenharia de Telecomunicações

JUSTIFICATIVA

Atualmente, grande parte dos sistemas de comunicação utilizam interfaces elétricas como linhas de transmissão e guias de ondas e a interface aérea. Em todos os casos, é preciso modelar a propagação dos sinais considerando a natureza das ondas eletromagnéticas. Assim, essa disciplina apresenta conceitos fundamentais e abre caminho para o estudo (em outras disciplinas) da propagação guiada, bem como aborda detalhadamente os conceitos necessários sobre propagação não guiada das ondas eletromagnéticas.

OBJETIVO

PROGRAMA

1. Revisão: campos variáveis no tempo e as equações de Maxwell

   1. Equações de Maxwell

   2. Relações constitutivas da matéria

   3. Condições de fronteira

   4. Fluxo de Potência e Energia: o vetor de Poynting

   5. Campos harmônicos no tempo e representação fasorial

2. Equação da onda e suas soluções

   1. Solução em coordenadas retangulares para meios sem fontes e com e sem perdas

   2. Solução em coordenadas cilíndricas e esféricas

3. Propagação e polarização de ondas

   1. Ondas planas em um meio sem perdas

   2. Polarização de ondas planas: linear, circular e elíptica

   3. Ondas planas em meio com perdas

   4. Velocidade de fase e de grupo (energia)

4. Reflexão e transmissão de ondas

   1. Incidência normal e oblíqua em meios sem perdas

   2. Incidência normal e oblíqua em meios com perdas

   3. Características da polarização no processo de reflexão

5. Mecanismos e modelos de propagação eletromagnética

   1. Mecanismos de propagação

   2. Espectro de frequências

   3. Modelo de perdas no espaço livre

   4. Propagação em terra plana

   5. Propagação em terra esférica

   6. Propagação de onda de superfície e as características do solo

   7. Condições de fronteira de Leontovich

   8. Propagação na troposfera

   9. Princípio de Huygens e difração em gumes de faca

   10. Zonas de Fresnel

   11. Teorias geométrica e uniforme da difração

   12. Propagação em terrenos irregulares

   13. Propagação na ionosfera

METODOLOGIA

O curso foi esquematizado da forma mais simples possível, para ser ministrado por meio de aulas expositivas, exposições dialogadas, demonstrações e solução de um bom número de exercícios, com interpretação e aplicação de cada resultado na prática.

O conteúdo programático do curso é disposto de tal maneira que uma fundamentação matemática e física importante é mostrada no início, deixando as aplicações para o final.

Para um semestre com número de semanas reduzidas, como o semestre 2023-2, alguma carga horária assíncrona e/ou trabalho discente efetivo poderá ser utilizada para complementação das horas.

IMPORTANTE: durante as aulas NÃO é permitido o uso de aparelhos eletrônicos como celulares, notebooks e tablets, exceto com autorização expressa do professor. Caso os estudantes não respeitem essa norma, serão convidados a deixar a aula.

AVALIAÇÃO

A avaliação será composta de:

• 75 pontos relativos a 3 avaliações com valor de 25 pontos cada, realizadas ao longo do semestre às quintas-feiras às 19h. Essas avaliações serão realizadas sempre na semana subsequente ao encerramento do conteúdo respectivo.

• 25 pontos referentes a um trabalho com data e tema a serem especificados.

• Verificação da assiduidade por meio de chamada oral;

• Uma atividade substitutiva individual (ao final do semestre) para o estudante que não obtiver o rendimento mínimo para aprovação e com frequência mínima de 75 %. A atividade substitutiva substituirá todas as outras, sendo a nota obtida nesta a nota final do estudante.

Para ser aprovado na disciplina, cada aluno deverá cumprir os seguintes requisitos:

1. Frequência mínima de 75% nas aulas ministradas, a qual é verificada através de chamada oral;

2. Soma total das notas obtidas (nas diversas avaliações) ou a nota da avaliação substitutiva igual ou superior a 60 pontos de um total de 100 pontos.

BIBLIOGRAFIA

Básica

BALANIS, C. A. Advanced Engineering Electromagnetics. 2ed. John Wiley & Sons, 2012. 1018 p. Inclui índice.

KRAUS. J. D. Electromagnetics, Third Edition, New York: McGraw-Hill, 1984. 828 p., il. Inclui bibliografia e índice.

HAYT, W. H. Jr., BUCK, J.A. Eletromagnetismo. 6ª Edição. Rio de Janeiro: LTC, 2003. 339 p. : il. Inclui índice. ISBN 8521613652 (broch.)

JORDAN, E. C.; BALMAIN, K. G. Electromagnetic waves and Radiating Systems. 2ed. New Jersey: Prentice Hall, 1968. 753 p.: il.

BALANIS, C. A. Teoria de antenas: análise e síntese. 3ª ed., Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2009. Tradução de: Antenna theory: analysis and design. 2v.: il. + + 1 CD-ROM. ISBN 9788521616535 (broch.: v.1)

DOLUKHANOV, M. Propagation of Radio Waves. Moscow: URSS, 1995. 372 p.

RAPPAPORT, T. S. Comunicações sem fio: princípios e prática. 2.ed. São Paulo: Prentice Hall, 2009. 409 p.: il. Inclui bibliografia e índice. ISBN 9788576051985 (broch.)

Complementar

PARSONS, J. D. The Mobile Radio Propagation Channel. 2. ed. Liverpool: John Wiley & Sons, 2000. xviii, 418 p.: ill. ; 25 cm. Inclui bibliografia e índice. ISBN 047198857X (alk. paper).

WHITE, J. F. High Frequency Techniques: an introduction to RF and microwave engineering. New Jersey: John Wiley & Sons, 2004. 506 p.

MISRA. D. K. Radio-frequency and Microwave Communication Circuits: analysis and design. New Jersey: John Wiley & Sons, 2004. 614 p.

COLLIN, R. E. Foundations for Microwave Engineering. 2ed. IEEE Press, Wiley-Interscience, 2001. xiv, 589 p. : il. Inclui bibliografia e índice.

HAYT, W. H.; BUCK, J. A. Engineering Electromagnetics, 8ed, McGraw-Hill 2012. 593 p.

EDMINISTER, J. A. Eletromagnetismo. McGraw-Hill: São Paulo, 1980. 232 p.

COLLIN, R. E. Antennas and Radiowave Propagation, New York: McGraw-Hill Book Co, 1985.

PLONSEY, R.; COLLIN, R. E. Principles and Applications of Electromagnetic Fields. New York: McGraw-Hill, 1961. 554 p.

SADIKU, M. N. O. Elementos de Eletromagnetismo, Bookman. 687 p.

POZAR, D. M. Microwave Engineering. 4 ed, John Wiley & Sons, 2012. 736 p.

LEE, W. C.-Y. Mobile Communications Engineering. New York: McGraw Hill, 1983.

DUDLEY, D. G. Mathematical Foundations for Electromagnetic Theory. New York: IEEE Press, 1994.

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Lorenco Santos Vasconcelos, Professor(a) do Magistério Superior, em 19/01/2024, às 14:18, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 5118478 e o código CRC D380949A.

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