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PROBLEMA 11
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La profundidad de penetración de una onda electromagnética a frecuencias de microondas
depende de las características del medio por el que se propaga. La distancia ∗ a la cual la
amplitud de la onda plana viajera se reduce en un factor de e-1 (aproximadamente el 37%)
se conoce como profundidad de penetración y la expresión que define esta distancia es la
siguiente
δ =
1
α
=
1
1

ω µε 
 2



σ 
1+ 

 ωε 
2

− 1

1/ 2




( m)
donde
α = constante de atenuación ( Np / m)
ω = 2πf , ε r = constante dieléctrica relativa y σ = conductividad ( S / m)
2
σ 
 >> 1 ; un
 ωε 
Se dice que un medio es un buen conductor si se cumple la desigualdad 
2
σ 
medio es un buen dieléctrico si cumple 
 << 1 .
 ωε 
Sobre propagación de ondas planas consultar el libro Constantine A. Balanis “Advanced
Engineering Electromagnetics”, John Wiley & Sons, 1989. Capítulo 4. En particular la sección
4.2.1.
1º
•
REQUISITOS DEL NIVEL 1 (60 %):
Desarrollar un programa FORTRAN escrito en un único módulo o programa principal. La
lectura y escritura de datos se puede hacer en fomato libre pero a través de fichero, en
ningún caso por pantalla.
EL NOMBRE DEL FICHERO QUE CONTENGA EL CODIGO FORTRAN DEBERÁ SER: PROG1.FOR
Datos de entrada:
1. Frecuencia
UNIDADES= GHz.,
TIPO DE VARIABLE= REAL
2. Cte. dieléctrica relativa UNIDADES= ADIMENSIONAL, TIPO DE VARIABLE= REAL
3. Conductividad del medio
UNIDADES= S/m.,
TIPO DE VARIABLE= REAL
EL NOMBRE DEL FICHERO QUE CONTENGA ESTOS DATOS DEBERÁ SER: DATOS1
Datos de salida:
1. Datos de entrada.
2. Diagnóstico del medio: buen conductor, buen dieléctrico o ninguno de ambos.
3. Profundidad de penetración (en metros).
EL NOMBRE DEL FICHERO QUE CONTENGA ESTOS DATOS DEBERÁ SER: RESUL1
2º REQUISITOS DEL NIVEL 2 (NOTA MÁXIMA 8 SOBRE 10) :
Desarrollar un programa FORTRAN con las siguientes características:
•
El programa constará de un modulo o programa principal y de dos subrutinas, una de
lectura de los datos de entrada y otra dedicada a la escritura de los datos de salida.
Ademas, la lectura y la escritura de los datos se hará con formato no libre.
NOMBRE DEL FICHERO QUE CONTENGA EL CODIGO FORTRAN:
PROG2.FOR
NOMBRE DEL FICHERO DE ENTRADA:
DATOS2
NOMBRE DEL FICHERO DE SALIDA:
RESUL2
3º REQUISITOS DEL NIVEL 3 (NOTA MÁXIMA 10 SOBRE 10):
Desarrollar un programa FORTRAN con las siguientes características:
•
El programa constará del modulo o programa principal y de dos subrutinas, una de
lectura de los datos de entrada y otra dedicada a la escritura de los datos de salida.
Ademas, deberá incluir definicion de formatos de lectura y escritura.
•
Se calcularán las profundidades de penetracion para tres medios diferentes y para un
intervalo frecuencial [frecinicial , frecfinal ] con paso )frec definido por el usuario en el
fichero de entrada.
EL NOMBRE DEL FICHERO QUE CONTENGA EL CODIGO FORTRAN DEBERÁ SER: PROG3.FOR
Datos de entrada:
1. Frecuencia inicial
2. Frecuencia final
3. Incremento frecuencial
UNIDADES= GHz.,
UNIDADES= GHz.,
UNIDADES= GHz.,
TIPO DE VARIABLE= REAL
TIPO DE VARIABLE= REAL
TIPO DE VARIABLE= REAL
4. Permitividad del medio 1
5. Permeabilidad del medio 1
6. Conductividad del medio 1
UNIDADES= ADIMENSIONAL, TIPO DE VARIABLE= REAL
UNIDADES= ADIMENSIONAL, TIPO DE VARIABLE= REAL
UNIDADES= S/m.,
TIPO DE VARIABLE= REAL
7. Permitividad del medio 2
8. Permeabilidad del medio 2
9. Conductividad del medio 2
UNIDADES= ADIMENSIONAL, TIPO DE VARIABLE= REAL
UNIDADES= ADIMENSIONAL, TIPO DE VARIABLE= REAL
UNIDADES= S/m.,
TIPO DE VARIABLE= REAL
10. Permitividad del medio 2
11. Permeabilidad del medio 2
12. Conductividad del medio 2
UNIDADES= ADIMENSIONAL, TIPO DE VARIABLE= REAL
UNIDADES= ADIMENSIONAL, TIPO DE VARIABLE= REAL
UNIDADES= S/m.,
TIPO DE VARIABLE= REAL
EL NOMBRE DEL FICHERO QUE CONTENGA ESTOS DATOS DEBERÁ SER: DATOS3
Datos de salida:
1.
2.
3.
4.
Datos de entrada.
Diagnostico del medio 1: (buen conductor o buen dielectrico).
Diagnostico del medio 2: (buen conductor o buen dielectrico).
Diagnostico del medio 3: (buen conductor o buen dielectrico).
5. Tabla de valores del siguiente modo:
Medio 1
Frecuencia 1
Frecuencia 2
....................
....................
....................
Medio 2
Frecuencia 1
Frecuencia 2
....................
....................
....................
Medio 3
Frecuencia 1
Frecuencia 2
....................
....................
....................
Profundidad 1
Profundidad 2
......................
......................
......................
Profundidad 1
Profundidad 2
......................
......................
......................
Profundidad 1
Profundidad 2
......................
......................
......................
EL NOMBRE DEL FICHERO QUE CONTENGA ESTOS DATOS DEBERÁ SER: RESUL3
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