En esta tesis doctoral se ha desarrollado una serie de métodos numéricos para el análisis de dispositivos ópticos difractivos. Los dispositivos ópticos difractivos básicamente consisten en medios cuyas características físicas varían de forma periódica. Las aplicaciones de este tipo de elementos son diversas y parten desde filtros ópticos, fabricación de lentes, redes de difracción holográficas hasta aplicaciones de energía solar fotovoltaica. En particular, en esta Tesis Doctoral, se han analizado redes de difraccion holográficas de volumen (tanto en reflexión como en transmisión), redes de difracción basadas en aperturas, así como filtros dieléctricos de capas delgadas. Para el análisis riguroso y completo de estos medios en longitudes de onda ópticas se ha recurrido al método de las Diferencias Finitas en el Dominio del Tiempo (DFDT), el cual permite resolver las ecuaciones de Maxwell que modelan el campo electromagnético, en función del tiempo y del espacio. El estudio mediante el método numérico de las DFDT ha sido contrastado con las teorías clásicas que modelan el comportamiento de estos dispositivos, obteniendo resultados satisfactorios. La aplicación del método de las DFDT en longitudes de onda ópticas implica unas resoluciones temporales y espaciales muy reducidas, por lo que la simulación de mallas de varios órdenes de magnitud de la longitud de onda de trabajo repercute en un aumento del coste computacional y de memoria. Por ello, este método se ha acelarado mediante diferentes técnicas con el propósito de obtener el mayor rendimiento posible en las plataformas de cálculo más comunes en la actualidad: Unidades de Proceso Central (UPC) disponibles en los microprocesadores modernos, y Unidades de Procesado Gráfico (UPG) las cuales están presentes en las tarjetas gráficas de los computadores actuales.

Los arreglos magnéticos de las denominadas "fases verdes", consituidas por los mismos elementos que los cupratos superconductores, siguen siendo objeto de estudio tanto porque algunas de ellas presentan ordenamientos de baja dimensionalidad como porque continúa sin conocerse el mecamismo que regula la interacción entre tierras raras y metales de transición 3d. En este trabajo se estudian mediante suceptibilidad AC y difracción de neutrones la transicióon de dimensionalidad que surge en el Y2BaCuO5 al ser dopado con Dy. En particular se estudiaron muestras con el 1, 5, 10 y 25 % de Dy y el propio Dy2BaCuO5. Los datos experimentales fueron tratados con modelos de Campo Medio y con Hamiltonianos de Baja Dimensionalidad a travées de desarrollos en serie de alta temperaturas. Los resultados muestran que con muy bajas concentraciones de Dy (~ 1 - 10 %) el sistema no puede tratarse con esquemas que supongan la interacción entre distinas redes magnéticas tridimensionales (Campo Medio) sino que puede ser analizado con modelos de baja dimensionalidad. Esta característica se pierde mayores concentraciones de Dy frente a las cuales el sistema se arregla tridimensionalmente y se puede describir con modelos de campo medio simples.

El estudio de las aleaciones amorfas ha cobrado importancia en la actualidad debido a las singulares propiedades físicas y mecánicas que éstas presentan, como una alta resistencia a la corrosión y buena resistencia mecánica. Recientes estudios efectuados a aleaciones metálicas amorfas de CuZr muestran que éstas poseen ductilidades superiores a otras aleaciones amorfas. El mecanismo de deformación plástica en vidrios metálicos involucra la formación de bandas de corte, y la presencia de nanocristales juega un papel importante en dicho proceso. En el presente trabajo se estudió la cristalización y formación de nanocristales en las aleaciones amorfas Cu-Zr-Al con diferentes porcentajes de aluminio (0, 2.5, 5, 7.5 y 10 % en peso). Las aleaciones producidas mediante atomización en la Universidad de California sede Davis, fueron caracterizadas mediante Difracción de Rayos X (DRX), Calorimetría diferencial de barrido (DSC), nanoindentación y Microscopía electrónica de alta resolución (HR-TEM). Los polvos con las aleaciones para los análisis fueron divididos en 2 tipos: polvos sin recocer, tal como fueron recibidos desde UC Davis, y polvos recocidos, que son los polvos posterior al análisis DSC, en que éstos fueron calentados desde temperatura ambiente hasta 550ºC. A partir de los difractogramas de polvos sin tratamiento térmico, se observó el estado inicialmente vítreo de las aleaciones. Un nuevo análisis DRX a los polvos recocidos reveló la formación de estructuras cristalinas y la presencia del compuesto Cu10Zr7 en todas las aleaciones. De las curvas calorimétricas se observó que las temperaturas de transición vítrea y de cristalización aumentan con el incremento del contenido de aluminio en la aleación. La aleación que presentó el mayor tramo de líquido subenfriado y, por lo tanto, una mayor estabilidad frente a la cristalización fue aquella con un 2.5 % de aluminio. Además esta aleación fue la que liberó una mayor energía entálpica durante la reacción de cristalización, siendo la con mejor habilidad para formar una estructura vítrea. Del análisis energético se obtuvo que la energía de activación para el comienzo de la cristalización aumenta con el contenido de aluminio. Se observó que al aumentar el contenido de aluminio en las aleaciones amorfas, la dureza aumenta. Así es como las aleaciones con 5 y 10% en peso de aluminio presentaron durezas elevadas: 520 y 608 [HV] respectivamente. Estos valores resultan ser muy superiores a los presentados por otras aleaciones metálicas de base cobre. De las observaciones de HR-TEM, se pudo comprobar el estado predominantemente amorfo de los polvos sin recocer a escala atómica. Sin embargo, en estas aleaciones se encontró la presencia de pequeños nanocristales de unos 5 [nm] insertos en la matriz amorfa. Los análisis de espectroscopía de rayos X confirmaron diferencias en la composición química de las zonas amorfas y las zonas cristalinas, siendo estas últimas más ricas en cobre que las zonas amorfas. Las observaciones de los polvos recocidos con 0 y 7.5 % de Al mostraron la desaparición de la estructura amorfa y la formación de cristales de Cu10Zr7 en ambas aleaciones, además de la posible formación del compuesto Al3Zr4 en la aleación con 7.5 % en peso de Al.

Una de las soluciones para el control del ruido ambiental en la fase de transmisión viene dada por la utilización de barreras acústicas. En los últimos años, la posibilidad de manipular el sonido a través de estructuras periódicas motivó la idea de utilizar estos medios como una alternativa a las barreras acústicas clásicas. Estos sistemas presentan una propiedad interesante que permite su uso como barreras acústicas: la existencia de rangos de frecuencias en las que el sonido no se transmite a través de la estructura, debido a la difracción Bragg, es decir, a un proceso de dispersión múltiple relacionado con la periodicidad del sistema. Sin embargo, debido a las características de este fenómeno de interferencias, su uso exclusivo no es suficiente para garantizar la existencia de altas atenuaciones sonoras en amplios rangos de frecuencia. Dos han sido las líneas de investigación clásicas seguidas en la literatura para aumentar la capacidad de atenuación de estos sistemas: (i) introducir nuevos mecanismos de control de la transmisión acústica en los dispersores y (ii) introducir nuevos ordenamientos de dispersores para maximizar la difracción Bragg. En este trabajo se muestra la realización y caracterización acústica de dos prototipos de barrera acústica basados en sistemas de dispersores según las dos líneas de investigación expuestas, una en la que se han añadido los mecanismos de absorción y resonancia a los centros dispersores, y otra que además añade ordenamientos fractales. El objetivo de ambos prototipos es su uso como dispositivo real de reducción de ruido de tráfico. Ambas barreras han sido analizadas, patentadas y homologadas para su puesta en el mercado. Por otro lado se presenta un modelo teórico de diseño por superposición de pantallas basadas en sistemas periódicos que analiza por separado cada uno de los fenómenos involucrados en la propagación acústica a través de la barrera, siguiendo el principio de tuneado. Este principio considera que cada fenómeno acústico actúa de forma independiente sin afectar a los otros. El modelo de superposición propuesto, desarrollado mediante el método de elementos finitos, constituye un modelo integral ya que permite, de una manera muy sencilla, transformar un modelo en tres dimensiones en la suma de dos modelos bidimensionales, reduciendo de esta manera el coste computacional. Asimismo, permite elegir qué fenómenos acústicos se quieren considerar en el diseño de estas pantallas, añadiendo una importante carga tecnológica y de diseño al campo de las pantallas acústicas. / Castiñeira Ibáñez, S. (2015). Análisis y modelado de la fenomenología ondulatoria asociada al diseño de barreras acústicas basadas en conjuntos de dispersores aislados. Homologación de dispositivos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48533 / TESIS

La presente tesis desarrolla una metodología basada en la teoría circuital generalizada, que permite el análisis de problemas electromagnéticos en entornos abiertos y cerrados. De esta forma, un problema electromagnético se podrá segmentar en diversos problemas más simples, donde cada uno de los problemas individuales se resuelve por la técnica más apropiada en cada caso y se caracteriza a través de su matriz de impedancias o admitancias generalizadas. Como aplicación directa de esta metodología, se analiza en detalle el problema del sector circular dieléctrico bidimensional. El sector se tratará como un elemento individual de 4 accesos y servirá para el análisis, mediante la teoría circuital, de problemas más complejos y, en general, inhomogéneos. Otra aplicación directa de esta teoría y del elemento sector circular, es el análisis de la cuña dieléctrica inhomogénea, con las aplicaciones inmediatas que esto tiene a los fenómenos de difracción. En todos los casos plateados se han contrastado los resultados con los disponibles en la bibliografía, concluyéndose que el método es sumamente preciso en todos los casos propuestos. Por último, se han analizado otros problemas no resueltos en la bibliografía y que son de interés, como los cilindros corrugados para adaptar estructuras o los cilindros con altas pérdidas. / Peñaranda Foix, FL. (2001). Aplicación de la teoría de análisis circuital generalizado a la resolución de problemas de difracción electromágnetica [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7121 / Palancia

En diferentes partes del país existe una gran cantidad de objetos de nuestro patrimonio cultural, pertenecientes a la época colonial. Especialmente las iglesias cuentan con una amplia diversidad de ellos, entre los que destacan las pinturas, pero que por causas naturales y humanas se van deteriorando. Para recuperar su estado inicial se necesita realizar labores de restauración y conservación. El conocimiento de los materiales utilizados en las pinturas a restaurar (y posteriormente a conservar) puede ser de gran ayuda para el trabajo de los profesionales que realizan estas tareas. Además, la información obtenida es de importancia para complementar la documentación histórica de estas obras y para su puesta en valor. Ante ello surge como propuesta la aplicación del análisis químico como una herramienta para obtener la información mencionada. El presente estudio aborda el análisis de las obras “Asedio en Pamplona” y “San Ignacio recibe al Duque de Gandía”, pertenecientes a la Compañía de Jesús, Comunidad de San Pedro de Lima. El objetivo principal es conocer la conformación pictórica de las obras, los materiales y las técnicas utilizadas por el artista, todo ello mediante el uso de técnicas no invasivas y microdestructivas. El proceso de investigación consta de tres etapas, que comprenden la examinación visual de las obras, la toma y preparación de muestras y el análisis mediante el uso de diversas técnicas: fluorescencia de rayos X, microscopía óptica, microespectroscopía Raman, microscopía electrónica de barrido, cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas y reflectografía infrarroja. En base a los resultados se determina que las dos pinturas contienen materiales que fueron utilizados típicamente en pintura colonial. Además, cuentan con muchas similitudes en cuanto a los materiales utilizados (pigmentos, aglutinantes, barnices), como también en la técnica (esbozos, forma de mezclar los pigmentos, presencia de capas múltiples, el formato de las obras, por ejemplo) y por ello existe la posibilidad de que ambas pertenezcan al mismo autor. / Tesis

En este trabajo se reportan las caracterizaciones estructurales realizadas, mediante experimentos de absorción de rayos X efectuados en el borde K del Ti (4966,4 eV), para identificar el estado del Ti en una serie de seis catalizadores tipo Titanopolisiloxanos. Estos catalizadores presentan una gran actividad en la catálisis homogénea para promover la oxidación de alkenos a epóxidos, por ello se hace imprescindible caracterizar tanto la naturaleza de los sitios activos de Ti como los efectos que sobre ella tiene el método de síntesis empleado. Los catalizadores fueron preparados mediante hidrólisis controlada de precursores de titanio (Ti(OR)4 o TiCl4) y siliconados (PhSiCl o PhSiMet), en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica de Madrid (CSIC, Madrid, España). Los experimentos de absorción de rayos X fueron realizados en el Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón de Campinas (LNLS, San Pablo, Brasil). Mediante el análisis de los espectros XANES (X-ray absortion near-edge structure) se logró una descripción compatible de los centros activos del catalizador (sitios de Ti) con su comportamiento catalítico. Por medio del análisis de componentes principales (PCA) aplicado sobre el conjunto de datos experimentales XANES se determinó la cantidad y tipo de especies presentes en el conjunto de catalizadores. Esto permitió determinar de qué forma el método de síntesis empleado influye en la conformación de la estructura local del Ti y en la eficiencia del catalizador para la selectividad a epóxidos.

Desarrolla la producción por mecano-síntesis de aleaciones del sistema Fe-Co-Cu y de aglomerados de Fe-Co en una matriz Cu en fases metaestables. Para dicho efecto se usaron tres procedimientos diferentes. El primero de ellos partió de la mezcla simple de los polvos metálicos de Fe, Co y Cu y los otros dos usaron dos pre-aleaciones de FeCo, preparadas en dos formas diferentes, las cuales posteriormente se hicieron reaccionar con Cu por mecano-síntesis. En la primera etapa se estudió la formación de la aleación Fe0,2Co0.8 a partir de la aplicación de la mecano-síntesis a una mezcla simple de polvos metálicos de Fe y Co de alta pureza. Los análisis por difracción de rayos X, espectroscopia Mössbauer y análisis térmico diferencial mostraron la formación de una aleación no homogénea, coexistiendo estructuralmente las fases bcc y fcc, acompañada de fases espúreas, posiblemente óxidos. La formación de partículas pequeñas, así como la formación de óxidos fueron factores limitantes en la obtención de una muestra homogénea. En la segunda etapa se prepararon y analizaron soluciones sólidas cristalinas ordenadas en las composiciones Feo.20Co0.50 y Feo.6oCo0.40 por fusión en un horno dearco voltaico, las cuales fueron homogeneizadas térmicamente. Estas muestras se sometieron a tratamientos mecánicos con el propósito de analizar el desorden inducido. Los análisis por difracción de rayos X y espectroscopia Mössbauer mostraron cambios en la estructura magnética local alrededor de los sitios de Fe. En la etapa final se compararon diferentes formas de producir la aleación ternaria FeCo-Cu por mecano-síntesis. La primera partió de la mezcla simple de los polvos reactantes., la segunda se preparó mezclando polvos de Cu con cada una de las pre-aleaciones de Fe-Co, obtenidas por mecano-síntesis y en horno de arco. Con la pre-aleación producida por horno de arco, se logró un producto final en la fase fcc del Cu, mostrando una estructura magnética desordenada, al parecer compuesta de partículas ferromagnéticas, superparamagnéticas, posteriormente a causa del tiempo prolongado del tratamiento es afectada por la presencia de óxidos según los análisis por difracción de rayos X y espectroscopia Mössbauer. / Tesis

[ES] En el presente trabajo, se investigan algunos aspectos de la interacción de los materiales dieléctricos con ondas de THz. La banda de THz, que incluye las frecuencias de 100 GHz a 30 THz, ha despertado un gran interés sobre todo por su baja energía y su buena capacidad de penetración en materiales de uso diario como tejidos y plásticos. Las características peculiares de estas ondas permiten su aplicación en diversos campos tecnológicos, especialmente como herramientas científicas y para la inspección de control de calidad. Para avanzar en la aplicación práctica de la radiación THz, la presente tesis doctoral investigó varios caminos. En primer lugar, se trataron métodos alternativos de bajo coste para la fabricación de componentes pasivos de THz, centrándose en los polarizadores. El interés en el control de la polarización nace de la demanda de un mayor control sobre las características físicas de los haces de THz. Asimismo, se han investigado los polarizadores wire grid flexible basados en el efecto de absorción dicroica. Se han fabricado polarizadores con grafito y GaIn24,5 depositados en materiales ordinarios utilizados como sustratos (papel y polímeros como PVA y PVC). Mediante la colaboración con el grupo de investigación chino dirigido por el profesor Liu de la Universidad de Tsinghua, se investigaron procesos de fabricación alternativos. Todos los componentes se simularon mediante un simulador comercial basado en la técnica de integrales finitas FIT (CST Microwave Studio). En segundo lugar, se investigó el potencial de la técnica de fixed delay para la detección rápida de elementos homogéneos y transparentes con posible aplicación en la inspección de calidad industrial. En este esquema, la variación de corriente del haz de THz en un punto específico está relacionada con la variación de sus parámetros ópticos, por lo que se demostró la capacidad de detectar defectos, así como de estimar sus volúmenes bajo ciertas condiciones. Por último, un enfoque diferente para el beam profile basado en un slit dieléctrico fue evaluada como alternativa a los métodos convencionales utilizados en la región de THz y la óptica. Todas las mediciones, tanto la espectroscopia como el control de la polarización, se hicieron por medio de un sistema basado en fibra TDS-THz, con antenas fotoconductoras (PCA), tanto para la generación como para la detección de THz. / [EN] In the present work, some aspects of the role of dielectric materials when interacting with THz waves were investigated. The THz bandgap, which covers the frequencies from 100 GHz to 30 THz, has aroused great interest mainly due to its low energy and its good penetration capacity in some materials of daily use such as fabrics and plastics. The peculiar features of terahertz waves enable their application in various technological fields, especially as scientific tools and for quality control inspection. To advance in the practical application of THz radiation, the present doctoral thesis researched several paths. Firstly, alternative low-cost methods for manufacturing THz passive components, in particular, THz polarizers was treated. The interest in polarization control is derived from the demand for greater control over the physical characteristics of THz beams. Flexible wire grid polarizers based on the dichroic absorption effect have been investigated. The polarizers have been manufactured using graphite and GaIn24.5 deployed on ordinary materials used as substrates (paper and polymers such as PVA and PVC). Through a collaboration undertaken with the Chinese research group led by Professor Liu at Tsinghua University, alternative manufacturing processes were researched. All components were simulated through a commercial simulator based on the FIT finite integrals technique (CST Microwave Studio). Secondly, the potential of the fixed delay technique was investigated for rapid sensing of homogeneous and transparent items with possible application to industrial quality inspection. In this scheme, the current variation of the THz beam at a specific point is related to the variation of its optical parameters, thus it was demonstrated the ability of the method in detecting voids as well as in roughly estimating their volumes under certain conditions. Finally, a different approach for beam profiling based on a dielectric slit aperture was evaluated, as an alternative to the conventional methods used in the THz region and optics All measurements, both spectroscopy and polarization control, were made by means of a TDS-THz fibre-based system, with photoconductive antennas (PCA), both for the generation and detection of THz. / [CA] En el present treball, s'investiguen alguns aspectes del paper dels materials dielèctrics quan interactuen amb ones de THz. El bandgap de THz, que cobreix les freqüències de 100 GHz a 30 THz, ha despertat un gran interés principalment a causa de la seua baixa energia i la seua bona capacitat de penetració en alguns materials d'ús diari com els teixits i els plàstics. Les característiques peculiars de les ones de terahertz permeten la seua aplicació en diversos camps tecnològics, especialment com a eines científiques i per a la inspecció de control de qualitat. Per a avançar en l'aplicació pràctica de la radiació THz, la present tesi doctoral investiga diversos camins. En primer lloc, es s'han tractat mètodes alternatius de baix cost per a la fabricació de components passius de THz, centrant-se principalment en polaritzadors de THz. L'interés en el control de la polarització es deriva de la demanda d'un major control sobre les característiques físiques dels feixos de THz. Així mateix, s'han investigat els polaritzadors amb reixes de filferro flexible basats en l'efecte d'absorció dicroica. Els polaritzadors s'han fabricat utilitzant grafit i GaIn24,5 desplegats en materials ordinaris utilitzats com a substrats (paper i polímers com el PVA i el PVC). Mitjançant una col·laboració empresa amb el grup d'investigació xinés dirigit pel professor Liu de la Universitat de Tsinghua, es van investigar processos de fabricació alternatius. Tots els components es van simular mitjançant un simulador comercial basat en la tècnica d'integrals finites FIT (CST Microwave Studio). En segon lloc, s'ha investigat el potencial de la tècnica de retard fix per a la detecció ràpida d'elements homogenis i transparents amb possible aplicació a la inspecció de qualitat industrial. En aquest esquema, la variació actual del feix de THz en un punt específic està relacionada amb la variació dels seus paràmetres òptics, per la qual cosa es va demostrar la capacitat del mètode per a detectar els buits així com en l'estimació aproximada dels seus volums sota certes condicions. Finalment, un enfocament diferent per al perfil de feix basat en una obertura d'escletxa dielèctrica ha sigut avaluada, com a alternativa als mètodes convencionals utilitzats a la regió de THz i l'òptica.Tots els mesuraments, tant l'espectroscòpia com el control de la polarització, es van fer per mitjà d'un sistema basat en fibra TDS-THz, amb antenes fotoconductores (PCA), tant per a la generació com per a la detecció de THz. / Colleoni, MPM. (2020). Dielectric-based Components and Methods for Terahertz Sensing [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/149569 / TESIS

[ES] Se espera que las futuras comunicaciones móviles experimenten una revolución técnica que vaya más allá de las velocidades de datos de Gbps y reduzca las latencias de las velocidades de datos a niveles muy cercanos al milisegundo. Se han investigado nuevas tecnologías habilitadoras para lograr estas exigentes especificaciones. Y la utilización de las bandas de ondas milimétricas, donde hay mucho espectro disponible, es una de ellas. Debido a las numerosas dificultades técnicas asociadas a la utilización de esta banda de frecuencias, se necesitan complicados modelos de canal para anticipar las características del canal de radio y evaluar con precisión el rendimiento de los sistemas celulares en milimétricas. En concreto, los modelos de propagación más precisos son los basados en técnicas de trazado de rayos deterministas. Pero estas técnicas tienen el estigma de ser computacionalmente exigentes, y esto dificulta su uso para caracterizar el canal de radio en escenarios interiores complejos y dinámicos. La complejidad de la caracterización de estos escenarios depende en gran medida de la interacción del cuerpo humano con el entorno radioeléctrico, que en las ondas milimétricas suele ser destructiva y muy impredecible. Por otro lado, en los últimos años, la industria de los videojuegos ha desarrollado potentes herramientas para entornos hiperrealistas, donde la mayor parte de los avances en esta emulación de la realidad tienen que ver con el manejo de la luz. Así, los motores gráficos de estas plataformas se han vuelto cada vez más eficientes para manejar grandes volúmenes de información, por lo que son ideales para emular el comportamiento de la propagación de las ondas de radio, así como para reconstruir un escenario interior complejo. Por ello, en esta Tesis se ha aprovechado la capacidad computacional de este tipo de herramientas para evaluar el canal radioeléctrico milimétricas de la forma más eficiente posible. Esta Tesis ofrece unas pautas para optimizar la propagación de la señal en milimétricas en un entorno interior dinámico y complejo, para lo cual se proponen tres objetivos principales. El primer objetivo es evaluar los efectos de dispersión del cuerpo humano cuando interactúa con el canal de propagación. Una vez evaluado, se propuso un modelo matemático y geométrico simplificado para calcular este efecto de forma fiable y rápida. Otro objetivo fue el diseño de un reflector pasivo modular en milimétricas, que optimiza la cobertura en entornos de interior, evitando la interferencia del ser humano en la propagación. Y, por último, se diseñó un sistema de apuntamiento del haz predictivo en tiempo real, para que opere con el sistema de radiación en milimétricas, cuyo objetivo es evitar las pérdidas de propagación causadas por el cuerpo humano en entornos interiores dinámicos y complejos. / [CA] S'espera que les futures comunicacions mòbils experimenten una revolució tècnica que vaja més enllà de les velocitats de dades de Gbps i reduïsca les latències de les velocitats de dades a nivells molt pròxims al milisegundo. S'han investigat noves tecnologies habilitadoras per a aconseguir estes exigents especificacions. I la utilització de les bandes d'ones millimètriques, on hi ha molt espectre disponible, és una d'elles. A causa de les nombroses dificultats tècniques associades a la utilització d'esta banda de freqüències, es necessiten complicats models de canal per a anticipar les característiques del canal de ràdio i avaluar amb precisió el rendiment dels sistemes cellulars en millimètriques. En concret, els models de propagació més precisos són els basats en tècniques de traçat de rajos deterministes. Però estes tècniques tenen l'estigma de ser computacionalment exigents, i açò dificulta el seu ús per a caracteritzar el canal de ràdio en escenaris interiors complexos i dinàmics. La complexitat de la caracterització d'estos escenaris depén en gran manera de la interacció del cos humà amb l'entorn radioelèctric, que en les ones millimètriques sol ser destructiva i molt impredicible. D'altra banda, en els últims anys, la indústria dels videojocs ha desenrotllat potents ferramentes per a entorns hiperrealistes, on la major part dels avanços en esta emulació de la realitat tenen a veure amb el maneig de la llum. Així, els motors gràfics d'estes plataformes s'han tornat cada vegada més eficients per a manejar grans volums d'informació, per la qual cosa són ideals per a emular el comportament de la propagació de les ones de ràdio, així com per a reconstruir un escenari interior complex. Per això, en esta Tesi s'ha aprofitat la capacitat computacional d'este tipus de ferramentes per a avaluar el canal radioelèctric millimètriques de la manera més eficient possible. Esta Tesi oferix unes pautes per a optimitzar la propagació del senyal en millimètriques en un entorn interior dinàmic i complex, per a la qual cosa es proposen tres objectius principals. El primer objectiu és avaluar els efectes de dispersió del cos humà quan interactua amb el canal de propagació. Una vegada avaluat, es va proposar un model matemàtic i geomètric simplificat per a calcular este efecte de forma fiable i ràpida. Un altre objectiu va ser el disseny d'un reflector passiu modular en millimètriques, que optimitza la cobertura en entorns d'interior, evitant la interferència del ser humà en la propagació, per a així evitar pèrdues de propagació addicionals. I, finalment, es va dissenyar un sistema d'apuntament del feix predictiu en temps real, perquè opere amb el sistema de radiació en millimètriques, l'objectiu del qual és evitar les pèrdues de propagació causades pel cos humà en entorns interiors dinàmics i complexos. / [EN] Future mobile communications are expected to experience a technical revolution that goes beyond Gbps data rates and reduces data rate latencies to levels very close to a millisecond. New enabling technologies have been researched to achieve these demanding specifications. The utilization of mmWave bands, where a lot of spectrum is available, is one of them. Due to the numerous technical difficulties associated with using this frequency band, complicated channel models are necessary to anticipate the radio channel characteristics and to accurately evaluate the performance of cellular systems in mmWave. In particular, the most accurate propagation models are those based on deterministic ray tracing techniques. But these techniques have the stigma of being computationally intensive, and this makes it difficult to use them to characterize the radio channel in complex and dynamic indoor scenarios. The complexity of characterizing these scenarios depends largely on the interaction of the human body with the radio environment, which at mmWaves is often destructive and highly unpredictable. On the other hand, in recent years, the video game industry has developed powerful tools for hyper-realistic environments, where most of the progress in this reality emulation has to do with the handling of light. Therefore, the graphic engines of these platforms have become more and more efficient to handle large volumes of information, becoming ideal to emulate the radio wave propagation behavior, as well as to reconstruct a complex interior scenario. Therefore, in this Thesis one has taken advantage of the computational capacity of this type of tools to evaluate the mmWave radio channel in the most efficient way possible. This Thesis offers some guidelines to optimize the signal propagation in mmWaves in a dynamic and complex indoor environment, for which three main objectives are proposed. The first objective has been to evaluate the scattering effects of the human body when it interacts with the propagation channel. Once evaluated, a simplified mathematical and geometrical model has been proposed to calculate this effect in a reliable and fast way. Another objective has been the design of a modular passive reflector in mmWaves, which optimizes the coverage in indoor environments, avoiding human interference in the propagation, in order to avoid its harmful scattering effects. And finally, a real-time predictive beam steering system has been designed for the mmWaves radiation system, in order to avoid propagation losses caused by the human body in dynamic and complex indoor environments. / Romero Peña, JS. (2022). Human Body Scattering Effects at Millimeter Waves Frequencies for Future 5G Systems and Beyond [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/191325