El ser humano desde siempre ha tenido la necesidad innata de comunicarse en cualquier lugar y en cualquier momento. Esto ha impulsado un desarrollo asombroso en el área de las telecomunicaciones y especialmente en los últimos 30 años, en los cuales se han logrado tales avances en esta área de la ingeniería que a esta etapa de la historia de la humanidad se le ha denominado como la “era de las comunicaciones”. Hace más de un siglo que Hertz demostró la posibilidad de enviar ondas electromagnéticas de un punto al otro vía inalámbrica. Menos de una década después, Marconi puso en marcha la primera comunicación transatlántica dando origen al negocio de las telecomunicaciones [1]. En los últimos treinta años, gracias al avance de los computadores y al perfeccionamiento de las técnicas numéricas se han producido mejoras significativas en los parámetros de desempeño de las antenas, debido a que se han podido implementar dichos métodos para estructuras muy complejas. En la actualidad existen diversos programas de análisis de antenas basados en estos métodos, los cuales han contribuido al avance de las telecomunicaciones [1]. En el presente trabajo de investigación se expone los fundamentos electromagnéticos aplicados a antenas y su implementación computacional; posteriormente se explicara los fundamentos teóricos de optimización teniendo como técnica principal a los algoritmos genéticos. A partir de esto se propone un diseño para la solución óptima de desempeño para antenas Yagi. El desarrollo del diseño del sistema de optimización se expone en 4 capítulos. En el primero, se aborda la teoría de antenas; en el segundo, se expone a los algoritmos genéticos; en el tercero, se explica el diseño de optimización y sus restricciones; finalmente, en el cuarto, se realizan las pruebas de simulación para demostrar el funcionamiento adecuado y esperado. / Tesis

En el presente estudio se diseñará un equipo portátil, basado en un potenciostato estándar, conectado a una celda electroquímica de tres electrodos. Las tarea principales serán, minimizar el ruido, tanto interno (generado en la celda y por los componentes a usar) como externo (inducido por campos electromagnéticos externos al equipo) y lograr que el sistema sea autónomo en su funcionamiento. Se debe tomar muchas precauciones con respecto al ruido externo pues, a diferencia de un equipo de laboratorio, un dispositivo de esta naturaleza estará expuesto a campos electromagnéticos indeseados así como a vibraciones y movimientos bruscos (como producto del traslado y la manipulación) los cuales se debe ponderar al momento del diseño. Otro punto importante es el hecho de que ya no se debe depender de la asistencia de una computadora personal para la realización del ensayo, por lo tanto se hará necesario trabajar con un microcontrolador local que permitirá llevar a cabo los procesos de configuración, adquisición y tratamiento de señales, y también el procesamiento, almacenamiento y transmisión de los datos para su posterior análisis. Para permitir una operación simple y adecuada se contará con una interfaz equipo – usuario basada en un teclado, para introducir las instrucciones básicas para la realización del ensayo, y una pantalla de cristal líquido. Además se implementará un módulo de comunicaciones para el envío, vía puerto serial (utilizando la interfaz RS-232), de los datos obtenidos por el equipo portátil a una aplicación que se ejecutará en una computadora personal, que a su vez permitirá realizar análisis a posteriori más profundos y detallados de los datos obtenidos en los ensayos. / Tesis

Cuando una comunicación celular se ve afectada por pérdidas e interferencia es necesario añadir equipos que contrarresten estas pérdidas de modo que se tenga una comunicación efectiva. Para solucionar esa problemática, actualmente destacan el uso de repetidores de señal, amplificadores y de femtoceldas. Del estudio de estos se desprende que los amplificadores resultan ser soluciones sencillas de implementar y económicas respecto de las femtoceldas. Al analizar los repetidores se observa que su componente principal es un amplificador RF; de la consideración de los tipos de este amplificador se encuentra que el más relevante dentro de un repetidor es el amplificador de bajo ruido (LNA) ya que asegura que la señal se amplificará añadiendo el menor ruido posible respecto del que se tenga en la entrada del sistema. De la investigación de la tecnología de transistores, se determina el uso de un PHEMT. Por lo tanto, el asunto de estudio se restringe al diseño de un LNA a partir de un PHEMT a través del empleo de parámetros S y el software de diseño ADS. La técnica de diseño a emplear es en una sola etapa por adaptación de impedancias a través del emparejamiento reflectante. El diseño se elabora en los rangos de emisión 824- 849MHz y 869-894MHz de recepción, logrando una ganancia superior a los 13dB con una figura de ruido inferior a los 5dB. Previamente al diseño de las redes de adaptación en el software ADS se elaboró un módulo de evaluación para comprobar que el transistor elegido cumplía con las características deseadas en cuanto a frecuencia y ganancia. Los resultados se verificaron a través de simulaciones en software respecto a la figura de ruido y a la ganancia, ambas variables en el rango de frecuencia deseado. Asimismo, se comprobó solamente la ganancia sobre circuitos prototipo debido a que no se contaba con un generador de ruido. / Tesis

El presente proyecto de tesis consiste en el diseño de antenas fractales que actúen en la banda de Televisión Digital Terrestre de Perú. El primer capítulo está centrado en dar una visión general sobre la televisión digital a nivel mundial, desde los inicios de la televisión en blanco y negro hasta llegar a los principales estándares de televisión digital, además de mostrarnos las características más resaltantes de cada una. El segundo capítulo busca sentar las bases sobre la teoría de fractales, indicándonos las características principales de un objeto fractal y sus posibles aplicaciones, haciendo un énfasis en el desarrollo de antenas para telecomunicaciones y la teoría electromagnética detrás de esta. El tercer capítulo presenta las características principales de ISDB-T en Perú, ya que este fue el estándar adoptado por Perú debido a sus mejores beneficios con respecto a las otras. Además nos brinda los parámetros necesarios para poder diseñar la antena El cuarto capítulo, por su parte, describe todo el proceso de diseño de las antenas, tanto interior como exterior, desde los algoritmos para hallar las dimensiones de las antenas, hasta las simulaciones de estas y su respectivo análisis para encontrar la más adecuada a los requerimientos. Por último, se presentan las conclusiones y recomendaciones del presente trabajo, además de proponer algunos trabajos futuros que permitan la difusión de esta teoría de fractales poco difundida en nuestro medio y que podría ser de mucha utilidad debido a sus grandes beneficios no solo en la rama de las telecomunicaciones, sino también en las matemáticas, física, medicina, etc. / Tesis

En la actualidad hay más transmisiones de señales en el aire, causando una gran contaminación en el espacio radioeléctrico y exigiendo mejoras en los equipos usados para evitar la interferencia, lo cual resulta en una óptima transmisión y recepción de las señales. El uso de antenas reflectoras ha aumentado por tener características adecuadas para los propósitos indicados, esto es dado que ellas poseen la capacidad de concentrar la señal que transmiten en un área específica, logrando una disminución en la probabilidad de interferencia. Sin embargo, su gran tamaño representa una desventaja, por lo que se ha hecho necesaria la búsqueda de nuevas alternativas. En esesentido, el objetivo de esta tesis es diseñar una antena bocina, altamente directiva, la cual usa un lente compuesto por un elemento metamaterial para este propósito. El diseño del lente pasa por determinar las propiedades físicas y eléctricas de dicha estructura metamaterial, la cual debe presentar un índice de refracción gradiente variable según la posición y está compuesta de celdas cuyas dimensiones son definidas para una determinada frecuencia. Con este propósito, se utilizó el software de simulación electromagnética CST Studio Suite, específicamente el módulo CST Microwave Studio. Los resultados de las simulaciones son comparados con un diseño adicional de una antena con lente dieléctrico; es decir, un lente tradicional. Luego de realizar el análisis, se obtuvo como conclusión principal que el diseño no logra grandes mejoras respecto a la antena sin lente en la frecuencia de 5.8 GHz debido a las pérdidas por reflexión causadas por el desacoplamiento de impedancias en las interfaces aire-lente. / Tesis

En muchas aplicaciones de búsqueda de información se necesita una estructura eficiente que pueda almacenar y leer datos concurrentemente bajo el supuesto de que la distribución del acceso a dichos datos no es uniforme. Ejemplos son las memorias caché para aplicaciones Web o las mismas bases de datos. Existen soluciones para esto y cada una con un rendimiento diferente bajo ciertos entornos. Sin embargo, estas soluciones suelen estar basadas en un mismo tipo de árboles de búsqueda, los autobalanceados, por lo que tienen ciertas limitaciones en términos de concurrencia. En el presente trabajo se desarrollará una nueva estructura concurrente y escalable, la cual se basará en el árbol no autobalanceado de Van Emde Boas [1], y se realizarán experimentos para determinar su rendimiento en comparación con el de otras estructuras comúnmente usadas. Finalmente, se determinar´a bajo qué circunstancias es útil. Esta estructura la llamaremos UHTree (Unicursal Hexagram Tree). / Tesis

Este trabajo consiste en el desarrollo e implementación de un prototipo de espirómetro de flujo para computadora, tomando como guía las recomendaciones dadas por la American Thoracic Society (ATS Medical Section of the American Lung Association) y de la Sociedad Española de Neumología y Cirugía Torácica SEPAR. La espirometría es una prueba médica que consiste en la medición del volumen y flujo respiratorio espirado por el paciente; y es una de las primeras pruebas que se realizan en pacientes que presenten anomalías respiratorias. / Tesis

El presente proyecto de tesis consiste en investigar, diseñar y desarrollar arreglos de antenas planares utilizando elementos quasi Yagis que permita incrementar el ancho de banda y ganancia de las mismas, sintonizados a la frecuencia de 2.4 GHz. Esto con la finalidad de que puedan ser aplicadas a la tecnología beamforming. En el primer capítulo, muestra el estado del arte, en el cual se describe el guidline para poder desenvolver un proyecto de antenas. También se desarrolla el concepto de antenas microcinta, con sus diversas técnicas de alimentación. Asimismo, el tipo substrato que se utilizan en este tipo de antenas planares. En el segundo capítulo, se revisa la teoría de antenas para banda ancha, específicamente la antena Yagi Uda en su configuración no plana y plana, llamada quasi Yagi. Además, se define el diagrama de flujo para poder dimensionar el proyecto de la antena quasi Yagi. El tercer capítulo, está relacionado con el estudio de arreglos de antenas conformados por elementos quasi Yagis. Del mismo modo, se revisa conceptos teóricos de antenas inteligentes y de la tecnología beamforming. En el cuarto y último capítulo se realiza la medición del substrato a utilizarse. Asimismo, se presenta el estudio de la variación geométrica del driver, directores en configuraciones distintas y arreglos. Finalmente se realiza las simulaciones, mediciones e implementaciones de los prototipos desarrollados en la presente tesis. Por último, se presentan las conclusiones a las que se llegaron después de culminar el presente trabajo. / Tesis

La presente tesis consiste en el desarrollo de un dispositivo electrónico capaz de interferir las señales de los operadores móviles en lugares donde no se tiene permitido el uso de teléfonos móviles que operan en la banda GSM. Después de presentar los conceptos teóricos concernientes a la radiofrecuencia, se presenta un análisis entre las diversas técnicas de jamming y los diferentes tipos de jammer con el fin de elegir la mejor opción para el desarrollo del dispositivo. Posteriormente, se realiza el diseño por etapas del dispositivo y su correspondiente simulación de operación. Además se explica brevemente el proceso del desarrollo de la aplicación y se exponen los resultados obtenidos. Con ello se abarcan la parte del generador de funciones y el área de cobertura efectiva del bloqueador. El dispositivo jammer desarrollado opera exitosamente de 0.5 a 1.7 metros a la redonda aproximadamente y toma de 30 a 35 segundos para bloquear completamente al teléfono móvil de cualquier interacción con la red celular GSM. / Tesis

El presente trabajo de tesis consiste en el dise~no de un circuito ampli cador para ser utilizado en un sistema de adquisici on de se~nales neuronales. La topolog a del dise~no se baso en un ampli cador cascodo plegado completamente diferencial (fully-di erential folded-cascode, FDFC) adaptado a una topolog a de reciclaje (recycling [6]) en la cual se reutilizan corrientes que normalmente no se utilizan en la topolog a convencional. Los requerimientos m as importantes para este dise~no son su baja potencia y peque~na area debido al tipo de aplicaci on al que esta enfocado este trabajo. El bajo ruido referido a la entrada tambi en es un par ametro cr tico ya que el rango de voltaje de las se~nales neuronales pueden tener amplitudes tan peque~nas como 1 V . La tecnolog a en que se realiz o el dise~no es AMS0;35 m en el software CADENCE el cual utiliza el simulador SPECTRE empleando el modelo BSIM3V3. Asimismo, se valid o el buen funcionamiento del circuito mediante las simulaciones correspondientes de circuitos de bancos de pruebas (testbench). Los resultados destacables del ampli cador son su ruido referido a la entrada de 1;59 V , potencia de 105;98 W para una alimentaci on de 3;3V , una ganancia de lazo abierto de 113;7dB, ganancia de lazo cerrado de 45;5dB y un ancho de banda de 7;512kHz. El area total del circuito ampli cador es 0;122mm2. / Tesis