El proceso experimental en radioastronomía consiste en captar y analizar las ondas electromagnéticas emitidas por diversas fuentes de radio en el universo. Para poder extraer información espectral de dichas fuentes, es necesario contar con un instrumento que procese digitalmente las señales eléctricas obtenidas a la salida del receptor del radiotelescopio. En particular, para medir con precisión tanto el espectro continúo como las líneas espectrales de dichas señales de origen astrofísico, es necesario un análisis de banda ancha y alta resolución espectral, lo cual eleva el costo computacional del instrumento. Este trabajo de tesis tiene como objetivo diseñar un espectrómetro de transformada rápida de Fourier haciendo uso de un GPU TESLA K40c donado por la compañía NVIDIA y una tarjeta FPGA FlexRIO NI-7966R para adquirir las muestras digitalizadas a la salida del módulo receptor FlexRIO NI-5792R. Estos dispositivos de la compañía National Instruments, entre otros, fueron adquiridos por el Instituto de Radioastronomía (INRAS) de nuestra universidad, gracias al Proyecto de Equipamiento Científico para Laboratorios de FINCyT (Innóvate-Perú) con número de contrato 127-ECL-2014. Los resultados muestran que el uso del entorno de desarrollo integrado de hardware y software de National Instruments, potenciado con el lenguaje de programación gráfico orientado al flujo de datos de LabVIEW, permite acelerar el ciclo de diseño y desarrollo de este tipo de instrumentos científicos. Por otro lado, el uso de recursos de GPUs de NVIDIA a través del modelo de programación CUDA, permite acelerar considerablemente aplicaciones con gran complejidad computacional como el espectrómetro de alta resolución y de banda ancha diseñado. En el Capítulo 1, se realiza una breve introducción a la radioastronomía, explicando rápidamente su historia y los conceptos básicos necesarios para ubicar al espectrómetro en la cadena de recepción del radiotelescopio. En el Capítulo 2, se expone el marco teórico y el estado de arte correspondiente a los espectrómetros digitales para radioastronomía. En el Capítulo 3, se procede a detallar el diseño de la cadena de procesamiento del instrumento. Finalmente, en el Capítulo 4 se muestra un resumen de las principales pruebas realizadas para validar y contrastar el funcionamiento y rendimiento del FFTS diseñado. Este trabajo de tesis finaliza con las conclusiones y recomendaciones pertinentes. / Tesis

Diseña e implementa un equipo medidor de campos electromagnéticos de baja frecuencia de bajo costo para realizar el monitoreo de radiaciones no ionizantes, mediante el diseño e implementación de sensor isotrópicos de campo eléctrico y campo magnético, así como una unidad de procesamiento controlada por el microcontrolador PIC que realiza el procesamiento de datos en tiempo real, almacenamiento y presentación de los resultados de la medición. Para el desarrollo de este prototipo se tendrá como referencia el analizador de campos electromagnéticos de baja frecuencia NARDA EFA 300, lo que se quiere lograr es realizar un equipo que tenga la misma funcionalidad que el equipo mencionado. El prototipo completo está conformado por tres componentes principales; sonda de campo eléctrico, sonda de campo magnético, un equipo procesador de datos. El equipo se podrá hacer uso para realizar mediciones de campos electromagnéticos de baja frecuencia. / Tesis

Magíster en Ingeniería de Redes de Comunicaciones / El análisis del desempeño de CR genera un gran interés en las comunidades académicas e industriales para satisfacer las crecientes necesidades de los recursos de espectro y la comunicación de datos de alta velocidad. La principal ventaja que ofrece CR es la eficiencia en el uso del espectro electromagnético, ya que permite una gestión óptima del espectro a través de un proceso de cuatro etapas (ciclo cognitivo): detección del espectro, decisión del espectro, compartición del espectro y movilidad. Dentro de todo el ciclo cognitivo, las etapas mas críticas son las de detección y decisión, siendo estas áreas de enorme importancia para todo el proceso cognitivo y presentan dificultades al tener mayores exigencias de hardware para la detección adecuada de los PU y potenciales problemas de seguridad en la red. Bajo estos parámetros, la detección correcta y efectiva de los PU se convierte en una prioridad. Por lo tanto, se han propuesto varios métodos, incluyendo algoritmos de detección, esquemas de detección de energía, detección basada en el valor propio, detección de descomposición de valores singulares SVD, entre otros. En este trabajo se analiza el método de detección de PU SVD, por medio del desarrollo de un simulador CR aplicado a las tecnologías móviles WiFi y LTE, estructurado con cada una de las cuatro etapas de un sistema CR, para lo cual en cada una de estas etapas se usan métodos y algoritmos evaluados en trabajos previos de manera individual. La implementación del simulador CR adapta de manera conjunta a los distintos métodos, los cuales son: SVD, Teoría del juego de coaliciones y handoff por RSSI. Se usa el software NS-3 como entorno de desarrollo de una red cognitiva heterogénea basado en el simulador creado, permitiendo evaluar el rendimiento del método de detección SVD aplicado a una red móvil CR, esto permite validar el método en una red móvil funcional. El rendimiento del método de detección SVD se analiza en términos de probabilidad de detección (Pd) versus SNR mediante simulaciones numéricas y se compara con el método tradicional de Energy Detection y el algoritmo de detección SVD Teórico, utilizando el estimador estadístico MLE. Utilizando el estimador estadístico MLE, los resultados obtenidos fueron los siguientes: MLE (SVD propuesta) = 0,587388, MLE (SVD) = 0,524820, MLE (Energy Detection) = 0,495913, con una desviación estándar de SD (SVD propuesto) = 0.2817681, SD (SVD teórico) = 0.3383261, SD (Energy detection teórico) = 0.4970421. En consecuencia, el sistema evaluado supera los métodos teóricos propuestos en términos de Pd.

Ingeniera Civil Eléctrica / El presente trabajo corresponde al diseño de una superficie selectiva en frecuencia para interponer en el camino óptico de los receptores de Banda 9 de ALMA. El propósito de la estructura es brindar una reflexión conveniente de la Banda 6 para redirección del haz, preservando una transmisión considerable de la Banda 9, permitiendo la medición simultánea en ambas bandas. Las potenciales simplificaciones constructivas junto a otros atributos, como baja polarizaci ón cruzada asociada, sugieren el uso de una geometría del tipo Cruz de Jerusalén en versión ranurada. Se obtiene un diseño de una sola capa conductora de espesor 30 um, con celda unitaria de 220 um de longitud. La superficie ha sido diseñada considerando que el proceso de manufactura empleará el equipamiento LPKF (cortadora láser) del que dispone el Laboratorio de ondas milimétricas y submilimétricas del departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile. La correspondencia entre frecuencias características de la geometría escogida y los má- ximos/mínimos de transmisión deseados fue examinada inicialmente en la versión dipolo. Haciendo uso de la estructura complementaria(ranurada) se escogió que la transmisión fuera monótonamente creciente hasta alcanzar su primer máximo en la frecuencia central de la Banda 9. Esta elección tiene la ventaja de situar las frecuencias relevantes en un rango en que se ven escasamente afectadas por la polarización respecto al plano de incidencia y por el ángulo de incidencia. Así mismo se aseguran anchos de pistas y de celda unitaria mayores que otros modelos basados en segundos o terceros máximos de transmisión, aspecto que puede facilitar la fabricación. La optimización sobre los parámetros geométricos de la estructura lleva a conjuntos de valores sobre los que nuevamente se escoge aquellos que proporcionan mejores desempeños y suponen mayores ventajas constructivas.

Autorizado por el autor, pero con restricción para ser publicada a texto completo hasta el año 2013 / En este trabajo se presenta el desarrollo de una antena reflectora pasiva que busca solucionar problemas típicos en redes de datos inalámbricos al interior de diversas edificaciones, los cuales son causados por las condiciones de propagación que imponen los materiales constructivos y la disposición de éstos, todo en referencia a la dimensión relevante en éstos temas: la longitud de onda. En un principio se introduce al lector sobre temas relevantes, de manera de entrar en contexto al respecto de las materias relacionadas. Luego se hace un análisis que culmina en la elección de dos geometrías para los parches de las antenas que son construidas y evaluadas. Previo a éste proceso se realizan simulaciones que tienen por objetivo comprobar la resonancia de las estructuras a construir por medio del estudio de las formas de la distribución de corriente superficial en los parches, recolectando también información sobre sus diagramas de radiación frente a distintos escenarios de incidencia con respecto a la superficie del reflector. Se presentan mediciones realizadas en dos ambientes donde se han detectado problemas de recepción con respecto a las conexiones de una red Wi-Fi, cuantificando el efecto de posicionar los distintos tipos de reflectores en posiciones elegidas por un alto valor de potencia medida con un analizador de espectro, de manera de “redirigir” la energía hacia los puntos de consumo de la red inalámbrica. Finalmente se presentan los resultados de estas mediciones, las cuales indican que, si bien en algunos casos existe una mejora en la calidad de la señal y por tanto de la velocidad de transmisión de datos, se debe hacer una mayor investigación para eliminar la influencia de las fuentes de incerteza en un ambiente donde la conexión punto multipunto se caracteriza por una fuerte presencia de propagación multitrayectorias, lo que presenta problemas como ISI y distintas atenuaciones y desfases según la trayectoria o canal seguido desde transceptor a transceptor.

Ingeniero Civil Electricista / El objetivo general del presente trabajo es identificar, analizar y explicar los valores actualmente adoptados por la regulación chilena en relación a intensidades de campo electromagnético y otros parámetros relacionados, motivado principalmente por la preocupación que existe en parte importante de la población por los efectos que estos puedan provocar sobre la salud de los seres humanos. Para esto se identifican, analizan y comparan, los elementos de mayor relevancia, como son los conceptos de campos electromagnéticos, radiación ionizante y no ionizante, región de campo lejano, redes de comunicaciones móviles y sistemas radiantes. Se realiza una revisión bibliográfica del estado del arte sobre las normas internacionales relacionadas con los límites máximos de exposición humana a estos campos, así como los principales estudios biológicos disponibles y sus efectos en la salud. A continuación se analizan los valores límite sugeridos por la ICNIRP y la IEEE y su relación con la normativa vigente. Luego esta se compara con dos grupos que corresponden a los países miembros de la OCDE y Latino América, destacando a Chile como uno de los países más estrictos a nivel mundial. Para finalizar con las mediciones propuestas por el regulador SUBTEL y la experiencia de una Empresa Certificadora local de radiación emitida desde las antenas de los operadores celulares y se proponen diversas mejoras a este proceso. A partir de las actividades descritas previamente se concluye que no existe un consenso global en lo que corresponde a daño que puedan provocar los campos electromagnéticos celulares en la salud, puesto que los estudios internacionales no han permitido esclarecer completamente sus efectos a largo plazo, debido en gran parte a que estas tecnologías siguen siendo relativamente jóvenes. También se puede agregar, en un ámbito distinto, que el actual protocolo de medición es mejorable, tanto para la toma de muestras, como para una mejor evaluación del espectro. Finalmente, se presentan recomendaciones de trabajos a realizar en el futuro basados en los resultados de este proyecto.

Memoria para optar al título de Químico Farmacéutico / Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento / Uno de los grandes desafíos para mejorar los tratamientos actuales es el desarrollo de sistemas de liberación de fármaco sitio-específico que aumenten la efectividad y reduzcan los efectos adversos de las terapias convencionales. Los microgeles son sistemas atractivos para la entrega de fármacos debido a que permiten proteger a los principios activos del medio externo aumentando su estabilidad y modificando su perfil de liberación en respuesta a diversos estímulos. En esta investigación se propone incluir nanopartículas de oro (AuNPs) en microgeles para evaluar si estos responden a la generación de calor local que se manifiesta al irradiar las AuNPs, promoviendo la liberación de otra molécula co-encapsulada. De esta manera se puede lograr un control espacial y temporal en la liberación del fármaco. Específicamente, se desarrollaron microgeles de alginato en los que se incluyó AuNPs modificadas con el péptido CLPFFD que permite el reconocimiento selectivo de agregados tóxicos de la proteína amiloide. Asimismo, en los microgeles se incluyó el fármaco lipofílico curcumina vehiculizado en nanosistemas de núcleo oleoso. Desde el punto de vista galénico, hemos demostrado que utilizando equipamiento automatizado es posible controlar diversas variables de las formulaciones de microgeles (tamaño, polidispersidad y reproducibilidad) que permiten obtener sistemas altamente estables y aplicables a nivel industrial. En los ensayos de liberación se pudo observar que al irradiar (láser a 532 nm) los microgeles en presencia de las AuNPs, se produce una liberación significativa y sostenida en comparación con ensayos sin irradiación o irradiados pero sin las AuNPs. Estos hallazgos nos permiten concluir que los microgeles con inclusión de AuNPs podrían ser una herramienta promisoria para liberación controlada espacial y temporalmente de fármacos / One of the great challenges to improve current treatments is the development of site-specific drug delivery systems that increase effectiveness and reduce side effects of conventional therapies. Microgels are attractive systems for drug delivery because they allow to protect drugs from the external environment improving its stability and modifying their release profile in response to various stimulus. In this research we aim to incorporate gold nanoparticles (AuNPs) in microgels to assess its response to the local heat generation produced by irradiating the AuNPs, promoting the release of another co-incorporated molecule. This way we can obtain spatial and temporaly controled drug release. Alginate microgels were developed and loaded with AuNPs that were linked to the CLPFFD peptide which allows the selective recognition of toxic amyloid protein. We also incroporate the lipofilic drug curcumin encapsulated in oil-core nanocarriers From a pharmaceutical point of view, we have shown that by using automated equipment several variables can be controled in microgels formulations (size, polydispersity and reproducibility), allowing highly stable and applicable to industrial scale systems. In release tests, we observed that upon irradiation (532 nm laser) microgels had a significant and sustained release in presence of AuNPs compared to non-irradiated assays or irradiated without AuNPs. These findings allow us to conclude that microgels loaded whith AuNPs could be a promising tool for spatial and temporally controlled drug release / Fondecyt; Fondap

En esta memoria se realiza un estudio de propagación de ondas electromagnéticas en una red de tercera generación 3G bajo el estándar UMTS. El trabajo está motivado por la necesidad de formalizar conceptos y procedimientos para el diseño de radio propagación en los sistemas de comunicaciones móviles de tercera generación. El objetivo general es el estudio de la propagación de ondas electromagnéticas en el espacio en el espectro utilizado por la tecnología 3G, mediante la consideración de los factores que la dominan y los principales modelos que las caracterizan. Como resultado se propone un modelo que permita predecir el nivel de potencia en un terminal móvil considerando las variaciones espaciales que experimenta la señal de radio frecuencia propagada. Los objetivos específicos de este trabajo consideran entender el funcionamiento de una red 3G bajo el estándar UMTS y la realización de un modelo que permita obtener las pérdidas de trayectoria en ambientes de propagación indoor y outdoor de una onda de radio frecuencia. El modelo es validado haciendo uso de la red 3G de Entel PCS y analizando el grado de eficiencia por comparación con los valores medidos de potencia recibida. El estudio enfatiza los fundamentos teóricos a través de una presentación analítica acuciosa. A partir de estos elementos son estudiados los modelos de propagación de Walfisch, Bertoni y Xia para el espacio outdoor, diversos modelos para la penetración de edificio y el modelo de factor de atenuación para el espacio indoor. Con el fin de validar el funcionamiento del modelo propuesto, que se basa en los anteriores, se realizan diversas pruebas en la red con resultados satisfactorios. Es necesario destacar que el modelo propuesto difiere de los modelos utilizados normalmente, en que combina los casos de propagación outdoor e indoor, permitiendo conocer la propagación de la señal en todos los ambientes de su trayectoria. Se concluye que para utilizar el modelo para la planificación de estas redes se requiere realizar un compromiso entre los resultados del modelo y los experimentales en las áreas donde se aplique, junto con un análisis de los mecanismos de propagación. Como futuros estudios en el tema, se propone la evaluación experimental en un mayor número de casos del modelo de propagación propuesto. Además se plantea la asociación de diversos modelos con el fin de obtener parámetros que permitan realizar una evaluación comparativa con respecto a otras alternativas.

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Evalúa la exposición ocupacional producida por los campos electromagnéticos generados por equipos biomédicos de rehabilitación de diatermia de onda corta y terapia de pulsos magnéticos en algunos hospitales de Lima. En primera instancia se revisó la literatura existente sobre los niveles de radiaciones no ionizantes (RNI) generados durante el funcionamiento de estos equipos en ambientes hospitalarios. Además, en base a la normativa internacional se identificaron los niveles de referencia para exposición ocupacional a los campos eléctricos y magnéticos, los cuales indican los niveles máximos de RNI a los que un trabajador debe estar expuesto, estos son establecidos por la International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP). La revisión de la información existente evidenció también que no existen protocolos para evaluar los niveles de radiaciones no ionizantes en la Unidad Productora de Servicios (UPSS) de Medicina de Terapia Física y Rehabilitación en los hospitales del Perú. En consecuencia, se desarrolló un protocolo de medición basado en las recomendaciones internacionales como: IEEE, ICNIRP y UIT. / Tesis