Los semiconductores dopados con tierras raras presentan gran interés de estudio científico debido a sus prometedoras aplicaciones en dispositivos optoelectrónicos, donde ya han encontrado múltiples aplicaciones como dispositivos de conversión ascendente y descendente de luz óptico, láser de uso médicos, pantallas luminiscentes, entre otros. El carburo de silicio posee un ancho de banda de 2;2 eV - 3;3 eV, es térmicamente estable ya que sublima a 2830 fC. Diversas investigaciones sobre carburo de silicio lo reportan como un buen material matriz para ser dopado con tierras raras. Por otro lado, las tierras raras a excepción de lantano y lutecio poseen incompletos los orbitales f que por ser internos no participan de enlaces y sólo se ven afectados por el entorno iónico, teniendo la capacidad de ser excitados cuando se encuentran embebidos en una matriz apropiada. Una característica fundamental de los materiales dopados con tierras raras es la emisión de luz que se ve mejorada cuando el material dopado es sometido a tratamientos térmicos en un rango de temperatura de 400 fC a 1000 fC, logrando así la activación térmica de los iones Tb3+, se cree que ésta mejora se debe a la interacción entre iones de Tb3+, donde la distancia interiónica juega un papel clave; además, del entorno cristalino de los iones y las simetrías (Regla de selección de Laporte). Con el propósito de investigar como el comportamiento difusivo de los iones de Tb3+ en la matriz de a-SiC tiene efecto en luminiscencia y a fn de establecer relaciones entre las energías de activación para la luminiscencia y la difusión, en este trabajo se presenta el estudio de estructuras bicapa depositadas por la técnica de pulverización catódica de radiofrecuencia con magnetrones sobre sustrato de silicio oxidados térmicamente. Las cuales fueron sometidas a diferentes tratamientos térmicos a temperaturas en un rango de 973 K-1273 K con tiempos entre 5 y 20 minutos. Después de cada tratamiento térmico las muestras fueron caracterizadas por refectividad de rayos X (XRR), catodoluminiscencia (CL) y espectroscopía de rayos X de energía dispersiva (EDS). La luminiscencia de las muestras, estudiadas con CL, presenta cambios al variar el voltaje de aceleración de electrones (fuente de excitación), a partir de este experimento se obtiene la energía de activación para la luminiscencia. La difusión de terbio se investigó mediante EDS, y los coeficientes de difusión se extrajeron de un ajuste de datos a funciones basadas en la solución de la segunda ley de difusión de Fick. Una simple aproximación a la ley de Arrhenius permite determinar la energía de activación para la difusión.

En los últimos años, la utilización de unidades aéreas no tripuladas se ha incrementado enormemente debido a la gran cantidad de usos que se les puede dar. El uso de aeronaves autónomas es importante, por ejemplo, para la agricultura, arqueología, seguridad ciudadana, construcciones a gran escala y minería. Para garantizar que el vuelo autónomo de la aeronave se realice sin problemas es necesario que cuente con los medios necesarios para detectar los objetos que se encuentran en su plan de vuelo y evitar una posible colisión. Las aeronaves no tripuladas pueden ser utilizadas en distintos rubros por lo que es necesario proveer la tecnología necesaria para adaptarse a las funciones requeridas.

El presente trabajo de tesis se centra en el desarrollo del diseño de un prototipo de un sistema de trazabilidad de ganado vacuno, proporcionando una herramienta que contribuya a la industria ganadera del país como requerimiento para ostentar certificados de salubridad internacional que abran las puertas a la exportación de los productos derivados. Bajo este criterio, el objetivo principal se enfoca en la obtención del diseño final del prototipo del sistema, con el fin de aportar a la solución del problema principal causante de lo anteriormente mencionado: la imposibilidad de las comunidades ganaderas de entregar y garantizar un producto final de calidad debido a la falta de un sistema de trazabilidad adecuado y eficiente. Con el fin de conseguir ello es que se realiza la investigación del marco teórico referido a las implicancias, beneficios y contingencias que contempla la implantación del procedimiento de trazabilidad individual de ganado mediante la ejecución y utilización del prototipo del sistema. Asimismo, se analizan los componentes del diseño del prototipo tomando en cuenta los requerimientos y necesidades de los agentes participantes en la sociedad ganadera y fututos participantes del sistema, acorde a un análisis del estado actual de la industria ganadera peruana, poniendo como ejemplo específico y para desprender un alcance en función de ella, a la ciudad de Madre de Dios. Se detalla el desarrollo tecnológico del diseño del prototipo del sistema, mediante el diseño de un subsistema de identificación por radiofrecuencia y la implementación de un subsistema de información de seguimiento de datos. Finalmente, se establecen las políticas y el accionar adecuado para la utilización del prototipo diseñado en la aplicación del procedimiento de trazabilidad individual de ganado en el país. Los pasos anteriormente mencionados, permitieron la obtención final y exitosa del diseño final del prototipo del sistema de trazabilidad, en ambas etapas.

El presente trabajo realizó el diseño de un Modulador OFDM Reconfigurable orientado al desarrollo de la tecnología SoftwareDefined Radio sobre un FPGA mediante el uso de lenguaje de descripción de hardware VHDL. La simulación ideal del sistema se realizó en el software Matlab R2007 con los objetivos de comprender mejor el funcionamiento y tener un punto de referencia luego de obtener las simulaciones del circuito. Cabe mencionar que el sistema implementado no abarcó la etapa de banda base de la señal de entrada, pues se asume que llega una trama de datos de una determinada tasa de transferencia y con los rangos de voltajes TTL. Así también, la procedencia de la señal de entrada (datos, vídeo o audio) tampoco se contemplo en el presente trabajo. En consecuencia, la tesis se concentró básicamente en el diseño del sistema y las pruebas correspondientes de funcionamiento.

Autorizado por el autor, pero con restricción para ser publicada a texto completo hasta el año 2015 / En el marco de la masificación de las comunicaciones inalámbricas y de la convergencia de los servicios al formato IP, las redes inalámbricas 802.11 han tenido un crecimiento explosivo en los últimos años, estando presentes en todo tipo de organizaciones. Estas redes son hoy sistemas complejos capaces de tener varias decenas o cientos de APs, los cuales son controlados desde dispositivos centralizados que permiten a los administradores configurar el hardware y los recursos de radio, pudiendo realizar tareas avanzadas de optimización y monitoreo de la red. La movilidad que permiten estas redes, por su naturaleza inalámbrica y la migración de aplicaciones al formato IP hace que sean capaces de incorporar nuevos servicios, como por ejemplo la telefonía IP para ser usada dentro de la empresa. En otro contexto de servicios que agregan valor a la red inalámbrica se encuentra la posibilidad de utilizar ésta para identificar y localizar activos de la empresa, para lo cual la solución más popular es utilizar tags RFID del tipo activo, cuya característica principal es ser compatibles con el protocolo 802.11, lo que les permite comunicarse vía Wi-Fi. Estos sistemas usan la medida de intensidad de señal propia de este protocolo para, haciendo uso de modelos de propagación de ondas, calcular la posición del tag por trilateración o diferencia de tiempos de llegada. Para efectos de este trabajo de título se realizó la recopilación de antecedentes sobre la tecnología RFID que hace de soporte a este sistema, así como de los sistemas de localización en general, y en particular de las soluciones ofrecidas por los fabricantes Cisco y AeroScout, para así entregar una arquitectura de red básica que permite entregar un servicio de identificación y localización de activos. También forman parte del trabajo la implementación técnica de dicha arquitectura en un laboratorio, y finalmente un análisis de los servicios que puede proveer la red, así como los costos y beneficios económicos involucrados y un análisis de rentabilidad del proyecto en una posible aplicación a clientes. Los procedimientos y configuraciones de diseño se encuentran descritos en detalle tanto en el informe final de trabajo de título como en documentación para la empresa donde se realizó el proyecto. La interfaz de usuario del proyecto es una aplicación web generada que permite una vez comunicada con el resto de la arquitectura entregar un servicio de inventario de activos, haciendo las veces de demostración del funcionamiento del sistema. Además para este desarrollo se creó una librería en PHP a modo de interfaz con uno de los equipos de la arquitectura, lo cual permite utilizar información de localización en aplicaciones web desarrolladas a pedido del potencial cliente. Los resultados del trabajo son un diseño de red capaz de identificar y localizar tags RFID activos y clientes Wi-Fi comunes, una herramienta de pre-venta que permite calcular la rentabilidad de una instalación de este tipo para distintos clientes, y la documentación técnica asociada a la implementación. El proyecto resultó ser rentable para los servicios de localización e inventario a pesar de estar caracterizado por una inversión fuerte, siendo uno de los principales beneficios de éste el ahorro en recursos humanos producto de la facilidad de localización.

Magíster en Gestión para la Globalización / El objetivo de este estudio es desarrollar el plan de negocio para 3M Chile, enfocado principalmente en el área de trazabilidad de la empresa, la cual se encuentra actualmente en desarrollo y expansión. 3M ha estado presente desde sus inicios como socio estratégico de las compañías mineras que operan en nuestro país, a través de un amplio portafolio de productos, desarrollado en función de las necesidades y requerimientos que han presentado los distintos clientes durante el tiempo. Este plan de negocios permitirá elevar la cantidad de proyectos anuales y consolidar el área como un referente en materias de trazabilidad en la industria minera, pasando de 3 a 5 proyectos en el primer año y llegando a un total de 12 proyectos anuales al cabo del quinto año, esto debido a un incremento de la fuerza de venta y a la focalización de los esfuerzos en las principales empresas mineras del país y sus distintas áreas de desarrollo. El desarrollo del proyecto le permitirá al área de la empresa una rentabilidad de un 67%, con un VAN de USD$ 435.783 y una inversión inicial de USD $173.951 en un horizonte de cinco años, con un break even operacional de 6 proyectos por año y teniendo una recuperación de la inversión al segundo año de actividad. Dado lo anterior, se concluye que el proyecto es rentable y sumamente atractivo de realizar Finalmente, la variable precio es variable más sensible. El proyecto puede asumir hasta un19% de disminución del precio y sigue siendo rentable, sobre ese valor deja de ser atractivo y su rentabilidad es menor a la exigida. Para obtener los resultados requeridos, es necesario establecer claramente los clientes objetivos que se encuentran principalmente en la región de Tarapacá y Antofagasta, seguido por las regiones de Valparaíso y Metropolitana. Es determinante potenciar el factor diferenciador de 3M en este tipo de soluciones tecnológicas. La gran fuerza de venta a través del personal de terreno de la empresa, la capacidad de realizar desarrollos tecnológicos a medida de cada requerimiento, a través de su centro de investigación y las alianzas estratégicas que posee 3M, son los factores críticos para el desarrollo de Track & Trace en 3M Chile. Para 3M, el uso de tecnología RFID en la minería es una oportunidad en todo sentido, ya que permite desarrollar productos y servicios relevantes para sus clientes y posicionarse como una empresa altamente innovadora y seguir con la estrategia de crecimiento del portafolio de productos RFID, productos en los cuales creen que existe un potencial enorme en minería por los cientos de soluciones de seguridad que ofrecen. Este desarrollo está absolutamente vinculado con la estrategia de desarrollo de 3M Chile, atendiendo uno de los mercados prioritarios, como lo es la minería, con soluciones que son rápidamente replicables en otros mercados que tengan necesidades y requerimientos similares.

En la historia de la humanidad las comunicaciones siempre han sido de vital importancia, pero es en estos últimos años que la necesidad de la hiperconectividad se ha vuelo una realidad. Diversos dispositivos, ya sean electrónicos o no, cuentan con elementos que les permiten conectarse a internet y ser monitoreados. Es a partir de estos conceptos que nace el paradigma de Internet de las Cosas (Internet of Things, IoT). Esta intrincada red de comunicaciones plantea varios desafíos en términos de conectividad y alimentación, y más aún, cuando se espera que el número de estos dispositivos llegue a los casi 100 mil millones en un futuro muy cercano. Considerando este enorme y acelerado incremento del número de dispositivos de IoT se hace necesaria la implementación de técnicas eficientes para proveerlos de energía para su funcionamiento. Una manera alternativa al uso de las clásicas baterías, tan contaminantes para el medio ambiente, es por medio de la cosecha de energía a través de señales de radio frecuencia (RF). En este sentido, y tratándose de señales RF, pueden aprovecharse las mismas tanto para la transferencia de energía como para la de información. Para poder realizar simultáneamente esta transferencia de energía e información es necesario aplicar ciertas técnicas que permitan separar estos dos tipos de señales, tanto en la transmisión como en la recepción. En la práctica, esta transferencia de energía no es un asunto trivial, debido a las limitaciones que existen en la transmisión y recepción de este tipo de señales, como así también a las grandes pérdidas que provocan los canales inalámbricos. Es por esto que es necesario proveer técnicas que mejoren la eficiencia desde el punto de vista tanto del transmisor como del cosechador de energía, localizado en el receptor. Por otro lado, desde el punto de vista de las pérdidas ocasionadas por el canal, pueden aprovecharse técnicas nuevas que mitiguen esta problemática, extendiendo el rango de trabajo de los sistemas. Como requisito adicional en el camino hacia las tecnologías de Sexta Generación (6G), la provisión de seguridad es una preocupación importante en el contexto de las futuras redes inalámbricas, y aquellas que operan bajo el paradigma de la cosecha de energía no son una excepción. La inherente naturaleza de las comunicaciones inalámbricas de esparcir la señal en todas direcciones (broadcast) las hace vulnerables a amenazas de agentes externos capaces de robar información. Pero, en el contexto de IoT donde los nodos de bajo costo/complejidad, con limitaciones estrictas de energía y recursos, son los componentes principales, las técnicas tradicionales para la transmisión segura de información no son compatibles. Por esto, es necesario proveer técnicas que no necesiten de un costo computacional tan elevado y puedan ser aprovechadas por cualquier dispositivo. / In the history of mankind, communications have always been of vital importance, but it is in recent years that the need for hyperconnectivity has become a reality. Various devices, whether electronic or not, have elements that allow them to connect to the Internet and be monitored. It is from these concepts that the Internet of Things (IoT) paradigm is born. This intricate communications network poses several challenges in terms of connectivity and power, and even more so, when the number of these devices is expected to reach almost 100 billion in the very near future. Considering this huge and accelerated increase in the number of IoT devices, it becomes necessary to implement efficient techniques to provide them with power for their operation. An alternative to the use of classic batteries, so polluting for the environment, is by means of energy harvesting through radio frequency (RF) signals. In this sense, RF signals can be used for both energy and information transfer. In order to carry out this energy and information transfer simultaneously, it is necessary to apply certain techniques that allow separating these two types of signals, both in transmission and reception. In practice, this energy transfer is not a trivial matter, due to the limitations that exist in the transmission and reception of this type of signals, as well as the high losses caused by wireless channels. This is why it is necessary to provide techniques that improve efficiency from the point of view of both the transmitter and the energy harvester, located at the receiver. On the other hand, from the point of view of the losses caused by the channel, new techniques can be used to mitigate this problem, extending the working range of the systems. As an additional requirement on the road to Sixth Generation (6G) technologies, the provision of security is a major concern in the context of future wireless networks, and those operating under the energy harvesting paradigm are no exception. The inherent nature of wireless communications to spread the signal in all directions (broadcast) makes them vulnerable to threats from external agents capable of stealing information. But, in the context of IoT where low-cost/complexity nodes, with strict energy and resource constraints, are the main components, traditional techniques for secure information transmission are not compatible. Therefore, it is necessary to provide techniques that do not require such a high computational cost and can be exploited by any device.

El presente trabajo de tesis muestra el diseño y construcción de un preamplificador para la frecuencia de 50MHz, la cual es la frecuencia de trabajo del radar en el Radio observatorio de Jicamarca.

El presente trabajo de tesis tiene por objetivo diseñar y simular un repetidor de telefonía celular para área rural, el cual trabajará en la banda de 850 MHz y tendrá una ganancia mínima de 45 dB. Inicialmente se hace una breve reseña acerca de las tecnologías celulares en el mundo, luego se presentan las características de la banda de frecuencias en el Perú, posteriormente se indican los problemas de cobertura que podrían existir y se presenta a los repetidores celulares como una posible solución. El diseño de sistemas en alta frecuencia, como es el caso, involucra algunos conceptos adicionales tales como: parámetros-S, figura de ruido, intermodulación, etc. Por ello una parte de este trabajo es abordar esos conceptos. El diseño y la implementación del sistema se realizan usando el software ADS de Agilent. Primero se miden los parámetros-S de todos los dispositivos a utilizar, luego esta información se carga en el software y se realizan las correcciones necesarias. Por último se construye el repetidor y se realizan las pruebas necesarias.

El presente trabajo de tesis muestra el diseño y la construcción de un subsistema de recepción VHF (50MHz), el cual consta de cuatro receptores superheterodinos, del tipo homodino, y un oscilador local. Este subsistema va a ser utilizado en el radar JULIA (Jicamarca Unmanned Long-term studies of the Ionosphere and Atmosphere) del Radio Observatorio de Jicamarca ROJ para la adquisición de información de la atmósfera. El Radio Observatorio de Jicamarca fue inicialmente creado para adquirir datos de alturas ionosféricas, pero investigaciones de Woodman y Guillen demostraron que también servía para obtener información de alturas MST (Mesosphere, Stratosphere, and Troposphere); a esta nueva técnica de radar se le conoce como MST. Sin embargo, el uso del radar MST estaba limitado a las campañas de los días geofísicos (1000 horas promedio), debido al alto consumo de potencia eléctrica de sus transmisores grandes; además, para este tipo de experimentos no se requerían de los transmisores de alta potencia, ya que los fenómenos que ocurren a estas alturas generan fuertes retornos de señal. La consideración de los comentarios anteriores sugirió que un sistema de transmisores de baja potencia en el ROJ resultaría ser de gran utilidad. Como complemento a tales transmisores y al arreglo de antenas del observatorio, se podía considerar la adición de un grupo alternativo de receptores y de un sistema de análisis relativamente simple e independiente. De esta manera, no se requeriría de grandes transmisores, computadoras ni otros equipos de uso habitual de la estación. Además, este “mini-sistema” podría operar con la energía entregada por un generador diesel de medianas dimensiones. Para garantizar la calidad de los datos adquiridos, se tuvieron que cumplir ciertos requisitos en el subsistema de recepción, entre los cuales podemos mencionar: baja “figura del ruido (3 dB)”, alta selectividad, alta ganancia (mayor a 70 dB), y control de ancho de banda y atenuación. Los criterios de diseño de receptores VHF que se muestran a lo largo de este trabajo no sólo van a permitir el entendimiento del funcionamiento de los subsistemas de recepción en 50 MHz, sino también, en el diseño a mayor frecuencia.