Dispositius nanoelectrònics a freqüències de THz : estudi de la propagació electromagnètica en les connexions

Per a altes freqüències, les connexions poden tenir un paper rellevant. Atès que la velocitat de propagació dels senyals electromagnètics, c, en el cable no és infinita, el voltatge i el corrent al llarg del cable varien amb el temps. Per tant, amb l’objectiu de reproduir el comportament elèctric de dispositius nanoelectrònics a freqüències de THz, en aquest treball hem estudiat la regió activa del dispositiu nanoelectrònic i les seves connexions, en un sistema global complex. Per a aquest estudi hem utilitzat un nou concepte de dispositiu anomenat Driven Tunneling Device (DTD). Per a les connexions, hem plantejat el problema a partir de tot el conjunt de les equacions de Maxwell, ja que per a les freqüències i longituds de cable considerats, la contribució del camp magnètic és també important. En particular, hem suposat que la propagació que és dóna en el cable és una propagació transversal electromagnètica (TEM). Un cop definit el problema hem desenvolupat un programa en llenguatge FORTRAN que amb l'algoritme de diferències finites soluciona el sistema global. La solució del sistema global s'ha aplicat a una configuració particular de DTD com a multiplicador de freqüència per tal de discutir quins paràmetres de les connexions permet maximitzar la potència real que pot donar el DTD.

Codificación a nivel de paquete para comunicaciones móviles por satélite

Una de les opcions que es contemplen per transmetre continguts multimèdia i proporcionar accés a Internet a grups de usuaris mòbils és fer servir satèl·lits. Les condiciones de propagació del canal mòbil impliquen que d'una manera o altra haurem de garantir la qualitat de servei. Això té fins i tot més importància si tenim en compte que, en el cas d'accés a Internet, no es té la capacitat d'assumir cert percentatge de pèrdua de dades que tenim, per exemple, en la transmissió de so o vídeo (rebaixant la qualitat). Entre les principals alternatives per a aquesta classe d’entorns es troba la inclusió de codificacions a nivell de paquet. El funcionament d'aquesta tècnica es basa en incloure a la transmissió paquets redundants, obtinguts mitjançant un determinat algoritme. El receptor podrà recuperar la informació original que es volia enviar, sempre que hagi rebut una certa quantitat de paquets, similar a la quantitat de paquets originals. A aquest mecanisme se'l coneix com Forward Error Correction (FEC) a nivell de paquet. En aquesta memòria es valoren breument les alternatives existents i s'expliquen algunes de les codificacions per a FEC més importants. A continuació es realitza un estudi compartiu d’algunes d'elles: les variants de LDPC (Low Density Parity Check) conegudes com LDGM (Low Density Generator Matrix), i la codificació Raptor

Diseño e implementación de un divisor de potencia en banda dual con estructuras metamateriales basadas en CSRRs

L'electromagnetisme és una branca de la física que està en continu estudi. Fins a mitjans de la dècada dels 60 es pensava que, per a la propagació de les ones electromagnètiques fos possible, els medis propagatius havien de presentar una permitivitat dielèctrica i una permeabilitat magnètica simultàniament positives. No obstant, Victor G. Veselago va revolucionar la teoria electromagnètica amb la idea dels medis amb ε i μ negatives i va donar amb això origen als medis metamaterials. En el present treball s'estudiaran els principis físics en els que es fonamenten els metamaterials. Es veuran algunes de les seves característiques que els converteixen en medis exòtics i com aquestes poden ser utilitzades en el desenvolupament de dispositius amb prestacions difícils d'obtenir amb les tecnologies convencionals. A continuació s'aplicaran els conceptes tractats en el disseny d'un inversor d'impedàncies implementat mitjançant ressonadors en anells oberts complementaris. Aquest dispositiu, que presentarà un funcionament en banda dual, serà utilitzat en el posterior disseny d'un divisor de potencia. Finalment es realitzarà la implementació física del divisor de potencia dissenyat i es verificarà el seu correcte funcionament amb les mesures pertinents.

Gestió forestal de masses d'arboç (Arbutus unedo) en regeneració després de foc al terme municipal d'Esparreguera

Els incendis forestals són una pertorbació amb un paper decisiu en l’estructura i dinàmica dels ecosistemes mediterranis. La majoria de les seves espècies vegetals presenten mecanismes de resposta al foc, com la germinació de llavors i la rebrotada d’individus cremats. Les masses forestals regenerades a partir de rebrots assoleixen densitats massa altes i una baixa producció, i, per tant, és fonamental dur a terme una gestió mitjançant tractaments silvícoles. El principal objectiu d’aquest projecte és quantificar l’efecte de la selecció de rebrots i la selecció de rebrots més la desbrossada sobre el creixement de l’Arbutus unedo. S’han estudiat 12 parcel—les en regeneració després dels incendis de 1985, 1986 i 1994 al terme municipal d’Esparreguera. Els resultats mostren que els dos tractaments afavoreixen de la mateixa manera el creixement dels peus d’Arbutus unedo, a causa de la disminució de la competència intraespecífica i interespecífica. La desbrossada (a nivell de parcel—la, no d’individu), no obstant, provoca un increment probablement perjudicial de l’alçada dels rebrots, per la major disponibilitat de llum. Per tal de proposar un model de gestió forestal, s’ha realitzat una anàlisi multicriterial dels diferents escenaris, on s’han considerat altres criteris, com són el model de combustible, la possibilitat de pastura i el cost econòmic. L’alternativa preferida en els boscos d’Arbutus unedo és la selecció de rebrots i la desbrossada.

Caraterización y uso de pantallas de cristal líquido para diferentes aplicaciones

Proyecto de investigación realizado a partir de una estancia en el Departamento de Física de la Universidad Autònoma de Barcelona entre octubre de 2007 y febrero del 2008. La investigación realizada se ha centrado en la caracterización y uso en diferentes aplicaciones de pantallas de cristal líquido por reflexión. Las fluctuaciones temporales de la modulación de estos dispositivos origina una despolarización parcial de la luz transmitida. Por ello para su caracterización se ha utilizado el formalismo de Mueller-Stokes. Se ha desarrollado un montaje experimental para la caracterización y se ha propuesto un modelo para predecir tanto su modulación en maplictud come en fase y polarización. También se ha estudiado la variación del comportamiento en función de la longitud de onda utilizada y del ángulo de incidencia. La respuesta de los sistemas ópticos en cuanto a su profundidad de enfoque y su resolución puede ser modificada mediante filtros de transmisión no uniforme. Hemos estudiado la capacidad de las pantallas de cristal líquido para implementar este tipo de filtros. Se han estudiado los efectos de diferentes tipos de filtros tanto teóricamente como experimentalmente. Se han diseñado sistemas ópticos telescópicos utilizando dos pantallas de cristal líquido. En estos sistemas se puede variar el aumento en tiempo real. Debido a la versatilidad que ofrecen las pantallas de cristal líquido se pueden implementar lentes cilíndricas con lo que se pueden variar los aumentos en cada una de las direcciones, formando así un procesador anamórfico programable. Por último se ha propuesto un procesador óptico de polarización. Las pantallas de cristal líquido cambian el estado de polarización de la luz incidente, lo que da lugar a la posibilidad de modular espacialmente el estado de polarización. Se han estudiado teóricamente y experimentalmente la propagación de estos haces.

Diseño e implementación de un receptor multifrecuencia basado en muestreo paso banda aplicado al sistema Galileo

Este trabajo tiene como objetivo diseñar e implementar un receptor multifrecuencia requerido para aplicaciones Galileo centradas a realizar correcciones de errores y estudios de la ionosfera. Estas características obligan a buscar alternativas respecto los receptores superheterodinos convencionales dado que para éstos los retardos de propagación entre las diferentes bandas de interés son inaceptables. Por ello, se presenta un receptor basado en la técnica de muestreo paso banda, que permite trasladar el espectro mediante el conversor ADC a través de un aliasing intencionado, eliminando así los retardos de propagación entre bandas de interés, dado que todas se albergan en un mismo canal. En este trabajo nos hemos centrado únicamente en las etapas críticas del receptor presentado, siendo éstas la etapa de filtrado y conversión digital. La etapa de filtrado requerirá filtros muy selectivos, ya que el ruido existente fuera de banda se solapará a nuestra banda de interés, degradando la SNR del sistema a medida que tenga más potencia. Esta etapa se ha realizado mediante una estructura duplexora conjuntamente con dos filtros de líneas acopladas. La etapa de conversión se ha realizado fabricando el layout de un conversor comercial, del cual se ha validado el correcto funcionamiento para la aplicación requerida.

Experimentació amb un receptor software GPS-Galileo d'alta sensibilitat per a entorns interiors

Este proyecto se centra en el análisis de señales GPS, utilizando un receptor software desarrollado con Matlab en un proyecto de investigación para la Agencia Espacial Europea (ESA), llevado a cabo por parte del departamento de Telecomunicaciones e Ingeniería de Sistemas de la ETSE. Este software utiliza técnicas de procesado de señal de alta sensibilidad (HS-GNSS) que permite al usuario determinar su posición en entornos de difícil propagación como puede ser el caso de los escenarios interiores. Los datos experimentales se analizan en función del nivel de multipath que afecta a la señal de cada uno de los satélites, y la degradación que los escenarios interiores provocan en las señales, a causa del mobiliario, paredes, personas, etc. Para analizar los datos experimentales, se ha utilizado una métrica presentada en el congreso internacional EuCAP 2009, con la que es posible caracterizar las señales en función del nivel de multipath.

Anàlisi ambiental de les platges de Sitges: evolució de la qualitat del litoral i estudi d'impactes

L’explosió del sector turístic experimentat en les costes catalanes des de principis dels anys 60 ha provocat un important impacte sobre el medi litoral català i el seu principal atractiu turístic, les platges. Sitges és un municipi annex a una important zona urbana (Barcelona), i s'ofereix com a indret de segona residència i ciutat de vacances, sobretot a l’estiu, incrementant fortament la pressió sobre el medi. L'objectiu principal d'aquest projecte ha estat estudiar les pertorbacions sobre alguns aspectes del sistema litoral Sitgetà: el perfil litoral i la dinàmica sedimentària, la qualitat microbiològica de les aigües i la sorra, els cabals d'aigües residuals tractades i els residus de les platges. A partir dels registres de neteja en platges, proposem el rebuig i envasos en sorra (concentració de residus, kg/m2) com a nou indicador de presència d’usuaris a les platges (usuaris/m2). La diagnosi realitzada indica que l'estat físic de les platges de Sitges respon a les actuacions en matèria d'obres marítimes en interacció amb les dinàmiques sedimentaries. Pel que fa als anàlisis microbiològics de l'aigua i la sorra trobem una situació regulada a excepció de pics provocats per pluges puntuals. Malauradament hem vist com es podrien potenciar el valors ambientals de totes les parts treballades si es fomentessin figures de protecció del medi, la regeneració d’espècies vegetals tan fora com dins de l'aigua i es garantís una gestió de l’aigua 100% eficient i sense causar intromissions en el desenvolupament dels ecosistemes.

Anàlisi i disseny d'un reflector per banda W

Les ones passives mil·limètriques (30 a 300GHz) tenen la peculiaritat de propagar-se en medis com la boira o la roba, a diferència del rang visible o l’infraroig. D’aquesta peculiaritat, surt l’interès de reproduir imatges per diverses aplicacions (seguretat, vigilància, etc...). És per aquest motiu que es treballa en el disseny d’un reflector per aquest tipus d’aplicació, treballant a una de les finestres de propagació d’aquest rang, la de la banda W. Es dissenyen i analitzen tres tipus de reflector: parabòlic simètric, offset i Cassegrain. D’aquests, s’estudien les seves figures de mèrit i directivitats buscant que aquestes siguin el més elevades possibles per obtenir una bona resolució, així com l’escaneig de l’escena de la qual es vol obtenir una imatge, veient aquí els efectes de les aberracions més comunes.

Efecto de la microestructura en el comportamiento mecánico de aceros de herramienta para trabajo en frío

El estudio desarrollado en la tesis doctoral profundiza en las relaciones existentes entre la microestructura y el comportamiento a rotura y fatiga de tres tipos de Aceros de Herramienta para trabajo en Frío, dos obtenidos por colada y un tercero mediante pulvimetalúrgia. En primer lugar se evaluaron los aspectos microestructurales relacionados con las dos vias de procesamiento empleadas, además del efecto del cambio en la composición química. Asimismo se documentó la influencia del trabajado en caliente sobre la isotropía microestructural. Considerando las caracteristicas microestructurales se evaluó el comportamiento a rotura en tres orientaciones referidas al sentido de la deformación en caliente. Para ello , se empleó la Mecánica de la Fractura Elástica Lineal como marco analítico. Los resultados fueron tratados siguiendo la estadística de Weibull. Para el caso de los aceros colados se implementa un analisis de curva-R para explicar el crecimiento subcrítico de grietas observado experimentalmente. El estudio del comportamiento a fatiga incluyó la determinación del limite a fatiga para todas la orientaciones microestructurales escogidas y el estudio de la cinetica de propagación de fisuras físicamente pequeñas para la orientación con mejor respuesta mecánica.

Incendis històrics a l'alta muntanya pirinenca : anàlisi dels carbons sedimentaris a la torbera de Montarenyo (Lladorre, Pallars Sobirà)

Les zones europees d’alta muntanya, concretament les mediterrànies, han estat utilitzades des de temps remots per l’ésser humà, a través de l’aprofitament de boscos i prats mitjançant activitats com l’agricultura, la ramaderia, la silvicultura i la metal·lúrgia. Però, des de fa temps, amb l’abandonament de les àrees rurals, estem davant d’una falta de gestió dels boscos, degut a la pèrdua de les activitats tradicionals. L’objectiu d’aquest treball és el de determinar l’impacte provocat per les societats antigues sobre els boscos, amb la utilització del foc com a eina de gestió, així com l’anàlisi dels processos d’antropització de les zones de muntanya que utilitzaven aquest recurs. En aquest treball l’anàlisi de l’evolució del paisatge es fa mitjançant l’estudi de les comunitats vegetals històriques i la dinàmica d’incendis, a través de dues metodologies basades en testimonis sedimentaris: l’anàlisi de carbons i l’anàlisi del pol·len. El testimoni sedimentari ha estat extret de la torbera ombrotròfica de Montarenyo, situada a la vessant sud dels Pirineus, a la Vall de Cardós, al Pallars Sobirà. Aquestes dues disciplines han permès indagar en la geohistòria ambiental, per tal d’establir les relacions entre l’ambient i la societat. Els resultats mostren que el foc ha estat utilitzat per nombroses activitats, creant unes dinàmiques forestals característiques. El paisatge actual és conseqüència de les pressions que va haver de patir el bosc durant anys, unes pressions que, amb major o menor mesura han gestionat les masses forestals. Cal doncs conèixer quina ha estat la gestió històrica del bosc per entendre’n el seu estat actual i poder escollir la gestió més adequada per conservar-lo.

Arqueología de la producción agrícola. Aplicación de técnicas de análisis estadístico y geocomputacional a un caso de estudio del IV-II milenio ANE en la Cuenca del Río Grande (Perú)

Muchas investigaciones arqueobotánicas, desde un enfoque cualitativo-descriptivo, limitan el propio campo de estudio a los análisis de presencia/ausencia y/o de frecuencia de taxones a partir de su recuento en los conjuntos vegetales. De esa manera, los datos proporcionados resultan ser inconcluyentes y no fiables para la reconstrucción del paleoambiente, la determinación de la dieta alimenticia y de la práctica económica realizada (recolección VS agricultura), y totalmente insuficientes para determinar los cambios históricos ocurridos en los procesos productivos. Por lo que concierne el Perú, desde los primeros estudios con referencia a restos vegetales recuperados en yacimientos arqueológicos, principalmente de la costa, se documenta el importante papel que han desarrollado las especies vegetales en la vida de las comunidades pre-hispánicas. No obstante la excepcional abundancia y óptima preservación de este tipo de material (botánico) en muchos de los yacimientos arqueológicos de esta región, gracias a las extremas condiciones climáticas y ambientales sobre todo de sus áridas zonas costeras, los estudios arqueobotánicos desarrollados hasta el momento son muy escasos y las limitaciones análiticas que presentan en su mayoría reflejan la poca importancia dada a las investigaciones arqueobotánicas. En el presente trabajo desarrollamos y aplicamos una metodología analítica de tipo cuantitativa para el estudio de los macrorestos vegetales procedentes de un yacimiento de la Costa sur del Perú. Con ello pretendemos obtener datos representativos y objetivos de los conjuntos analizados, cuyo procesado lleve a una exhaustiva y correcta interpretación de la información.

Efecte de la recurrència dels incendis sobre la vegetació i el sòl a les zones de matollar del Macizo Central Ourensano

El matollar sec europeu format per Erica australis, Erica arborea, Pterosparum tridentatum, Halimium lasianthum i Calluna vulgaris com a espècies predominants és cremat en les serralades del Massís Central de forma repetida durant el pas dels anys. Això ha sigut, tradicionalment, a causa de la necessitat de mantenir-lo transitable per al bestiar, encara que altres circumstàncies s’han afegit actualment a aquesta necessitat, que incrementen el risc d’incendi d’aquesta comunitat, disparant-se el número d’incendis en els últims 30 anys. Sabent això, vam decidir realitzar un estudi a les zones de matollar que trobem al Massís Central situat a la zona del Concello de Villariño de Conso, a Ourense, per conèixer com es comporten les espècies característiques d’aquest tipus d’ecosistema després dels incendis, mitjançant la realització de mostrejos i perfils del sòl. D’aquesta manera hem volgut veure com es desenvolupen les espècies vegetals de matollar al llarg del temps, després de ser cremats. Gràcies a l’estudi hem pogut veure com el matollar observat te unes característiques que li permet sobreviure als incendis i tindre una capacitat de regeneració elevada després de patir aquesta pertorbació. Això es degut a la capacitat per rebrotar d’aquestes espècies arbustives i a la seva competitivitat. També hem vist com a necessari, donar un valor econòmic a la bona conservació de l’hàbitat, per tal de que la població local abandoni pràctiques de gestió forestal nocives, com el foc.

Electromagnetismo en medios materiales con monopolos magnéticos

Els monopols es defineixen, teòricament, com càrregues que generen camps amb divergència diferent de cero. Malgrat això, les entitats amb comportament mimètic al dels monopols magnètics, segueix sent compatible amb ∇·B=0, han estat detectades experimentalment en gels d’espín (‘spin-ices’). Aquesta aparent contradicció pot generar confusió i, per tant, requereix explicació. D’altra banda, s’estudien propietats duals del materials amb càrregues magnètiques efectives tals com la ‘magnetricity’ en els ‘spinices’ (conductivitat de les càrregues magnètiques davant un camp magnètic extern). Com una conseqüència de la magnetricitat, l’apantallament del camp magnètic en materials amb càrregues magnètiques és analitzat. Estudio la propagació d’ones electromagnètiques transversals en medis materials infinits i en plasmes magnètics diluïts davant la presència de camps elèctrics externs constants. Aquesta propagació és dual a la propagació d’ones en plasmes de càrregues elèctriques davant la presència de camps magnètics externs, constants. Finalment, estudio el frenat elèctric d’un conductor de càrregues magnètiques amb un efecte dual al frenat magnètic en conductors elèctrics.

Soberanía alimentaria y cambios en la dieta en México 1961-2009. Una primera aproximación a partir de los datos sobre consumo aparente de la FAO

El trabajo que se desarrolla a continuación persigue un doble objetivo: por una parte, realizar una primera aproximación a los cambios que se han producido en la dieta de la población de México en los últimos 50 años. Unos cambios que se desarrollan en el contexto de la denominada transición nutricional, y que, como tendremos ocasión de constatar, adoptan en países en desarrollo como México unas características que no se ajustan totalmente al modelo de transición que en su momento determinaron las transformaciones experimentadas por los países de la Europa noroccidental. En segundo lugar, evaluar y analizar el proceso paralelo de progresiva pérdida de la soberanía alimentaria y de globalización de la dieta experimentada por México. Desde los años 1960 la dieta de las poblaciones centroamericanas se ha transformado de forma espectacular. En el marco de la llamada transición nutricional se ha producido un aumento del consumo de energía y nutrientes, a la vez que se ha modificado su procedencia tanto en lo que concierne a los productos como al lugar donde han sido producidos y la forma en que han sido procesados previamente. En concreto, se constata la reducción del consumo y aportación nutritiva de algunos integrantes tradicionales de la dieta, como los frijoles, en beneficio de otros productos vegetales como la patata, y especialmente de productos de origen animal como la carne de pollo, la leche o los huevos. Destacar la creciente importación directa e indirecta de alimentos básicos, como el maíz, componente importante de la dieta humana y de la alimentación de la creciente cabaña ganadera donde se destinan gran parte de las disponibilidades. Finalmente se analiza el impulso que desde la perspectiva de la oferta alimentaria disponible suponen en este proceso las medidas liberalizadoras que siguen a la crisis de la deuda externa de 1982 y la entrada en vigor del NAFTA en 1994.