Agrupación de antenas microstrip para un receptor SAR biestático

El objetivo de este proyecto es el diseño de las antenas para el receptor de un radar de apertura sintética biestáticos (SAR). Estas antenas tendrán que maximizar la ganancia con la restricción de maximizar también el campo de visión del radar. Esto quiere decir, que la antena tendrá que tener un ancho de banda relativamente grande en uno de sus planos principales y relativamente estrecho en el otro plano. Con el propósito de diseñar una agrupación de antenas para un receptor SAR biestático, en este documento se analiza la tecnología microstrip orientada a las antenas y la teoría de las agrupaciones de antenas, se diseñan antenas de doble polarización, se estudian agrupaciones de antenas microstrip que cumplan con las especificaciones, se presentan redes de alimentaciones para dichas agrupaciones y se fabrica y mide una agrupación de antenas con doble polarización.

Dichelacera (Dichelacera) corumbaensis n. sp. (Diptera: Tabnidae) from the state of Mato Grosso do Sul, Brazil

Dichelacera (Dichelacera) corumbaensis n. sp. is described from two female specimens collected in the urban area of Corumbá city, state of Mato Grosso do Sul. This is one of the six species of Dichelacera occuring in the state and the twenty-eighth species of the subgenus known from Brazil. The head in lateral view, frons, antenna, palpi and wings are illustrated. A differential diagnosis is given related to D. rubricosa, D. unifasciata, D. albifasciata and d. fuscipes.

Estudi de la configuració magnètica de l'experiment LTP (LISA Technology Package)

La Teoria de la Relativitat General preveu que quan un objecte massiu és sotmès a una certa acceleració en certes condicions ha d’emetre ones gravitacionals. Es tracta d’un tipus d’on altament energètica però que interacciona amb la matèria de manera molt feble i el seu punt d’emissió és força llunyà. Per la qual cosa la seva detecció és una tasca extraordinàriament complicada. Conseqüentment, la detecció d’aquestes ones es creu molt més factible utilitzant instruments situats a l’espai. Amb aquest objectiu, neis la missió LISA (Laser Interferometer Space Antenna). Es tracta aquesta d’una missió conjunta entre la NASA i l’ESA amb llançament previst per 2020-2025. Per reduir els riscs que comporta una primera utilització de tecnologia no testejada, unit a l’alt cost econòmic de la missió LISA. Aquesta missió contindrà instruments molt avançats: el LTP (LISA Technoplogy Package), desenvolupat per la Unió Europea, que provarà la tecnologia de LISA i el Drag Free flying system, que s’encarregarà de provar una sèrie de propulsors (thrusters) utilitzats per al control d’actitud i posició de satèl•lit amb precisió de nanòmetres. Particularment, el LTP, està composat per dues masses de prova separades per 35 centímetres, i d’un interferòmetre làser que mesura la variació de la distància relativa entre elles. D’aquesta manera, el LTP mesurarà les prestacions dels equips i les possibles interferències que afecten a la mesura. Entre les fonts de soroll es troben, entre d’altres, el vent i pressió de radiació solar, les càrregues electrostàtiques, el gradient tèrmic, les fluctuacions de voltatge o les forces internes. Una de les possibles causes de soroll és aquella que serà l’objecte d’estudi en aquest projecte de tesi doctoral: la presència dintre del LTP de camps magnètics, que exerceixen una força sobre les masses de prova, la seva estimació i el seu control, prenent en compte les caracterírstiques magnètiques de l’experiment i la dinàmica del satèl•lit.

Modelado de una cámara de onda milimétrica

En aquest projecte s'ha dissenyat i simulat una càmera d'ones mil·limètriques mitjançant "Spinning Reflectors" amb l'objectiu d'estudiar la qualitat de les imatges obtingudes, així com determinar la configuració de reflectors acceptable per a la nostra càmera. Per al seu disseny, s'ha realitzat el model d'una antena Cassegrain amb botzina alimentadora a FEKO i s'han simulat els diagrames de radiació corresponents als diferents angles de rotació d'ambdós reflectors al voltant de l'eix en el qual estan situats. Finalment, a partir del principi de funcionament de la nostra càmera, s'ha exposat la seva implementació física i s'ha representat en Matlab la seva PSF (Point Spread Function) i la imatge d'un objecte arbitrari d'acord amb les tècniques de formació d'imatges.

Implementación de resonadores serie en derivación mediante stubs en derivación de salto de impedancia: análisis y limitaciones

En aquest projecte s'analitzen les limitacions de la implementació de ressonadors sèrie en derivació en tecnologia microstrip mitjançant un stub en derivació de salt d'impedància (SISS). L'esmentada estructura està composada per una línea d'alta impedància carregada amb una línea de baixa impedància acabada en circuit obert. El seu comportament en freqüència és equivalent al d'un ressonador sèrie en derivació sempre i quan les longituds de les seves línies siguin elèctricament petites. Sota aquestes condicions, bàsicament, la línia d'alta impedància sintetitza una inductància, mentre que la línia de baixa impedància una capacitat. La limitació en els valors mínim i màxim de la impedància característica que es poden implementar implica una limitació sobre la inductància i la capacitat que es poden sintetitzar mitjançant el SISS.

Characterization of larval moulting cycles in Maja brachydactyla (Brachyura, Majidae) reared in the laboratory

The moulting cycles of all larval instars (zoea I, zoea II, and megalopa) of the spider crab Maja brachydactyla Balss 1922 were studied in laboratory rearing experiments. Morphological changes in the epidermis and cuticle were photographically documented in daily intervals and assigned to successive stages of the moulting cycle (based on Drach's classification system). Our moult-stage characterizations are based on microscopical examination of integumental modifications mainly in the telson, using epidermal condensation, the degree of epidermal retraction (apolysis), and morphogenesis (mainly setagenesis) as criteria. In the zoea II and megalopa, the formation of new setae was also observed in larval appendages including the antenna, maxillule, maxilla, second maxilliped, pleopods, and uropods. As principal stages within the zoea I moulting cycle, we describe postmoult (Drach's stages A–B combined), intermoult (C), and premoult (D), the latter with three substages (D0, D1, and D2). In the zoea II and megalopa, D0 and D1 had to be combined, because morphogenesis (the main characteristic of D1) was unclear in the telson and did not occur synchronically in different appendices. The knowledge of the course and time scale of successive moult-cycle events can be used as a tool for the evaluation of the developmental state within individual larval instars, providing a morphological reference system for physiological and biochemical studies related to crab aquaculture.

External morphology of sensory structures of fourth instar larvae of neotropical species of phlebotomine sand flies (Diptera: Psychodidae) under scanning electron microscopy

In the present study, some morphological structures of antennae, maxillary palps and caudal setae of fourth instar larvae of laboratory-reared phlebotomine sand flies (Lutzomyia longipalpis, L. migonei, L. evandroi, L. lenti, L. sericea, L. whitmani and L. intermedia) of the State of Ceará, Brazil, were examined under scanning electron microscopy. The antennal structures exhibited considerable variation in the morphology and position. A prominent digitiform distal segment has been observed only on the antenna of species of the subgenus Nyssomyia. The taxonomic relevance of this and other antennal structure is discussed. The papiliform structures found in the maxillae and the porous structures of the caudal setae of all species examined may have chemosensory function. Further studies with transmission electron microscopy are needed to better understand the physiological function of these external structures.

Estudio de parámetros circuitales de resonadores

El objetivo de este proyecto consiste en el estudio de los parámetros circuitales (condensadores, bobinas…) de un resonador, realizado con estructuras microstrip, donde permita obtener unos resultados de esos parámetros circuitales cambiando los valores físicos del diseño, tales como la longitud y la anchura del resonador a partir de las medidas de los parámetros S. Para llevar a cabo dicho trabajo, se desarrolla en primer lugar toda la teoría necesaria de resonadores. Empezando por el funcionamiento y la estructura del resonador diseñado, y mostrando especial interés en el modelado de dicho resonador. Seguidamente, se estudia y analiza su comportamiento a través de las simulaciones de los parámetros S. Una vez se ha estudiado y analizado su comportamiento, se procede con las modificaciones de los parámetros físicos y se analiza a través de las simulaciones de los parámetros S cómo afectan estas modificaciones en los parámetros circuitales. Donde se utilizan una serie de herramientas que agilizan la extracción de los valores de los parámetros circuitales del resonador.

Changes associated with laboratory rearing in antennal sensilla patterns of Triatoma infestans, Rhodnius prolixus, and Rhodnius pallescens (Hemiptera, Reduviidae, Triatominae)

We examined changes in the array of antennal sensilla of three species of Triatominae (Triatoma infestans, Rhodnius prolixus, and R. pallescens) following their establishment for different periods in laboratory culture. In each case, the laboratory colonies were compared with conspecific samples taken directly from the field, by quantitative analysis of the sensilla arrays on the three distal segments of the antenna in terms of the densities of three types of chemoreceptors (basiconics and thick and thin walled trichoids) and one type of mechanoreceptor (bristles). Sensilla densities were compared by ANOVA or non-parametric tests, and by multivariate discriminant analysis. Strains of the same species reared in different laboratories showed significant differences in their sensilla arrays, especially when compared to field-collected material from the same geographic origin. A Bolivian strain of T. infestans reared in the laboratory for 15 years and fed at monthly intervals, showed greatest differences from its conspecific wild forms, especially in terms of reductions in the number of chemoreceptors. By contrast, an Argentine strain of T. infestans reared for 25 years in the laboratory and fed weekly, showed a relative increase in the density of mechanoreceptors. A Colombian strain of R. prolixus reared for 20 years and fed weekly or fortnightly, showed only modest differences in the sensilla array when compared to its wild populations from the same area. However, a Colombian strain of R. pallescens reared for 12 years and fed fortnightly, did show highly significant reductions in one form of chemoreceptor compared to its conspecific wild populations. For all populations, multivariate analysis clearly discriminated between laboratory and field collected specimens, suggesting that artificial rearing can lead to modifications in the sensory array. This not only supports the idea of morphological plasticity in these species, but also suggests caution in the use of long-established laboratory material for experimental studies designed to extrapolate the natural behaviour and physiology of these species.

Morphological study of the eggs and nymphs of Triatoma dimidiata (Latreille, 1811) observed by light and scanning electron microscopy (Hemiptera: Reduviidae: Triatominae)

Eggs and nymphs of Triatoma dimidiata were described using both light and scanning electron microscopy. The egg body and operculum have an exochorion formed by irregular juxtaposed polygonal cells; these cells are without sculpture and the majority of them are hexagonal in shape. The five instars of T. dimidiatacan be distinguished from each other by characteristics of the pre, meso and metanotum. The number of setiferous tubercles increases progressively among instars. The sulcus stridulatorium of 1st instar nymphs is amorphous, showing median parallel grooves; from the 2nd instar on the sulcus is, progressively, elongate, deep and posteriorly pointed with stretched parallel grooves. All instars have a trichobothrium on the apical 1/3 of segment II of the antenna. The opening of the Brindley's gland is on the mesopleura. Fifth instar nymphs have an apical ctenidium on the ventral surface of the fore tibia. Dorsal glabrous patches are found on the lateral 1/3 of abdomen. Bright oval patches are found on the ventral median line of the abdomen, from segment IV-VI; 1st instar nymphs lack these patches. Abdominal dorsal plates are present from the 1st-5th instars; the 1st instar also contains a rectangular plate in segment IX. From the 2nd instar on, variably-shaped plates are present on segments VII to IX. Morphometric data were also obtained and proved to be useful for distinguishing T. dimidiata instars.

Description of the cave organ in three species of the genus Belminus (Hemiptera: Reduviidae: Triatominae) by optical and scanning electron microscopy

The cave organ is a sensory receptor in the antenna pedicel of some Reduviidae. This paper describes this organ for the first time in three species of the genus Belminus, Belminus corredori, Belminus ferroae and Belminus herreri, by optical and scanning electron microscopy. The structures presented a general pattern similar to one reported for other species of Triatominae.

Simulium (Chirostilbia) brunnescens (Diptera: Simuliidae) - new species from the Brazilian cerrado, Manso Dam, state of Mato Grosso, Brazil

A new species of Simuliidae, Simulium (Chirostilbia) brunnescens, was discovered at Chapada dos Guimarães, state of Mato Grosso, Brazil, and nearby municipalities (Paranatinga, Rosário do Oeste and Nobres). This species is described here based on the adults, pupae and larvae. This species is closely related to Simulium (C.) subpallidum Lutz, but could be differentiated in all stages: females, leg colour pattern and frontal dilatation size; males, gonostyle shape; pupae, number of gill filaments; larvae, body size and colour, postgenal cleft, ratio between antenna and stalk of labral fan.

Digital beamforming and moving target indication for future spaceborne synthetic aperture radar

During the last decade the interest on space-borne Synthetic Aperture Radars (SAR) for remote sensing applications has grown as testified by the number of recent and forthcoming missions as TerraSAR-X, RADARSAT-2, COSMO-kyMed, TanDEM-X and the Spanish SEOSAR/PAZ. In this sense, this thesis proposes to study and analyze the performance of the state-of-the-Art space-borne SAR systems, with modes able to provide Moving Target Indication capabilities (MTI), i.e. moving object detection and estimation. The research will focus on the MTI processing techniques as well as the architecture and/ or configuration of the SAR instrument, setting the limitations of the current systems with MTI capabilities, and proposing efficient solutions for the future missions. Two European projects, to which the Universitat Politècnica de Catalunya provides support, are an excellent framework for the research activities suggested in this thesis. NEWA project proposes a potential European space-borne radar system with MTI capabilities in order to fulfill the upcoming European security policies. This thesis will critically review the state-of-the-Art MTI processing techniques as well as the readiness and maturity level of the developed capabilities. For each one of the techniques a performance analysis will be carried out based on the available technologies, deriving a roadmap and identifying the different technological gaps. In line with this study a simulator tool will be developed in order to validate and evaluate different MTI techniques in the basis of a flexible space-borne radar configuration. The calibration of a SAR system is mandatory for the accurate formation of the SAR images and turns to be critical in the advanced operation modes as MTI. In this sense, the SEOSAR/PAZ project proposes the study and estimation of the radiometric budget. This thesis will also focus on an exhaustive analysis of the radiometric budget considering the current calibration concepts and their possible limitations. In the framework of this project a key point will be the study of the Dual Receive Antenna (DRA) mode, which provides MTI capabilities to the mission. An additional aspect under study is the applicability of the Digital Beamforming on multichannel and/or multistatic radar platforms, which conform potential solutions for the NEWA project with the aim to fully exploit its capability jointly with MTI techniques.

Description of Muscotabanus gen. nov. and Muscotabanus rafaeli sp. nov. (Diptera: Tabanidae: Diachlorini) from Amazon Basin, Brazil

A new genus of Tabanidae mimetic of flies is described: Muscotabanus new genus, Muscotabanus rafaeli new species, based on 12 females collected in the state of Amazonas, Brazil. It is presented a discussion for separating the new genus from Diachlorini species which resemblance with sarcophagids flies. It is characterised by striped thorax, banded abdomen, long slender palpus subequal antenna length, labella predominantly membranous, except for a narrow sclerotised plate, basicosta bare, wing hyaline and stigma brown.

Desenvolupament d'algorismes biològicament inspirats basats en Support Vector Machines

L'objectiu d'aquest projecte ha estat el desenvolupament d'algorismes biològicament inspirats per a l'olfacció artificial. Per a assolir-lo ens hem basat en el paradigma de les màquines amb suport vectorial. Hem construit algoritmes que imitaven els processos computacionals dels diferents sistemes que formen el sistema olfactiu dels insectes, especialment de la llagosta Schistocerca gregaria. Ens hem centrat en el lòbuls de les antenes, i en el cos fungiforme. El primer està considerat un dispositiu de codificació de les olors, que a partir de la resposta temporal dels receptors olfactius a les antenes genera un patró d'activació espaial i temporal. Quant al cos fungiforme es considera que la seva funció és la d'una memòria per als olors, així com un centre per a la integració multi-sensorial. El primer pas ha estat la construcció de models detallats dels dos sistemes. A continuació, hem utilitzat aquests models per a processar diferents tipus de senyals amb l'objectiu de abstraure els principis computacionals subjacents. Finalment, hem avaluat les capacitats d'aquests models abstractes, i els hem utilitzat per al processat de dades provinents de sensors de gasos. Els resultats mostren que el models abstractes tenen millor comportament front el soroll i més capacitat d'emmagatzematge de records que altres models més clàssics, com ara les memòries associatives de Hopfield o fins i tot en determinades circumstàncies que les mateixes Support Vector Machines.