Diseño de arreglos de antenas para entornos de 5G utilizando técnicas de simplificación en la red de alimentación

Design of antenna arrays for 5G environments using simplification techniques in the feeding network

ELIZVAN JUAREZ PACHECO (2023, [Tesis de doctorado])

En los últimos años, las redes de comunicaciones inalámbricas de quinta generación (5G) han tomado gran relevancia debido al crecimiento del número de usuarios móviles que se conectan a estas redes inalámbricas. Estas redes utilizan arreglos de antenas para generar haces de radiación directivos que pueden escanearse en una o múltiples direcciones en el espacio mediante el control de una red de alimentación. En una red de alimentación convencional cada elemento de antena se alimenta con un dispositivo amplificador y desfasador, lo que resulta en sistemas costosos y complejos de implementar. Por lo tanto, esta tesis de investigación propone nuevas técnicas de diseño que simplifican la red de alimentación al reducir el número de puertos de entrada y dispositivos desfasadores necesarios en el sistema de antenas. Las configuraciones propuestas consideran como requisitos de diseño el nivel de lóbulo lateral (SLL por sus siglas en inglés), rango de escaneo del haz principal y ancho de banda de operación adecuados para sistemas de 5G. Así, se introduce la técnica de bloques CORPS (Estructuras Periódicas de Radiación Coherente, en inglés) como una solución para simplificar la red de alimentación en arreglos lineales y planares. Esta técnica aprovecha la propiedad de interpolación de fase de las redes CORPS de una capa para generar los valores cofasales ideales necesarios para escanear el haz principal. Además, la aplicación de una excitación de amplitud de coseno alzado genera un haz de radiación con bajo SLL. Adicionalmente, se aplica la técnica de bloques CORPS en configuraciones con subarreglos para mejorar la reducción de desfasadores en comparación con la implementación individual de cada tecnología. Los resultados obtenidos mediante simulación electromagnética y mediciones experimentales validan los diferentes diseños propuestos. Todo esto contribuye al estado del arte al presentar diferentes diseños de arreglos de antenas que simplifican la red de alimentación manteniendo buenas características en el patrón de radiación en comparación con diseños tradicionales.

In recent years, fifth-generation wireless networks (5G) have become very relevant due to the exponential growth in the number of mobile users connecting to wireless networks. These networks employ antenna arrays to generate directional radiation beams that can be scanned in one or multiple directions in space by controlling a feeding network. In a conventional feeding network, each antenna element is fed with an amplifier and phase shifter device, which results in expensive and complex systems to implement. Therefore, this thesis proposes novel design techniques that simplify the feeding network by reducing the number of input ports and phase shifter devices required in the antenna system. The proposed configurations take into account requirements such as side lobe level (SLL), scanning range, and bandwidth appropriate for 5G systems. Thus, the CORPS (Coherent Radiation Periodic Structures) blocks technique is introduced as a solution to simplify the feeding network in linear and planar phased arrays. This technique takes advantage of the phase interpolation property of single-layer CORPS to generate the ideal cophasal values necessary for the main beam scanning. Furthermore, the application of a raised-cosine amplitude distribution generates a radiation beam with low SLL. Additionally, the CORPS blocks technique is applied in subarrays configurations to improve the phase shifters reduction compared to the individual implementation of each technology. The results obtained by electromagnetic simulation and experimental measurements validate the different proposed designs. This contributes to the state of the art by different designs of antenna arrays that simplify the feeding network while maintaining good radiation pattern characteristics when compared to traditional designs.

Arreglo de antenas, Red de alimentación, Quinta generación, Arreglo lineal, Arreglo planar Antenna array, Feeding network, Fifth Generation, Linear array, Planar array INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES ANTENAS ANTENAS

Evaluación de la cinética de liberación de compuestos hidrofílicos y lipofílicos a partir de nanopartículas híbridas polímero-lípido

Evaluation of the release kinetics of hydrophilic and lipophilic compounds from polymer-lipid hybrid nanoparticles

Juan Pablo Carmona Almazán (2023, [Tesis de maestría])

En el tratamiento de enfermedades, la administración de dosis múltiples es una estrategia común para mantener la concentración de los fármacos dentro de un margen terapéutico. Sin embargo, la adherencia de los pacientes a este tipo de tratamiento puede ser un desafío, llevando a una administración irregular de dosis. Una alternativa utilizada para abordar este reto son las nanopartículas híbridas polímero/lípido(NPPLs), las cuales, con menos administraciones, tienen el potencial de alcanzar la dosis necesaria en el tratamiento, posibilitando entonces el incremento del apego al tratamiento. En nuestro proyecto, se llevó a cabo la síntesis de nanopartículas de ácido poli láctico-co-glicólico (PLGA) recubiertas de lecitina de soya, por medio de técnicas de nanoprecipitación y autoensamblaje. Además, integramos estas nanopartículas en una matriz polimérica a base de aerogeles de gelatina de manera que estuvieran distribuidas de manera homogénea y concentrada. Nuestro enfoque central radica en entender la cinética de liberación de un compuesto hidrofílico (ácido gálico) y uno lipofílico (quercetina) a partir de este sistema. Logramos sintetizar nanopartículas con un diámetro hidrodinámico de 100 ± 15 nm, 153 ± 33 y149±21 nm, en el caso de las nanopartículas vacías y cargadas con ácido gálico y cargadas con quercetina, respectivamente. La eficiencia de encapsulación del ácido gálico fue del 90 ± 5 % y de la quercetina fue del 70 ± 10 %. Los resultados que obtuvimos muestran que el ácido gálico sigue una cinética del modelo de Korsmeyer-Peppas, con un valor de n = 1.01 y la quercetina una cinética de primer orden. Dado que los compuestos encapsulados tuvieron una liberación más lenta con respecto a los compuestos libres en los aerogeles de gelatina, nuestro trabajo indica que el encapsulamiento en NPPLs de un compuesto bioactivo, independientemente de su naturaleza química, puede ayudar a retrasar su liberación y reducir el número de dosis administradas, en consecuencia, esto pudiera contribuir a incrementar el apego de un paciente al tratamiento.

In the treatment of diseases, the administration of multiple doses is a common strategy to maintain drug concentrations within a therapeutic range. However, patient adherence to this type of treatment can be challenging, resulting in irregular dosing. An alternative approach used to address this challenge involves polymer/lipid hybrid nanoparticles (NPPLs), which have the potential to achieve the necessary drug dose with fewer administrations, thereby increasing treatment adherence. In our project, we synthesized poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) nanoparticles coated with soy lecithin using nanoprecipitation and self-assembly techniques. These nanoparticles were then integrated into a polymer matrix based on gelatin aerogels to ensure homogeneous and concentrated distribution. Our main focus was to understand the release kinetics of a hydrophilic compound (gallic acid) and a lipophilic one (quercetin) from this system. We successfully synthesized nanoparticles with a hydrodynamic diameter of 100 ± 15 nm, 153 ± 33 nm, and 149 ± 21 nm for empty nanoparticles, gallic acid-loaded, and quercetin-loaded nanoparticles, respectively. The encapsulation efficiency was 90 ± 5 % for gallic acid and 70 ± 10 % for quercetin. The results we obtained indicate that gallic acid follows Korsmeyer-Peppas kinetics with a value of n = 1.01, while quercetin exhibits first-order kinetics. Since the encapsulated compounds showed slower release compared to free compounds in gelatin aerogels, our work suggests that encapsulation in NPPLs with a bioactive compound, regardless of its chemical nature, can help delay its release and reduce the number of doses administered. Consequently, this could contribute to improve patient treatment adherence.

nanopartículas híbridas, cinética de liberación, sistemas poliméricos, PLGA/lecitina, compuestos hidrofílicos y lipofílicos hybrid nanoparticles, release kinetics, polymeric systems, PLGA/lecithin, hydrophilic and lipophilic compounds INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA QUÍMICAS ANÁLISIS DE POLÍMEROS ANÁLISIS DE POLÍMEROS

Taxonomic versus ecological prey traits among arthropodophagous bats: implications for surveying trophic partitioning patterns

CINTYA ARACELI SEGURA TRUJILLO SERGIO TICUL ALVAREZ CASTAÑEDA SUSETTE SAMI CASTAÑEDA RICO Jesus Maldonado (2022, [Artículo])

"Species can coexist spatially and temporally by partitioning the niche space and forming complex assemblages made up of different species that share the prey resource. Chiroptera is the second most species-rich mammalian order and about 75% of bat species feed on arthropods, which makes these bats a good model group for studying complex trophic interactions. Next-generation parallel sequencing techniques allow a detailed analysis of arthropod resource partitioning patterns in bats. However, previous studies have not reached a consensus on the concordance between diet composition, habitat use, and segregation of trophic resources in bats. We analyzed diet composition in terms of taxonomy of the insect prey, and the prey characteristics. Feces of 16 bat species were examined in the Mexican Neotropics. We carried out a SIMPER (similarity percentage) test, nonmetric multidimensional scaling, and principal component analyses to identify general segregation patterns of trophic resources in relation to the habitat-use guild of bats and computed Pianka’s niche overlap index between species and Levin’s index to estimate the niche width of each species. Bats from the same locality tend to partition their diet, with a niche overlap ranging between 0.5 and 0.8. The highest values were found between species with different foraging behaviors. We suggest that future bat diet studies should incorporate the ecological and taxonomic information of arthropod prey to better understand the trophic interactions with bats."

"Aproximadamente el 75% de las especies de murciélagos se alimentan de artrópodos, algunas de estas especies pueden coexistir espacial y temporalmente al particionar el espacio del nicho. Los murciélagos forman ensamblajes complejos compuestos por diferentes especies que comparten su recurso trófico. Por tanto, los murciélagos pueden utilizarse como grupo modelo para estudiar interacciones tróficas complejas. Las técnicas de secuenciación masiva paralela del ADN permiten un análisis detallado de sus patrones de partición de recursos tróficos. Sin embargo, los estudios no han llegado a un consenso sobre la concordancia entre la composición de la dieta, el uso del hábitat y la partición de los recursos tróficos en los murciélagos. Analizamos la composición de la dieta en términos de taxonomía de los artrópodos presa y sus características ecológicas. Examinamos las heces de 16 especies de murciélagos a lo largo del Neotrópico Mexicano. Se utilizaron análisis de similitud porcentual (SIMPER), escalamiento multidimensional no métrico y análisis de componentes principales para identificar patrones generales de partición de recursos tróficos en relación con el gremio de uso de hábitat de los murciélagos. Calculamos el índice de superposición de nicho de Pianka entre especies y el índice de Levin para estimar la amplitud del nicho de cada especie. Encontramos que los murciélagos de la misma localidad tienden a diferenciar su dieta, con una superposición de nicho que varía entre 0.5 y 0.8. Los valores más altos se encontraron entre especies con diferentes hábitos de alimentación. Sugerimos que, en el futuro, los estudios de dieta de murciélagos consideren las características ecológicas de sus presas y utilicen la información taxonómica como clave para recuperar información sobre la biología de las presas y comprender la ecología de estas interacciones tróficas."

arthropods, bats, foraging ecology, next-generation sequencing, prey traits, resource partitioning, trophic ecology artrópodos, ecología trófca, murciélagos, partición de recursos, rasgos de presa, secuenciación de nueva generación BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA ANIMAL (ZOOLOGÍA) ECOLOGÍA ANIMAL ECOLOGÍA ANIMAL

Impacto de COVID-19 sobre el consumo eléctrico de las PYMES de la Zona Metropolitana de Aguascalientes

Alonso Darío Pizarro Lagunas (2021, [Tesis de maestría])

La irrupción de COVID-19 en el escenario mundial no sólo se convirtió en una crisis de salud pública sino una crisis económica que tuvo efectos heterogéneos en muchos países en el mundo. En particular, muchas economías experimentaron una fuerte contracción en su producto interno bruto debido en gran parte a las medidas de distanciamiento social y restricción de actividades no esenciales que los países adoptaron para proteger la salud de sus habitantes. Esto afectó al sector eléctrico, ya que muchas industrias disminuyeron su consumo energético. En México, las pequeñas y medianas empresas representan una parte importante del consumo eléctrico de la industria. En este sentido, tomando una muestra representativa de pequeños y medianos establecimientos de la Zona Metropolitana de Aguascalientes estudiamos el comportamiento del consumo eléctrico de estas empresas notando que hubo caídas significativas del consumo eléctrico cuando irrumpió la pandemia en marzo de 2020 en la ZMA. Además, notamos que la caída en consumo eléctrico fue más pronunciada para establecimientos en el sector de servicios que establecimientos en el sector de comercios durante la pandemia. Además, se concluye que las disminuciones en la jornada laboral jugaron un papel importante en esta contracción, mientras que las medidas como digitalización y reducción de empleados no estuvieron relacionadas con la variación de consumo eléctrico en estos pequeños y medianos establecimientos.

Small business -- Energy consumption -- Effect of COVID-19 Pandemic, 2020- on -- Aguascalientes (Mexico) -- Econometric models. COVID-19 Pandemic, 2020- -- Aguascalientes (Mexico) -- Economic aspects. CIENCIAS SOCIALES CIENCIAS SOCIALES

Offshore wind energy climate projection using UPSCALE climate data under the RCP8.5 emission scenario

MARKUS SEBASTIAN GROSS (2016, [Artículo])

In previous work, the authors demonstrated how data from climate simulations can be utilized to estimate regional wind power densities. In particular, it was shown that the quality of wind power densities, estimated from the UPSCALE global dataset in offshore regions of Mexico, compared well with regional high resolution studies. Additionally, a link between surface temperature and moist air density in the estimates was presented. UPSCALE is an acronym for UK on PRACE (the Partnership for Advanced Computing in Europe)-weather-resolving Simulations of Climate for globAL Environmental risk. The UPSCALE experiment was performed in 2012 by NCAS (National Centre for Atmospheric Science)- Climate, at the University of Reading and the UK Met Office Hadley Centre. The study included a 25.6-year, five-member ensemble simulation of the HadGEM3 global atmosphere, at 25km resolution for present climate conditions. The initial conditions for the ensemble runs were taken from consecutive days of a test configuration. In the present paper, the emphasis is placed on the single climate run for a potential future climate scenario in the UPSCALE experiment dataset, using the Representation Concentrations Pathways (RCP) 8.5 climate change scenario. Firstly, some tests were performed to ensure that the results using only one instantiation of the current climate dataset are as robust as possible within the constraints of the available data. In order to achieve this, an artificial time series over a longer sampling period was created. Then, it was shown that these longer time series provided almost the same results than the short ones, thus leading to the argument that the short time series is sufficient to capture the climate. Finally, with the confidence that one instantiation is sufficient, the future climate dataset was analysed to provide, for the first time, a projection of future changes in wind power resources using the UPSCALE dataset. It is hoped that this, in turn, will provide some guidance for wind power developers and policy makers to prepare and adapt for climate change impacts on wind energy production. Although offshore locations around Mexico were used as a case study, the dataset is global and hence the methodology presented can be readily applied at any desired location. © Copyright 2016 Gross, Magar. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reprod

atmosphere, climate change, Europe, Mexico, sampling, time series analysis, university, weather, wind power, climate, risk, theoretical model, wind, Climate, Models, Theoretical, Risk, Wind CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO OCEANOGRAFÍA OCEANOGRAFÍA

Effects of geostrophic kinetic energy on the distribution of mesopelagic fish larvae in the southern Gulf of California in summer/fall stratified seasons

FERNANDO CONTRERAS CATALA (2016, [Artículo])

Effects of geostrophic kinetic energy flux on the three-dimensional distribution of fish larvae of mesopelagic species (Vinciguerria lucetia, Diogenichthys laternatus, Benthosema panamense and Triphoturus mexicanus) in the southern Gulf of California during summer and fall seasons of stronger stratification were analyzed. The greatest larval abundance was found at sampling stations in geostrophic kinetic energy-poor areas (<7.5 J/m3), where the distribution of the dominant species tended to be stratified. Larvae of V. lucetia (average abundance of 318 larvae/10m2) and B. panamense (174 larvae/10m2) were mostly located in and above the pycnocline (typically ∼ 40 m depth). In contrast, larvae of D. laternatus (60 larvae/10m2) were mainly located in and below the pycnocline. On the other hand, in sampling stations from geostrophic kinetic energy-rich areas (> 21 J/m3), where mesoscale eddies were present, the larvae of the dominant species had low abundance and were spread more evenly through the water column, in spite of the water column stratification. For example, in a cyclonic eddy, V. lucetia larvae (34 larvae/10m2) extended their distribution to, at least, the limit of sampling 200 m depth below the pycnocline, while D. laternatus larvae (29 larvae/10m2) were found right up to the surface, both probably as a consequence mixing and secondary circulation in the eddy. Results showed that the level of the geostrophic kinetic energy flux affects the abundance and the three-dimensional distribution of mesopelagic fish larvae during the seasons of stronger stratification, indicating that areas with low geostrophic kinetic energy may be advantageous for feeding and development of mesopelagic fish larvae because of greater water column stability. © 2016 Contreras-Catala et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

Article, autumn, Benthosema panamense, Diogenichthys laternatus, environmental factor, environmental parameters, fish, geographic distribution, geostrophic kinetic energy, hydrography, larva, nonhuman, population abundance, population dispersion, pop CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO OCEANOGRAFÍA OCEANOGRAFÍA

Protein retention assessment of four levels of poultry by-product substitution of fishmeal in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) diets using stable isotopes of nitrogen (δ15N) as natural tracers

DANIEL BADILLO ZAPATA (2014, [Artículo])

This is second part from an experiment where the nitrogen retention of poultry by-product meal (PBM) compared to fishmeal (FM) was evaluated using traditional indices. Here a quantitative method using stable isotope ratios of nitrogen (δ15N values) as natural tracers of nitrogen incorporation into fish biomass is assessed. Juvenile rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) were fed for 80 days on isotopically distinct diets in which 0, 33, 66 and 100% of FM as main protein source was replaced by PBM. The diets were isonitrogenous, isolipidic and similar in gross energy content. Fish in all treatments reached isotopic equilibrium by the end of the experiment. Two-source isotope mixing models that incorporated the isotopic composition of FM and PBM as well as that of formulated feeds, empirically derived trophic discrimination factors and the isotopic composition of fish that had reached isotopic equilibrium to the diets were used to obtain a quantitative estimate of the retention of each source of nitrogen. Fish fed the diets with 33 and 66% replacement of FM by PBM retained poultry by-product meal roughly in proportion to its level of inclusion in the diets, whereas no differences were detected in the protein efficiency ratio. Coupled with the similar biomass gain of fishes fed the different diets, our results support the inclusion of PBM as replacement for fishmeal in aquaculture feeds. A re-feeding experiment in which all fish were fed a diet of 100% FM for 28 days indicated isotopic turnover occurred very fast, providing further support for the potential of isotopic ratios as tracers of the retention of specific protein sources into fish tissues. Stable isotope analysis is a useful tool for studies that seek to obtain quantitative estimates of the retention of different protein sources. © 2014 Badillo et al.

nitrogen 15, nitrogen, protein intake, animal behavior, animal experiment, animal food, animal tissue, aquaculture, Article, biomass, controlled study, energy metabolism, food composition, juvenile animal, nonhuman, poultry by product meal, protein a CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO OCEANOGRAFÍA OCEANOGRAFÍA