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

Uso de energía renovable con tecnología propia para su aplicación en el subsector agrícola

JOSE JAVIER RAMIREZ LUNA César Calderón Mólgora Olga Xochitl Cisneros Estrada (2012, [Documento de trabajo])

Antecedentes – Objetivos – Resultados: Desarrollo tecnológico para la desalación de agua salobre con generación híbrida de paneles solares y aerogeneradores; Desarrollo tecnológico para bombeo con energía fotovoltaica y eólica, empleando tanques elevados. 

Energía no convencional Tecnología apropiada Desalación Abastecimiento de agua CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

High spatial resolution seasonal crop yield forecasting for heterogeneous maize environments in Oromia, Ethiopia

Kindie Tesfaye Vakhtang Shelia Pierre C. Sibiry Traore Dawit Solomon Gerrit Hoogenboom (2023, [Artículo])

Seasonal climate variability determines crop productivity in Ethiopia, where rainfed smallholder farming systems dominate in the agriculture production. Under such conditions, a functional and granular spatial yield forecasting system could provide risk management options for farmers and agricultural and policy experts, leading to greater economic and social benefits under highly variable environmental conditions. Yet, there are currently only a few forecasting systems to support early decision making for smallholder agriculture in developing countries such as Ethiopia. To address this challenge, a study was conducted to evaluate a seasonal crop yield forecast methodology implemented in the CCAFS Regional Agricultural Forecasting Toolbox (CRAFT). CRAFT is a software platform that can run pre-installed crop models and use the Climate Predictability Tool (CPT) to produce probabilistic crop yield forecasts with various lead times. Here we present data inputs, model calibration, evaluation, and yield forecast results, as well as limitations and assumptions made during forecasting maize yield. Simulations were conducted on a 0.083° or ∼ 10 km resolution grid using spatially variable soil, weather, maize hybrids, and crop management data as inputs for the Cropping System Model (CSM) of the Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT). CRAFT combines gridded crop simulations and a multivariate statistical model to integrate the seasonal climate forecast for the crop yield forecasting. A statistical model was trained using 29 years (1991–2019) data on the Nino-3.4 Sea surface temperature anomalies (SSTA) as gridded predictors field and simulated maize yields as the predictand. After model calibration the regional aggregated hindcast simulation from 2015 to 2019 performed well (RMSE = 164 kg/ha). The yield forecasts in both the absolute and relative to the normal yield values were conducted for the 2020 season using different predictor fields and lead times from a grid cell to the national level. Yield forecast uncertainties were presented in terms of cumulative probability distributions. With reliable data and rigorous calibration, the study successfully demonstrated CRAFT's ability and applicability in forecasting maize yield for smallholder farming systems. Future studies should re-evaluate and address the importance of the size of agricultural areas while comparing aggregated simulated yields with yield data collected from a fraction of the target area.

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CROP MODELLING DECISION SUPPORT SYSTEMS FORECASTING MAIZE

Detección de la tendencia local del cambio de la temperatura en México

RENE LOBATO SANCHEZ MIGUEL ANGEL ALTAMIRANO DEL CARMEN (2017, [Artículo])

Registros de temperatura indican que tres de cada cuatro estaciones climáticas evaluadas en México señalan un calentamiento en el periodo 1950-2013, tomando como referencia al periodo base 1961-1990. Después de un análisis completo de registros climáticos en México, se determinó que solamente 112 registros cumplen con la calidad y estándares requeridos para el presente estudio, de ahí se seleccionó, de forma aleatoria, un subconjunto de 20 estaciones con tendencia positiva, representativas de entornos rurales y urbanos, distribuidas en las regiones de México. Se identificó que el periodo más reciente de calentamiento intenso inicia por lo general a mediados de la década de 1970, lo cual es congruente con la señal identificada por el Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático para la temperatura media global. En las zonas rurales se observa un desfase de hasta 10 años en el inicio del periodo reciente de calentamiento en comparación con zonas urbanas para una misma región del país. El calentamiento y la diferencia entre periodos cálidos y fríos son mayor, regularmente, en áreas urbanas en comparación con las rurales.

Cambio climático Temperatura ambiental Determinación México CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Comparación de metodologías de análisis de declinación de la productividad en pozos

ALFONSO ARAGON AGUILAR GEORGINA IZQUIERDO MONTALVO (2014, [Artículo])

Se presentan aplicaciones y resultados de dos de los diversos métodos existentes para el análisis de declinación de la producción: a) método gráfico de ajuste por medio de curvas-tipo y b) método de normalización de flujo. Los valores obtenidos representan propiedades de los cuatro pozos productores analizados. Extendiendo la aplicación del método a cuando menos el 75% de pozos de cada campo es posible caracterizar los yacimientos. El diagnóstico general del comportamiento de la producción a partir del flujo másico y presión contra el tiempo, aplicado en este trabajo, se puede sugerir como una metodología confiable al inicio del análisis completo.

Declinación de la producción Ritmo de declinación Recuperación esperada Vida operativa INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Introducción a la taxonomía de suelos

CARLOS ALBERTO ORTIZ SOLORIO (1991, [Libro])

Tabla de contenido: Introducción -- 1. Conceptos básicos de la toxanomía de suelos -- 2. Clave resumida para órdenes -- 3. Nomemclatura -- 4. Referencias.

Introducción -- 1. Conceptos básicos de la toxanomía de suelos -- 2. Clave resumida para órdenes -- 3. Nomemclatura -- 4. Referencias.

Taxonomía de suelos CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Plantas vs. insectos Uso del arsenal natural defensivo de las plantas cultivadas contra insectos plaga

ROBERTO RAFAEL RUIZ SANTIAGO Horacio Salomón Ballina Gómez ESAU RUIZ SANCHEZ (2023, [Artículo])

En las zonas de cultivo agrícolas acontece una batalla entre dos grupos, las plantas de interés económico y los insectos hambrientos que gustan de las fibras y savias de las plantas. Sin embargo, las plantas cuentan con estrategias defensivas para su supervivencia a factores externos y al daño causado por los insectos. Diversos estudios han explorado las características defensivas físicas, fisiológicas y químicas, y su relación con el daño ocasionado por los insectos. En este trabajo se pretende dar a conocer estudios en los que se ha demostrado el uso del arsenal natural de las plantas contra plagas agrícolas.

AGRICULTURA DEFENSA DEFOLIACION FITOFAGOS INSECTOS BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) ECOLOGÍA VEGETAL ECOLOGÍA VEGETAL

Dispositivo para desazolve en presas: segunda etapa: aplicación en campo

José Alfredo González Verdugo MARIA JOSELINA CLEMENCIA ESPINOZA AYALA (2016, [Documento de trabajo])

Considerando la importancia de conocer el comportamiento del material sólido producido o generado en cuencas de ríos de montaña, especialmente en zonas con suelos de escasa vegetación y altas pendientes, los objetivos del proyecto fueron, a partir de los resultados obtenidos en 2015, implementar, ensayar y evaluar en laboratorio una variante del dispositivo alterno al ya desarrollado. Este informe presenta los resultados del análisis experimental de un dispositivo alterno para ayudar al desazolve de cuerdos de agua pequeños. Dicho dispositivo funciona a través de la generación de una burbuja de aire cuya velocidad de ascenso es función de la geometría de la cámara de aire y de la presión suministrada.

Presas Remoción de sedimentos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Modelo de conductividad hidráulica dual para el movimiento del agua en suelos macroporosos

Dual permeability model to water flow in macroporous soils

MANUEL ZAVALA TREJO HEBER ELEAZAR SAUCEDO ROJAS CARLOS FRANCISCO BAUTISTA CAPETILLO (2012, [Artículo])

La alta presencia de macroporos en el suelo origina el desa¬rrollo de flujos preferenciales que alteran significativamente las condiciones hidráulicas en el medio. El estudio detalla¬do del flujo del agua para estas condiciones se aborda con la teoría de conductividad dual, que representa al suelo me¬diante dos sistemas porosos interconectados de propiedades hidráulicas contrastantes, uno representa los macroporos del suelo y el otro su matriz porosa.

Características del suelo Porosidad Conductividad hidráulica INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Saneamiento del vaso Cencali, Villahermosa, Tabasco. I. Contaminación y reúso de sedimentos

ANNE MARGRETHE HANSEN HANSEN Franklin Torres-Bejarano (2007, [Artículo])

Como resultado de escurrimientos urbanos y descargas de aguas residuales, se han acumulado importantes cantidades de sedimentos en el vaso Cencali, situado en el centro de Villahermosa, Tabasco, México. Para determinar la cantidad acumulada de estos sólidos, se realizó una batimetría en 50 puntos, encontrando un volumen de sedimentos acumulados de aproximadamente 31,550 m3. También se analizaron el uso de suelo y la densidad de población en la cuenca hidrológica del vaso, para estimar las aportaciones de sedimentos y contaminantes provenientes de escurrimientos y aguas residuales. Se calculó que el vaso recibe aproximadamente 7’000,000 m3/año de agua, 5,200 m3/año de sedimentos, 105 t/año de nitrógeno, 26 t/año de fósforo y 530 t/año de DBO5. Se evaluó la calidad de los sedimentos en 11 estaciones de muestreo y sobre la base de 742 análisis químicos y microbiológicos individuales. De acuerdo con la calidad química y microbiológica de los sedimentos y aplicando criterios ecológicos internacionales, el vaso Cencali se clasificó como afectado en más de 65% de su vida acuática. Según los criterios de la normatividad mexicana para lodos de plantas de tratamiento, los sedimentos del vaso Cencali pueden ser utilizados en terrenos con fines agrícolas y restauración de suelos. Otro reúso potencial podría ser como material de capas selladas en la construcción de rellenos sanitarios.

Escurrimientos urbanos Aguas residuales Calidad de sedimentos Villahermosa, Tabasco INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA