INANOE Repositorio (Inst- Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
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Caracterización de líneas de transmisión homogéneas a partir de sus propiedades de propagación
Get PDFLos sistemas electrónicos actuales integran diversos dispositivos y microsistemas,
los cuales por sí solos no cumplen las funciones o tareas que sí hacen en conjunto.
Por lo tanto, es necesario interconectar todos los elementos del sistema para poder
enviar y recibir información a altas velocidades. Sin embargo, el incremento de la
frecuencia de operación modifica el comportamiento de las interconexiones, ya que
se presentan nuevos efectos que deben considerarse. Para asegurar la comunicación
entre los microsistemas, es necesario analizar, modelar y caracterizar las líneas de
transmisión.
Con la constante de propagación e impedancia característica se puede caracterizar
completamente una línea de transmisión. Sin embargo, para medir los parámetros
S de la línea se utilizan estaciones de prueba, cables, conectores y transiciones que
introducen efectos indeseados en las mediciones, lo cual complica la extracción de
la impedancia característica. Por otra parte, existen métodos que determinan adecuadamente
la constante de propagación a partir de mediciones de los parámetros S.
En este trabajo se presenta un método que permite caracterizar líneas de transmisión
homogéneas a partir de sus propiedades de propagación. La extracción de parámetros
se basa en la separación e identificación de las pérdidas por conductor y dieléctrico;
con estas últimas se puede determinar la tangente de pérdidas. Posteriormente, la
impedancia característica y los parámetros RLGC se obtienen de manera sencilla
en función de la frecuencia.
Para verificar que el método propuesto es válido, se analizaron líneas microstrip y
striplines terminadas con G-S-G pads y conectores coaxiales, respectivamente. Se
simuló un circuito RLGC que representa a la línea de transmisión y se obtuvieron
los respectivos parámetros S, los cuales se comparan con los del método propuesto y
los experimentales. Además se presenta una simulación en el dominio del tiempo, la
cual nos permite analizar el comportamiento de un pulso de voltaje que se propaga
a través de la línea
Análisis de termogramas plantares de pacientes con diabetes mellitus
Get PDFLa diabetes mellitus es una enfermedad crónica que a lo largo del tiempo se ha
convertido en un problema de salud global ya que se estima que en el mundo existen
alrededor de 382 millones de personas diagnosticadas con diabetes. El pie diabético
es una de las complicaciones más frecuentes y devastadores de la diabetes mellitus
constituyendo un grave problema médico, social y económico en todo el mundo. Entre
las complicaciones más comunes subsecuentes a este padecimiento se encuentra la
ulceración, que si no es tratada a tiempo, puede generar un riesgo de amputación
ocasionando incapacidad temporal o definitiva en el paciente. Es por esta razón, que
la detección temprana de áreas de riesgo en el pie diabético y el desarrollo de nuevas
metodologías que faciliten el diagnóstico temprano es un tema de gran interés. Por lo
tanto, en esta tesis se presenta un sistema de clasificación automático para identificar
patrones de temperatura no espaciales relacionados con posibles complicaciones al pie
diabético y patrones relacionados a personas no diabéticas. Este sistema se basa en
la información proporcionada por los termogramas, y en específico, en el análisis de
las zonas de más alta temperatura. Finalmente, para la clasificación se evalúan dos
diferentes tipos de clasificadores, uno basado en el concepto de K-vecinos más cercano
y el otro en una Red Neuronal Artificial, en los cuales se compara el desempeño de 4
diferentes vectores de características formados mediante las componentes del espectro
de patrones y mediante un criterio de posición relativa
Depleción de hierro en polvo en las regiones H II y nebulosas planetarias de las nubes de Magallanes
Get PDFExisten varios estudios donde se encuentra que la fracción de metales depositados en
los granos de polvo incrementa con la metalicidad. Este resultado se puede relacionar
con una dependencia con la metalicidad de la eficiencia de varios procesos tales como
producción de polvo en supernovas y estrellas AGB, crecimiento de polvo por acreción
en el medio interestelar, destrucción del polvo por choques de supernova y expulsión
del polvo por vientos galácticos. Para comprender la importancia de estos procesos
es necesario realizar estudios en diferentes ambientes, en galaxias caracterizadas por
diferentes metalicidades. Una forma de llevar a cabo estos estudios es a través del
factor de depleción, el factor en que la abundancia gaseosa de algún elemento difiere
de la esperada debido a su depósito en granos de polvo. Las líneas de emisión de hierro
son ideales para estudiar los factores de depleción en nebulosas ionizadas pues son
relativamente intensas en el rango visible de los espectros nebulares y además el hierro
es uno de los elementos que contribuyen con más masa al polvo fuera de las nubes
moleculares
Método para la construcción de placas de fase en vidrio Pyrex utilizando RIE sin mascarillas
No full textEn la manufactura de elementos ópticos y electrónicos utilizando plasma, se instala una película enmascarante para obtener un grabado superficial en un sustrato. En el presente trabajo se propone una técnica novedosa para realizar el maquinado superficial con plasma sin el uso de mascarillas. La técnica propuesta es una modificación al método tradicional de grabado con plasma utilizando iones reactivos, técnica que consiste en añadir a la infraestructura del cátodo plano de la cámara de vacío un elemento que llamamos plato modulador, el cual consiste en un bloque metálico delgado con un relieve maquinado en su superficie. La función del plato modulador es generar una distribución espacial del campo eléctrico en su vecindad, lo que provocará una redistribución o modulación espacial en la precipitación de iones sobre el sustrato debido a la fuerza eléctrica de atracción entre la nube de iones generada en el plasma y el cátodo del sistema. La modulación espacial de la precipitación de iones producirá un relieve sobre la superficie del sustrato, relieve que depende de la forma del patrón maquinado en la superficie del plato modulador. Adicionalmente a la técnica de grabado, también se propone un modelo que explica la modulación espacial en la precipitación de iones sobre el sustrato y predice la forma del grabado superficial. Los resultados experimentales y teóricos se comparan para verificar y validar el modelo propuesto
Wave propagation in a periodically modulated low-pass transmission line
Get PDFWave propagation in transmission lines has been the subject of study for many decades. In a transmission line, waves of different frequencies propagate with different velocities and different wavelengths. The relation between the phase advance of a wave and its frequency is given by the dispersion relation ω(β). A transmission line can have spatial or temporal periodicity. For a spatially periodic transmission line the dispersion relation displays phase advance periodicity and frequency gaps whilst for a temporally periodic transmission line the dispersion relation presents phase advance gaps and frequency periodicity. A dynamic medium is one in which at least one of the characteristics that define it changes with time. A dynamic medium with periodic permittivity ε(t) is periodic in ω and there are forbidden bands for the phase advance β. When a monochromatic plane wave of frequency ω is incident on such a medium, the reflected and transmitted waves contain harmonics of the modulation frequency Ω. Transmission lines are spatially periodic and are widely used to transport voltage signals. In this thesis, a transmission line with spatial and temporal periodicity and with a new modulation method is presented. The temporal periodicity is given by time-changing capacitors (varactors). A realistic model to describe this dynamic transmission line (DTL) is proposed. This model considers losses, voltage modulation effects and no linearity of varactors. A general solution for the dispersion relation is found and solved for different parameters of the DTL. An approximate solution that gives insight on DTLs performance is also found. It is proved that a DTL can be described as an effective medium for the long wavelength limit [C(t)/a = ε(t), L/a = μ, and βa << 1]. Experimental verification and comparison with theoretical results were made, the results include dispersion relations, harmonic generation and frequency beats
Modeling and characterizing interconnects for high-speed signaling using equivalent circuit representations
Get PDFNowadays, computational systems are demanding high performance operating
frequencies with a high-density interconnect (HDI) scheme. As a result the impact of the
common-mode noise present in these systems in the signal integrity has become a major
concern. Differential interconnects have demonstrated to be a reliable solution due to its
property of being less susceptible to this type of noise. Nevertheless, these interconnects
consists of two signal traces to carry the data with an electromagnetic coupling between
them. For this reason, studying the coupling between the signal traces is mandatory these
days for optimizing the corresponding interconnects. Moreover, it is of great interest to
study the coupling mechanisms between these two signal traces and how it can be modeled
with lumped circuits. In this regard, the purpose of this thesis is to propose new
methodologies to implement equivalent circuit models in commercial circuit simulators,
with their corresponding parameters extraction processes for this interconnects.
Consequently, a new topology for the characterization of a differential launch structure and
the implementation of a model for the homogeneous part of a differential transmission line
which considers the effect of the current distribution in the inductance of the line are
presented as a result of this thesis.
Chip design as well as fabrication technologies have experienced a tremendous
evolution in recent years allowing the transmission of data at very high data rates within the
tens of Gbps. Thus, the losses associated to a transmission line are reaching unacceptable
levels letting current high-speed electronic systems unable to handle higher frequencies
signals, becoming these interconnects the bottleneck when designing high-speed
interconnection channels. For this reason, electronic systems performance at high
frequencies has to improve by identifying the effects that negatively influence the
corresponding electrical performance. In order to this, equivalent circuit models for
differential transmission lines used in complex devices such as HDI PCBs or packages can
be used in the analysis to carry out an optimization of the interconnection channel
Modified method of hyperspheres: tracing homotopic bounded paths in nonlinear circuits
Get PDFThe equations describing the behavior of a electronic circuit are nonlinear due to nonlinear
elements and the DC analysis is the first step for analyzing a nonlinear circuit and also to
find the solution, or solutions, of the system of equations. Methods like Newton Raphson
algorithm present disadvantages to solve nonlinear problems besides are not capable to
find multiple solutions. To overcome above problems the homotopy methods can locate
multiple solutions for a system of equations; however homotopy methods convergence
depends of the starting point, the continuous methods and nonlinearities. The homotopy
formulation require suitable path tracking techniques to accurately trace the homotopy
curve, the algorithm to path-tracking used in this work is the spherical algorithm because
it is geometrically clear and this characteristic can facilitate its programming. However
during programming hyperspheres method there were some problems as reversion of the
path on the curve and slow for tracing. In this thesis, two proposed methodologies are used
to solve the above problems, the first proposed methodology is based in calculating the
normal vector to the curve for detecting the problem of reversion then the methodology
is used to avoid the problem of reversion. The second methodology is achieved during the
tracing of the homotopy curve to reduce the number of iterations and the computational
time. Both strategies are implemented and programmed for the hyperspheres method;
also several case studies are solved, and we found satisfactory results for the path tracking
problem
Depósito, caracterización y estudio de películas delgadas de silicio, germanio y siliciogermanio microcristalinos
Get PDFEn la actualidad existe un gran interés en el desarrollo de materiales semiconductores
nano y microcristalinos depositados a bajas temperaturas, para la fabricación de celdas
solares de película delgada, así como en el desarrollo de electrónica en sustratos flexibles.
En décadas pasadas, películas delgadas de silicio amorfo hidrogenado (a-Si:H) fueron
ampliamente utilizadas en celdas solares y transistores de película delgada (TFTs), sin
embargo dichas películas presentan degradación a la exposición prolongada de luz, además
de muy baja movilidad de portadores, lo que se traduce en dispositivos electrónicos de bajo
desempeño. Una alternativa ha sido el desarrollo de películas de silicio microcristalino
hidrogenado (μc-Si:H), las cuales presentan una mayor estabilidad a la radiación solar, así
como también mayor movilidad de portadores, resultando en celdas solares más estables y
TFTs de mejor desempeño
Medición relativa de flujo sanguíneo en vasos sanguíneos profundos in-vitro
Get PDFEl flujo sanguíneo es uno de los parámetros más importante de la función
cardiovascular, los cambios relativos del flujo sanguíneo han sido utilizados para
diagnósticos clínicos y fisiológicos asociados con problemas vasculares o
enfermedades degenerativas, o bien para estudiar la respuesta de ciertos órganos
a alguna intervención mecánica o farmacológica. Por esta razón, se han
desarrollado diferentes técnicas para obtener mediciones del flujo y localización del
vaso sanguíneo, tales como: espectrometría de conteo de fotones, técnica Doppler
y Laser Speckle Imaging (LSI), las cuales han mostrado ser eficientes en vasos
sanguíneos superficiales, sin embargo, cuando estas técnicas son utilizadas en
vasos sanguíneos profundos, entonces presentan serias limitaciones, por lo que se
han desarrollado técnicas que hacen uso de un agente externo para localizar el
vaso, como por ejemplo: Physico Chemical Tissue Optical Clearing (PCTOC),
Magnetomotive Laser Speckle Imaging (MM- LSI), Pulsed PhotoTermal Radiometry
(PPTR) y PhotoTermal-LSI (PT-LSI). En esta tesis se utiliza la técnica de LSI para
estudiar vasos sanguíneos profundos in-vitro y se comparan los resultados de
medición de flujo sanguíneo con los algoritmos espacial y temporal. Para estimar el
ancho del vaso se hace uso del método de la matriz de co-ocurrencia y del
parámetro de homogeneidad. Como resultados se obtuvo que el algoritmo temporal
es menos sensible al speckle estático comparado con algoritmo espacial y por lo
tanto es el más indicado cuando de medir flujo sanguíneo en vasos profundos se
trata. El descriptor de homogeneidad de la matriz de co-ocurrencia resultó un buen
parámetro para estimar la posición y el ancho de vasos sanguíneo profundo
Seguimiento de múltiples objetos pequeños con manejo de oclusión
Get PDFUna de las principales ramas de visión por computadora es el seguimiento
de objetos. Esto ha despertado el interés de muchos investigadores debido a
sus diversas aplicaciones, tanto para la industria como para la ciencia. Durante
varias décadas se ha innovado en esta área, como resultado diversos algoritmos
han surgido. Los algoritmos modernos son capaces de resolver muchos
problemas complejos, sin embargo, para el seguimiento de objetos pequeños
en estado de oclusión todavía no se obtienen resultados satisfactorios.
Muchos algoritmos de seguimiento son inapropiados para el seguimiento
múltiple, debido a la complejidad computacional, la dimensionalidad del
problema y la falta de una estructura capaz de representar múltiples estados
y observaciones. Por otra parte, los objetivos pequeños no tienen suficientes
pixeles asociados para generar una representación concluyente.
En la última década han surgido técnicas que permiten el seguimiento de
múltiples objetivos en ambientes con ruido. El filtro Probability Hypothesis
Density (PHD), propuesto por Mahler [?], es la principal técnica para resolver
el seguimiento de múltiples objetos en un marco unificado multi objetivo.
El rendimiento del filtro PHD es perceptiblemente mejor a otros métodos
tradicionales como el filtro de Kalman, el filtro de partículas y JPDAF.
El problema principal de PHD y sus diferentes variantes, es que no soportan
la asociación de datos, por lo tanto, la oclusión o identificación de objetivos no se
pueden manejar en estos algoritmos. En este trabajo se adapta una variante con
solución cerrada y práctica de PHD (GM-PHD) para el manejo de la oclusión,
configurando tanto las probabilidades de detección y las distribuciones de los
objetos automáticamente. También se incorpora un módulo de asignación de
etiquetas para identificar a cada objetivo.
La adaptación del filtro PHD propuesto se evalúa en diferentes escenarios
tanto sintéticos como reales. En los escenarios sintéticos se compara el rendimiento
del filtro contra sus más cercanos competidores (CGM-PHD, MHT).
Por otro lado, en los videos, se utilizan objetivos pequeños en situaciones de
alta densidad de ruido y oclusión para evaluar el algoritmo en el problema del
seguimiento de múltiples objetivos pequeños