Academic literature on the topic 'Ondas viajeras'

Introducción. Una onda es la trasmisión de energía sin desplazamiento de materia. Se trata de una perturbación o agitación que se desplaza en un ambiente determinado y que, después de pasar, lo deja en su estado inicial. Este mecanismo cubre una amplia gama de situaciones: Desde las ondas en la superficie de un líquido hasta la luz, que es en sí un tipo de onda. Desde hace miles de años las ondas han sido objeto de estudio. Todo comenzó cuando Pitágoras descubrió que la investigación acústica tenía relación con la teoría de las ondas, ya que las cuerdas de los instrumentos musicales generaban sonidos. Tiempo después Galileo Galilei pudo relacionar la conexión existente entre cuerpos vibratorios y diferentes sonidos, para lo cual utilizó un péndulo, llegando así a los principios básicos del MAS. Muchos otros científicos continuaron su análisis, ejemplo fue Robert, quien probó la teoría de que no es posible que el sonido viaje en el vacío, confirmándose que este tipo de onda viaja en medios como el aire; también Jean Le Rond d’ Alembert aportó su granito de arena, derivando la ecuación de la onda. De aquí en adelante las futuras generaciones se dedican al estudio de este fenómeno. Christian Huygens, en el siglo XVIII realizó una teoría ondulatoria de la naturaleza de la luz, deduciendo, tiempo más tarde, que todo objeto luminoso genera perturbación en el éter. Este último experimento constituyó la base para la definición actual de onda electromagnética como la forma de propagación de la radiación electromagnética a través del espacio. Objetivo. Analizar los procesos de transmisión y reflexión de las ondas viajeras en una interfase entre medios de propagación elásticos con diferente densidad haciendo énfasis en el fenómeno inversión de la fase por reflexión y las condiciones para que ocurra. Metodología. Para ello fue necesario enfatizar sobre diferentes conceptos, como el de onda, onda mecánica, onda viajera, movimiento ondulatorio, reflexión de una onda viajera, entre otros. Resultados. Todas las ondas, independientemente de su clase o medio de propagación, tienen propiedades comunes que se manifiestan claramente en el espacio, pasando de un medio a otro con características distintas, las mismas que serán de vital importancia para los cambios de velocidad y dirección que sufre la perturbación ondulatoria en la interfase, de modo que de acuerdo a las características del medio un cambio en algunas de sus propiedades traerá como consecuencia que dicho movimiento ondulatorio cambie irremediablemente. Conclusiones. Se clasificaron las ondas respecto a diversos criterios, así como los elementos principales que la describen. Se demostró que cuando una onda cambia de un medio a otro, esta es reflejada y dependiendo a las condiciones de frontera que la limitan, este reflejo será invertido o no. También fue estudiada la ley de reflexión para ondas planas y la difracción en ondas circulares. Consecuentemente se explicó el principio de superposición, el cual aborda sobre la función de onda resultante obtenida a través de la suma de dos ondas completamente individuales que se solapan.

Introducción. Una onda es la trasmisión de energía sin desplazamiento de materia. Se trata de una perturbación o agitación que se desplaza en un ambiente determinado y que, después de pasar, lo deja en su estado inicial. Este mecanismo cubre una amplia gama de situaciones: Desde las ondas en la superficie de un líquido hasta la luz, que es en sí un tipo de onda. Desde hace miles de años las ondas han sido objeto de estudio. Todo comenzó cuando Pitágoras descubrió que la investigación acústica tenía relación con la teoría de las ondas, ya que las cuerdas de los instrumentos musicales generaban sonidos. Tiempo después Galileo Galilei pudo relacionar la conexión existente entre cuerpos vibratorios y diferentes sonidos, para lo cual utilizó un péndulo, llegando así a los principios básicos del MAS. Muchos otros científicos continuaron su análisis, ejemplo fue Robert, quien probó la teoría de que no es posible que el sonido viaje en el vacío, confirmándose que este tipo de onda viaja en medios como el aire; también Jean Le Rond d’ Alembert aportó su granito de arena, derivando la ecuación de la onda. De aquí en adelante las futuras generaciones se dedican al estudio de este fenómeno. Christian Huygens, en el siglo XVIII realizó una teoría ondulatoria de la naturaleza de la luz, deduciendo, tiempo más tarde, que todo objeto luminoso genera perturbación en el éter. Este último experimento constituyó la base para la definición actual de onda electromagnética como la forma de propagación de la radiación electromagnética a través del espacio. Objetivo. Analizar los procesos de transmisión y reflexión de las ondas viajeras en una interfase entre medios de propagación elásticos con diferente densidad haciendo énfasis en el fenómeno inversión de la fase por reflexión y las condiciones para que ocurra. Metodología. Para ello fue necesario enfatizar sobre diferentes conceptos, como el de onda, onda mecánica, onda viajera, movimiento ondulatorio, reflexión de una onda viajera, entre otros. Resultados. Todas las ondas, independientemente de su clase o medio de propagación, tienen propiedades comunes que se manifiestan claramente en el espacio, pasando de un medio a otro con características distintas, las mismas que serán de vital importancia para los cambios de velocidad y dirección que sufre la perturbación ondulatoria en la interfase, de modo que de acuerdo a las características del medio un cambio en algunas de sus propiedades traerá como consecuencia que dicho movimiento ondulatorio cambie irremediablemente. Conclusiones. Se clasificaron las ondas respecto a diversos criterios, así como los elementos principales que la describen. Se demostró que cuando una onda cambia de un medio a otro, esta es reflejada y dependiendo a las condiciones de frontera que la limitan, este reflejo será invertido o no. También fue estudiada la ley de reflexión para ondas planas y la difracción en ondas circulares. Consecuentemente se explicó el principio de superposición, el cual aborda sobre la función de onda resultante obtenida a través de la suma de dos ondas completamente individuales que se solapan.

En este trabajo se consider´o un modelo de campo neural que modela la actividad sin´aptica media de una poblaci´on de neuronas granulares del hipocampo de tipo excitatorio e inhibitorio. A diferencia de formulaciones tradicionales se consider´o la evidencia cl´ınica observada en esta estructura cerebral en donde neuronas manifiestan una acci´on dual de tipo glutamat´ergico-GABA´ergico. Es decir, neuronas con acci´on excitatoria pueden transformar su influencia hacia tipo inhibitorio. En este trabajo se establecieron lascondiciones de existencia de patrones espacio-temporales de actividad en la forma de pulsos estacionarios, frentes y ondas viajeras en el modelo planteado. El entendimiento de las condiciones para la existencia de este tipo de soluciones es de gran importancia debido a que permite avanzar en la comprensi´on de la compleja interacci´on sin´aptica presente en la actividad cerebral.

En este artículo se analiza una red de distribución urbana de 23 kV típica de la zona central de México, para determinar la distancia máxima de separación entre apartarrayos de línea que permita reducir las salidas de los circuitos de distribución por descargas atmosféricas directas e indirectas. Con base en las características eléctricas, ambientales, ceráunicas y geográficas de la zona, niveles de cortocircuito y los sobrevoltajes provocados por maniobras rutinarias, se selecciona el apartarrayos siempre con el principal objetivo de determinar su espaciamiento adecuado sobre la línea para que funcione eficientemente. Esta investigación se lleva a cabo con la ayuda del software Alternative Transients Program (ATP) con el que se realiza desde el cálculo de los parámetros de la línea utilizando el modelo de K.C. Lee, hasta los análisis de sobretensiones transitorias de onda viajera y por conexión de capacitores. La motivación de este trabajo consiste principalmente en contar con un sustento teórico-técnico (actualmente escueto) para determinar el espaciamiento de apartarrayos en redes de distribución y que impacte en el aumento de la calidad del suministro eléctrico.

The click stimulus generally used for newborn hearing screening generates a traveling wave along the basilar membrane, which excites each of the frequency bands in the cochlea, one after another. Due to the lack in synchronization of the excitations, the summated response amplitude is low. A repetitive click-like stimulus can be set up in the frequency domain by adding a high number of cosines, the frequency intervals of which comply with the desired stimulus repetition rate. Straight-forward compensation of the cochlear traveling wave delay is possible with a stimulus of this type. As a result, better synchronization of the neural excitation can be obtained so that higher response amplitudes can be expected. The additional introduction of a frequency offset enables the use of a q-sample test for response detection. The results of investigations carried out on a large group of normal-hearing test subjects have confirmed the enhanced efficiency of this stimulus design. The new stimuli lead to significantly higher response SNRs and thus higher detection rates and shorter detection times. Using band-limited stimuli designed in the same manner, a “frequency-specific” hearing screening seems to be possible. El estímulo click, generalmente usado para el tamizaje auditivo de recién nacidos, genera una onda viajera a lo largo de la membrana basilar que estimula cada una de las bandas de frecuencia en la cóclea, una después de la otra. Debido a una falta de sincronización en la estimulación, la amplitud de la respuesta sumada es baja. Se puede establecer un estímulo repetitivo tipo clic en el dominio de frecuencia por medio de la adición de un alto número de cosenos, los intervalos de frecuencia que cumplen con la tasa deseada de repetición de estímulos. Es posible una compensación directa del retardo en la onda viajera coclear con un estímulo de este tipo. Como resultado, se puede obtener una mejor sincronización de la excitación neural, por lo que pueden esperarse amplitudes de respuesta mayores. La introducción adicional de una frecuencia que contrarreste permite el uso de una prueba de muestra “q” para detección de la respuesta. Los resultados de investigaciones realizadas en grandes grupos de sujetos con audición normal han confirmado la eficiencia aumentada de este diseño de estímulo. Los nuevos estímulos llevan a una SNR de respuesta significativamente más alto y por ende, a tasas mayores de detección y a tiempos menores de detección. Utilizando estímulos de banda limitada diseñados de la misma forma, un tamizaje auditivo frecuenciaespecífico parece posible.

De forma general, las fallas que afectan a los Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP) se caracterizan por ser de muy corta duración y tener grandes variaciones de magnitud. Razones por las cuales de no tomar acciones correctivas oportunas, podrían llevar a un colapso completo del sistema eléctrico. Las fallas en líneas de transmisión son ocasionadas en su mayoría por inconvenientes de origen técnico y medio ambiental. En este contexto, el presente trabajo busca brindar una aplicación práctica para la Transformada Wavelet enfocada en la localización de fallas en sistemas eléctricos y más concretamente en líneas de transmisión, empleando el método de onda viajera. Para este fin, se desarrolló un algoritmo en MatLab, el mismo que recrea y después determina la distancia en la cual se produjo la falla. Finalmente, el algoritmo propuesto fue probado en tres casos reales de fallas suscitadas en el sistema eléctrico ecuatoriano y los resultados obtenidos muestran que la herramienta posee un excelente grado de precisión con respecto a la localización de fallas con una exactitud promedio del 91% para los casos simulados.

[ES] El propósito de la presente tesis es desarrollar una herramienta informática para la predicción del efecto multipactor tanto en líneas de transmisión coaxiales como en guías circulares. Esta herramienta está pensada para ser complementaria de las de diseño asistido por ordenador Computer-Aided Design (CAD) en el caso de dispositivos de comunicaciones a implementar en estas tecnologías de ondas guiadas. En el caso de guías coaxiales, se desarrollará un modelo numérico para la predicción de los umbrales de potencia del fenómeno de multipactor. Este método ha sido validado con medidas experimentales, así como validado con otros estudios teóricos realizados. En este tipo de guía se ha considerado tres tipos de señal de radio frecuencia (RF), la onda incidente, la onda estacionaria pura y las ondas estacionarias en general (combinación de ondas incidente y reflejada de distintas amplitudes). Así pues, se ha analizado y obtenido los umbrales de potencia para cada una de las diferentes señales consideradas y observado los efectos que se producen. En las guías circulares, se ha demostrado en primer lugar la existencia del fenómeno de multipactor bajo la excitación del modo fundamental de la guía circular TE11. El interés en estas guías se debe al amplio uso en la fabricación de componentes pasivos, tanto en cavidades resonantes como el uso de irises que conectan las cavidades, empleados tanto en aceleradores de partículas como en diferentes subsistemas de comunicaciones en satélites. Por tanto, además de observar la existencia del efecto multipactor hemos calculado una carta de susceptibilidad para dicho fenómeno, inicialmente en el caso de que sólo se transmita una única polarización, en concreto la polarización vertical. Una vez hemos demostrado que el efecto multipactor es posible en estas guías circulares, se ha realizado un estudio teniendo en consideración la coexistencia de las dos polarizaciones del modo fundamental TE11. Para una mejor comprensión del fenómeno, se ha analizado inicialmente para órdenes de multipactor más bajos en función de la excentricidad de la elipse de polarización. Prestando especial atención para el caso de la polarización lineal y circular, aunque también se ha analizado otras combinaciones más generales.
[CA] El propòsit de la present tesi és desenvolupar una eina informàtica per a la predicció de l'efecte multipactor tant en línies de transmissió coaxials com en guies circulars. Aquesta eina està pensada per a ser complementària de les de disseny assistit per ordinador Computer- Aided Design (CAD) en el cas de dispositius de comunicacions a implementar en aquestes tecnologies d'ones guiades. En el cas de guies coaxials, es desenvoluparà un model numèric per a la predicció dels llindars de potència del fenomen de multipactor. Aquest mètode ha sigut validat amb mesures experimentals, així com validat amb altres estudis teòrics realitzats. En aquesta mena de guia s'ha considerat tres tipus de senyal de ràdio freqüència (RF), l'ona incident, l'ona estacionària pura i les ones estacionàries en general (combinació d'ones incident i reflectida de diferents amplituds). Així doncs, s'ha analitzat i obtingut els llindars de potència per a cadascuna dels diferents senyals considerats i observat els efectes que es produeixen. En les guies circulars, s'ha demostrat en primer lloc l'existència del fenomen de multipactor sota l'excitació de la manera fonamental de la guia circular TE11. L'interés en aquestes guies es deu a l'ampli ús en la fabricació de components passius, tant en cavitats ressonants com l'ús d'irises que connecten les cavitats, emprats tant en acceleradors de partícules com en diferents subsistemes de comunicacions en satèllits. Per tant, a més d'observar l'existència de l'efecte multipactor hem calculat una carta de susceptibilitat per a aquest fenomen, inicialment en el cas que només es transmeta una única polarització, en concret la polarització vertical. Una vegada hem demostrat que l'efecte multipactor és possible en aquestes guies circulars, s'ha realitzat un estudi tenint en consideració la coexistència de les dues polaritzacions de la manera fonamental TE11. Per a una millor comprensió del fenomen, s'ha analitzat inicialment per a ordres de multipactor més baixos en funció de l'excentricitat de l'ellipse de polarització. Prestant especial atenció per al cas de la polarització lineal i circular, encara que també s'ha analitzat altres combinacions més generals.
[EN] The main goal of this PhD thesis is to develop a computer tool for the prediction of the multipactor effect, both in coaxial transmission lines and in circular guides. This tool is intended to be complementary to the available Computer-Aided Design (CAD) versions, in particular for the case of communication devices to be implemented in the cited guided wave technologies. In the case of coaxial guides, a numerical model is developed to predict the power thresholds of the multipactor phenomenon. This method has been validated with experimental measurements, as well as with other theoretical studies carried out. In this type of guide, three types of radio frequency (RF) signals have been considered, i.e. the incident wave, the pure standing wave and the standing waves in general (a combination of incident and reflected waves of different amplitudes). Thus, the power thresholds for each of the different signals considered have been analyzed and obtained, and the corresponding effects that occur have been observed. In circular guides, the existence of the multipactor phenomenon under the excitation of the TE11 fundamental mode of the circular guide has been demonstrated first. The interest in these guides is due to their wide use in the manufacture of passive components, both in resonant cavities and within irises that connect the cavities, used both in particle accelerators and in different satellite communications subsystems. Therefore, in addition to observing the existence of the multipactor effect, we have calculated a susceptibility chart for this phenomenon, initially in the case that only a single polarization is transmitted, specifically the vertical polarization. Once we have shown that the multipactor effect is possible in these circular guides, a study has been carried out taking into account the co-existence of the two polarizations of the TE11 fundamental mode. For a better understanding of the phenomenon, it has been initially analyzed for lower multipactor orders as a function of the eccentricity of the polarization ellipse. Special attention has been paid to the case of linear and circular polarization, although other more general combinations have also been analyzed.
This work was supported in part by Ministerio de Educación y Ciencia, Spanish Government, under the coordinated Research Project TEC 2007/67630-C03-01 and in part by Generalitat Valenciana (Spain) under Projects IIARC0/2004/20, IIARC0/2004/21 and IIARC0/2004/22. This work has been supported by Ministerio de Ciencia e Innovación, Spanish Government, under Research Project TEC2007-67630-C03-01.
Pérez Pastor, AM. (2021). Análisis del efecto multipactor en guías de onda de geometría cilíndrica [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/162975
TESIS

Ingeniero Civil Eléctrico
Con la motivación para que el lector pueda tener una idea clara de como funciona en general el TKIP, el capítulo 2 se centra en explicar los procesos por el cual se tiene que pasar para lograr amplificación, dividiendo la explicación en tres partes: Onda viajera (Travelling-wave), inductancia cinética (Kinetic inductance) y paramétrico(parametric). Se describe en detalle cada proceso y la teoría necesaria para entender cada etapa. Para el propósito de darle al lector un mejor entendimiento del dispositivo, se empezará a explicar desde la parte 3 hasta la 1. La parte paramétrica o Parametric explica los conceptos de Four-Wave-Mixing. Se explican las relaciones que gobiernan la amplificación y cuales son sus condiciones. Se concluye que una condición fundamental es realizar el efecto en un sistema no lineal. La etapa Kinetic Inductance o inductancia cinética, se centra la teoría BSC para explicar los efectos principales que se necesitan para entender este tipo de aplicaciones. Se dan algunos ejemplos que enlazan esta teoría con los amplificadores paramétricos (paramp). En la tercera parte Travelling-wave u Onda viajera explican el fenómeno de dispersión. Se mencionan fenómenos que se observen en la vida cotidiana, para luego indicar la importancia de este en el proceso de amplificación. Finalmente se concluye cuales son los requerimientos para lograr la dispersión deseada y de que forma se pueden cumplir. Además de estos procesos, se tiene uno adicional que consiste en el diseño de una línea microstrip invertida utilizando un material superconductor, para ello primero se replican distintos resultados de artículos relacionados, para luego obtener una microstrip para distintas permitividades relativas y tangentes de pérdidas. Finalmente se obtienen las medidas necesarias para obtener una impedancia característica de 50 Ohm del modelo mencionado. En en capítulo 3 Implementación se combina la teoría con simulaciones, expresando la relación de dispersión ideal para un problema general y comparándola con diseños específicos. Además se detallará los resultados de la amplificación obtenida por cada filtro. Finalmente se mencionan las dificultades que llevaron a cada proceso, describiendo su posterior solución.

Ingeniero Civil Electricista
Actualmente, los fotodetectores más veloces usados en el ámbito comercial son los fotodiodos P-I-N. Estos fotodiodos son capaces de alcanzar anchos de banda cercano a los 300 GHz. Una de sus principales limitaciones para alcanzar mayores amplitudes, es que tanto electrones como huecos contribuyen a la conducción eléctrica. Estos últimos, los huecos, por tener una masa efectiva mucho mayor que la de los electrones, limitan la respuesta en frecuencia del fotodiodo P-I-N, disminuyendo la velocidad de respuesta y por ende el ancho de banda. El Laboratorio de Fotónica de Tera-Hertz de la Universidad de Chile, en conjunto con el Departamento de Nanotecnología de la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia), está desarrollando un nuevo prototipo de fotodiodo denominado TW-UTC-PD (Traveling-Wave Uni-Traveling Carrier Photodiode). Este tipo de fotodetector se encuentra en su etapa preliminar, por lo cual, se requiere de simulaciones para optimizar su diseño y desempeño. Dentro de este contexto, esta memoria está enfocada en desarrollar un modelo fenomenológico y analítico aproximado del dispositivo, simularlo en Wolfram MathematicasR y comparar los resultados con los modelos numéricos que se estás simulando en el estado del arte. De modo de estudiar el alcance del modelo en dos dimensiones (2D), para luego ser comparado con otros modelos numéricos en 3D que están siendo desarrollados. En la modelación del fotodetector se considera el comportamiento de UTC (Uni-Traveling Carrier) en su dimensión vertical, descrito según las ecuaciones de Drift-Diffusion, y en su dimensión longitudinal, el comportamiento de la señal es modelado como una onda viajera (Traveling-Wave) en una línea de transmisión. Ambos modelos convergen en una solución que busca eliminar los efectos capacitivos y de movilidad de sus predecesores convencionales. La incidencia del haz que estimula la generación de este fenómeno, puede ser producida mediante dos tipos de iluminación, una es a través de fibra óptica, o también conocida como edge-couple, y la otra con iluminación vertical. En este trabajo se modela con iluminación por fibra óptica, sin desmedro de que la técnica utilizada por el Laboratorio de Fotónica de la Universidad de Chile sea la iluminación vertical Por lo tanto, este trabajo se enfoca en estudiar el comportamiento del dispositivo en su región activa, o también llamada capa de absorción, comparándolo con el estado del arte en dispositivos de similares características. Se busca también, modelar el ancho de banda, la eficiencia y la potencia de salida del fotodiodo para converger en una herramienta de simulación y optimización del UTC-TW PD.

• En el en el presente trabajo se hace un ana ́lisis en la ecuacion Peyrard y Bishop. Los solitones o soluciones de tipo solitonicas, son ejemplos de condiciones iniciales que no cambian su forma durante su evolucion, unicamente se trasladan, sufren un desfasamiento o viajan a traves del medio, dentro de esta clase de soluciones merecen especial atencion, las soluciones de tipo onda viajera.