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Nueva técnica de calibración de redes “made in CICESE”



Nueva técnica de calibración de redes “made in CICESE”
Por Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) en la Gaceta de Ciencia y Tecnología EMISIÓN (Conacyt)

En artículo publicado en el número de septiembre de la revista con mayor prestigio en el área de microondas a nivel mundial, y que se publicó además en forma directa, sin necesidad de correcciones, presenta un nuevo método de calibración para un analizador de redes vectorial hecho totalmente en el CICESE.

Forma parte, además, de una teoría unificada en la que ha estado trabajando desde hace años el grupo de caracterización de dispositivos de microondas que lidera en el CICESE el Dr. Apolinar Reynoso Hernández.

El artículo Vector network analyzer calibration using a line and two offset reflecting loads, de Manuel Alejandro Pulido Gaytán et al. -quien es estudiante de doctorado en el posgrado de Electrónica y Telecomunicaciones del CICESE-, se publicó en el volumen 61 numero 9 del mes de septiembre de la revista IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, considerada como la referencia en esta área.

El propio Manuel Pulido lo resume así: “Es un nuevo método de calibración. En nuestra área, que es caracterización de dispositivos de microondas, se requiere el uso de analizadores de redes vectoriales (ARV). Para aumentar la precisión en las mediciones necesitamos que el ARV sea calibrado. La calibración determina qué tan buena es tu medición.”

Dijo que existen varias técnicas de calibración y que cada una tiene algunas variantes. La primera se denomina SOLT y fue desarrollada a finales de los años 60.

La siguiente importante es la TRL, que se desarrolló en 1978 y emplea tres estándares. Diez años después se publicó la técnica LRM, técnica de amplio ancho de banda que utiliza tres estándares. Fue publicada en 1988 por científicos alemanes y al igual que la TRL también tiene muchísimas variantes; incluso en el CICESE la han mejorado.

Después vino la técnica LRRM, que usa cuatro elementos de calibración. Esta técnica fue publicada en 1990 por científicos americanos de la empresa Cascade Microtech, una de las más importantes en el ramo de calibración.

La desarrollada en el CICESE se llama LZZ, señala Manuel Pulido, quien explica que se basa en una línea (el elemento de calibración) y dos cargas desconocidas. En ella, solamente la línea debe ser conocida para calibrar el analizador de redes en ancho de banda amplio.

“Digamos que usa los mismos estándares que emplea la LRRM de Cascade Microtech, menos uno. Lo que proponemos en este artículo son varias cosas. Una es que nuestro tratamiento matemático permite quitarle un estándar a una técnica de calibración comercial. El cuarto estándar, que es el que le estamos quitando, es un estándar que se llama Match y los requerimientos que hay que tener en ese dispositivo son altos. La mayor debilidad de la técnica LRRM es ese elemento. Entre menos estándares, menor incertidumbre, es decir, menos errores puedes tener en tu calibración”.

Dijo que la primera vez que publicaron ese tratamiento matemático fue en 2012 en Montreal, Canadá en la conferencia del Automatic Radio Frecuency Techniques Group Conference (ARFTG), el congreso más importante en el ramo, en su edición 79. “Lo publicamos ahí por primera vez para la técnica TRL y se ganó el premio al mejor trabajo (‘paper’) del foro interactivo”, indicó.

Y mencionó otro aspecto importante: “El Dr. Apolinar Reynoso tiene trabajando en el tema de calibración desde 1994. Varios de sus tesistas de maestría y de doctorado han trabajado en esto; actualmente yo estoy en ello. Me costó trabajo aprenderlo, igual que a todos, pero siento que estoy recogiendo los frutos de bastante trabajo que se ha hecho…”

Y tiene razón. En el artículo figuran como coautores además de Manuel Pulido y de Apolinar Reynoso, Andrés Zarate de Landa, estudiante de doctorado del Dr. Reynoso; José Raúl Loo Yau, quien obtuvo su doctorado aquí en 2006, y Carmen Maya Sánchez, graduada en 1997 del programa de maestría en Electrónica y Telecomunicaciones y quien actualmente se desempeña como investigadora del CICESE tras concluir su doctorado en España. Se trata de un grupo no solamente mexicano, sino formado únicamente en el CICESE.

Lo secunda el propio Apolinar Reynoso: “No quiero que piensen que somos presuntuosos, pero esto el CICESE lo debe de presumir, como institución. Esto que hemos hecho es una teoría unificada de las técnicas de calibración. Extendimos la teoría con ABCD y fuimos los primeros en hacer TRL con ABCD. No hay otra referencia más que la nuestra”.

Otro aspecto relevante que destaca el Dr. Reynoso es la manera como se publicó el trabajo, prácticamente de manera directa, sin correcciones. La revista recibió el artículo el 5 de abril y lo revisó hasta el 9 de julio. Fue aceptado el 18, lo publicó electrónicamente el 30 de agosto y en septiembre salió en la versión impresa. Esto es algo inusual para quienes publican en revistas de nivel superior como la IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, y que no tienen el inglés como primera lengua.

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