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Jueves 3 de mayo de 2018 [Investigacion]

Una investigadora de la UPNA diseña dos antenas para satélites de comunicaciones más ligeras y económicas

Amagoia Tellechea Pereda ha colaborado en este proyecto con la Agencia Espacial Europea, la Universidad de Siena y el fabricante EADS Astrium

zoomAmagoia Tellechea Pereda, nueva doctora por la UPNA.

Amagoia Tellechea Pereda, nueva doctora por la UPNA.

La ingeniera de telecomunicación Amagoia Tellechea Pereda (Betelu, Navarra, 1986) ha diseñado dos prototipos de antenas para satélites de comunicaciones que ofrecen soluciones más ligeras, son menos voluminosas que las utilizadas convencionalmente y suponen un ahorro importante para la industria espacial, que ya ha mostrado su interés en ellas. La investigadora ha realizado este desarrollo en su tesis doctoral, defendida en la Universidad Pública de Navarra (UPNA), y ha colaborado, para ello, con la Agencia Espacial Europea, la Universidad de Siena (Italia) y el fabricante de equipos espaciales EADS Astrium (con sede en Francia).

Tal y como explica Amagoia Tellechea, “la industria espacial cada vez busca antenas más ligeras, ya que estos aspectos reducen considerablemente el coste del lanzamiento de los satélites”. En los últimos años, se han registrado avances en este campo, gracias al desarrollo de distintas tecnologías como las antenas basadas en superficies parcialmente reflectivas (PRS, por sus siglas en inglés) o las antenas ultra finas basadas en metasuperficies (unas estructuras artificiales diseñadas para presentar características que no se encuentran en la naturaleza).

Así, en su tesis, la investigadora ha empleado la tecnología basada en superficies parcialmente reflectivas para optimizar una antena de un satélite destinada a tracking, telemetría y control, que es un sistemas crucial para el correcto funcionamiento de otros satélites, como, por ejemplo, los de GPS, situados en órbita media a unos 20.000 kilómetros de la Tierra. “Las funciones principales de los sistemas de tracking, telemetría y control están relacionadas con la monitorización de los subsistemas de los satélites, como el encendido y el apagado de motores, el despliegue de paneles solares... Además, son los encargados del control de los parámetros orbitales de los satélites y supervisan la comunicación con los centros de control en la Tierra para detectar posibles fallos y ejecutar soluciones”, señala Amagoia Tellechea, que ha realizado la tesis en el Grupo de Investigación de Antenas de la UPNA bajo la supervisión de dos docentes del Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación e investigadores del Instituto de Smart Cities (ISC): Juan Carlos Iriarte Galarregui y el catedrático Ramón Gonzalo García.

Solución plana, ligera y barata

El prototipo desarrollado en la tesis con esta tecnología es una solución plana, ligera y barata, compuesta por un plano de masa metálico con un elemento radiante en la parte central y una superficie reflectante en la parte superior. El diseño genera una cavidad resonante que aumenta la ganancia. Esta antena se puede emplear para sustituir un sistema convencional mucho más complejo y voluminoso, compuesto por 27 antenas tipo parche.

En la segunda parte de la tesis, su autora ha diseñado una antena satelital basada en la tecnología emergente de metasuperficies para aplicaciones como televisión, internet o radar, que operan en la banda Ku (una parte del espectro electromagnético no visible situado en el rango de las microondas). El trabajo ha sido realizado en colaboración con el Grupo de Electromagnetismo Aplicado de la Universidad de Siena, experto en el campo de las metasuperficies, y ha incluido, por primera vez, el modelado teórico, la implementación y los detalles de fabricación de una antena de metasuperficie capaz de proveer doble polarización circular. El diseño inédito realizado por la doctora muestra una antena de metasuperficie innovadora capaz de proveer diagramas de radiación con polarización circular tanto a derechas como a izquierdas, garantizando así comunicaciones robustas y versátiles entre los satélites y las estaciones terrestres.

La antena propuesta está compuesta por un material de baja conductividad eléctrica (llamado dieléctrico) y, gracias a ello, se ha conseguido una configuración de tan sólo un milímetro de grosor. La solución ha sido validada experimentalmente y se ha demostrado que puede ser empleada para sustituir dos antenas distintas empleadas en la actualidad para aplicaciones en la citada banda Ku. La incorporación de este tipo de antenas en los sistemas satelitales supone un ahorro muy importante para la industria espacial. Por ello, compañías tanto nacionales como internacionales han mostrado gran interés en este tipo de soluciones.

Breve currículum

Amagoia Tellechea Pereda cursó sucesivamente en la UPNA Ingeniería de Telecomunicación y el Máster de Comunicaciones, antes de defender su tesis doctoral, calificada con sobresaliente “cum laude”. Como resultado del trabajo realizado en la tesis, ha publicado cuatro artículos en revistas indexadas, ha presentado doce comunicaciones en conferencias internacionales (cinco de ellas, como invitada) y otras cinco nacionales. Además, ha participado en una decena de proyectos de investigación, financiados por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad y el Gobierno de Navarra, así como otros en colaboración con la Agencia Espacial Europea.

En su currículum destaca el hecho de que el proyecto fin de carrera con el que concluyó sus estudios de Ingeniería de Telecomunicación fue doblemente galardonado en 2012, ya que recibió el Premio del Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación al mejor proyecto fin de carrera en su categoría y el Tercer premio de la Asociación Navarra de Ingenieros de Telecomunicación.