2003-Tesis doctoral-p1Por: José María Díaz Nafría (Universidad Alfonso X el Sabio, Madrid)

Tesis publicada en Madrid: Universidad Politécnica de Madrid, 2003

En clave informacional, se indaga el problema de cuánta información puede llegar a extraerse de las fuentes que generan un campo electromagnético que observamos y medimos (con más o menos restricciones). Y en clave epistémica, puede decirse que lo que aquí se explora es qué puede llegarse a conocer de las fuentes (u objeto de observación) que generan un campo electromagnético cuando a lo que tenemos acceso es a su manifestación (el campo electromagnético generado en sus inmediaciones). A dicho estudio se añade una propuesta de sistema de medición del campo radiado adaptado a la señalización de sistemas radiantes que se desea reconstruir y que operan algún servicio de telecomunicación.

Sumario: El objeto esencial de la tesis consiste en investigar las posibilidades de identificación de fuentes electromagnéticas a partir de la observación del campo que estas generan. Para ello la investigación se divide en tres grandes partes: en primer lugar el problema directo, es decir, la descripción del campo a partir de unas fuentes supuestamente conocidas buscando una formulación que facilite su inversión; en segundo lugar el problema inverso, o la búsqueda de las posibilidades y limitaciones en la identificación de las distribuciones de fuentes que han generado un campo supuestamente conocido, a veces sobre un dominio no cerrado y a veces sin información de fase; y finalmente una indagación sobre las posibilidades de la observación del campo, donde se propone una técnica aplicable a los sistemas de radiocomunicación.

En el capítulo de introducción se empieza haciendo tres aproximaciones a nuestro problema: poniéndolo en relación con el “problema del conocimiento”; poniendo luego en perspectiva nuestro método intelectual; y por último, buscando por vía intuitiva en el “problema de la visión humana” los resultados a los que luego se llega con rigor. Hechas estas aproximaciones, se resume en una segunda parte el contenido de toda la investigación.

En el capítulo del problema electromagnético directo se busca primero una formulación diádica del campo en función de las distribuciones de fuentes, cuya relación con la formulación modal se investiga. A continuación se indaga la dimensión esencial del problema electromagnético encontrándose un conjunto de teoremas que da pie a su discretización en términos de un espacio vectorial cuyas características facilitarán la inversión del problema. Se termina presentando un par de ejemplos que ilustran alguno de los resultados alcanzados.

En el capítulo del problema electromagnético inverso una vez establecidas las limitaciones esenciales del problema inverso, es decir, lo máximo que podemos llegar a conocer, se investigan las posibilidades de identificación de las distribuciones de corriente: 1°) cuando se conoce el campo sobre dominios que engloban completamente las fuentes; 2°) cuando los dominios no llegan a englobarlas; y 3°) el caso más delicado de carecer de información de fase. Es a este problema al que se dedica mayor extensión y se llega a resultados que contradicen ciertas teorías que, aunque durante muchos años se han tomado por válidas, la práctica no les da la razón. Se concluye comparando, traduciendo y generalizando dentro de la gramática de nuestro problema un amplio abanico de soluciones que han aflorado en distintas disciplinas.
En el capítulo de validación experimental se consideran tres casos de estudio sobre los que se ensayan los métodos inversos propuestos y se ilustra alguno de los resultados teóricos alcanzados en los capítulos anteriores.

El penúltimo capítulo, dedicado a la observación del campo, se comparan primero, de acuerdo a sus limitaciones, los métodos disponibles para la medición de los sistemas radiantes y se propone una solución tecnológica que saca partido de la señalización para conocer el campo que el sistema radiante engendra en sus inmediaciones. La arquitectura general propuesta se ejemplifica para el caso de un medidor de antenas de Radar Secundario cuyas características, virtudes y limitaciones se discuten.

Un último capítulo de conclusiones hace recuento de los principales resultados obtenidos y se sugiere una serie de líneas de investigación cuya profundización pudiera aportar interesantes resultados.

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