ITAINNOVA organiza la jornada «Nuevos desarrollos tecnológicos en EMC»

Los días 30 de noviembre y 1 de diciembre, el Instituto Tecnológico de Aragón (ITAINNOVA) acogerá la Jornada «Nuevos desarrollos tecnológicos en EMC», organizada en colaboración con el Grupo de Compatibilidad Electromagnètica de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC). Este evento cuenta con la asistencia del capítulo español de EMC del IEEE y tiene como objetivo el fomentar la transferencia de tecnología entre empresas y universidades/centros tecnológicos sobre los nuevos desarrollos en compatibilidad electromagnética.

La principal necesidad que existe hoy en día en los sectores de la automoción, aeronáutico y ferroviario para minimizar los problemas de interferencia electromagnética es la de dotar a las empresas de las nuevas técnicas, de diseño y medida, que permitan controlar esos fenómenos que están introduciendo los nuevos desarrollos tecnológicos. En los últimos años se ha producido una importante revolución tecnológica debido a la electrificación de los medios de transporte. Este adelanto se ha logrado fundamentalmente gracias a los avances en la electrónica de potencia, el desarrollo de chips con velocidades de procesamiento cada mayores y la cada vez mayor implantación de dispositivos inteligentes o interconectados en los medios de transporte.

«Estos dispositivos aumentan los niveles de interferencia electromagnética en áreas muy concretas que puede provocar un mal funcionamiento de dispositivos situados en el propio vehículo o en su proximidad. En general, estas emisiones se suelen controlar en base a normas y reglas de diseño, sin embargo el avance tecnológico es tan rápido que hace que estas sean insuficientes. Esto fuerza a desarrollar soluciones novedosas o nuevas técnicas de análisis y medida para controlar las emisiones e inmunidad electromagnéticas de los componentes del sistema», explica Fernando Arteche, del Grupo de Sistemas Eléctricos y Electrónicos Robustos y de Alta Eficiencia Energética en la División de Sistemas Industriales de ITAINNOVA.

Un ejemplo, en aeronáutica

Como adelanto de lo que podremos conocer en el transcurso de esta jornada, Fernando Arteche comenta que «en aeronáutica, en la actualidad, se está procediendo al desarrollo del avión más eficiente, más ligero y más eléctrico. En él se están introduciendo por un lado cada vez mas sistemas de distribución de energía eléctrica complejos que suministren energía a multitud de componentes del avión, lo que ha hecho aumentar los niveles de ruido electromagnético presentes en el avión y por otro lado se están introduciendo cada vez más la utilización de materiales compuestos para aligerar la estructura del avión. Pues bien, una de las formas para controlar el ruido electromagnético es de disponer de buenas superficies conductoras de electricidad a las cuales referenciar la electrónica del avión. Sin embargo hoy en día se está tratando que el fuselaje o partes de él, sean realizados con materiales compuestos los cuales no son conductores. Pues bien, esto conlleva que haya muchos estudios de EMC en los últimos años destinados a la creación de superficies conductoras que minimicen el ruido electromagnético de un sistema usando materiales compuestos. Estos desarrollos van desde los desarrollos de nuevos materiales compuestos conductores hasta la integración de redes conductoras embebidas dentro del material compuesto».

Otro ejemplo sería el desarrollo de nuevos métodos de medida. «De manera general, las mediciones de las emisiones electromagnéticas en el campo de la EMC se realizan en régimen estacionario con un analizador de espectros y en el dominio de la frecuencia, sin embargo gran parte de los fenómenos de interferencia se presentan de forma transitoria, siendo necesario desarrollar métodos basados en el análisis de señal en el dominio del tiempo utilizando procesado digital de señal. Recientemente, el Grupo de Compatibilidad Electromagnética de la Universidad Politécnica de Cataluña liderado por del profesor Ferrán Silva y con quien coorganizamos las jornadas, han implementado con éxito dichos desarrollos, consiguiendo que equipos de propósito general tales como osciloscopios, puedan ser utilizados como hardware alternativo para medir fenómenos de interferencia electromagnética transitoria», apunta Fernando Arteche.

Aplicaciones al sector aeroespacial

En el caso aeroespacial el problema de la Compatibilidad Electromagnética (EMC) es crítico desde el punto de vista que si por un problema de interferencia electromagnética no se despliega una antena de un rover en Marte o de en un satélite de telecomunicaciones ese rover o satélite se pierde para siempre. Esto fuerza a que cada satélite, equipo etc , se diseña desde cero en base a EMC y pasa unos estrictos controles. Tanto la NASA como la ESA tienen unos magníficos equipos e instalaciones de EMC .

En sistemas aeroespaciales se lleva la tecnología hasta el límite y fuerza nuevos diseños o la inclusión de soluciones novedosas de EMC que luego pueden ser exportadas a otras áreas, pero hay que ver el coste que en el mundo industrial es un parámetro que limita mucho su uso. Para mí, la limitación de la transferencia de tecnología la fija el coste.

Aportación de ITAINNOVA

La participación de ITAINNOVA en los sistemas de potencia en aceleradores viene de hace tiempo. «Llevamos casi 6 años colaborando con grupos de física de partículas, tanto con centros españoles, como con centros internacionales como el CERN en Suiza o el Instituto Max Planck de Alemania. Nuestro trabajo se centra en diseñar sistemas de potencia para detectores en donde la EMC es un parámetro clave de diseño muy similar a lo que ocurre en aplicaciones aeroespaciales. Ahí nosotros tenemos mucho ganado por conocimientos e instalaciones punteras para realizar estos diseños», asegura Arteche.

«Actualmente estamos en dos proyectos muy importantes. Uno dentro del plan nacional de investigación para la actualización de uno de los detectores del LHC en el CERN, en el que estamos dentro de una colaboración a nivel nacional con el Instituto de Física de Cantabria y el Centro Nacional de Micro-electrónica de Barcelona. Y el otro es el proyecto Europeo AIDA2020 para el desarrollo de nuevas tecnologías para la nueva generación de detectores de física. Este último, puede decirse que es el proyecto más importante que hay hoy en día en Europa para el desarrollo de tecnología para detectores de física. Este proyecto, cuyo presupuesto es de 10 millones de euros, está liderado por el CERN, y nosotros somos los responsables de uno de los paquetes de trabajo del proyecto destinado a la caracterización electromagnética de experimentos de física. Recientemente, este verano, se realizó, en ITAINNOVA, la primera caracterización electromagnética de un detector de física dentro de una cámara semianecoica. Esto es algo que nunca se había hecho y los resultados han sido asombrosos», afirma Fernando Arteche.

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