DEMOSTRADORES TECNOLOGICOS DE FILTROS Y MULTIPLEXORES CON RESPUESTAS SELECTIVAS Y SINTONIZABLES EN NUEVAS GUIAS COMPACTAS PARA APLICACIONES ESPACIALES

2016

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Boria Esbert Vicente Enrique

En la actualidad, los sistemas de comunicaciones espaciales prestan un gran número de servicios a nuestra moderna Sociedad Digital (tales como la radiodifusión de TV, vídeo y datos con grandes anchos de banda, comunicaciones móviles, aplicaciones de radionavegación y de observación remota de la Tierra). Para ello, se ha hecho uso de cargas útiles embarcadas que operaban en las bandas bajas de microondas (entre 1 y 18 GHz), y desde 2006 se dispone de nuevos satélites cuyos servicios de comunicación se realizan principalmente en la banda Ka (20-30 GHz). Si bien todos estos satélites van a seguir empleándose, recientemente están surgiendo nuevas aplicaciones emergentes de las comunicaciones espaciales (en las citadas bandas de frecuencia y en rangos mayores), cuyos desafíos tecnológicos deben ser atendidos. Tal y como señalan diversos agentes relevantes del sector espacial (entre ellos la Agencia Espacial Europea y grandes industrias multinacionales y españolas, que han expresado su apoyo activo a este proyecto), las comunicaciones espaciales futuras deberán dar respuesta a los siguientes nuevos escenarios: transmisión de datos desde pequeñas plataformas (pico- y nano-satélites con misiones científico-tecnológicas) en banda C (6 GHz), acceso global a Internet (desde y para todo el planeta, la llamada revolucion del Internet of Satellites) a través de mega-constelaciones de micro-satélites operando en banda Ku (12-14 GHz), aplicaciones civiles y militares - seguridad y defensa- con demanda variable de prestaciones (a través de cargas útiles reconfigurables en bandas altas de frecuencia como Ka, Q, V y W), y nuevos servicios de Teledetección en la banda de ondas sub-milimétricas (entre 100 GHz y 1 THz). Para atender todas estas aplicaciones, los futuros satélites incorporarán nuevas y avanzadas cargas útiles de comunicaciones, cuyos equipos y subsistemas (componentes pasivos como filtros, con diversas respuestas y funciones, diplexores y multiplexores, así como antenas) van a precisar de soluciones tecnológicas específicas mejor adaptadas a cada escenario concreto. Así pues, las pequeñas plataformas espaciales necesitarán de dispositivos más compactos (en tamaño) y con bajos costes de fabricación (producción masiva), las cargas útiles de las próximos satélites de telecomunicación (en bandas Ka, Q y V) deberán incorporar flexibilidad (capacidad de reconfiguración de frecuencias y anchos de banda de operación, así como de cobertura), mientras que los componentes de futuras comunicaciones espaciales a frecuencias más altas (entre 100 GHz y 1 THz) requerirán de técnicas de fabricación cada vez más precisas (dimensiones micrométricas). Este proyecto coordinado pretende ofrecer soluciones (mediante el diseño, implementación y validación experimental de demostradores tecnológicos concretos) a estos grandes desafíos para los equipos de alta frecuencia (componentes pasivos y antenas) de futuras aplicaciones espaciales. Para ello, desde los diferentes subproyectos que integran esta propuesta se considerarán las tecnologías (más clásicas como la planar y las guías de ondas, o más recientes como la híbrida guiada-planar SIW y novedosas realizaciones de guías sobre sustrato -ESIW y ESICL- o con paredes corrugadas -groove gap-), los materiales (dieléctricos, ferritas, cristal líquido e incluso grafeno) y las técnicas de fabricación (LTCC y fotolitografía, entre otras) que resulten más adecuadas en cada aplicación concreta.