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Proyectos de Investigación

2022

TRANSFERENCIA DE NUEVAS TECNLOGIAS HABILITADORAS DE SISTEMAS Y APLICACIONES TIC PARA 2030 (INNTA1/2022/53)

2022-2024 - Presupuesto : 100.115€

Proyecto para la incorporación de un Agente de Innovac ión que se responsabilizará de la transferencia del conocimiento derivado de las actividades de investigación del Instituto de Telecomunicaciones y Aplicacions Multimedia (iTEAM) en el área de especialización de Tecnolo´gias Habilitadoras para sistemas y aplicaciones de Tecnologías e la Información y comunicaciones (TIC). El objetivo principal del Agente de Innovación contratado será fomentar la transferencia de los resultados obtenidos en los proyectos I+D+i de iTEAM hacia las empresas, así como promover una colaboración estable y a largo plazo entre los universos industrial/empresarial y científico/universitario. iTEAM dispone de un plan de trabajo para el período 2022-2024 en el que se establece un programa sólido para mejorar el alcance, los resultados y la visibilidad internacional de iTEAM, así como la transferencia activa de conocimiento para apoyar la economía y la industria. Para ello, el plan de trabajo de iTEAM pretende mejorar las herramientas y habilidades en fotónica, comunicaciones móviles Beyond 5G y 6G, y antenas de onda milimétrica y Terahercios de banda ancha de nueva generación, realizando investigación de vanguardia y mejorando la diversidad y la cooperación entre nuestros equipos. Convocatoria de ayudas de la Agencia Valenciana de la Innovación (AVI) en materia de fortalecimiento y desarrollo del Sistema Valenciano de Innovación para la mejora del modelo productivo para los ejercicios 2022 a 2024 Programa Promoción del Talento (L1. Agentes de Innovación, 1.1 Contratación de Agentes de la Innovación).  

Active reduction of noise transmitted into and from enclousures through encapsulated estructures (IN-NOVA)

2022-2026 - Área: Procesado de Señales - Grupo: Grupo de Tratamiento de Audio y Comunicaciones (GTAC)

The main goal of the IN-NOVA project is to develop the noise-reducing methods by training 13 DCs (10 MSCA Fellows + 3 DCs funded by UK) through intersectoral, multidisciplinary and international joint research in engineering, acoustics and material science, in both academia (universities and research centres) and industry. Scientific objectives of IN-NOVA project are based on a precisely targeted dual noise problem, related to the transmission of noise into and from enclosures through encapsulated structures that concern a vast majority of the population and this can be divided into the two key objectives:
  1. Develop comprehensive noise-reducing casing solutions that globally control the excessive noise generated and radiated by industrial devices and household appliances, whilst consuming much less energy, sensors and actuators than classical ANC systems. This is referred to as the in-out problem.
  2. Develop versatile active/passive control techniques for the reduction of noise transmission into enclosures, as represented by vehicle and aircraft cabins. This is referred to as the out-in problem.

This project has received funding from the European Union’s Horizon Europe programme under the Marie Sklodowska-Curie grant agreement number 101073037

2023

2022

Adaptive Sound-processing Technologies foR soundfIeld Deployment: Algorithms, tools and test beds (ASTRID)

2022-2024 - Área: Procesado de Señales - Grupo: Grupo de Tratamiento de Audio y Comunicaciones (GTAC)

The general objective of ASTRID is to contribute to sound-field deployment systems by the design and development of test beds, algorithms and computational kernels, that improve the performance, increase the resiliency, and reduce the energy consumption in order to transfer knowledge and tools to the productive sector. ASTRID will address complex sound deployment scenarios along three research fields: Fast multichannel adaptive algorithms, Distributed and collaborative systems and Psychoacoustic aspects of listening; focused on four related application target domains: Active sound field control, Personal sound zones and spaces, and Computational and mathematical tools for sound processing.

Characterization of Dynamic Acoustic Environments by Machine Learning for Sound Reproduction (DYNAMIC)

2022-2025 - Área: Procesado de Señales - Grupo: Grupo de Tratamiento de Audio y Comunicaciones (GTAC) - Presupuesto : 60.000€

VISION: Sounds will be rendered to the users at any location and any time, efficiently, with the help of low-cost devices, maximizing the user’s quality-of-experience.  

OBJECTIVE: To investigate on sound space control applications in real and dynamic environments using inference and classification tools based on novel machine and deep learning techniques, aiming at maximum performance, energy efficiency and feasibility.   Grant PID2021-124280OB-C21 funded by MICIU/AEI/10.13039/501100011033 and ERDF, EU.   MCIU  

2020

VALORIZACIÓN DE UN MÉTODO DE FABRICACIÓN 3D, METALIZACIÓN E INTEGRACIÓN DE DISPOSITIVOS DE ALTA FRECUENCIA (ALFREC3D)

2020-2021 - Área: Antenas, Microondas y Propagación - Grupo: Grupo de Aplicaciones de las Microondas (GAM) - Presupuesto : 149993.67€

El objetivo principal del proyecto es la realización de las acciones necesarias para que la patente “Método de fabricación de dispositivo de microondas basado en guía de onda vacía integrada en sustrato” pueda ser transferida con garantías de éxito a las empresas para su posterior explotación. El objeto de la patente fue el desarrollo de una nueva técnica para la fabricación de dispositivos de comunicaciones de alta frecuencia que se basa en tres pilares:
  • El uso de la tecnología de guía de onda integrada en sustrato, que permite desarrollar un amplísimo rango de dispositivos de comunicaciones: líneas de transmisión, filtros, resonadores, divisores de potencia, híbridos, desfasadores, antenas, etc. integrados en un sustrato planar (de bajo coste), pero que presentan las buenas prestaciones de los dispositivos tradicionales desarrollados en guía de onda.
  • El uso de la impresión 3D con materiales poliméricos (plásticos) posteriormente metalizados para la fabricación de los dispositivos de comunicación. Los materiales poliméricos son más ligeros que los metales que tradicionalmente se utilizan y la fabricación 3D permite un prototipado mucho más rápido que los métodos tradicionales. Además, las precisiones obtenidas con estos métodos de fabricación son altísimas. Por otra parte, los dispositivos de comunicaciones deben ser conductores, para poder manejar señales de alta frecuencia, por tanto, los dispositivos fabricados con impresión 3D, si son poliméricos, deben metalizarse con cobre u otro material de alta conductividad, asegurando la calidad y durabilidad de esa metalización tal como lo hace el método patentado.
  • La integración modular de los dispositivos desarrollados en un circuito o sistema complejo. Esta integración se consigue gracias a unas transiciones con el resto del circuito y un sistema de anclaje con tornillería que permite ensamblar de una forma sencilla el dispositivo con el resto de la circuitería, cambiándolo por otro si la aplicación así lo requiriese o si se estropease por algún motivo, sin necesidad de modificar el resto del circuito.

2022

DESARROLLO DE DISPOSITIVOS DE COMUNICACIONES DE ALTA FRECUENCIA UTILIZANDO TECNOLOGÍAS AVANZADAS DE FABRICACIÓN ADITIVA Y METALIZADO (CAFTAM)

2022-2024 - Área: Antenas, Microondas y Propagación - Grupo: Grupo de Aplicaciones de las Microondas (GAM) - Presupuesto : 224346.52€

Los actuales sistemas de radiocomunicación se enfrentan a la progresiva saturación del espectro electromagnético que, unido a unos requerimientos de anchos de banda (velocidades de transmisión) cada vez mayores, está obligando a los sistemas a migrar hacia bandas de frecuencias más altas. Aunque existen numerosas tecnologías para la fabricación de dispositivos de comunicaciones, su éxito comercial exige una gran eficiencia en términos de coste y producción masiva junto con unas adecuadas prestaciones electromagnéticas. Pero ¿Cuál es la tecnología más adecuada para fabricar estos dispositivos con la eficiencia y prestaciones requeridas? Las tecnologías de fabricación aditiva permiten un espectro amplísimo de topologías volumétricas, además de reducir el tiempo de fabricación, el peso y el costo en comparación con los procesos de fresado sobre metal tradicionales. Para dotar al dispositivo de conductividad eléctrica éste se debe metalizar, necesitando, por tanto, técnicas eficientes para tal efecto. Por ello, primero se diseñan un amplio abanico de estructuras que permitan dar soluciones integrales a la industria. Seguidamente, se analiza el uso de nuevos materiales y tecnologías de fabricación que permitan adecuarse a las necesidades de la industria. Finalmente, se desarrollan nuevos procesos de metalización y acabados que faciliten la conductividad requerida de estos dispositivos de comunicaciones de radiofrecuencia para aplicaciones terrestres, marítimas y espaciales. Se estima que el uso de tecnologías de fabricación aditiva para estas aplicaciones proporcionará dispositivos hasta 10 veces más ligeros, permitirá drásticamente los residuos en comparación con el mecanizado de piezas metálicas, y permitirá fabricar piezas que son imposibles de hacer con las técnicas tradicionales. CAFTAM es un proyecto colaborativo de desarrollo experimental, liderado por el Instituto de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia (ITEAM) de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV), quien aportará su experiencia en el diseño y optimización de circuitos de comunicaciones de alta frecuencia (filtros, antenas, divisores, etc.). AIJU desarrollará los dispositivos seleccionados aplicando una elevada calidad superficial y dimensional mediante diversas tecnologías de fabricación aditiva, el Instituto de Tecnología Química (CSIC- ITQ) llevará a cabo novedosos procesos de metalizado catalítico de carácter mixto, químico y galvánico sobre las piezas desarrolladas. La empresa participante DISMUNTEL, con experiencia y conocimientos en el ámbito de RFID y electrónica de control, contribuirá en la proposición del reto de parte de la industria en el ámbito de las telecomunicaciones y en la comprobación de la correcta funcionalidad de los dispositivos desarrollados en el ámbito real. Esta colaboración se enmarca dentro de un proyecto de investigación financiado por la Agència Valenciana de la Innovació (AVI) dentro del Programa Proyectos estratégicos en cooperación.

2023

Futuras Investigaciones sobre Tecnologías Emergentes de Alta Frecuencia para Sistemas de Comunicación por Satélite de Próxima Generación (FURTHER-SAT)

2023-2026 - Área: Antenas, Microondas y Propagación - 2 Grupos de Investigación

FURTHER-SAT se trata de un proyecto autonómico que, desde un punto de vista científico-tecnológico, se centra en todas las tecnologías de alta frecuencia disponibles: las clásicas basadas en circuitos planos y guías de ondas, las más recientes guías de ondas planas integradas con/sin sustrato dieléctrico (es decir, SIW, ESIW y ESICL), y el prometedor concepto de guías de ondas groove gap waveguides. También se estudian materiales avanzados (como los artificiales -metamateriales-, cristales líquidos y cerámicas de alta permitividad), así como diversas técnicas de fabricación (fresado de alta precisión, métodos de fabricación aditiva, cerámica cocida a baja temperatura -LTCC- y procesos de micromecanizado).

2020

Avances en Tecnologías Guiadas para los Próximos Equipos de Comunicaciones por Satélite (ADWASAT)

2020-2023 - Área: Antenas, Microondas y Propagación - Grupo: Grupo de Aplicaciones de las Microondas (GAM)

Los sistemas de comunicaciones espaciales son un activo clave para soportar los servicios y aplicaciones más relevantes de cualquier Sociedad Digital moderna. Entre ellos están los servicios de telecomunicaciones instantáneos y ubicuos (voz de alta calidad, datos a alta velocidad o difusión de radio y televisión), sistemas globales de radionavegación por satélite (Galileo en Europa y GPS en EE. UU.), así como los programas de observación de la Tierra (como Copernicus y Living Planet, financiados por la Comisión Europea -CE- y la Agencia Espacial Europea -ESA) orientados a la seguridad, estudio del medio ambiente y del cambio climático. Incluso las recientes redes de telefonía móvil terrestre 5G y 6G se verán reforzadas a través de una infraestructura basada en satélites. Como resultado, los ciudadanos de todo el mundo (y en particular los europeos y españoles) se benefician enormemente en términos de crecimiento económico, bienestar social y avances científicos y tecnológicos. En la actualidad, el Programa Espacial Europeo está siendo impulsado (por la ESA, la CE y el sector industrial) a través de satélites de próxima generación al servicio de importantes proyectos espaciales: la segunda generación de Galileo y la tercera generación de METEOSAT, las próximas cinco misiones Sentinel y el satélite EarthCARE de los programas Copernicus y Living Planet, y las nuevas líneas de producto en satélites de telecomunicaciones denominadas Spacebus y Eurostar Neo. Además, las mega constelaciones de pequeños satélites (proyectos SpaceX y OneWeb) que brindan conectividad global a Internet están en plena expansión. Y todo gracias al establecimiento de enlaces avanzados de comunicación por satélite, basados en nuevos equipos de alta frecuencia (componentes pasivos y antenas) que utilizarán tecnologías emergentes. Por lo tanto, como también sugieren los principales actores del sector espacial (la ESA, así como empresas multinacionales y españolas), se deben idear y diseñar soluciones novedosas para dispositivos pasivos de alta frecuencia y elementos radiantes. Estos nuevos equipos tendrán que abordar desafíos múltiples e interdisciplinares, en términos de tamaño eléctrico (compactos), frecuencia adaptativa y recursos de ancho de banda espectral (reconfigurables), mayores niveles de potencia de transmisión (lidiando con los efectos de descarga e intermodulación) y viabilidad de fabricación (problemas de precisión y repetibilidad). Además, estos requisitos deberán abordarse adecuadamente en diversos rangos de frecuencia (que cubren las bandas de ondas de RF, microondas, milimétricas y submilimétricas). Para ello, se propone un proyecto coordinado (IMPULSE) a realizar por un equipo de 5 grupos académicos de investigación (con colaboraciones previas exitosas). Cuatro subproyectos complementarios desarrollarán conjuntamente investigaciones de primer nivel sobre equipos innovadores de comunicación por satélite, considerando tecnologías de alta frecuencia tradicionales y emergentes: es decir, las basadas en circuitos planares y en guías de ondas 3D, las soluciones híbridas (guías de ondas planas implementadas en sustratos dieléctricos y vacíos), y el conjunto recién propuesto de guías con paredes corrugadas (o gap waveguides). También se investigarán materiales avanzados y sintonizables (como bioplásticos, grafeno y cristal líquido), así como técnicas de fabricación clásicas (fresado, LTCC) y más recientes (fabricación aditiva, micro mecanizado). Este subproyecto, que actúa como coordinador del proyecto general y de los equipos participantes, además de revisar el trabajo conjunto sobre las herramientas CAE (métodos asistidos por ordenador de análisis, síntesis y optimización), y desarrollar completamente un demostrador integrado para una etapa de salida de múltiples haces en banda Ka, contribuye en el avance del uso práctico de varias tecnologías de guía de ondas para comunicaciones espaciales. En particular, se centra en la tecnología de guía de onda integrada de sustrato (SIW) coaxial, topologías plegadas y estriadas de la versión SIW vacía (ESIW) y componentes mecánicamente sintonizables (principalmente filtros y diplexores) utilizando cavidades de guía de onda 3D. También se aborda la implementación práctica de prototipos mediante técnicas LTCC e impresión 3D (con resinas metalizadas), así como la validación experimental de equipos (efectos de alta frecuencia y experimentos de comunicación con pequeños satélites).

2023

HIGH-EFFICIENCY ELECTRONICALLY BEAM-STEERABLE ANTENNAS FOR NEW GENERATION SATELLITE NETWORKS IN THE MILLIMETER-WAVE BAND (ANTELECIA)

2023-2025 - Área: Antenas, Microondas y Propagación - Grupo: Antennas and Propagation Lab (APL)

In the new generation of wireless communications systems in the millimeter band, reconfigurable antennas are becoming an essential technological pillar, as they must compensate for the high propagation losses at high frequencies. As a consequence, the development of new high-performance terminals for moving vehicles, trains, airplanes or rescue equipment is today a goal pursued by many companies worldwide. In this context, the main objective of this project is the development of electronically beam-steerable antennas for communications systems in the millimeter band. Specifically, this project aims at improving the efficiency of these antennas by integrating low-loss waveguide technologies instead of traditional printed technologies. The research will focus on the design, fabrication and experimental validation of two technological demonstrators in the K/Ka bands, valid for satellite communications in motion.

COST-EFFECTIVE ANTENNA TECHNOLOGIES FOR SUSTAINABLE MM-WAVE BROADBAND COMMUNICATIONS (COFFEE)

2023-2026 - Área: Antenas, Microondas y Propagación - Grupo: Antennas and Propagation Lab (APL)

Nowadays, telecommunications systems have become an integral part of our daily lives and have an undeniable impact on our private and professional activities. The anyone to anything, anytime, anywhere paradigm, originally conceived for 5G mobile communications networks, is progressively becoming a reality. The primary needs driving this change have been high-throughput mobile connections, reliable low-latency connections, and massive machine-to-machine communications. This trend is leading technological advances in all segments of the ecosystem, where the use of millimeter waves is crucial to implement high-capacity wireless networks. Currently, the electromagnetic spectrum below 6 GHz (sub-6) is highly saturated, so the use of these higher bands allows for a significant increase in data rates. These new millimeter-wave systems are even becoming a valid alternative to copper and fiber connections in urban areas. Their role, already crucial in 5G infrastructure, will be even more important in the future. The 6G network architecture currently being conceived is strongly oriented towards a hierarchical infrastructure, referred to as a vertical heterogeneous network, providing universal coverage by integrating terrestrial, aerial, and space communication links. This new scenario calls for a new generation of high-efficiency antennas in the millimeter-wave band, being one of the key enabling technologies for the successful deployment of this global network. Due to the heterogeneity of the different nodes and links, the characteristics of the antennas to be developed are very diverse, being possible to use different technologies and typologies. Among other specifications, this project addresses fixed-beam antennas for backhaul links, antennas capable of covering multiple bands, including combinations of mm-wave with sub-6 bands, beam-steerable antennas for communications on the move, or multi-beam antennas for 5G/6G base stations, all of which will be strongly demanded in the next decade. In addition, the sustainability and affordability of such a huge mm-wave global network demand cost-effective antenna technologies with an enhanced trade-off between fabrication cost and energy efficiency. With this aim, this project investigates different antenna technologies, such as novel versions of gap waveguides with simpler fabrication processes, traveling and leaky-wave radiation mechanisms based on novel slow-wave structures, glide-symmetric holey metasurfaces, or innovative 3D printed configurations. The proposed antenna solutions should be carefully validated through prototyping, with particular attention to low-cost fabrication procedures such as additive manufacturing or conventional printed-circuit-board techniques.

2022

BEAM STEERABLE ARRAY ANTENNA FOR MM-WAVE COMMUNICATION NETWORKS (STEERCOMM)

2022-2024 - Área: Antenas, Microondas y Propagación - Grupo: Antennas and Propagation Lab (APL)

Massive access by society to new broadband communications systems in the millimeter-wave band seems to be an imminent reality. However, there are still some technological barriers to overcome from the antenna point of view. The development of low-cost mobile terminals for Ka-band satellite communications, for example, is one of the most complex challenges for those working in the telecommunications sector. In particular, the ability to reliably control beam steering while keeping the antenna fixed is one of the great challenges of today's technology. This feature has a very important impact on the antenna profile and can really make a difference compared to existing terminals, especially in the aeronautical sector. Since the antenna is considered a key enabling technology for the envisioned industrial sector, the main objective of this project focuses on demonstrating that the mechanical phase shifter can indeed be operational in an antenna with the size and specifications associated with SATCOM applications, and in general with new millimeter band communications systems. This full-scale evaluation is of vital importance. Some specifications, such as bandwidth, sweep range and polarization purity, are highly dependent on antenna size. A larger size of the internal feed network is more difficult to design and limits the bandwidth. In addition, coupling between radiating elements in the array aperture, especially for scan angles close to the horizon line, quickly spoils the radiation pattern and beam pointing. The manufacturing cost of the radiating subsystem is another key factor in developing an easily industrializable product. In this project, alternative guiding technologies to the one used in the original prototype are studied in order to reduce costs. The size occupied by the phase-shifting structure is also another feature to be improved in order to achieve a competitive prototype. The final goal of this project is the experimental demonstration of the concept by means of a functional prototype and the dissemination and commercialization of the results among the sectors of interest.