Diseño de una superficie tipo RIS mediante la implementación de un metamaterial de tipo S-SRR con aplicaciones en 5G Y 6G (2024)
Este documento aborda el proceso de investigación y desarrollo de sistemas de comunicación modernos, focalizándose especialmente en los avances de las tecnologías 5G y 6G. Estos sistemas comprenden avanzadas tecnologías de transmisión y recepción, con el objetivo de potenciar el canal de comunicación y las capacidades asociadas. No obstante, la optimización de los sistemas de telecomunicaciones se ve desafiada por fenómenos de desvanecimiento, particularmente notorios en frecuencias elevadas, los cuales no son controlables en los sistemas de transmisión y recepción convencionales. Por lo tanto, se propone la implementación de sistemas intermedios inteligentes, como las estructuras de Reflectores Inteligentes de Superficie (RIS), para gestionar de manera más eficiente el canal de comunicación, evitando así problemas de desvanecimiento y pérdida de información. A lo largo de este documento, se detalla un diseño propuesto de RIS basado en el metamaterial de tipo S-SRR(”split ring resonator”), con capacidad para modificar los patrones de radiación. El proceso de diseño, desde la selección de la celda unitaria hasta la fabricación, se describe en detalle, respaldado por resultados teóricos y de simulación. Se destaca la importancia de optimizar los posibles estados de las capacitancias variables el funcionamiento de la RIS para mejorar los patrones de radiación. La solución presentada se fundamenta en un modelo de un solo bit destinado a optimizar el parámetro SINR (”Signal to Interference ”&”Noise Ratio”) y ejercer control sobre los patrones de radiación. Este documento conceptualiza una estructura capaz de generar variaciones en los coeficientes de reflexión mediante la implementación de una capacitancia variable con polarización inversa. Al conectar esta capacitancia a la estructura diseñada, se logran variaciones en el coeficiente de reflexión, permitiendo así un proceso de optimización del parámetro SINR. Se hace hincapié en que, aunque el diseño propuesto desarrolla la estructura, no aborda explícitamente el proceso de optimización ni la conexión con el controlador que debería llevar a cabo el control continuo sobre la estructura. No obstante, se señala que este proceso puede ser implementado e integrado con el trabajo realizado como base.