Desarrollo de Metasuperficies Reflectoras Reconfigurables para Comunicaciones 5G

Abstract

[ES] El proyecto "Desarrollo de Metasuperficies Reflectoras Reconfigurables para Comunicaciones 5G" se enfoca en mejorar las redes 5G en entornos interiores, donde se demanda alta velocidad y baja latencia. Este Trabajo de Fin de Máster (TFM) tiene como objetivo diseñar una metasuperficie reconfigurable que optimice la cobertura y reduzca las interferencias en dichos ambientes. La iniciativa nace de los desafíos presentados por la transmisión de señales 5G en interiores, donde los obstáculos físicos y la alta densidad de dispositivos pueden degradar la señal. La utilización de metasuperficies reconfigurables permite una adaptación dinámica a estas condiciones variables, mejorando significativamente la eficiencia y fiabilidad. El desarrollo del proyecto comprende varias etapas, iniciando con una extensa revisión de literatura para fundamentar los principios teóricos y evaluar el estado actual de la tecnología. Se diseñan y simulan celdas unidad que formarán parte de la metasuperficie, analizando su capacidad para modificar la fase de las ondas. Paralelamente, se investigan materiales que pueden alterar sus propiedades bajo diferentes estímulos, permitiendo reconfiguraciones en tiempo real de la metasuperficie. Una parte fundamental del proyecto es la optimización de estas celdas para su producción, considerando técnicas de fabricación aditiva que faciliten una implementación eficiente y adaptable. Este enfoque no solo pretende mejorar la transmisión de señales sino que también promueve el desarrollo de aplicaciones avanzadas en el campo de las telecomunicaciones. Los resultados del proyecto se orientarán hacia la evaluación teórica y la exploración de posibles aplicaciones de la nueva tecnología. Se contemplará la comparación con estudios anteriores para establecer un marco de referencia, y se considerará la posibilidad de pruebas prácticas, sujeto a la disponibilidad de tiempo y recursos. Este trabajo forma parte del proyecto METASMART, liderado por DAS Photonics S.L., con la colaboración de AIMPLAS, IIS La Fe y la Universitat Politècnica de València, y con el respaldo de la Agencia Valenciana de Innovación. Por lo tanto, promete realizar contribuciones significativas al desarrollo de las telecomunicaciones avanzadas.

[EN] The project "Development of Reconfigurable Reflective Metasurfaces for 5G Communications" focuses on enhancing 5G networks in indoor environments, where high speed and low latency are demanded. This Master's Thesis aims to design a reconfigurable metasurface that optimizes coverage and reduces interference in such environments.

The initiative arises from the challenges posed by 5G signal transmission indoors, where physical obstacles and high device density can degrade the signal. The use of reconfigurable metasurfaces allows dynamic adaptation to these variable conditions, significantly improving efficiency and reliability.

The development of the project comprises several stages, starting with an extensive literature review to establish theoretical principles and assess the current state of technology. Unit cells that will form part of the metasurface are designed and simulated, analyzing their capacity to modify wave phase. Simultaneously, materials that can alter their properties under different stimuli are investigated, enabling real-time reconfigurations of the metasurface.

A fundamental part of the project is the optimization of these cells for production, considering additive manufacturing techniques that facilitate efficient and adaptable implementation. This approach not only aims to improve signal transmission but also promotes the development of advanced applications in the telecommunications field.

The project results will be oriented towards theoretical evaluation and the exploration of potential applications of the new technology. A comparison with previous studies will be considered to establish a reference framework, and the possibility of practical tests will be evaluated, subject to the availability of time and resources.

This work is part of the METASMART project, led by DAS Photonics S.L., in collaboration with AIMPLAS, IIS La Fe, and the Universitat Politècnica de València, and supported by the Valencian Innovation Agency. Therefore, it promises to make significant contributions to the development of advanced telecommunications.