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La UNAM Juriquilla trabaja para verificar la compatibilidad electromagnética

Reportaje: Patricia López Núñez/EnLaLupa.com

Fotos: Guillermo González/EnLaLupa.com

 

En un mundo comunicado y lleno de tecnología, el ruido electromagnético es el gran reto a vencer para mantener el funcionamiento adecuado de todos los aparatos. Para asegurarse de que un teléfono celular no interfiera con una computadora o el sistema de bolsas de aire de los autos, ni una televisión con un horno de microondas o una cámara, la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), campus Juriquilla, cuenta con el Laboratorio de Compatibilidad Electromagnética y la cámara anecoica, que es una gran aliada de la industria.

El investigador de la Facultad de Ingeniería, Carlos Romo Fuentes, adscrito a la Unidad de Alta Tecnología y responsable técnico del laboratorio, resaltó que los diferentes instrumentos tecnológicos con los que se convive a diario transmiten energía electromagnética, que generan corrientes eléctricas y descargas electrostáticas, incluso señales de audio, que pueden interferir con los comandos de los aparatos comunes.

“Por ejemplo, antes era más común que si teníamos la laptop y al lado el celular, la computadora, de repente, empezaba a sonar con un ruidito y después sonaba el teléfono celular. No es que suene la computadora, sino que la onda electromagnética que está llegando de la señal al celular, no solo llega al celular, sino que llega a todo el espacio donde está el teléfono celular y ese ruido se incorpora en el sistema acústico de la computadora. Eso es un problema de incompatibilidad electromagnética”, expuso

Cada vez más computadoras identifican las señales de frecuencia de la telefonía celular y cuentan con filtros magnéticos para disminuir los ruidos que provoca ese fenómeno. Sin embargo, lo mismo ocurre con otros aparatos, incluso con cables y diversos instrumentos de los circuitos eléctricos, así que si carecen de esos filtros se da el fenómeno de la interferencia electromagnética y se pone en riesgo el buen funcionamiento de los equipos, porque cada uno se diseña para ciertos valores de corriente.

Desde 1937 se presentaron los problemas de compatibilidad electromagnética, pero implican un reto cada vez mayor, ya que muchos de los equipos tienen que aplicar filtros. En los automóviles con sistemas de bolsas de aire, por mencionar uno de ellos, se enfrentó el problema inicial en los años 90 de que los sensores activaban la señal de apertura de estas bolsas por diferentes factores, sin que necesariamente existiera un impacto, principalmente por la presencia de los primeros teléfonos en los autos, que enviaban “corrientes parásitas” o señales eléctricas no deseadas.

 

¿Estas señales afectan los equipos?

Sí, porque los activan en un modo que no debe de ser, en el momento en que no debe de ser, los descomponen los activan, los desactivan, cambian el estado de control del sistema. En el problema de las bolsas de aire, pues el sistema de bolsas de aire funcionaba, se activaba cuando recibía una señal con cierto valor de voltaje-corriente, pero no se debían activar solo porque te hablaban por teléfono, porque s energía electromagnética que se acopla. Si vas manejando en 5 de febrero y te llega un mensaje por WhatsApp y se activa la bolsa de aire, primero el golpe y las consecuencias que puede generar que se haya activado ese sistema cuando no debería y puede perderse una vida. Al problema de contabilidad electromagnética se le empieza a dar mayor importancia cuando alguien se muere, por eso es un área de estudio en varias industrias, como la automotriz, todas las marcas deben pasar pruebas de compatibilidad electromagnética, la industria aeronáutica. Por ejemplo, la telefonía celular tiene asignado un rango de frecuencia dentro del espectro radioeléctrico y los sistemas de comunicación aeronáutica, aeroportuario, las torres de control, están muy cerquita de esos valores de frecuencia y la idea de seguridad aeroportuaria es: apaga cualquier fuente de emisión electromagnética adicional, que puedas tener dentro de tu aeronave, para que no generes señales adicionales que las del control. Si tienes otra fuente de energía electromagnética que añade más energía a los circuitos, puedo confundirme con las señales y ya no sé qué dato estoy transmitiendo, porque se genera mucho ruido. En la cuestión del avión, los momentos en que se comunica el avión con la torre de control es cuando está estacionado, cuando va a despegar o cuando va a aterrizar, solo en esos momentos esos valores de frecuencias son utilizados para las comunicaciones  del avión, así que se eliminan cualquier otra fuente de ruido.

¿Qué pasa con los drones? ¿Están en el mismo supuesto?

Los drones utilizan un modo de comunicación inalámbrica en una frecuencia asignada, pero no es el único sistema de comunicaciones que utiliza esas frecuencias, el problema ahorita es que se está acabando el espectro radioeléctrico para dar servicios de comunicaciones. El problema es que en un sistema de comunicaciones digitales, matemáticamente ya es todo un reto. Cuando una fuente genera un campo electromagnético y otra fuente genera campo electromagnético, entonces hay una gran cantidad de corrientes que se encuentran en un mismo sitio, cada dispositivo es una fuente de ruido electromagnético, lo mismo en un avión, en un coche, en el metro, en un edificio, en una casa, en una ciudad, en un estado. Por eso cada equipo, cada teléfono, por ejemplo, tiene un logo de CE, en cada equipo electrónico, que garantiza la compatibilidad electromagnética.

Con todas esas medidas de precaución, ¿cómo se da entonces la incompatibilidad electromagnética?

Si tienes una línea de comunicación diseñada para cierta cantidad de información y hay señales que meten más información a esa línea, se da la incompatibilidad electromagnética y se da a diferentes niveles, en equipos, en macrosistemas, de forma, que podemos tener aviones completos analizados en cuartos donde controlo el ruido externo y caracterizo las emisiones de ese sistema con las señales que la industria ha establecido como límites. Eso es lo que hacemos en este laboratorio a través de la cámara anecoica que es un cuarto blindado, que no tiene eco magnético, con sensores y antenas o sondas de fluido electromagnético. Necesitamos industria que nos proporcione la infraestructura, sistemas y es el negocio para poder certificar los productos. Si un teléfono no tiene esa certificación, no se puede vender en el mercado de comunicaciones, si un coche no pasa las pruebas de compatibilidad electromagnética, no pasa el producto y mientras más sensible sea ese producto, debes considerar más causas de las señales parásitas. Así que se tienen que hacer pruebas de emisiones radiadas en diferentes sistemas.

En la actualidad ¿hay peligro de usar un dispositivo que pueda provocar un accidente en un avión o falla de instrumentos en un laboratorio?

Sí, sucede mucho, en los comandos de navegación o los instrumentos, el sistema se confunde porque hay otros comandos que no son y hay que identificar el origen de esa falla, el análisis de compatibilidad electromagnética permite determinar qué es lo que no sucede bien y determinar cuál es el equipo que está mal, el problema de compatibilidad viene cuando todo funciona bien pero hay una falla porque se acopla energía que genera señales no deseadas en el sistema.

¿Quién otorga la certificación de compatibilidad electromagnética?

Hay diferentes organismos, en México tenemos las Normas Oficiales Mexicanas o regulaciones y estándares de conformidad, hay ISOs dependiendo de a industria, hay organismos que ayudan a generar la certificación como Asociación Nacional de Certificación, la NOM se otorga por la Dirección General de Normas, a través de la Secretaría de Economía, donde se generan comités para analizar diferentes posibilidades para la generación de normas. Tenemos a la Entidad Mexicana de Acreditación que revisa la infraestructura de los laboratorios y la competencia del personal o de los que se dedican a hacer mediciones. Nosotros todavía no tenemos las acreditaciones, es parte de desarrollo del laboratorio, pero sí hemos generado convenios de colaboración con terceros que se dedican a realizar pruebas de certificación y se han acreditado en nuestro laboratorio. Diseñamos este laboratorio para cumplir con la normatividad de cuatro industrias y eso es muy complicado, incluso en otros países los laboratorios de compatibilidad electromagnética se establecen por una industria y un área, hay un laboratorio para cada prueba, nosotros podemos hacer varias pruebas en el mismo espacio.  Tengo acotado ahorita industria automotriz, industria espacial, aeronáutica e industria electrodoméstica.

Nuestra cámara se instaló en 2014, empezó a funcionar en septiembre de 2015 y todavía no teníamos instrumentos de medición, la cámara, el cuarto,  se obtuvo a través de una convocatoria del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), faltaba la instrumentación y a través de otra convocatoria Conacyt logramos el Fondo de Laboratorio Nacional y estamos de la mano con el Laboratorio Nacional de Ingeniería Espacial y Automotriz, que son los demás laboratorios que están aquí, ahí se solicitó presupuesto para ir comprando equipos y cables y sondas. La idea es que no nada más demos servicios, sino que formemos al estudiante, es un área de desarrollo en el que nos involucramos. Tenemos convenio con los compañeros de TESLA Mex que también hacen medición electromagnética y participamos con la Agencia Espacial Mexicana en la cuestión de normatividad, también formamos parte del Consejo Técnico Nacional de Normatividad Espacial y somos responsables del grupo de compatibilidad electromagnética y estamos con un proyecto de norma para compatibilidad electromagnética para proyectos espaciales.

¿Hay colaboración con la industria?

Sí, porque no me interesa dar servicios, sino generar una relación de largo plazo con la industria y que la industria apoye a este laboratorio, nosotros podemos apoyar en la cuestión académica, desarrollo tecnológico e investigación, pero la visión es incorporarnos en la cadena de instituciones de gobierno, academia e industria para generar impacto en la sociedad, por es aceptamos donaciones de la industria porque ellos saben que es muy caro y si no lo hacen aquí, deben llevar sus productos al extranjero a hacer pruebas y después regresarlos y es muy caro. Entonces aquí pueden probarlo, hacerles una revisión exhaustiva y asegurarse de que sí cumplirán con las condiciones de certificación.

La UNAM quiere convertirse en una referencia a nivel de certificación, no en todo, porque hay competencias, pero sí en una referencia de certificación, pero no nos interesa nada más cobrarle a la industria, queremos ganar-ganar, que nuestros estudiantes aprendan y que la industria gane.

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