Profesor Antti Räisänen

Discurso de investidura como Doctor Honoris Causa del Profesor Antti Räisanen

Sr. Rector, queridos colegas y amigos, señoras y señores,
Estoy profundamente agradecido por el honor que me han concedido. Me gustaría expresar mi más profunda gratitud, a usted, Sr. Rector, y a las restantes autoridades académicas responsables de las decisiones dirigidas a concederme este galardón. Desde luego, también me gustaría transmitir mi sincero agradecimiento a mis colegas, profesores e investigadores de la Universidad Carlos III, de Madrid, Especialmente, me gustaría mencionar a los profesores Magdalena Salazar Palma, Daniel Segovia Vargas y a Luís Enrique García Muñoz y al doctor Alejandro Rivera Lavado, del Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones, y al profesor Guillermo Carpintero del Barrio, del Departamento de Tecnología Electrónica. Además de buenos colegas, me gustaría también llamarles buenos amigos.

Las actividades académicas junto a mis colegas y amigos, aquí en la Universidad Carlos III de Madrid, significan principalmente la unión de nuestros esfuerzos investigadores para el mejor conocimiento y control sobre las ondas cortas de radio: microondas, ondas milimétricas y ondas teraherzianas. Por esta razón, he titulado mi conferencia como “Mundo inalámbrico”. Ahora me gustaría ofrecerles una breve perspectiva histórica y posteriormente compartir con ustedes mis propias experiencias e ideas sobre este tema.

El físico escocés James Clerk Maxwell predijo la existencia de ondas electromagnéticas hace más de 150 años. El formuló un conjunto de ecuaciones que publicó por primera vez en 1864. El físico alemán Heinrich Hertz fue el primero que probó experimentalmente la existencia de ondas de radio, verificando de este modo las ecuaciones de Maxwell. Él publicó los primeros resultados en 1888. El primero que utilizó las ondas de radio para las comunicaciones fue el inventor italiano Guglielmo Marconi. Él hizo experimentos en 1895 y envió a Inglaterra su solicitud de patente “Mejoras en la transmisión de los impulsos eléctricos y las señales y consecuentemente en los aparatos”, en 1986. En 1901, Marconi envió con éxito, a través del Atlántico, una señal corta de radio utilizando su telégrafo sin hilos. Las primeras emisoras de radiodifusión comenzaron a operar en 1919. Las primeras transmisiones de TV comenzaron en Alemania y Estados Unidos en 1935. Pero las comunicaciones no fueron la única aplicación de las ondas de radio. Karl Jansky, estudiando ruido de radio en los Laboratorios Bell, en 1932, detectó una débil señal, un pitido constante procedente de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Este fue el comienzo de la radio astronomía. Tanto el radar como la radio navegación no tardaron en inventarse tras las demostraciones de Marconi y se convirtieron más tarde en importantes aplicaciones durante la II Guerra Mundial. La invención de las válvulas de vaco microondas, klystron y magnetron, fue esencial para el desarrollo de radar microondas en los años cuarenta. La invención del transistor dio comienzo a la era de los semiconductores en la radio electrónica a finales de los años cuarenta. En los años sesenta, los satélites orbitales encontraron aplicaciones tanto en comunicaciones como en radio navegación, y poco después en la observación remota por microondas.

Esta era la situación del mundo inalámbrico en los años sesenta, cien años después de las ecuaciones de Maxwell. Cuando comencé los estudios académicos, a finales de los años sesenta, pude ya disfrutar con lecturas futuristas sobre comunicaciones digitales y móviles. Sin embargo, hasta hoy, nadie parece comprender ni predecir cuánto cambiará el mundo con todo esto durante las próximas cinco décadas. Así que las aplicaciones científicas de las ondas de radio, especialmente de la radio astronomía, fueron las razones por las que decidí concentrar mis estudios en ingeniería electromagnética y de radio.  Hoy, soy feliz por haber hecho esa elección.

Cuando defendí mi tesis doctoral en 1980, la cobertura para todo el país de las redes de radio celulares estaba desarrollándose. En 1981, entramos en la llamada primera generación (1G) de comunicaciones móviles, cuando la red celular de la analógica Nordic Mobile Telephone permitió el uso público del roaming de comunicaciones de un país a otro en los países nórdicos. Diez años más tarde entramos en la segunda generación (2G), cuando abrió la red digital GMS. In 1992, fui el responsable de organizar en Helsinki, una conferencia internacional sobre microondas, la European Microwave Conference, de la que también se ocupó mi amiga la profesora Salazar Palma. Los teléfonos móviles eran ya bastante comunes en Finlandia y en los otros países nórdicos pero no en otras partes. Por ello, recuerdo que las actuaciones del secretario de la conferencia y de su presidente, yo mismo, requirieron que les prestásemos mucha atención, cargando y usando frecuentemente nuestros pesados y rudimentarios teléfonos móviles en la sede de la conferencia.

A comienzos de este siglo, entramos en la era de la tercera generación (3G) de las comunicaciones móviles. La 3G permite un mucho mayor rendimiento de la información y muchos más usuarios de la red, porque su calidad está basada en el acceso múltiple a códigos divididos en lugar división de frecuencias como en 1G o división de tiempo como en 2G. Más recientemente hemos cambiado a la era de la cuarta generación (4G), y ahora estamos entrando en la quinta generación (5G). ¿Qué hay de nuevo en las calidades de 5G? ¡Mucho! 5G utiliza no solo las tradicionales frecuencias microondas como 1-2 G, sino también frecuencias microondas más altas y frecuencias de ondas milimétricas de hasta por lo menos 100 GHz. Otra importante diferencia con las generaciones anteriores está en las antenas: en muchas partes del sistema las antenas pueden ser orientadas electrónicamente mediante haces.  Las tecnologías de ondas milimétricas con antenas orientables electrónicamente, receptores sensibles y transmisores compactos, todo eso que antes solo era de interés para aplicaciones científicas, son ahora objeto de intensas investigaciones y desarrollo para redes de comunicaciones inalámbricas 5G y más allá. Esta es exactamente el área de nuestro común interés entre la Universidad Carlos III y mi universidad, Aalto University, Esta investigación y desarrollo aporta beneficios no solo a las comunicaciones inalámbricas sino también a otras aplicaciones inalámbricas, como el radar, diagnósticos médicos y seguridad por la imagen y otras aplicaciones sensibles. Hoy, definitivamente, vivimos en el mundo inalámbrico.

La colaboración en la investigación es extremadamente importante. En el trabajo teórico, puede darse mucha colaboración a través de internet y con reuniones y conferencias, etc. En el trabajo experimental, las estancias prolongadas son de la máxima importancia, porque muchas instalaciones experimentales son demasiado costosas para pertenecer a cada uno de los grupos de investigación y, por consiguiente, podemos especializar nuestros laboratorios. Debo felicitar a la Universidad Carlos III por establecer con el Banco Santander el programa Cátedras de Excelencia que permite a los profesores una visita durante seis meses en 2013-2014. Por supuesto, en la universidad Aalto también somos capaces de ofrecer un buen ambiente de trabajo a los investigadores y profesores visitantes de la Universidad Carlos III

Este es un día muy feliz para mí. ¡Me encanta estar aquí! Deseo lo mejor para toda la comunidad académica de la Universidad Carlos III. Una vez más, me gustaría agradecer al Sr. Rector por la distinción y a mis colegas del Departamento de Teoría de la Señal y las Comunicaciones por su buena colaboración. Finalmente, me gustaría agradecer a mi adorable esposa Hannele por apoyarme en todos mis altibajos por más de cuatro décadas. ¡Muchas gracias por su atención!