Estudio y diseño de metasuperficies para la reducción del RCS

Guijarro Maortua, María (2022). Estudio y diseño de metasuperficies para la reducción del RCS. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Telecomunicación (UPM).

Description

Title: Estudio y diseño de metasuperficies para la reducción del RCS
Author/s:
  • Guijarro Maortua, María
Contributor/s:
  • Fernández González, José Manuel
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación
Date: 6 July 2022
Subjects:
Freetext Keywords: Metasuperficies, Superficies Selectivas en Frecuencia (FSS), sección radar (RCS), reducción de la sección radar, baja observabilidad, indetectabilidad, camuflaje de las aeronaves
Faculty: E.T.S.I. Telecomunicación (UPM)
Department: Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Ante el gran avance de las tecnologías radar, surge la necesidad de camuflar electromagnéticamente las aeronaves. Aunque existen diversos métodos, la investigación en torno a las metasuperficies para conseguir este objetivo se encuentra en constante crecimiento dentro del campo del electromagnetismo. Entre los distintos métodos para conseguir la baja observabilidad, este proyecto se centra en la dispersión de las ondas. Es decir, cuando las ondas de un radar inciden sobre las estructuras, se reflejan, pero en otras direcciones diferentes a la de incidencia. Además, para el caso de los radares biestáticos, es necesario que el diagrama de reflexión sea multilobulado. Al hablar de la sección radar es importante tener en cuenta la distinción entre la RCS monoestática y la RCS biestática. Hoy en día, existen algunas estructuras que consiguen reducir la RCS monoestática de los blancos, sin embargo, no hay muchos avances respecto a la RCS biestática. Este proyecto abarca las dos, proponiendo una posible metodología para calcular la biestática. Las metasuperficies son estructuras compuestas de arrays de elementos conductores colocados sobre un sustrato, capaces de manipular las ondas electromagnéticas que inciden sobre ellas. El trabajo relativo a estas superficies consiste en el diseño de los conductores, ya que el comportamiento de estas depende exclusivamente de la geometría, por lo que gran parte del proyecto consiste en hacer estudios paramétricos de distintos diseños para optimizar su comportamiento. Este Trabajo Fin de Grado pretende llevar a cabo un estudio de estas superficies y crear distintas estructuras capaces de conseguir la indetectabilidad de las aeronaves. A lo largo del estudio se ha trabajado con diversas formas y se han diseñado 6 posibles estructuras, todas ellas enfocadas a reducir la RCS, tanto monoestática como biestática, en banda X. En cuanto al RCS monoestático, se han conseguido resultados con anchos de banda de hasta casi 7 GHz definidos a -5 dB de reducción y de hasta 3 GHz definidos a -10 dB; y con niveles de hasta -30 dB de reducción. En cuanto al RCS biestático, definido a -5 dB de reducción, se han conseguido anchos de banda de hasta 8 GHz, con niveles comprendidos entre -5 dB y -10 dB de reducción; aunque en frecuencias muy concretas, se han conseguido niveles aislados de casi -15 dB. Aunque el proyecto se centraba en banda X, en algunas estructuras se ha conseguido ampliar la banda de trabajo a frecuencias superiores. Y, además, los diseños se han realizado partiendo de celdas sencillas para poder ser fácilmente ajustables a la banda de trabajo que se requiera. En los objetivos marcados se incluía la simulación de las estructuras para estudiar su comportamiento y llegar así a diseños óptimos. Entre los 6 propuestos, se han elegido 2 de ellos y se han propuesto para fabricación, de forma que se puedan validar los resultados obtenidos durante el desarrollo.

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Item ID: 71195
DC Identifier: https://oa.upm.es/71195/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:71195
Deposited by: Biblioteca ETSI Telecomunicación
Deposited on: 14 Jul 2022 13:28
Last Modified: 31 Aug 2022 06:05
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