RADOMO DE ANTENA.

Un alojamiento (1) de una antena, que comprende:

una porción de ventana electromagnética a través de la cual se pasan en uso señales electromagnéticas,

caracterizado porque una capa (3) de una pared de la ventana electromagnética está formada por polipropileno autorreforzado PP-PP

Radomo de antena.

Los alojamientos de antena son una parte esencial de la mayoría de los sistemas de radar y/o de comunicación/control, que proporcionan protección a las antenas frente al entorno, características aerodinámicas necesarias y sigilo RF mejorado.

El término "radomo" se refiere generalmente a alojamientos para una antena o colección de antenas. Generalmente, las antenas no "miran" a través de cada parte de un radomo y el área a través de las cuales se hacen pasar (se transmiten/reciben) las señales se denomina "ventana electromagnética". Con el fin de asegurar las prestaciones eléctricas óptimas, el diseño y/o el material de esta ventana electromagnética pueden diferir en comparación con partes más estructurales de un radomo.

Actualmente, se utilizan materiales compuestos termoestables para la fabricación de radomos de altas prestaciones, tales como los conos de morro de un avión. En el extremo superior de las prestaciones eléctricas y mecánicas de materiales conocidos están los materiales compuestos de éster cianato reforzados con fibra de cuarzo. Estos son materiales de un coste muy alto. En ciertas situaciones en las que puede realizarse un compromiso entre las prestaciones eléctricas, se utilizan materiales compuestos de epoxi reforzados con fibra de vidrio de menor coste.

Para algunos radomos, las prestaciones eléctricas de éster cianato con cuarzo no son suficientes y para estos radomos, siempre que puedan proporcionarse las prestaciones mecánicas, puede usarse PTFE (politetrafluoroetileno). Sin embargo, el uso de PTFE sacrifica frecuentemente las prestaciones mecánicas. Cuando las prestaciones mecánicas no pueden cumplirse con un radomo de PTFE macizo, puede ser posible utilizar una construcción híbrida en la que se utilice PTFE en el área de la ventana, pero la estructura de radomo sea de un material más robusto, aunque debe buscarse de nuevo un compromiso en este caso.

La presente invención busca superar los problemas antes mencionados.

El documento EP-A-0155599 describe un radomo.

Según la presente invención, se proporciona un alojamiento para una antena, comprendiendo el alojamiento:

una porción de ventana electromagnética a través de la cual se hacen pasar en uso señales electromagnéticas, caracterizado porque una capa de una pared de la ventana electromagnética está formada por polipropileno autorreforzado (PP-PP).

Además, la presente invención proporciona el uso de polipropileno autorreforzado (PP-PP) en un alojamiento para una antena.

El polipropileno autorreforzado (PP-PP) es un nuevo material que tiene ciertas propiedades mecánicas y eléctricas, cuya implementación lleva a radomos de altas prestaciones con masa de bajo coste. Debido a estas propiedades, puede usarse PP-PP en la totalidad o en parte de una estructura de radomo, incluyendo el área de ventana electromagnética. Aunque las propiedades mecánicas del PP-PP son conocidas en otros campos técnicos, no ha habido hasta ahora ninguna sugerencia de que las propiedades de este material pudieran ser también beneficiosas, ni de que tales propiedades puedan aprovecharse en el campo del diseño de alojamientos de antena.

A continuación, se describen ejemplos de la presente invención con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:

La figura 1a muestra una vista en sección transversal de un ejemplo de un alojamiento de antena de una forma conocida;

La figura 1b muestra una vista en perspectiva de un ejemplo de un alojamiento de antena de una forma conocida;

La figura 2a muestra un ejemplo de un alojamiento de antena según la presente invención, que comprende una pared de polipropileno autorreforzado (PP-PP) de una sola capa;

La figura 2b muestra un ejemplo de un alojamiento de antena según la presente invención, que comprende múltiples capas, incluyendo capas exteriores de la pared de polipropileno autorreforzado (PP-PP);

La figura 2c muestra un ejemplo de un alojamiento de antena según la presente invención, que comprende múltiples capas, incluyendo capas exteriores y una capa de núcleo de la pared de polipropileno autorreforzado (PP-PP), en donde la capa de núcleo es más gruesa que las capas de espuma estructural; y

La figura 2d muestra un ejemplo de un alojamiento de antena según la presente invención, que comprende múltiples capas, incluyendo capas exteriores y una capa de núcleo de la pared de polipropileno autorreforzado (PP-PP), en donde la capa de núcleo es más delgada que las capas de espuma estructural.

El polipropileno autorreforzado (PP-PP) es un ejemplo de una nueva generación de "polímeros autorreforzados" que han resultado de desarrollos recientes en la industria de los termoplásticos. En este tipo de material compuesto, la fibra de refuerzo es un polímero altamente alineado que es químicamente similar o idéntico al material de matriz. Según la presente invención, se utiliza PP-PP en alojamientos de antena ("radomos") en los que las propiedades eléctricas y mecánicas deben optimizarse mientras se minimiza el coste.

El material de PP-PP de grado estándar contiene negro de carbono para protegerse frente a la degradación por UV del polímero. La introducción de negro de carbono a través del volumen del material no es deseable para los radomos debido a que aumenta la pérdida eléctrica: el carbono se calienta en respuesta a la radiación electromagnética y la intensidad de las señales electromagnéticas transmitidas y recibidas disminuye correspondientemente. Por tanto, para aplicaciones de radomo, es apropiado en tales casos material de PP-PP no cargado con carbono.

Para la mayoría de las aplicaciones, es necesaria para radomos una protección frente a la degradación por UV y ésta se consigue típicamente por la introducción de una película de superficie pigmentada, por la introducción de un aditivo alternativo (al propio material de radomo o a una capa de superficie, tal como una pintura) o pintando el radomo, en contraposición al uso de negro de PP-PP que contiene carbono. La optimización de este esquema de acabado y protección puede formar parte del ciclo de desarrollo del producto y de las pruebas para radomos. Para radomos en aplicaciones de vehículos (en las que las fuerzas por fricción que surgen cuando el radomo corta el aire, generan cargas estáticas), es preferible una capa de superficie de carbono relativamente delgada como capa disipadora estática que, por ejemplo, se introduce como una película que contiene carbono. La pintura es también una opción y es típica para diseños de radomo actuales. El uso de películas de termoplástico para proporcionar un acabado de superficie es posible en aplicaciones de PP-PP.

Un número relativamente pequeño de aplicaciones de radomo no requiere altas prestaciones (por ejemplo, aplicaciones de baja frecuencia y corto alcance) y, en este caso, el radomo puede producirse con PP-PP estándar, de bajo coste y que contenga carbono.

A continuación, se proporcionan las propiedades eléctricas aproximadas de PP-PP no cargado con carbono. Las propiedades medidas son comparables con el PTFE (politetrafluoroetileno). La Tabla 1 siguiente proporciona propiedades eléctricas medidas para materiales de radomo conocidos y para PP-PP, para una frecuencia operativa de radomo típica de 10 GHz.

Desde un punto de vista eléctrico, la constante dieléctrica y la pérdida eléctrica son importantes parámetros de diseño. Una onda electromagnética tarda más en pasar a través de una región dada, con una constante dieléctrica mayor que la unidad (1), que a través de la misma región de aire. El retardo es proporcional al índice de refracción del material (que equivale a su vez a la raíz cuadrada de la constante dieléctrica). Este retardo es particularmente significativo cuando se consideran las prestaciones de un radomo curvo en el que diferentes partes de un campo electromagnético incidente se retardan potencialmente en diferentes cantidades, llevando a efectos de desenfoque y/o deflexión de haz.

Se sigue de los comentarios anteriores que estos efectos son proporcionales al índice de refracción. Un material de radomo ideal (que no existe) tendría una constante dieléctrica de 1, equivalente al aire para fines prácticos. Los materiales con constantes dieléctricas más próximas a 1 son generalmente mejores en términos de un diseño de radomo debido a que...

1. Un alojamiento (1) de una antena, que comprende:

2. Un alojamiento (1) según la reivindicación 1, en el que el alojamiento está concebido para alojar múltiples antenas.

3. Un alojamiento (1) según la reivindicación 1 o 2, en el que el polipropileno autorreforzado PP-PP es polipropileno autorreforzado no cargado con carbono.

4. Un alojamiento (1) según cualquier reivindicación anterior, en el que la porción de ventana electromagnética comprende además medios para proteger el polipropileno autorreforzado PP-PP frente a degradación ultravioleta.

5. Un alojamiento (1) según la reivindicación 4, en el que los medios para proteger el polipropileno autorreforzado PP-PP frente a la degradación ultravioleta comprenden una capa de superficie, comprendiendo además la capa de superficie una de entre una película de superficie pigmentada y una capa de superficie pintada.

6. Un alojamiento (1) según la reivindicación 5, en el que la capa de superficie incluye carbono.

7. Un alojamiento (1) según cualquier reivindicación anterior, en el que la porción de ventana electromagnética está curvada.

8. Un alojamiento (1) según cualquier reivindicación anterior, en el que el alojamiento es de forma sustancialmente cónica.

9. Un alojamiento (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la ventana electromagnética comprende capas múltiples.

10. El alojamiento (1) según la reivindicación 9, en el que las capas múltiples incluyen dos capas exteriores de polipropileno autorreforzado PP-PP formadas a cada lado de una primera capa de espuma.

11. El alojamiento (1) según la reivindicación 10, en el que el alojamiento comprende además una capa de núcleo de polipropileno autorreforzado PP-PP y una segunda capa de espuma, estando dispuesta la ventana electromagnética de tal manera que la capa de núcleo de polipropileno autorreforzado (PP-PP) está formada entre las capas de espuma primera y segunda.

12. El uso o utilización de polipropileno autorreforzado PP-PP en un alojamiento (1) para una antena.

13. El uso o utilización de polipropileno autorreforzado PP-PP en una porción de ventana electromagnética - a través de la cual se hacen pasar en uso señales - de un alojamiento para una antena.