Estudio sobre rejillas absorbentes de radar novedosas en la entrada del motor de aeronaves basado en la teoría de diseño de metasuperficies
Autores: Wang, Xufei; Shi, Yongqiang; Yang, Qingzhen; Xiang, Huimin; Bai, Jin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estudio sobre rejillas absorbentes de radar novedosas en la entrada del motor de aeronaves basado en la teoría de diseño de metasuperficies
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Radar
Absorción
Rejillas
Aeronaves
Absorción
Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
En la guerra moderna, el avance de la tecnología de baja detectabilidad ha hecho que la reducción de la sección transversal de radar (RCS) de una aeronave sea crucial para la supervivencia, mientras que las entradas de los motores impactan significativamente el índice general de detectabilidad como principales fuentes de dispersión hacia adelante. Inspirado en estructuras que absorben radar (RAS) basadas en la teoría de metasuperficies, así como en la teoría de polaritones de plasmones superficiales engañados (SSPP), este documento propone un diseño integral de rejillas que absorben radar (RAG) que se instalan en la apertura de entrada de la aeronave, donde las RAG permiten que el flujo de aire pase a través y absorba la onda de radar detectante. Para mejorar la capacidad de atenuación de ondas electromagnéticas, se añade una película de óxido de indio y estaño (ITO) en el medio de las RAG para cambiar las características de impedancia. Este estudio aclara el mecanismo que influye en las características de absorción de ondas de radar a través de parámetros de diseño (longitud de unidad y resistencia de hoja) y parámetros característicos de radar (frecuencia, ángulo de incidencia y modo de polarización). El pico de absorción se desplaza gradualmente hacia frecuencias más bajas con el aumento de la longitud de unidad de 8 a 16 mm de la rejilla. La absorción promedio integrada primero aumenta y luego disminuye con el aumento de la resistencia de hoja de 100 a aplicada como película de ITO en el medio de la rejilla. Cuando la longitud de unidad de la RAG es de 12 mm y se aplica la resistencia de hoja, se logra un ancho de banda de absorción del 90% al 100% dentro de la banda de 8-18 GHz. El ancho de banda de absorción del 90% alcanza el 72.3% en la banda de 2-18 GHz mientras se mantiene una absorción superior al 40% en la banda de 2-8 GHz. La absorción promedio integrada alcanza 0.887, y el ancho de banda de absorción del 90% aumenta al 255.6% del ancho de banda del modelo original. Los resultados indican que las RAG propuestas basadas en metasuperficies exhiben un rendimiento de absorción de banda ancha y alta estabilidad angular, proporcionando soporte técnico para la aplicación futura de estas rejillas en las entradas de los motores de aeronaves.
Descripción
En la guerra moderna, el avance de la tecnología de baja detectabilidad ha hecho que la reducción de la sección transversal de radar (RCS) de una aeronave sea crucial para la supervivencia, mientras que las entradas de los motores impactan significativamente el índice general de detectabilidad como principales fuentes de dispersión hacia adelante. Inspirado en estructuras que absorben radar (RAS) basadas en la teoría de metasuperficies, así como en la teoría de polaritones de plasmones superficiales engañados (SSPP), este documento propone un diseño integral de rejillas que absorben radar (RAG) que se instalan en la apertura de entrada de la aeronave, donde las RAG permiten que el flujo de aire pase a través y absorba la onda de radar detectante. Para mejorar la capacidad de atenuación de ondas electromagnéticas, se añade una película de óxido de indio y estaño (ITO) en el medio de las RAG para cambiar las características de impedancia. Este estudio aclara el mecanismo que influye en las características de absorción de ondas de radar a través de parámetros de diseño (longitud de unidad y resistencia de hoja) y parámetros característicos de radar (frecuencia, ángulo de incidencia y modo de polarización). El pico de absorción se desplaza gradualmente hacia frecuencias más bajas con el aumento de la longitud de unidad de 8 a 16 mm de la rejilla. La absorción promedio integrada primero aumenta y luego disminuye con el aumento de la resistencia de hoja de 100 a aplicada como película de ITO en el medio de la rejilla. Cuando la longitud de unidad de la RAG es de 12 mm y se aplica la resistencia de hoja, se logra un ancho de banda de absorción del 90% al 100% dentro de la banda de 8-18 GHz. El ancho de banda de absorción del 90% alcanza el 72.3% en la banda de 2-18 GHz mientras se mantiene una absorción superior al 40% en la banda de 2-8 GHz. La absorción promedio integrada alcanza 0.887, y el ancho de banda de absorción del 90% aumenta al 255.6% del ancho de banda del modelo original. Los resultados indican que las RAG propuestas basadas en metasuperficies exhiben un rendimiento de absorción de banda ancha y alta estabilidad angular, proporcionando soporte técnico para la aplicación futura de estas rejillas en las entradas de los motores de aeronaves.