Mejora en la imagen electromagnética de recintos metálicos utilizando antenas cargadas con ferrita
Autores: Mohamadi, Cena T.; Asefi, Mohammad; Thakur, Sandeep; Paliwal, Jitendra; Gilmore, Colin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Mejora en la imagen electromagnética de recintos metálicos utilizando antenas cargadas con ferrita
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Imágenes electromagnéticas
Silos metálicos
Antenas
Software de imagen
Campo magnético
Recinto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
La imagen electromagnética tridimensional se puede utilizar para monitorear granos dentro de silos de grano metálicos. La adquisición de datos requiere múltiples antenas rodeando el espacio de imagen, que se utilizan para transmitir y recibir la energía electromagnética dentro del silo. Debido a su presencia dentro de un recinto metálico y a las fuerzas mecánicas muy grandes, se requiere que estas antenas tengan un perfil bajo. Además, dado que forman parte del dominio de imagen, deben ser simples de modelar en el software de imagen (es decir, utilizando una fuente puntual). Las antenas existentes de campo magnético de medio lazo cumplen con estos criterios de diseño, pero pueden mejorarse, especialmente en cuanto a la eficiencia de radiación. En este documento, presentamos un diseño de antena mejorado: una antena de medio lazo blindada cargada con ferrita diseñada para medir solo el componente tangencial del campo magnético contra la pared del recinto metálico, mientras rechaza el componente normal del campo eléctrico. Los resultados experimentales en dos silos muestran que el diseño mejorado mejora el nivel de señal en comparación con las sondas existentes en 6-18 dB dentro de un recinto a pequeña escala y alrededor de 20 dB dentro de un silo más grande de 28 m (800 bushels). Los resultados completos de imagen 3D de un objetivo de alta humedad dentro de un fondo de grano de baja humedad dentro del recinto de prueba muestran que las antenas mejoradas mejoran la calidad de los resultados reconstruidos en el silo más pequeño, especialmente donde las mejoras en el rendimiento de la antena son prominentes.
Descripción
La imagen electromagnética tridimensional se puede utilizar para monitorear granos dentro de silos de grano metálicos. La adquisición de datos requiere múltiples antenas rodeando el espacio de imagen, que se utilizan para transmitir y recibir la energía electromagnética dentro del silo. Debido a su presencia dentro de un recinto metálico y a las fuerzas mecánicas muy grandes, se requiere que estas antenas tengan un perfil bajo. Además, dado que forman parte del dominio de imagen, deben ser simples de modelar en el software de imagen (es decir, utilizando una fuente puntual). Las antenas existentes de campo magnético de medio lazo cumplen con estos criterios de diseño, pero pueden mejorarse, especialmente en cuanto a la eficiencia de radiación. En este documento, presentamos un diseño de antena mejorado: una antena de medio lazo blindada cargada con ferrita diseñada para medir solo el componente tangencial del campo magnético contra la pared del recinto metálico, mientras rechaza el componente normal del campo eléctrico. Los resultados experimentales en dos silos muestran que el diseño mejorado mejora el nivel de señal en comparación con las sondas existentes en 6-18 dB dentro de un recinto a pequeña escala y alrededor de 20 dB dentro de un silo más grande de 28 m (800 bushels). Los resultados completos de imagen 3D de un objetivo de alta humedad dentro de un fondo de grano de baja humedad dentro del recinto de prueba muestran que las antenas mejoradas mejoran la calidad de los resultados reconstruidos en el silo más pequeño, especialmente donde las mejoras en el rendimiento de la antena son prominentes.