Predicción del rendimiento electromagnético bajo arrugas en arreglos de fase de película delgada
Autores: Zhou, Xiaotao; Yang, Jianfei; Zhang, Lei; Li, Huanxiao; Jin, Xin; Fan, Yesen; Xu, Yan; Ma, Xiaofei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Predicción del rendimiento electromagnético bajo arrugas en arreglos de fase de película delgada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Antenas de película delgada
Arreglos en fase
Modelos de acoplamiento electromecánico
Deformación estructural
Simulación electromagnética
Algoritmo de análisis de arrugas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Las antenas de película delgada desplegables ofrecen grandes ganancias de apertura y alta eficiencia de almacenamiento para arreglos en fase en el espacio, pero sufren pérdida de planitud inducida por arrugas y distorsión de radiación. Para abordar la falta de modelos de acoplamiento electromecánico para antenas de parche de película delgada tensadas, presentamos un marco unificado que combina la deformación estructural y la simulación electromagnética. Derivamos un modelo de acoplamiento que captura el aumento de la rigidez a la flexión de membranas de grosor escalonado, formulamos un algoritmo de análisis de arrugas para calcular desplazamientos inducidos por tensión y ajustamos las deformaciones representativas de celdas unitarias a un modelo de desplazamiento de doble dominio. Estudios paramétricos a través de relaciones de rigidez confirman la capacidad del marco para predecir cambios en el patrón, la ganancia y la impedancia debido a las arrugas. Esta herramienta apoya el diseño optimizado de arreglos en fase de película delgada resistentes a arrugas para comunicaciones espaciales fiables y de alto rendimiento.
Descripción
Las antenas de película delgada desplegables ofrecen grandes ganancias de apertura y alta eficiencia de almacenamiento para arreglos en fase en el espacio, pero sufren pérdida de planitud inducida por arrugas y distorsión de radiación. Para abordar la falta de modelos de acoplamiento electromecánico para antenas de parche de película delgada tensadas, presentamos un marco unificado que combina la deformación estructural y la simulación electromagnética. Derivamos un modelo de acoplamiento que captura el aumento de la rigidez a la flexión de membranas de grosor escalonado, formulamos un algoritmo de análisis de arrugas para calcular desplazamientos inducidos por tensión y ajustamos las deformaciones representativas de celdas unitarias a un modelo de desplazamiento de doble dominio. Estudios paramétricos a través de relaciones de rigidez confirman la capacidad del marco para predecir cambios en el patrón, la ganancia y la impedancia debido a las arrugas. Esta herramienta apoya el diseño optimizado de arreglos en fase de película delgada resistentes a arrugas para comunicaciones espaciales fiables y de alto rendimiento.