Sistema de medida polivalente con configuración biestática para ensayos electromagnéticos

Resumen

La sección transversal radar, RCS, es un parámetro que, en tecnología radar, se utiliza para caracterizar la reflectividad de un determinado objeto ante la iluminación por parte de una onda electromagnética. Su conocimiento, análisis y control ha preocupado desde hace décadas, sobre todo en el ámbito militar, puesto que un blanco con RCS baja es detectado con más dificultad. Por ello, con los años, se han venido desarrollando instalaciones de ensayo cada vez con mayores prestaciones para medir este parámetro. Dado que la gran mayoría de los sistemas radar son monoestáticos, es decir, el transmisor y el receptor se encuentran en la misma localización, los sistemas de medida también se han centrado en determinar la RCS monoestática. Sin embargo, más recientemente, los sistemas radar biestáticos (el transmisor y el receptor se encuentran separados) están atrayendo la atención de la comunidad científica, académica y militar, porque son capaces de detectar sofisticados blancos diseñados para parecer invisibles al radar monoestático. En este sentido, se ha despertado también el interés en el fenómeno de la dispersión electromagnética biestática y en su medida y caracterización. Las condiciones necesarias para medir la sección transversal radar de un objeto no difieren demasiado de las necesarias para medir los parámetros habituales de una antena o elemento radiante. Por otra parte, el uso cada vez mayor de elementos no metálicos en la composición de distintas plataformas anima a estudiar el comportamiento electromagnético de estos materiales y así, su caracterización electromagnética (determinación de la permitividad eléctrica y la permeabilidad magnética), la medida de su capacidad para absorber energía o el análisis del efecto que provocan cuando se utilizan como recubrimientos, también forman parte de un ámbito de conocimiento que está en auge. Esta tesis trata sobre una instalación innovadora y singular, diseñada para realizar ensayos electromagnéticos. En ella se discuten aplicaciones e ideas planteadas según las distintas necesidades que han ido surgiendo en el trabajo llevado a cabo en el Laboratorio de Detectabilidad y Guerra Electrónica del INTA. Entre ellas destaca el interés en profundizar en RCS biestática y en afrontar la investigación de nuevas técnicas de medida. Y es que, en efecto, posiblemente la característica más relevante que se pueda resaltar de esta instalación es que permite llevar a cabo medidas biestáticas. Por otro lado, el resto de aplicaciones también influyeron en el resultado final, ya que la instalación se concibió como un sistema polivalente que pudiera servir para medir el diagrama de radiación de antenas, caracterizar materiales, medir absorción, analizar el efecto de radomos, examinar el comportamiento de materiales no metálicos en presencia de campos electromagnéticos... Además, en el escenario económico actual, un sistema versátil de este tipo, que concentra diversas capacidades de medida, cobra aún mayor interés. En la tesis se describe el diseño, la fabricación y los trabajos de puesta a punto del sistema (incluyendo el desarrollo del software de control) y se muestran los primeros resultados de sección radar biestática que se han logrado con esta instalación. Las medidas se comparan con predicciones y la tesis presenta una valoración objetiva basada en una herramienta independiente capaz de evaluar, cuantitativa y cualitativamente, la semejanza entre ambas.