Absorbedor de frecuencia flexible y reconfigurable a base de agua con insensibilidad a la polarización y estabilidad...

Área de la Ciencia:

• Compatibilidad electromagnética
• Ciencia de materiales
• Metamateriales

Sus antecedentes:

• Las superficies selectivas de frecuencia (FSS) son cruciales para controlar la propagación de las ondas electromagnéticas.
• Lograr simultáneamente absorción y transmisión sintonizable presenta un desafío significativo.
• El desarrollo de dispositivos electromagnéticos flexibles y reconfigurables es esencial para aplicaciones avanzadas.

Objetivo del estudio:

• Proponer y demostrar un novedoso absorbedor de frecuencia (WFSA) flexible y reconfigurable a base de agua.
• Investigar las características de absorción, transmisión y reducción de la sección transversal de radar (RCS) del WFSA.
• Explorar la reconfigurabilidad del WFSA alterando los parámetros internos del líquido.

Principales métodos:

• Fabricación de una capa de absorción multicapa utilizando uretano termoplástico (TPU) flexible impreso en 3D y relleno de agua.
• Integración de una capa de transmisión de superficie selectiva de frecuencia (FSS) de banda de paso con espacios verticales.
• Caracterización de la absorción, el ancho de banda de transmisión, la pérdida de inserción, la estabilidad angular y la respuesta de polarización.
• Evaluación de la reducción de la sección transversal de radar (RCS) en configuraciones planas y curvas.

Principales resultados:

• Se logró una absorción del 90 % en una banda de frecuencia amplia (4,21-15,93 GHz) con un ancho de banda relativo del 116 %.
• Se demostró un ancho de banda de transmisión del 44,9 % con una pérdida de inserción < 3 dB (mínimo 0,75 dB).
• Se confirmó la estabilidad hasta un ángulo de incidencia de 60° para polarizaciones TE y TM, y se logró una reducción de 10 dB en la RCS.

Conclusiones:

• El WFSA propuesto ofrece una solución flexible, reconfigurable y rentable para el sigilo electromagnético y la transmisión.
• Se pueden lograr bandas de absorción y transmisión sintonizables ajustando la temperatura, el contenido o el tipo de agua.
• El dispositivo muestra potencial para proteger objetivos terrestres a través de la sinergia de sigilo-transmisión electromagnética.