Examinando por Autor "Ramos Somolinos, D."

Mostrando 1 - 15 de 15

Restringido
Caracterización electromagnética de materiales aeroespaciales
(Universidad de Granada, 2022-11-25) Plaza Gallardo, B.; Ramos Somolinos, D.; Cidrás Estévez, J.; Poyatos Martínez, D.; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA); Agencia Estatal de Investigación (AEI)
"Durante la última década, los materiales compuestos de nueva generación han ganado una mayor importancia como materiales de diseño en muchos sectores industriales, principalmente debido a su bajo peso y excelente desempeño estructural. Entre ellos destacan la impresión 3D por su facilidad de diseño y bajo coste y los materiales compuestos debido al bajo peso manteniendo una buena rigidez y resistencia estructural. Es por eso que son ampliamente utilizados tanto en la industria aeroespacial como en la automotriz. La necesidad de una caracterización electromagnética (EM) adecuada de estos materiales se puede demostrar en un par de ejemplos. En comparación con las superficies metálicas clásicas utilizadas en los aviones, los compuestos de fibra de carbono presentan un blindaje menos efectivo, por lo que estudiar esta característica es fundamental para preservar el buen funcionamiento de los dispositivos ubicados dentro de esas plataformas. Aparte de eso, las características EM de los materiales impresos en 3D difieren con respecto a las materias primas iniciales, como resultado del cambio de fase de estado líquido a sólido cuando se imprimen y, la densidad de relleno en las muestras finales, podría modificar propiedades como su permitividad o la tangente de pérdida. Además de esta proliferación en el uso de materiales avanzados, los componentes electrónicos utilizados en las plataformas aeroespaciales han aumentado en número y en importancia, volviéndose imprescindibles incluso para el uso seguro de la aeronave. Esto hace que la caracterización electromagnética de estos materiales sea indispensable. El INTA, en el marco del proyecto eSAFE (PID2019-106120RB-C32), financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN), trabaja en la caracterización electromagnética de materiales. En concreto, el Laboratorio de Electromagnetismo Computacional y Aplicado (CAEM-Lab) del INTA cuenta con diferentes sistemas de medida para caracterización electromagnética, adaptados cada uno de ellos a las necesidades de cada material, frecuencia y aplicación. Teniendo en cuenta todo lo anterior, el objetivo de esta comunicación es la descripción de algunos de los métodos de medida desarrollados y disponibles en el CAEM-Lab para la caracterización de materiales y estructuras aeroespaciales. Adicionalmente, se van a presentar las líneas de investigación actuales y los avances que se quieren conseguir en este campo durante los próximos años."
Acceso Abierto
Caracterización electromagnética de materiales aeroespaciales a baja temperatura
(Universidad de Valencia, 2023-11-23) Plaza Gallardo, B.; Zamorano Martínez, Pablo; Ramos Somolinos, D.; Poyatos Martínez, D.; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA); Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)
Acceso Abierto
Caracterización electromagnética de materiales avanzados
(Ministerio de Defensa: Secretaria General Técnica, 2020-11-26) Plaza Gallardo, B.; Muñoz Rebate, I.; Ramos Somolinos, D.; Poyatos Martínez, D.; Agencia Estatal de Investigación (AEI)
En la última década, el uso de materiales avanzados ha aumentado exponencialmente debido a sus mejores prestaciones en relación a los materiales tradicionales. Estos nuevos materiales, que incluyen entre otros materiales de impresión 3D y materiales compuestos, son ampliamente utilizados en el sector aeroespacial debido a la mejora de prestaciones que supone para las plataformas que los incluyen. Además de este aumento en el uso de materiales avanzados, los componentes electrónicos embarcados en las plataformas han aumentado en número y en importancia, siendo algunos de ellos críticos para su operación segura. Esto hace que conocer su comportamiento en presencia de campos electromagnéticos resulte indispensable. Las características especiales de estos materiales y la constante innovación en este sector hacen necesario investigar en métodos de caracterización electromagnética (EM) más flexibles y adaptables a las particularidades de esos nuevos materiales y estructuras. Además, el aumento de componentes electrónicos y la influencia de estos materiales en ellos, hace que los requerimientos de precisión en los métodos de medida aumenten. El Laboratorio de Electromagnetismo Computacional y Aplicado del INTA cuenta con diferentes sistemas de medida para caracterización EM, adaptados cada uno de ellos a las necesidades de cada material y aplicación. En este artículo se realizará una revisión de las capacidades del citado Laboratorio en lo referente a caracterización EM de materiales y se profundizará en algunos de los métodos más novedosos e innovadores, enfocados a materiales avanzados, con los que cuenta.
Restringido
Caracterización electromagnética de materiales mediante medidas de alta precisión en espacio libre
(International Union of Radio Science, 2020-09-04) Plaza Gallardo, B.; Muñoz Rebate, I.; Ramos Somolinos, D.; Poyatos Martínez, D.; Agencia Estatal de Investigación (AEI)
Aerospace or automotive industries employ novel composite or 3D printed materials in their manufacturing processes to improve performance and reduce costs. Obtaining the electromagnetic (EM) characterisation of these materials or a combination of them is essential to ensure safety and EM compatibility. In this paper, the development of a test bench with polyrod antennas for measurements in free space is presented. A complete design is described, from simulation analysis to validation measurements. The aim is to achieve flexible measurements that permit the electromagnetic characterization of very diverse samples and materials, and high accuracy measurements that allow to know the exact behavior of these materials.
Restringido
Caracterización electromagnética de redes miméticas multiespectrales a 94 GHz
(Ministerio de Defensa: Secretaria General Técnica, 2022-11-17) Ramos Somolinos, D.; Cidrás Estévez, J.; Díaz Mena, V.; Plaza Gallardo, B.; Poyatos Martínez, D.; Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)
En el entorno militar existe la necesidad de reducir al máximo la visibilidad de diferentes sistemas y equipamientos. El requisito más antiguo referente a esta necesidad es que el objeto se confunda con el entorno en el que se encuentra. Esta reducción de la visibilidad se puede conseguir mediante distintas técnicas que dificulten la detección (reducción de emisiones infrarrojas, atenuación del ruido o reducción de firma radar, por ejemplo). Para ello es necesario el tratamiento de forma o de acabado superficial sobre el material, o una combinación de ambos (pinturas, revestimientos, paneles, mantas o redes). En estos elementos nombrados, la atenuación de potencia, junto con la reflexión de la señal incidente, son los factores que dan lugar a un comportamiento en servicio adecuado. Elementos como las redes miméticas multiespectrales (camouflage nettings) son capaces de reducir la visibilidad de los elementos que resguardan en los rangos ultravioleta (UV), visible (VIS), infrarrojo (IR) y radar. Estas suelen estar fabricadas a partir de fibras conductoras (metálicas o no metálicas) con una distribución uniforme y una tela base, ya que el tejido de camuflaje debe ser flexible para poder cubrir un objeto, con o sin un marco de apoyo. Además, debe ser lo suficientemente ligera para que pueda ser manejada fácilmente por una o varias personas y colocado en el lugar deseado. En este contexto, el presente trabajo se centra en la caracterización electromagnética de redes miméticas para protección de sistemas y equipos militares a distintas frecuencias (desde 2,6 GHz hasta 110 GHz) y la descripción de los sistemas de medida disponibles en el Laboratorio de Electromagnetismo Computacional y Aplicado del INTA.El equipo de Sistemas SAR espaciales y calibración de INTA es responsable del centro de Calibración y Validación de PAZ y del aseguramiento las prestaciones de los productos durante toda la vida útil de la misión. Para ello, se lleva a cabo un programa de monitorización de prestaciones continuo sobre los datos adquiridos y campañas de calibración específicas periódicamente. Estas actividades de monitorización y calibración se realizan sobre elementos de referencia cuya localización precisa y respuesta a la señal RADAR es conocida y exacta. Generalmente, los elementos de calibración más utilizados son reflectores de esquina, generalmente triedros metálicos, cuya sección transversal RADAR (RCS) se puede caracterizar estimando la energía interceptada por el área de sus caras. Por ser elementos pasivos no introducen retardos electrónicos, lo que les hace ideales para la calibración geométrica. La exactitud de la calibración radiométrica estará acotada por la estabilidad del instrumento, pero también por la exactitud en la determinación de la RCS de referencia de los elementos de calibración. Las fuentes de error que más afectan a esta determinación son los defectos de fabricación respecto a planitud, ortogonalidad o dimensionamiento y las condiciones ambientales de la medida, como pueden ser interferencias con el entorno o la climatología local, que se tratan de minimizar buscando ubicaciones de despliegue homogéneas y libres de elementos interferentes. El método más fiable para para minimizar los errores introducidos en el proceso de fabricación consiste en la medida en cámara de la RCS de cada uno de estos reflectores, pero este proceso puede resultar costoso y, especialmente con reflectores de gran tamaño, sujeto a la disponibilidad de instalaciones altamente especializadas. En este artículo se muestran las actividades realizadas junto con el Laboratorio de Electromagnetismo Computacional y Aplicado del INTA para la definición de un proceso de caracterización de los 40 reflectores del campo de calibración INTA de PAZ basado en su medida dimensional, la generación de un modelo 3-D de los mismos y la simulación de su RCS a partir de ellos. Los resultados se validan con medidas sobre imágenes PAZ, TerraSAR-X y TanDEM-X, obtenidos de los reflectores desplegados en campo.
Acceso Abierto
Caracterización electromagnética de urnas de protección planetaria en cámara anecoica biestática para ensayos de EMC
(Universidad de Valencia, 2023-11-23) Jimenez Lorenzo, María; Plaza Gallardo, B.; Ramos Somolinos, D.; Poyatos Martínez, D.; Moragrega Langton, María; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA); Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)
Restringido
Characterization of adhesive and fastener carbon fiber composite joints based on a microstrip transmission line method
(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2022-09-08) Ramos Somolinos, D.; Cidrás Estévez, J.; Plaza Gallardo, B.; Díaz Mena, V.; López Sanz, Daniel; Poyatos Martínez, D.; Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)
Nowadays, there exists a tendency for replacing typical metallic materials in the aerial platforms for nonmetallic ones. However, this arises many questions, for example, how they react against Electromagnetic Enviromental Effects (E3), where we can count lightning effects among many others. Due to this, the aim of this work is to characterize different type of joints commonly used in the aerospace industry for Carbon Fiber Composite (CFC) fuselages. This analysis is crucial in order to figure out possible electrical discontinuities that could affect to the electromagnetic behaviour of an aircraft. Having that in mind, a flexible measurement setup based on a microstrip line is proposed, where different CFC test samples are evaluated.
Restringido
Coupling Analysis Under Ligthning Indirect Effects For Cable Bundles With Different Ground Plates In Unmanned Aerial Vehicles
(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2021-10-19) Ramos Somolinos, D.; Morales Blanco, C.; López Sanz, Daniel; Plaza Gallardo, B.; Poyatos Martínez, D.; Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN); Agencia Estatal de Investigación (AEI)
It is increasingly common in aerospace industries to take advantage of novel composite materials in their manufacturing processes to improve performance and reduce costs. Obtaining the electromagnetic (EM) characterization of these materials or a combination of them is essential to ensure safety and EM compatibility.In this paper, a laminate of the central fuselage of an aircraft developed at INTA is recreated. This aircraft is called MILANO and it is mostly made of Carbon Fiber Composite (CFC). The same material is used for the laminate. Besides, another metallic plate is built in order to compare the performance of the former one with respect to a Perfect Electric Conductor (PEC). The main goal of this work is studying the coupling between the cable bundles embedded in the MILANO and how is this affected by the different materials of the ground plate (metal and CFC). Two kind of tests are carried out: S-parameters measurents and injection of Lightning Indirect Effect (LIE) waveforms. S-parameters results are then obtained through simulation too and compared with both the metallic and the CFC sample.
Restringido
Desarrollo de algoritmos para la caracterización electromagnética en espacio libre
(Universidad de Málaga, 2022-09-07) Cidrás Estévez, J.; Plaza Gallardo, B.; Ramos Somolinos, D.; Poyatos Martínez, D.; Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)
Obtaining electromagnetic (EM) characterization of 3D printed, composite materials or a combination of them is essential to ensure safety and EM compatibility. Free space methods are widely used for this purpose, despite their inherent practical difficulties. This article describes the development of a series of algorithms for the extraction of the permittivity and permeability of dielectric materials from free space measurements between 6 and 13 GHz. The extracted properties are obtained from the transmission and reflection coefficients using the Time- Domain Gating from a vector spectrum analyzer (VNA).
Acceso Abierto
Development of optimization algorithms for electromagnetic characterization in free space
(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2023-03-31) Cidrás Estévez, J.; Ramos Somolinos, D.; Plaza Gallardo, B.; Poyatos Martínez, D.; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA); Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)
In recent years, in the aerospace industry, there has been a trend based on replacing the classic metallic materials with new advanced materials such as carbon fiber composites (CFC), fiberglass, etc. Due to this, the electromagnetic (EM) characterization of these new materials is essential to maintain safety and EM compatibility. This article will focus on the free space measurement technique, from which a series of optimization algorithms have been developed, allowing the extraction of permittivity and permeability of materials in a frequency range up to 40 GHz using the Time-Domain Gating from a Vector Network Analyzer (VNA).
Restringido
Electromagnetic characterization of lunar dust simulants
(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2022-03-27) Cidrás Estévez, J.; Ramos Somolinos, D.; Plaza Gallardo, B.; Stepanyan, Narek; Cowley, Aidan; Poyatos Martínez, D.; Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)
Even though the colonization of the Moon is still a long term objective for mankind, there already exist studies analysing the different usages lunar dust (regolith) might have. Following this idea, several simulants of the real regolith have been developed in order to understand its behaviour and be able to work with it in a more efficient way. This paper intends to contribute to those efforts, investigating the electromagnetic properties of EAC-1A and JSC-2A, which had never been measured before. This document presents the results obtained in terms of complex permittivity, complex permeability and tangent loss of the aforementioned regolith simulants at ambient temperature from 400 MHz to 20 GHz. Furthermore, a comparison among both simulants, previously measured ones and real samples is held. The measurements were carried out by means of two different non-resonant techniques, the Open-Ended Coaxial Probe (OECP) and the Transmission Line Method, using DAK and EpsiMu kits respectively.
Acceso Abierto
Electromagnetic Characterization of Materials Through High Accuracy Free Space Measurements
(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2021-04-26) Poyatos Martínez, D.; Ramos Somolinos, D.; Plaza Gallardo, B.; Agencia Estatal de Investigación (AEI); Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)
Aerospace or automotive industries employ novel composite or 3D printed materials in their manufacturing processes to improve performance and reduce costs. Obtaining the electromagnetic (EM) characterization of these materials or a combination of them is essential to ensure safety and EM compatibility. In this paper, the development of a test bench with rod antennas for measurements in free space is presented. A complete design is described, from simulation analysis to validation measurements. The aim is to achieve robust measurements which allow the EM characterization of very diverse samples and materials, and high accuracy results that make possible to know the exact EM behaviour of these materials.
Restringido
Limitations in the Shielding Effectiveness Measurement Methods for Carbon Fiber Composites
(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2021-04-12) Plaza Gallardo, B.; Fernández Romero, S.; Gómez de Francisco, Patricia; Muñoz Rebate, I.; Ramos Somolinos, D.; Poyatos Martínez, D.; Agencia Estatal de Investigación (AEI)
Novel materials, as multi-ply carbon fiber composites (CFC), are increasingly used in the industry due to their outstanding mechanical properties in relation to their weight. In this regard, from the standpoint of electromagnetic compatibility (EMC), shielding effectiveness (SE) is a key parameter that often determines the scope for application of a given material. This article addresses the application of two complementary standards, ASTM D4935 and IEC 61000-4-21, to the SE measurement of different CFC test samples with more than 10 layers and a very large expected shielding. The analysis of the limitations encountered and the description of applied improvements on the traditional measurement procedures on each method are also included, showing promising results. On the other hand, there are alternative methods to evaluate the SE of CFC based on their DC square resistance. Consequently, and forthe shake of completeness, a novel setup for high precision measurement of the DC square resistance of CFC samples is also described along the article.
Restringido
Limitations in the Shielding Effectiveness Measurement Methods for Carbon Fiber Composites
(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2021-04-12) Plaza Gallardo, B.; Gómez de Francisco, P.; Fernández Romero, S.; Muñoz Rebate, I.; Ramos Somolinos, D.; Poyatos Martínez, D.; Agencia Estatal de Investigación (AEI)
Novel materials, as multi-ply carbon fiber composites (CFC), are increasingly used in the industry due to their outstanding mechanical properties in relation to their weight. In this regard, from the standpoint of electromagnetic compatibility (EMC), shielding effectiveness (SE) is a key parameter that often determines the scope for application of a given material. This article addresses the application of two complementary standards, ASTM D4935 and IEC 61000-4-21, to the SE measurement of different CFC test samples with more than 10 layers and a very large expected shielding. The analysis of the limitations encountered and the description of applied improvements on the traditional measurement procedures on each method are also included, showing promising results. On the other hand, there are alternative methods to evaluate the SE of CFC based on their DC square resistance. Consequently, and forthe shake of completeness, a novel setup for high precision measurement of the DC square resistance of CFC samples is also described along the article.
Restringido
RF & MW Characterization of Advanced Materials with High Accuracy for Space Applications
(European Space Agency (ESA), 2023-05-12) Ramos Somolinos, D.; Plaza Gallardo, B.; Cidrás Estévez, J.; Poyatos Martínez, D.; Hernández Gómez, Daniel; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA); Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)
Electromagnetic characterization is a fundamental piece when designing systems that will be present in space missions. These systems must function correctly immersed into the electromagnetic environment they are going to find, preventing electromagnetic interference (EMI) from affecting their characteristics and properties [1]. In addition to the study of the system itself, it is equally important to know the behaviour of the materials with which these systems will be built in the presence of electromagnetic radiation, so that their viability can be established [2] [3]. On the other hand, taking into account the communications in space, the characterization of antennas is essential during their design phase. All these points are taken into account in the development of the project Large European Antenna (LEA) [4] [5], which is focused on how to build powerful antennas for specific Earth observation, telecommunications, etc., that can automatically self-deploy in space. This type of antennas is commonly formed by complex knitted meshes of gold-plated metals [6] [7] [8]. For these structures there are two important issues regarding radiofrequency (RF) characterization which are its reflectance and transmittance properties. In this case, it is important to ensure that the RF behaviour of the mesh surface is well enough to guarantee that the final reflector accomplishes the RF specifications of the antenna. The following communication will present two test benches (POLYBENCH and mmW-BENCH) that allow to electromagnetically characterize materials with high accuracy from 2.6 GHz to 110 GHz; both test benches fully designed and developed by the National Institute of Aerospace Technology (INTA) and both are based in the free space method, which allows measurements in a wide range of frequencies with great precision and with relative simplicity and speed [9]. The tests carried out focus on the measurement of the reflection and transmission coefficients of different test samples, in two orthogonal polarizations and on different points of each sample, with an accuracy below ± 0.1dB in amplitude. This paper is structured as follows: first an explanation of the test benches used to carry out the measurements is provided; then, the procedure of the measurements is explained; after that, an analysis of the measurement errors is given and finally some conclusions are presented.