Analysis and design of heating systems for advanced automotive Radomes
- Autores: Marc Torres Sacristan
- Directores de la Tesis: Joan Esteve Pujol (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2021
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Jordi-Roger Riba Ruiz (presid.), Joan Bertomeu Balagueró (secret.), Joaquim Puigdollers González (voc.)
- Programa de doctorado: Programa Oficial de Doctorado en Física
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
El principal propòsit d’aquesta tesis és estudiar com podem aconseguir un sistema d’escalfament transparent per a un Radome. En el context de la tesis, transparent té dos significats diferents però lligats degut als objectius de la recerca. Primer, transparent es refereix a que el sistema d’escalfament no ha de destorbar la radiació electromagnètica del radar. I, segon, i degut a la naturalesa industrial de la tesis, el sistema d’escalfament no ha de se visible per un observador exterior, o, dit d’una altre manera no pot destorbar l’aspecte de la decoració exterior del Radome.
Després d’un estudi previ de diferents possible opcions, ens hem centrat en l’ús de Òxids Conductors Transparents (o TCO per les sigles en anglès) per tal d’aconseguir un sistema d’escalfament diferent als que existeixen per escalfar, descongelar i evitar el gel a la superfície dels Radomes utilitzats en alguns vehicles. Per fer-ho necessitem prendre en consideració diferents elements i concepte: - Com dipositar un TCO - Una resistència superficial optima - Disseny òptim del circuit - Efectes de la polarització - Atenuació de la radiació electromagnètica - Adhesió del TCO en el substrat - Requeriments d’escalfament i atenuació per part de les companyies de vehicles - Connectors i subministrament d’energia Considerant tots els punts anomenats serem capaços d’obtenir dos sistemes d’escalfament basats en TCOs que son invisibles a l’ull humà i que minimitzen l’atenuació de la radiació electromagnètica causada pel mateix sistema.
La manera com hem utilitzat els dipòsits de TCO es poden diferenciar a partir de com d’important és la polarització de la radiació del radar pel sistema d’escalfament, d’aquesta manera podem diferencia dos sistemes d’escalfament: Primer, a partir de resultats d’estudis fets prèviament a l’empresa, que una capa molt prima amb una resistència per sobre dels 350 Ohms/quadrat , és pràcticament invisible pel radar i no requereix cap més procés de dipòsit. En aquest cas el punt més important és que no hi ha cap orientació preferida del sistema ja que la capa és homogènia en tota la superfície. Per tant, aquest sistema no estaria condicionat per la polarització de la radiació del radar. En aquesta part de la tesis, desenvolupament capes primers de Òxid d’Indi i Estany (ITO) i Òxid de Zinc dopat amb Alumini (AZO) a la Universitat de Barcelona i a la Universitat de Zaragoza. El desenvolupament d’aquest sistema s’explica al capítol 3.
Segon, desenvolupem un sistema com els d’avui dia que utilitzen fils de coure però, en aquest cas, ho fem amb fils de ITO que no son visibles per l’ull humà col·locats a la superfície del Radome. D’aquesta manera millorem l’eficiència tèrmica del sistema d’escalfament respecte els sistemes de fils de coure ja que el sistema es troba pràcticament en contacte directe amb el gel i l’aigua, només una capa de vernís d’unes micres protegiria el sistema de l’exterior en un cas real. En aquest cas l’atenuació produïda a la radiació del radar pel sistema d’escalfament estaria entre els -0.1 dB i els -0.2 dB. En aquest part de la tesis, només hem utilitzat ITO com a material pels cables. El desenvolupament d’aquest sistema s’explica al capítol 5.
