1 Radomos para antenas Los radomos son cubiertas de plástico u

Constantino Pérez Vega
Dpto. de Ing. de Comunicaciones
Universidad de Cantabria
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Temas de Ingeniería de Comunicaciones
Radomos para antenas
Los radomos son cubiertas de plástico u otros materiales dieléctricos de muy baja pérdida, que se
utilizan para proteger las antenas, con frecuencia las de reflector parabólico aunque no sólo éstas, de
efectos ambientales adversos. El empleo de radomos contribuye a reducir la carga de viento sobre la
antena y la estructura de la torre y evita la acumulación de hielo sobre el alimentador primario y
dependiendo de las dimensiones de la antena puede tener diversas configuraciones como se muestra en
la figura 1. Los radomos son indispensables en todas las aeronaves y, en tales aplicaciones, es el
propio fuselaje el que actúa como radomo.
Antena parabólica
con radomo esférico
Antena parabólica
con radomo cónico
Antena parabólica
radomo plano
Fig. 1. Diversos tipos de radomos para antenas parabólicas.
(Fotografía por cortesía de Andrew Corporation)
En antenas de diámetro relativamente grande (>1 m) es frecuente emplear radomos planos, en tanto
que para antenas de dimensiones menores se emplean radomos semiesféricos o cónicos.
En condiciones ideales, un radomo debe ser transparente a la energía electromagnética de RF, tanto a
la procedente del exterior, como a la radiada por la propia antena. En la práctica, son los factores
ambientales los que determinan las características geométricas y mecánicas de los radomos y con
frecuencia es necesario llegar a compromisos entre los requerimientos de transparencia
electromagnética y propiedades mecánicas. Los radomos producen varios efectos sobre las antenas;
los principales son:
Desviación o deflexión del haz de la antena. En otras palabras, modificación del diagrama de
radiación. Esta característica es de gran importancia en aplicaciones de radar.
Atenuación como consecuncia de la energía reflejada o absorbida por el material del radomo.
La energía reflejada da lugar a desacoplamientos de impedancia en la antena en las antenas
pequeñas y a la aparición de lóbulos secundarios en antenas grandes.
Constantino Pérez Vega
Dpto. de Ing. de Comunicaciones
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Efectos secundarios, entre los que se incluyen despolarización de la onda electromagnética y
aumento del ruido de antena.
Clases de radomos.
En términos generales, puede hablarse de tres tipos de radomos. Los primeros son los que constituyen
una cubierta para la apertura de la antena y están fijos a ésta. Su función, entre otras cosas, es reducir
la presión de viento sobre la antena y protegerla contra la acumulación de hielo en la superficie
reflectora y en el propio alimentador.
Otra clase de radomos son los que se usan para cubrir únicamente el alimentador de la antena. Es
frecuente encontrar este tipo de radomos en las antenas parabólicas domésticas, en forma de una
cubierta de plástico sobre el alimentador adosado al amplificador de bajo ruido (LNA) colocado en el
foco del paraboloide. Este tipo de radomos alteran el diagrama de radiación de la antena de manera fija
y, por consecuencia, su comportamiento es predecible.
Finalmente, otra clase de radomos son los radomos exteriores, dentro de los cuales se encuentra la
antena completa y no forman parte de su estructura. Tal es el caso de los radomos en aviones, en cuyo
interior se encuentra la antena móvil de radar. De hecho, los radomos exteriores son los más comunes.
Efectos ambientales.
Desde el punto de vista ambiental, las cargas de viento son las que producen los efectos de mayor
importancia debido a los esfuerzos mecánicos que se ocasiona sobre la propia antena y su estructura de
soporte, tanto en antenas fijas como en aquéllas montadas en vehículos o aeronaves. En el caso de
antenas fijas, la carga de viento es mayor cuanto mayor sea la altura de la antena, ya que la velocidad
del viento aumenta con la altura de forma no lineal.
Como consecuencia de la velocidad del viento, aparecen también otros efectos, entre los que los más
importantes son el calentamiento y la erosión. La erosión debida a la lluvia y al granizo representa un
problema serio en los radomos de aeronaves. La nieve y el hielo, además de aumentar la carga estática
en antenas terrestres, también producen efectos erosivos sobre las estructuras y degradan el
comportamiento electromagnético de la antena. La temperatura puede ser un factor importante a
velocidades supersónicas.
Aspectos electromagnéticos.
La presencia de un radomo en la apertura de la antena o en su cercanía modifica el comportamiento de
ésta, bien sea en su acoplamiento, o en variaciones del diagrama de radiación. En el caso de antenas
móviles de radar con radomos exteriores, los ángulos de incidencia pueden variar desde la incidencia
normal hasta ángulos de 70º a 80º respecto a la normal; en este rango angular relativamente grande, el
comportamiento del radomo es fundamental y por ejemplo, los radomos no esféricos pueden dar lugar
a degradaciones importantes en el comportamiento de la antena.
El análisis del comportamiento de la antena en presencia de un radomo, ha permitido obtener
soluciones rigurosas al problema, para geometrías relativamente simples, por ejemplo esféricas o
cilíndricas empleando las condiciones de frontera. Sin embargo, esta técnica no es aplicable a las
formas generales de los radomos. Si el radio de curvatura del radomo es grande, comparado con la
longitud de onda, su superficie puede considerarse localmente plana y es posible aplicar la teoría de
ondas planas a la solución. Este enfonque se hace menos preciso cuando el radio de curvatura del
radomo es pequeño y comparable a la longitud de onda, por ejemplo en los radares de proa de aviones.
Se han desarrollado numerosas técnicas de aproximación numérica para estimar la deflexión causada
por un radomo y, algunas de ellas utilizan técnicas de trazado de rayos para determinar las
distribuciones de amplitud y fase del campo en el exterior del radomo.