ES2301031T3 - Cupula de proteccion balistica. - Google Patents
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Abstract
Un método para proveer protección a antenas de microondas y ondas milimétricas, que comprende disponer por lo menos un conjunto densa y firmemente compactado de miembros capa sustancialmente longitudinales (14) que forman una capa protectora principal uniforme (12), de modo tal que los ejes principales de dichos miembros capa sustancialmente longitudinales sean normales a dicha capa protectora principal, en donde dichos miembros capa están mutuamente espaciados formando un intersticio continuo (18) en dicho conjunto, y en donde por lo menos una porción de una superficie de dichos miembros capa es altamente conductora de corriente eléctrica, y en donde dichos miembros capa están mutuamente aislados eléctricamente, y caracterizado por hacer que el ancho de dicha capa protectora principal (12) cumpla estrictamente una condición de resonancia dada por la ecuación: en donde w es el ancho de dicha capa protectora principal; w = (2n - 1)lambda g/2, n es un número entero; y lambda g es la longitud de onda de la radiación propagada en dicho intersticio continuo.
Description
Cúpula de protección balística.
La presente invención se refiere en general a la
protección de antenas de microondas y antenas de ondas
milimétricas, y más específicamente a cúpulas protectoras
transparentes. También se refiere a placas de blindaje para
proteger equipos sensibles contra proyectiles u otros fragmentos
balísticos.
Los constructores de cúpulas con frecuencia usan
laminados resistentes al impacto para proporcionar protección
balística a antenas de microondas. De forma típica, se utilizan
laminados hechos de fibra de aramida (Kevlar®) y fibras de
polietileno (Spectra®, HDPE). La solicitud internacional WO
03/031901 describe una lámina tejida fibrosa de nanodenieres que
podría utilizarse para el diseño de cúpulas resistentes al impacto
balístico. Los laminados o las láminas tejidas resistentes al
impacto combinados con capas estructurales con trama tipo panal de
abeja o núcleos de espuma sólida pueden formar básicamente una
cúpula prácticamente transparente adecuada para una banda
específica de frecuencias. El documento US 5.182.155 describe una
estructura de cúpula compuesta en capas alternadas de Spectra® y
trama de tipo panal de abeja dieléctrica.
El documento US 4.570.666, describe una
estructura de cúpula hecha de una pared de metal perforado, en
donde cada uno de los orificios se rellena con un tapón
dieléctrico, proporcionando una mejor protección balística. Las
ondas electromagnéticas se propagan a través de las perforaciones
en una placa metálica gruesa si las aberturas son lo
suficientemente grandes - de modo que la guía de ondas generada por
un solo orificio está por encima de su frecuencia de corte. Dicha
placa de metal podría estar hecha de acero balístico resistente, y
los tapones podrían estar hechos de un material de cerámica
balístico resistente (p. ej., nitruro de silicio), confiriendo
juntos características de baja pérdida de microondas. Una
desventaja importante de este planteamiento es la alta densidad de
la estructura de acero que conduce a un peso excesivo.
Otro planteamiento de la técnica consiste en
cúpulas de cerámica homogéneas. Dichas cúpulas comúnmente se usan
en aplicaciones de alta temperatura, como en misiles de alta
velocidad. No obstante, la fabricación correcta de dichas cúpulas
es bastante costosa. Los materiales de cerámica resistentes al
impacto por lo general son muy duros, lo que provoca dificultades
en el procesamiento mecánico de la cúpula. Además, la tangente de
pérdida de estos materiales de cerámica es sensible a los detalles
del procedimiento de sinterización, de modo que los parámetros del
procedimiento deben controlarse cautelosamente en todo el volumen
de la cúpula.
Se sabe bien que un conjunto denso de pequeñas
unidades de cerámica incrustadas en una matriz dieléctrica adecuada
puede servir como un escudo balístico eficaz. El documento US
6.112.635 describe una placa de blindaje compuesta hecha de una
sola capa de cilindros de cerámica de contacto firmemente
compactados unidos entre sí por un material solidificado. El
documento EP1.363.101 A1 describe un blindaje balístico que
comprende un conjunto de unidades de cerámica sin contacto
compactadas entre sí por un material., que no es de cerámica. No.
obstante, ambas patentes US 6.112.635 y EP1.363.101 A1 no se
refieren a cúpulas de antenas y, por tanto, no son aplicables a
microondas u ondas milimétricas.
El documento US 2003/0034933 A1 describe una
cúpula para cubrir antenas de microondas y de ondas milimétricas,
que comprende un núcleo de cerámica formado por una capa
dieléctrica con inclusiones de metal (patrón interno), y dos capas
ferroeléctricas externas de constante dieléctrica aproximadamente
33.
La Fig. 1 es una vista isométrica que muestra un
segmento de la cúpula incorporada en la presente invención, que
incluye una capa protectora principal compuesta por miembros capa
cilíndricos y dos capas dieléctricas;
la Fig. 2 es una vista en corte frontal de un
segmento de la capa protectora principal que muestra un conjunto
periódico de mallado triangular de miembros capa cilíndricos que no
están en contacto;
la Fig. 3A es una presentación esquemática de un
miembro capa cilíndrico de la invención;
la Fig. 3B es una presentación esquemática de un
miembro capa prismático cuadrado de la invención;
la Fig. 3C es una presentación esquemática de un
miembro capa prismático hexagonal de la invención con forma
hexagonal;
la Fig. 3D es una presentación esquemática de un
miembro capa cilíndrico de la invención tapado en un extremo;
la Fig. 3E es una presentación esquemática de un
miembro capa cilíndrico de la invención tapado en ambos
extremos;
la Fig. 3F es una presentación esquemática de un
miembro capa de la invención con forma de conos truncados duales
unidos entre sí;
la Fig. 4 es una vista isométrica que muestra un
segmento de una cúpula que abarca la presente invención, adecuada
para frecuencias de banda X;
la Fig. 5A es una presentación esquemática de
una configuración de una capa protectora principal que consiste en
pares de miembros capa cilíndricos;
la Fig. 5B es una presentación esquemática de
una configuración de una capa protectora principal que consiste en
pares de miembros capa cilíndricos tapados en un solo lado;
la Fig. 5C es una presentación esquemática de
una configuración de una capa protectora principal que consiste en
pares de miembros capa con forma de conos truncados;
la Fig. 5D es una presentación esquemática de
una configuración de una capa protectora principal de la Fig. 5A
según una realización preferida de la invención;
la Fig. 5E es una presentación esquemática de
una configuración de una capa protectora principal de la Fig. 5B
según una realización preferida de la invención;
la Fig. 5F es una presentación esquemática de
una configuración de una capa protectora principal de la Fig. 5C
según una realización preferida de la invención;
la Fig. 6 es un gráfico que muestra los
coeficientes de transmisión típicos de dos realizaciones de la
cúpula que proporciona protección balística. Una curva es un
coeficiente de transmisión típico para una cúpula que consiste en
una sola capa protectora principal, y la otra curva es un
coeficiente de transmisión típico de una cúpula compuesta por dos
capas protectoras principales con espaciadores dieléctricos
adecuados;
la Fig. 7 es un gráfico de transmitancia típica
frente a la frecuencia normalizada de cúpulas que tienen
configuraciones de miembros capa pareados del tipo que se muestra
en la Fig. 6E, para diferentes longitudes de separación entre los
miembros capa de un par.
En las Fig. 1 y 2 a las que se hace referencia
en primer lugar, se muestran respectivamente una vista isométrica y
una vista en corte frontal de un segmento de de. la pared de una
cúpula según una realización preferida de la presente invención.
Para su fácil interpretación, las partes iguales en las diferentes
figuras se indican, en lo sucesivo, con los mismos números, a menos
que se especifique lo contrario. En la Fig. 1, se muestra un
segmento de la pared de una cúpula 10 compuesta por una capa
protectora principal (12) y dos capas dieléctricas (16) unidas a
ambas superficies de la capa protectora principal. La capa
protectora principal (12) consiste en miembros capa cilíndricos
mutuamente espaciados y firmemente compactados (14). Como se puede
observar en la Fig. 2, los miembros capa (14) están incrustados en
una matriz dieléctrica que sostiene juntos todos los miembros capa,
formando un conjunto periódico de mallado triangular (20).
Las capas dieléctricas (16) están típicamente
hechas de Kev-lar® o polietileno (HDPE) y pueden
estar unidas en la parte frontal de la capa protectora principal
que mira hacia la amenaza balística, y en la parte posterior de la
capa protectora principal. Si bien las capas dieléctricas son
opcionales, pueden mejorar el desempeño balístico de la cúpula,
detener fragmentos y sintonizar la cúpula para un ancho de banda
máximo en frecuencia.
Los miembros capa (14) pueden estar hechos de
cualquier material que tenga la resistencia a la tracción mecánica
adecuada para proporcionar protección a la antena. Según la
presente invención, una protección balística para la antena se
logra con miembros capa hechos de material duro, como materiales
nanoparticulados, cerámicas y aleaciones de metal diseñados para
soportar proyectiles de masa y velocidad especificadas. Muchos de
estos materiales no son adecuados para aplicaciones en microondas u
ondas milimétricas debido a sus pérdidas dieléctricas o
conductoras. Por tanto, dichos miembros capa se recubren con
materiales altamente conductores de electricidad. El grosor de la
capa conductora es mayor que dos profundidades de penetración, con
el fin de reducir las pérdidas conductoras en estas frecuencias de
radiación. Por ende, un miembro capa de la invención tiene una
superficie eléctricamente conductora. Se prefiere la cerámica a
otras aleaciones metálicas duras, debido a la relación entre el
peso y la protección balística. Las unidades de acero sólido
también se pueden utilizar, aunque el acero podría no ser el más
eficaz desde el punto de vista balístico. No obstante, el acero es
una opción válida equivalente desde el punto de vista
electromagnético. Se puede aplicar cualquier otro material adecuado
que satisfaga simultáneamente las propiedades mecánicas y
electromagnéticas requeridas.
Los miembros capa están mutuamente espaciados y,
por tanto, eléctricamente aislados. Como se muestra en la figura,
un intersticio (18), continuo a través de toda la capa y relleno
con la matriz dieléctrica, está formado dentro de la capa
protectora principal. Ya que el campo eléctrico de la radiación
electromagnética está transversalmente polarizado, no hay ningún
efecto de corte que evite que la radiación se propague a través del
intersticio continuo. No obstante, la impedancia de baja eficacia
de las superficies marginales frontal y posterior de la capa
protectora principal (la mayor parte del área de estas superficies
es conductora), usualmente conduce a una baja transmitancia debido
al gran contraste con la impedancia de vacío.
Para mejorar la transmitancia de la cúpula, la
presente invención utiliza un efecto de resonancia. Se conocen en
la técnica las superficies selectivas de frecuencia de ranuras
resonantes en una superficie conductora delgada, y demuestran que
una resonancia puede potenciar la transmisión a través de una
superficie conductora, hasta completar la transmisión en las
frecuencias resonantes. La presente invención se basa en un
mecanismo de resonancia diferente. A saber, la altura de los
miembros capa (o la longitud del eje principal de los miembros capa
longitudinales que es también el espesor de la capa protectora
principal) cumple estrictamente la condición de resonancia dada por
la ecuación: h=(2n-1) \lambda_{g}/2, en donde h
es el ancho de la capa protectora principal, n es un número entero
(n=1,2,3,...) y \lambda_{g} es la longitud de onda de la
radiación propagada en la matriz dieléctrica.
Las capas dieléctricas adicionales (16) sirven
como transformadores de impedancia, de modo que la cúpula permite
prácticamente la transmisión total dentro de una banda de
frecuencias. El ancho de banda de frecuencia típico para incidencia
normal a 0,5 dB de pérdida de transmisión puede variar entre 5% y
15% del valor de frecuencia de resonancia, como se describe a
continuación.
Las diferentes formas del miembro capa, como se
muestran en las Fig. 3A-3F, llevan un valor de
transmitancia específico a la capa protectora principal y
determinan el grado de protección balística provista. La cúpula de
la presente invención permite cualquier cuerpo longitudinal, lo
que incluye, aunque sin limitarse a ello, las formas geométricas
exhibidas en las Fig. 3B-3F. Además de la forma
cilíndrica empleada en una realización preferida y descrita en la
Fig. 3A, un elemento prismático cuadrado, como se muestra en la
Fig. 3B, forma un conjunto periódico expresado como un mallado
cuadrado. Un prisma hexagonal, como se muestra en la Fig. 3C, forma
un mallado triangular. Otras posibilidades son un cilindro tapado
unilateralmente con una esfera, como se muestra en la Fig. 3D o un
cilindro tapado bilateralmente con esferas, como se muestra en la
Fig. 3E, beneficiosas desde el punto de vista balístico. Además, el
perfil transversal en sí mismo podría variar a lo largo del eje
principal del cuerpo del miembro capa, como se muestra en la Fig.
3F.
La forma geométrica del miembro capa y el
espaciado entre los miembros adyacentes básicamente se seleccionan
en base a fundamentos balísticos. No obstante, la frecuencia de
operación de la cúpula está también afectada por el ancho del
intersticio continuo y la forma de los miembros capa y, por tanto,
limita el alcance de su eficacia balística.
En frecuencias mayores que la banda C, una
cúpula con una sola capa protectora principal puede no proveer
suficiente protección balística. La presente invención permite
lograr la protección balística necesaria con miembros capa
concordante con la ecuación de resonancia
h=(2n-1)\lambda_{g}/2 para valores n
superiores (n>1). No obstante, el ancho de banda de frecuencia
asociado con una resonancia superior (n>1) es más angosto que el
ancho de banda de la resonancia dominante (n=1). Alternativamente,
la presente invención permite una estructura de múltiples capas
protectoras principales con espaciadores dieléctricos adecuados
para lograr un nivel superior de protección balística, a la vez que
se mantiene un ancho de banda de frecuencia amplio. El ancho del
espaciador dieléctrico no es más grande que la mitad de la longitud
de onda de la radiación que se propaga en el intersticio
continuo.
En la Fig. 4, a la que se hace referencia ahora,
se muestra otra realización preferida de la presente invención,
adecuada para frecuencia de radiación en la banda X. Una pared de
la cúpula cuadrada (10) de esta realización preferida se muestra
compuesta por dos capas protectoras principales (12), donde cada una
consiste en un conjunto de miembros capa cilíndricos (14), unidos a
ambas caras de una capa dieléctrica (16). Dos capas dieléctricas
adicionales (16) están unidas, una en el frente y la otra en la
parte posterior de las superficies de la estructura de dos capas
principales.
En otra realización de la presente invención,
una capa dieléctrica uniforme delgada encapsula los miembros capa
que, como se describió anteriormente, tienen una superficie
eléctricamente conductora. Los miembros capa pueden ser ajustada y
firmemente compactados antes de sumergirse en la matriz
dieléctrica, a la vez que mantienen las dimensiones y la forma del
intersticio continuo. Según el documento EP 1.363.101A1, las
propiedades balísticas no ocurren desde el espaciado pequeño
adicional entre los miembros capa.
La cúpula que provee protección balística según
la presente invención puede fabricarse para asumir cualquier
curvatura de la superficie. Esto se logra mediante un molde
adecuado y también utilizando miembros capa que tengan formas
diferentes. En regiones de una curvatura relativamente grande, se
permite que las distribuciones de los miembros capa se desvíen un
poco de una periodicidad perfecta. No obstante, hay limitaciones a
dicha desviación, donde el grado de desviación se relaciona con la
frecuencia de operación y el ancho de banda. A saber, las regiones
en las que ocurren desviaciones de la distancia media entre los
centros de miembros adyacentes no deberán extenderse más de algunas
longitudes de onda en dimensiones. Además, el área total de dichas
regiones debe ser menor que algunos porcentajes del área total de
la cúpula.
De forma típica, las características
electromagnéticas de los materiales empleados en la fabricación de
una cúpula según la invención no son lo suficientemente precisas.
Aquellos familiarizados con la técnica saben también que las
dimensiones y algunas de las características electromagnéticas de
los miembros capa pueden cambiar durante el procedimiento de
fabricación. Por tanto, se puede esperar que o bien durante el
procedimiento de desarrollo de una cúpula o durante las etapas de
producción preliminares, la frecuencia de operación de la cúpula se
desplace de su valor deseado. Alternativamente, una cúpula
determinada de la presente invención que tiene una frecuencia de
operación específica tiene que ser rediseñada para tener una
frecuencia de operación levemente diferente de su valor original.
El método según la presente invención provee la sintonización de la
frecuencia de operación de una cúpula, utilizando los miembros
capa anteriormente mencionados para formar la capa protectora
principal con una configuración diferente, como se describirá a
continuación.
Se hace referencia ahora a las Fig.
5A-5C en las que se muestran tres configuraciones
ilustrativas de un par de miembros capa de la capa protectora
principal según otra realización. Las capas protectoras principales
en estos ejemplos incluyen una distribución plana de una pluralidad
de pares de miembros capa. Los miembros del par están dispuestos
coaxialmente uno encima del otro, siendo cada uno una imagen
espejada del otro. Están espaciados por un intersticio
predeterminado y sus ejes principales son normales a la capa
protectora principal. Dicha configuración se denomina en lo
sucesivo configuración de miembros capa pareados (paired layer
members configuration o PLMC), que es distinta de la configuración
de miembros monocapa de la capa protectora principal descrita
anteriormente en este documento.
En la Fig. 5A, se muestran dos cilindros 12A de
un par de miembros capa, espaciados por un intersticio 24A. En la
Fig. 5B, se muestran dos cilindros tapados en un solo lado 12B de
un par de cilindros tapados en un solo lado, siendo cada uno una
imagen espejada del otro, separados por un intersticio 24B. De
manera similar, en la Fig. 5C el par de miembros capa son conos
truncados 12C separados por un intersticio 24C. Los intersticios
entre cada uno de los miembros capa de un par modifican la
geometría del intersticio continuo anteriormente mencionado y, en
consecuencia, producen su frecuencia de resonancia. No obstante, el
ancho de la capa protectora que equivale a la suma de las alturas
de los dos miembros capa de un par y el ancho del intersticio entre
ellos tienen que cumplir estrictamente la condición resonante ya
mencionada. A saber, este ancho tiene que igualar en la mayor
medida posible el valor de w dado por la ecuación:
w=(2n-1) \lambda_{g}/2, en donde \lambda_{g}
es la longitud de onda de la radiación electromagnética que se
propaga en el material dieléctrico que llena el intersticio
continuo, y n es un número entero. No obstante, la altura del
miembro capa también impacta las características balísticas de la
cúpula. Por tanto, dentro de límites prácticos, cuanto más anchos
sean los intersticios, menor será la frecuencia de operación
resultante, como se describe en el ejemplo 2 a continuación.
Se hace referencia ahora a las Fig.
5D-5F en las que se muestran esquemáticamente las
mismas PLMC ilustrativas según otra realización preferida de la
presente invención. Como se muestra en las Fig.
5D-5F, se disponen discos metálicos 26D, 26E y 26F
en el medio de los intersticios ubicados entre dos miembros de cada
par, coaxialmente con los miembros del par. Los discos están hechos
del mismo material que los miembros capa o de un material
diferente. Los discos también están recubiertos de forma similar
con el mismo material eléctricamente conductor. Los discos pueden
estar eléctricamente aislados o en contacto con uno o ambos miembros
capa pareados. Por tanto, variando el ancho del intersticio entre
los miembros capa de un par y/o cambiando las dimensiones de los
discos, varía la forma geométrica del intersticio continuo y en
consecuencia se efectúa la frecuencia de operación de la cúpula,
como se describe adicionalmente en el ejemplo 2.
Ejemplo
1
Se construyen dos cúpulas ilustrativas
diferentes que implementan una configuración de miembro monocapa
según dos realizaciones preferidas de la presente invención. Una de
estas cúpulas implementa la única capa protectora principal, como
se describe en la Fig. 1, y la otra cúpula implementa una capa
protectora principal doble, como se describe en la Fig. 4. La
altura de los miembros capa cumple con la condición resonante
previamente mencionada h=\lambda_{g}/2 para una frecuencia de
resonancia específica. Las restricciones al diseño de la cúpula
regidas por el efecto resonante del intersticio continuo pueden
explicarse mejor refiriéndose a la Fig. 6. Muestra trazados típicos
de transmitancia frente a frecuencia de operación normalizada,
medida en unidades de frecuencia de resonancia y obtenida para
ambas cúpulas. El trazado indicado por (30) representa la
configuración de una sola capa mientras que la configuración de dos
capas está representada por el trazado indicado por (32). Ambas
curvas están normalizadas para tener el mismo valor de
transmitancia en la frecuencia de resonancia.
Ejemplo
2
Se construyen cúpulas de PLMC ilustrativas que
emplean miembros capas cilíndricos tapados en un solo lado, como se
muestra en la Fig. 5E, a la que se hace referencia nuevamente,
según una realización preferida de la presente invención. La altura
de los miembros capa es h=0,18\lambda_{g}, y el radio de los
miembros capa es 0,127\lambda_{g}. La sintonización de la
frecuencia de operación de dichas cúpulas se logra cambiando el
ancho del intersticio entre los miembros capa de un par o cambiando
las dimensiones del disco. En este ejemplo específico, la altura
del disco equivale al ancho del intersticio, de modo que el disco
está en contacto con ambos pares de miembros y el radio del disco
de metal es 0,104\lambda_{g} Se demuestra una capacidad de
sintonización de aproximadamente 20% de la frecuencia de resonancia
de la cúpula por referencia a la Fig. 7. Se muestran los trazados
de la transmitancia de las diversas cúpulas frente a la frecuencia
normalizada medida en unidades de frecuencia de resonancia. Estas
cúpulas varían con respecto al tamaño de los intersticios
respectivos que existen entre los miembros capa pareados. Las
curvas (50), (52), (54) y (56) representan cúpulas que tienen
tamaños de intersticio de 0,144h, 0,180h, 0,216h y 0,252h
respectivamente.
Claims (13)
1. Un método para proveer protección a antenas
de microondas y ondas milimétricas, que comprende disponer por lo
menos un conjunto densa y firmemente compactado de miembros capa
sustancialmente longitudinales (14) que forman una capa protectora
principal uniforme (12), de modo tal que los ejes principales de
dichos miembros capa sustancialmente longitudinales sean normales a
dicha capa protectora principal, en donde dichos miembros capa
están mutuamente espaciados formando un intersticio continuo (18)
en dicho conjunto, y en donde por lo menos una porción de una
superficie de dichos miembros capa es altamente conductora de
corriente eléctrica, y en donde dichos miembros capa están
mutuamente aislados eléctricamente, y caracterizado por hacer
que el ancho de dicha capa protectora principal (12) cumpla
estrictamente una condición de resonancia dada por la ecuación:
w=(2n-1)
\lambda_{g}/2,
en donde w es el ancho de dicha
capa protectora
principal;
n es un número entero; y \lambda_{g} es la
longitud de onda de la radiación propagada en dicho intersticio
continuo.
2. Un método según la reivindicación 1, que
comprende además recubrir dichos miembros capa con material
dieléctrico.
3. Un método según la reivindicación 1, que
comprende además sumergir dichos miembros en por lo menos una
matriz dieléctrica.
4. Un método según la reivindicación 1, que
comprende además unir una capa dieléctrica a por lo menos una
superficie de dicha capa protectora principal, en donde el ancho de
dicha capa dieléctrica no excede una mitad de la longitud de onda
de la radiación propagada en la capa dieléctrica.
5. Un método según la reivindicación 1, en donde
dichos miembros capa sustancialmente longitudinales están además
pareados en dicha capa protectora principal, y en donde cada
miembro de un par (12A-12C) tiene su eje principal
colineal con el otro miembro del par, y en donde en cada par, los
miembros capa están separados por un intersticio predefinido.
6. Un método según la reivindicación 5, que
comprende además disponer en dicho intersticio predefinido un disco
(26D-26F) que tiene una superficie conductora
eléctrica.
7. Un método según la reivindicación 6, en donde
dicho disco está eléctricamente aislado de por lo menos uno de
dichos miembros capa pareados.
8. Un método según la reivindicación 6 ó 7, que
comprende además sintonizar la frecuencia de operación de dicha
capa protectora principal cambiando el valor de por lo menos un
artículo seleccionado entre un grupo que consiste en los siguientes
artículos: el ancho del intersticio entre los miembros capa de un
par, el radio de dicho disco, la altura de dicho disco.
9. Una cúpula (10) para proveer protección a
antenas de microondas y ondas milimétricas, que comprende por lo
menos una capa protectora principal (12), en donde dicha capa
protectora principal consiste en una pluralidad de miembros
sustancialmente longitudinales (14) que forman un conjunto
firmemente compactado, y en donde el eje principal de dichos
miembros sustancialmente longitudinales es normal a la superficie
de dicha capa protectora principal, y en donde dichos miembros
están mutuamente espaciados y eléctricamente aislados formando un
intersticio continuo (18) en dicho conjunto, y en donde por lo
menos una porción de dichos miembros capa tiene una superficie
altamente conductora de electricidad, caracterizada porque
el ancho de dicha capa protectora principal (12) cumple
estrictamente la condición resonante dada por la ecuación
w=(2n-1)\lambda_{g}/2, en donde w es el
ancho de dicha capa protectora principal; n es un entero; y
\lambda_{g} es la longitud de onda de la radiación propagada en
dicho intersticio continuo.
10. Una cúpula según la reivindicación 9, que
comprende además una capa dieléctrica (16) unida a por lo menos una
superficie de dicha capa protectora principal.
11. Una cúpula según la reivindicación 10, en
donde dicha capa dieléctrica está compuesta por materiales
seleccionados entre el grupo que consiste en: Kevlar® y polietileno
de alta densidad.
12. Una cúpula según la reivindicación 9, en
donde dichos miembros capa están hechos de materiales que absorben
la energía mecánica y materiales resistentes a la tracción,
acomodados para soportar proyectiles.
13. Una cúpula según la reivindicación 9, en
donde dichos miembros capa están hechos de materiales seleccionados
entre el grupo que consiste en: cerámica, aleaciones metálicas,
cerámica nanoparticulada y aleaciones metálicas
nanoparticuladas.
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US8125402B2 (en) * | 2008-01-08 | 2012-02-28 | Raytheon Company | Methods and apparatus for multilayer millimeter-wave window |
US20100295717A1 (en) * | 2008-01-29 | 2010-11-25 | Rourk Christopher J | Weapon detection and elimination system |
US8723722B2 (en) | 2008-08-28 | 2014-05-13 | Alliant Techsystems Inc. | Composites for antennas and other applications |
US8054239B2 (en) * | 2008-10-24 | 2011-11-08 | Raytheon Company | Honeycomb-backed armored radome |
US8854269B2 (en) * | 2009-10-08 | 2014-10-07 | Robert S. Bortoin | Compact embedded antenna |
US20110109523A1 (en) * | 2009-11-10 | 2011-05-12 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | Radome sandwich panel structural joint |
SG171489A1 (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-29 | Sony Corp | An antenna and a method of manufacturing |
US8445822B2 (en) * | 2010-06-23 | 2013-05-21 | Raytheon Company | One-piece Nano/Nano class Nanocomposite Optical Ceramic (NNOC) extended dome having seamless non-complementary geometries for electro-optic sensors |
US20110315808A1 (en) | 2010-06-23 | 2011-12-29 | Zelinski Brian J | Solid solution-based nanocomposite optical ceramic materials |
US9744741B2 (en) | 2010-12-14 | 2017-08-29 | Dsm Ip Assets B.V. | Material for radomes and process for making the same |
IL210014A0 (en) | 2010-12-15 | 2011-07-31 | Plasan Sasa Ltd | Multi-layer armor |
US9257743B2 (en) * | 2012-02-16 | 2016-02-09 | Lockheed Martin Corporation | System and method for providing a frequency selective radome |
US9012823B2 (en) | 2012-07-31 | 2015-04-21 | Raytheon Company | Vehicle having a nanocomposite optical ceramic dome |
EP2906902B1 (en) | 2012-10-12 | 2018-08-01 | DSM IP Assets B.V. | Composite antiballistic radome walls |
US9622338B2 (en) * | 2013-01-25 | 2017-04-11 | Laird Technologies, Inc. | Frequency selective structures for EMI mitigation |
WO2015000926A1 (en) | 2013-07-02 | 2015-01-08 | Dsm Ip Assets B.V. | Composite antiballistic radome walls and methods of making the same |
CN103727845B (zh) * | 2013-08-02 | 2016-05-04 | 太仓派欧技术咨询服务有限公司 | 一种可建立倾角的防弹结构 |
RU2547282C1 (ru) * | 2014-04-25 | 2015-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "АРМОКОМ-ЦЕНТР" | Способ изготовления броневставок для термозащитного контейнера из полимерных композиционных материалов и броневставки для термозащитного контейнера из полимерных композиционных материалов |
IL239523A0 (en) | 2015-02-26 | 2015-11-30 | Cohen David | Protector |
US20180131099A1 (en) * | 2015-05-13 | 2018-05-10 | GM Global Technology Operations LLC | Structure between radar and fascia |
US10153547B2 (en) * | 2015-07-15 | 2018-12-11 | Raytheon Company | Armored radome |
JP6552326B2 (ja) * | 2015-08-07 | 2019-07-31 | 株式会社東海理化電機製作所 | 電波透過部品 |
US9835429B2 (en) * | 2015-10-21 | 2017-12-05 | Raytheon Company | Shock attenuation device with stacked nonviscoelastic layers |
CN105576381B (zh) * | 2015-12-15 | 2018-07-06 | 哈尔滨工业大学 | 基于立体结构的频率选择表面结构 |
US10693223B1 (en) | 2016-06-27 | 2020-06-23 | Atc Materials Inc. | Low loss tri-band protective armor radome |
WO2018005392A1 (en) | 2016-06-27 | 2018-01-04 | Atc Materials Inc. | Low loss tri-band protective armor radome |
US10751983B1 (en) | 2016-11-23 | 2020-08-25 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Multilayer composite structure having geometrically defined ceramic inclusions |
US11131527B1 (en) | 2016-11-23 | 2021-09-28 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Composite material system including elastomeric, ceramic, and fabric layers |
US10784571B2 (en) * | 2017-06-16 | 2020-09-22 | Raytheon Company | Dielectric-encapsulated wideband metal radome |
CN110270686A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-09-24 | 无锡银邦防务科技有限公司 | 一种钛合金/陶瓷复合材料及制备方法 |
US11005176B2 (en) * | 2019-05-26 | 2021-05-11 | Wisense Technologies Ltd | Radome shell having a non-uniform structure |
CN110429381A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-11-08 | 中国航空工业集团公司济南特种结构研究所 | 一种夹层结构天线罩 |
CN110416724A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-05 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种高透波轻质蜂窝夹层防弹天线罩 |
US11075452B2 (en) | 2019-10-22 | 2021-07-27 | Raytheon Company | Wideband frequency selective armored radome |
CN111509394B (zh) * | 2020-03-23 | 2021-01-19 | 西安电子科技大学 | 一种基于液态金属的可散热频率可重构频率选择装置 |
CN113794057B (zh) * | 2021-09-14 | 2024-01-30 | 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院 | 一种宽频透波夹层超构材料 |
CN113959264B (zh) * | 2021-10-21 | 2023-05-23 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种非密堆式陶瓷球增强铝基复合装甲及其制备方法 |
CN114087924A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-02-25 | 吉林大学 | 一种抗多发弹的轻量化仿生防弹插板及其制造方法 |
CN114750469B (zh) * | 2022-03-28 | 2024-08-13 | 广东亚太新材料科技有限公司 | 一种含负泊松比陶瓷结构的抗弹复合材料及制备方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5140388A (en) * | 1991-03-22 | 1992-08-18 | Hewlett-Packard Company | Vertical metal-oxide semiconductor devices |
US5182155A (en) * | 1991-04-15 | 1993-01-26 | Itt Corporation | Radome structure providing high ballistic protection with low signal loss |
US5140338A (en) | 1991-08-05 | 1992-08-18 | Westinghouse Electric Corp. | Frequency selective radome |
US5820077A (en) * | 1995-09-26 | 1998-10-13 | Mcdonnell Douglas Technologies, Inc. | Aircraft radome and integral attaching structure |
CA2195050A1 (en) * | 1996-01-29 | 1997-07-30 | Mark David Thiede-Smet | Low-weight and water-resistant honeycomb sandwich panels made by resin transfer molding process |
US6112635A (en) * | 1996-08-26 | 2000-09-05 | Mofet Etzion | Composite armor panel |
US6476771B1 (en) * | 2001-06-14 | 2002-11-05 | E-Tenna Corporation | Electrically thin multi-layer bandpass radome |
GB2378820A (en) * | 2001-08-17 | 2003-02-19 | Anafa Electromagnetic Solution | Electromagnetic filter |
US7057567B2 (en) * | 2001-10-04 | 2006-06-06 | Diehl Munitionssysteme Gmbh & Co. | Projectile comprising a reception antenna for a satellite navigation receiver |
IL149591A (en) * | 2002-05-12 | 2009-09-22 | Moshe Ravid | Ballistic armor |
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