ES2340227T3 - Dispositivo para la realizacion de una prueba de sistema de compatibilidad. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para la realización de una prueba de sistema de compatibilidad electromagnética para antenas de sistemas VLF en la torre de submarinos en operación de superficie por medio del apantallamiento de campos electromagnéticos, caracterizado porque sobre la torre del submarino (1) se puede colocar una envoltura (3) a modo de cubierta con una región de alojamiento (5) para la torre (2) opuesta al submarino, y la envoltura (3) está provista de cintas de conexión al chasis (4) para la inmersión en el agua del entorno, en el que la envoltura (3) a modo de cubierta está diseñada a partir de un material conductor eléctricamente con una conductividad y una permeabilidad relativa para la atenuación en el intervalo que va aproximadamente de 20 dB a 40 dB.

Description

Dispositivo para la realización de una prueba de sistema de compatibilidad.

La invención se refiere a un dispositivo para la realización de una prueba de sistema de compatibilidad electromagnética para antenas de sistemas VLF en la torre de submarinos en operación de superficie por medio del apantallamiento de campos electromagnéticos.

Un dispositivo para el apantallamiento de campos electromagnéticos de antenas a través de una jaula de Faraday se conoce del documento EP 1 612 887.

Mientras que para un submarino en la superficie están disponibles un gran número de sistemas de comunicación externos, bajo agua permanece únicamente el intervalo de frecuencia VLF para la recepción de datos. El sistema de recepción VLF, así pues, ha de presentar una elevada sensibilidad. Sin embargo, en el intervalo de 10 kHz a 30 kHz hay habitualmente un gran número de fuentes de interferencia a bordo de un submarino. Estas interferencias se originan, en particular, por medio de convertidores estáticos para las diferentes tensiones de suministro requeridas, convertidores de frecuencia para motores y sistemas similares. Para la localización y eliminación de posibles fuentes de interferencia, el submarino se ha de encontrar en un estado en el que haya un máximo apantallamiento de señales externas y fuentes de interferencia. Como consecuencia de la atenuación del agua del mar de aproximadamente 2 dB/m a 3 dB/m en el intervalo de frecuencias en cuestión, se puede conseguir un apantallamiento suficiente de señales interferentes y señales útiles externas por medio de la inmersión del submarino. Así pues, tanto la prueba de sistema de compatibilidad electromagnética como una posible búsqueda de fallos se han de llevar a cabo en el estado de inmersión.

En el transcurso de una prueba de sistema de compatibilidad electromagnética, a ser posible, se desconectan todos los aparatos, y partiendo de este estado básico eléctrico del submarino se conectan (comprobación de conexión). Si durante esta comprobación se observan interferencias en la recepción VLF, entonces se ha de realizar una identificación precisa de la fuente de interferencias, y una eliminación posterior de las interferencias.

Este procedimiento de medición lleva consigo desventajas correspondientes. De este modo, para cada medición es necesaria una profundidad mínima de inmersión para conseguir una suficiente atenuación. Por otro lado, también se han de comprobar por lo que se refiere a las interferencias ciertos aparatos de la técnica de marcha por medio de la comprobación de conexión, de manera que se requieren distancias de seguridad considerables tanto respecto al suelo del mar como respecto a la superficie del agua. A partir de esto resultan requisitos previos que requieren salidas a aguas muy profundas. Esto, a su vez, tiene como consecuencia un coste temporal enorme y los costes unidos a ello para estas comprobaciones.

El objetivo de la invención es llevar a cabo de manera sencilla una comprobación de sistema de compatibilidad electromagnética directamente en la región de superficie y reducir un apantallamiento suficiente de las interferencias que viene desde fuera del submarino hasta la sensibilidad del receptor, para garantizar una búsqueda y eliminación de fallos.

Este objetivo se consigue gracias a que se puede colocar una envoltura en forma de cubierta con una región de alojamiento asignada al submarino para la torre, y que la envoltura esté provista de cintas de conexión al chasis para la inmersión en aguas del entorno, estando diseñada la envoltura a modo de cubierta a partir de un material conductor eléctricamente con una conductividad y una permeabilidad relativa respecto a la atenuación electromagnética de las señales interferentes del entorno en el intervalo de 20 dB a 40 dB.

Gracias a ello se consiguen las ventajas de que se produce un coste organizativo considerablemente más reducido para la prueba de sistema de compatibilidad electromagnética, y en particular para la búsqueda y eliminación de fallos. Precisamente en la región de los sistemas relevantes para la seguridad, como la navegación o el accionamiento, no siempre es posible una desconexión completa con un submarino inmerso. Sin embargo, si el submarino se encuentra asegurado en la superficie en un muelle, entonces también se pueden desconectar estos sistemas. El punto de salida ideal para una comprobación de conexión, el denominado submarino muerto, se puede conseguir realmente. Además, para una búsqueda de fallos se pueden llevar a cabo modificaciones en el sistema, como por ejemplo una disposición y cambio de posición de cables, sin que se hayan de plantear días de pasaje adicionales intensivos en tiempo y en costes.

Por medio del dispositivo se consigue una atenuación que se corresponde con profundidades de inmersión comparables.

Se trata de una atenuación electromagnética. Ésta resulta de la suma de la atenuación de reflexión, la atenuación de absorción, la atenuación a partir de reflexiones múltiples reducida por la atenuación a través de escapes (aberturas). La atenuación ha de ser suficiente para llevar las señales interferentes electromagnéticas del entorno en el intervalo de frecuencia relevante por debajo del umbral que resulta a partir de la sensibilidad de las señales de recepción. La instalación de recepción se conforma entones por medio de la combinación de antena, cable de antena y receptor. Esta diferencia a partir del nivel de las señales interferentes y la sensibilidad de la instalación de recepción tiene un valor, en realidad, que va aproximadamente de 20 dB a 40 dB.

Una conformación ventajosa se consigue gracias al hecho de que la envoltura en el lado opuesto al submarino presente una abertura de alojamiento que se corresponde aproximadamente con la torre.

Para usar el efecto de puntas de los campos electromagnéticos para el apantallamiento, está previsto que las regiones de la envoltura opuestas al submarino presenten acodamientos a modo de pantalla que apunten hacia el ex-
terior.

Para cumplir con los requerimientos del apantallamiento se propone que el material de la envoltura esté conformado por medio de capas de material hechas de diferentes materiales.

Una realización de la envoltura a modo de cubierta viene dada por el hecho de que la envoltura esté conformada a modo de contenedor, y que al menos en las regiones de las esquinas estén dispuestas cintas de conexión al chasis que unan la envoltura de modo conductor eléctricamente con el agua del entorno.

En el dibujo se representan de modo esquemático ejemplos de realización de la invención con una envoltura a modo de contenedor. Se muestra:

Fig. 1 una representación principal de una envoltura colocada sobre una torre de un submarino;

Fig. 2 una envoltura con una abertura de alojamiento adaptada a la torre en la parte opuesta al submarino, y

Fig. 3 una envoltura con acodamientos a modo de pantalla que apuntan hacia el exterior en una parte de abertura inferior de la envoltura.

Un cuerpo de submarino 1 está dispuesto con una torre 2 que presenta en la torre 2 antenas no representadas con más detalle del sistema VLF.

La torre 2 está provista de una envoltura 3 que está asignada al cuerpo del submarino 1. La envoltura 3 está provista de cintas de conexión al chasis 4 que se introducen en el agua del entorno para establecer una conexión de baja impedancia. A bajas frecuencias, las cintas de conexión al chasis representan otra superficie cerrada como consecuencia de las elevadas longitudes de onda. La envoltura 3 cerrada asignada con una abertura de alojamiento 5 para el alojamiento de la torre 2 está dimensionada de un material conductor eléctricamente, como por ejemplo acero, con una conductividad y una permeabilidad relativa tal y que resulta una atenuación en el intervalo que va aproximadamente de 20 dB a 40 dB. En este caso se ha de tener en cuenta el grosor del material y el material, o bien se han de tener en cuenta las diferentes capas de material usadas.

Según la Fig. 2, la abertura de alojamiento 5 de la envoltura 3 está adaptada a las dimensiones de la torre 2.

En la Fig. 3, en las regiones de la envoltura inferiores, opuestas al cuerpo del submarino 1, ésta está provista de acodamientos 6 a modo de pantallas que apuntan hacia el exterior, para generar un efecto de puntas del apantallamiento.

El grosor de la pared y las características de los materiales están diseñados de tal manera que la atenuación por absorción está al menos 20 dB por encima del apantallamiento requerido.

La selección del material de permeabilidad relativa mü_r (referido al aire) y Kappa_r (referido al cobre), y de los grosores de la pared (t) depende de la frecuencia y de la atenuación requerida a través de la siguiente ecuación.

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1

\vskip1.000000\baselineskip

A = Atenuación por absorción (dB)

t = Grosor de la pared (mm)

f = Frecuencia (MHz)

\gammar = Permeabilidad relativa referida al aire

\chir = Permeabilidad relativa referida al cobre.

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Documentos indicados en la descripción

Esta lista de documentos indicados por el solicitante se ha incluido exclusivamente para la información del lector, y no es parte constituyente del documento de patente europeo. Se ha realizado poniendo el mayor cuidado; sin embargo, la EPA no asume ninguna responsabilidad por posibles errores u omisiones.

Documentos de patente indicados en la descripción

EP 1612887 A [0002].

Claims (5)

1. Dispositivo para la realización de una prueba de sistema de compatibilidad electromagnética para antenas de sistemas VLF en la torre de submarinos en operación de superficie por medio del apantallamiento de campos electromagnéticos, caracterizado porque sobre la torre del submarino (1) se puede colocar una envoltura (3) a modo de cubierta con una región de alojamiento (5) para la torre (2) opuesta al submarino, y la envoltura (3) está provista de cintas de conexión al chasis (4) para la inmersión en el agua del entorno, en el que la envoltura (3) a modo de cubierta está diseñada a partir de un material conductor eléctricamente con una conductividad y una permeabilidad relativa para la atenuación en el intervalo que va aproximadamente de 20 dB a 40 dB.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la envoltura (3) presenta en el lado opuesto al submarino (1) una abertura de alojamiento que se corresponde aproximadamente con la torre.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las regiones de la envoltura (3) opuestas al submarino (1) presentan acodamientos (6) a modo de pantalla que apuntan hacia el exterior.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el material de la envoltura (3) está conformado por medio de capas de material hechas de diferentes materiales.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la envoltura (3) está conformada a modo de contenedor y al menos en las regiones de las esquinas están dispuestas cintas de conexión al chasis (4) que unen la envoltura (3) de modo conductor eléctricamente con el agua del entorno.