Estudio de antenas de HF en un buque : simulaciones, medidas en maqueta y medidas

Abstract

Esta Tesis doctoral es el producto de muchos años de trabajo, en concreto desde finales de 2005 hasta hoy en día, cuando embarqué en el Centro de Medidas Electromagnéticas (CEMEDEM) de la Armada Española. El CEMEDEM se encarga de todo lo relacionado con la Compatibilidad Electromagnética para la Armada Española, siendo nuestros principales “clientes” los buques de guerra, la plataforma más compleja desde el punto de vista electromagnético: en un espacio muy limitado deben de convivir sistemas de comunicaciones, de armas, de navegación, de exploración aérea, de guerra electrónica…, todos ellos capaces de abarcar desde unos pocos megahercios hasta varios gigahercios, con potencias que pueden llegar a megavatios. Intentar entender todo esto es bastante complicado, sobre todo cuando durante la carrera en la Universidad se trabaja con unos pocos vatios. Debido a estas peculiaridades, este trabajo se centra en un solo sistema de una plataforma naval, el sistema de comunicaciones de HF (2 a 30 MHz), común en todo tipo de buques, tanto militares como civiles. Como consecuencia de las peculiaridades en un buque de guerra, se estudiarán todos los aspectos de las antenas de HF: niveles de campos electromagnéticos, diagramas de radiación y diseño de antenas. Desde el punto de vista de seguridad a bordo, tanto de personas como de combustibles y municionamientos, es necesario conocer los niveles de campo electromagnéticos a bordo. Se lleva a cabo un análisis completo de la normativa que fija los niveles permisibles para las personas, se implementa un método de medida y se aplica, para contrastar con las simulaciones realizadas, con la finalidad de obtener las zonas que presentan un potencial peligro para las personas a bordo. Por necesidades operativas es necesario saber cómo medir y cómo afecta el propio buque a los diagramas de las antenas, para lo cual se desarrolla un procedimiento de medida que nos permita llevarlo a cabo. Se lleva a cabo además el diseño e integración de antenas de HF: se diseñan mediante software 3-D, se implementan en un modelo a escala (método tradicional), y los diseños alcanzados se implementan en un buque, obteniendo finalmente las medidas reales sobre el buque construido.