Introducción

Las cámaras anecoicas son relevantes para la caracterización de antenas. En el artículo de Tian Peng y co-autores [1] se muestra la construcción de una cámara anecoica miniaturizada utilizando COMSOL Multiphysics y un modelo PML (Perfectly Matched Layer) inhomogéneo. Los autores describen cómo esta cámara se diseñó y construyó para aplicaciones en el campo de la teoría y técnicas de microondas. La utilización de COMSOL Multiphysics permitió simular y optimizar el diseño de la cámara para garantizar un rendimiento óptimo. Este enfoque ofrece una solución para la creación de cámaras anecoicas miniaturizadas, lo que puede tener implicaciones significativas en diversas aplicaciones de microondas. El artículo detalla la metodología utilizada para diseñar y construir la cámara anecoica miniaturizada, así como los resultados obtenidos a través de simulaciones y pruebas experimentales.

Detalles

En cuanto a la metodología, los autores utilizaron COMSOL Multiphysics para modelar y simular la cámara anecoica. Emplearon un modelo PML inhomogéneo para absorber eficientemente las ondas electromagnéticas incidentes, asegurando así un rendimiento óptimo de la cámara en términos de atenuación de las reflexiones y la difracción. Este enfoque permitió un diseño preciso y una optimización detallada de la cámara para adaptarse a las necesidades específicas de las aplicaciones de microondas.

En cuanto a los resultados, los autores encontraron que el modelo PML inhomogéneo utilizado en COMSOL Multiphysics demostró ser altamente efectivo para absorber las ondas electromagnéticas dentro de la cámara anecoica. Las simulaciones mostraron una excelente concordancia entre los resultados teóricos y experimentales, lo que validó la precisión del modelo utilizado. Además, las pruebas experimentales realizadas confirmaron el rendimiento esperado de la cámara, demostrando su capacidad para proporcionar un entorno libre de reflexiones y difracciones para aplicaciones de microondas.

En resumen, la combinación de la metodología de diseño basada en COMSOL Multiphysics y el modelo PML inhomogéneo resultó en una cámara anecoica miniaturizada altamente eficiente para aplicaciones en el campo de la teoría y técnicas de microondas. Los resultados obtenidos respaldan la utilidad y la viabilidad de este enfoque para la construcción de cámaras anecoicas en una variedad de contextos de investigación y desarrollo en microondas.

Ejemplo en la librería de aplicaciones de COMSOL

Existe un ejemplo práctico en la Librería de Aplicaciones de COMSOL, titulado “Anechoic Chamber Absorbing Electromagnetic Waves”, Application ID: 38681. El modelo está concebido de tal manera que dentro de la cámara hay absorbedores configurados con una matriz de objetos piramidales dirigiendo el campo incidente propagante hacia sus absorbedores vecinos. Al absorber ondas electromagnéticas dentro de la cámara y bloquear señales entrantes desde afuera, la cámara crea un espacio virtual infinito que tiene casi ninguna reflexión interna y no sufre de ruidos externos no deseados de RF.

Este modelo simula una antena bicónica, popularmente utilizada en pruebas de EMI y EMC, que se encuentra en el centro de una pequeña cámara anecoica. El patrón de radiación de campo lejano y el parámetro S (S11) computados demuestran que los absorbedores de microondas reducen significativamente la reflexión de las paredes sin distorsionar el rendimiento de la antena. Ver Figura de la cabecera, que muestra una Cámara anecoica construida en una habitación de 3,9m x 3,9m x 3,3m [2]. Está compuesta por absorbedores de microondas en paredes conductoras delgadas.

Referencias

[1] Tian Peng, Fazhong Shen , Dexin Ye , Chun Wang, Tianyi Zhou , Chao Ma , Bin Zhang, Wangzhao Cui, Changzhi Li , and Lixin Ran. Miniaturized Anechoic Chamber Constructed Based on an Inhomogeneous PML Model. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 67, No. 9, September 2019. Doi: http://doi.org/10.1109/TMTT.2019.2924924.
[2] Galería de aplicaciones de COMSOL: Anechoic Chamber Absorbing Electromagnetic Waves