Radomes absorvedores seletivos de frequência baseados em ressoadores interdigitais para redução da seção transversal do radar
Absorvedor, radome absorvedor seletivo de frequência (FSR), ressoador interdigital (IR), superfície seletiva de frequência (FSS).
Em meio aos avanços crescentes na capacidade de detecção dos sistemas de radar
modernos, a tecnologia stealth visa reduzir a Seção Reta Radar (Radar Cross Section -
RCS) de uma plataforma, tornando-a difícil de ser detectada. Dentre os princípios nos
quais se baseia a tecnologia stealth, os sistemas ativos têm se destacado pelas diversas
vantagens que apresentam. Devido as suas características de filtragem espacial, as Superfícies
Seletivas de Frequência (Frequency Selective Surfaces - FSS) têm sido amplamente
exploradas como sistemas ativos. Considerando as fortes reflexões fora da banda passante
em várias direções, as FSSs passa-banda podem reduzir significativamente a RCS monoestática,
no entanto podem causar grandes RCS bi-estáticas. Nesse contexto, uma nova
estrutura, chamada Radome Absorvedor Seletivo de Frequência (Frequency-Selective Rasorber
- FSR), tem atraído a atenção dos pesquisadores nos últimos anos. Este tipo de
estrutura combina o design de uma FSS passa-banda com uma FSS resistiva absorvedora,
para obter duas bandas de absorção (A) localizadas em ambos os lados de uma banda de
transmissão (T), conhecido também como absoção-transmissão-absorção (A-T-A). Portanto,
é capaz de reduzir reflexões fora da banda passante em outras direções. Neste
trabalho, são propostos dois FSRs A-T-A de polarização dupla baseados em Ressoadores
Interdigitais (Interdigital Resonators - IR), cujos designs das suas FSSs com perdas apresentam
elementos com quatro resistores incorporados e diferentes layouts; anel partido,
dipolo cruzado e quadro quadrado. Os dois rasorbers apresentados fornecem boa largura
de banda operacional, e têm bandas passantes em torno de 9,7 GHz e 4,78 GHz, cujas
Perdas de Inserção (Insertion Losses - IL) mínimas, sob incidência normal, são de 1,0 dB
e 0,77 dB, respectivamente. Os Modelos de Circuito Equivalente (Equivalent Circuit
Models - ECM) para os FSRs propostos são apresentados com o objetivo de explicar a
ressonância paralela em cada caso. Os protótipos dos rasorbers são fabricados com substrato
FR-4 de baixo custo em ambas as camadas, e medidos para demonstração. Os
resultados são muito coerentes quando comparados com aqueles obtidos nas simulações.
Devido as suas simetrias, os FSRs apresentados possuem boa estabilidade angular. Portanto,
verifica-se que os rasorbers propostos são capazes de reduzir a RCS de sistemas
de comunicação operando em diferentes bandas, contribuindo para torná-los furtivos. Por
fim, são apresentadas comparações de desempenho com outros FSRs implementados com
ressonância paralela em trabalhos anteriores.