Mejora de las técnicas de conformación por optimización de antenas reflectoras para aplicaciones especiales

Résumé

EL objetivo de esta tesis es el diseño de sistemas reflectores sólidos capaces de configurar sus diagramas de radiación bajo demanda y en tiempo casi-real mediante la conformación de sus superficies reflectoras. Dicha deformación se llevará a cabo utilizando los modelos electromagnéticos y mecánicos necesarios para realizar un diseño realista de las superficies reflectoras a partir de las posiciones de los actuadores. El principal resultado de la teses es la demostración a nivel teórico de que es posbile lograr reconfiguración local bajo-demanda y en tiempo casi real utilizando un númer omuy reducido de actuadores. Para ello se realiza una síntesis endos fases: - Una primera fase en la que se realiza el diseño conformado inicial, adaptado a la zona de cobertura global. - Una segunda fase, que será la fasse de reconfiguración en órbita. Esta última fase presenta requerimientos de rapidez de ejecución mucha más testrictivos que los de la primera fase. En de desarrollo del modelo se han seguido tres líneas de investigación en áreas diferentes: - Estudio electromagnético: se desarrollaron dos modelos asintóticos rápidos para el cálculo de la radiación de reflectores dobles, basados en la ecuación integral MFIE. A estos modelos los denominamos "MFIE asintótica" y "MFIE asintótica iterada". Además, se implementaron técnicas de aceleración para conseguir cálculos completos de la radiación en fracciones de segundo. - Modelados de superfiicies: se han estudiado, por un lado, parametrizaciónes ideales que proporcionan superficies suaves y bien definidas a partir de puntos de control para la primera fase. Por otro lado se ha estudiado el modelo mecánico apropiado para la descripción de las superficies deformadas de la segunda fase. Mediante el concepto de matriz de rigidez del sistema, se han obtenido una herramienta sencialla que proporcioan una descripción realista de la superficie en función de su formación en los puntos de control. - Métodos de optimización: se estudiaron métodos de gradientes y métodos probabilísticos. Se analizaron las ventajas e incovenientes de cada tipo para las diferentes fases de síntesis y se diseñó un algoritmo basado en Anto Colony Optimization (ACO) apropiado para la segunda fase de síntesis.