Definición de las telecomunicaciones - Telecomunicaciones Innovación Educativa

Materiales de blindaje y radomos poliméricos para las telecomunicaciones

23/02/2022

Materiales de blindaje y radomos poliméricos para el sector de las telecomunicaciones

Los materiales poliméricos son cada vez más usados en los sectores donde se requieren materiales con altas prestaciones y propiedades avanzadas diversas como son los sectores de la construcción y transporte. Esto se debe a las grandes ventajas que presentan los materiales poliméricos, lo que provoca la introducción de éstos en muchas aplicaciones, sustituyendo a otras familias de materiales. Entre otras, tienen las siguientes características diferenciadoras:

Buenas prestaciones: Material inherentemente resistente a la corrosión y con alta durabilidad, así como una gran ligereza y con una alta relación resistencia/peso.

Material inherentemente resistente a la corrosión y con alta durabilidad, así como una gran ligereza y con una alta relación resistencia/peso. Libertad de diseño: Permite formas complejas y variedad de procesos de fabricación.

Permite formas complejas y variedad de procesos de fabricación. Permite altos volúmenes de producción a bajo coste.

Otro de los sectores donde los materiales poliméricos tienen un gran potencial es el de las telecomunicaciones, donde existe la necesidad de disponer de materiales que sirvan como barrera ante la radiación electromagnética. Los avances en las técnicas de síntesis, funcionalización y dopaje han permitido aprovechar las ventajas de estos materiales al mismo tiempo que ofrecer la capacidad de apantallar las ondas electromagnéticas, sirviendo como materiales de blindaje.

¿Qué es el apantallamiento electromagnético y qué es un material de blindaje?

El apantallamiento electromagnético (EMI-Shielding) es la capacidad de bloquear o minimizar campos electromagnéticos a través de barreras hechas de material conductor o magnético, en un espacio concreto. El apantallamiento puede reducir efectos no deseados respecto la interferencia electromagnética como son el acoplamiento de ondas de radio, campos electromagnéticos y campos electroestáticos. Las características de un apantallamiento van a depender de varios factores como son el material de uso, la geometría del espacio, la frecuencia del campo electromagnético y de la presencia de aperturas.

El material de blindaje es aquel que produce una pérdida de ondas electromagnéticas, actuando como barrera, es decir, provocando que gran parte de las ondas electromagnéticas que inciden sobre el material no pasen a través del mismo. Primeramente, la onda es parcialmente reflejada por la superficie y, posteriormente, parte de las ondas transmitidas (no reflejadas) son atenuadas cuando pasan a través de dicho material. De esta forma, se distinguen dos efectos de pérdida electromagnética, la reflexión y la absorción. Por lo tanto, la Efectividad del Apantallamiento (Shielding Effectiveness) de un material de blindaje es igual a la suma de ambos efectos, y cuantifica el campo electromagnético que se evita que pase a través del mismo.

Aplicaciones de los materiales de blindaje

Los blindajes tienen un amplio campo de aplicaciones funcionando como material de apantallamiento electromagnético. Se utilizan, entre otros, en instrumentación sanitaria (aparatos de Resonancia Magnética), en salas o armarios de conservación de datos informáticos, en componentes electrónicos o sensores sensibles al ruido electromagnético, en la protección de transformadores o alimentadores, o en el aislamiento de las baterías de los vehículos eléctricos. En el caso de querer aislar un foco de emisión, o en el de querer inmunizar un espacio/equipo concreto, la solución más común es la de instalar paneles o recubrimientos apantallantes. De esta forma, se pueden cubrir las paredes, techo y suelo del espacio donde se encuentra el equipo. Por el contrario, en el caso de elementos más pequeños, la mejor opción es cubrir el equipo/componente con una carcasa exterior.

¿Qué es la constante dieléctrica y qué es un material radomo?

La constante dieléctrica es una magnitud física que nos cuantifica la capacidad de un material para acumular carga eléctrica, por lo tanto, a menor constante dieléctrica menor acumulación y menor apantallamiento electromagnético.

El requisito principal para que un material se considere radomo es que, siendo preferiblemente opaco a la luz visible, sea transparente a las ondas electromagnéticas. Por ello, los radomos son materiales dieléctricos de muy baja pérdida. De hecho, un material ideal para tener la funcionalidad de radomo tendría una constante dieléctrica de 1, equivalente al aire a efectos prácticos. Los materiales con constantes dieléctricas más cercanas a 1 suelen ser los mejores para el diseño de un radomo.

Aplicaciones de los radomos

Los radomos tienen como principal aplicación la protección de antenas. El empleo de estos materiales ayuda a reducir la carga del viento sobre la propia antena y la estructura, y evita la acumulación de hielo, además de otros efectos ambientales adversos. Existen, principalmente, 2 tipologías de protecciones tipo radomo. Uno de estos tipos son las cubiertas laterales, que se presentan con diferentes configuraciones (esférica, cónica o plana), y que se colocan en la estructura de la antena de forma contigua a la/s zona/s que se quiere/n resguardar, protegiéndolas lateralmente. El otro tipo son las cubiertas exteriores, que no forman parte de la estructura de la antena, sino que forman una estructura propia que envuelve completamente la antena y que, por lo tanto, la aloja en su interior. Existen casos de radomos externos en los que la misma estructura del objeto es la que cumple adicionalmente esta función, como por ejemplo el fuselaje de los aviones. Los radomos externos son los más comunes.

El papel de los materiales poliméricos en la evolución de los blindajes y radomos

Gracias a su gran versatilidad, a sus diversas prestaciones, a su gran ligereza y a su bajo coste, los materiales poliméricos se ofrecen como una alternativa altamente competitiva para la obtención de un amplio rango de soluciones en radomos, donde cada aplicación concreta puede encontrar su solución óptima.

Adicionalmente, los desarrollos llevados a cabo en este campo están permitiendo realizar importantes avances tecnológicos. De hecho, se están desarrollando materiales de blindaje basados en polímeros termoplásticos, en polímeros termoestables y en composites de fibra continua que permiten reducir el peso respecto a las soluciones basadas en componentes metálicos y que consiguen una alta efectividad en el apantallamiento electromagnético. Estos materiales tienen un especial potencial en aplicaciones relacionadas con la movilidad sostenible. Pero también se está desarrollando materiales radomos basados en composites de fibra continua que permiten la integración de antenas de diferentes tipologías. Esto abre la puerta al desarrollo de nuevos productos, como mobiliario urbano o del hogar, adaptados al actual reto del IoT (Internet of Things) y de las ciudades inteligentes.

En AIMPLAS estamos llevando a cabo diversos proyectos de I+D relacionados con esta temática. Algunos de estos proyectos son FLEXOTRONICA o EPLAST, proyectos financiado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE), en los cuales se han desarrollado, entre otras cosas, diferentes tipologías de materiales poliméricos para blindaje y materiales poliméricos para blindaje.

Definición de telecomunicación

El concepto de telecomunicación abarca todas las formas de comunicación a distancia. La palabra incluye el prefijo griego tele, que significa “distancia” o “lejos”. Por lo tanto, la telecomunicación es una técnica que consiste en la transmisión de un mensaje desde un punto hacia otro, usualmente con la característica adicional de ser bidireccional. La telefonía, la radio, la televisión y la transmisión de datos a través de computadoras son parte del sector de las telecomunicaciones.

Dentro del ámbito de las telecomunicaciones es importante que se conozca la importancia de la variedad del material físico que se utiliza en las mismas. De él, de su calidad y de sus prestaciones, depende el éxito del proceso y en este sentido ello conlleva a que sea necesario el estudio de una serie de pautas y criterios para apostar por el material más adecuado. En concreto, los expertos en dicha área tienen que proceder a analizar concienzudamente lo que son los costos, la seguridad, la capacidad que tiene, los errores que puede traer consigo o también la facilidad de uso que tiene.

El físico inglés James Clerk Maxwell fue el responsable de sentar las bases para el desarrollo de la telecomunicación, al introducir el concepto de onda electromagnética para describir mediante las matemáticas la interacción entre electricidad y magnetismo. De esta forma, Maxwell anunció que era posible propagar ondas por el espacio libre al utilizar descargas eléctricas, algo que comprobó Heinrich Hertz en 1887.

La historia de las telecomunicaciones comenzó a desarrollarse en la primera mitad del siglo XIX, con el telégrafo eléctrico (que permitía enviar mensajes con letras y números). Más adelante apareció el teléfono, que agregó la posibilidad de comunicarse utilizando la voz. Con las ondas de radio, la comunicación inalámbrica llegó para completar una verdadera revolución en los hábitos de la humanidad.

Por supuesto, las innovaciones tecnológicas en el campo de la telecomunicación nunca se detuvieron. El módem posibilitó la transmisión de datos entre computadoras y otros dispositivos, en lo que constituyó el punto de inicio para el desarrollo de Internet y otras redes informáticas.

Definición de las telecomunicaciones - Telecomunicaciones Innovación Educativa

Al hablar de las telecomunicaciones podemos decir que son las comunicaciones a distancia por medio de algún medio electrónico que puede ser físico como cables u ondas electromagnéticas circunscritas en el espectro radioeléctrico. La palabra telecomunicación (del prefijo griego tele, "distancia" o "lejos", "comunicación a distancia") es una técnica consistente en transmitir un mensaje desde un punto a otro, normalmente con el atributo típico adicional de ser bidireccional El término telecomunicación cubre todas las formas de comunicación a distancia que como mencione se encuentran en el espectro radioeléctrico y que pueden ser uni o bi direccionales, incluyendo en estas la radio, la televisión, la telefonía, la telegrafía y telemetría, y la transmisión de datos e interconexión de computadoras a nivel de enlace entre las mismas por cualquier medio físico o inalámbrico. 1.1 Elementos de un sistema de telecomunicaciones: Los elementos que integran un sistema de telecomunicación son por una parte el emisor o fuente, considerar un transmisor o una línea canal o medio de transmisión y un receptor.

• Un emisor o fuente es aquel objeto que codifica el mensaje y lo transmite por medio de un canal o medio hasta un receptor, perceptor y/u observador. En sentido más estricto, el emisor es aquella fuente que genera mensajes de interés o que reproduce una base de datos de la manera más fiel posible sea en el espacio o en tiempo.

• Un transmisor en el área de comunicaciones es el origen de una sesión de comunicación, un transmisor es un equipo que emite una señal, código o mensaje a través de un medio. Para lograr una sesión de comunicación se requiere: un transmisor, un medio y un receptor.

• Un receptor es una persona o un equipo que recibe una señal, código o mensaje emitido por un transmisor. Este puede ser físico o electrónico según el caso. El emisor codifica el mensaje y lo entrega al transmisor que es el dispositivo que transforma o codifica los mensajes en un medio electrónico que puede ser análogo o digital convirtiéndolo en una señal de pulsos electromagnéticos. El medio de transmisión, por su naturaleza física, es posible que modifique o degrade la señal en su trayecto desde el transmisor al receptor debido a algo que se le conoce como ruido, interferencias o la propia distorsión del canal o medio a utilizar por ello el receptor ha de tener un mecanismo de decodificación capaz de recuperar los mensajes dentro de ciertos límites de degradación de la señal. La telecomunicación puede ser de punto a punto, de punto a multipunto o radiodifusión, que es una forma particular de punto a multipunto que funciona solamente desde el transmisor a los receptores, siendo su versión más popular la radio o la televisión y que en estos casos es considerada solo unidireccional. El emisor es uno de los conceptos de la comunicación, de la teoría de la comunicación y del proceso de información que se encarga de codificar el mensaje o los elementos (audio y video) que se va a transmitir, el sistema que se utilice sea humano o técnico encargado de codificar el mensaje de la información que se obtiene de una fuente es considerado como una parte del proceso de emisión y como entidad que se encarga de codificar el mensaje, el emisor debe contar con la capacidad de organizarlo y de tal modo que el receptor lo pueda decodificar esto es que debe de codificar el mensaje en el mismo leguaje que el receptor tenga para que este sea entendible por el mismo receptor. Los datos son cotejados con la Biblioteca Central de la UPAEP