Ejemplo de radomo de radar meteorológico
Debido a la lluvia, se forma una película de agua en la superficie del domo.
Incluso una lluvia ligera puede provocar que se forme una película de agua en la superficie del radomo, lo que reduce la señal. El espesor de la película de agua cambia según la intensidad de la lluvia, el material del radomo, el estado de la superficie, etc.
La Figura 1 muestra el espesor estimado de una película de agua que se formaría sobre una superficie de radomo uniforme, lisa, sin tratar y de 5 m de diámetro. Por ejemplo, una lluvia de 30 mm por hora puede provocar que se forme una película de agua de 0,2 mm de espesor en la superficie.
Figura 1 Relación entre lluvia y espesor de la película de agua *2
Si no se toman medidas de la película de agua, el rango operativo será extremadamente estrecho debido a la atenuación de la película de agua *3.
De hecho, durante los períodos de fuertes lluvias, la señal disminuye significativamente debido a la película de agua sobre el radomo, y el rango de observación se vuelve extremadamente estrecho.
Por ejemplo, 30 mm de lluvia por hora pueden formar una película de agua de 0,2 mm de espesor sobre la superficie del radomo, lo que produce una atenuación de 5,0 dB.
Como se muestra en la Figura 2, el rango de observación se ha reducido de los 80 km normales a 10 km.
Figura 2 Ejemplo de atenuación de ondas de radio debido a una película de agua
Puntos clave para las contramedidas de la película de agua
Ejemplo de antena BS
Atenuación de ondas de radio de antena durante la lluvia
Figura 3 Relación entre lluvia y ondas de radio
➁ Atenuación por película de agua provocada por la lluvia que cae sobre la antena
↓
¡HIREC reduce significativamente la atenuación de las ondas de radio debido a la película de agua!
La atenuación de las ondas de radio durante la lluvia no se produce únicamente por la lluvia entre el satélite y la antena BS, es decir, la atenuación provocada por las gotas de lluvia en el espacio.
atenuación de la película de agua.
La atenuación de la película de agua es la atenuación de las ondas de radio debido a la película de agua que se forma cuando la lluvia se adhiere a la antena BS.
Esta atenuación de la película de agua se puede evitar.
Cuando se aplica revestimiento súper hidrofóbico HIREC a la superficie de una antena BS, casi no se forma película de agua en la superficie, lo que permite reducir significativamente la atenuación de la película de agua.Hay algo que se llama
Cuando el ángulo de elevación del satélite es de 45° en Tokio, citado del "Journal of Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (Vol.79, 1996-1)"
La Figura 4 muestra la relación entre la intensidad de la lluvia y la atenuación de la lluvia.
La atenuación por lluvia se produce cuando la frecuencia utilizada supera los 10 GHz, y cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será la cantidad de atenuación. Además, la cantidad de atenuación aumenta a medida que aumenta la cantidad de lluvia.
Por ejemplo, en la banda de frecuencia de 12 GHz, que es la banda de frecuencia BS, cuando la intensidad de la lluvia es de 5 mm/h y 10 mm/h, la atenuación de la lluvia es de aproximadamente 1 dB y aproximadamente 2 dB, respectivamente.
La figura anterior muestra la relación entre la frecuencia y la atenuación de la película de agua con el espesor de la película de agua como parámetro. (Calculado en base a la fórmula para la atenuación de la película de agua en la Nota de Investigación Meteorológica No. 112 y datos complejos de permitividad del agua)
Puede verse que la atenuación de la película de agua se produce incluso a frecuencias de varios GHz, y cuanto mayor sea la frecuencia y más gruesa la película de agua, mayor será la atenuación.
El espesor de la película de agua a una cierta intensidad de lluvia varía según el tamaño y la forma de la antena.
En forma de cúpula con un diámetro de 5 m a 10 ℃, la intensidad de la lluvia es de 10 mm/h y el espesor de la película de agua es de aproximadamente 0,16 mm. A partir de este ejemplo, parece que se puede formar una película de agua de 0,1-0,2 mm de espesor incluso con lluvia normal.
Además, considerando el deterioro de la superficie de la antena debido a los rayos ultravioleta, incluso con la misma antena, cuanto mayor sea el período de instalación en el exterior, más espesa será la película de agua, incluso con la misma cantidad de lluvia.
Los datos de atenuación de la lluvia en la Figura 4 y los resultados del cálculo de la atenuación de la película de agua en la Figura 5 se resumen en la Figura 6.
Esto muestra que la influencia de la atenuación de la película de agua no es pequeña. Las contramedidas de película de agua son especialmente importantes en frecuencias de alrededor de 10 GHz e inferiores.
Si la superficie de la antena se trata con un repelente de agua para repeler fuertemente el agua, la atenuación de las ondas de radio debido a la película de agua difícilmente se producirá por debajo de 10 GHz.
La atenuación por lluvia se produce por encima de 10 GHz, pero como se puede eliminar la atenuación de la película de agua, se puede esperar que se reduzca la atenuación general.
Ejemplos de medidas contra la lluvia en antenas
La Figura 7 es un ejemplo de medición real de las características de recepción de ondas de radio utilizando una antena BS (banda de 12 GHz).
Al comparar la presencia y ausencia del revestimiento súper hidrofóbico HIREC, se encontró que durante la lluvia (17:00 a 19:00), las antenas sin recubrimiento HIREC experimentaron una atenuación de aproximadamente 3-4 dB, mientras que las antenas recubiertas con HIREC experimentaron una atenuación. de aproximadamente 3-4 dB. No hay atenuación en la antena.
Se desconoce la intensidad de la lluvia, pero como no hay atenuación en la antena recubierta con HIREC, se estima que es inferior a 5 mm/h según el gráfico de intensidad de lluvia y atenuación de la lluvia.
Además, en el gráfico de intensidad de lluvia y atenuación de lluvia, la atenuación de lluvia en la banda de 12 GHz con una intensidad de lluvia de 5 mm/h es de aproximadamente 1 dB, por lo que la atenuación de 3-4 dB en la Figura 7 no se debe a la lluvia. atenuación sino a la película de agua. Puede interpretarse como atenuación.
Además, el hecho de que la atenuación se produzca incluso después de las 7:00 pm después de que haya cesado la lluvia confirma que la atenuación es causada por la presencia de una película de agua sobre la superficie de la antena.
En otras palabras, si llueve sobre la antena, se producirá una atenuación de la película de agua durante un tiempo incluso después de que haya cesado la lluvia. Por otro lado, la antena recubierta con revestimiento súper hidrofóbico HIREC no mostró atenuación, lo que indica que casi no se formó ninguna película de agua en la superficie de la antena.
Con base en lo anterior, se puede decir que revestimiento súper hidrofóbico HIREC es una de las medidas efectivas contra la atenuación de la película de agua.
Por último, se habla de que la atenuación de la película de agua también se produce en frecuencias inferiores a 10 GHz, pero esto no está confirmado de momento, por lo que añadiremos la información más reciente en cuanto conozcamos la situación.
Ejemplo de contramedidas para la nieve usando una lámina repelente al agua para antenas
La sábana repelente al agua se puede usar incluso en invierno.
En el pasado, las contramedidas para la nieve se aplicaban principalmente directamente a las antenas, etc., y el problema era que la temperatura bajaba en invierno y no era posible aplicarlas en el sitio.
Por lo tanto, presentaremos un ejemplo de una lámina impermeable que puede proteger el equipo en el sitio de la nieve incluso en invierno.
Ventajas de las láminas repelentes al agua
- Se puede instalar incluso en invierno ← No es posible pintar la antena in situ a temperaturas inferiores a 5 °C.
- Se puede instalar en 1-2 horas ← Se requieren al menos 2 días para la instalación in situ de la antena
Desventajas de las láminas repelentes al agua
- Vida útil aproximada de 1 año (dependiendo de la resistencia a la intemperie del material de la lámina) ← Aproximadamente 3 años en el caso de pintura convencional in situ
*Material de la lámina hidrófuga: Polietileno (PE) o poliéster
*Las fundas repelentes al agua se fabrican a medida. Por favor contáctenos.
Estructura y actualidad de la lámina hidrofugante
Reflector: Lámina repelente al agua
La lámina de polietileno o poliéster (parte azul) está recubierta con revestimiento súper hidrofóbico [capa base HIREC (parte verde claro)] ALQUILAR 100 (parte roja)].
- La foto de la derecha muestra la lámina impermeable adherida al reflector de la antena.
- HIREC 100 es un material funcional y no una pintura, por lo que se producirán marcas de brocha (irregularidades) cuando se aplique con brocha. Las irregularidades blancas son evidencia de una buena repelencia al agua. (Vista ampliada del convertidor)
Comparación de las condiciones de recepción de radio con y sin hidrofugación durante nevadas
Nos gustaría presentar un experimento comparativo realizado durante las nevadas.
| ■Antena sin tratamiento repelente al agua | → | Formación de película de agua | → | Mala recepción |
| ■Antena repelente al agua de HIREC | → | Suprime la formación de película de agua. | → | Recepción normal |
Estado de recepción de ondas de radio de la antena BS durante nevadas (Situación aproximadamente 14 meses después de la instalación de la antena BS)
(1 de enero de 2009, 19:00 a 3 de enero de 2009, 12:00 en Niigata Yuzawa)
Con la antena repelente al agua sin terminar, las interrupciones de recepción (nivel de recepción del sintonizador 20 o menos) ocurrieron varias veces.
Con la antena con la funda hidrófuga (el convertidor también es hidrófugo), el nivel de la señal bajaba, pero la recepción era normal.
Estado de recepción de ondas de radio de la antena BS durante nevadas (aproximadamente 26 meses después de la instalación de la antena)
Antena BS cruda repelente al agua
Con la antena BS repelente al agua sin terminar, durante el período de grabación de 54 días, no se observó recepción (nivel de recepción por debajo de 20) ni alteración de la imagen durante varias decenas de minutos hasta casi nueve horas por día.
La frecuencia es 15 veces.
Antena BS hidrófuga
Con la antena BS repelente al agua, nohubo niveles de frecuencia de recepción por debajo de 25.
Ejemplo detallado de recepción de ondas de radio
Pude recibir transmisiones BS con éxito porque Hidrófugo Esto se debe a que casi no se formó ninguna película de agua en las piezas de la antena y del convertidor.Se puede estimar.
Hay dispositivos para derretir nieve disponibles para evitar que la nieve se acumule en las antenas. La principal causa de la atenuación de las ondas de radio no es la nieve ni el hielo, sino el agua (película de agua). Por lo tanto, el equipo de antena para derretir nieve puede no ser eficaz para reducir la atenuación de las ondas de radio.
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