Persona: Plaza Gallardo, Borja
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Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial
El Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial es el Organismo Público de Investigación (OPI) dependiente del Ministerio de Defensa. Además de realizar actividades de investigación científica y de desarrollo de sistemas y prototipos en su ámbito de conocimiento, presta servicios tecnológicos a empresas, universidades e instituciones.
El INTA está especializado en la investigación y el desarrollo tecnológico, de carácter dual, en los ámbitos de la Aeronáutica, Espacio, Hidrodinámica, Seguridad y Defensa.
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Publicación Restringido Electromagnetic Characterization of Corner Reflectors for Calibration of SAR Technology(IEEE, 2025-05-21) Ramos Somolinos, David; Sánchez Sánchez, Gema; Auñón Marugán, Alicia; Gimeno Martinez, Nuria; Casal Vázquez, Nuria; Cuerda Muñoz, Juan Manuel; Poyatos Martinez, David; Plaza Gallardo, BorjaSynthetic aperture radar (SAR) technology is present in a variety of Earth observation missions, like PAZ satellite, gathering information in such important fields as national defence, high resolution mapping environmental research, etc. To guarantee correct and accurate data, the SAR system must be appropriately calibrated. While there are several means to achieve this, passive elements such as corner reflectors are frequently used for the task. In this work, three calibration corner reflectors are studied: a reference steel model, an aluminium prototype manufactured according to a new geometry and a polylactic acid (PLA) model whose surface is coated with conductive nickel paint. The radar cross-section (RCS) of these reflectors is simulated using Ansys HFSS software and measured in the bistatic anechoic chamber (BIANCHA) belonging to the National Institute of Aerospace Technology (INTA). Finally, these results are compared with each other and with the theoretical RCS of the trihedrals.Publicación Acceso Abierto Diseño, simulación y medidas de un UCAV de baja observabilidad(Ministerio de Defensa, 2023-11) Ruiz Carrasco, Jose Raimundo; Guzmán Fernández-Fígares, Javier; Rodríguez Amor, José Roberto; Plaza Gallardo, Borja; Poyatos Martinez, DavidEl presente artículo expone el trabajo realizado por el INTA en el Task Group NATO/STO/SET-252 cuyo fin es diseñar y fabricar un modelo de validación de un UCAV (vehículo aéreo de combate no tripulado) representativo en términos de complejidad geométrica teniendo en cuenta el uso de materiales para la reducción de los principales mecanismos de dispersión electromagnética. La computación electromagnética (CEM) es una herramienta de ingeniería crucial en el proceso de diseño general y se utiliza para identificar los centros de dispersión, para evaluar el efecto de los recubrimientos o distorsiones como la rugosidad de la superficie y, finalmente, para determinar la firma de radar del modelo. Con respecto al creciente número de vehículos autónomos no tripulados, los resultados no solo son relevantes para el ámbito militar, sino también son valiosos para el control del tráfico aéreo civil y la vigilancia aérea.Publicación Acceso Abierto Characterization of 3D-printed cordierite-rGO nanocomposites for aerospace applications(Scipedia, 2025-06-26) Esguerra Arce, Ingrid; García Juárez, Álvaro; Garcia-Martinez, Juan; Hidalgo García, Javier; Plaza Gallardo, Borja; Giménez Pérez, Raquel; Ulargui, S.; Berges Serrano, Cristina; Herranz Sánchez-Cosgalla, Gemma; García-Martínez, María; Agencia Estatal de Investigación (AEI)One of the most critical challenges in the aerospace industry is the mismatch in the coefficient of thermal expansion (CTE) between optical components in satellites and their metallic supports, which limits system reliability and performance. Ceramic materials, due to their superior thermal properties, offer a potential solution however, their adoption has been limited by the complexity of their geometries and conventional manufacturing constraints. Additive manufacturing has opened new opportunities for the development of advanced ceramics, including ceramic matrix composites (CMCs). Within the framework of the AERORECORD-3D project, funded by the Spanish Ministry of Science and Innovation, ceramic cordierite-based supports reinforced with reduced graphene oxide (rGO) have been developed for aerospace applications. In this study, cordierite nanocomposites with varying rGO contents were successfully fabricated via 3D printing. Their thermal, electrical, and mechanical properties were evaluated to assess their performance, exploring their potential as advanced materials for demanding space applications. This work represents a significant step toward the implementation of 3D-printed ceramic nanocomposites by combining innovative materials with advanced additive manufacturing technologies.Publicación Restringido Aplicación de técnicas de impresión 3D al diseño y fabricación de superficies selectivas en frecuencia(Universidad de Sevilla, 2019-09-06) Muñoz Rebate, I.; Martín Iglesias, Santiago; Plaza Gallardo, Borja; Poyatos Martinez, David; Agencia Estatal de Investigación (AEI)This paper presents the application of 3D printing (or additive manufacturing) to the design and fabrication of a frequency selective surface (FSS). In particular, the periodic structure has been created using fused deposition modeling (FDM) technology. Along the paper, a complete development method is described, starting from the electromagnetic (EM) characterization of available materials and the selection of the most suitable one, followed by the design, analysis and optimization of the geometry via EM simulations. Finally a test specimen is implemented and measured in an anechoic chamber. In this case, an innovative material is used: a graphene filled thermoplastic that is able to conduct electricity. The measurement results agree with the simulations, validating the approach and encouraging the use of this 3D printing technique for the manufacturing of radiofrequency devices.Publicación Acceso Abierto Characterization of Joints between Carbon Fiber Composite Parts Using a Microstrip Transmission Line Method(Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI), 2021-02-06) Plaza Gallardo, Borja; López, Daniel; Poyatos Martinez, David; Agencia Estatal de Investigación (AEI)The electromagnetic performance of aerial platforms, which are composed mostly of nonmetallic materials, is a subject of great interest at present time. The behavior of this type of composite structure against electromagnetic environmental effects (E3), such as lightning, is not well-studied as in the case of metalic structures. The purpose of this article is to characterize the joints present in aerial platforms constructed mainly of nonmetallic composite materials. The study of these joints is fundamental because electrical discontinuities or preferential routes can produce changes in the electromagnetic behavior of an aircraft. The proposed measurement system for the characterization of these joints is a microstrip line. The flexibility of the test setup allows for evaluation of different joints in carbon fiber composite (CFC) samples with a different number of plies. Additionally, approximated models of the behavior of the joints as well as the detection of possible defects in the joining process are reported.Publicación Restringido Design of a planetary protection cover for EMC testing of a spacial magnetic sensor(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2019-10-17) Fernández Romero, S.; Parrondo, María Concepción; Díaz Michelena, Marina; Muñóz Rebate, I.; León Calero, Marina; Martín Iglesias, Santiago; Plaza Gallardo, Borja; Escot Bocanegra, D.; Poyatos Martinez, David; Jiménez Lorenzo, María; López Sanz, Daniel; Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO); Agencia Estatal de Investigación (AEI)This paper explains the research process carried out for the development and manufacture of the planetary protection cover for carrying out the electromagnetic compatibility (EMC) tests of the an-isotropic magneto-resistance (AMR) sensor of the ExoMars 2020 mission. This mission has strict bioburden requirements. The electromagnetic properties of several materials have been analyzed in order to study their transmission coefficient and the innovation of this project is the use of fused deposition modeling (FDM) technology as manufacturing method. Additive manufacturing is presented as a promising technology in the field of radiofrequency since it can use a wide range of polymeric materials (thermoplastics) with low transmission coefficient. Observing the electromagnetic (EM) characterization results, it was decided to manufacture a protective cover using FDM technology, because it allows control over the grounding of the instrument and facilitates the integration, cleaning and protection against impacts during the manipulation, with great versatility and low cost. Finally, the cover has been verified during the acceptance EMC tests of the flight model AMR instrument.Publicación Restringido Caracterización electromagnética de materiales aeroespaciales a temperaturas extremas(RIA-MAD4SPACE 2025, 2025-04) Cublier Martínez, Aymar; Auñón Marugán, Alicia; Ramos Somolinos, David; Sanz, Ruy; Plaza Gallardo, Borja; Poyatos Martinez, DavidEl uso de materiales compuestos y de impresión 3D ha generado avances significativos en la industria aeroespacial. Su óptima relación resistencia-peso ha supuesto un gran avance. Sin embargo, los gradientes extremos de temperatura presentes en el espacio plantean nuevos retos y requieren estudios detallados de su rendimiento. Este trabajo propone un sistema de caracterización electromagnética no resonante basado en doble línea microstrip para la caracterización electromagnética a temperatura (de -55ºC a 80ºC) en un amplio rango de frecuencia (40 MHz – 8 GHz). Mediante simulaciones y medidas a temperatura ambiente se validan los métodos de extracción de la permitividad y la tangente de pérdidas de los materiales estudiados (FR-4, ROGERS 4350B, y CuClad-250). Posteriormente, las medidas a temperatura se realizan en el interior de la cámara térmica “Osa Menor” del INTA. Los resultados muestran la robustez y fiabilidad del sistema de medidas, así como de los métodos de extracción. Una vez validado el modelo y analizado sus limitaciones se está trabajando en el diseño de un sistema más complejo que mejore la precisión y estabilidad de los resultados.Publicación Restringido Limitations in the Shielding Effectiveness Measurement Methods for Carbon Fiber Composites(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2021-04-12) Plaza Gallardo, Borja; Gómez de Francisco, Patricia; Fernández Romero, Sergio; Muñoz Rebate, I.; Ramos Somolinos, D.; Poyatos Martinez, David; Agencia Estatal de Investigación (AEI)Novel materials, as multi-ply carbon fiber composites (CFC), are increasingly used in the industry due to their outstanding mechanical properties in relation to their weight. In this regard, from the standpoint of electromagnetic compatibility (EMC), shielding effectiveness (SE) is a key parameter that often determines the scope for application of a given material. This article addresses the application of two complementary standards, ASTM D4935 and IEC 61000-4-21, to the SE measurement of different CFC test samples with more than 10 layers and a very large expected shielding. The analysis of the limitations encountered and the description of applied improvements on the traditional measurement procedures on each method are also included, showing promising results. On the other hand, there are alternative methods to evaluate the SE of CFC based on their DC square resistance. Consequently, and forthe shake of completeness, a novel setup for high precision measurement of the DC square resistance of CFC samples is also described along the article.Publicación Restringido Métodos de Medida de Efectividad de Apantallamiento Electromagnético para Materiales Aeroespaciales Novedosos(INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ARAGÓN, 2025-11) Auñón Marugán, Alicia; Meca Díaz, Lucía; Ramos Somolinos, David; Plaza Gallardo, Borja; Poyatos Martinez, DavidLa gran mayoría de interferencias electromagnéticas se deben al acoplamiento de campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos, siendo un método de protección frente a los mismos el uso de blindajes o apantallamientos, superficies generalmente metálicas dispuestas entre dos regiones del espacio cuyo objetivo es atenuar la propagación de estos campos. A su vez, la detección de estos campos se ve condicionada por los procedimientos de medida empleados, por lo que es necesario que cada vez que se haga referencia a la medida de efectividad de apantallamiento de un material, este valor vaya asociado a un procedimiento y entorno de medida concretos. El Laboratorio de Electromagnetismo Computacional y Aplicado (CAEM-Lab) del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) cuenta con los sistemas necesarios para realizar medidas de efectividad de apantallamiento de acuerdo al estándar ASTM D4935 para medidas en línea de transmisión coaxial. Este estándar es válido en el rango de frecuencias de 30 MHz a 1,5 GHz, banda que limita considerablemente la capacidad de caracterizar el apantallamiento de los materiales a más bajas y más altas frecuencias. Con este motivo, en el presente trabajo se estudian distintos elementos de mejora al sistema de medida de efectividad de apantallamiento basado en el estándar ASTM D4935, con el objetivo de eliminar las capacidades parásitas y otros acoplamientos externos que limitan el rango de frecuencia de este método. A su vez, y con el objetivo de aumentar la capacidad de ensayo del laboratorio, se estudian métodos en espacio libre empleando bancos de ensayo ya existentes para realizar medidas en más altas frecuencias, así como se construye un nuevo banco de medida en línea de transmisión coaxial de mayores dimensiones basado en el mencionado estándar para realizar medidas en más bajas frecuencias. De esta forma, se ha desarrollado la metodología de medida de efectividad de apantallamiento en espacio libre, obteniendo buenos resultados en bandas Ka y W, así como establecido la configuración óptima del sistema regido por el estándar ASTM D4935, ampliando los límites tanto inferior como superior del rango de frecuencias establecido. Por último, se ha desarrollado un nuevo banco de medida en línea de transmisión coaxial basado en el mencionado estándar, consiguiendo mejores resultados tanto en la banda de frecuencias estandarizada como en un mayor rango de frecuencias. Por tanto, se ha conseguido no solo ampliar las capacidades de medida del CAEM-Lab, sino que se han verificado nuevos métodos y sistemas de medida fiables tanto en espacio libre como en línea de transmisión coaxial en un mayor rango de frecuencias, suponiendo esto un avance considerable en el ámbito de la medida de efectividad de apantallamiento de materiales.Publicación Restringido Coupling Analysis Under Ligthning Indirect Effects For Cable Bundles With Different Ground Plates In Unmanned Aerial Vehicles(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2021-10-19) Ramos Somolinos, D.; Morales Blanco, C.; López Sanz, Daniel; Plaza Gallardo, Borja; Poyatos Martinez, David; Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN); Agencia Estatal de Investigación (AEI)It is increasingly common in aerospace industries to take advantage of novel composite materials in their manufacturing processes to improve performance and reduce costs. Obtaining the electromagnetic (EM) characterization of these materials or a combination of them is essential to ensure safety and EM compatibility.In this paper, a laminate of the central fuselage of an aircraft developed at INTA is recreated. This aircraft is called MILANO and it is mostly made of Carbon Fiber Composite (CFC). The same material is used for the laminate. Besides, another metallic plate is built in order to compare the performance of the former one with respect to a Perfect Electric Conductor (PEC). The main goal of this work is studying the coupling between the cable bundles embedded in the MILANO and how is this affected by the different materials of the ground plate (metal and CFC). Two kind of tests are carried out: S-parameters measurents and injection of Lightning Indirect Effect (LIE) waveforms. S-parameters results are then obtained through simulation too and compared with both the metallic and the CFC sample.
