DE1441626B2

DE1441626B2 -

Info

Publication number: DE1441626B2
Application number: DE19641441626
Authority: DE
Priority date: 1963-03-01
Filing date: 1964-02-29
Publication date: 1969-10-09
Also published as: FR1357823A; DE1441626A1; GB1043125A

Description

ί OZÖ

Die Erfindung betrifft eine Verkleidung zur Verhinderung von Reflexionen an dielektrischen oder metallischen Teilen von Höchstfrequenz-Sende- und Empfangseinrichtungen, bei welchen auf wenigstens einer Fläche des zu verkleidenden Teils eine Anord¹ nung von wenigstens zwei aufeinanderfolgenden dielektrischen Schichten mit unterschiedlichen, von der Außenseite zu dem Teil hin wachsenden Dielektrizitätskonstanten angebracht ist.

Als dielektrische Teile kommen insbesondere die sogenannten Radarkuppeln in Frage, welche die Sende- und Empfangseinrichtungen mechanisch schützen sollen. Solche Radarkuppeln müssen eine gute mechanische Festigkeit haben, sollen aber die gesendeten öder empfangenen elektromagnetischen Wellen möglichst wenig beeinflussen. Sie, bestehen im allgemeinen aus einer dielektrischen Wand, welche die Sende- und Empfangseinrichtungen schützend umgibt. Da die Dielektrizitätskonstante dieser Wand_:stets von derjenigen der Luft verschieden ist, treten störende Reflexionen der gesendeten oder empfangenen Wellen auf.

Solche störenden Reflexionen werden auch von metallischen Teilen hervorgerufen, die entweder Bestandteile der Radarkuppel sind oder sonst in der Nähe der Sende- und Empfangseinrichtungen angeordnet sind, beispielsweise Antennenmasten.

Es ist bekannt, die Reflexion an der Oberfläche eines dielektrischen oder magnetischen Materials in einem breiten Betriebsfrequenzbereich dadurch zu verringern, daß ein Material gebildet wird, bei welchem die Änderungen der Dielektrizitätskonstante derart kontinuierlich "sind, daß ein plötzlicher Übergang zwischen dem.Wellenwiderstand der Luft und demjenigen der yerkjeidung vermieden . wird. Mit diesem Verfahren könnten bisher nur sehr zerbrechliche Verkleidungen hergestellt werden, weil eine stetige Änderung der Dielektrizitätskonstante nur mit sehr stark lufthaltigen Produkten erhalten werden konnte.

Es ist andererseits bekannt Reflexionen durch absorbierende dielektrische Wände zu verhindern. Ein bekannter reflexibriSär'rher Absorber besteht beispielsweise aus mehreren Schichten eines mit leitfähigem Pulver versetzten, aufgeschäumten isolierenden Materials, wobei die Schichten unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit und/oder.unterschiedliche Dielektrizitätskonstanten haben. Die Dielektrizitätskonstanten wachsen dabei von der Außenseite zur Innenseite an. Durch geeignete Wahl der Materialien kann auch erreicht werden, daß nur Wellen einer bestimmten Frequenz absorbiert werden. Alle diese bekannten Verkleidungen beruhen auf dem Prinzip, die auf einem reflektierenden Metallteil auftreffenden Wellen zum Teil bereits vor dem Auftreffen und zum Teil nach der Reflexion zu vernichten. Sie sind daher' ungeeignet für die Verkleidung von dielektrischen Teilen, durch welche .die Wellen möglichst ungehindert hindurchgehen sollen, beispielsweise von Radarkuppeln. Außerdem entstehen an der Grenzfläche zwischen der Luft und der absorbierenden Schicht Reflexionen, die in der Größenordnung der an dielektrischen Teilen entstehenden Reflexionen liegt, so daß die Verkleidung dielektrischer Teile mit solchen absorbierenden Schichten hinsichtlich der Reflexionen keinen Vorteil ergäbe.

Es ist auch bereits bekannt, auf einer absorbierenden Schicht, die im Abstand von einem reflektierenden Metallteil angeordnet ist, eine dielektrische

, Schicht anzubringen, die den Zweck hat, im Inneren der absorbierenden Schicht wiederholte Reflexionen hervorzurufen. An der Grenzfläche zwischen dieser dielektrischen Schicht und der Luft treten aber selbst wieder Reflexionen auf, die in der Größenordnung der Reflexionen liegen, die an zu verkleidenden dielektrischen Teilen entstehen.

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Verkleidungen der eingangs angegebenen Art, welche in einem breiten Frequenzband das Entstehen von Re-

.. flexionen verhindern, die aber, wenn sie auf dielek-• ^ irische Teile aufgebracht sind, die Übertragung der Wellen möglichst wenig beeinträchtigen.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Verkleidung der eingangs angeführten Art dadurch erreicht, daß die dielektrischen Schichten aus homogenen, verlustarmen Materialien bestehen.

Durch diese Ausbildung der Verkleidung wird der Wellenwiderstand der Luft an denjenigen des zu verkleidenden Teils durch eine Folge von »Impedanzwandlern« in analoger Weise, wie bei Leitungen mit Kombinationen von Viertelwellenlängenabschnitten angepaßt.

Das zu verkleidende Teil kann ein dielektrisches Teil sein, beispielsweise eine Radarkuppel. In diesem Fall werden selbst die Reflexionen noch verhindert, die an dem dielektrischen Teil noch entstehen würden; dagegen wird die Übertragung der Wellen nicht be-

3°: einträchtigt. ... · ;

Das zu verkleidende Teil kann aber auch eine absorbierende Schicht sein, die ihrerseits auf einem metallischen Teil angebracht" ist und in bekannter Weise die an dem metallischen Teil reflektierten Wellen vernichtet. In diesem Fall verhindert die erfindungsgemäße Verkleidung die Reflexionen, die sonst an der Grenzfläche zwischen der absorbierenden Schicht und der Luft auftreten würden.

Die Erfindung wird ah Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 eine nach'der Erfindung ausgeführte Verkleidung für eine dielektrische, Radarkuppel und

Fig. 2 eine nach der Erfindung ausgeführte Verkleidung für ein metallisches Teil.

Fig. 1 zeigt das dielektrische Material^ einer Radarkuppel und die Schichten B, C, D sowie die

. damit gleichartigen Schichten B', C bzw. D', die jeweils unterschiedliche Dielektrizitätskonstanten haben und somit gewissermaßen Impedanzwandler für die

5°: hindurchgehenden elektromagnetischen Wellen bilden. Dabei ist angenommen, daß die Verkleidung auf beiden Seiten von Luft umgeben ist.

Wenn beispielsweise das Material^ die Dielektrizitätskonstante 4 hat (Fall einer Radarkuppel aus

.55 Schichtglas), liegen ohne Anpassung die durch Reflexion hervorgerufenen Leis_tungsverluste in der Größenordnung von 40 %. Mit einer Verkleidung aus drei Schichten .'mit den Dielektrizitätskonstanten ε_ν ε₂ bzw. ε₃, die beispeilsweise für B und B' den

Wert S₁ = 2,8, für C und C den Werte.=2 und für D und D' den Wert ε₃ = 1,4 haben, werden diese Verluste in einem Frequenzbereich, dessen äußerste Frequenzen im Verhältnis 1:4 stehen, auf 2 % herabgesetzt.

F i g. 2 zeigt die Verkleidung eines Metallteils E, auf dem eine Schicht A' aus absorbierendem Material angebracht ist. Auf der Schicht/4' sind drei Schichten Z?, C, D, welche die Anpassung der Schicht Λ'

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an die Luft bewirken, in gleicher Weise wie im Fall von F i g. 1 angeordnet.

Es wird dabei angenommen, daß die rechte Seite des Metallteils E nicht von Luft umgeben ist; andernfalls wäre es erforderlich, auf dieser rechten Seite eine Verkleidung von gleicher Art wie auf der linken Seite anzubringen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verkleidung zur Verhinderung von Reflexionen an dielektrischen oder metallischen Teilen von Höchstfrequenz-Sende- und Empfangseinrichtungen, bei welchen auf wenigstens einer Fläche des zu verkleidenden Teils eine Anordnung von wenigstens zwei aufeinanderfolgenden dielektrischen Schichten mit unterschiedlichen, von der Außenseite zu dem Teil hin wachsenden Dielektrizitätskonstanten angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrischen Schichten aus homogenen, verlustarmen Materialien bestehen.

2. Verkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem auf beiden Seiten von Luft umgebenen flächenhaften Teil zwei gleichartige Anordnungen von dielektrischen Schichten symmetrisch auf beiden Flächen des Teils angeordnet sind.

3. Verkleidung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem zu verkleidenden dielektrischen Teil jede Anordnung von dielektrischen Schichten sich unmittelbar an das dielektrische Teil anschließt.

4. Verkleidung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu verkleidende Teil eine absorbierende Schicht ist, die ihrerseits auf einem metallischen Teil angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen