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PATENTANSPRÜCHE
1. Radarreflektor bestehend aus einem Kunststoff-Formkörper in Zellenbauweise mit nach aussen verschlossenen Zellen und auf einer Aussenseite angebrachten elektromagnetisch reflektierenden Gitterstegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen mit einem elektromagnetische Energie absorbierenden Material gefüllt sind.
2. Radarreflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektromagnetisch absorbierende Material in körniger Form vorliegt.
3. Radarreflektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektromagnetisch absorbierende Material ein geschroteter, elektromagnetisch absorbierender Schaumstoff ist.
Die Erfindung liegt im Gebiet der Radarantennen und betrifft einen Radarreflektor mit elektromagnetische Energie absorbierendem Material.
Radarreflektoren werden oft aus Gittergeflechten aufgebaut. Bei linearer Polarisation und wenn es darauf ankommt, nur in einer Polarisationsebene zu arbeiten, verwendet man Reflektoren mit parallelen Gitterstegen. Wellen, deren-elektrische Schwingungsebenen parallel zu den Gitterstegen liegen, werden reflektiert, die übrigen werden durchgelassen. Wünscht man von der Rückseite des Reflektors her keine Ausstrahlung, so ist man gezwungen, den durchgelassenen Teil des elektromagnetischen Strahlenbündels zu absorbieren. Es ist üblich, ein elektromagnetisch absorbierendes Material, z. B. in Form von flexiblen Platten oder Folien aus einem Trägermaterial mit darin verteilter disperser Kohle bestehend, auf der Rückseite des Radarschirms an den reflektierenden Gitterstegen zu befestigen. Es ist weiterhin üblich, diese Befestigung durch Kleben zu erreichen.
In anderen Ausführungsformen, insbesondere bei Reflektorkonstruktionen, in denen die reflektierenden Stege keine genügend grosse mechanische Stabilität aufweisen, werden die Gitterstege auf eine mechanisch steife, den Reflektor nachbildende Form aufgebracht. Auf der funktionellen Vorderseite dieser beispielsweise als Parabolausschnitt gebildeten Form, also im konkaven Teil, sind die reflektierenden Gitterstege angebracht, auf der Rückseite wird die elektromagnetisch absorbierende Auflage angebracht. Um die polarisierende Eigenschaft des Reflektors zu erhalten, muss der mechanisch tragende Formteil aus einem elektromagnetisch durchlässigen oder aber elektromagnetisch absorbierenden Material bestehen. Es ist üblich, die Form des Reflektors in Kunststoff Leichtbauweise herzustellen, beispielsweise als Bienenwaben Schichtverband (Sandwich).
Auf der konkaven Oberfläche dieses Formteils werden dann die elektromagnetisch reflektierenden Stege angebracht und auf der beispielsweise konvexen Oberfläche wird das absorbierende Material aufgeklebt.
Es ist von Nachteil, dass durch äussere Einflüsse, vorwiegend klimatischer Art, das aufgeklebte absorbierende Material einer Verwitterung ausgesetzt ist, die auch zerstörend auf die Klebebefestigung einwirkt, so dass sich diese Laminate mit der Zeit von der Reflektorrückseite ablösen. Besonders zerstörerisch auf die Klebebefestigung wirkt sich die Vereisung von kondensiertem Wasser zwischen der Absorbermatte und der Kunststoffoberfläche der tragenden Form aus. Die expandierende Wirkung des erstarrenden Wassers sprengt die Verklebung förmlich auf, beim Auftauen dringt das Wasser in die gebildeten Ritzen und setzt seine Wirkung beim Wiedereinfrieren fort. Ein Kondensat zwischen zwei isolierenden Schichten verflüchtigt sich bekanntlich sehr schlecht, dass heisst der Radarschirm kann nicht genügend schnell austrocknen.
Eine hermetische Abdichtung des Verbundes Reflektorträger Absorptionsschicht ist sehr aufwendig und nur mit beträchtlichen Zusatzkosten durchzuführen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, das absorbierende Material unter geringen zusätzlichen Kosten derart anzuordnen, dass die erwähnten schädlichen Einflüsse wenig Wirkung aus üben können.
Die Lösung der Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung erreicht.
Das elektromagnetisch absorbierende Material wird in den mechanisch tragenden Sandwichverbund eingebracht, derart, dass die üblicherweise leeren, zur mechanischen Versteifung dienenden Zellen mit elektromagnetisch absorbierendem Material aufgefüllt werden. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise das elektromagnetisch absorbierende Material, beispielsweise kohlebeladener Polyurethanschaum ( carbon loaded foam ) durch Schroten zerkleinert und bei der Fertigung des Verbundes in dessen Zellen eingebracht und der Verbund wie üblich verschlossen. Der damit entstandene Formteil des Radarschirmes hat neben seiner mechanisch tragenden Wirkung auch elektromagnetisch absorbierende Eigenschaften.
Die reflektierenden Gitterstege können nun entsprechend der Funktion, die sie ausüben müssen, auf der Verbundform angeordnet werden.
Im folgenden wird die Ausführung der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt im Schnitt eine übliche Anordnung des elektromagnetisch absorbierenden Materials auf der Rückseite eines Radarschirms;
Fig. 2 zeigt im einzelnen einen üblichen Aufbau der mechanisch tragenden Form, beispielsweise als Waben-Zellkörper in Kunststoffausführung und in
Fig. 3 sieht man vereinfacht das Vorgehen zum Einbringen von elektromagnetisch absorbierendem Material in die mechanisch tragende Form.
Fig. 4 zeigt analog zu Figur 1 einen Radarschirm mit dem in die mechanisch tragende Konstruktion integrierten elektromagnetisch absorbierenden Material.
In Figur list der Aufbau des mechanisch tragenden Formkörpers 20 nicht spezifiziert. Man erkennt lediglich einen die Form des Radarschirms darstellenden Körper, auf dessen einer Seite die elektromagnetisch reflektierenden Gitterstege 1 und auf der anderen Seite das elektromagnetisch absorbierende Material 30 aufgebracht ist. Dieser Formkörper soll beispielsweise aus einem wie in Figur 2 dargestellten Wabenaufbau mit zur mechanischen Steifigkeit dienenden Zellen 22 und den oberflächengebenden zugehörigen Abdeckplatten 21 und 21' bestehen. Figur 3 veranschaulicht, wie das zweckmässig zerkleinerte elektromagnetisch absorbierende Material 31 in die, auf der einen Seite noch offenen Zellen 22 eingefüllt wird. Dieses Vorgehen kann zum Beispiel zum Zwecke einer dichteren Packung auf einer vibrierenden Unterlage geschehen.
Nach dem möglichst kompakten Auffüllen der Zellen 22 wird mittels der zweiten Abdeckplatte 21' der Formteil verschlossen; in der Regel ist dies ein hermetischer Verschluss.
Das Einfüllen des elektromagnetisch absorbierenden Materials ist nur ein zusätzlicher Arbeitsgang in der Herstellung des Formkörpers 20, der mit verhältnismässig geringem Aufwand durchgeführt werden kann.
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PATENT CLAIMS
1. Radar reflector consisting of a plastic molded body in cellular construction with cells closed to the outside and attached to an outside electromagnetic reflecting grating webs, characterized in that the cells are filled with an electromagnetic energy absorbing material.
2. Radar reflector according to claim 1, characterized in that the electromagnetic absorbing material is in granular form.
3. Radar reflector according to claim 2, characterized in that the electromagnetically absorbing material is a crushed, electromagnetically absorbing foam.
The invention is in the field of radar antennas and relates to a radar reflector with electromagnetic energy absorbing material.
Radar reflectors are often built from meshes. In the case of linear polarization and when it is important to work only in one polarization plane, reflectors with parallel grating bars are used. Waves whose electrical vibrational planes are parallel to the lattice webs are reflected, the rest are let through. If you do not want any radiation from the rear of the reflector, you are forced to absorb the transmitted part of the electromagnetic radiation beam. It is common to use an electromagnetic absorbing material, e.g. B. in the form of flexible plates or foils made of a carrier material with dispersed carbon distributed therein, to attach to the rear of the radar screen on the reflective grid bars. It is still common to achieve this attachment by gluing.
In other embodiments, in particular in the case of reflector constructions in which the reflecting webs do not have a sufficiently high mechanical stability, the grid webs are applied to a mechanically stiff shape which simulates the reflector. On the functional front of this form, which is formed, for example, as a parabolic cutout, that is to say in the concave part, the reflective grating webs are attached; In order to maintain the polarizing property of the reflector, the mechanically supporting molded part must consist of an electromagnetically permeable or else electromagnetically absorbing material. It is common to produce the shape of the reflector in a lightweight plastic construction, for example as a honeycomb layered structure (sandwich).
The electromagnetically reflecting webs are then attached to the concave surface of this molded part and the absorbent material is glued onto the, for example, convex surface.
It is disadvantageous that external influences, predominantly of a climatic type, expose the absorbent material glued on to weathering, which also has a destructive effect on the adhesive attachment, so that these laminates separate from the rear of the reflector over time. The icing of condensed water between the absorber mat and the plastic surface of the supporting form has a particularly destructive effect on the adhesive attachment. The expanding effect of the solidifying water literally blows the bond open. When thawed, the water penetrates the cracks formed and continues its effect when it freezes again. As is well known, a condensate between two insulating layers evaporates very poorly, i.e. the radar screen cannot dry out quickly enough.
A hermetic sealing of the composite reflector carrier absorption layer is very complex and can only be carried out with considerable additional costs.
It is the object of the invention to arrange the absorbent material at low additional costs in such a way that the harmful effects mentioned can have little effect.
The object is achieved by the invention specified in claim 1.
The electromagnetically absorbing material is introduced into the mechanically load-bearing sandwich composite in such a way that the usually empty cells which serve for mechanical stiffening are filled with electromagnetically absorbing material. For this purpose, the electromagnetically absorbing material, for example carbon-loaded polyurethane foam, is preferably comminuted by grinding and introduced into the cells of the composite during manufacture, and the composite is closed as usual. The resulting molded part of the radar screen has, in addition to its mechanically load-bearing effect, also electromagnetic absorption properties.
The reflective grid bars can now be arranged on the composite shape according to the function they have to perform.
The embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the drawings.
Fig. 1 shows in section a common arrangement of the electromagnetic absorbing material on the back of a radar screen;
Fig. 2 shows in detail a conventional structure of the mechanically load-bearing form, for example as a honeycomb cell body in plastic and in
3 shows in simplified form the procedure for introducing electromagnetically absorbing material into the mechanically supporting form.
4 shows, analogously to FIG. 1, a radar screen with the electromagnetically absorbing material integrated in the mechanically supporting structure.
The structure of the mechanically load-bearing molded body 20 is not specified in FIG. One can only see a body representing the shape of the radar screen, on one side of which the electromagnetically reflecting grating webs 1 and on the other side of the electromagnetically absorbing material 30 are applied. This molded body is to consist, for example, of a honeycomb structure, as shown in FIG. 2, with cells 22 which serve for mechanical rigidity and the associated cover plates 21 and 21 'which provide the surface. FIG. 3 illustrates how the appropriately comminuted electromagnetic absorbing material 31 is filled into the cells 22 which are still open on one side. This procedure can be done, for example, for the purpose of denser packing on a vibrating surface.
After the cells 22 have been filled as compactly as possible, the molded part is closed by means of the second cover plate 21 '; usually this is a hermetic seal.
The filling of the electromagnetically absorbing material is only an additional step in the production of the molded body 20, which can be carried out with relatively little effort.