DE1004248B

DE1004248B - Resonance absorber for absorbing electromagnetic centimeter waves

Info

Publication number: DE1004248B
Application number: DEM26205A
Authority: DE
Inventors: Dr Erwin Meyer; Dipl-Phys Hans-Juergen Schmitt; Dr Hans Severin
Original assignee: WERNER GENEST GES fur ISOLIER
Current assignee: WERNER GENEST GES fur ISOLIER
Priority date: 1955-02-23
Filing date: 1955-02-23
Publication date: 1957-03-14
Also published as: FR1153438A; GB814310A; CH338873A; BE545232A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft einen Resonanzabsorber zur Schluckung elektromagnetischer Zentimeterwellen.The invention relates to a resonance absorber for absorbing electromagnetic centimeter waves.

Bekannt sind bisher zwei grundsätzlich verschiedene Verfahren für die Herstellung von Absorbern für kurze elektromagnetische Wellen.So far, two fundamentally different processes for the production of absorbers are known for short electromagnetic waves.

Bei dem einen Verfahren wird die Abschlußwand mit einem absorbierenden Material derart verkleidet, 'daß die auf den Absorber auffallende Welle bis zum Auftreffen auf die Abschlußwand weitgehend gedämpft ist. Die Verkleidung kann hierbei aus aufeinanderfolgenden Schichten eines verlustfreien Dielektrikums mit parallel zur Wand zwischengelegten dünnen Filmen aus rein leitendem Material bestehen, deren Flächenwiderstand von sehr hohen Werten an der Frontseite des Absorbers gegen die Wand zu stetig abnimmt (»Elektrischer Sumpf«). Die absorbierenden Schichten können ebenso unter einem Winkel zur Wand geneigt angebracht werden, wobei die notwendige Zunahme der Absorption nach der Abschlußwand hin durch Veränderung des Schichtwiderstandes oder durch geometrische Formgebung (Keilform) der Schichten erreicht wird. Schließlich kann die Verkleidung auch aus einem mit elektrischen oder magnetischen Verlusten behafteten porösen oder festen Material bestehen, das zur Vermeidung der Reflexion zu der Frontseite hin keilförmig oder konisch zugespitzt ist oder einen zu der Abschlußwand hin zunehmenden Brechungsexponenten und Verlustwinkel besitzt.In one method, the end wall is covered with an absorbent material in such a way that 'That the wave falling on the absorber is largely attenuated until it hits the end wall is. The cladding can consist of successive layers of a lossless dielectric consist of a purely conductive material with thin films placed parallel to the wall, their sheet resistance of very high values on the front of the absorber against the wall steadily decreasing ("electrical swamp"). The absorbent layers can also be under one Angle to be attached inclined to the wall, with the necessary increase in absorption after the End wall by changing the sheet resistance or by geometrical shaping (Wedge shape) of the layers is achieved. Finally, the cladding can also be made of an electrical one or magnetic losses are made of porous or solid material to avoid the Reflection to the front side is wedge-shaped or conically tapered or one to the end wall has increasing refraction exponents and loss angles.

Bei dem anderen Verfahren zur Absorption von kurzen elektromagnetischen Wellen wird die auf den Absorber auffallende Welle unter Ausnutzung der Resonanzeigenschaften einer Anordnung verhältnismäßig kleiner Schichtdicke geschluckt. Derartige Absorber sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Die meist metallische Abschlußwand kann mit einer elektrisch oder magnetisch verlustbehafteten Schicht geeigneter, von der Wellenlänge abhängiger Dicke verkleidet werden (sogenannte »Dällenbach-Kleinsteuber-Schicht«). Ferner kann im Abstand von einer Viertelwellenlänge vor der metallischen Abschlußwand eine Widerstandsfolie angebracht werden. Der Eingangswiderstand der Absorberanordnung ist dann gleich dem Flächenwiderstand der Folie. Für den Fall, daß der Flächenwiderstand den gleichen Wert wie der Wellenwiderstand der Luft hat (377 Ohm), wird die Welle vollständig geschluckt. Dieselbe Funktion wie die Widerstandsfolie erfüllt auch ein Gitter aus metallischen Drähten, das in bestimmter Weise mit einzelnen konzentrierten Widerständen beschaltet ist. Diese Anordnung ist bekannt unter dem Namen »Bachemsches Netzhemd«.The other method of absorbing short electromagnetic waves is the Absorber incident wave using the resonance properties of an arrangement relatively swallowed a small layer thickness. Such absorbers are in various embodiments known. The mostly metallic end wall can be connected to an electrically or magnetically lossy one A layer of suitable thickness, depending on the wavelength, must be clad (so-called "Dällenbach-Kleinsteuber layer"). Furthermore, at a distance of a quarter wavelength in front of the metallic end wall a resistor foil can be attached. The input resistance of the absorber arrangement is then equal to the sheet resistance of the film. In the event that the sheet resistance is the has the same value as the wave resistance of the air (377 ohms), the wave is completely swallowed. The same function as the resistance foil also fulfills a grid of metallic wires, which in certain Way is wired with individual concentrated resistors. This arrangement is known under the name "Bachemsche's net shirt".

Eine weitere bekannte Absorberanordnung nach diesem Prinzip besteht aus einer Vielzahl von An-Resonanzabsorber zur Schluckung
elektr omagnetis eher Zentimeter wellenAnother known absorber arrangement based on this principle consists of a large number of resonance absorbers for swallowing
elektr omagnetis rather waves centimeters

Anmelder:Applicant:

Werner Genest, GesellschaftWerner Genest, Society

für Isolierungen m.b.H.,
Stuttgart-Degerloch, Löwenstr. 100for Isolierungen mbH,
Stuttgart-Degerloch, Löwenstr. 100

Dr. Erwin Meyer, Dipl.-Phys. Hans-Jürgen Schmitt
und Dr. Hans Severin, Göttingen,Dr. Erwin Meyer, Dipl.-Phys. Hans-Jürgen Schmitt
and Dr. Hans Severin, Göttingen,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

tennenschleifen, die unmittelbar vor der reflexionsfrei zu machenden Metallwand angeordnet sind. Jede dieser Antennenschleifen geht in eine hinter der Metallwand liegende, kapazitiv abgestimmte und zusätzlich bedämpfte koaxiale Leitung über, so daß die induktive Komponente der Schleife und die kapazitive Komponente der koaxialen Leitung einen auf die einfallende Welle abgestimmten Resonanzkreis bildet. Der Vorteil des oben beschriebenen ersten Verfahrens zur Absorption kurzer elektromagnetischer Wellen liegt darin, daß die Absorberanordnung in einem breiten Wellenlängenbereich wirksam ist. Dagegen steht der technischen Anwendung, vor allem z. B. bei bewegten Objekten, häufig die notwendige große Tiefe und Schwere der Anordnung entgegen. Bei dem zweiten Verfahren handelt es sich zumeist um verhältnismäßig flache und leichte Absorberanordnungen. Durch die Ausnutzung der frequenzabhängigen Eigenschaften eines Resonanzsystems sind derartige Absorber jedoch nur in einem sehr schmalen Wellenlängenbereich wirksam.indoor loops that are immediately in front of the reflection-free Metal wall to be made are arranged. Each of these antenna loops goes into one behind the metal wall lying, capacitively matched and additionally damped coaxial line over, so that the inductive Component of the loop and the capacitive component of the coaxial line one on the incident Wave forms a tuned resonance circuit. The advantage of the first method described above for the absorption of short electromagnetic waves is that the absorber arrangement in is effective over a wide range of wavelengths. On the other hand stands the technical application, above all z. B. with moving objects, often the necessary great depth and heaviness of the arrangement. The second method is mostly a relatively flat and light absorber arrangement. By taking advantage of the frequency-dependent properties of a resonance system However, such absorbers are only effective in a very narrow wavelength range.

Zwecks Schaffung eines Resonanzabsorbers zur Schluckung elektromagnetischer Zentimeterwellen, aufgebaut aus einer Anordnung von Absorberzellen unter Verwendung einer Vielzahl von auf das elektromagnetische Feld ansprechenden Auffangelementen, wird nun erfindungsgemäß vorgeschlagen, jede Absorberzelle aus mindestens zwei mit den Auffangelementen verbundenen Resonanzsystemen, davon wenigstens einem bedämpften Resonanzsystem, herzustellen und die Absorberzellen derart zueinander anzuordnen, daß eine breitbandige Schluckung eintritt, wobei die Auffangelemente in einem durch die Art der Auffangelemente (auf die elektrische und/oderTo create a resonance absorber to absorb electromagnetic centimeter waves, constructed from an array of absorber cells using a large number of on the electromagnetic Field-responsive collecting elements is now proposed according to the invention, each absorber cell of at least two resonance systems connected to the collecting elements, of which at least one damped resonance system to produce and the absorber cells in such a way to each other to arrange that a broadband swallowing occurs, the collecting elements in one through the Type of collection elements (on the electrical and / or

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magnetische Feldkomponente ansprechend) gegebenen Abstand vor der reflexionsfrei zu machenden Wand angeordnet werden. Auf diese Weise wird die wirksame Bandbreite gegenüber den bisher bekannten einkreisigen Resonanzabsorbern wesentlich vergrößert, ohne daß größere Einbautiefen erforderlich sind.magnetic field component responsive) given distance in front of the wall to be made reflection-free to be ordered. In this way, the effective bandwidth compared to the previously known single-circuit resonance absorbers are significantly enlarged without the need for greater installation depths are.

Die Auffangelemente können selbst verlustfrei sein und die aufgenommene elektromagnetische Energie Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können die Auffangelemente auch verlustbehaftete elektrische Dipole sein, die etwa eine Viertelwellenlänge oder ein ungeradzahliges Vielfaches davon von der zu schützenden Metallwand angeordnet werden. Dabei können die verlustbehafteten elektrischen Dipole z. B. aus graphitiertem Papier bestehen.The collecting elements themselves can be lossless and the electromagnetic energy absorbed According to one embodiment of the invention, the collecting elements can also be lossy electrical Be dipoles that are about a quarter-wave length or an odd multiple of that metal wall to be protected. The lossy electrical dipoles z. B. consist of graphitized paper.

Die Auffangelemente von der Größenordnung einer halben Wellenlänge können in ihrer Polarisa-The interception elements of the order of half a wavelength can in their polarization

Verbraucherwiderständen zuführen, die zweckmäßig io tionsrichtung alle zueinander parallel und regelmäßigFeed consumer resistances, the useful io tion direction all parallel to each other and regularly

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hinter der zu schützenden Wand angeordnet sind.are arranged behind the wall to be protected.

Die Auffangelemente können aber auch selbst verlustbehaftet sein. In diesem Falle wird der durch den Abstand der Auffangelemente von der zu schützenden Wand gegebene Zwischenraum mit einem verlustfreien oder verlustbehafteten Material ausgefüllt. Auf diese Weise kann der Abstand der Auffangelemente von der zu schützenden Metallwand wesentlich verkürzt werden. Die verlustfreie bzw. verlustbehaftete Zwischenschicht aus Lack, Kunststoff od. dgl. wird zweckmäßig auf die metallische Unterlage aufgestrichen, aufgespachtelt und sonstwie aufgebracht, wobei die Auffangelemente in der gewünschten Form mittels eines Leitfähigkeitslackes, z. B. Leitsilbers, bzw. eines das elektromagnetische Feld dämpfenden Anstriches aufgebracht werden.The collecting elements can, however, also be lossy themselves. In this case, the Distance of the collecting elements from the wall to be protected given gap with a loss-free or lossy material filled out. In this way, the distance between the collecting elements can be significantly shortened by the metal wall to be protected. The lossless or lossy Intermediate layer of paint, plastic or the like is expediently painted on the metallic base, troweled on and otherwise applied, with the collecting elements in the desired shape by means of a conductive varnish, e.g. B. conductive silver, or an electromagnetic field attenuating Paint can be applied.

Sind die Auffangelemente elektrische Dipole, so werden sie im Abstand von etwa einer Viertelwellenlänge oder einem ungeradzahligen Vielfachen davon vor einer Metallwand angeordnet, und es wird die aufgenommene Energie über ein kurzes Stück Doppelleitung einem geeigneten Verbraucherwiderstand zugeführt. If the collecting elements are electrical dipoles, they are spaced about a quarter wavelength apart or an odd multiple thereof is arranged in front of a metal wall, and it becomes the The absorbed energy is fed to a suitable consumer resistor via a short piece of double wire.

Sind die Auffangelemente magnetische Dipole, so werden diese unmittelbar vor der zu schützenden Metallwand oder im Abstand eines ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge davor angeordnet, wobei die aufgenommene Energie einer aus mindestens einem Resonanzsystem bestehenden verlustbehafteten Anordnung zugeführt wird.If the collecting elements are magnetic dipoles, then so are these directly in front of the metal wall to be protected or at a distance of an integral multiple of half the wavelength in front of it, the absorbed energy being one of at least is fed to a resonance system existing lossy arrangement.

Die magnetischen Dipole können auch die Form kleiner, in einem Winkel zu der reflexionsfrei zu machenden Wand angeordneter Schleifenantennen haben. In diesem Fall muß die Anordnung aus mindestens zwei Resonanzsystemen, die z. B. aus koaxialen Bauteilen hergestellt sein können, bestehen. Die Schleifenantennen können selbst aus Dämpfungsmaterial (graphitiertem Papier od. dgl.) bestehen.The magnetic dipoles can also be made smaller, at an angle to the reflection-free too making wall of arranged loop antennas. In this case the arrangement must consist of at least two resonance systems that z. B. can be made of coaxial components exist. the Loop antennas can themselves consist of damping material (graphitized paper or the like).

Die magnetischen Dipole können ferner auch Schlitze in einer Metallwand sein, wobei die nachfolgende verlustbehaftete Anordnung aus mindestens einem Resonanzsystem besteht, das aus Hohlleiterschaltelementen aufgebaut werden kann. Sind die magnetischen Dipole Schlitze in einer Metallwand, so kann der dahinterliegende Raum auch durch eine zweite in geeignetem Abstand parallel zur ersten angeordnete Metallwand abgeschlossen werden, wobei der Zwischenraum zwischen beiden Wänden mit verlustbehaftetem Material ausgefüllt wird.The magnetic dipoles can also be slots in a metal wall, with the following Lossy arrangement consists of at least one resonance system, which consists of waveguide switching elements can be built. Are the magnetic dipoles slots in a metal wall, so the space behind it can also be arranged by a second at a suitable distance parallel to the first Metal wall to be completed, with the gap between the two walls with lossy Material is filled out.

Werden die magnetischen Dipole als Schlitze in einer Metallwand ausgebildet, so kann in den Schlitzen selbst geeignetes Dämpfungsmaterial angebracht werden, und zwar in der Weise, daß diese magnetisch wirksamen Auffangelemente nunmehr selbst verlustbehaftet sind. An Stelle des Anbringens von geeignetem Dämpfungsmaterial in den Schlitzen kann auch eine mit Schlitzen versehene Widerstandsfolie konstanten Flächenwiderstandes parallel vor der zu schützenden Metallwand in geeignetem Abstand angeordnet werden.If the magnetic dipoles are designed as slots in a metal wall, the Slits themselves suitable damping material are attached, in such a way that this magnetically effective collecting elements are now themselves lossy. Instead of attaching of suitable damping material in the slots can also be provided with slots resistance film of constant sheet resistance parallel in front of the to be protected metal wall are arranged at a suitable distance.

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60 auf der Unterlage angeordnet werden, wobei ihr gegenseitiger effektiver Abstand in horizontaler und vertikaler Richtung kleiner als die halbe Wellenlänge ist. Dadurch wird eine Rückstrahlung von elektromagnetischer Energie in unerwünschten Richtungen vermieden. 60 are arranged on the base, their mutual effective distance in the horizontal and vertical directions is less than half the wavelength. This avoids back radiation of electromagnetic energy in undesired directions.

Man kann die Auffangelemente auch in zwei senkrecht gekreuzten, in sich parallelen Reihen in gleicher Weise, wie oben beschrieben, anordnen.The collecting elements can also be arranged in two vertically crossed, parallel rows in the same way Way as described above.

Werden die Auffangelemente klein gegen die Wellenlänge hergestellt, so können sie auch statistisch auf der Unterlage verteilt angeordnet werden.If the collecting elements are made small compared to the wavelength, they can also be statistical be arranged distributed on the base.

In der Zeichnung sind mehrere gemäß der Erfindung ausgebildete Ausführungsformen des neuen breitbandigen Absorbers beispielsweise schematisch dargestellt. Es zeigtIn the drawing are several embodiments of the new, designed according to the invention broadband absorber for example shown schematically. It shows

Fig. 1 die Frontansicht eines Absorbers aus verlustbehafteten elektrischen Dipolen im Abstand einer Viertelwellenlänge vor der zu schützenden Metallwand, Fig. 1 shows the front view of an absorber made of lossy electrical dipoles at a distance of one Quarter wavelength in front of the metal wall to be protected,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Absorber gemäß Fig. 1,FIG. 2 shows a cross section through the absorber according to FIG. 1,

Fig. 3 die Frontansicht eines für beide Polarisationsrichtungen wirksamen Absorbers entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2,3 shows the front view of an absorber that is effective for both polarization directions the embodiment according to FIGS. 1 and 2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Absorber gemäß Fig. 3,FIG. 4 shows a cross section through the absorber according to FIG. 3,

Fig. 5 einen Absorber mit verlustlosen elektrischen Dipolen als Auffangelemente in Aufsicht,5 shows an absorber with lossless electrical dipoles as collecting elements in a plan view,

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Absorber gemäß Fig. 5,6 shows a cross section through the absorber according to FIG. 5,

Fig. 7 eine andere Ausführungsart des Absorbers, bei dem die Auffangelemente als magnetische Dipole in Form kleiner Schleifen ausgeführt sind,Fig. 7 shows another embodiment of the absorber, in which the collecting elements as magnetic dipoles are made in the form of small loops,

Fig. 8 schematisch eine einzelne Absorberzelle der Ausführung nach Fig. 7,FIG. 8 schematically a single absorber cell of the embodiment according to FIG. 7,

Fig. 9 eine Ausführung des Absorbers, bei der die Auffangelemente als magnetische Dipole in Form von Schlitzen in der Metallwand ausgeführt sind,Fig. 9 shows an embodiment of the absorber in which the collecting elements as magnetic dipoles in the form of Slots are made in the metal wall,

Fig. 10 einen schematischen Querschnitt durch die Absorberausführung nach Fig. 9, Fig. 11 einen Absorber, bei dem die magnetischenFIG. 10 shows a schematic cross section through the absorber design according to FIG. 9, 11 shows an absorber in which the magnetic

Schlitzdipole — vor der zu schützenden Wand angeordnet sind.Slot dipoles - are arranged in front of the wall to be protected.

Bei der Ausführungsart nach Fig. 1 und 2 sind 3 die auf das elektromagnetische Feld ansprechenden Auffangelemente in Form von verlustbehafteten elektrischen Dipolen. Entsprechend der Anregung durch das (S-FeId werden sie im (S-Bauch, d. h.In the embodiment of Figs. 1 and 2, three are those responsive to the electromagnetic field Collecting elements in the form of lossy electrical dipoles. According to the suggestion through the (S-field they are in the (S-belly, i.e.

eine Viertelwellenlänge -7- (bezogen auf die Mittelfrequenz des absorbierten Frequenzbandes) vor der zu schützenden Metallwand angebracht. Der —-Abstanda quarter wavelength -7- (based on the center frequency of the absorbed frequency band) in front of the metal wall to be protected. The distance

zur Wand (2 in Fig. 2) und der metallische Abschluß (1 in Fig. 2) wirken als zweites Resonanzsystem, so daß eine Absorberzelle aus einer Zusammenschaltung eines Serienresonanzsystems in Form eines gedämpften elektrischen Dipols und eines Parallelresonanz-to the wall (2 in Fig. 2) and the metallic closure (1 in Fig. 2) act as a second resonance system, see above that an absorber cell from an interconnection of a series resonance system in the form of a damped electric dipole and a parallel resonance

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systems in Form des Abstandes der Auffangelemente zur Metallwand entsteht. Der Abstand 2 kann zweckmäßig durch Ausfüllung des Zwischenraumes mit einem verlustfreien oder verlustbehafteten Medium verkürzt werden, das aus Lack, Kunststoff oder ahnlichem bestehen kann, und auf die zu schützende Wand aufgestrichen, aufgespachtelt, aufgeklebt od. ä. aufgebracht wird. Die verlustbehafteten elektrischen Dipole 3 werden am einfachsten direkt auf die Zwischenschicht mittels eines das elektromagnetische Feld dämpfenden Anstriches, z. B. einer feindispersen Lösung von Graphit od. ä., aufgemalt oder aufgedruckt. Sie können auch aus einer Widerstandsfolie ausgestanzt und anschließend aufgeklebt werden oder in Form einer Tapete auf die Zwischenschicht 2 aufgebracht werden. Bei dieser Ausführungsform sind die Auffangelemente von der Größenordnung einer halben Wellenlänge. Die elektrischen Dipole werden dementsprechend alle zueinander parallel und in regelmäßigen Abständen zueinander auf der Unterlage an- ao gebracht, wobei ihr gegenseitiger effektiver Abstandsystems in the form of the distance between the collecting elements and the metal wall. The distance 2 can be useful by filling the gap with a lossless or lossy medium be shortened, which can consist of paint, plastic or the like, and on the to be protected The wall is painted on, troweled on, glued on or the like. The lossy electrical Dipoles 3 are most easily applied directly to the intermediate layer by means of an electromagnetic Field dampening paint, e.g. B. od a finely dispersed solution of graphite. Ä., Painted or printed. They can also be punched out of a resistor foil and then glued on or be applied to the intermediate layer 2 in the form of a wallpaper. In this embodiment are the interception elements of the order of half a wavelength. The electric dipoles will be accordingly, all parallel to one another and at regular intervals to one another on the base an ao brought, their mutual effective distance

kleiner als -^- ist. Entsprechend der Anregung der elektrischen Dipole durch das elektrische Feld ist diese Aueführungsform nur dann wirksam, wenn eine Korn- as ponente des S-Feldes in der Richtung der Dipollängsachse liegt. Eine Anwendung kommt demzufolge hauptsächlich dort in Frage, wo die Polarisation der elektromagnetischen Wellen festliegt und bekannt ist.is less than - ^ -. According to the suggestion of electric dipoles due to the electric field, this embodiment is only effective if there is a grain component of the S-field in the direction of the longitudinal axis of the dipole lies. An application is therefore mainly in question where the polarization of the electromagnetic waves is fixed and known.

Fig. 2 und 3 zeigen Aufsicht und Querschnitt eines analog zu Fig. 1 und 2 aufgebauten Absorbers, der jedoch durch die Anordnung entsprechend hergestellter Dipolkreuze 3 und 4 oder zweier zueinander senkrecht stehender Gruppen von in sich parallelenFIGS. 2 and 3 show a top view and cross section of an absorber constructed analogously to FIGS. 1 and 2, the dipole crosses 3 and 4 or two to one another, however, produced by the arrangement accordingly perpendicular groups of mutually parallel

Dipolreihen im Abstand — (2) vor der Metallwand 1Dipole rows at a distance - (2) in front of the metal wall 1

für alle Polarisationsrichtungen voll wirksam ist. Zur Erreichung der Polarisationsunabhängigkeit ist es statt dessen auch möglich, neben der einen auf das S-FeId ansprechenden Gruppe von elektrischen Dipolen (z. B. 3) zusätzliche Auffangelemente, die das senkrecht zu (S liegende ξί-Feld der Wellen dämpfen, anzubringen.is fully effective for all polarization directions. To achieve polarization independence is instead it is also possible, in addition to the one group of electric dipoles that responds to the S field (e.g. 3) additional collecting elements that dampen the ξί-field of the waves that is perpendicular to (S, to attach.

Fig. 5 und 6 zeigen eine zweite Ausführungsart des vorgeschlagenen breitbandigen Absorbers, dadurch gekennzeichnet, daß als Auffangelemente verlustfreie elektrische Dipole 14 im Abstand einer Viertelwellenlänge 2 vor einer Metallwand 1 angeordnet werden. Eine einzelne Absorberzelle besteht somit wiederum aus der Zusammenschaltung eines Parallel- und eines Serienresonanzsystems. Die von den elektrischen Dipolen aufgenommene Energie wird über ein kurzes Stück Doppelleitung 5, z. B. eine Koaxialleitung od. ä., einem Verbraucherwiderstand 6 zugeführt. Zweckmäßigerweise wird man den Verbraucherwiderstand hinter der zu schützenden Metallwand anordnen. Der Verbraucherwiderstand 6 kann sowohl als frequenzunabhängiger Abschlußwiderstand der Doppelleitung, z. B. als Keil aus graphitiertem Papier, oder aber selbst in Form von einem oder mehreren gedämpften Resonanzsystemen ausgeführt werden.Figs. 5 and 6 show a second embodiment of the proposed broadband absorber, thereby characterized in that loss-free electrical dipoles 14 at a distance of a quarter wavelength as collecting elements 2 can be arranged in front of a metal wall 1. A single absorber cell thus exists in turn from the interconnection of a parallel and a series resonance system. The ones from the electric dipoles absorbed energy is over a short piece of double line 5, z. B. a coaxial line or the like, a load resistor 6 is supplied. Appropriately, one becomes the consumer resistance place behind the metal wall to be protected. The consumer resistance 6 can be both frequency-independent Terminating resistance of the double line, e.g. B. as a wedge made of graphitized paper, or else even be implemented in the form of one or more damped resonance systems.

In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform eines breitbandigen Absorbers, bei dem kleine Schleifenantennen 15 als Auffangelemente benutzt werden, dargestellt. Fig. 8 zeigt schematisch als Querschnitt eine Absorberzelle der Anordnung nach Fig. 7. Die Schleifen sprechen auf das magnetische Feld der einfallenden zu absorbierenden Welle an und werden dementsprechend zweckmäßig im Jr)-Bauch direkt vor der Metallwand 1 angebracht. Das eine Ende der Schleifenantenne wird über den Außenmantel 7 einer kleinen koaxialen Leitung 5 mit der Metallwand verbunden, während das zweite Ende in den Innenleiter 8 der Koaxialleitung übergeht. Die von den kleinen Auffangschleifen, die aus Metalldraht oder auch verlustbehaftetem Material, wie graphitiertem Papier, bestehen, aufgenommene elektromagnetische Energie wird über die koaxiale Doppelleitung einer verlustbehafteten Anordnung von zwei oder mehr zusammengeschalteten Resonanzsystemen 9 zugeführt. Derartige Anordnungen erhält man durch Einlagerung von kurzen mit Verlusten behafteten dielektrischen Schichten in geeignetem, von der Dicke der Schichten abhängendem Abstand vor dem metallischen Abschluß der Doppelleitung oder durch Riefung der metallischen oder auch mit Verlusten behafteten Innen- und Außenleiter. Es ist auch möglich, die dielektrischen Schichten selbst verlustfrei zu machen und zur Absorption der elektromagnetischen Energie kleine Mengen Eisenpulver od. ä. mittels eines Klebestoffes od. dgl. in der Koaxialleitung anzubringen. Die Absorberzellen dieser Ausführungsart lassen sich verhältnismäßig klein zur Wellenlänge herstellen und können dementsprechend statistisch oder auch regelmäßig in der metallischen Abschlußwand verteilt werden, wobei die Besetzungsdichte so zu wählen ist, daß der gewünschte Schluckgrad erreicht wird.In Fig. 7 is a further embodiment of a broadband absorber, in which small loop antennas 15 are used as collecting elements. Fig. 8 shows schematically a cross section Absorber cell of the arrangement according to FIG. 7. The loops speak to the magnetic field of the incident to be absorbed wave and are accordingly useful in the Jr) -belly directly in front of the Metal wall 1 attached. One end of the loop antenna is over the outer jacket 7 of a small one coaxial line 5 connected to the metal wall, while the second end in the inner conductor 8 of the Coaxial line passes. Those of the small catch loops, those made of metal wire or even lossy ones Material, such as graphitized paper, consist of absorbed electromagnetic energy is a lossy arrangement of two or more interconnected via the double coaxial line Resonance systems 9 supplied. Such arrangements are obtained by storing short dielectric layers subject to losses in a suitable depending on the thickness of the layers Distance in front of the metallic termination of the double line or by grooving the metallic or inner and outer conductors with losses. It is also possible to use the dielectric To make layers themselves lossless and to absorb the electromagnetic energy small To attach quantities of iron powder or the like by means of an adhesive or the like in the coaxial line. The absorber cells this embodiment can be made and relatively small to the wavelength can accordingly be distributed statistically or regularly in the metallic end wall The population density is to be chosen so that the desired degree of absorption is achieved.

Fig. 9 und 10 zeigen eine ähnliche Ausführungsform des Absorbers nur mit dem Unterschied, daß hier die auf das Magnetfeld ansprechenden Auffangelemente 16 aus Schlitzen in der Metallwand 1 bestehen. Von Vorteil ist, daß die eines der erforderlichen Resonanzsysteme darstellenden Auffangelemente einfach in die Metallwand eingestanzt oder eingesägt werden können. Die aufgenommene Energie wird hierbei zweckmäßig in Hohlleitungen 10 einer der Ausführung nach Fig. 7 und 8 analogen Anordnung 11 von einem oder mehreren gedämpften Resonanzsystemen zugeführt. Ein geeignetes Hohlleiterresonanzsystem besteht z. B. aus einer Kombination von induktiven und kapazitiven Blenden, Anordnungen von dielektrischen Schichten oder metallischen bzw. verlustbehafteten Stäben innerhalb der Hohlleitung und ist als solches bekannt. Diese Ausführungsart ist dann besonders vorteilhaft, wenn eine möglichst glatte, ebene Oberfläche des Absorbers erreicht werden soll. Zur Wetterbeständigkeit können die Schlitzöffnungen 16 mit einem Dielektrikum ausgefüllt werden, so daß, falls das Dielektrikum verlustbehaftet ist, ein Teil der aufgenommenen Energie in den Auffangelementen selbst vernichtet wird.9 and 10 show a similar embodiment of the absorber with the only difference that Here the interception elements 16 responding to the magnetic field consist of slots in the metal wall 1. It is advantageous that the collecting elements which represent one of the required resonance systems can simply be punched or sawed into the metal wall. The absorbed energy is expediently arranged in hollow pipes 10 in an arrangement analogous to the embodiment according to FIGS. 7 and 8 11 supplied by one or more damped resonance systems. A suitable waveguide resonance system consists z. B. from a combination of inductive and capacitive diaphragms, arrangements of dielectric layers or metallic or lossy rods within the hollow pipe and is known as such. This embodiment is particularly advantageous when a The aim is to achieve the smoothest possible, even surface of the absorber. For weather resistance you can the slot openings 16 are filled with a dielectric, so that if the dielectric is lossy is, a part of the absorbed energy is destroyed in the collecting elements themselves.

Zum Unterschied zu der Absorberausführung nach Fig. 9 und 10 zeigt Fig. 11 eine Anordnung von magnetischen Dipolen im Abstand einer halben Wellenlänge von der zu schützenden Metallwand. Als Auffangelemente dienen wiederum Schlitze 16 in einer Widerstandsfolie 13 sonst konstanten Flächenwiderstandes, der gegebenenfalls auch sehr klein sein kann, die vor einer zu schützenden Metallwand und parallel zu ihr angebracht ist. Die geschlitzte Wand 13 ist auf einer dielektrischen Zwischenschicht aufgebracht, deren Dicke je nach der Dielektrizitätskonstanten des Materials der Zwischenschicht so gewählt ist, daß die Schlitzwand im Bauch der magnetischen Feldstärke -y vor der metallischen Abschlußwand 1 liegt,In contrast to the absorber design according to FIGS. 9 and 10, FIG. 11 shows an arrangement of magnetic dipoles at a distance of half a wavelength from the metal wall to be protected. as Catching elements, in turn, are slits 16 in a resistance film 13, otherwise constant sheet resistance, which can possibly also be very small, the one in front of a metal wall to be protected and parallel attached to her. The slotted wall 13 is applied to an intermediate dielectric layer, the thickness of which is selected depending on the dielectric constant of the material of the intermediate layer so that the Slit wall in the belly of the magnetic field strength -y lies in front of the metallic end wall 1,

wobei eine Erhöhung der Dielektrizitätskonstanten einen kleineren geometrischen Abstand der beiden Ebenen bedingt. Bei der Ausführungsart nach Fig. 11 wird die von den Auffangelementen 16 aufgenommenewith an increase in the dielectric constant a smaller geometric distance between the two Levels conditional. In the embodiment according to FIG. 11, the one received by the collecting elements 16 is

Energie in der Widerstandsfolie 13 bzw. bei sehr kleinem Flächenwiderstand dieser Folie in der dann notwendig mit Verlusten zu versehenen dielektrischen Schicht 12 vernichtet. Eine einfache Herstellungsart dieser Ausführung ergibt sich, wenn auf eine verlustbehaftete dielektrische Schicht 12 ein Anstrich mit Leitfähigkeitslack, wie kolloidaler Silberlösung, aufgebracht wird und die Schlitze 16 in der Frontseite eingekratzt, eingeätzt od. ä. hergestellt werden. Eine einzelne Absorberzelle, bestehend aus einer Zusammenschaltung eines Parallelresonanzsystems und eines Serienresonanzsystems, hat eine Ausdehnung von der Größenordnung einer halben Wellenlänge. Die Absorberzellen werden daher, wie in Fig. 9 schematisch dargestellt, parallel zueinander und in regelmäßigen gegenseitigen Abständen angeordnet.Energy in the resistance film 13 or, in the case of a very low sheet resistance of this film, in the then Dielectric layer 12 which is necessary to be provided with losses is destroyed. A simple way of making This embodiment results when a lossy dielectric layer 12 is coated with Conductive lacquer, such as colloidal silver solution, is applied and the slots 16 in the front scratched, etched, or the like. A single absorber cell, consisting of an interconnection a parallel resonance system and a series resonance system, has an extension of the order of half a wavelength. The absorber cells are therefore, as in FIG. 9 shown schematically, arranged parallel to each other and at regular mutual distances.

Claims

PATENT CLAIMS: 20

1. Resonance absorber for absorbing electromagnetic centimeter waves, made up of an array of absorber cells using a plurality of on the electromagnetic Field-appealing collecting elements, characterized in that the collecting elements in one by the type of collecting elements (on the electrical and / or magnetic Field component appealing) given distance in front of the wall to be made reflection-free so are arranged so that each absorber cell consists of at least two connected to the collecting elements Resonance systems, of which at least one damped resonance system, consists and the absorber cells are arranged to one another in such a way that a broadband swallowing occurs.

2. Absorber according to claim 1, characterized in that the collecting elements themselves are lossless are and the absorbed electromagnetic energy consumer resistances, which are appropriate are arranged behind the wall to be protected.

3. Absorber according to claim 1, characterized in that that the collecting elements themselves are lossy and by the distance of the Interception elements from the wall to be protected with a loss-free space Material is filled out.

4. Absorber according to claim 1, characterized in that the collecting elements themselves are lossy and the space given by the distance between the collecting elements and the wall to be protected is a lossy one Material is filled out.

5. Absorber according to claim 2, characterized in that the collecting elements are electrical Dipoles are, at a distance of about a quarter wavelength or an odd multiple of which are arranged in front of a metal wall and the absorbed energy via a a short piece of double wire is fed to a consumer resistor.

6. Absorber according to claim 2, characterized in that the collecting elements are magnetic Dipoles are those immediately in front of a metal wall or at a distance of an integral multiple of half the wavelength are arranged in front of it, the absorbed energy being one from is fed to at least one resonance system existing lossy arrangement.

7. Absorber according to claim 6, characterized in that the magnetic dipoles have the shape small loop antennas arranged at an angle to the wall to be made reflection-free and the lossy arrangement consisting of at least two resonance systems consists of coaxial components.

8. Absorber according to claims, characterized in that that the magnetic dipoles are slots in a metal wall and that of at least A resonance system consisting of a lossy arrangement made up of waveguide switching elements is.

9. Absorber according to claim 6, characterized in that the magnetic dipoles have slots are in a metal wall, the space behind it by a second at a distance parallel to the first arranged metal wall is completed and the space between the two walls is filled with lossy material.

10. Absorber according to claim 1, 3 or 4, characterized in that the collecting elements Lossy electrical dipoles are about a quarter wavelength or an odd one Multiples of it are arranged in front of the metal wall to be protected.

11. Absorber according to claim 10, characterized in that the lossy electrical Dipoles made of graphitized paper or the like. Consist.

12. Absorber according to claim 1, 3 or 4, characterized in that one provided with slots Resistance foil with otherwise constant surface resistance at a distance parallel in front of a metal wall is arranged.

13. Absorber according to claim 1, 3 or 4, characterized in that when using Loop antennas the loop antennas themselves are made of damping material (praphitized paper or the like) are made.

14. Absorber according to claim 1, 3 or 4, characterized in that when using Slots in a metal wall in the slots themselves damping material is attached.

15. Absorber according to one of claims 1 to 14, characterized in that the distance of the Collecting elements from a metal wall by filling the gap with a lossless one Dielectric is shortened.

16. Absorber according to one of claims 1 to 14, characterized in that the distance between the collecting elements from a metal wall by Filling the gap with a lossy dielectric is shortened.

17. Absorber according to one of claims 1 to 16, characterized in that the collecting elements are small compared to the wavelength and are statistically distributed on the surface.

18. Absorber according to one of claims 1 to 16, characterized in that the collecting elements of the order of half a wavelength, all in their polarization direction are arranged parallel to each other and regularly on the base, their mutual effective distance in the horizontal and vertical direction is less than half the wavelength.

19. Absorber according to claim 18, characterized in that the collecting elements in perpendicular crossed, parallel rows are attached.

20. Absorber according to one of claims 1 to 19, characterized in that the lossless or lossy intermediate layer made of paint, plastic or the like on the metallic The base is painted on, spat on or the like. And that the collecting elements are in the desired position Form by means of a conductive varnish

or a coating that dampens the electromagnetic field is applied.

Documents considered: French Patent No. 1 065 448; Radio Mentor, 1949, pp. 438-450; Zeitschrift für Physik, 138 (1954), pp. 465 to 477.

1 sheet of drawings

ι 609 839/292 3.57ι 609 839/292 3.57