DE1616255B1

DE1616255B1 - Kegel- oder pyramidenfoermiger Absorber fuer elektromagnetische Wellen grosser Frequenzbereiche

Info

Publication number: DE1616255B1
Application number: DE19681616255D
Authority: DE
Inventors: Eduard Dipl-Ing Purr
Original assignee: Gruenzweig und Hartmann AG
Current assignee: Saint Gobain Isover G+H AG
Priority date: 1968-01-30
Filing date: 1968-01-30
Publication date: 1971-11-04

Description

Die Erfindung geht aus von einem kegel- oder pyramidenförmigen Absorber für elektromagnetische Wellen großer Frequenzbereiche, bestehend aus porösem Material.
Aus der deutschen Auslegeschrift 1253 ' 780 ist ein Breitbandabsorber bekannt, der aus herkömmlichen Pyramiden bzw. Keilen besteht. Seine untere Grenzfrequenz ist in üblicher Weise durch die Bauhöhe gegeben, während zu hohen Frequenzen hin praktisch keine Grenze vorliegt. Dieser Absorber zeigt zwar bei senkrechtem Einfall der eIektromägnetischen Wellen gute Absorptionseigenschaften, absorbiert aber keineswegs schräg einfallende Störfrequenzen.
Die in der obigen Auslegeschrift gezeigte Reflexionsfaktorkurve gibt ein etwas verfälschtes Bild, da die nicht in Betracht gezogenen schräg einfallenden Wellen den Reflexionsfaktor stark heraufsetzen.
Ähnlich ist es bei der USA.-Patentschrift 2 464 006, die die Verwendung verschieden großer Pyramiden nebeneinander auf einer ebenen Fläche zeigt. Hier tritt zwar eine geringfügige Verringerung des Reflexionsfaktors auch bei schrägem Einfall der elektromagnetischen Wellen auf, jedoch wird dies stets auf Kosten einer Erhöhung der unteren Grenzfrequenz bei vorgegebener Gesamthöhe der absorbierenden Auskleidung erfolgen. Die Verringerung des Reflexionsfaktors bei schrägem Einfall ist hier begrenzt, weil die Strukturierung nur unwesentlich stärker ist als bei Absorptionskörpern einheitlicher Höhe, wie sie herkömmlich zur Auskleidung von Meßräumen verwendet werden.
Zwischen den äußeren Abmessungen der bekannten Absorber und den zu absorbierenden, elektromagnetischen Wellen besteht insofern ein Zusammenhang, als die Bauhöhe des Absorbers umso größer sein sollte, je länger die zu absorbierende Welle ist. Zwar ist jeder Absorber in einem relativ großen Frequenzbereich wirksam, jedoch wird nur ein begrenztes Frequenzband innerhalb dieses Bereiches maximal gedämpft, während die anderen Frequenzen umso weniger beeinflußt werden, -je weiter sie von diesem Frequenzband entfernt liegen.
Die sich aus diesen Zusammenhängen ergebenden Forderungen ließen sich bisher nicht gleichzeitig erfüllen, da die mechanische Festigkeit des zur Herstellung von Absorbern verwendeten Materials nicht ausreicht, um einem schlanken, spitzen Absorber großer Bauhöhe eine genügende Stabilität zu verleihen. Hinzu kommt, daß besonders bei großflächigen Absorbern die Reflexionsdämpfung geringer wird. Man steht deshalb vor großen Schwierigkeiten, wenn eine optimale Absorption bei gleichzeitig minimaler Re erwünscht wird, wie dies bei modernen Meßräumen in immer stärkerem Maße der Fall ist.
Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, die genannten Nachteile zu beseitigen und einen Breitbandabsorber für elektromagnetische Wellen vorzuschlagen; der neben guten Reflexionsdämpfungswerten bei sehr großen Frequenzunterschieden auch eine optimale Unabhängigkeit von dem Einfallswinkel der zu absorbierenden Strahlung aufweist und dadurch auch schräg einfallende Störfrequenzen absorbiert.
Die gestellte Aufgabe läßt sich auf verschiedene Weise lösen. Gemäß der Erfindung geschieht .dies. bei einem aus porösem Material bestehendem kegel-oder pyramidenförmigen Absorber für elektromagnetische Wellen großer Frequenzbereiche dadurch, daß die Bauhöhe des Absorbers entsprechend der unteren Grenze des Frequenzbereiches gewählt ist und daß die Oberfläche des Absorbers mit einer Anpassungsschicht versehen ist, die eine Reflexionsdämpfung der. hohen Frequenzen bewirkt. Diese Anpassungsschicht kann erfindungsgemäß aus einer oder mehreren Schichten bestehen, die verschieden stark mit Absorptionsmaterial angereichert sind.
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken kann -dies auch dadurch gelöst werden, daß die Bauhöhe des Absorbers entsprechend der unteren Grenze des Frequenzbereiches gewählt ist, während die Oberfläche des Absorbers mit einer Vielzahl entsprechend der Wellenlänge der an der oberen Grenze des Frequenzbereiches liegenden Wellen bemessenen Raumkörper besetzt ist. Diese Raumkörper können die Form von Pyramiden, Kegel od. dgl. haben, deren Achse parallel zur Achse des Absorbers gerichtet ist.
Durch die Unterteilung der Oberfläche des Absorbers in eine Vielzahl von Raumkörpern wie Pyramiden, Kegel, Noppen od. dgl:, deren Bauhöhe gegenüber der Bauhöhe des eigentlichen Absorbers wesentlich geringer ist, wird eine wirksame Reflexionsdämpfung auch der hohen Frequenzen erreicht.
Die Zeichnung zeigt- einen Schnitt durch einen Absorber, dessen Oberfläche erfindungsgemäß mit einer Vielzahl von Pyramiden besetzt ist, deren Achse parallel zu der des Absorbers verläuft.

Claims

Patentansprüche: 1. Kegel- oder pyramidenförmiger Absorber für elektromagnetische Wellen großer Frequenzbereiche, bestehend aus porösem Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauhöhe des Absorbers entsprechend der unteren Grenze des Frequenzbereiches gewählt ist und daß die Oberfläche des Absörbers mit einer Anpassungsschicht versehen ist,- die derart bemessen ist, daß sie eine Reflexionsdämpfung der hohen Frequenzen bewirkt.
2. Absorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassungsschicht aus einer oder mehreren Schichten besteht, die verschieden stark mit 'Absorptionsmaterial versetzt sind.
3. Kegel- oder pyramidenförmiger Absorber für elektromagnetische Wellen großer Frequenzbereiche, bestehend' ans'- porösem Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauhöhe des Absorbers entsprechend der unteren Grenze des Frequenzbereiches gewählt ist und daß die Oberfläche des Absorbers -mit einer Vielzahl von Raumkörpern besetzt-ist.-
4. Absorber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Oberfläche des Absorbers befindlichen- -Raumkörper die Form kleiner Pyramiden haben, deren Achse parallel zu der des Absorbers verläuft.
5. Absorber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Oberfläche des Absorbers befindlichen Raumkörper die Form kleiner Kegel besitzen, deren Achse parallel zu der des Absorbers verläuft.
6. Absorber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Oberfläche des Absorbers befindlichen Raumkörper die Form kleiner Noppen besitzen.