DE3209697A1 - Dämpferplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dämpferplatte zur dreidimensionalen Dämpfung im Ultrahochfrequenzbereich , welche unter elektrischer Steuerung in einem ersten Zustand gesendete bzw. empfangene und sie durchlaufende elektromagnetische Wellen ohne größere Dämpfung oder Ver­ zerrung durchläßt und in einem zweiten elektrischen Zu­ stand diese sperrt und im wesentlichen völlig neutrali­ siert, wobei die Dämpferplatte aus mindestens einer Netzanordnung aufgebaut ist, welche aus Zeilen von Lei­ tungsdrähten bzw. Leitungsdrahtstücken besteht, die pa­ rallel zueinander liegen und in einer zum Vektor des elektrischen Feldes der Wellen im wesentlichen paralle­ len Ebene verlaufen und in bestimmten Abständen von steu­ erbaren Widerstandsbauteilen, wie insbesondere verän­ derliche Dioden zum Beispiel, unterbrochen sind.

Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Ver­ fahren zur Verwendung der Dämpferplatte zur dreidimen­ sionalen Dämpfung im Ultrahochfrequenzbereich, und die Anwendung derselben bei einem Radom zum Schutz von Sen­ de- und/oder Empfangsantennen für elektromagnetische Wellen im Ultrahochfrequenzbereich, zur Dämpfung der störenden Rückstrahlwirkungen und Störeinstreuungen aus einem räumlichen Bereich außerhalb der Peilung, bezogen auf den Hauptstrahlungslappen der Antenne.

Aus der französischen Patentschrift 79 029 18 (Anmelde­ datum 5. Februar 1979, Titel: Dreidimensionales Anpas­ sungsfilter im Ultrahochfrequenzbereich) derselben An­ melderin ist bereits eine Vorrichtung bekannt, mit wel­ cher sich bestimmte Sekundärkeulen bzw. -lappen im Strahlungsdiagramm einer Ultrahochfrequenzantenne dämp­ fen bzw. neutralisieren lassen. Gemäß dieser Druck­ schrift besteht die Vorrichtung aus parallelen Leitungs­ drähten, die parallel zum Vektor des elektrischen Fel­ des E der von der Antenne gesendeten Schwingung liegen und mit Dioden versehen sind, die in Reihe zueinander angeordnet und in gleichen Abständen auf jedem der Lei­ tungsdrähte verteilt sind. Jeder Leitungsdraht mit Dio­ den wird mit elektrischem Strom zur Diodenpolarisierung in Durchlaßrichtung mit Hilfe eines Umschalters gespeist, mit dem sich die Stromstärken dieses Gleichstroms über einen weiten mA-Bereich bis hinauf zum zehnfachen mA- Wert verändern lassen. Durch Amplitudenmodulation bei dem diese Leitungsdrähte durchfließenden Stromes gemäß bestimmten Regeln oder Funktionen werden in Richtung der Sekundärlappen, die gedämpft werden sollen, "Löcher" geschaffen.

Diese Vorrichtung ist von Nutzen, wenn die Richtung der zu dämpfenden Schwingung relativ eingeschränkt ist. Wenn andererseits Schwingungen aus mehreren Rich­ tungen ausgeblendet werden sollen, oder wenn die Richtungen über einen zu weiten Bereich ausgedehnt sind, ist diese Vorrichtung wirkungslos und es entstehen be­ trächtliche Störerscheinungen, so daß eine klare Aus­ wertung der Ergebnisse nicht mehr möglich ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Dämpferplatte zu schaffen, die einerseits auf völlige Durchlässigkeit für die elektromagnetischen Schwingun­ gen der Antenne und andererseits auf Ausblenden prak­ tisch jeder Schwingung aus einer gegenüber der Anten­ nensendeachse versetzten Richtung geschaltet werden kann, ohne daß Störeinstreuungen bzw. Störwirkungen im Hauptstrahlungslappen bzw. der Hauptkeule der Antenne entstehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Dämpfer­ platte der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Dämpferplatte mindestens zwei Netzanordnungen von Leitungsdrähten aufweist, welche hintereinander in einem Abstand angeordnet sind, der, gemessen im freien Raum bei einer Dielektrizitätskonstante = 1, im wesent­ lichen gleich einem Viertel der Wellenlänge der zu neu­ tralisierenden bzw. durchzulassenden elektromagnetischen Schwingung ist, und daß die Netzanordnungen mit minde­ stens einem Umschaltelement verbunden sind, mittels wel­ chem zumindest dann, wenn die Dämpferplatte auf Neutra­ lisierung elektrischer Ströme mit einem Wert, der nach einer für jede Netzanordnung getrennt festgelegten Be­ ziehung vorgegeben ist, geschaltet ist, der Wert dieser Beziehung in Abhängigkeit von den baulichen Merkmalen der Dämpferplatte gebracht ist.

Steuert man unter diesen Bedingungen mit Hilfe des Um­ schaltelementes den Durchtritt von Strömen beträcht­ licher Stärke (beispielsweise in der Größenordnung von mehreren mA) in den Leitungsdrähten, so ist die Dämpfer­ platte für die elektromagnetischen Schwingungen der Antenne absolut durchlässig; der Rückstrahlfaktor ist in diesem Fall sehr gering: TOS<1,1.

Wenn man andererseits die Leitungsdrähte von den genann­ ten und miteinander gekoppelten geringen Strömen durch­ fließen läßt, so erreicht man eine starke Neutralisie­ rungswirkung der Dämpferplatte, wobei praktisch alle Schwingungen ausgeblendet werden, die aus einer Rich­ tung kommen, die beispielsweise um 40° von der Anten­ nensendeachse abweicht, ohne daß eine merkliche Störung in der Hauptstrahlungskeule festzustellen ist.

Mit anderen Worten weist die erfindungsgemäße Dämpferplat­ te eine große Dämpfungsdynamik in Abhängigkeit von dem Strom auf, mit dem die Leitungsdrähte mit den Dioden ge­ speist werden (<20 dB), ohne daß es zu einer Phasen­ verschiebung im Sendebetrieb kommt, während andererseits ein geringer Rückstrahlfaktor (TOS<1,2; dies entspricht einem Energieverlust von 1%) beibehalten wird, und das bei einer Frequenzbandbreite von mehr als 10%.

Diese Dämpferplatte zur dreidimensionalen Dämpfung ist für alle möglichen Anwendungszwecke geeignet, insbeson­ dere zur Neutralisierung der Sekundärstrahlungslappen bei einer Antenne mit mechanischer oder elektronischer Abtastung außerhalb des von der Antenne erfaßten Berei­ ches, was aus der nachstehenden Beschreibung deutlich wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die Leistungsdaten der Dämpferplatte dadurch noch erheblich verbessert, daß quer zu den Netzanordnungen aus paralle­ len Leitungsdrähten, vorzugsweise senkrecht zu diesen, Streifen bzw. Bänder aus Metall vorgesehen werden, die im wesentlichen kontinuierlich sind und die auf den Leitungsdrähten zwischen einem Element und dem nächsten angeordneten steuerbaren Widerstandsbauteile voneinander trennen.

Bei dieser Vorgehensweise werden die sekundären stören­ den Resonanzerscheinungen ausgeschaltet, die zwischen den Leitungsdrähten und den Dioden auftreten können. Andererseits werden diese Streifen vorteilhafterweise zur erforderlichen Speisung der Leitungsdrähte verwen­ det, damit die Dämpferplatte bei Bedarf auf Durchlaßbe­ trieb bzw. Neutralisierung geschaltet werden kann.

Des weiteren ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Ver­ wendung einer solchen Dämpferplatte vorgesehen, bei welchem in den Fällen, in denen die Dämpferplatte auf Durchlässigkeit gegenüber den elektromagnetischen Schwin­ gungen geschaltet werden soll, die Netzanordnungen mit beträchtlichem Strom, beispielsweise von mehreren mA, gespeist werden, während man im anderen Fall, in dem die Dämpferplatte auf Neutralisierung geschaltet werden soll, in den beiden miteinander in Verbindung stehenden Netzanordnungen Strom mit geringer Stärke in gekoppel­ ter Form strömen läßt, der in Abhängigkeit von den bau­ lichen Merkmalen der Dämpferplatte festgelegt ist, wo­ bei man unter diesen Bedingungen den größten Teil der gesendeten und/oder empfangenen und durch die Dämpfer­ platte hindurchgehenden elektromagnetischen Schwingun­ gen ausblendet, ohne merkliche Störung oder Verände­ rung in der Hauptstrahlungskeule der Antenne, wenn die­ se bezüglich der Dämpferplatte nicht gerichtet ist.

Nachstehend wird nun die Erfindung im Zusammenhang mit ihrer Arbeitsweise und Anwendungsbereiche unter Bezug­ nahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Grundprinzips im Aufbau einer Netzanordnung aus Leitungsdräh­ ten, wie es bei der Konstruktion einer erfindungs­ gemäßen Dämpferplatte zur Anwendung kommt;

Fig. 2 ebenso wie Fig. 1 eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels einer solchen Netzanordnung, allerdings im Schnitt entlang der dem Pfeil II in Fig. 3 entsprechenden Linie;

Fig. 3 eine Schnittansicht im wesentlichen in der Ebene III/III in Fig. 2;

Fig. 4 eine Ansicht derselben Netzanordnung wie in Fig. 3 gezeigt, allerdings in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 3 von der anderen Seite gesehen;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer anderen Netz­ anordnung, aus der eine andere Gruppierung der Zuleitungen für die Leitungsdrähte mit Dioden zu entnehmen ist;

Fig. 6 eine perspektivische, aufgebrochene Ansicht ei­ nes Ausführungsbeispiels für eine Netzanordnung gemäß der schematisierten Darstellung in Fig. 5;

Fig. 7 eine aus zwei nebeneinander liegenden Netzanord­ nungen der in Fig. 5 und 6 gezeigten Art bestehen­ de Dämpferplatte in verkleinertem Maßstab, wobei die jeweilige Betriebsart dieser Dämpferplatte mittels eines elektronischen Umschalters gesteu­ ert wird;

Fig. 8 eine Anwendung einer derartigen Dämpferplatte, die hier auf dem Radom zum Schutz eines Luftlan­ deradars montiert ist, und

Fig. 9 eine Darstellung der Dämpfungswirkung einer ei­ ner Antenne zugeordneten Dämpferplatte auf die Sekundärlappen dieser Antenne.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 weist eine er­ findungsgemäße Netzanordnung elektrische Leitungsdrähte 10 ₁, 10 ₂, 10 ₃ . . . auf, die in einer zum Vektor des elektrischen Feldes E der elektromagnetischen Wellen, die man neutralisieren oder durchlassen will, im wesent­ lichen parallelen Ebene verlaufen. Auf diesen Leitungs­ drähten sind in Abständen steuerbare und veränderliche Widerstandsbauteile in Reihe geschaltet, beispielsweise die Dioden 11 ₁, 12 ₁, 13 ₁, . . . 10 ₂, 11 ₂, 13 ₂, . . . Anderer­ seits sind quer zu der Netzanordnung paralleler Leitungs­ drähte, vorzugsweise im wesentlichen senkrecht zu diesen, Metallbänder bzw. -streifen mit Markierungen 20, 21,. . . 24 vorgesehen. Diese Metallstreifen trennen die steuer­ baren Widerstandselemente wie 11 ₁, 11 ₂, . . . der benach­ barten Elemente 12 ₁, 12 ₂, . . . voneinander.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dienen die äußersten Streifen 20, 24 jeweils zur Einspeisung des elektrischen Stroms in die parallel zwischen diese bei­ den Streifen geschalteten Leitungsdrähte. Der Speise­ stromgenerator kann auf diese Weise einfach so, wie unter 30 bzw. 31 dargestellt, an den Streifen 20, der als Eingangskollektor dient, und den Streifen 24, der als Ausgangskollektor dient, angeschlossen werden.

Wenn diese Bedingungen gegeben sind, läßt sich der Durch­ tritt elektrischer Ströme mit vorgegebener Stromstärke in der Netzanordnung aus parallelen Leitungsdrähten 10 ₁, 10 ₂, 10 ₃, . . . steuern.

Im Gegensatz zu den Ausführungen, die in der vorgenann­ ten französischen Patentschrift 79 02 918 gemacht wur­ den, gemäß welcher die Amplitude des Speisestromes in dem Netz aus Leitungsdrähten in der Weise moduliert wur­ de, daß man einige Sekundärlappen bei einer Antenne aus­ blenden konnte, führt man gemäß der vorliegenden Erfindung entweder einen vergleichsweise starken Strom von meh­ reren mA dem Netz aus Leitungsdrähten zu, oder einen geringen Strom von einigen Mikroampere.

Wenn man außerdem erfindungsgemäß so vorgeht, daß paral­ lel zu dieser Netzanordnung eine zweite (nicht in Fig. 1 dargestellte) gleiche Netzanordnung angeordnet wird, die gegenüber der ersten Netzanordnung in einer Entfernung liegt, die, gemessen im freien Raum bzw. bei einer Di­ elektrizitätskonstante gleich 1, im wesentlichen gleich einem Viertel der Länge der elektromagnetischen Wellen der Schwingungen ist, die man neutralisieren oder durch­ treten lassen will, so sind die folgenden Erscheinungen festzustellen:

• 1. in dem Fall , daß die in die Netzanordnungen einge­ speiste Stromstärke relativ hoch ist, d. h. in der Grö­ ßenordnung mehrerer mA liegt, so ist die aus den bei­ den, auf diese Weise nebeneinandergelegten Netzanord­ nungen aufgebaute Dämpferplatte für die elektromagne­ tischen Schwingungen durchlässig; diese Erscheinung hat dieselbe Wirkung, als ob es keinerlei Netzanordnung zur Abschirmung gäbe. Diese Erscheinung liegt auch dann vor, wenn nur eine einzige Netzanordnung vorgesehen ist.
• 2. Wenn man andererseits in die beiden Netzanordnungen sehr niedrige Ströme einspeist, d. h. in der Größenord­ nung einiger Mikroampere, so arbeitet die Dämpferplat­ te mit hoher Absorptionskraft; sie schluckt im allge­ meinen und laufend 99% der empfangenen Leistung. Wenn andererseits die Ströme, die jede der beiden Netzanord­ nungen durchfließen, zwei spezifische und miteinander gekoppelte Werte aufweisen, die abhängig von den bauli­ chen Merkmalen jeder dieser Netzanordnungen sind und beispielsweise durch Versuche bestimmt werden können, so zeigt sich, daß eine Ultrahochfrequenzantenne, die beispielsweise um 50° gegenüber der Dämpferplatte ver­ schwenkt ist, aufgrund der vorhandenen Dämpferplatte keine merkliche Veränderung in ihrem Sendespektrum und insbesondere in ihren Hauptstrahlungskeulen erfährt, wo­ bei die Sekundärlappen, die dem Winkel entsprechen, unter dem die Dämpferplatte zur Antenne steht, dagegen prak­ tisch völlig neutralisiert werden. Wenn man mit anderen Worten eine Dämpferplatte verwendet, die aus zwei ein­ ander zugeordneten und hintereinander in einem Abstand angeordneten Netzanordnungen besteht, welcher einem Vier­ tel der Wellenlänge der Sendeschwingungen der Antenne entspricht, und wenn man in diese Netzanordnungen Strö­ me mit geringer, gekoppelter und festgelegter Stromstär­ ke einspeist, so kann man einen Bereich völlig neutra­ lisieren und ausblenden, der außerhalb einer Abtast­ richtung der Antenne liegt, indem man einfach zwischen die Antennenmitte und die Richtungen, die man ausblen­ den will, eine erfindungsgemäße Dämpferplatte einsetzt.

Aus den Fig. 2 bis 4 ist ein Ausführungsbeispiel ei­ ner Netzanordnung zu entnehmen, die der in Fig. 1 dar­ gestellten sehr ähnlich ist und die sich von dieser nur dadurch unterscheidet, daß die metallischen Zwischen­ streifen 21, 22, 23 in Abständen unterbrochen sind, bei­ spielsweise einmal zwischen jedem Paar benachbarter Zeilen von Leitungsdrähten wie z. B. 10 ₁, 10 ₂. Nur die äußersten Streifen 20, 24, die als Stromkollektoren dienen, sind nicht unterbrochen. Bei dieser zweiten Ausführungsform wird der Vorteil erreicht, daß die Strö­ me in den Leitungsdrähten noch besser und gleichmäßiger verteilt werden. Damit jedoch die metallischen Zwischen­ streifen 21, 22, 23, aus aus nebeneinanderliegenden Abschnitten 21 ₁, 21 ₂, . . . 22 ₁, 22 ₂, . . . bestehen, hoch­ frequenztechnisch gesehen leitend sind, sieht man vor­ teilhafterweise auf der anderen Seite der Platte 1, die als Träger für die Netzanordnungen aus Leitungsdrähten und Metallstreifen dient, entsprechende Gegenstreifen 21′, 22′, 23′ an, die zumindest im wesentlichen so auf­ gelegt sind, wie Fig. 4 dies zeigt, nämlich gegenüber den Zwischenräumen zwischen bzw. den Trennstellen auf den Streifen 21, 22, 23.

Aus Fig. 5 ist eine andere Speiseanordnung für die Netz­ anordnung aus Leitungsdrähten zu entnehmen, die paral­ lel zum Vektor des elektrischen Feldes E gespannt sind.

Bei diesem Ausführungsbeispiel bestehen die parallelen Leitungsdrähte aus abgeglichenen Abschnitten wie unter 40 ₁, 41 ₁, 42 ₁, . . . 40 ₂, 41 ₂, 42 ₂, . . . 40 ₃, . . . 40 _n, 41 _n, . . . gezeigt. Auch wenn aus der Zeichnung ersichtlich ist, daß jeder Leitungsdraht aus drei auf­ einanderfolgenden Drahtabschnitten besteht, so ist es doch offensichtlich, daß die Anzahl dieser Drahtabschnit­ te beliebig groß sein kann und daß sie in der Praxis sehr viel höher liegt.

Auf jedem Leitungsdrahtabschnitt ist ein steuerbares Widerstandsbauteil wie beispielsweise eine Diode 50 ₁, 51 ₁, . . . 50 _n, 51 _n, . . . angeordnet. Es ist ersichtlich, daß in einer Zeile paralleler Leitungsdrähte die Dioden in umgekehrter Richtung zur nächsten Zeile liegen.

Jeder Leitungsdrahtabschnitt ist von einer Zeile zur näch­ sten (wobei die Zeilen oder Reihen parallel zum Vektor E des elektrischen Feldes liegen) mittels eines Stücks Metallstreifen wie im Falle der Streifen aus den voran­ gehenden Figuren angeschlossen. Diese Abschnitte sind in Fig. 5 mit 60 ₀₁, 60 ₂₃, . . . 61 ₁₂, 61 ₃₄, . . . 65 ₁₂, 65 _n-1, n gekennzeichnet (bei dieser Bezugszeichenver­ wendung entsprechen die Indexzahlen den Leitungsdraht­ reihen, die über den Abschnitt des entsprechenden Strei­ fens angeschlossen sind).

Die Einspeisung von elektrischem Strom in diese Abschnit­ te kann nun einfach mit Hilfe von zwei Kollektoren er­ folgen, nämlich dem Eingangskollektor 70 und dem Ausgangs­ kollektor 71, die mit den entsprechenden Abschnitten, wie z. B. 60 ₀₁, 62 ₀₁, 64 ₀₁, 60n, 62n, 64n, verbunden sind. Es zeigt sich, daß bei einer derartigen Schaltung alle Dioden zwischen zwei Reihen benachbarter Streifen, z. B. 60-61, 62-63, . . ., in Reihe liegen.

Fig. 6 und 7 zeigen ein praktisches Ausführungsbeispiel einer solchen Netzanordnung und einer erfindungsgemäß aus zwei derartigen nebeneinanderliegenden Netzanord­ nungen aufgebauten Dämpferplatte im Ultrahochfrequenz­ bereich.

Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit in der Dar­ stellung wurden nur einige Streifenabschnitte, Dioden und Leitungsdrahtabschnitte mit Bezugszeichen versehen, wobei allerdings die Übereinstimmung mit den Fig. 5 uns 6 sehr deutlich zutage tritt.

Die Streifenabschnitte können in der Praxis durch gal­ vanisch aufgetragene Kupferschichten mit einer Stärke von 35 Mikron hergestellt werden, die mit einer 11 Mi­ kron starken Goldschicht überzogen sind. Der Eingangs­ kollektor 70 und der Ausgangskollektor 71 bestehen je­ weils aus metallischen Streifen, die auf die andere Seite der Trägerplatte 2 aus dielektrischem Material aufgebracht sind; diese Trägerplatte kann eine Stärke von beispielsweise 1,2 mm aufweisen und aus einem Glas­ faser-/Teflon-Gemisch bestehen, deren geringe Verlust­ tangente gleich 2 × 10^-3 ist und deren Dielektrizitäts­ konstante bei 2,55 bis 3000 MHz liegt.

Die Verbindung zwischen den Kollektoren 70 und den Streifenabschnitten 60 ₀₁, 62 ₀₁ wird mittels metallisch beschichteter Öffnungen 3 hergestellt, die einen Durch­ messer von 0,3 mm aufweisen können.

Der Abstand zwischen zwei Zeilen von Leitungsdrähten mit Dioden kann fünf Zentimeter betragen. Der Abstand zwi­ schen zwei Metallstreifen, zwischen denen die Leitungs­ drähte mit den Dioden geschaltet sind, kann bei 1,5 cm liegen, während die Breite der Streifen in derselben Größenordnung liegen kann. Der Abstand zwischen zwei benachbarten und nicht mittels der Leitungsdrähte und Dioden verbundenen Metallstreifen, beispielsweise 61 und 62, ist vorzugsweise auf 0,5 cm verringert, wobei allerdings der Abstand in der Zeichnung übertrieben groß dargestellt wurde.

Die Netzanordnungen werden vorteilhafterweise unter Ein­ satz der Technik gedruckter Schaltungen angefertigt, wobei der Durchmesser der aufgedruckten Leitungsdrähte bei 0,5 mm liegen kann.

Arbeitet man mit einem Frequenzband von 3000 MHz (S- Band), das einer Wellenlänge in der Größenordnung von 10 cm entspricht, so wird die Dämpferplatte aus zwei derartigen Netzanordnungen aufgebaut, die nebeneinander liegen und in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der im wesentlichen gleich einem Viertel der Wellenlänge ist, also bei dem gewählten Beispiel gleich 2,5 cm.

Als Dioden werden beispielsweise Elemente vom PIN-Typ 5082-3080 eingesetzt, die eine Gesamtkapazität von 0,21 pF bei weniger als 50 V aufweisen und eine Durchschlag­ spannung von mehr als 350 V bei einer Stromstärke von 10 Mikroampere.

Bei diesen Bedingungen kann die Dämpferplatte im Einsatz für ein Frequenzband von 2900 bis 3100 MHz die folgenden beiden Zustände einnehmen:

- Zustand 1: Da die Netzanordnungen mit einem Strom nahe dem Sättigungswert I1 = I2 = 20 mA gespeist werden, ist die Dämpferplatte passiv und läßt mehr als 99% der Ener­ gie der elektromagnetischen Schwingungen durch, die durch sie hindurchtreten, ohne daß es zu irgendeiner Verzerrung dieser Wellen kommt.

- Zustand 2: Wenn die Netzanordnungen mit gekoppelten Strömen I1 = 200 Mikroampere und I2 = 800 Mikroampere gespeist werden, ist die Dämpferplatte aktiv und er­ zeugt eine Dämpfung von mehr als 25 dB, wobei mehr als 99% der Leistung der durch sie hindurchtretenden elek­ tromagnetischen Schwingungen absorbiert werden.

Die hier angesprochenen Speiseströme gelangen in die Netzanordnungen von jeder geeigneten elektronischen Einspeisevorrichtung 4, die beispielsweise schematisch in Fig. 7 gezeigt ist.

Wie sich noch deutlicher aus Fig. 9 ergibt, trifft es auf eine solche Dämpferplatte zu, daß beim Verschwen­ ken der Antenne um beispielsweise 50° gegenüber der Dämpferplatte keine spürbare Veränderung im Sendespek­ trum der Antenne nahe der Hauptstrahlungskeule vorliegt, daß die Dämpferplatte also passiv (äußere Kurve) oder aktiv (innere Kurve) arbeitet. Wenn andererseits die Dämpferplatte in den aktiven Zustand geschaltet ist, so liegt praktisch eine vollkommene Neutralisierung der Sekundärstrahlungslappen der Antenne in dem Bereich der Dämpferplatte vor, der zwischen 45° und 90° gegenüber der Antennenachse liegt, was sich in der graphischen Darstellung in Fig. 9 in der schraffierten Fläche zeigt, die die Energie der in diesem Bereich neutralisierten Schwingungen darstellt.

Eine derartige Dämpferplatte kann bei zahlreichen An­ wendungsfällen direkt eingesetzt werden. Zum Beispiel kann sie, wie Fig. 8 zeigt, in einem Luftlanderadom 5 montiert werden und im unteren Teil, wie schematisch unter 6 angedeutet, so angeordnet werden, daß sie eine Abschirmung gegen Störeinflüsse darstellt, die von der Erdoberfläche kommen; auf diese Weise ist eine bessere Arbeitsweise der Antenne 7 möglich, die in der Stand­ ortebene, beispielsweise zwischen den Stellungen 7 und 7′ der hier gezeigten Flachantenne, ein Ziel verfolgt. Die gesendete Schwingung im Ultrahochfrequenzbereich wird linear polarisiert, wobei der Vektor des elektri­ schen Feldes in der Standortebene liegt. Bei einem der­ artigen Suchbetrieb ist die Dämpferplatte in den akti­ ven Zustand geschaltet, so daß nun in der vorbeschrie­ benen Weise gekoppelte Ströme mit vorgegebenem Wert ein­ gespeist werden. Will man dagegen den Grund erfassen, wird die Dämpferplatte in den passiven Zustand umge­ schaltet, indem ein starker Strom in die Leitungsdräh­ te mit den Dioden eingespeist wird (im allgemeinen mit der dem Sättigungsstrom der Dioden entsprechenden Strom­ stärke), so daß die Dämpferplatte durchlässig wird.

Die Dämpferplatte kann ebenso bei Radaranlagen eingesetzt werden, insbesondere bei fest auf dem Boden stehenden Radargeräten, damit störende Interferenzen ausgeschal­ tet werden, die beispielsweise von anderen Radargerä­ ten in der Nähe oder von Metallkonstruktionen in der Umgebung stammen, beispielsweise von Hangars, die anson­ sten nachteilige Störeinflüsse nehmen könnten.

Auch wenn die Erfindung anhand einiger Ausführungsbei­ spiele näher beschrieben und dargestellt wurde, so ist sie doch keinesfalls auf diese beschränkt; dabei fallen alle technisch äquivalenten Mittel und Einrichtungen, sowie deren Kombinationen, in den Rahmen der Erfindung, wie er durch die Ansprüche abgegrenzt ist.

Ebenso gilt, daß die Erfindung zwar unter Bezugnahme auf flachgebaute Dämpferplatten erläutert wurde, daß andererseits diese Dämpferplatten auch gebogen oder gekrümmt sein können, beispielsweise in Zylinderform oder Kugelform, ohne daß dadurch sich an der Erfin­ dung selbst etwas ändert; dies gilt insbesondere für die Anpassung an die Krümmung des zum Schutz der An­ tenne verwendeten Radoms.

Claims (10)

1. Dämpferplatte zur dreidimensionalen Dämpfung im Ultrahochfrequenzbereich, welche unter elektrischer Steuerung in einem ersten Zustand gesendete bzw. empfan­ gene und sie durchlaufende elektromagnetische Wel­ len ohne größere Dämpfung oder Verzerrung durchläßt und in einem zweiten elektrischen Zustand diese sperrt und im wesentlichen völlig neutralisiert, wobei die Dämpfer­ platte aus mindestens einer Netzanordnung aufgebaut ist, welche aus Zeilen von Leitungsdrähten bzw. Leitungsdraht­ stücken besteht, die parallel zueinander liegen und in einer zum Vektor des elektrischen Feldes der Wellen im wesentlichen parallelen Ebene verlaufen und in bestimm­ ten Abständen von steuerbaren Widerstandsbauteilen, wie insbesondere veränderliche Dioden zum Beispiel, unter­ brochen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfer­ platte mindestens zwei Netzanordnungen von Leitungsdräh­ ten (10 ₁, 10 ₂, . . . 40 ₁, 41 ₁, . . . 40 ₂, 41 ₂ . . .) aufweist, welche hintereinander in einem Abstand angeordnet sind, der, gemessen im freien Raum bei einer Dielektrizitäts­ konstante = 1, im wesentlichen gleich einem Viertel der Wellenlänge der zu neutralisierenden bzw. durchzulassen­ den elektromagnetischen Schwingung ist, und daß die Netz­ anordnungen mit mindestens einem Umschaltelement (4) ver­ bunden sind, mittels welchem zumindest dann, wenn die Dämpferplatte auf Neutralisierung elektrischer Ströme (J1, J2) mit einem Wert, der nach einer für jede Netz­ anordnung getrennt festgelegten Beziehung vorgegeben ist, geschaltet ist, der Wert dieser Beziehung in Abhängig­ keit von den baulichen Merkmalen der Dämpferplatte ge­ bracht ist.

2. Dämpferplatte nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß quer zu den Netzanordnungen aus paral­ lelen Leitungsdrähten, vorzugsweise im wesentlichen senk­ recht zu diesen, Bänder bzw. Streifen aus Metall (20, 21, . . . 60, 61, 62, . . .) vorgesehen sind, welche im wesentlichen kontinuierlich sind und Hohlleiter dar­ stellen, welche die steuerbaren Widerstandsbauteile (11 ₁, 11 ₂, . . . 12 ₁, 12 ₂, . . . 50 ₁, 50 ₂, . . . 51 ₁, 51 ₂ . . .) elektromagnetisch voneinander trennen, die auf den Lei­ tungsdrähten zwischen einem Element und dem nächsten angeordnet sind.

3. Dämpferplatte nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Leitungsdrähte mit den zugehöri­ gen steuerbaren Widerstandsbauteilen auf einer Seite einer Platte (1, 2) aus dielektrischem Material mit ent­ sprechenden Eigenschaften angeordnet sind und daß die Streifen senkrecht zu den Leitungsdrähten auf der einen und/oder der anderen Seite der Platte aus dielektrischem Material angebracht sind.

4. Dämpferplatte nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen in elektrischem Kontakt mit den Leitungsdrähten auf einer Seite der Platte aus dielektrischem Material stehen.

5. Dämpferplatte nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Streifen (21, 22, 23) mit Ausnah­ me der beiden äußersten Streifen (20, 24) in einer Netz­ anordnung in Abständen unterbrochen sind, beispielswei­ se einmal zwischen jedem Paar benachbarter Leitungsdraht­ zeilen, wobei die beiden äußersten Streifen jeweils als Eingangskollektor bzw. Ausgangskollektor für die Steuer­ spannung dienen.

6. Dämpferplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Widerstandsbauteile in Reihe liegen und in Gruppen ange­ ordnet sind, beispielsweise in Gruppen zu etwa 10 bis 20 Teilen, und daß diese Bauteilgruppen parallel mit Strom versorgt sind.

7. Dämpferplatte nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gruppen in Zeilen ausgebildet sind, die zwischen zwei benachbarten parallelen Streifen (60- 61, 62-63, . . .) liegen, während die Dioden (50 ₁, 50 ₂, . . . 51 ₁, 51 ₂ . . .) abwechselnd in einer und in der ande­ ren Richtung auf den Leitungsdrähten angeordnet sind, und daß jeder Streifen aus aufeinanderfolgenden ge­ trennten Abschnitten (60 ₀₁, 60 ₂₃, . . . 60n, 61 ₁₂, 61 ₃₄, . . .) besteht, welche ihrerseits jeweils in elektrischem Kontakt mit zwei benachbarten Dioden (50 ₁, 50 ₂) mit Ausnahme der Endabschnitte (60 ₀₁, 60 _n, 62 ₀₁, 62 _n, . . .) stehen, welche mit dem Speisekollektor (70, 71) der Leitungsdrähte in Kontakt stehen, die nur mit der äußer­ sten Diode (50 ₁, 50 _n, 51 ₁, 51 _n, . . .) der Zeile in Kontakt sind.

8. Dämpferplatte nach Anspruch 5 oder 7, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Trennstellen auf den Streifen auf der anderen Seite der Platte kurze Streifenabschnitte vorgesehen sind, welche die hochfre­ quenztechnische Kontinuität des Streifens sicherstellen.

9. Verfahren zur Verwendung einer Dämpferplat­ te zur dreidimensionalen Dämpfung im Ultrahochfrequenz­ bereich nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpferplatte einer Sende- und Empfangsantenne zugeordnet ist und daß in dem Fall , daß die Durchlässigkeit der Dämpferplatte gegenüber elektro­ magnetischen Schwingungen erwünscht ist, eine beträcht­ liche Spannung an die Netzanordnungen angelegt wird, bei­ spielsweise in der Größenordnung mehrerer mA, während in dem Fall , daß die Dämpferplatte zur Neutralisierung der Schwingung eingesetzt werden soll, in die beiden einan­ der zugeordneten Netzanordnungen Ströme geringer Stärke eingespeist werden, welche gekoppelt sind und in Abhän­ gigkeit von den baulichen Merkmalen der Dämpferplatte festgelegt werden, und daß bei Vorliegen dieser Bedin­ gungen der größte Teil der gesendeten und/oder empfan­ genen und durch die Dämpferplatte hindurchtretenden elektromagnetischen Schwingungen ausgeblendet wird, ohne in nennenswertem Umfang die Hauptkeule bzw. den Hauptstrahlungslappen der Antenne zu stören oder zu verändern, wenn diese, bezogen auf die Dämpferplatte, ungerichtet ist.

10. Anwendung einer Dämpferplatte nach den An­ sprüchen 1 bis 8 bei einem Radom zum Schutz von Sende- und/oder Empfangsantennen für elektromagnetische Wel­ len im Ultrahochfrequenzbereich, zur Dämpfung der stören­ den Rückstrahlwirkungen und Störeinstreuungen aus einem räumlichen Bereich außerhalb der Peilung, bezogen auf den Hauptstrahlungslappen der Antenne, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dämpferplatte in der Nähe der Anten­ ne in dem Radom angeordnet und in Richtung des Berei­ ches ausgerichtet ist, aus welchem die zu neutralisie­ renden Störwirkungen kommen.