DE3703755A1 - Absorber fuer elektromagnetische strahlen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Absorber für elektromag­ netische Strahlen zur Verhinderung von Reflexionen dieser Strah­ len, insbesondere bei der Kalibrierung von Funkmeß- oder Radar­ anlagen, in einem geschlossenen, abgeschirmten Raum.

Bei der Kalibrierung von Radaranlagen oder anderer, elektromag­ netische Strahlen aussendender Geräte, wie Aktivantennen, Impuls­ geber, Richtfunkgeräte u.a., ist es zunächst erforderlich, diese in einem allseitig abgeschirmten Raum aufzustellen, um zu verhindern, daß Störstrahlungen in Form elektrischer Wellen von außen eindringen und das Meßergebnis verfälschen. Dies ist verhältnismäßig einfach, indem leitende und ggfs. geerdete Wandungen in Form von Metallplatten oder -flächen verwendet werden oder die Wandungen leitend beschichtet sind.

Darüberhinaus ist es aber auch erforderlich, im Innern des Meßraumes Streureflexionen der vom Radargerät ausgesandten Wellen sicher zu verhindern, um allein die vom angepeilten Objekt reflektierten Strahlen zu empfangen. Schwierigkeiten ergeben sich zusätzlich dadurch, daß Streustrahlungen in einem breiten Frequenzband auftreten und daher nur schlecht von einem einheitlichen Material absorbiert werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Absorber zu schaf­ fen, die derartige Reflexionen verhindern und die auch in der Lage sind, ein breites Spektrum von Frequenzen zu absorbieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß Absorber in Form von pyramidenförmigen Körpern aus mit feinteiligen, leitfähi­ gen Materialien getränktem Schaumstoff vorgesehen, die dicht nebeneinander mit ihrer Basis an den Wandungen des abgeschirmten Raumes befestigt sind.

Das Tränkmaterial kann dabei aus Graphit, aus Eisenfluß oder aus einer Mischung von Graphit und Eisenfluß im gleichen oder unterschiedlichen Anteilen bestehen.

Durch derartig mit leitenden Materialien getränkten pyramiden­ förmigen Körpern können Streustrahlungen und Reflexionen sicher absorbiert werden. Durch die dabei stark zerklüftete Oberflä­ che der Wandungen des Meßraumes ergibt sich damit auch ein opti­ maler Absorbtionsgrad.

Zur zusätzlichen Vergrößerung der Oberfläche der einzelnen pyra­ midenförmigen Körper ist es vorteilhaft, die Kanten aneinander­ stoßender Pyramidenflächen im Winkel von 45 Grad zu diesen stufen­ förmig abzuflachen.

Zur besseren Absorbtion unterschiedlicher Frequenzen ist es ferner von Vorteil, wenn die pyramidenförmigen Körper in der Höhe schicht­ förmig unterteilt sind, und jede Schicht unterschiedlich getränkt ist. Dabei kann der Schaumstoff jeder Schicht unterschiedliches Raumgewicht aufweisen.

Bei einer derartigen schichtenförmigen Unterteilung ist es vorteil­ haft, wenn die untere Schicht eine hohe Tränkung mit Graphit und Eisenfluß aufweist, um damit niedere Frequenzen besser zu absorbieren.

Die mittlere Schicht kann dann eine Tränkung aus Graphit und Eisenfluß mit einem höheren Anteil an Graphit zur Absorption mittlerer Frequenzen aufweisen, während die obere Schicht des pyramidenförmigen Körpers zur Absorption der hohen Frequenzen dient und daher lediglich eine hohe Graphittränkung aufweisen soll.

Die einzelnen Schichten sind dann mit einem bekannten, elek­ trisch leitenden Schaumstoffkleber miteinander verklebt.

Zur Versteifung bei einer größeren Höhe der pyramidenförmigen Körper ist es zweckmäßig, wenn diese eine zentrale zylindrische Ausnehmung aufweisen, in die ein rohrförmiger Stützkörper einge­ setzt ist. Dieser Stützkörper kann aus einem glasfaserverstärk­ ten Material bestehen.

Zur zusätzlichen Versteifung kann die Basis der pyramidenförmi­ gen Körper mit einer starren Platte verstärkt sein, wobei diese starre Platte Aufhängevorrichtungen aufweisen kann, um eine Befestigung der Körper an den senkrechten Wandungen und an der Decke des Meßraumes zu ermöglichen.

Anhand einer schematischen Zeichnung werden Aufbau und Wirkungs­ weise eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung näher er­ läutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht eines abgeschirmten Raumes der mit reflexionsabsorbierenden Absorbern bestückt ist,

Fig. 2 die perspektivische Ansicht eines einzelnen Absor­ bers und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen pyramidenförmigen Körper entlang zweier Mantellinien der ebenen Pyra­ midenflächen.

Fig. 1 zeigt perspektivisch die Sicht in einen Meßraum 1, in dem beispielsweise ein Radargerät 2, das über eine Welle 3 drehbar und schwenkbar gelagert ist, mittels eines starren Objektes 4 kalibriert werden soll. Von dem Meßraum 1 sind in der gezeigten Ansicht der Boden 5, die Rückwand 6 und eine Seitenwand 7 gezeigt, die zweckmäßigerweise zur Abschirmung des Meßraumes 1 gegen von außen einfallende elektromagnetische Strahlungen aus Metall oder sonstwie leitend ausgebildet sind. Diese metallischen oder metallisierten Wandungen bewirken je­ doch auch Reflektionen im abgeschirmten Innenraum, die mit den erfindungsgemäßen Absorbern unterdrückt werden sollen. Selbstverständlich ist der Meßraum 1 auf den in der Darstellung offenen Seiten durch entsprechende Wandungen zu einem allseits geschlossenen Raum zu ergänzen.

Sämtliche Flächen der Wandungen sind nunmehr dicht an dicht mit pyramidenförmigen Körpern 10 besetzt, deren Spitzen nach innen in den Meßraum ragen. Damit ergibt sich eine stark struk­ turierte Oberfläche der Wandungen mit einem sehr hohen Absorb­ tionsvermögen für alle im Meßraum auftretenden Strahlungen und Reflexionen.

Ein derartiger pyramidenförmiger Körper 10 ist im einzelnen in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht ein solcher Körper 10 beispiels­ weise aus drei Schichten 11, 12 und 13 aus Schaumstoff, wobei die einzelnen Schichten jeweils unterschiedliches Raumgewicht aufweisen können. Zur Vergrößerung der wirksamen Oberfläche sind dabei - wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist - die Kanten aneinanderstoßender Pyramidenflächen im Winkel von 45° zu diesen stufenförmig abgeflacht, wobei jeweils auf eine Kantenfläche 14 stärkerer Neigung zur Vertikalen eine Fläche 15 geringerer Neigung folgt, wobei sich dieser Wechsel bis zur Spitze hin fortsetzt. Die Neigung dieser Kantenfläche kann dabei über oder unter 90° zu den anstoßenden Flächen 15 sein.

Die Pyramidenspitze 13 stellt sich dann als acht-eckige Pyramide mit unterschiedlich großen Pyramidenflächen und Pyramidenwinkeln dar.

Die einzelnen Schaumstoffschichten 11, 12 und 13 sind mit Gra­ phit und/oder Eisenfluß getränkt, wobei die Graphitteilchen durch Kreise und der Eisenfluß durch Kreuze symbolisiert ist.

Die unterste Schicht 11, mit der im wesentlichen niedere Fre­ quenzen absorbiert werden, weist eine verhältnismäßig hohe Tränkung mit Graphit und Eisenfluß auf, wobei auch das Raumge­ wicht des verwendeten Schaumstoffs unterschiedlich zu dem der beiden anderen Schichten 12 und 13 sein soll.

Die mittlere Schicht 12 weist ein geringeres Raumgewicht auf und ist ebenfalls mit Graphit und Eisenfluß getränkt, wobei jedoch der Graphitanteil überwiegt. In dieser Schicht 12 werden im wesentlichen mittlere Frequenzen absorbiert.

Die obere Schicht 13 in Form der Pyramidenspitze dient zur Absorption der hohen Frequenzen und ist daher vorzugsweise allein mit Graphit in hoher Konzentration getränkt.

Die einzelnen Schichtsegmente 11, 12 und 13 werden zweckmäßiger­ weise einzeln hergestellt, in herkömmlichen Verfahren z.B. mittels Quetschwalzen getränkt und anschließend nach dem Trock­ nen mit einer dünnen Kleberschicht eines entsprechenden Schaum­ stoffklebers miteinander verbunden.

Bei großen Bauhöhen der einzelnen pyramidenförmigen Körper 10 sollen diese aus statischen Gründen einen innenliegenden rohrförmigen Stützkörper 16 aufweisen, der in eine entsprechen­ de, die Schichten durchsetzende Ausnehmung eingesetzt ist. Der Stützkörper 16 besteht dabei zweckmäßigerweise aus einem graphitierten glasfaserverstärkten Material.

Abschließend kann die Basis jedes Absorberkörpers 10 mit einer starren Platte 17, z.B. in Form einer Pressspanplatte, verstärkt sein, die gleichzeitig entsprechende, nicht näher dargestellte, Aufhängevorrichtungen zur Vertikalen oder nach unten hängenden Befestigung der einzelnen Absorber aufweist.

Mit der beschriebenen Gestaltung und dem schichtweisen Aufbau mit jeweils unterschiedlicher Tränkung ist es möglich, Strah­ lungen auch unterschiedlicher Frequenzen sicher zu absorbieren, um damit ein optimales Meßergebnis bei der Kalibrierung von Radaranlagen, Richt- oder Ortungsantennen, Impulsgebern oder Zieleinrichtungen zu erhalten.

Claims (16)

1. Absorber für elektromagnetische Strahlen zur Verhinderung von Reflexionen, insbesondere bei der Kalibrierung von Funkmeß- oder Radareinrichtungen, in einem geschlossenen, abgeschirmten Raum, gekennzeichnet durch pyramidenförmige Körper (10), aus mit feinteiligen, leitfähigen Materialien getränktem Schaumstoff, die dicht nebeneinander mit ihrer Basis an den Wandungen (5, 6, 7) des abgeschirmten Raumes (1) befestigt sind.

2. Absorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tränkmaterial aus Graphit besteht.

3. Absorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tränkmaterial aus Eisenfluß besteht.

4. Absorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tränkmaterial aus einer Mischung aus Graphit und Eisen­ fluß besteht.

5. Absorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pyramidenförmigen Körper (10) an den Kanten aneinander­ stoßender Pyramidenflächen im Winkel von 45 Grad zu diesem stufenförmig (14, 15) abgeflacht sind.

6. Absorber nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die pyramidenförmigen Körper (10) in der Höhe schichtenförmig unterteilt sind, und jede Schicht (11, 12, 13) unterschiedlich getränkt ist.

7. Absorber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff jeder Schicht (11, 12, 13) unterschiedliches Raumgewicht aufweist.

8. Absorber nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Schicht (11) eine hohe Tränkung mit Graphit und Eisenfluß aufweist.

9. Absorber nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Schicht eine Tränkung mit Graphit und Eisenfluß mit einem Graphitanteil von über 50% des Tränk­ materials aufweist.

10. Absorber nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die oberste Schicht (13) eine reine Graphittränkung aufweist.

11. Absorber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schichten (11, 12, 13) miteinander verklebt sind.

12. Absorber nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der pyramidenförmige Körper (10) eine zentrale zylin­ drische Ausnehmung aufweist, in die ein rohrförmiger Stütz­ körper (16) eingesetzt ist.

13. Absorber nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (16) aus einem graphitierten, glasfaserverstärkten Material besteht.

14. Absorber nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (16) mit absorbierenden Füll­ stoffen versehen ist.

15. Absorber nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeich­ net, daß die Basis des pyramidenförmigen Körpers mit einer starren Platte (17) verstärkt ist.

16. Absorber nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die starre Platte (17) eine Aufhängevorrichtung aufweist.