EP1417731A1 - Schlitzantenne für artilleriemunition - Google Patents

Schlitzantenne für artilleriemunition

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EP1417731A1
EP1417731A1 EP01982436A EP01982436A EP1417731A1 EP 1417731 A1 EP1417731 A1 EP 1417731A1 EP 01982436 A EP01982436 A EP 01982436A EP 01982436 A EP01982436 A EP 01982436A EP 1417731 A1 EP1417731 A1 EP 1417731A1
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EP
European Patent Office
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antenna
disk
slot
axially
antenna according
Prior art date
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Application number
EP01982436A
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English (en)
French (fr)
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EP1417731B1 (de
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Volker Koch
Martin Hertel
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Diehl Defence GmbH and Co KG
Original Assignee
Diehl Munitionssysteme GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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Application filed by Diehl Munitionssysteme GmbH and Co KG filed Critical Diehl Munitionssysteme GmbH and Co KG
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Publication of EP1417731B1 publication Critical patent/EP1417731B1/de
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
    • H01Q1/281—Nose antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H01Q13/12—Longitudinally slotted cylinder antennas; Equivalent structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
    • H01Q1/286—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons substantially flush mounted with the skin of the craft

Definitions

  • the invention relates to an antenna according to the preamble of claim 1.
  • Such an antenna is known for receiving satellite navigation information from US Pat. No. 6,098,547 A in the form of a dielectric disk which is mounted transversely to the system axis in the front area of an artillery detonator and which is coated on both sides with a metal coating and for inductive matching of its resonance frequency with axially parallel, electrically conductive openings between the two sides Metallizations is equipped.
  • the comparison options that this provides are quite limited and difficult to carry out for practical purposes. Above all, however, this antenna structure has neither the inherent mechanical stability nor the desirable mechanical stability against the acceleration forces that occur when a spin-stabilized ammunition is fired.
  • a drop bomb which is equipped with a sandwich or patch-like satellite antenna in the center of its tail.
  • their spherical antenna cha Characteristics Contact with navigation satellites above the horizon in order to increase the accuracy of the hits through final phase control.
  • the result of the antenna characteristic is that the signals are modulated in a rotation-dependent manner, which severely impairs the evaluation of the transmitted information and therefore requires considerable additional processing costs.
  • an unguided rocket for GPS -based trajectory correction is equipped with several thrusters, which can be triggered depending on the direction of space, which is strapped to the outer surface of the rocket body, with at least one of these thrusters is also equipped with a GPS antenna not described there.
  • a trouble-free all-round characteristic is not to be expected from such an asymmetrical tension band antenna configuration.
  • the present invention is based on the technical problem of creating a high-frequency antenna which is suitable with regard to its mechanical and electrical properties for simple, even subsequent application to rolling artillery ammunition, in particular for satellite communication, including navigation and telemetry in the L and S bands ,
  • the slot antenna is then integrated back into the ammunition body ogive with its unscrewable detonator and can therefore be easily applied to the ammunition body afterwards.
  • the axial position of the antenna depends on the frequency-dependent diameter and is therefore further to the base for the reception of navigation satellites, and for the higher-frequency telemetry communication it is shifted further towards the tip of the detonator.
  • the outer opening of the slot is located radially directly behind a slot running in the conical surface of the igniter.
  • An axially symmetrical toroidal antenna characteristic then extends along this, so that despite the rotation around the longitudinal axis of the ammunition, a segment of sensitivity that remains practically constant always detects the half-space above the horizon, without it having to do with switching-technically complex and possibly electrically disruptive switching processes as in the case of the follow-up Antenna characteristic according to EP 0 840 393 A2 is required.
  • the antenna is again designed as a disk-shaped but now extremely acceleration-resistant sandwich structure made of turned metal parts with a resonator annular space concentric to the cone axis, which opens into a cylindrical reflector wall opposite the radially circumferential radiator slot in the cone surface of the igniter.
  • annular space is divided in its center or symmetry plane transversely to the longitudinal axis, in order to be able to insert an annular disk made of material with increased dielectric constant that is as poorly conductive as possible, which is characterized by low dielectric losses and high tracking resistance independent of frequency and temperature, like the fluorine-containing polymer PTFE (polytetrafluoroethylene) sold under trade names such as Teflon, Fluon or
  • the antenna slot which extends radially therefrom, is preferably filled up dielectric, namely by a collar which extends around the outside of the ring disk and extends radially to the conical surface of the igniter.
  • the antenna is connected via a two-wire antenna cable connected to at least two axially located points of the inner edges of the slot.
  • four such connection points are formed at the corners of a square concentric to the detonator axis and are brought together via a matching network to the standardized impedance of a 50-ohm coaxial line to the antenna amplifier housed in the detonator at the rear.
  • the invention provides an easily tunable, mechanically extremely stressable slot antenna for the detonator of artillery ammunition by means of a sandwich construction in which an axially divided, axially divided resonator annulus enclosed between an upper and a lower, dimensionally stable profiled metallic cover plate dielectric ring disk is fitted, which is radially opposite with a circumferential collar of the central cylindrical reflector wall through an axial slot between the two hollow-cylindrical lindrischen outer walls of the annular space through to the outer surface of the also circumferentially slotted detonator jacket extends.
  • the inner edge of the antenna slot opening into the annular space is defined by a tire which can be inserted here into the forehead of the outer wall, at the connection points which are offset in the circumferential direction through the dielectric annular disk and the axially opposite cover disk are contacted to a circuit carrier disk, whereupon they are brought together in a single phase by means of an adaptation network onto an antenna line, the second phase of which is connected directly to the cover disk adjacent there.
  • FIG. 1 shows the detonator that can be applied to an artillery ammunition with its antenna slot, which in this example is located between half the axial height and the base plane of the detonator and is filled with dielectric material, in an isometric view,
  • FIG. 2 in the manner of an exploded view of the axially clamped between the tip and base of an igniter according to Fig.l and
  • the head detonator 11 shown in FIG. 1 is intended to be screwed in front of the conically tapering front of a spin-stabilized or aerodynamically stabilized artillery ammunition by means of a thread, not shown. It is configured with an antenna slot 13 which radially penetrates all around its slightly spherical cone wall 12 and which is filled with dielectric material which is connected to the outer lateral surface of the axially adjoining surface Wall 12 is flush. In front of the radial plane of the slot 13, that is to say
  • the front part 15 and the rear part 16 of the fuse are coaxially interposed by the antenna, which can withstand extremely high mechanical loads
  • a flexible antenna line 20 with a coaxial cross section leads to the antenna amplifier located in the rear part 16 of the igniter (not shown in the drawing).
  • this is a preamplifier in front of and in the case of a transmitting antenna is a power amplifier after the receiver or transmitter signal processing circuit which, like its power supply unit 22 (for example in the form of an activatable battery or an inflow device, nerators) is installed in the area of the base of the detonator rear part 16.
  • the disk-shaped antenna 17 is constructed in a sandwich-like manner from torsionally rigid components. It essentially consists of two mechanically stiff metal cover disks, namely a plate-shaped flat cup-shaped, rotationally symmetrically profiled metal upper plate 23 located towards the front part 15 of the fuse and a plate-shaped flat cup-shaped plate, which is oriented in the opposite direction to the rear part 16 of the fuse, but in this example case Handling reasons for the connection of the antenna line two-part - rotationally symmetrical profiled metal washer 24. Each of these two washers 23-24 has a central stiffening in the form of a base 25 coaxially protruding from the pot base 26 between the walls 24 and 31.
  • a resonator annular space 28 which is approximately centrally divided transversely to the longitudinal axis 18, is defined in that with axially spaced end edges of the walls 27- 31 the plate-shaped upper plate 23 with its base is electrically conductive since it rests axially on the face of the base 25 in the likewise plate-shaped lower plate 24.
  • the axially spaced end edges of the walls 27-31 define the actual antenna slot 13 'extending radially from the annular space 28 as between them, see the cylindrical reflector wall of the base 25 radially opposite one another.
  • annular disk 29 made of dielectric material can be inserted into it before the upper disk 23 is placed on it. It has an externally radially circumferential, flange-like projecting collar 30 of significantly less axial thickness than the annular disk 29.
  • the collar 30 extends radially with respect to the longitudinal axis 18 through the slot 13 ', which remains due to the axial height of the base 25 between the mutually facing end faces of the walls 27 and 31 surrounding the annular space 28 on the outside.
  • the collar 30 preferably projects even radially through the
  • the antenna 17 is covered with a dielectric disk 32.
  • This serves as a wiring support for a linking network between four mutually orthogonal connections to the inside of the antenna slot 13 ', which is located towards the annular space 28.
  • four coaxial conductor pieces 33 are anchored on the disc 32 at the corners of an imaginary square parallel to the longitudinal axis 18 of the system.
  • the inner conductors reach through the washer 29 to finally to end a narrow electrically conductive tire 35.
  • the outer conductors are conductively connected to the upper pane 23 and to the underside of the circuit carrier pane 32.
  • the inner conductor of the coaxial antenna line 20 is connected to this slot edge in the form of the tire 35 still removed from the lower disk 24, namely via the network formed on the circuit carrier disk 33 for merging the four, each offset by 90 ° Contact points on the circumferential slot 13 'and on the conductor pins by means of a plug-in connection in the form of a coaxial socket 36.
  • the lower disk 24 is electrically connected from there backwards through the dielectric ring disk 29 to the circuit carrier disk 32 in front of the upper disk 23 Tire 35 put up.
  • Pillars 39 mounted on at least one of the base bases 25, which engage through the washer 29 into the axially opposite washer 23 and 24, serve as an assembly aid during the axial merging and thereafter as an anti-rotation device between the upper washer 23 and the lower washer 24, that is to say to accommodate twist Rotational forces between these two parts of the cavity resonator of the slot antenna 17.

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Abstract

Eine problemlos abstimmbare, mechanisch extrem beanspruchbare Schlitz-Antenne für den Zünder von Artilleriemunition ergibt sich durch einen Sandwich-Aufbau, bei dem ein zwischen einer oberen und einer unteren formstabil profilierten metallischen Deck-Scheibe axial eingeschlossener, axial geteilter Resonator-Ringraum mit einer dielektrischen Ringscheibe bestückt ist, die sich mit einem umlaufenden Kragen der zylindrischen Reflektorwand radial gegenüber durch einen axialen Schlitz zwischen den beiden hohlzylindrischen Aussenwänden des Ringraumes hindurch bis zur äusseren Oberfläche des ebenfalls umlaufend geschlitzten Zündermantels erstreckt. Bei einer der beiden Deck-Scheiben ist der innere Rand des in den Ringraum mündenden Antennen-Schlitzes durch einen hier in die Stirn der Aussenwandung einlegbaren Reifen definiert, an dem in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Anschlussstellen durch die dielektrische Ringscheibe und die axial gegenüberliegende Deck-Scheibe hindurch zu einer Schaltungsträger-Scheibe kontaktieret sind, wo sie mittels eines Anpassungsnetzwerkes einphasig auf eine Antennenleitung zusammengeführt sind, deren zweite Phase an die dort benachbarte Deck-Scheibe angeschlossen ist.

Description

Schlitzantenne für Artilleriemunition
Die Erfindung betrifft eine Antenne gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige Antenne ist zum Empfang von Satelliten-Navigationsinformationen aus der US 6,098,547 A in der Bauform einer quer zur Systemachse im vorderen Bereich eines Artilleriezünders gehalterten dielektrischen Scheibe bekannt, die beiderseits metallisch beschichtet und zum induktiven Abgleich ihrer Resonanzfrequenz mit achsparallelen elektrisch leitenden Durchstiegen zwischen den beiderseitigen Metallisierungen ausgestattet ist. Die dadurch gegebenen Abgleichmöglichkeiten sind aber recht beschränkt und für die Belange der Praxis schlecht ausführbar. Vor allem aber weist dieser Antennenaufbau weder in sich noch hinsichtlich der apparativen Integrationsmöglichkeiten die wünschenswerte mechanische Stabilität gegen die beim Abschuß einer drallstabilisierten Munition auftretenden Beschleunigungskräfte auf.
Das gilt entsprechend für den aus der US 4,305,078 A bekannten axialen Stapel aus durch Metallisierungen voneinander getrennten dielektrischen Scheiben zum Ausbilden einer Mehrfrequenz-Schlitzantenne, die vom Innenleiter eines koaxialen Antennenkabels bis zum Anschluß an die oberste Metallisierung axial durchquert ist, mit Anschluß des Außenleiters an die gegenüberliegende Außenmetalli- sierang des Schichtenaufbaus.
Aus der WO 99/02936 A2 ist eine Fallbombe bekannt, die im Zentrum ihres Hecks mit einer sandwich- oder patchartigen Satellitenantenne ausgestattet ist. Während der Fallbewegung ins Zielgebiet hält deren kugelförmige Antennencha- rakteristik Kontakt zu über dem Horizont stehenden Navigationssatelliten, um durch Endphasensteuerung die Treffergenauigkeit zu erhöhen.
Eine solche Antennenkonfiguration ist für Artilleriemunition jedoch unzweckmä- ßig. Denn die von der Heckantenne her etwa symmetrisch zur Projektil-
Längsachse nach rückwärts orientierte Antennen-Richtcharakteristik wäre während des größten Teils der Flugbewegung einer Artilleriemunition längs einer mehr oder weniger gestreckten ballistischen Bahn nur auf den Horizont gerichtet, anfangs sogar darunter und nach dem Apogäum nur geringfügig darüber. Dadurch wäre die Wahrscheinlichkeit gering, eine für rasche und präzise Bahnpunktbestimmung zur Bahnkorrektur hinreichende Anzahl von Navigationssatelliten gleichzeitig hinreichend störungsfrei erfassen zu können. Auch der Einbau einer solchen Patch-Antenne in die Spitze des Projektils wäre unbefriedigend, weil deren dann koaxial nach voraus orientierte Kugelcharakteristik nur in der allerersten Phase der Flugbahn deutlich über den Horizont gerichtet wäre, was aber notwendig ist, um zu mehreren Satelliten in günstiger Konstellation Kontakt aufzunehmen. Nach dem Apogäumsdurchgang ist die Spitze eines Munitionsartikels dann wieder zum Untergrund hin gerichtet, so daß nun allenfalls die sehr störbehafteten Bodenreflexe von Satellitensignalen aufgenommen werden könnten.
Darüber hinaus besteht speziell bei Artilleriemunition angesichts der in der Praxis nicht ideal achssymmetrisch kugelförmigen Antennencharakteristiken das Problem der Rotation zur Spinstabilisierung von ballistisch verbrachten oder auch nur zur Kompensation von Abgangsstörangen bei triebwerksbeschleunigten und aero- dynamisch stabilisierten Projektilen. Denn die im Querschnitt nicht kreisförmige
Antennencharakteristik hat zur Folge, daß die Signale rotationsabhängig moduliert werden, was die Auswertung der übermittelten Informationen stark beeinträchtigt und deshalb erheblichen signalverarbeitungstechnischen Mehraufwand bedingt.
Solche rotationsbedingten Probleme treten erst recht auf, wenn gemäß der DE 44
01 315 AI eine ungelenkte Rakete zur GPS -gestützten Flugbahnkorrektur durch bedarfsweise raumrichtungsabhängig auszulösenden Querschub mit mehreren Triebwerken ausgestattet wird, die mit Spannbändern auf die Außenmantelfläche des Raketenkörpers geschnallt sind, wobei wenigstens eines dieser Triebwerke zusätzlich mit einer dort nicht näher beschriebenen GPS-Antenne ausgestattet ist. Eine störungsfreie Rundumcharakteristik ist von einer solchen asymmetrischen Spannband- Antennenkonfiguration nicht zu erwarten.
Vergleichbare Probleme bestehen, wenn mittels der Antenne nicht Informationen von Satelliten (wie Positionsinformationen von Navigationssatelliten) aufgenommen und an Bord der Munition verarbeitet werden sollen, sondern wenn Informationen aus der Munition mittels Telemetriesendern an erdfeste oder orbitale Empfangs- oder Relaisstationen zu übermitteln sind.
In Erkenntnis . der vorstehend geschilderten Gegebenheiten liegt vorliegender Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, eine hinsichtlich ihrer mechanischen und elektrischen Eigenschaften zur einfachen, auch nachträglichen Applikation an rollende Artilleriemunition geeignete Höchstfrequenz-Antenne insbe- sondere für Satellitenkommunikation einschließlich Navigation und Telemetrie im L- und S-Band zu schaffen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch angegebene Kombination der wesentlichen Merkmale realisiert. Danach ist die Schlitzantenne wieder in die Munitionskörper-Ogive mit ihrem abschraubbaren Kopfzünder integriert und so problemlos auch erst nachträglich auf den Munitionskörper appli- zierbar. Die axiale Lage der Antenne richtet sich nach dem frequenzabhängigen Druchmesser und ist deshalb für den Empfang von Navigationssatelliten weiter zur Basis, für die höherfrequente Telemetriekomrnunikation dagegen weiter zur Spitze des Zünders hin verschoben. Die äußere Öffnung des Schlitzes liegt radial direkt hinter einem in der Kegelmantelfläche des Zünders umlaufenden Schlitz. Längs dessen erstreckt sich dann eine axialsymmetrisch ringwulstförmige Antennencharakteristik, so daß trotz der Rotation um die Längsachse der Munition stets ein Segment praktisch konstant bleibender Empfindlichkeit den Halbraum über dem Horizont erfaßt, ohne daß es dafür schaltungstechnisch aufwendiger und womöglich elektrisch störender Umschaltvorgänge wie im Falle der nachgeführten Antennencharakteristik gemäß EP 0 840 393 A2 bedarf. Gestaltet ist die Antenne wieder als scheibenförmiger aber nun extrem beschleunigungsfester Sandwich-Aufbau aus Metalldrehteilen mit einem zur Kegelachse konzentrischen Resonator-Ringraum, der sich einer zylindrischen Reflektorwand gegenüber mit dem radial umlaufenden Strahler-Schlitz in die Kegelmantelfläche des Zünders öffnet. Der Ringraum ist in seiner Mitten- oder Symmetrieebene quer zur Längsachse geteilt, um hier eine Ringscheibe aus elektrisch möglichst schlecht leitendem Material erhöhter Dielektrizitätskonstante einlegen zu können, das sich durch niedrige dielektrische Verluste und hohe Kriechstromfestigkeit unabhängig von Frequenz und Temperatur auszeichnet, wie das fluorhaltige Polymerisat PTFE (Polytetrafluorethylen), das unter Handelsnamen wie Teflon, Fluon oder
Hostaflon auf dem Markt ist. Mittels Materialwahl und Abmessung dieser Ringscheibe läßt sich nach der Vorgabe der geometrischen Abmessungen des Ringraumes nachträglich ohne weiteres noch eine elektrische Resonanzfeinabstimmung auf z.B. eine bestimmte Satellitenfrequenz vornehmen. Vorzugsweise ist außer dem eigentlichen Ringraum auch der davon radial ausgehend umlaufende Antennen-Schlitz dielektrisch aufgefüllt, nämlich durch einen außen an der Ringscheibe fianschartig umlaufenden, radial bis zur Kegelmantelfläche des Zünders sich erstreckenden Kragen.
Die Verschaltung der Antenne erfolgt über ein zweiadriges, an wenigstens zwei axial voreinander gelegene Stellen der Innenränder des Schlitzes angeschlossenes Antennenkabel. Um eine orthogonale Dipolstruktur zu erzeugen, sind vier solche Anschlußstellen an den Ecken eines konzentrisch zur Zünderachse gedachten Quadrates ausgebildet und über ein Anpaßnetzwerk auf die genormte Impedanz einer 50-Ohm-Koaxialleitung zum rückwärtig im Zünder untergebrachten Antennenverstärker zusammengeführt.
Jedenfalls liefert die Erfindung eine problemlos abstimmbare, mechanisch extrem beanspruchbare Schlitz- Antenne für den Zünder von Artilleriemunition durch einen Sandwich- Aufbau, bei dem ein zwischen einer oberen und einer unteren formstabil profilierten metallischen Deck-Scheibe axial eingeschlossener, axial geteilter Resonator-Ringraum mit einer dielektrischen Ringscheibe bestückt ist, die sich mit einem umlaufenden Kragen der zentralen zylindrischen Reflektorwand radial gegenüber durch einen axialen Schlitz zwischen den beiden hohlzy- lindrischen Außenwänden des Ringraumes hindurch bis zur äußeren Oberfläche des ebenfalls umlaufend geschlitzten Zündermantels erstreckt. Bei einer der beiden Deck-Scheiben ist der innere Rand des in den Ringraum mündenden Antennen-Schlitzes durch einen hier in die Stirn der Außenwandung einlegbaren Reifen definiert, an dem in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Anschlußstellen durch die dielektrische Ringscheibe und die axial gegenüberliegende Deck-Scheibe hindurch zu einer Schaltungsträger-Scheibe kontaktiert sind, worauf sie mittels eines Aαpassungsnetzwerkes einphasig auf eine Antennenleitung zusammengeführt sind, deren zweite Phase direkt an die dort benachbarte Deck-Scheibe ange- schlössen ist.
Zusätzliche Weiterbildungen und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche etwas abstrahiert aber angenähert maßstabsgerecht skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 den auf eine Artilleriemunition applizierbaren Zünder mit seinem in diesem Beispiel zwischen halber axialer Höhe und der Basisebene des Zün- ders gelegenen, mit dielektrischem Material gefüllten Antennen-Schlitz in isometrischer Ansicht,
Fig. 2 nach Art einer Explosionsdarstellung die zwischen Spitze und Basis eines Zünders nach Fig.l axial eingespannte Antenne und
Fig. 3 nach Art einer Explosionsdarstellung den mechanischen Sandwich-Aufbau der Antenne gemäß Fig.2.
Der in Fig. 1 in Ansicht gezeigte Kopf- Zünder 11 ist dafür bestimmt, mittels eines nicht dargestellten Gewindes vor die konisch sich verjüngende Front einer drallstabilisierten oder aerodynamisch stabilisierten Artilleriemunition geschraubt zu werden. Er ist mit einem seine leicht ballige Kegel-Wandung 12 ringsum radial durchdringenden Antennen-Schlitz 13 ausgestaltet, der mit dielektrischem Material gefüllt ist, das mit der axial beiderseits anschließenden Außenmantelfläche der Wandung 12 bündig abschließt. Vor der Radialebene des Schlitzes 13, also zur
Spitze des Zündervorderteils 15 hin gelegen, befinden sich mechanische oder elektromechanisch wirkende Sicherungs- und Auslöseeinrichtungen des Zünders 11 sowie gegebenenfalls aerodynamisch wirkende Bremseinrichtungen zur Flug- bahnverkürzung, wie in der eigenen älteren Anmeldung 199 57 363.8 vom
29.11.99 näher beschrieben (worauf hier zur Ergänzung vorliegender Erfindungsoffenbarung hinsichtlich eines bevorzugten Anwendungsfalles der Schlitzantenne voll-inhaltlich Bezug genommen wird). Hinter der Radialebene des Schlitzes 13, also zur Basis des Zünderhinterteils 16 hin gelegen, befinden sich elektrische Schaltungen zur Antennenverstärkung und Signalverarbeitung der über den
Schlitz 13 im Höchstfrequenzspektrum abgestrahlten oder aufgenommenen elektromagnetischen Energie.
Wie in Fig. 2 skizziert sind Zündervorderteil 15 und Zünderhinterteil 16 unter koaxialer Zwischenlage der mechanisch extrem hoch beanspruchbaren Antenne
17 mittels zur Zünder-Längsachse 18 parallel verlaufender, durch die Antenne 17 hindurch sich erstreckender Spannschrauben 19 miteinander verbunden. Eine flexible Antennenleitung 20 mit Koaxialquerschnitt führt zum im Zünderhinterteil 16 gelegenen Antennenverstärker (nicht zeichnerisch dargestellt). Bei diesem handelt es sich im Falle einer Empfangsantenne um einen Vorverstärker vor der und im Falle einer Sendeantenne um einen Leistungsverstärker nach der Empfänger- bzw. S ender-Signal Verarbeitungsschaltung, die wie ihre Stromversorgungseinheit 22 (etwa in Form einer aktivierbaren Batterie oder eines Anströmungsge- nerators) im Bereich der Basis des Zünderhinterteils 16 eingebaut ist.
Aus der Detaildarstellung Fig. 3 ergibt sich, daß und wie die scheibenförmige Antenne 17 aus verwindungssteifen Komponenten sandwichartig aufgebaut ist. Sie besteht im wesentlichen aus zwei mechanisch steifen metallenen Deck-Scheiben, nämlich einer zum Zündervorderteil 15 hin gelegenen, tellerartig flach topfförmig rotationssymmetrisch profilierten metallenen Oberscheibe 23 und einer dazu gegensinnig orientiert zum Zünderhinterteil 16 hin gelegenen, ebenfalls tellerartig flach topfförmigen - aber in diesem Beispielsfalle aus Handhabungsgründen für den Anschluß der Antennenleitung zweiteiligen - rotationssymmetrisch profilierten metallenen Unterscheibe 24. Jede dieser beiden Scheiben 23-24 weist eine zentrale Versteifung in Form eines vom Topf -Boden 26 zwischen die Wandungen 24 bzw. 31 koaxial hervorragenden Sockels 25 auf. Dadurch ist radial zwischen diesen Sockeln 25 und den dazu distanziert umlaufenden, hohlzylindrischen Wandungen 27, 31 sowie axial zwischen den Böden 26 ein quer zur Längs- achse 18 etwa mittig geteilter Resonator-Ringraum 28 definiert, indem bei axial voneinander beabstandeten Stirnkanten der Wandungen 27-31 die tellerförmige Oberscheibe 23 mit ihrem Sockel elektrisch leitend da flächig axial auf der Stirn des Sockels 25 in der ebenfalls tellerförmigen Unterscheibe 24 aufliegt. Die axial voneinander beabstandeten Stirnkanten der Wandungen 27-31 definieren als zwi- sehen einander, der zylindrischen Reflektorwand der Sockel 25 radial gegenüber, den radial vom Ringraum 28 ausgehenden eigentlichen Antennen-Schlitz 13' .
Da dieser Ringraum 28 also axial geteilt ist, läßt sich in ihn vor dem Aufsetzen der Oberscheibe 23 eine Ringscheibe 29 aus dielektrischem Material einlegen. Die weist einen außen radial umlaufenden, flanschförmig vorstehenden Kragen 30 von gegenüber der Ringscheibe 29 deutlich geringerer axialer Stärke auf. Der Kragen 30 erstreckt sich radial bezüglich der Längsachse 18 durch den Schlitz 13' hindurch, der aufgrund der axialen Höhe der Sockels 25 zwischen den aufeinander zu weisenden Stirnflächen der den Ringraum 28 außen einfassenden Wandungen 27 und 31 verbleibt. Der Kragen 30 ragt vorzugsweise sogar noch radial durch den
Schlitz 13' hindurch in den Schlitz 13 in der Wandung 12 zwischen Zündervorderteil 15 und Zünderhinterteil 16 hinein, bis zum bündigen Abschluß mit den unmittelbar benachbarten Außenmantelflächen. Das erleichtert die Montage beim axialen Zusammenfügen von Zündervorder- und -hinterteil 15-16 über die Anten- ne 17 und vermeidet hier Wirbelbildungen im Bereich der strömungsdynamisch besonders empfindlichen Ogive des Munitionskörpers.
In der Radialebene vor der Oberscheibe 23, also zum Zündervorderteil 15 hin gelegen, ist die Antenne 17 mit einer dielektrischen Scheibe 32 belegt. Diese dient als Verdrahtungsträger für ein Verknüpfungsnetzwerk zwischen vier zueinander orthogonalen Anschlüssen an das innen, zum Ringraum 28 hin gelegene Ende des Antennen-Schlitzes 13' . Dazu sind auf der Scheibe 32 an den Ecken eines gedachten Quadrates vier Koaxialleiterstücke 33 parallel zur System-Längsachse 18 verankert. Die Innenleiter durchgreifen die Ringscheibe 29, um schließlich an einem schmalen elektrisch leitenden Reifen 35 zu enden. Die Außenleiter sind mit der Oberscheibe 23 und mit der Unterseite der Schaltungsträgerscheibe 32 leitfähig verbunden. Der ist Bestandteil der zweiteiligen Unterscheibe 23 und derart in eine Stirnausdrehung in dessen Wandung 31 einlegbar, daß er die rückwärtige innere Kante des zum Ringraum 28 sich öffnenden Schlitzes 13 'definiert. Zunächst aber ist an diese Schlitz-Kante in Form des noch aus der Unterscheibe 24 entnommenen Reifens 35 der Innenleiter der koaxialen Antennenleitung 20 angeschlossen, nämlich über das auf der Schaltungsträger-Scheibe 33 ausgebildete Netzwerk zum Zusammenführen der vier jeweils um 90° gegeneinander versetz- ten Kontaktpunkte am umlaufenden Schlitz 13' und über die Leiterstifte mittels einer Steckverbindung in Form einer Koaxial-Steckbuchse 36. Danach wird die Unterscheibe 24 von rückwärts über diesen so schon durch die dielektrische Ringscheibe 29 hindurch an die Schaltungsträger-Scheibe 32 vor der Oberscheibe 23 elektrisch angeschlossenen Reifen 35 gestülpt.
Die der rückwärtigen axial gegenüberliegende, vordere innere Schlitzkante ist durch die innere Stirnkante der umlaufenden Wandung 31 der Oberscheibe 23 gegeben. Deren elektrischer Anschluß an den Außenleiter der Antennenleirung 20 erfolgt dadurch, daß die Koaxial-Steckbuchse 36 für die Antennenleitung 20, die Ringscheibe 29 und die Unterscheibe 24 zum Zünderhinterteil 16 hin unter Spiel achsparallel durchgreifend, mittels Verschraubungen 37 exzentrisch auf die Innenseite des Bodens der Oberscheibe 23 montiert ist.
Dieser in Fig. 3 dargestellte, schon in sich mechanisch äußerst stabile Sandwich- Aufbau der Antenne 17 wird mittels Schrauben 38 koaxial zwischen Antennen-Unterscheibe 24 und -Oberscheibe 23 unter Zwischenlage des die hohlzylindrischen Wandungen 26, 31 radial durchgreifenden Kragens 30 axial miteinander verspannt und dadurch zusätzlich verwindungssteif. Auf wenigstens einem der Boden-Sockel 25 montierte Pfeiler 39, die durch die Ringscheibe 29 hindurch in die axial gegenüberliegende Scheibe 23 bzw. 24 eingreifen, dienen beim axialen zusammenführen als Montagehilfe und danach als Verdrehsicherung zwischen Oberscheibe 23 und Unterscheibe 24, also der Aufnahme drallbedingter Rotationskräfte zwischen diesen beiden Teilen des Hohlraumresonators der Schlitzantenne 17.

Claims

Patentansprüche
1. Quer zur Längsachse (18) konzentrisch in einem Artillerie-Zünder (11) angeordnete scheibenförmige Schlitz- Antenne (17), dadurch gekennzeichnet, daß sie als ein geteilter und mit einer dielektrischen Ringscheibe (29) bestückter Resonator-Ringraum (28) ausgelegt ist, deren Antennen-Schlitz (13') einer zentralen zylindrischen Reflektorwand radial gegenüber zwischen den axial zueinander distanziert umlaufenden hohlzylindrischen Wandungen (27-31) des Ringraumes (28) gegeben ist.
2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (29) mit einem flanschartig radial umlaufenden Kragen (30) in den Schlitz (13) hineinragt.
3. Antenne nach dem vorangehenden Ansprach, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (30) mit der äußeren Oberfläche der umlaufend geschlitzten (13) Zünder- Wand (12) bündig abschließt.
4. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (28) zwischen flach topfförmigen metallischen Scheiben (23-24) ausgebildet sind, die mit aus deren Böden (26) hervor ragenden zentralen Sockeln, (25) unter axialer Distanz ihrer voreinander umlaufenden Wandungen (27-31), großflächig gegeneinander axial abgestützt sind.
5. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Schaltungsträger-Scheibe (32) bestückt ist, die ein Netzwerk zum Zusammenführen mehrerer längs eines inneren Randes des Schlitzes (13') gelegenen Anschlußstellen auf eine Ader einer Antennenleitung (20) aufweist.
6. Antenne nach dem vorangehenden Ansprach, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Rand des Schlitzes (13') durch einen Reifen (35) gegeben ist, der in eine der hohlzylindrischen Wandungen (27 oder 31) des Ringraύmes (28) stirnseitig eingelegt ist.
7. Antenne nach den beiden vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifen (35) an peripher gegeneinander versetzten Orten mittels achsparallel die Ringscheibe (29) und die dahinter gelegene Deck-Scheibe (23 oder 24) des Ringraumes (28) durchgreifender Leiterstifte (33) an das Netzwerk auf der Schaltungsträger-Scheibe (32) elektrisch leitend angeschlossen ist.
8. Antenne nach einem der drei vorangehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, daß die Ringraum-Deckscheibe (23 oder 24), außerhalb derer die Schaltungsträger-Scheibe (32) angeordnet ist, für den Anschluß einer Antennenleitung (20) mit einer Steckbuchse (36) bestückt ist, die einpolig mit der Deck-Scheibe (23 bzw. 24) und einpolig mit dem Netzwerk auf der dahinter gelegenen Schaltungsträger-Scheibe (32) verbunden ist.
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