EP1514073A1 - Kombinations-antenne für artilleriemunition - Google Patents

Kombinations-antenne für artilleriemunition

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Publication number
EP1514073A1
EP1514073A1 EP03738045A EP03738045A EP1514073A1 EP 1514073 A1 EP1514073 A1 EP 1514073A1 EP 03738045 A EP03738045 A EP 03738045A EP 03738045 A EP03738045 A EP 03738045A EP 1514073 A1 EP1514073 A1 EP 1514073A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
antenna
slot
detonator
antenna according
dielectric
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03738045A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Koch
Martin Hertel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Original Assignee
Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diehl BGT Defence GmbH and Co KG filed Critical Diehl BGT Defence GmbH and Co KG
Publication of EP1514073A1 publication Critical patent/EP1514073A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B30/00—Projectiles or missiles, not otherwise provided for, characterised by the ammunition class or type, e.g. by the launching apparatus or weapon used
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B30/00—Projectiles or missiles, not otherwise provided for, characterised by the ammunition class or type, e.g. by the launching apparatus or weapon used
    • F42B30/006—Mounting of sensors, antennas or target trackers on projectiles
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • 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
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    • H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
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    • 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
    • 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
    • H01Q13/18—Resonant slot antennas the slot being backed by, or formed in boundary wall of, a resonant cavity ; Open cavity antennas

Definitions

  • the invention relates to an antenna according to the preamble of claim 1.
  • Such an antenna is known from DE 100 17 329 AI in the form of a dielectric carrier disk which is electrically conductively laminated on both sides and is arranged under the detonator hood of the projectile tip concentrically with the longitudinal axis of the projectile.
  • This metallic cladding consists of a front cover and a rear cover extending in all directions beyond its limit, which results in a funnel-shaped antenna characteristic that is positioned forward in relation to the transverse plane, which is rotationally symmetrical and thereby avoids rotation-dependent modulation of the absorbed high-frequency energy.
  • Such an antenna replaces the transmitting or receiving dipole or helix antenna of a radar distance igniter and the receiving antenna for a satellite navigation device as a combination antenna.
  • Those disk antennas are tuned to perform such different tasks in their very different frequency ranges by measuring the assignment to an integer multiple of the resonance frequency, namely the third harmonic of the carrier frequency of a satellite navigation system as the basic frequency for the function of the radar. Distance igniter so that both systems can be operated via this one combination antenna. Because of the mutual dependence on the harmonic wave, however, decoupling is required, which is realized by the fact that the distance radar is only put into operation in the final phase of the approach, ie when the navigation receiver has already been switched off is because the projectile has meanwhile reached a corrected trajectory over the target area.
  • the present invention is based on the object of developing such a multi-function or combination antenna in such a way that the functional interdependencies between the radar mode and the navigation mode are at least alleviated, which have so far been given by tuning the radar antenna to a lower multiple of a navigation carrier frequency.
  • a slot antenna according to DE 101 36 469 A1 is essentially used, in which an axially divided resonator annulus is axially enclosed on both sides in the axial direction in the igniter area. It has an axial length which is a multiple of the axial thickness of a thin, annular disk-shaped antenna slot orthogonal to the longitudinal axis of the detonator, which runs through the outer wall of the annular space and extends radially on the one hand into the annular space and on the other through the detonator jacket to the outside opens.
  • This antenna in the truncated cone of the detonator tip depends primarily on the frequency-determining geometry of the hollow cylindrical cavity and the radially circumferential annular disk-shaped slot. Radially outside of this slot antenna there is then an axially symmetrical toroidal, i.e. torus-like antenna characteristic, so that, even when the ammunition rotates about its longitudinal axis, at least a portion of the antenna characteristic always has a practically constant sensitivity, i.e. without any modulation phenomena, the half space above the horizon and thus Navigation satellites recorded above the horizon.
  • such a slot antenna not only has the harmonics to be expected for the resonance frequency that is geometrically determined by the resonator cavity, but independently of it also several other distinct resonances at higher frequencies. They can be tuned primarily via the dielectric constant of a dielectric introduced into the annular space and / or into the slot.
  • Such coordination takes place in the development of the present invention to a radar frequency that is significantly higher than the carrier frequency of a navigation satellite system and is suitable for triggering the ignition interval, but which is now no longer an integral multiple (no harmonic) to the navigation carrier frequency.
  • the same toroidal antenna characteristic concentrically surrounding the longitudinal axis of the detonator serves on the one hand to receive satellite navigation information and on the other hand to transmit and receive radar signals for the function of triggering the distance of an approach detonator.
  • Its radar characteristic is now no longer essentially concentrically directed; which is not a disadvantage, however, because the exact frontal encounter with the target that triggers the ignition, depending on the external ballistics, i.e. the location of the detonator in the room, is the much rarer case than a side approach.
  • an electrically insulating annular disc which is very thick with respect to the height of the antenna slot, i.e. a hollow cylinder made of material that is as poorly conductive as possible with a dielectric constant that is higher than air, is inserted into the axially divided resonator cavity of the slot antenna.
  • a hollow cylinder made of material that is as poorly conductive as possible with a dielectric constant that is higher than air.
  • fluorine-containing polymer PTFE polytetrafluoroethylene
  • the radially circumferential antenna slot is also filled dielectric, preferably then in one piece with the filling of the annulus by a flange-like circumferential flange on the outside of its hollow cylinder, which extends radially to the cone surface of the igniter Collar, for mechanical support and sealing in the slot area.
  • the invention provides for a universally usable detonator of artillery ammunition a mechanically extremely highly stressable slot antenna by means of a sandwich structure, in which a resonator annular space enclosed between an upper and lower, each dimensionally stable, profiled, metallic cover disk is tuned is fitted to a second, higher resonance frequency with a thick dielectric hollow cylinder.
  • 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.1 and
  • the head detonator 11 shown in FIG. 1 is intended to be screwed into the mouth hole in the forehead of the body of a conically tapering, in particular spin-stabilized artillery ammunition by means of a thread (not shown).
  • the igniter 11 is designed with an antenna slot 13 which radially penetrates all around its slightly spherical cone wall 12 and is filled with dielectric material which is flush with the outer lateral surface of the solid wall 12 adjoining on both sides.
  • the detonator front part 15 and detonator rear part 16 are connected to one another with the coaxial interposition of the mechanically extremely heavy-duty antenna 17 by means of tensioning screws 19 extending parallel to the longitudinal axis 18 and extending through the antenna 17.
  • 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 generator) is installed in the region of the base of the detonator rear part 16.
  • FIG 3 shows that and how the annular disk-shaped antenna 17 is constructed in a sandwich-like manner from torsionally rigid components.
  • a resonator annular space 28 which is divided approximately centrally to the longitudinal axis 18, is defined by the at axially spaced end edges of the walls 27-31 plate-shaped upper plate 23 with its base 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 radially opposite each other, the cylindrical reflector wall of the base 25, the actual antenna slot 13 'starting radially from the annular space 28.
  • annular space 28 is thus axially divided, a thick annular disk-shaped hollow cylinder 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 30 which projects in a flange-like manner and which is significantly less axial than the hollow cylinder 29.
  • the collar 30 extends radially with respect to the longitudinal axis 18 through the slot 13 ', which due to the axial height of the
  • Base 25 remains between the mutually facing end faces of the walls 27 and 31 surrounding the annular space 28 on the outside.
  • the collar 30 preferably even projects radially through the slot 13 ′ into the slot 13 in the wall 12 between the front part 15 and the rear part 16, until it is flush with the immediately adjacent outer surface. This facilitates the assembly when the fuse front and rear parts 15-16 are joined axially via the antenna 17 and avoids eddies in the area of the flow dynamically sensitive ogive of the ammunition body.
  • 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 end of the ring chamber 28
  • Antenna slot 13 ' For this purpose, 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 hollow cylinder 29 to finally end at 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. This is part of the two-part lower washer 23 and can be inserted into an end turn in its wall 31 in such a way that it defines the rear inner edge of the slot 13 'opening towards the annular space 28.
  • 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 bringing together the four contact points, each offset by 90 ° from one another circumferential slot 13 'and over the conductor pins by means of a plug-in connection in the form of a coaxial socket 36. Then the washer 24 from behind through this already through the dielectric
  • Pillars 39 mounted on at least one of the base bases 25, which engage through the hollow cylinder 29 into the axially opposite washer 23 and 24, serve as an assembly aid when axially merging and thereafter as an anti-rotation device between the upper washer 23 and the lower washer 24, that is to say to accommodate twisting Rotational forces between these two parts of the cavity resonator of the slot antenna 17.

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Abstract

Eine gleichzeitig sowohl auf eine Trägerfrequenz von Satellitensystemen für Navigationszwecke wie auch auf eine wesentlich kurzwelligere Radarfrequenz fur die Funktion eines Annäherungszünders abgestimmte ringscheibenförmige Schlitzantenne (17), die mechanisch extrem beanspruchbar und deshalb für den Zünder von Artilleriemunition besonders geeignet ist, weist einen Sandwich-Aufbau auf, bei dem ein zwischen einer oberen (23) und einer unteren (24) formstabil profilierten metallischen Deck-Scheibe axial eingeschlossener, axial geteilter Resonator-Ringraum (28) mit einem dielektrischen Hohlzylinder (29) bestückt ist, der sich mit einem umlaufenden Kragen (30) der zylindrischen Reflektorwand radial gegenüber radial durch einen axialen Schlitz (13) zwischen den beiden hohlzylindrischen Aussenwänden des Ringraumes hindurch bis zur äusseren Oberfläche des ebenfalls umlaufend geschlitzten, massiven 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 (35) 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, wo sie mittels eines Anpassungsnetzwerkes einphasig auf eine Antennenleitung (20) zu den Hochfrequenzschaltungen vor den Schaltkreisen für die Positionsbestimmung und für die Funktion des Radar-Abstandszünders zusammengeführt sind, deren zweite Phase an die dort benachbarte Deck-Scheibe angeschlossen ist.

Description

Diehl Munitionssysteme GmbH & Co. KG, D-90552 Röthenbach
Kombinations-Antenne für Artilleriemunition
Die Erfindung betrifft eine Antenne gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige Antenne ist aus der DE 100 17 329 AI in Form einer beidseitig elektrisch leitend kaschierten dielektrischen Trägerscheibe bekannt, die unter der Zünderhaube der Projektilspitze konzentrisch zur Projektil-Längsachse angeordnet ist. Diese metallische Kaschierung besteht aus einer vorderseitigen Belegung und einer in allen Richtungen über deren Begrenzung hinausgehenden rückseitigen Belegung, wodurch sich eine gegenüber der Querebene nach vorne angestellte trichterförmige Antennencharakteristik einstellt, die rotationssymmetrisch ist und dadurch rotationsabhängige Modulationen der aufgenommenen Hochfrequenzenergie vermeidet. Eine derartige Antenne ersetzt dort als Kombinations-Antenne gleichermaßen die sendende bzw. empfangende Dipol- oder Helix-Antenne eines Radar-Abstandszünders und die Empfangsantenne für eine Satelliten-Navigationseinrichtung. Die Abstimmung jener Scheibenantenne zum Erfüllen derart unter- schiedlicher Aufgaben in ihren sehr unterschiedlichen Frequenzbereichen erfolgt über die Bemessung der Belegung auch auf ein ganzzahliges Vielfaches der Resonanzfrequenz, nämlich auf die dritte Oberwelle der Trägerfrequenz eines Satelliten-Navigationssystems als der Grundfrequenz für die Funktion des Radar-Abstandszünders, so dass über diese eine Kombinationsantenne beide Systeme be- trieben werden können. Wegen der wechselseitigen Abhängigkeit über die Oberwelle ist allerdings eine Entkopplung erforderlich, die dadurch realisiert wird, dass das Abstandsradar erst in der Endphase der Zielannäherung in Betrieb genommen wird, also wenn der Navigationsempfänger bereits abgeschaltet worden ist, weil das Projektil unterdessen auf einer korrigierten Flugbahn über dem Zielgebiet angekommen ist.
Vorliegender Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine derartige Multi- funktions- oder Kombinationsantenne dahingehend weiterzubilden, dass die funktionalen Abhängigkeiten zwischen dem Radarbetrieb und dem Navigationsbetrieb wenigstens entschärft werden, die bisher über die Abstimmung der Radarantenne auf ein niederes Vielfaches einer Navigationsträgefrequenz gegeben sind.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch angegebene
Kombination der wesentlichen Merkmale gelöst. Danach wird konstruktiv im wesentlichen auf eine Schlitzantenne gemäß DE 101 36 469 AI zurückgegriffen, bei der im Zünderbereich ein axial geteilter Resonator-Ringraum axial beidseitig metallisch eingeschlossen ist. Er weist eine axiale Länge auf, die ein Vielfaches der axialen Dicke eines zur Zünder-Längsachse orthogonalen, dünnen ringscheibenförmigen Antennen- Schlitzes beträgt, welcher durch die Außenwand des Ringraumes verläuft und sich radial einerseits in den Ringraum nach innen und andererseits durch den Zündermantel nach außen öffnet. Die axiale Lage dieser Antenne im Kegelstumpf der Zünderspitze richtet sich vor allem nach der frequenzbe- stimmenden Geometrie des hohlzylindrischen Hohlraumes und des von ihm ausgehend radial umlaufenden, ringscheibenförmigen Schlitzes. Radial außerhalb dieser Schlitzantenne ergibt sich dann eine axialsymmetrisch ringwulstförmige, also torusähnliche Antennencharakteristik, so dass wiederum auch bei Rotation der Munition um ihre Längsachse stets wenigstens ein Abschnitt der Antennen- Charakteristik mit praktisch konstant bleibender Empfindlichkeit, also ohne Modulationserscheinungen den Halbraum über dem Horizont und damit über dem Horizont stehende Navigationssatelliten erfasst.
Es hat sich überraschend herausgestellt, dass solch eine Schlitzantenne nicht nur die zu erwartenden Oberwellen zur durch den Resonator-Hohlraum geometrisch bedingten Resonanzfrequenz aufweist, sondern unabhängig davon auch noch mehrere weitere deutliche Resonanzen bei dagegen höheren Frequenzen. Die sind vor allem über die Dielektrizitätskonstante eines in den Ringraum und / oder in den Schlitz eingebrachten Dielektrikums abstimmbar. Solche Abstimmung erfolgt in der Weiterbildung der vorliegenden Erfindung auf eine gegenüber der Trägerfrequenz eines Navigationssatellitensystems wesentlich höhere, für die Zündab- standsauslösung geeignete Radarfrequenz, die nun aber kein ganzzahliges Vielfaches (keine Oberwelle) zur Navigations-Trägerfrequenz mehr ist.
So dient wieder dieselbe torusförmig die Längsachse des Zünders konzentrisch umgebende Antennencharakteristik einerseits dem Empfang von Satelliten-Navigationsinformationen und andererseits dem Aussenden und Empfangen von Radarsignalen für die Funktion der Abstandsauslösung eines Annäherungszün- ders. Dessen Radarcharakteristik ist nun zwar nicht mehr im wesentlichen konzentrisch voraus gerichtet; was aber kein Nachteil ist, weil die genau frontale Begegnung mit dem zündauslösenden Ziel je nach der Außenballistik, also der Lage des Zünders im Raum, der deutlich seltenere Fall gegenüber einer seitlichen Annäherung ist.
Zur Abstimmung insbesondere auf eine gegenüber der Hohlrahmresonanz versetzte, zweite Resonanzfrequenz wird in den axial geteilten Resonator-Hohlraum der Schlitzantenne eine gegenüber der Höhe des Antennenschlitzes sehr dicke elektrisch isolierende Ringscheibe, also ein Hohlzylinder aus elektrisch möglichst schlecht leitendem Material mit gegenüber Luft erhöhter Dielektrizitätskonstante eingelegt. Solches Material soll sich durch niedrige dielektrische Verluste und hohe Kriechstromfestigkeit unabhängig von Frequenz und Temperatur auszeichnen, weshalb insbesondere das fluorhaltige Polymerisat PTFE (Polytetrafluorethy- len), das unter Handelsnamen wie Teflon, Fluon oder Hostafion vertrieben wird, dafür geeignet ist.
Für die praktische Realisierung wird außer dem eigentlichen Resonator-Ringraum auch der davon radial ausgehend umlaufende Antennen- Schlitz dielektrisch ausgefüllt, vorzugsweise dann einstückig mit der Füllung des Ringraumes durch ei- nen außen an dessen Hohlzylinder flanschartig umlaufenden, radial bis zur Kegelmantelfläche des Zünders sich erstreckenden Kragen, zur mechanischen AbStützung und Abdichtung im Schlitzbereich. So liefert die Erfindung für einen universell einsetzbaren Zünder von Artilleriemunition eine mechanisch extrem hoch beanspruchbare Schlitz- Antenne mittels eines Sandwich- Aufbaues, bei dem ein zwischen je einer oberen und unteren, jeweils formstabil profilierten, metallischen Deck-Scheibe axial eingeschlossener Resonator-Ringraum zur Abstimmung auf eine zweite, höhere Resonanzfrequenz mit einem dicken dielektrischen Hohlzylinder bestückt ist. Der erstreckt sich mit einem umlaufenden Kragen einer zentralen zylindrischen Reflektorwand radial gegenüber durch einen axialen Schlitz, der radial durch die Außenwand des Ringraumes hindurch bis zur äußeren kegelstumpfförmigen Oberfläche des dement- sprechend umlaufend geschlitzten Zündermantels verläuft. Dabei sind die mechanischen Abmessungen und elektrischen Eigenschaften dafür vorgegeben, zwei hinreichend weit auseinanderliegende Resonanzfrequenzen dieser Antennenkonstruktion für einerseits die Satellitennavigation und andererseits die Funktion eines Radar-Abstandsszünders mit der selben tor sförmigen Antennencharakteristik zu liefern.
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.1 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 in das Mundloch in der Stirn des Körpers einer konisch sich verjüngenden, insbesondere drallstabilisierten Artilleriemunition eingeschraubt zu werden. Der Zünder 11 ist mit einem seine leicht ballige Kegel-Wan- düng 12 ringsum radial durchdringenden Antennen- Schlitz 13 ausgestaltet, der mit dielektrischem Material gefüllt ist, das mit der axial beiderseits anschließenden Außenmantelfläche der massiven 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 Flugbahnverkürzung, 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 zur Satellitennavigation für eine Flugbahnver- folgung und -korrektur 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. Dabei handelt es sich einerseits um eine Radarfunktion, also Aussenden von sehr hochfrequenter Energie und Empfangen deren Zielechos, und andererseits um Empfang von dagegen langwelligeren Trägern für die Informationen von Navigationssatelliten mit der selben Schlitz- Antenne 17.
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. Sender-Signalverarbeitungsschaltung, die wie ihre Stromversorgungs- einheit 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 ringscheibenförmige Antenne 17 aus verwindungssteifen Komponenten sandwichartig aufgebaut ist.
Sie besteht im wesentlichen aus zwei mechanisch steif profilierten 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 Längsachse 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 zwischen 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 einen dicken ringscheibenförmigen Hohlzylinder 29 aus dielektrischem Material einlegen. Der weist einen außen radial umlaufenden, flansch- förmig vorstehenden Kragen 30 von gegenüber dem Hohlzylinder 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 Antenne 17 und vermeidet hier Wirbelbildungen im Bereich der strömungsdynamisch besonders empfindlichen Ogive des Munitionskörpers.
In der Radial ebene 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 den Hohlzylinder 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 versetzten 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 den dielektrischen
Hohlzylinder 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 Antennenleitung 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 den Hohlzylinder 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. In den abschraubbaren Kopf-Zünder (11) einer Artilleriemunition integrierte Kombinations- Antenne für im Bereich des Zünders (11) zu verarbeitende Frequenzen eines Radar- Ab Standszünders und eines Navigationssatellitenempfängers, dadurch gekennzeichnet, dass eine quer zur Zünderachse gelegene ringscheibenförmige Schlitz-Antenne (17) radial einerseits nach außen durch die Kegel- Wandung des Zünders und andererseits nach innen in einen Resonator-Ringraum (28) von gegenüber der axialen Dicke des Schlitzes (13) wesentlich größerer axialer Länge mündet, wobei, zusätzlich zu der geometrisch bedingten Resonanzfrequenz für Aufgaben der Navigation, eine weitere, vom Dielektrikum eines in den Ringraum (28) eingebrachten elektrisch nicht leitenden Hohlzy- linders (29) bestimmte Resonanzfrequenz für Aufgaben des Radar- Abstandszünders vorgesehen ist, die kein ganzzahliges Vielfaches zur Navi- gations-Resonanzfrequenz darstellt.
2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass außer dem eigentlichen Resonator-Ringraum (28) auch der davon radi- al ausgehend umlaufende Antennen-Schlitz (13) dielektrisch ausgefüllt ist.
3. Anntenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einstückig mit der Füllung des Ringraumes (28) in Form des Hohlzy- linders (29) ein außen an diesem flanschartig umlaufender, radial bis zur
Kegelmantelfläche des Zünders (11) durch die Schlitz (13) sich erstreckender Kragen (30) vorgesehen ist.
4. Antenne nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (30) den Schlitz (13) axial füllt und mit der äußeren Oberfläche der umlaufend geschlitzten Zünder- Wand (12) bündig abschließt.
5. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Frequenzweiche von der Schlitz- Antenne (17) zur Sende- Empfangs-Einheit eines Radarzünders führt.
6. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiadriges Antennenkabel an wenigstens zwei axial voreinander gelegene Stellen der Innenränder des Schlitzes (13) angeschlossen ist, wobei vier solcher Anschlussstellen an den Ecken eines konzentrisch zur Zünder- achse gedachten Quadrates vorgesehen und über ein Anpassnetzwerk auf die genormte Impedanz einer Koaxialleitung zum Antennenverstärker zusammengeführt sind.
7. Antenne nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer dielektrischen Scheibe (32) ausgestattet ist, die als Verdrahtungsträger für das Netzwerk zwischen den vier zueinander orthogonalen Anschlüsse an das innen, zum Ringraum (28) hin gelegene Ende des Schlitzes (13) dient.
8. Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Schaltungsträger-Scheibe (32) bestück ist, die ein Netzwerk zum Zusammenführen mehrerer längs eines inneren Randes des Schlitzes (13') gelegenen Anschlussstellen auf eine Ader einer Antennenleitung (20) aufweist.
9. Antenne nach Anspruch 8, 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 Ringraumes (28) stirnseitig eingelegt ist.
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WO (1) WO2004001327A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2002771A1 (de) 2007-06-14 2008-12-17 Leifheit Ag Reibe

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104167588A (zh) * 2014-07-22 2014-11-26 苏州边桐传感科技有限公司 天线安装座
KR101867398B1 (ko) 2015-06-16 2018-06-15 주식회사 풍산 근접센서 안테나와 간섭이 방지되는 텔레메트리 안테나를 구비한 포탄용 신관
US10374315B2 (en) 2015-10-28 2019-08-06 Rogers Corporation Broadband multiple layer dielectric resonator antenna and method of making the same
US10476164B2 (en) 2015-10-28 2019-11-12 Rogers Corporation Broadband multiple layer dielectric resonator antenna and method of making the same
US10355361B2 (en) 2015-10-28 2019-07-16 Rogers Corporation Dielectric resonator antenna and method of making the same
US11367959B2 (en) 2015-10-28 2022-06-21 Rogers Corporation Broadband multiple layer dielectric resonator antenna and method of making the same
US10601137B2 (en) 2015-10-28 2020-03-24 Rogers Corporation Broadband multiple layer dielectric resonator antenna and method of making the same
DE102016005912A1 (de) 2016-05-17 2017-11-23 Rheinmetall Air Defence Ag Antennenanordnung eines Lenkflugkörpers mit mehreren Radarantennen
DE102016005910B4 (de) 2016-05-17 2024-02-15 Rheinmetall Air Defence Ag Antennenanordnung eines Lenkflugkörpers mit einer Radarantenne
US11283189B2 (en) 2017-05-02 2022-03-22 Rogers Corporation Connected dielectric resonator antenna array and method of making the same
US11876295B2 (en) 2017-05-02 2024-01-16 Rogers Corporation Electromagnetic reflector for use in a dielectric resonator antenna system
WO2018226657A1 (en) 2017-06-07 2018-12-13 Rogers Corporation Dielectric resonator antenna system
US10962044B2 (en) 2017-10-16 2021-03-30 Mcgard Llc Multiple piece high security fastener
US10892544B2 (en) 2018-01-15 2021-01-12 Rogers Corporation Dielectric resonator antenna having first and second dielectric portions
US11616302B2 (en) 2018-01-15 2023-03-28 Rogers Corporation Dielectric resonator antenna having first and second dielectric portions
US10910722B2 (en) 2018-01-15 2021-02-02 Rogers Corporation Dielectric resonator antenna having first and second dielectric portions
US11552390B2 (en) 2018-09-11 2023-01-10 Rogers Corporation Dielectric resonator antenna system
US11031697B2 (en) 2018-11-29 2021-06-08 Rogers Corporation Electromagnetic device
CN113169455A (zh) 2018-12-04 2021-07-23 罗杰斯公司 电介质电磁结构及其制造方法
CN109764768B (zh) * 2019-03-22 2024-01-23 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种具有弹衬结构的爆炸弹
CN111200181B (zh) * 2020-01-06 2021-02-09 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 兼容全向通信和卫星导航的应答组合天线
US11482790B2 (en) 2020-04-08 2022-10-25 Rogers Corporation Dielectric lens and electromagnetic device with same

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4305078A (en) * 1979-10-15 1981-12-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Multifrequency series-fed edge slot antenna
DE4401315B4 (de) * 1994-01-19 2006-03-09 Oerlikon Contraves Gmbh Vorrichtung zur Flugbahnkorrektur
US5943009A (en) * 1997-02-27 1999-08-24 Abbott; Anthony Steven GPS guided munition
US6098547A (en) * 1998-06-01 2000-08-08 Rockwell Collins, Inc. Artillery fuse circumferential slot antenna for positioning and telemetry
DE19957363A1 (de) * 1999-11-29 2001-05-31 Diehl Munitionssysteme Gmbh Verfahren zur zielbezogenen Korrektur einer ballistischen Flugbahn
DE10017329C2 (de) * 2000-04-07 2002-04-25 Diehl Munitionssysteme Gmbh Artillerieprojektil-Zünder mit Abstandsradar-Antenne
DE10136469A1 (de) * 2000-08-03 2002-05-08 Diehl Munitionssysteme Gmbh Schlitzantenne für Artilleriermunition
DE10037886C1 (de) * 2000-08-03 2002-05-02 Diehl Munitionssysteme Gmbh Munitionsartikel mit Antenne für die Satellitennavigation
US6919846B2 (en) * 2001-07-26 2005-07-19 Diehl Munitionssysteme Gmbh & Co. Slot antenna for artillery ammunition
WO2003032435A1 (de) * 2001-10-04 2003-04-17 Diehl Munitionssysteme Gmbh & Co.Kg Projektil mit empfangsantenne für einen satelliten-navigationsempfänger

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2004001327A1 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2002771A1 (de) 2007-06-14 2008-12-17 Leifheit Ag Reibe

Also Published As

Publication number Publication date
US20050219130A1 (en) 2005-10-06
AU2003245954A1 (en) 2004-01-06
DE10227251B4 (de) 2004-05-27
KR20050014017A (ko) 2005-02-05
DE10227251A1 (de) 2004-01-29
WO2004001327A1 (de) 2003-12-31

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