EP2930787A1 - Electromagnetically highly transparent radome for multiple band and broadband applications - Google Patents

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EP2930787A1
EP2930787A1 EP15000944.7A EP15000944A EP2930787A1 EP 2930787 A1 EP2930787 A1 EP 2930787A1 EP 15000944 A EP15000944 A EP 15000944A EP 2930787 A1 EP2930787 A1 EP 2930787A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
sub
radome
cover
cover layer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
EP15000944.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Starke
Kay W. Dittrich
Clemens Brand
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.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Airbus Defence and Space GmbH
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 Airbus Defence and Space GmbH filed Critical Airbus Defence and Space GmbH
Publication of EP2930787A1 publication Critical patent/EP2930787A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • H01Q1/422—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome comprising two or more layers of dielectric material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
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    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a radome for a transceiver unit.
  • a radome is preferably designed as a closed protective cover and serves to protect an antenna against external influences or environmental influences such as, for example, Wind or rain In general, these environmental influences can be described as mechanical and / or chemical influences.
  • a radome has two functions: mechanical strength to prevent mechanical influences and electromagnetic transparency, ie permeability to electromagnetic waves, so that an antenna can fulfill its task as a transmitting / receiving unit without, for example, a received or transmitted electromagnetic signal unwanted attenuation or another disorder is experiencing.
  • a radome In the prior art, it may be necessary that the structure of a radome must be changed depending on the frequencies of the antenna used or that the operating frequencies of the antenna in the design of the radome must be taken into account. Depending on the layer thickness of the RadomWand or individual layers of the wall may result that the radome is not transparent for certain frequencies and at different operating frequencies, a different radome must be used.
  • a radome for shielding a transmitter / receiver unit has a wall with a core layer, a first cover layer and a second cover layer.
  • the first cover layer and the core layer are arranged such that a surface of the first cover layer adjoins a first surface of the core layer at least in sections.
  • the second cover layer and the core layer are arranged such that a surface of the second cover layer adjoins a second surface of the core layer at least in sections.
  • the core layer is arranged between the first cover layer and the second cover layer.
  • the first cover layer and the core layer are mechanically coupled together.
  • the second cover layer and core layer are mechanically coupled together.
  • the first cover layer comprises a first sub-layer, a second sub-layer and a third sub-layer, wherein the first sub-layer is arranged so that it forms a first surface of the wall and wherein the second sub-layer between the first sub-layer and the third sub-layer is arranged.
  • both the first partial layer and the third partial layer each have a higher dielectric constant than the second partial layer.
  • the second cover layer has a first partial layer, a second partial layer and a third partial layer, wherein the first partial layer is arranged such that it forms a second surface of the wall and wherein the second partial layer between the first partial layer and the third partial layer is arranged.
  • both the first partial layer and the third partial layer each have a higher dielectric constant than the second partial layer.
  • Such a radome provides high mechanical strength and high transparency for electromagnetic waves.
  • each one cover layer is disposed on two opposite sides of the core layer, the individual sub-layers of the cover layers can be made respectively thinner and yet provide a high mechanical resistance.
  • a radome may be bell-shaped and have a substantially U-shaped or V-shaped cross section, i. that the wall is bent, for example curved by about 180 ° or bent.
  • the radome forms a receiving space for a transmitting / receiving unit or antenna.
  • the shielding function of a radome refers to the shielding of mechanical and chemical environmental influences on an antenna.
  • said shielding does not relate to the transmittance of the electromagnetic wave radome, i.
  • the radome should be transparent to electromagnetic waves so that an antenna located below the radome can perform its function.
  • the first cover layer may form the outer side of the wall and the second cover layer may form the inner side of the wall.
  • the inner side is in one bell-shaped running radome facing the antenna.
  • the outer side faces away from the antenna or the receiving space.
  • Both the first cover layer and the second cover layer, with one of their surfaces in each case, also form a respective surface of the wall of the radome.
  • the mechanical resistance of the radome refers to two aspects.
  • the structure of the core layer and the two cover layers achieves rigidity which reduces deformation of the radome and, on the other hand, such a radome can resist the penetration of a fluid outside the radome, especially liquids or gases, or foreign bodies into the air Provide Radomwand or against the penetration or penetration of the wall by moving relative to the radome foreign body.
  • the mechanical resistance may in particular include the aspects of stiffness (low deformation under load) and strength (destruction of the mechanical structure only when a threshold value of the load is exceeded).
  • the radome In an arrangement of the radome on an outer surface of a vehicle, for example on a watercraft or on an aircraft, the radome is moved during a ride relative to the surroundings of the vehicle and it can come to collisions with foreign objects from the environment of the vehicle. In the case of aircraft, this may be, for example, bird strike.
  • a radome In order to prevent damage to the antenna, a radome must be designed so that it can withstand appropriate loads. In particular, these loads can be punctual loads due to foreign bodies.
  • a radome in particular when used on an aircraft, can be exposed to an air pressure, which can lead to a mechanical load on the entire radome and exert deformation energy on the wall of the radome.
  • the wall of the radome can be designed as a flat wall and cover a recess in an outer wall of a vehicle, wherein an antenna can be arranged in this recess.
  • Both cover layers are mechanically coupled to the core layer.
  • This may be a direct connection of the cover layers to the core layer, e.g. by a cohesive connection, for example in the form of an adhesive bond.
  • Direct connection in this case means that a surface of a cover layer is bonded to a surface of the core layer immediately adjacent to this surface of the cover layer.
  • the sub-layers of the two cover layers adjoin one another and may be connected to one another on adjoining surfaces, e.g. by a cohesive connection, for example in the form of an adhesive bond.
  • each cover layer is superimposed in a direction perpendicular to the wall.
  • the cover layers and the core layer are superimposed in a direction perpendicular to the wall, wherein the core layer is arranged between the first cover layer and the second cover layer.
  • the first cover layer is divided into several partial layers.
  • the majority of these partial layers can be arranged in particular such that adjacent partial layers have different dielectric constants from each other.
  • the sub-layers may be arranged such that the relative change in the dielectric constants of adjacent sub-layers alternates, ie, starting from a high-permittivity sub-layer (the first sub-layer of the first cover layer or the second cover layer), an immediately adjacent lower-dielectric sub-layer follows (second sub-layer the two outer layers) and vice versa. In this transition between the first and second sub-layer, the dielectric constant decreases.
  • Dielectric constant of the third sub-layer is higher than the dielectric constant of the second sub-layer.
  • This basic structure may be referred to as an alternating dielectric ratio of adjacent sublayers.
  • the radome as described above and below allows use for multiple frequencies.
  • it can be adapted so that the partial layers are transparent for high transmission frequencies.
  • the radome is also transparent to lower frequencies, so the radome can be used without structural adjustments to shield antennas that use different frequencies.
  • the dielectric constants of the partial layers, cover layers, and the core layer can be determined in particular under the same ambient conditions, in particular at the same ambient temperature and a same temperature of the respective partial layers, cover layers or the core layer.
  • the first part-layer of the first cover layer directly adjoins the second part-layer of the first cover layer.
  • the third sub-layer of the first cover layer directly adjoins the second sub-layer of the first cover layer.
  • the first part-layer of the first cover layer has a lower dielectric constant than the third part-layer of the first cover layer.
  • the first partial layer of the first cover layer has a layer thickness which is greater than the layer thickness of the third partial layer of the first cover layer or equal to the layer thickness of the third partial layer of the first cover layer.
  • the first sub-layer can be designed to intercept in particular local mechanical loads due to foreign bodies which strike the wall. Therefore, the first sub-layer may have a greater layer thickness than the third sub-layer.
  • the first cover layer has a fourth partial layer, which is arranged between the third partial layer of the first cover layer and the core layer, wherein the fourth partial layer of the first cover layer has a lower dielectric constant than the first partial layer of the first cover layer and a lower dielectric constant than the third sub-layer of the first cover layer.
  • the first cover layer has a fifth sub-layer, which is arranged between the fourth sub-layer and the core layer, wherein the fifth sub-layer has a higher dielectric constant than the second sub-layer of the first cover layer and a higher dielectric constant than the fourth sub-layer of the first cover layer ,
  • the first cover layer is constructed so that the partial layers have an alternating Dielektrizticiansieretex.
  • the greatest possible electromagnetic transparency can be achieved with the greatest possible mechanical stability.
  • the first cover layer is divided into several partial layers.
  • the low-dielectric-layer sublayers hardly affect a radome-penetrating electromagnetic wave due to this physical property.
  • the partial layers with a higher dielectric constant can basically have an effect on an electromagnetic wave.
  • the high-permittivity sub-layers are in their Layer thickness reduced so that this layer thickness does not exceed the sixteenth part of a wavelength of the electromagnetic wave emitted or received by the antenna. If this condition is met, a sub-layer having such a layer thickness is transparent to a corresponding electromagnetic wave and does not affect the amplitude and the phase of this electromagnetic wave.
  • the high-permittivity sublayers provide a required mechanical stability of the radome, whereas the division of the facings into multiple sublayers with alternating dielectric ratios allows the electromagnetic transparency of the radome.
  • At least one sub-layer of the first sub-layer, the third sub-layer and the fifth sub-layer of the first cover layer has a smaller or at most the same layer thickness as at least one sub-layer of the second sub-layer and the fourth sub-layer of the first cover layer.
  • the high-permittivity sublayers are at most equal to or thinner than the low-permittivity sublayers. It follows from the above relationship between layer thickness and wavelength of a penetrating electromagnetic wave as well as the influence of this sub-layer on the parameters of the electromagnetic wave that with increasing frequency of an electromagnetic wave (ie with decreasing wavelength), the sub-layers of high dielectric constant must be increasingly thinner to be electromagnetically transparent (wavelength / 16). The thinner the partial layers of high dielectric constant, the higher the frequencies can be transmitted without the radome losing its electromagnetic transparency for this purpose.
  • the first part-layer of the first cover layer has a layer thickness between 0.05 mm and 2 mm, in particular between 0.05 mm and 0.5 mm, and more particularly between 0.10 mm and 0.4 mm.
  • electromagnetic waves having a frequency of, for example, 5 GHz or higher, e.g. 40 GHz and the first sub-layer is this electromagnetic transparent.
  • the further partial layers of the first cover layer and the second cover layer are electromagnetically transparent for a corresponding signal.
  • the second partial layer of the first cover layer has a layer thickness between 1 mm and 2 mm.
  • the second partial layer Since the second partial layer has a lower dielectric constant than the first partial layer, the second partial layer already has little or hardly any effect on the parameters of an electromagnetic wave. Therefore, the layer thickness of the second sub-layer for the consideration of the electromagnetic transparency of the first cover layer is of less relevance.
  • the second cover layer is constructed mirror-symmetrically to the first cover layer, the core layer being considered as the axis of symmetry.
  • the first sub-layer of the first cladding layer is disposed away from the core layer, thus facing outward with respect to the wall (away from the core layer) and outward with respect to the radome (away from the antenna).
  • the first sub-layer of the second cladding layer faces outwardly (away from the core layer) with respect to the wall and inwardly (toward the antenna) with respect to the radome.
  • the core layer has a layer thickness between 10 and 50 mm.
  • the core layer and the relatively low-permittivity sublayers may induce rigidity against deformation of the radome. Since the core layer and the low-dielectric-layer partial layers are electromagnetically transparent or at least almost transparent, the layer thickness thereof may also be higher than the wavelength-16 condition which applies to the high-dielectric-layer partial layers.
  • the core layer has a lower dielectric constant than the first partial layer of the first cover layer.
  • the first part-layer of the first cover layer and / or the second cover layer has a fiber structure embedded in a matrix, for example in the form of a fiber fabric impregnated with resin, in particular synthetic resin.
  • the resin impregnated fibers are glass fibers.
  • the glass fibers may include, for example, S2 glass, quartz glass, E glass. Further applicable fiber types are for example Kevlar or basalt.
  • the third sub-layer and the fifth sub-layer of the first and second cover layers may comprise the same materials as the first sub-layer.
  • the second partial layer and the fourth partial layer of the two outer layers comprise a phenoplast.
  • the second and the fourth partial layer can be designed as a honeycomb structure.
  • these sub-layers may comprise a sheet-like material which extends undulating between the respective adjacent sub-layers, so that the respective wave crests or troughs adjoin the adjacent layers lying opposite one another.
  • these two partial layers can also be configured in the shape of a knob, with the nubs extending between the adjacent partial layers.
  • these two partial layers can be designed as a spatially arranged truss grid.
  • these sub-layers may contain a foam or be formed from a foam. These partial layers have recesses or air inclusions, which can keep the dielectric constant of these partial layers low.
  • the second and fourth sublayers may also be embodied as combinations of materials described above as alternatives.
  • an aircraft is provided with a radome as described above and below.
  • the radome can be arranged on the aircraft in a nose region, ie in the direction of flight ahead.
  • the radome may alternatively be arranged on any other outer surface of a vehicle.
  • an intended emission direction and / or reception direction of the antenna can be decisive for the positioning of the antenna and the radome.
  • the construction of the radome offers a high mechanical stiffness and strength, which can be an important use requirement in the nose region of the aircraft, as well as high electromagnetic transparency.
  • Fig. 1 shows a sectional view of a radome 10.
  • the cross section is substantially U-shaped or V-shaped, so that from the wall 100, a receiving space 15 is formed.
  • the wall 15 has a first outer surface 102 and a second inner surface 104. The first surface 102 and the second surface 104 oppose each other in a direction 106 perpendicular to the wall 100.
  • Fig. 2 shows a cross section along the section AA 'from Fig. 1 , Starting from the surface 102 in the direction 106 to the surface 104, the core layer 120 lies between the first cover layer 110 and the second cover layer 130.
  • the first cover layer 110 abuts a surface 1200A of the core layer 120.
  • the second cover layer 130 abuts a surface 1200B of the core layer 120.
  • the surfaces 1200A, 1200B and thus also the cover layers 110, 130 are arranged opposite each other.
  • the cover layers 110, 130 each have a plurality of partial layers, as shown in detail in FIG Fig. 3 is shown.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of the cover layer 110.
  • the cover layer 130 may be basically constructed identically.
  • the partial layers 111, 131; 113, 133; 115, 135; 117, 137; and 119, 139 are arranged one above the other in the direction 140 of increasing material depth, that is to say on the core layer 120.
  • the first partial layer 111, 131 has a higher dielectric constant than the second partial layer 113, 133.
  • the second partial layer 113, 133 has a lower dielectric constant than the third partial layer 115, 135.
  • the third partial layer 115, 135 has a higher dielectric constant than the fourth sublayer 117, 137.
  • the fourth sublayer 117, 137 has a lower dielectric constant than the fifth sublayer 119, 139.
  • a cover layer can also have more than five partial layers.
  • further partial layers can be added so that they are added to the surface 1190, 1390, which faces the core layer.
  • additional sublayers if additional sublayers are added, this may be done with consideration of the requirement of alternating dielectric ratio ratios, i. then, after a relatively low dielectric sublayer, a higher dielectric constant sublayer is added, and vice versa.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of an aircraft 1, which has an antenna 2 in the region of the nose, which is protected by a radome 10 against environmental influences.
  • the layer thickness is the extent of a partial layer in the direction of the arrow 140.

Abstract

Es ist ein Radom mit einer Kernschicht (120) und zwei Deckschichten (110, 130) angegeben, wobei die Kernschicht zwischen den beiden Deckschichten angeordnet ist. Jede der zwei Deckschichten besteht aus einer Mehrzahl von Teilschichten die durch ihre jeweilige Dielektrizitätszahl so ausgeführt sind, dass das Radom eine hohe mechanische Festigkeit und eine hohe elektromagnetische Transparenz bietet. Die Dielektrizitätszahl benachbarter Teilschichten wechselt dabei in Richtung auf die Kernschicht zu von relativ hoch zu relativ niedrig und umgekehrt.A radome is provided with a core layer (120) and two cover layers (110, 130), the core layer being arranged between the two cover layers. Each of the two cover layers consists of a plurality of partial layers which are designed by their respective dielectric constant so that the radome offers high mechanical strength and high electromagnetic transparency. The relative permittivity of adjacent sublayers changes in the direction of the core layer from relatively high to relatively low and vice versa.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Radom für eine Sende-/Empfangseinheit.The invention relates to a radome for a transceiver unit.

Technischer HintergrundTechnical background

Als Radom werden Schutzhüllen für Sende-/Empfangseinheiten, beispielsweise in Form von Antennen, bezeichnet. Ein Radom ist vorzugsweise als geschlossene Schutzhülle ausgeführt und dient dem Schutz einer Antenne vor äußeren Einflüssen bzw. Umgebungseinflüssen wie z.B. Wind oder Regen Allgemein können diese Umgebungseinflüsse als mechanische und/oder chemische Einflüsse bezeichnet werden.Protective covers for transmitting / receiving units, for example in the form of antennas, are referred to as radomes. A radome is preferably designed as a closed protective cover and serves to protect an antenna against external influences or environmental influences such as, for example, Wind or rain In general, these environmental influences can be described as mechanical and / or chemical influences.

Grundsätzlich kommen einem Radom zwei Aufgaben zu: mechanische Festigkeit zum Abhalten mechanischer Einflüsse und elektromagnetische Transparenz, d.h.Durchlässigkeit gegenüber elektromagnetischen Wellen, damit eine Antenne ihre Aufgabe als Sende-/Empfangseinheit erfüllen kann, ohne dass beispielsweise ein empfangenes oder gesendetes elektromagnetisches Signal eine unerwünschte Dämpfung oder eine andere Störung erfährt.Basically, a radome has two functions: mechanical strength to prevent mechanical influences and electromagnetic transparency, ie permeability to electromagnetic waves, so that an antenna can fulfill its task as a transmitting / receiving unit without, for example, a received or transmitted electromagnetic signal unwanted attenuation or another disorder is experiencing.

Die Anforderungen der mechanischen Festigkeit und der elektromagnetischen Transparenz können zu diametral entgegengesetzten Konstruktionsergebnissen führen, d.h. mit zunehmender mechanischer Festigkeit kann die elektromagnetische Transparenz negativ beeinflusst werden und umgekehrt.The requirements of mechanical strength and electromagnetic transparency can lead to diametrically opposite design results, i. with increasing mechanical strength, the electromagnetic transparency can be adversely affected and vice versa.

Im Stand der Technik kann es erforderlich sein, dass der Aufbau eines Radoms in Abhängigkeit der verwendeten Frequenzen der Antenne geändert werden muss bzw. dass die Arbeitsfrequenzen der Antenne bei der Ausgestaltung des Radoms berücksichtigt werden müssen. In Abhängigkeit von der Schichtdicke der RadomWand oder einzelner Schichten der Wand kann sich ergeben, dass das Radom für bestimmte Frequenzen nicht transparent ist und bei entsprechenden Arbeitsfrequenzen ein anderes Radom genutzt werden muss.In the prior art, it may be necessary that the structure of a radome must be changed depending on the frequencies of the antenna used or that the operating frequencies of the antenna in the design of the radome must be taken into account. Depending on the layer thickness of the RadomWand or individual layers of the wall may result that the radome is not transparent for certain frequencies and at different operating frequencies, a different radome must be used.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es kann als Aufgabe der Erfindung betrachtet werden, ein Radom anzugeben, welches bei gesteigerter mechanischer Festigkeit eine gute elektromagnetische Transparenz bietet, so dass ein elektromagnetisches Signal bei Durchdringen des Radoms möglichst wenig bzw. gar nicht verfälscht oder insbesondere gedämpft wird.It can be considered as an object of the invention to provide a radome which offers good electromagnetic transparency with increased mechanical strength, so that an electromagnetic signal is as little as possible or not distorted or at least attenuated when penetrating the radome.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.This object is solved by the subject matter of the independent claim. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description.

Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Radom zum Abschirmen einer Sende-/Empfangseinheit angegeben. Das Radom weist eine Wand mit einer Kernschicht, einer ersten Deckschicht und einer zweiten Deckschicht auf. Die erste Deckschicht und die Kernschicht sind so angeordnet, dass eine Oberfläche der ersten Deckschicht an einer ersten Oberfläche der Kernschicht zumindest abschnittsweise angrenzt. Die zweite Deckschicht und die Kernschicht sind so angeordnet, dass eine Oberfläche der zweiten Deckschicht an einer zweiten Oberfläche der Kernschicht zumindest abschnittsweise angrenzt. Dabei ist die Kernschicht zwischen der ersten Deckschicht und der zweiten Deckschicht angeordnet. Die erste Deckschicht und die Kernschicht sind mechanisch miteinander gekoppelt. Die zweite Deckschicht und Kernschicht sind mechanisch miteinander gekoppelt. Die erste Deckschicht weist eine erste Teilschicht, eine zweite Teilschicht und eine dritte Teilschicht auf, wobei die erste Teilschicht so angeordnet ist, dass sie eine erste Oberfläche der Wand bildet und wobei die zweite Teilschicht zwischen der ersten Teilschicht und der dritten Teilschicht angeordnet ist. Dabei weisen sowohl die erste Teilschicht als auch die dritte Teilschicht jeweils eine höhere Dielektrizitätszahl auf als die zweite Teilschicht. Die zweite Deckschicht weist wie die erste Deckschicht eine erste Teilschicht, eine zweite Teilschicht und eine dritte Teilschicht auf, wobei die erste Teilschicht so angeordnet ist, dass sie eine zweite Oberfläche der Wand bildet und wobei die zweite Teilschicht zwischen der ersten Teilschicht und der dritten Teilschicht angeordnet ist. Dabei weisen sowohl die erste Teilschicht als auch die dritte Teilschicht jeweils eine höhere Dielektrizitätszahl auf als die zweite Teilschicht.According to a first aspect, a radome for shielding a transmitter / receiver unit is specified. The radome has a wall with a core layer, a first cover layer and a second cover layer. The first cover layer and the core layer are arranged such that a surface of the first cover layer adjoins a first surface of the core layer at least in sections. The second cover layer and the core layer are arranged such that a surface of the second cover layer adjoins a second surface of the core layer at least in sections. In this case, the core layer is arranged between the first cover layer and the second cover layer. The first cover layer and the core layer are mechanically coupled together. The second cover layer and core layer are mechanically coupled together. The first cover layer comprises a first sub-layer, a second sub-layer and a third sub-layer, wherein the first sub-layer is arranged so that it forms a first surface of the wall and wherein the second sub-layer between the first sub-layer and the third sub-layer is arranged. In this case, both the first partial layer and the third partial layer each have a higher dielectric constant than the second partial layer. Like the first cover layer, the second cover layer has a first partial layer, a second partial layer and a third partial layer, wherein the first partial layer is arranged such that it forms a second surface of the wall and wherein the second partial layer between the first partial layer and the third partial layer is arranged. In this case, both the first partial layer and the third partial layer each have a higher dielectric constant than the second partial layer.

Ein solches Radom bietet eine hohe mechanische Festigkeit und eine hohe Transparenz für elektromagnetische Wellen. Indem jeweils eine Deckschicht auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Kernschicht angeordnet ist, können die einzelnen Teilschichten der Deckschichten jeweils dünner ausgeführt sein und bieten dennoch eine hohe mechanische Widerstandsfähigkeit.Such a radome provides high mechanical strength and high transparency for electromagnetic waves. By each one cover layer is disposed on two opposite sides of the core layer, the individual sub-layers of the cover layers can be made respectively thinner and yet provide a high mechanical resistance.

Ein Radom kann beispielsweise glockenförmig ausgeführt sein und einen im Wesentlichen U-förmigen oder V-förmigen Querschnitt aufweisen, d.h. dass die Wand gebogen ist, beispielsweise um ca. 180° gekrümmt oder gebogen ist. Damit bildet das Radom einen Aufnahmeraum für eine Sende-/Empfangseinheit bzw. Antenne.For example, a radome may be bell-shaped and have a substantially U-shaped or V-shaped cross section, i. that the wall is bent, for example curved by about 180 ° or bent. Thus, the radome forms a receiving space for a transmitting / receiving unit or antenna.

Die Abschirmfunktion eines Radoms bezieht sich auf die Abschirmung von mechanischen und chemischen Umgebungseinflüssen auf eine Antenne. Insbesondere bezieht sich die besagte Abschirmung nicht auf die Durchlässigkeit des Radoms für elektromagnetische Wellen, d.h. das Radom soll für elektromagnetische Wellen im Idealfall transparent sein, damit eine unter dem Radom angeordnete Antenne ihre Funktion erfüllen kann.The shielding function of a radome refers to the shielding of mechanical and chemical environmental influences on an antenna. In particular, said shielding does not relate to the transmittance of the electromagnetic wave radome, i. Ideally, the radome should be transparent to electromagnetic waves so that an antenna located below the radome can perform its function.

Die erste Deckschicht kann die äußere Seite der Wand bilden und die zweite Deckschicht kann die innere Seite der Wand bilden. Die innere Seite ist in einem glockenförmig ausgeführten Radom der Antenne zugewandt. Die äußere Seite ist der Antenne bzw. dem Aufnahmeraum abgewandt. Sowohl die erste Deckschicht als auch die zweite Deckschicht bilden mit jeweils einer ihrer Oberflächen auch eine jeweilige Oberfläche der Wand des Radoms.The first cover layer may form the outer side of the wall and the second cover layer may form the inner side of the wall. The inner side is in one bell-shaped running radome facing the antenna. The outer side faces away from the antenna or the receiving space. Both the first cover layer and the second cover layer, with one of their surfaces in each case, also form a respective surface of the wall of the radome.

Die mechanische Widerstandsfähigkeit des Radoms bezieht sich auf zwei Aspekte. Einerseits wird durch den Aufbau der Kernschicht und der beiden Deckschichten eine Steifigkeit erzielt, die eine Verformung des Radoms reduziert und andererseits kann ein solches Radom eine Festigkeit gegen das Eindringen eines außerhalb des Radoms befindlichen Fluids, insbesondere von Flüssigkeiten oder Gasen, oder von Fremdkörpern in die Radomwand bzw. gegen das Durchdringen oder Durchschlagen der Wand durch relativ zum Radom bewegte Fremdkörper bereitstellen. Die mechanische Widerstandsfähigkeit kann insbesondere die Aspekte der Steifigkeit (geringe Verformung unter Last) und der Festigkeit (Zerstörung der mechanischen Struktur erst bei überschreiten eines Schwellwerts der Last) beinhalten.The mechanical resistance of the radome refers to two aspects. On the one hand, the structure of the core layer and the two cover layers achieves rigidity which reduces deformation of the radome and, on the other hand, such a radome can resist the penetration of a fluid outside the radome, especially liquids or gases, or foreign bodies into the air Provide Radomwand or against the penetration or penetration of the wall by moving relative to the radome foreign body. The mechanical resistance may in particular include the aspects of stiffness (low deformation under load) and strength (destruction of the mechanical structure only when a threshold value of the load is exceeded).

Bei einer Anordnung des Radoms an einer Außenfläche eines Fahrzeugs, z.B. an einem Wasserfahrzeug oder an einem Luftfahrzeug, wird das Radom bei einer Fahrt relativ zur Umgebung des Fahrzeugs bewegt und es kann zu Kollisionen mit Fremdkörpern aus der Umgebung des Fahrzeugs kommen. Bei Luftfahrzeugen kann dies beispielsweise Vogelschlag sein. Um eine Beschädigung der Antenne zu verhindern muss ein Radom so ausgeführt sein, dass es entsprechenden Belastungen standhält. Diese Belastungen können insbesondere punktuelle Belastungen durch Fremdkörper sein. Ebenso kann ein Radom insbesondere bei Verwendung an einem Luftfahrzeug einem Luftanpressdruck ausgesetzt sein, was zu einer mechanischen Belastung des gesamten Radoms führen und Verformungsenergie auf die Wand des Radoms ausüben kann.In an arrangement of the radome on an outer surface of a vehicle, for example on a watercraft or on an aircraft, the radome is moved during a ride relative to the surroundings of the vehicle and it can come to collisions with foreign objects from the environment of the vehicle. In the case of aircraft, this may be, for example, bird strike. In order to prevent damage to the antenna, a radome must be designed so that it can withstand appropriate loads. In particular, these loads can be punctual loads due to foreign bodies. Likewise, a radome, in particular when used on an aircraft, can be exposed to an air pressure, which can lead to a mechanical load on the entire radome and exert deformation energy on the wall of the radome.

Die Wand des Radoms kann als ebene Wand ausgeführt sein und eine Ausnehmung in einer Außenwand eines Fahrzeugs abdecken, wobei in dieser Ausnehmung eine Antenne angeordnet sein kann.The wall of the radome can be designed as a flat wall and cover a recess in an outer wall of a vehicle, wherein an antenna can be arranged in this recess.

Beide Deckschichten sind mechanisch mit der Kernschicht gekoppelt. Hierbei kann es sich um eine unmittelbare Verbindung der Deckschichten mit der Kernschicht handeln, z.B. durch eine stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise in Form einer Klebeverbindung. Unmittelbare Verbindung bedeutet in diesem Fall, dass eine Oberfläche einer Deckschicht mit einer an diese Oberfläche der Deckschicht unmittelbar angrenzenden Oberfläche der Kernschicht verbunden ist.Both cover layers are mechanically coupled to the core layer. This may be a direct connection of the cover layers to the core layer, e.g. by a cohesive connection, for example in the form of an adhesive bond. Direct connection in this case means that a surface of a cover layer is bonded to a surface of the core layer immediately adjacent to this surface of the cover layer.

Die Teilschichten der beiden Deckschichten grenzen aneinander an und können an aneinander angrenzenden Oberflächen miteinander verbunden sein, z.B. durch eine stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise in Form einer Klebeverbindung.The sub-layers of the two cover layers adjoin one another and may be connected to one another on adjoining surfaces, e.g. by a cohesive connection, for example in the form of an adhesive bond.

Die Teilschichten jeder Deckschicht liegen in einer Richtung senkrecht zur Wand übereinander. Ebenso liegen die Deckschichten und die Kernschicht in einer Richtung senkrecht zur Wand übereinander, wobei die Kernschicht zwischen der ersten Deckschicht und der zweiten Deckschicht angeordnet ist.The sub-layers of each cover layer are superimposed in a direction perpendicular to the wall. Likewise, the cover layers and the core layer are superimposed in a direction perpendicular to the wall, wherein the core layer is arranged between the first cover layer and the second cover layer.

Die erste Deckschicht ist in mehrere Teilschichten aufgeteilt. Die Mehrzahl dieser Teilschichten kann dabei insbesondere so angeordnet sein, dass benachbarte Teilschichten voneinander abweichende Dielektrizitätszahlen aufweisen. Insbesondere können die Teilschichten so angeordnet sein, dass die relative Änderung der Dielektrizitätszahlen benachbarter Teilschichten alterniert, d.h. dass ausgehend von einer Teilschicht mit hoher Dielektrizitätszahl (die erste Teilschicht der ersten Deckschicht oder der zweiten Deckschicht) eine unmittelbar benachbarte Teilschicht mit niedrigerer Dielektrizitätszahl folgt (zweite Teilschicht der beiden Deckschichten) und umgekehrt. Bei diesem Übergang zwischen der ersten und zweiten Teilschicht sinkt die Dielektrizitätszahl. Beim Übergang von der zweiten auf die dritte Teilschicht steigt die Dielektrizitätszahl, d.h. dass die Dielektrizitätszahl der dritten Teilschicht höher ist als die Dielektrizitätszahl der zweiten Teilschicht. Dieser grundsätzliche Aufbau kann als alternierendes Dielektrizitätszahlverhältnis benachbarter Teilschichten bezeichnet werden.The first cover layer is divided into several partial layers. In this case, the majority of these partial layers can be arranged in particular such that adjacent partial layers have different dielectric constants from each other. In particular, the sub-layers may be arranged such that the relative change in the dielectric constants of adjacent sub-layers alternates, ie, starting from a high-permittivity sub-layer (the first sub-layer of the first cover layer or the second cover layer), an immediately adjacent lower-dielectric sub-layer follows (second sub-layer the two outer layers) and vice versa. In this transition between the first and second sub-layer, the dielectric constant decreases. During the transition from the second to the third sublayer, the dielectric constant increases, ie Dielectric constant of the third sub-layer is higher than the dielectric constant of the second sub-layer. This basic structure may be referred to as an alternating dielectric ratio of adjacent sublayers.

Das Radom wie oben und im Folgenden beschrieben ermöglicht die Verwendung für mehrere Frequenzen. Es kann insbesondere so angepasst werden, dass die Teilschichten transparent für hohe Übertragungsfrequenzen sind. Unter dieser Voraussetzung ist das Radom auch für niedrigere Frequenzen transparent, so dass das Radom ohne bauliche Anpassungen zum Abschirmen von Antennen verwendet werden kann, die unterschiedliche Frequenzen nutzen.The radome as described above and below allows use for multiple frequencies. In particular, it can be adapted so that the partial layers are transparent for high transmission frequencies. Under this condition, the radome is also transparent to lower frequencies, so the radome can be used without structural adjustments to shield antennas that use different frequencies.

Die Dielektrizitätszahlen der Teilschichten, Deckschichten, und der Kernschicht können insbesondere bei gleichen Umgebungsbedingungen ermittelt werden, insbesondere bei einer gleichen Umgebungstemperatur und einer gleichen Temperatur der jeweiligen Teilschichten, Deckschichten oder der Kernschicht.The dielectric constants of the partial layers, cover layers, and the core layer can be determined in particular under the same ambient conditions, in particular at the same ambient temperature and a same temperature of the respective partial layers, cover layers or the core layer.

Gemäß einer Ausführungsform grenzt die erste Teilschicht der ersten Deckschicht unmittelbar an die zweite Teilschicht der ersten Deckschicht.According to one embodiment, the first part-layer of the first cover layer directly adjoins the second part-layer of the first cover layer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform grenzt die dritte Teilschicht der ersten Deckschicht unmittelbar an die zweite Teilschicht der ersten Deckschicht.According to a further embodiment, the third sub-layer of the first cover layer directly adjoins the second sub-layer of the first cover layer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die erste Teilschicht der ersten Deckschicht eine geringere Dielektrizitätszahl auf als die dritte Teilschicht der ersten Deckschicht.According to a further embodiment, the first part-layer of the first cover layer has a lower dielectric constant than the third part-layer of the first cover layer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die erste Teilschicht der ersten Deckschicht eine Schichtdicke auf, die größer als die Schichtdicke der dritten Teilschicht der ersten Deckschicht oder gleich der Schichtdicke der dritten Teilschicht der ersten Deckschicht ist.According to a further embodiment, the first partial layer of the first cover layer has a layer thickness which is greater than the layer thickness of the third partial layer of the first cover layer or equal to the layer thickness of the third partial layer of the first cover layer.

Die erste Teilschicht kann ausgeführt sein, insbesondere lokale mechanische Belastungen durch Fremdkörper abzufangen, welche auf die Wand treffen. Daher kann die erste Teilschicht eine größere Schichtdicke aufweisen als die dritte Teilschicht.The first sub-layer can be designed to intercept in particular local mechanical loads due to foreign bodies which strike the wall. Therefore, the first sub-layer may have a greater layer thickness than the third sub-layer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die erste Deckschicht eine vierte Teilschicht auf, welche zwischen der dritten Teilschicht der ersten Deckschicht und der Kernschicht angeordnet ist, wobei die vierte Teilschicht der ersten Deckschicht eine geringere Dielektrizitätszahl aufweist als die erste Teilschicht der ersten Deckschicht und eine geringere Dielektrizitätszahl als die dritte Teilschicht der ersten Deckschicht.According to a further embodiment, the first cover layer has a fourth partial layer, which is arranged between the third partial layer of the first cover layer and the core layer, wherein the fourth partial layer of the first cover layer has a lower dielectric constant than the first partial layer of the first cover layer and a lower dielectric constant than the third sub-layer of the first cover layer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die erste Deckschicht eine fünfte Teilschicht auf, welche zwischen der vierten Teilschicht und der Kernschicht angeordnet ist, wobei die fünfte Teilschicht eine höhere Dielektrizitätszahl als die zweite Teilschicht der ersten Deckschicht und eine höhere Dielektrizitätszahl als die vierte Teilschicht der ersten Deckschicht aufweist.According to a further embodiment, the first cover layer has a fifth sub-layer, which is arranged between the fourth sub-layer and the core layer, wherein the fifth sub-layer has a higher dielectric constant than the second sub-layer of the first cover layer and a higher dielectric constant than the fourth sub-layer of the first cover layer ,

Damit ist die erste Deckschicht so aufgebaut, dass die Teilschichten ein alternierendes Dielektrizitätszahlverhältnis aufweisen. Hierdurch kann eine größtmögliche elektromagnetische Transparenz bei größtmöglicher mechanischer Stabilität erzielt werden.Thus, the first cover layer is constructed so that the partial layers have an alternating Dielektrizitätszahlverhältnis. As a result, the greatest possible electromagnetic transparency can be achieved with the greatest possible mechanical stability.

Die erste Deckschicht ist in mehrere Teilschichten unterteilt. Die Teilschichten mit niedriger Dielektrizitätszahl wirken sich auf Grund dieser physikalischen Eigenschaft kaum auf eine das Radom durchdringende elektromagnetische Welle aus.The first cover layer is divided into several partial layers. The low-dielectric-layer sublayers hardly affect a radome-penetrating electromagnetic wave due to this physical property.

Die Teilschichten mit höherer Dielektrizitätszahl können sich grundsätzlich auf eine elektromagnetische Welle auswirken. Um diesen Einfluss jedoch zu reduzieren, sind die Teilschichten mit hoher Dielektrizitätszahl jedoch in ihrer Schichtdicke soweit reduziert, dass diese Schichtdicke den sechzehnten Teil einer Wellenlänge der von der Antenne ausgesandten oder empfangenen elektromagnetischen Welle nicht übersteigt. Wird diese Bedingung erfüllt, ist eine Teilschicht mit einer solchen Schichtdicke für eine entsprechende elektromagnetische Welle transparent und wirkt sich auf die Amplitude und die Phase dieser elektromagnetischen Welle nicht aus.The partial layers with a higher dielectric constant can basically have an effect on an electromagnetic wave. However, in order to reduce this influence, the high-permittivity sub-layers are in their Layer thickness reduced so that this layer thickness does not exceed the sixteenth part of a wavelength of the electromagnetic wave emitted or received by the antenna. If this condition is met, a sub-layer having such a layer thickness is transparent to a corresponding electromagnetic wave and does not affect the amplitude and the phase of this electromagnetic wave.

Die Teilschichten mit hoher Dielektrizitätszahl bieten insbesondere eine erforderliche mechanische Stabilität des Radoms, wohingegen die Aufteilung der Deckschichten in mehrere Teilschichten mit alternierenden Dielektrizitätszahlverhältnissen die elektromagnetische Transparenz des Radoms ermöglicht.In particular, the high-permittivity sublayers provide a required mechanical stability of the radome, whereas the division of the facings into multiple sublayers with alternating dielectric ratios allows the electromagnetic transparency of the radome.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist zumindest eine Teilschicht der ersten Teilschicht, der dritten Teilschicht und der fünften Teilschicht der ersten Deckschicht eine geringere oder höchstens gleiche Schichtdicke auf wie zumindest eine Teilschicht der zweiten Teilschicht und der vierten Teilschicht der ersten Deckschicht.According to a further embodiment, at least one sub-layer of the first sub-layer, the third sub-layer and the fifth sub-layer of the first cover layer has a smaller or at most the same layer thickness as at least one sub-layer of the second sub-layer and the fourth sub-layer of the first cover layer.

In anderen Worten sind die Teilschichten hoher Dielektrizitätszahl höchstens gleich dick oder dünner als die Teilschichten niedriger Dielektrizitätszahl. Aus dem oben dargelegten Zusammenhang zwischen Schichtdicke und Wellenlänge einer durchdringenden elektromagnetischen Welle sowie dem Einfluss dieser Teilschicht auf die Parameter der elektromagnetischen Welle folgt, dass mit steigender Frequenz einer elektromagnetischen Welle (also mit abnehmender Wellenlänge), die Teilschichten hoher Dielektrizitätszahl zunehmend dünner sein müssen, um elektromagnetisch transparent zu sein (Wellenlänge/16). Je dünner also die Teilschichten hoher Dielektrizitätszahl sind, desto höhere Frequenzen können übertragen werden, ohne dass das Radom seine elektromagnetische Transparenz hierfür einbüßt.In other words, the high-permittivity sublayers are at most equal to or thinner than the low-permittivity sublayers. It follows from the above relationship between layer thickness and wavelength of a penetrating electromagnetic wave as well as the influence of this sub-layer on the parameters of the electromagnetic wave that with increasing frequency of an electromagnetic wave (ie with decreasing wavelength), the sub-layers of high dielectric constant must be increasingly thinner to be electromagnetically transparent (wavelength / 16). The thinner the partial layers of high dielectric constant, the higher the frequencies can be transmitted without the radome losing its electromagnetic transparency for this purpose.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die erste Teilschicht der ersten Deckschicht eine Schichtdicke zwischen 0,05 mm und 2mm, insbesondere zwischen 0,05 mm und 0,5 mm, und weiter insbesondere zwischen 0,10 mm und 0,4 mm auf.According to a further embodiment, the first part-layer of the first cover layer has a layer thickness between 0.05 mm and 2 mm, in particular between 0.05 mm and 0.5 mm, and more particularly between 0.10 mm and 0.4 mm.

Damit können elektromagnetische Wellen mit einer Frequenz von beispielsweise 5 GHz oder höher, z.B. 40 GHz übertragen werden und die erste Teilschicht ist hierfür elektromagnetisch transparent. Ebenso sind die weiteren Teilschichten der ersten Deckschicht und der zweiten Deckschicht elektromagnetisch transparent für ein entsprechendes Signal.Thus, electromagnetic waves having a frequency of, for example, 5 GHz or higher, e.g. 40 GHz and the first sub-layer is this electromagnetic transparent. Likewise, the further partial layers of the first cover layer and the second cover layer are electromagnetically transparent for a corresponding signal.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die zweite Teilschicht der ersten Deckschicht eine Schichtdicke zwischen 1 mm und 2 mm auf.According to a further embodiment, the second partial layer of the first cover layer has a layer thickness between 1 mm and 2 mm.

Da die zweite Teilschicht eine niedrigere Dielektrizitätszahl aufweist als die erste Teilschicht wirkt sich die zweite Teilschicht schon deshalb wenig bzw. kaum auf die Parameter einer elektromagnetischen Welle aus. Daher ist die Schichtdicke der zweiten Teilschicht für die Betrachtung der elektromagnetischen Transparenz der ersten Deckschicht von geringerer Relevanz.Since the second partial layer has a lower dielectric constant than the first partial layer, the second partial layer already has little or hardly any effect on the parameters of an electromagnetic wave. Therefore, the layer thickness of the second sub-layer for the consideration of the electromagnetic transparency of the first cover layer is of less relevance.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zweite Deckschicht spiegelsymmetrisch zu der ersten Deckschicht aufgebaut, wobei die Kernschicht als Symmetrieachse betrachtet wird.According to a further embodiment, the second cover layer is constructed mirror-symmetrically to the first cover layer, the core layer being considered as the axis of symmetry.

Die erste Teilschicht der ersten Deckschicht ist abgewandt von der Kernschicht angeordnet, zeigt also nach außen mit Bezug zu der Wand (weg von der Kernschicht) und nach außen mit Bezug zu dem Radom (weg von der Antenne). Die erste Teilschicht der zweiten Deckschicht zeigt mit Bezug zu der Wand nach außen (weg von der Kernschicht) und mit Bezug zu dem Radom nach innen (in Richtung der Antenne).The first sub-layer of the first cladding layer is disposed away from the core layer, thus facing outward with respect to the wall (away from the core layer) and outward with respect to the radome (away from the antenna). The first sub-layer of the second cladding layer faces outwardly (away from the core layer) with respect to the wall and inwardly (toward the antenna) with respect to the radome.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Kernschicht eine Schichtdicke zwischen 10 und 50 mm auf.According to a further embodiment, the core layer has a layer thickness between 10 and 50 mm.

Die Kernschicht und die Teilschichten mit relativ betrachtet niedriger Dielektrizitätszahl können insbesondere eine Steifigkeit gegen Verformung des Radoms herbeiführen. Da die Kernschicht und die Teilschichten mit niedriger Dielektrizitätszahl elektromagnetisch transparent oder zumindest beinahe transparent sind, kann die Schichtdicke hiervon auch höher sein als die Bedingung Wellenlänge/16, welche für die Teilschichten mit hoher Dielektrizitätszahl gilt.In particular, the core layer and the relatively low-permittivity sublayers may induce rigidity against deformation of the radome. Since the core layer and the low-dielectric-layer partial layers are electromagnetically transparent or at least almost transparent, the layer thickness thereof may also be higher than the wavelength-16 condition which applies to the high-dielectric-layer partial layers.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Kernschicht eine geringere Dielektrizitätszahl als die erste Teilschicht der ersten Deckschicht auf.According to a further embodiment, the core layer has a lower dielectric constant than the first partial layer of the first cover layer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die erste Teilschicht der ersten Deckschicht und/oder der zweiten Deckschicht ein in einer Matrix gebettetes Fasergebilde, beispielsweise in Form eines mit Harz, insbesondere Kunstharz, getränkten Fasergewebes, auf.According to a further embodiment, the first part-layer of the first cover layer and / or the second cover layer has a fiber structure embedded in a matrix, for example in the form of a fiber fabric impregnated with resin, in particular synthetic resin.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die harzgetränkten Fasern Glasfasern.According to another embodiment, the resin impregnated fibers are glass fibers.

Die Glasfasern können beispielsweise S2-Glas, Quarzglas, E-Glas aufweisen. Weitere anwendbare Fasertypen sind beispielsweise Kevlar oder Basalt.The glass fibers may include, for example, S2 glass, quartz glass, E glass. Further applicable fiber types are for example Kevlar or basalt.

Die dritte Teilschicht und die fünfte Teilschicht der ersten und zweiten Deckschicht können die gleichen Materialien aufweisen wie die erste Teilschicht.The third sub-layer and the fifth sub-layer of the first and second cover layers may comprise the same materials as the first sub-layer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die zweite Teilschicht und die vierte Teilschicht der beiden Deckschichten ein Phenoplast auf.According to a further embodiment, the second partial layer and the fourth partial layer of the two outer layers comprise a phenoplast.

Die zweite und die vierte Teilschicht können als Wabenstruktur ausgeführt sein. Alternativ können diese Teilschichten ein flächiges Material aufweisen, welches sich wellenförmig zwischen den jeweils benachbarten Teilschichten erstreckt, so dass die jeweiligen Wellenberge bzw. Wellentäler an den einander gegenüberliegenden Nachbarschichten angrenzen. Alternativ können diese beiden Teilschichten auch noppenförmig ausgeführt sein, wobei die Noppen sich zwischen den benachbarten Teilschichten erstrecken. Alternativ können diese beiden Teilschichten als räumlich angeordnetes Fachwerkgitter ausgeführt sein. Alternativ können diese Teilschichten einen Schaum enthalten oder aus einem Schaum geformt sein. Diese Teilschichten weisen Ausnehmungen oder Lufteinschlüsse auf, welche die Dielektrizitätszahl dieser Teilschichten niedrig halten können.The second and the fourth partial layer can be designed as a honeycomb structure. Alternatively, these sub-layers may comprise a sheet-like material which extends undulating between the respective adjacent sub-layers, so that the respective wave crests or troughs adjoin the adjacent layers lying opposite one another. Alternatively, these two partial layers can also be configured in the shape of a knob, with the nubs extending between the adjacent partial layers. Alternatively, these two partial layers can be designed as a spatially arranged truss grid. Alternatively, these sub-layers may contain a foam or be formed from a foam. These partial layers have recesses or air inclusions, which can keep the dielectric constant of these partial layers low.

Die zweite und die vierte Teilschicht können auch als Kombinationen von Materialien ausgeführt sein, welche oben als Alternativen beschrieben wurden.The second and fourth sublayers may also be embodied as combinations of materials described above as alternatives.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Luftfahrzeug mit einem Radom wie oben und im Folgenden beschrieben angegeben. Das Radom kann an dem Luftfahrzeug in einem Nasenbereich angeordnet sein, also in Flugrichtung vorne.In another aspect, an aircraft is provided with a radome as described above and below. The radome can be arranged on the aircraft in a nose region, ie in the direction of flight ahead.

Das Radom kann alternativ auch an jeder anderen Außenfläche eines Fahrzeugs angeordnet sein. Insbesondere eine beabsichtigte Abstrahlrichtung und/oder Empfangsrichtung der Antenne kann für die Positionierung der Antenne und des Radoms maßgeblich sein.The radome may alternatively be arranged on any other outer surface of a vehicle. In particular, an intended emission direction and / or reception direction of the antenna can be decisive for the positioning of the antenna and the radome.

Der Aufbau des Radoms bietet eine hohe mechanische Steifigkeit und Festigkeit, welcher gerade im Nasenbereich des Luftfahrzeugs eine wichtige Verwendungsvoraussetzung sein kann, sowie eine hohe elektromagnetische Transparenz.The construction of the radome offers a high mechanical stiffness and strength, which can be an important use requirement in the nose region of the aircraft, as well as high electromagnetic transparency.

Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf Ausführungsbeispiele der Erfindung eingegangen. Es zeigen:

Fig. 1
Eine schematische Darstellung eines Radoms gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 2
Eine schematische Darstellung des Querschnitts einer Wand eines Radoms gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Fig. 3
Eine schematische Darstellung einer Deckschicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Fig. 4
Eine schematische Darstellung eines Luftfahrzeugs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Hereinafter, reference will be made to embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1
A schematic representation of a radome according to an embodiment.
Fig. 2
A schematic representation of the cross section of a wall of a radome according to a further embodiment.
Fig. 3
A schematic representation of a cover layer according to a further embodiment.
Fig. 4
A schematic representation of an aircraft according to another embodiment.

Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Radoms 10. Der Querschnitt ist im Wesentlichen U-förmig oder V-förmig, so dass von der Wand 100 ein Aufnahmeraum 15 gebildet wird. Die Wand 15 weist eine erste äußere Oberfläche 102 und eine zweite innere Oberfläche 104 auf. Die erste Oberfläche 102 und die zweite Oberfläche 104 liegen einander gegenüber in einer Richtung 106 senkrecht zur Wand 100. Fig. 1 shows a sectional view of a radome 10. The cross section is substantially U-shaped or V-shaped, so that from the wall 100, a receiving space 15 is formed. The wall 15 has a first outer surface 102 and a second inner surface 104. The first surface 102 and the second surface 104 oppose each other in a direction 106 perpendicular to the wall 100.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A' aus Fig. 1. Ausgehend von der Oberfläche 102 in Richtung 106 zur Oberfläche 104 liegt die Kernschicht 120 zwischen der ersten Deckschicht 110 und der zweiten Deckschicht 130. Fig. 2 shows a cross section along the section AA 'from Fig. 1 , Starting from the surface 102 in the direction 106 to the surface 104, the core layer 120 lies between the first cover layer 110 and the second cover layer 130.

Die erste Deckschicht 110 liegt an einer Oberfläche 1200A der Kernschicht 120 an. Die zweite Deckschicht 130 liegt an einer Oberfläche 1200B der Kernschicht 120 an. Die Oberflächen 1200A, 1200B und somit auch die Deckschichten 110, 130 sind einander gegenüberliegend angeordnet.The first cover layer 110 abuts a surface 1200A of the core layer 120. The second cover layer 130 abuts a surface 1200B of the core layer 120. The surfaces 1200A, 1200B and thus also the cover layers 110, 130 are arranged opposite each other.

Die Deckschichten 110, 130 weisen jeweils eine Mehrzahl von Teilschichten auf, wie im Detail in Fig. 3 gezeigt ist.The cover layers 110, 130 each have a plurality of partial layers, as shown in detail in FIG Fig. 3 is shown.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Deckschicht 110. Die Deckschicht 130 kann grundsätzlich identisch aufgebaut sein. Fig. 3 shows a schematic representation of the cover layer 110. The cover layer 130 may be basically constructed identically.

Die Teilschichten 111, 131; 113, 133; 115, 135; 117, 137; und 119, 139 sind in Richtung 140 zunehmender Materialtiefe, also auf die Kernschicht 120 zu, übereinanderliegend angeordnet.The partial layers 111, 131; 113, 133; 115, 135; 117, 137; and 119, 139 are arranged one above the other in the direction 140 of increasing material depth, that is to say on the core layer 120.

Die erste Teilschicht 111, 131 weist eine höhere Dielektrizitätszahl auf als die zweite Teilschicht 113, 133. Die zweite Teilschicht 113, 133 weist eine niedrigere Dielektrizitätszahl auf als die dritte Teilschicht 115, 135. Die dritte Teilschicht 115, 135 weist eine höhere Dielektrizitätszahl auf als die vierte Teilschicht 117, 137. Die vierte Teilschicht 117, 137 weist eine niedrigere Dielektrizitätszahl auf als die fünfte Teilschicht 119, 139.The first partial layer 111, 131 has a higher dielectric constant than the second partial layer 113, 133. The second partial layer 113, 133 has a lower dielectric constant than the third partial layer 115, 135. The third partial layer 115, 135 has a higher dielectric constant than the fourth sublayer 117, 137. The fourth sublayer 117, 137 has a lower dielectric constant than the fifth sublayer 119, 139.

Es sei darauf hingewiesen, dass eine Deckschicht auch mehr als fünf Teilschichten aufweisen kann. Dabei können weitere Teilschichten so hinzugefügt werden, dass diese an der Oberfläche 1190, 1390, welche der Kernschicht zugewandt ist, hinzugefügt werden. Wenn weitere Teilschichten hinzugefügt werden, dann kann dies insbesondere unter Beachtung der Anforderung der alternierenden Dielektrizitätszahlverhältnisse erfolgen, d.h. dann nach einer Teilschicht mit relativ niedriger Dielektrizitätszahl eine Teilschicht mit einer höheren Dielektrizitätszahl hinzugefügt wird und umgekehrt.It should be noted that a cover layer can also have more than five partial layers. In this case, further partial layers can be added so that they are added to the surface 1190, 1390, which faces the core layer. In particular, if additional sublayers are added, this may be done with consideration of the requirement of alternating dielectric ratio ratios, i. then, after a relatively low dielectric sublayer, a higher dielectric constant sublayer is added, and vice versa.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Luftfahrzeugs 1, welches im Bereich der Nase eine Antenne 2 aufweist, die von einem Radom 10 gegen Umgebungseinflüsse geschützt ist. Fig. 4 shows a schematic representation of an aircraft 1, which has an antenna 2 in the region of the nose, which is protected by a radome 10 against environmental influences.

Als Schichtdicke wird die Ausdehnung einer Teilschicht in Richtung des Pfeils 140 bezeichnet.The layer thickness is the extent of a partial layer in the direction of the arrow 140.

Claims (13)

Radom (10) zum Abschirmen einer Sende-/Empfangseinheit (2), aufweisend eine Wand (100);
wobei die Wand (100) eine Kernschicht (120), eine erste Deckschicht (110) und eine zweite Deckschicht (130) aufweist;
wobei die erste Deckschicht (110) und die Kernschicht (120) so angeordnet sind, dass eine Oberfläche (1190) der ersten Deckschicht (110) an einer ersten Oberfläche (1200A) der Kernschicht zumindest abschnittsweise angrenzt;
wobei die zweite Deckschicht (130) und die Kernschicht (120) so angeordnet sind, dass eine Oberfläche (1390) der zweiten Deckschicht (110) an einer zweiten Oberfläche (1200B) der Kernschicht zumindest abschnittsweise angrenzt;
wobei die Kernschicht zwischen der ersten Deckschicht und der zweiten Deckschicht angeordnet ist;
wobei sowohl die erste Deckschicht und die Kernschicht als auch die zweite Deckschicht und Kernschicht mechanisch miteinander gekoppelt sind;
wobei die erste Deckschicht (110) eine erste Teilschicht (111), eine zweite Teilschicht (113) und eine dritte Teilschicht (115) aufweist und die erste Teilschicht (111) so angeordnet ist, dass sie eine erste Oberfläche (102) der Wand (100) bildet und wobei die zweite Teilschicht (113) zwischen der ersten Teilschicht (111) und der dritten Teilschicht (115) angeordnet ist;
wobei sowohl die erste Teilschicht (111) als auch die dritte Teilschicht (115) jeweils eine höhere Dielektrizitätszahl aufweist als die zweite Teilschicht (113);
wobei die zweite Deckschicht (130) eine erste Teilschicht (131), eine zweite Teilschicht (133) und eine dritte Teilschicht (135) aufweist und die erste Teilschicht (131) so angeordnet ist, dass sie eine zweite Oberfläche (104) der Wand (100) bildet und wobei die zweite Teilschicht (133) zwischen der ersten Teilschicht (131) und der dritten Teilschicht (135) angeordnet ist;
wobei sowohl die erste Teilschicht (131) als auch die dritte Teilschicht (135) jeweils eine höhere Dielektrizitätszahl aufweist als die zweite Teilschicht (133).A radome (10) for shielding a transceiver unit (2) comprising a wall (100);
wherein the wall (100) comprises a core layer (120), a first cover layer (110) and a second cover layer (130);
wherein the first cover layer (110) and the core layer (120) are arranged such that a surface (1190) of the first cover layer (110) at least partially adjoins a first surface (1200A) of the core layer;
wherein the second cover layer (130) and the core layer (120) are arranged such that a surface (1390) of the second cover layer (110) at least partially adjoins a second surface (1200B) of the core layer;
wherein the core layer is disposed between the first cover layer and the second cover layer;
wherein both the first cover layer and the core layer and the second cover layer and core layer are mechanically coupled together;
wherein the first cover layer (110) comprises a first sub-layer (111), a second sub-layer (113) and a third sub-layer (115), and the first sub-layer (111) is arranged to define a first surface (102) of the wall (111). 100), and wherein the second sub-layer (113) is disposed between the first sub-layer (111) and the third sub-layer (115);
wherein both the first sub-layer (111) and the third sub-layer (115) each have a higher dielectric constant than the second sub-layer (113);
wherein the second cover layer (130) comprises a first sub-layer (131), a second sub-layer (133) and a third sub-layer (135), and the first sub-layer (131) is arranged to define a second surface (104) of the wall (13). 100), and wherein the second sub-layer (133) is disposed between the first sub-layer (131) and the third sub-layer (135);
wherein both the first sub-layer (131) and the third sub-layer (135) each have a higher dielectric constant than the second sub-layer (133). Radom (10) nach Anspruch 1,
wobei die erste Teilschicht (111) der ersten Deckschicht unmittelbar an die zweite Teilschicht (113) der ersten Deckschicht angrenzt.Radome (10) according to claim 1,
wherein the first part-layer (111) of the first cover layer directly adjoins the second part-layer (113) of the first cover layer. Radom (10) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die dritte Teilschicht (115) der ersten Deckschicht unmittelbar an die zweite Teilschicht (113) der ersten Deckschicht angrenzt.Radome (10) according to claim 1 or 2,
wherein the third sub-layer (115) of the first cover layer directly adjoins the second sub-layer (113) of the first cover layer. Radom (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die erste Teilschicht (111) der ersten Deckschicht eine gleich große oder geringere Dielektrizitätszahl aufweist als die dritte Teilschicht (115) der ersten Deckschicht.Radome (10) according to one of the preceding claims,
wherein the first part-layer (111) of the first cover layer has an equal or lower dielectric constant than the third part-layer (115) of the first cover layer. Radom (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die erste Teilschicht (111) der ersten Deckschicht eine Schichtdicke aufweist, die größer als die oder gleich der Schichtdicke der dritten Teilschicht (115) der ersten Deckschicht ist.Radome (10) according to one of the preceding claims,
wherein the first sub-layer (111) of the first cover layer has a layer thickness that is greater than or equal to the layer thickness of the third sub-layer (115) of the first cover layer. Radom (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die erste Deckschicht (110) eine vierte Teilschicht (117) aufweist, welche zwischen der dritten Teilschicht (115) der ersten Deckschicht und der Kernschicht (120) angeordnet ist;
wobei die vierte Teilschicht (117) der ersten Deckschicht eine geringere Dielektrizitätszahl aufweist als die erste Teilschicht (111) der ersten Deckschicht und eine geringere Dielektrizitätszahl als die dritte Teilschicht (115) der ersten Deckschicht.Radome (10) according to one of the preceding claims,
wherein the first cover layer (110) comprises a fourth sub-layer (117) disposed between the third sub-layer (115) of the first cover layer and the core layer (120);
wherein the fourth sublayer (117) of the first cladding layer has a lower dielectric constant than the first sublayer (111) of the first cladding layer and a lower dielectric constant than the third sublayer (115) of the first cladding layer. Radom (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die erste Deckschicht (110) eine fünfte Teilschicht (119) aufweist, welche zwischen der vierten Teilschicht (117) und der Kernschicht (120) angeordnet ist;
wobei die fünfte Teilschicht (119) eine höhere Dielektrizitätszahl als die zweite Teilschicht (113) der ersten Deckschicht und eine höhere Dielektrizitätszahl als die vierte Teilschicht (117) der ersten Deckschicht aufweist.Radome (10) according to one of the preceding claims,
wherein the first cover layer (110) comprises a fifth sub-layer (119) disposed between the fourth sub-layer (117) and the core layer (120);
wherein the fifth sub-layer (119) has a higher dielectric constant than the second sub-layer (113) of the first cladding layer and a higher dielectric constant than the fourth sub-layer (117) of the first cladding layer. Radom (10) nach Anspruch 7,
wobei zumindest eine Teilschicht der ersten Teilschicht (111), der dritten Teilschicht (115) und der fünften Teilschicht (119) der ersten Deckschicht eine geringere oder höchstens gleiche Schichtdicke aufweist wie zumindest eine Teilschicht der zweiten Teilschicht (113) und der vierten Teilschicht (117) der ersten Deckschicht.Radome (10) according to claim 7,
wherein at least one sub-layer of the first sub-layer (111), the third sub-layer (115) and the fifth sub-layer (119) of the first cover layer has a smaller or at most the same layer thickness as at least a sub-layer of the second sub-layer (113) and the fourth sub-layer (117 ) of the first cover layer. Radom (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die erste Teilschicht (111) der ersten Deckschicht eine Schichtdicke zwischen 0,05 mm und 2 mm aufweist.Radome (10) according to one of the preceding claims,
wherein the first part-layer (111) of the first cover layer has a layer thickness between 0.05 mm and 2 mm. Radom (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die zweite Teilschicht (113) der ersten Deckschicht eine Schichtdicke zwischen 1 mm und 2 mm aufweist.Radome (10) according to one of the preceding claims,
wherein the second sub-layer (113) of the first cover layer has a layer thickness between 1 mm and 2 mm. Radom (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die zweite Deckschicht (130) spiegelsymmetrisch zu der ersten Deckschicht (110) aufgebaut ist, mit Bezug zu der Kernschicht (120) als Symmetrieachse.Radome (10) according to one of the preceding claims,
wherein the second cap layer (130) is mirror-symmetrical to the first cap layer (110) with respect to the core layer (120) as the axis of symmetry. Radom (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Kernschicht (120) eine Schichtdicke zwischen 10 und 50 mm aufweist.Radome (10) according to one of the preceding claims,
wherein the core layer (120) has a layer thickness between 10 and 50 mm. Radom (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Kernschicht (120) eine geringere Dielektrizitätszahl als die erste Teilschicht (111) der ersten Deckschicht aufweist.Radome (10) according to one of the preceding claims,
wherein the core layer (120) has a lower dielectric constant than the first partial layer (111) of the first cover layer.
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