NO173962B - Elektromagnetisk-gjennomsiktig laminat - Google Patents

Abstract

En elektromagnetisk-gjehnomsiktig konstruksjon, som er vær-, fuktighets- og gassmotstandsdyktig, for omslutning og beskyttelse av en radioantenne som innbefatter et laminatlag, omfatter sammenklebede lag av polytetrafluoretylen (PTFE) membran (2), termoplastisk polymer (3), et andre lag av PTFE membran (2). og et støttestoff (4) som omfatter vevde fibre av PTFE.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et elektromagnetisk-gjennomsiktig laminat, som er vær—, fuktighets— og gassmotstandsdyktig, for å omslutte og beskytte en radioantenne. Videre vedrører oppfinnelsen en anvendelse av et slikt laminat.

Store radioantenner, slik som radarinstallasjoner og radio-teleskoper, behøver ofte en dekkende konstruksjon av en eller annen type for å beskytte disse mot været, eksempelvis sollys, vind og fuktighet og som fortrinnsvis vil være gasstett. Denne dekkende konstruksjon betegnes som en radom (kuppelkonstruksjon). En type av radom er en oppblåsbar radom. I dette tilfellet innhyller en gasstett ballong antennen. En vifte oppblåser ballongen og adskiller konstruksjonen fra antennen slik at antennen kan bevege seg eller rotere fritt. En populær form for slik tildekning er den geodetiske kuppel eller radom med romramme av metall, hvilken er laget av mange geometrisk formede segmenter av metall (eller annet konstruksjonsmessig materiale, slik som trekanter og andre, som er dekket med en passende radio-frekvens transmitterende membran, så festet til hverandre til å danne en del-sfærisk kuppel som omgir radarantennen, som roterer eller beveger seg innenfor radomen. Positivt gasstrykk behøves ikke innenfor radomen med romramme av metall, men kan være nyttig av og til, eksempelvis til å løsgjøre snø fra kuppelens utside, eller hjelpe til med å kontrollere miljøet innenfor kuppelen. En annen type av installasjon har massive segmenterte tildekkingsdører over radioantennen som åpner for å tillate antennen å fungere gjennom åpningen.

På hver side av åpningen er det festet et halvsirkulært spor, opp hvilket er trukket hver kant av en stor, nesten elektromagnetisk gjennomsiktig plate av beskyttende membran til å dekke antennen under bruk. Andre former av antenner kan også på hensiktsmessig måte dekkes av slike membraner som holdes over eller festes rundt disse på forskjellige måter for å holde ute fuktighet og vaerpåvirkningene.

Selvom det er nyttig i forskjellige grader, har de forskjellige former og sammensetninger av membran som hittil er kjent innenfor teknikken, slik som glassfiberlaminater av polytetraf luoretylen, ikke løst alle problemene som er knyttet til bruk av denne type av tildekning for å beskytte radioantenner.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse er der tilveiebragt et elektromagnetisk—gjennomsiktig laminat av innledningsvis nevnte type, og som ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved et første lag av porøs, ekspandert polytetrafluoretylen (EPTFE), et andre lag av porøs, ekspandert polytetrafluoretylen (EPTFE), et tredje lag av en termoplastisk polymer som hefter det første laget til det andre laget, og et fjerde lag som er et støttestoff som består av vevde fibre av porøs, ekspandert polytetrafluoretylen (EPTFE). De foretrukne membraner og fibre av porøs, ekspandert PTFE (EPTFE) kan være preparert som beskrevet i US patentene 3.953.533, 4.096.227, 4.287.390, 4.110.392, 4.025.679, 3.962.153 og 4.482.516.

Ifølge ytterligere utførelsesform av laminatet kan den termoplastiske polymer være perfluoralkoksytetrafluoretylen (FPA), en etylen-tetrafluoretylenkopolymer, en kopolymer av vinylidenfluorid og klortrifluoretylen, en kopolymer av vinylidenfluorid og heksafluorpropylen, polyklortrifluoretylen, en kopolymer av heksafluorpropylen og tetrafluoretylen, polyetylen eller polypropylen.

Alternativt kan den termoplastiske polymeren være en fluorert etylen—propylenkopolymer (FEP).

Ifølge oppfinnelsen blir laminatet anvendt for å forsyne en radioantenne med et dekke, slik at radioantennen beskyttes mot påvirkning av vær, fuktighet og/eller gass. Ved denne anvendelse blir et lite, positivt, atmosfærisk trykkdifferensial opprettholdt innenfor dekket for å hjelpe til med å holde laminatet vekk fra antennen. Fig. 1 er et tverrsnitt av et foretrukket laminat i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 er et bortbrutt riss av en radom med romramme som dekker og beskytter den roterende radioantennen. Fig. 3. viser et radioteleskophus, hvor lukker og dører er trukket tilside og en dekkplate av sammensatt membran er trukket over antennen. Fig. 1 illustrerer et laminat i henhold til oppfinnelsen i tverrsnitt som viser forskjellige lag. Det ytre laget 2 er av polytetrafluoretylen (PTFE), fortrinnsvis porøs PTFE, og mest fordelaktig EPTFE.

EPTFE er det porøse ekspanderte PTFE membranmaterialet som er laget ved strekking av PTFE på en måte som er beskrevet i de ovenfor nevnte US—patenter. EPTFE har overlegne karak-teristika hva angår dielektrisitetskonstant og tangensverdi for tapsvinkel, hvorved den elektromagnetiske transmisjon hjelpes. Det ytre laget 2 er bundet ved hjelp av et termoplastisk polymerlag 3 til et andre lag 2 av EPTFE som tidligere er blitt festet eller bundet til et tekstilstøtte-lag 4 som omfatter vevede fibre av PTFE. Igjen er den foretrukne form av PTFE nevnte EPTFE.

Laget 3 av termoplastisk polymer er fortrinnsvis en fluorert etylen-propylen ko-polymer (FEP), men andre fluorerte termoplastiske polymerer kan anvendes hvor deres PTFE-klebe-middelegenskaper, radarbølgelengde gjennomsiktighet, og gass-motstandsdyktighet—egenskaper er egnet for bruk i det bestemte laminatet som lages. Andre ikke-fluorerte termoplastiske polymerer kan anvendes for lag 3 hvor de til-fredsstiller kriteriet for tilstrekkelig klebeevne, elektromagnetiske transmisjonskarakteristika, og gass-sikkerhet eller gass-motstand for å være adekvat funksjonelle og brukbare. Brukbare termoplastiske polymerer kan innbefatte perfluoralkoksytetrafluoretylenpolymerer, etylen-tetrafluor-etylenkopolymerer, kopolymerer av vinylidenfluorid og heksafluorpropylen, polyklortrifluoretylen, kopolymer av heksafluorpropylen og tetrafluoretylen, polyetylen og polypropylen. Lag 4 er et vevet tekstilstøttestoff for laminatet, hvor fibrene er PTFE, fortrinnsvis porøs PTFE, og mest foretrukket EPTFE. Lag 4 gir styrkeegenskaper til laminatet, og ytterligere lag av dette materialet kan tilføyes hvor en økning i laminatstyrke behøves og ønskes.

Det vevede PTFE eller EPTFE stoffet belegges med kommersielt tilgjengelig PTFE dispersjon eller termoplastisk polymer-dispersjon til ca. 3-10 vekt-5é dispergert PTFE pålagt og laminert til en EPTFE film under varme gripe-valse beting-elser under trykk. En annen EPTFE membran klebes til FEP-filmen under varme og trykk. FEP-siden av dette andre laminat lamineres så til EPTFE-siden av det første laminatet ved varm trykkvalsing til å danne et 4-lags laminat, slik som det som er vist i tverrsnitt i fig. 1. Ytterligere par av lag 2 og 3 kan lamineres til EPTFE-flaten av laminatet på likedan måte, om ønskelig, for å endre de elektromagnetiske transmisjonskarakteristika eller gassmotstanden.

En viss variasjon blant de fluorerte termoplastene som er tilgjengelig for laget 3 kan også anvendes for å justere de elektromagnetiske transmisjonskarakteristika og frekvens-behov. Laminatet gir betydelig gass-motstand eller gass-sikkerhetsegenskaper knyttet til det termoplastiske laget (eller lagene) for derved å være nyttig for konstruksjoner av positivt trykktype der gasstrykk innenfor kuppelen eller skjermen holder tildekkingen borte fra de roterende eller bevegelige deler av antennen som befinner seg deri. Fig. 2 viser en stor radom med romramme av metall for å skjerme og omslutte en radioantenne 5. Segmentene 6 av kuppelen er blitt laget ved å dekke geometrisk formede rammer, vanligvis av metall eller andre stive konstruksjons-materialer, slik som metall eller plastrør, eller formete bjelkeemner, med laminat ifølge foreliggende oppfinnelse. Segmentene 6 blir så sammenstillet til en radom slik som vist. Andre fremgangsmåter for å lage en slik ramme, og som ikke involverer geometriske segmenter, kan bevirkes til også å virke, og andre fremgangsmåter for å tildekke kuplene med laminatet 1, ifølge oppfinnelsen, kan anvendes. Figur 3 viser en forskjellig type av hus eller skjerm for en radioantenne 9, der hele huset dreier, en taklukker 7 og dører 8 ruller ut av veien for antennen 9, og en stor skjermingsplate 11 av sammensatt membran ifølge oppfinnelsen trekkes opp sporet 10 som det er festet til ved hver ende for å beskytte antennen når den er i bruk. Platen 11 i fig.3 og tildekningen 6 av hvert segment hos den geodetiske kuppelen i fig. 2 omfatter hver en utførelsesform av den foreliggende oppf innelse.

Laminatene er inerte overfor og upåvirket av elementene, innbefattende sollys, ozon, ekstreme temperaturer, vind, regn og snø, og er inerte, hydrofobiske og gass-motstandsdyktige. De er meget tynne og sterke, har utmerket fargereflektans og elektromagnetisk transmissjon, lav dielektrisitetskonstant og lav tangensverdi for tapsvinkel. Laminatene vil, når de anvendes i radomer, redusere vedlikeholdskostnader, gi billigere konstruksjonsmessige omslutninger, tillate mer nøyaktige målinger, og muliggjør økt betraktningstid, trenger ikke å males eller på annen måte vedlikeholdes som andre materialer, og har lav adhesjon og utmerket frigjøring av snø og is som kan danne seg på radomens overflate.

Claims (5)

1. Elektromagnetisk-gjennomsiktig laminat (1), som er vær—, fuktighets— og gassmotstandsdyktig, for å omslutte og beskytte en radioantenne, karakterisert veda) et første lag (2) av porøs, ekspandert polytetrafluoretylen (EPTFE), b) et andre lag (2) av porøs, ekspandert polytetrafluoretylen (EPTFE), c) et tredje lag (3) av en termoplastisk polymer som hefter det første laget til det andre laget, og d) et fjerde lag (4) som er et støttestoff som består av vevde fibre av porøs, ekspandert polytetrafluoretylen (EPTFE).

2. Laminat som angitt i krav 1, karakterisert ved at den termoplastiske polymer er perfluoralkoksytetrafluoretylen (FPA), en etylen—tetrafluoretylenkopolymer, en kopolymer av vinylidenfluorid og klortrifluoretylen, en kopolymer av vinylidenfluorid og heksafluorpropylen, polyklortrifluoretylen, en kopolymer av heksafluorpropylen og tetrafluoretylen, polyetylen eller polypropylen.

3. Laminat som angitt i krav 1, karakterisert ved at den termoplastiske polymeren er en fluorert etylen—propylenkopolymer (FEP).

4 . Anvendelse av et laminat som angitt i krav 1, 2 eller 3, for å forsyne en radioantenne med et dekke slik at radioantennen beskyttes mot påvirkning av vær, fuktighet og/eller gass.

5. Anvendelse som angitt i krav 4, der et lite, positivt, atmosfærisk trykkdifferensial opprettholdes innenfor dekket for å hjelpe til med å holde laminatet vekk fra antennen.