SE463389B - En foer mikrovaagsstraalning selektivt reflekterande belaeggning foer metallytor - Google Patents

Description

463 389 fig 5 visar effektreflexionen som funktion av frekvensen för en variant av den första utföringsformen vid 0 och 45° infalls- vinkel samt med och utan förluster.

Beläggningen enligt uppfinningen omfattar fyra skikt I, II, III, IV på en metallyta M. Skikten numreras från metallytan M. Vidare finns en reistans- folie r mellan skikten II och III. I utförandet enligt figur I skall dielektricitetskonstanten El i skiktet I ha ett högt värde (4 < El < 100).

I skikt II kan 22 väljas inom området 1-9. Vidare bör El alltid väljas betydligt högre än S2. Skikt I kommer då att verka som en resonator.

Inom ett litet frekvensomrâde omkring resonansfrekvensen dvs den frekvens då skikt I har en elektrisk tjocklek (beräknad ur dl Vïâ, där dl är skik- tets 1 fysiska tjocklek) på ca en kvarts våglängd, blir impedansen Zl i gränsen mellan skikten I och II stor. Om också skikt II ges samma elekt- riska tjocklek blir impedansen Z2 i gränsen mellan skiktet II och resis- tansfolien r liten och resistansfolien kortsluts. Anordningen blir då totalreflekterande, eftersom förlusterna eliminerats. Utanför sagda frekvensomrâde blir Z2 stor och påverkar då ej resistansfolien. Skikten III och IV har där uppgiften att verka som en bredbandig tvåstegs kvarts- vågstransformator som över ett brett frekvensomrâde anpassar resistans- foliens ytresistans till fria rymdens vågimpedans, varigenom man erhåller låg reflexion från anordningen inom detta frekvensomrâde. Resistans- foliens r ytresistans R-fl /kvadrat bör väljas mellan 130 51 /kvadrat och l70!?./kvadrat. Den till skiktet 3 normerade konduktansen g närmast resistansfolien bör vara av storleksordningen 1,2 - 1,4 , varför 83 lämp- ligen väljs (§šš)2 och 84 = u/šš. önskar man att reflexionstoppens läge skall bli så okänslig som möjligt för infallsvinkeln för strålningen bör EZ >> 1.

Reflexionstoppens läge kommer att bli bestämd av hur elektriska tjockleken hos skikten I och II väljs dvs på värdena av El, Ez, dl och dz, vilka senare beteckningar avser skiktens fysiska tjocklek. Parametrarna 83, 84, d3 och d4 bör väljas så att också skikten III och IV blir en kvarts våg- längd tjocka vid reflexionstoppens frekvenš. Skikttjocklekarna fås alltså ur: dlfq = dzfš: = d3 63 = d4\/É:= -å där Åo är den mot re- flexionstoppens frekvens svarande våglängden i fri rymd. Sedan anord- ningens dimensioner bestämts kan smärre ändringar göras i skikttjocklekar- na tills optimala prestanda fås. 3 463 389 Refïextionstoppens bredd bestäms i huvudsak av kvoten me11an El och E2.

Ju större denna kvot är desto smaïare bïir denna topp. Vid muïtipïer av toppfrekvensen fås teoretiskt refïexionstoppar på grund av strukturens periodicitet.

Skikten I och II bör göras av Iâgförïustmateriai för att resistansfoïien ska11 kortsiutas effektivt inom refïexionsområdet. Om föriusterna är Iâga kan den til] fria rymdens vågimpedans Z0 = 120TT.í2 normerade vågimpedan- sen Z2 direkt bakom den resistiva folien vid toppfrekvensen skrivas: Zig-E Vïl.tg I-:ffšfltg 2 Z0 4 ' E2 där Ål och ÖZ är förlustvinkïarna för skikt I och II. Härur kan re- fïexionstoppens dämpning beräknas. För Iâgdämpning bör Z2 << R. Som ett riktvärde bör Zz §_0,02 R. I skikt III och IV är förïusternas inverkan mindre kritisk varför det bör räcka om i dessa tg å_§ 0,02.

I den den andra utföringsformen av anordningen som visas i fig 2 har ett metaiïnät n inïagts meilan skikten I och II. Även i detta fa1I verkar skiktet I som en resonator varvid metaiïnätet n uppträder som koppïings- susceptans. Fördeïen med detta utförande är att El kan ges ett Iâgt värde, nära 1. Kraven på Iåga förïuster b1ir i detta fa11 ej a11s Iika hårda. Värdet på susceptansen och refïexionstoppens frekvens bestämmer hur dl skaH väïjas. I detta faII beror refïexionstoppens bredd av susceptansens storiek. Ju större denna är ju smaiare b1ir toppen. I övrigt gä11er samma förhåiianden som för den första utföringsformen enligt fig 1.

De materiaï som ingår i skikten finns kommersieïït tiïïgängïiga och kan Iätt anskaffas. För E N 1 finns skumpïaster och bikakemateriai, för E'ß 2 tefïon, för E ß 4 g1asfiber1aminat. För området E_¿ 9 finns Iâgförïustma- teriaï i form av substratmateriaï samt oïika keramiska material. Då E,z 100 kan titandioxid Ti02 användas som Iågförïustmateriai. De keramiska materiaïen har nackdeïen att vara mycket svârbearbetade.

Resistansfoïier i önskade värden saiuförs t ex i USA. Dessa är av p1ast och har den nödvändiga tunnheten (f¥0,07 mm). Som ett aïternativ ti11 dessa kan grafitsuspension sprutas direkt pâ skikt II e11er III. 465 389' Den här beskrivna beïäggningen kan användas på så sätt att antingen heia antennreflektorn 10 e11er i cassegrainfaïïet enbart subrefïektorn 11 beïäggs med en seiektivt refïekterande beiäggning 12 en1igt ovanstående beskrivning. I fig 3 visas hur detta tar sig ut i cassegrainfaiiet.

Resuïtatet av att vidtaga den föres1agna enk1a förändringen av (sub-) refïektorn bïir att fiendens radarspaning avsevärt försvåras medan den egna radarfunktionen ej nämnvärt pâverkas. Detta är viktigt såväl för fïygpian som för andra fa11 beroende på att antennrefiektorer ofta ger stora refïexioner, d.v.s. har stor radarmâiyta.

Claims (5)

Patentkrav:

1. En för mikrovågsstråïning seïektivt refïekterande beïäggning för metaiïytor k ä n n e t e c k n a d a v att den är uppbyggd av fyra skikt, benämnda I ti11 IV sett från metaiïytan (M), med en resistiv foiie (r) meI1an skikten II och III, varvid skikten III och IV är kvartsvågs- transformatorer, som anpassar den resistiva foliens (r) ytresistans tiII den fria rymdens vågimpedans, och den resistiva foïien (r) tiiïsammans med skikten I och II fungerar som en koppïingsanordning som ger mycket stor refïexion runt en bestämd refïexionsfrekvens men mycket Iåg refïexion på ömse sidor, genom att resistansfo1ien kortsïuts vid refïexionsfrekvensen då skiktet I fungerar som en resonator med resonans vid denna frekvens och skiktet II har en elektrisk tjockiek av en fjärdedeis vågïängd vid denna frekvens.

2. Beïäggning enligt patentkravet 1 k ä n n e t e c k n a d a v att skiktet II har en dieïektricitetskonstant (52) som är 1-9.

3. Beïäggning enïigt patentkravet 1 e11er 2 k ä n n e t e c k n a d a v att resistansfolien (r) har en ytresistans av 150 É 20 13- /kvadrat.

4. Beïäggning enïigt något av patentkraven 1- 3 k ä n n e t e c k n a d a v att skiktet I har en dieiektricitetskonstant (Bl) som är högre än e11er Iika med 4.

5. Beïäggning eniigt något av patentkraven 1- 3 k ä n n e t e c k n a d a v att skiktet I från meta11ytan (M) sett består av ett dieiektrikum med en dieïektricitetskonstant som är nära 1 och ett metaI1nät (n) som funge- rar som en koppïingsusceptans.