-
Verfahren zur Herstellung reflexionsarmer Schachtabsorber und Anordnung
zur Dämpfung elektromagnetischer Wellen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung von reflexionsarmen Schachtabsorbern und eine Anordnung zur Dämpfung
elektromagnetischer Wellen.
-
Eine derartige Dämpfungsanordnung kann z. B. als reflexionsarme Verkleidung
reflektierender Gegenstände oder Wände dienen. So sind reflexionsarme Meßräume,
in denen die Störstrahlungsmes.sungen bzw. die Messungen der Strahlungsdiagramme
von Antennen vorgenommen werden, dadurch weitgehend reflexionsfrei gestaltet, daß
die Wände und die Oberflächen größerer reflektierender Gegenstände mit reflexionsarmen
Verkleidungen versehen sind.
-
Es ist bereits bekannt, derartige Verkleidungen aus einer Vielzahl
von kegel- oder pyramidenförmigen, elektromagnetische Wellen dämpfenden Körpern
zusammenzusetzen.
-
Es ist auch bekannt, senkrecht auf die Reflexionswände verlustbehaftete
Dämpfungsplatten anzubringen, die als dünne Widerstandsschichten auf einem nichtleitenden
Trägermaterial, z. B. Hartpapier, ausgebildet sind. Diese Platten sind dabei derart
angeordnet, daß sie parallel und unter Umständen rechtwinkelig zueinander verlaufen
und dadurch wabenähnliche Anordnungen bilden. Die Dämpfung nimmt dabei zur Reflexionswand
hin stetig oder in Stufen zu. Derartige widerstandsbehaftete Platten können durch
geeignete Schlitzung zu einem wabenartigen Gebilde zusammengesteckt oder aus einer
Mehrzahl neben-oder ineinander angeordneter röhren- oder kastenförmiger Gebilde
zusammengestellt sein. Derartige Anordnungen werden als Schachtabsorber bezeichnet.
-
Weiterhin ist es bekannt, aus einem als Tragkörper dienenden Block
eine Anzahl parallel und senkrecht zueinander verlaufender Schlitze herauszuarbeiten,
so daß rasterartig Stumpfsegmente verbleiben, und diese Schlitze mit dämpfendem
Widerstandsmaterial auszufüllen.
-
Sowohl der Aufbau eines aus vielen Dämpfungsplatten oder -röhren bestehenden
Traggerüstes als auch die Ausfräsung von Schlitzen in Traggerüstblöcken und deren
Ausfüllung mit Widerstandsmaterial sind verhältnismäßig umständlich durchzuführen
und erfordern in der Mehrzahl aller Fälle eine beträchtliche Anzahl von einzelnen
Verfahrensschritten. Insbesondere die Herstellung von Dämpfungsplatten und die daraus
zusammengesetzten Anordnungen zeichnen sich durch hohe Herstellungskosten aus. Dabei
sind Hartpapierplatten verhältnismäßig teuer. Das Zusammenhalten der Dämpfungsplatten
erfordert darüber hinaus eine Vielzahl von Verbindungselementen. Es ist darüber
hinaus auch bekannt, an Stelle der Widerstandsbeschichtung derartiger Hartpapierplatten
sogenannte Wabenabsorber mit flexiblen Kunststofffolien auszukleiden, in die elektrisch
leitendes Material, z. B. Graphit oder Kohle, eingebracht ist. Außerdem ist es bekannt,
zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften in die flexiblen Folien Gewebe einzubetten.
-
Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, die bekannten, relativ
umständlichen Verfahren zur Herstellung von elektromagnetische Wellen dämpfenden
reflexionsarmen Schachtabsorbern zu verbessern. Gemäß der Erfindung soll auf das
Austapezieren derartiger Wabenkamingerüste mit wellenabsorbierenden Bändern verzichtet
werden. Auf die Verwendung von teuren Hartpapierplatten, die zudem gemäß ihrer Schichtdicke
unter Umständen noch unerwünschte Reflexionen an den Stirnflächen verursachen, soll
verzichtet werden können.
-
Die Erfindung bei einem Verfahren zur Herstellung elektromagnetische
Wellen dämpfender reflexionsarmer Schachtabsorber, bei denen dämpfende Widerstandsschichten
wabenartig mit im wesentlichen in Welleneinfallsrichtung verlaufenden Ebenen aufgebaut
und die wabenartigen Räume mit Füllstoff ausgefüllt sind, besteht darin, daß die
als biegefähige Bänder ausgebildeten Widerstandsschichten mäanderartig auf eine
Aufspannvorrichtung aufgespannt und die Zwischenräume anschließend mit Füllstoffen
ausgefüllt, z. B. ausgegossen, werden, und daß nach der Erhärtung der Füllstoffe
die derart gebildeten Dämpfungskörper von der Aufspannvorrichtung gelöst und zu
einem
Block zusammengestellt werden. Gemäß der Erfindung können also in Art der Fertigbauweise
größere Wandteile für dämpfende reflexionsarme Anordnungen angefertigt werden.
-
In weiterer Ausbildung der Erfindung werden die Widerstandsbänder
mit Durchbrechungen versehen, so daß beim Eingießen der Füllstoffe in die Zwischenräume
(Mäandersegmente) Verbindungen der Füllstoffe zwischen benachbarten Mäandersegmenten
durch die Widerstandsbänder hindurch entstehen. Auf diese Weise wird die Festigkeit
der erfindungsgemäßen Dämpfungskörper erhöht. Damit das Gewicht derartiger Körper
nur gering ist, werden vorzugsweise geschäumte Kunststoffe verwendet. Als Widerstandsbänder
eignen sich z. B. Papierbänder, Kunststofffolien oder Stoffgewebe, die mit Widerstandsmaterial
z. B. beschichtet, getränkt oder bespritzt werden. Es ist ebenso möglich, Widerstandsmaterial
in die Kunststoffolien bereits während der Herstellung der Kunststoffolien einzubetten,
so daß die Widerstandspartikelchen im Kunststoff homogen verteilt sind. In manchen
Fällen ist eine inhomogene Verteilung vorzuziehen.
-
Die Beschichtung der Widerstandsbänder mit Widerstandsmaterial kann
z. B. im Durchlaufverfahren erfolgen. Dabei laufen die Bänder von einer Rolle ab.
Sie werden vorgetrocknet, mit der Widerstandsschicht benetzt, nachgetrocknet, ausgehärtet,
eingebrannt, gemessen. Bei nicht befriedigendem Widerstandswert kann durch kurzzeitiges
Nachbrennen der Widerstand korrigiert werden. Danach wird das Band wieder auf eine
Rolle aufgespult. In diesem Arbeitsablauf kann für besondere Aufbauart eine Perforation
des Bandes vorgenommen werden. Dabei soll der Durchmesser der Löcher klein gegenüber
der Länge der zu absorbierenden elektromagnetischen Wellen sein. Bei Verwendung
besonderer Füllstoffe ist es darüber hinaus unter Umständen vorteilhaft, in diesem
Durchlaufverfahren die Widerstandsbänder mit Klebeschichten zu versehen, die eine
gute mechanische Verbindung mit den einzufüllenden Füllstoffen ergeben.
-
Falls eine inhomogene Verteilung des spezifischen Flächenwiderstandes
auf den Widerstandsbändern erreicht werden soll, wird vorgeschlagen, während des
Durchlaufverfahrens diese inhomogene Verteilung, z. B. durch entsprechende Aufhängung
während des Trockenvorganges, herbeizuführen. Dabei kann sich das Widerstandsmaterial
infolge der Schwerkraft in Richtung der unteren Teile des Bandes gleichmäßig verteilen.
-
In den F i g. 1 bis 4 sind Beispiele für die Erfindung angegeben.
-
In F i g. 1 ist der Teilausschnitt aus einem Wabenkaminabsorber dargestellt,
der in dieser Art bereits bekannt ist. Dabei sind die Widerstandsschichten
l a,
1 b, 1 c derart wabenartig ineinander verschachtelt vor
einer reflektierenden Wand 2 angeordnet, daß sich die Grundfläche der Zwischenräume
zwischen den absorbierenden Schichten von der reflektierenden Wand entgegen der
Richtung des Welleneinfalls R bei diesen drei Schichten 1 a, 1 b, 1 c jeweils
um das Vierfache vergrößert. Die Abstände zwischen den einzelnen Widerstandsschichten
W1 bei der Schicht l a, W., bei der Schicht 1 b und W.; bei der Schicht 1c
nehmen jeweils um das Doppelte zu, d. h. W.; = 2 W:, = 4 W 1. Die
Tiefen der einzelnen Abschnitte entsprechen sich etwa, d. h. l.; = 3/_
h, = 3 l1. Auf diese Weise wird bei gleicher Verteilung des Flächenwiderstandes
auf den verschiedenen Schichten eine sehr gute reflexionsarme Dämpfung der elektromagnetischen
Wellen, die in Richtung R auf den Absorberteil einstrahlen, erreicht.
-
In der F i g. 2 ist ein Unterlagskörper 3 dargestellt; auf dem Haltestäbe
4 senkrecht auf der Unterlage 3
etwa äquidistant angeordnet sind. Das
gelochte Widerstandsband 5 ist gemäß einem Merkmal der Erfindung mäanderartig um
diese Haltestäbe geschlungen. Bei einer Zusammenstellung mehrerer derartiger in
F i g. 2 angegebener Anordnungen in einer Spannvorrichtung 6 gemäß F i g.
3 wird eine durch die Widerstandsbahnen 5 gebildete Wabenanordnung aufgebaut. Die
Waben werden nun mit Füllstoffen ausgegossen. Danach können entweder die Unterlagen
mit den Haltestäben nach dem Trocknen und Erhärten des Füllstoffes aus diesem entfernt
werden oder bei Verwendung isolierender Haltestäbe können diese in dieser Anordnung
verbleiben. Die Spannvorrichtung 6
wird nunmehr von diesem bausteinartigen
Dämpfungskörper entfernt, so daß dieser als Wandteil für die erfindungsgemäße Anordnung
zur Verfügung steht. Auf die entsprechende Weise werden Bausteine mit anderen Maschenweiten
und -höhen entsprechend der F i g. 1 hergestellt.
-
Bei Verwendung von Haltestäben mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante,
die im Dämpfungskörper verbleiben, ist es zweckmäßig, ein perforiertes Widerstandsband
zu benutzen, das mit Klebstoff versetzt ist, so daß die Haltestäbe in ihrer Lage
fixiert sind.
-
Man kann die Kunststoffstäbe auch mit axialen Bohrungen versehen und
sie auf Stifte, die im Bodenbrett bleiben, aufstecken.
-
Falls auch eine Absorption sehr kurzer Wellen erreicht werden soll,
müssen die Waben mit relativ kleinen Maschenweiten und -höhen ausgestaltet sein.
Die Herstellung derartiger Bausteine ist sehr schwierig und teuer. Statt dessen
werden nun in weiterer Ausgestaltung der Erfindung entsprechend F i g. 4 auf der
an einer Wand 7 angeordneten reflektierenden Schicht 8 Schaumstoffscheiben
9 angeklebt oder in anderer Weise befestigt. Diese Schaumstoffscheiben sind mit
absorbierendem Material gefüllt.
-
Es ist auch vorteilhaft, diese Scheiben aus mehreren Lagen einzelner
absorbergetränkter Schaumstoffschichten zusammenzustellen, wobei der spezifische
Widerstand dieser einzelnen Schichten in Richtung zur reflektierenden Wand
8 abnimmt. Die Schaumstoffscheibe 9 wird nun mit den einzelnen Bausteinen
l a, l b, 1 c mit zunehmender Maschenweite und -höhe abgedeckt. Die
Befestigung geschieht mit Hilfe von Haltearmen 10, die auf einer Verankerung
11 in der Wand 7 befestigt sind. Die Haltearme bestehen ebenfalls aus einem
Kunststoffzylinder. Als Verschluß dient eine Kunststoffscheibe 12 mit einem Keil
13. Die Bausteine sind bereits beim Eingießen des Füll-
stoffes mit derartigen
Aussparungen versehen, durch die die Haltearme 10 bei ihrer Befestigung an
der abzuschirmenden Wand gesteckt werden können.
-
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Schachtabsorber besteht darüber
hinaus darin, daß sie sehr leicht in gewünschte Formen zerschnitten, zersägt od.
dgl. getrennt werden können, da eine feste Justierung bzw. Verbindung der Widerstandsbänder
mit den Füllstoffen vorhanden ist. Infolge des leichten Gewichtes, z. B. bei der
Verwendung von geschäumten Füll-
Stoffen, brauchen an die Befestigungselemente
keine besonderen Anforderungen bezüglich Festigkeit gestellt werden.