DE1244255B

DE1244255B - Reflexionsarme Daempfungsanordnung fuer elektromagnetische Wellen und Verfahren zur Herstellung derartiger Anordnungen

Info

Publication number: DE1244255B
Application number: DE1962S0081447
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Josef Deutsch
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1961-12-28
Filing date: 1962-09-13
Publication date: 1967-07-13
Also published as: NL286821A; DE1243740B; GB969142A; CH417706A

Description

DEUTSCHES WfVWl· PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT DeutscheKl.: 21a4-71

Nummer: 1244 255

Aktenzeichen: S 81447IX d/21 a4

1 244 255 Anmeldetag: 13. September 1962

Auslegetag: 13. Juli 1967

Die Erfindung betrifft eine reflexionsarme Dämpfungsanordnung für elektromagnetische Wellen, insbesondere für Meter- und lange Dezimeterwellen.

Eine derartige Dämpfungsanordnung kann z. B. als reflexionsarme Verkleidung reflektierender Gegenstände oder Wände dienen. So sind reflexionsarme Meßräume, in denen die Störstrahlungsmessungen bzw. die Messungen der Strahlungsdiagramme von Antennen vorgenommen werden, dadurch weitgehend reflexionsfrei gestaltet, daß die Wände und die Ober-Hachen größerer reflektierender Gegenstände mit reflexionsarmen Verkleidungen versehen sind. Analog kennt man reflexionsarme Räume für akustische Untersuchungen.

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 Refiexionswände 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, also von der Seite der einfallenden Wellen zu der diesen einfallenden Wellen abgewandten Seite hin, stetig oder in Stufen zu. Derartige widerstandsbehaftete Platten können durch geeignete Schlitzung zu einem wabenähnlichen Gebilde zusammengesteckt oder aus einer Mehrzahl nebenoder ineinander angeordneter röhren- oder kastenähnlicher Gebilde zusammengestellt sein.

Weiterhin ist es bekannt, aus einem als Traggerüst dienenden Block eine Anzahl parallel und senkrecht zueinander verlaufender Schlitze herauszuarbeiten, so daß rasterartig Stumpfsegmente verbleiben, und diese Schlitze mit Widerstandsmaterial als den dämpfenden Schichten 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 aus Dämpfungsplatten zusammengesetzten Anordnungen zeichnen sich durch hohe Herstellungskosten aus.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Vereinfachung des Aufbaus einer refiexionsarmen Dämpfungsanordnung unter Verwendung möglichst wenig Reflexionsarme Dämpfungsanordnung für
elektromagnetische Wellen und Verfahren zur
Herstellung derartiger Anordnungen

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, München 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Phys. Dr. Josef Deutsch, München

verschiedenartiger Einzelelemente. Die Einzelelemente sollen leicht zu der gewünschten Größe der Dämpfungsanordnung zusammengestellt werden können, um auch kleinere Fugen, Nischen u. dgl. reflexionsarm zu machen. Darüber hinaus soll die Herstellung von für die Dämpfungsanordnung verwendeten Einzelelementen weitgehend vereinfacht werden, so daß eine maschinelle Massenproduktion derartiger Einzelelemente rentabel erscheint.

Die Erfindung geht aus von einer Dämpfungsanordnung, bei der im wesentlichen in Richtung der einfallenden Wellen verlaufende und wabenartig zusammengesetzte dämpfende Widerstandsschichten und elektrisch nicht leitendes Füllmaterial verwendet ist, wobei der die Dämpfung bewirkende Widerstand nach der dem Welleneinfall abgewandten Seite zu abnimmt.

Die Erfindung besteht darin, daß gleich dimensionierte quaderförmige, nur jeweils an zwei gegenüberliegenden Oberflächenseiten mit dämpfenden Widerstandsschichten versehene Füllstücke, wechselseitig um jeweils 90° gegeneinander gedreht, neben- und übereinander angeordnet sind.

Die Füllstücke können vorteilhaft aus Kunst- bzw. Schaumstoffen bestehen. Ist eine zusätzliche Reflexionsarmut für Schallwellen erwünscht, so werden die Füllstücke aus schallschluckenden Stoffen aufgebaut.

709 610/182

Claims

Außerdem ist es vorteilhaft, zur Verkürzung der Bautiefe derartiger reflexionsarmer Dämpfungsanordnungen die Dielektrizitätskonstante der Füllstücke in Richtung zur Reflexionswand, also in Richtung zu dem dem Welleneinfall abgewandten Ende, etwa in gleichem Verhältnis wie die durch die Widerstandsschicht bewirkte Dämpfung in dieser Richtung, insbesondere stetig oder aus praktischen Gründen sprunghaft zunehmen zu lassen. Eine weitere Verkürzung der Bautiefe kann durch Einlagerung von permeablen Partikelchen in die Füllstücke oder die Verwendung permeablen Füllstückmaterials vorgenommen werden, so daß die Permeabilität der Füllstücke größer als diejenige der Luft ist und soweit wie möglich der Füllstück-Dielektrizitätskonstante entspricht. Um der aus einer Vielzahl von derartigen Füllstükken bestehenden erfindungsgemäßen Anordnung, die in etwa einem schachbrettartigen Aufbau zusammengesetzt ist, einen festen Halt zu verleihen, ist es vorteilhaft, die Füllstücke mechanisch, z. B. durch Verkleben, miteinander zu verbinden. In den F i g. 1 bis 5 sind Beispiele für die Erfindung angegeben. An Hand der F i g. 1 und 2 ist die auf ein Herstellungsverfahren gerichtete Weiterbildung der Erfindung erläutert. In F i g. 1 ist eine Platte 1 aus Füllstückmaterial dargestellt, die erfindungsgemäß an ihrer Ober- und Unterseite mit einer Widerstandsschicht 2 versehen ist. Diese Beschichtung kann in bekannter Weise durch Tränken, Bespritzen, Bedrucken oder ähnliche bekannte Beschichtungsmethoden geschehen. Gemäß dieser weiteren Ausbildung der Erfindung wird eine derartige doppelt widerstandsbeschichtete Platte 1 zu einzelnen quaderförmigen erfindungsgemäßen Füllstücken 3 (vgl. Fig. 2) zerteilt, so daß zwei gegenüberliegende Mantelseiten 4 unbeschichtet bleiben. Diese Zerteilung kann z. B. durch Zerschneiden, Absägen oder ähnliche Abteiltechniken geschehen. Der Vorteil dieser Art der Beschichtung einer größeren Platte liegt darin, daß die Homogenität der Widerstandsschicht weitaus besser erfüllt werden kann als bei der Beschichtung einzelner, mitunter recht kleiner Füllstücke an sämtlichen Mantelflächen. In F i g. 3 sind erfindungsgemäß an zwei gegenüberliegenden Mantelseiten beschichtete Füllstücke 3 derart wechselseitig jeweils um 90° gegeneinander gedreht, neben- und übereinander vor einer reflektierenden Wand 5 angeordnet, daß sich durch die gedrehte Anordnung der Füllstücke ein wabenartiges Gebilde der Widerstandsschichten 2 ergibt. Diese Schichten bilden gewissermaßen die Wände von quadratischen Kanälen bzw. hohlleiterähnlichen Gebilden, durch die die elektromagnetischen Wellen hindurchtreten. Diese Wellen fallen insbesondere in Richtung R auf die Dämpfungsanordnung ein. Sie werden innerhalb der Füllstücke zwischen den Widerstandsschichten 2 gedämpft. Die Füllstücke sind dabei derart wechselseitig angeordnet, daß gemaß der um 90° verdrehten Lagen jeweils eine nicht beschichtete Mantelseite 4 eines Füllstückes an eine mit der Widerstandsschicht 2 versehenen Mantelseite eines Nachbarfüllstückes stößt. Damit die Dämpfung in Richtung zur Reflexionswand 5 hin zunimmt, sind z. B. drei Dämpfungsschichten in Welleneinfallsrichtung derart hintereinander angeordnet, daß auf die hintere Schicht nach F i g. 3 eine mittlere Schicht mit größeren Füllstüclcen 3 a entsprechend F i g. 4 und davor eine weitere aus noch größeren Füllstücken 3 b aufgebaute Schicht entsprechend F i g. 5 folgt. Dabei nehmen z. B. die Füllstücke von Schicht zu Schicht in ihrem Querschnitt um den Faktor 4 zu, während der spezifische Flächenwiderstand der Widerstandsschicht 2 in diesem Fall konstant ist. Man kann jedoch auch Füllstücke gleichen Querschnitts in den drei Ebenen benutzen, wenn der spezifische Flächenwiderstand der Widerstandsschichten in den jeweiligen Ebenen in Welleneinfallsrichtung abnimmt. Patentansprüche:

1. Reflexionsarme Dämpfungsanordnung für elektromagnetische Wellen unter Verwendung von elektrisch nicht leitendem Füllmaterial und dämpfenden Widerstandsschichten, deren Ebenen wabenartig zusammengesetzt sind und im wesentlichen in Richtung der einfallenden Wellen verlaufen und deren die Dämpfung bewirkender Widerstand nach der dem Welleneinfall abgewandten Seite zu abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß gleich dimensionierte quaderförmige, nur jeweils an zwei gegenüberliegenden Oberflächenseiten mit dämpfenden Widerstandsschichten versehene Füllstücke, wechselseitig um 90° gegeneinander gedreht, neben- und übereinander angeordnet sind.

2. Reflexionsarme Dämpfungsanordnung nacli Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstücke aus Kunststoff bestehen.

3. Refiexionsarme Dämpfungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstücke aus Schaumstoff bestehen.

4. Reflexionsarme Dämpfungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dielektrizitätskonstante der Füllstücke von dem dem Welleneinfall zugewandten zu dem diesem abgewandten Ende der Füllstücke, insbesondere in gleichem Verhältnis wie die Dämpfung zunimmt.

5. Reflexionsarme Dämpfungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstücke eine Permeabilität größer als die der Luft aufweisen.

6. Reflexionsarme Dämpfungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstücke an ihren Mantelflächen zusammengeklebt sind.

7. Reflexionsarme Dämpfungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei aus mehreren Füllstücken zusammengesetzte Schichten in Welleneinfallsrichtung hintereinander, also an den Füllstückstirnflachen, zusammengeklebt sind.

8. Reflexionsarme Dämpfungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschichten derart inhomogen auf den gegenüberliegenden Mantelflächen der Füllstücke verteilt sind, daß der spezifische Flächenwiderstand von einem Stirnende zum anderen Stirnende abnimmt.

9. Verfahren zur Herstellung von widerstandsbeschichteten Füllstücken für reflexionsarme Dämpfungsanordnungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,