DE1218023B - Radar corner reflector for meteorological purposes or the like, in particular balloon corner reflector - Google Patents
Radar corner reflector for meteorological purposes or the like, in particular balloon corner reflectorInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. Cl.:Int. Cl .:
GOIsGOIs
HOIq
Deutsche Kl.: 21 a4-48/63 HOIq
German class: 21 a4- 48/63
Nummer: 1218 023Number: 1218 023
Aktenzeichen: C 23871IX d/21 a4File number: C 23871IX d / 21 a4
Anmeldetag: 13. April 1961 Filing date: April 13, 1961
Auslegetag: 2. Juni 1966Opening day: June 2, 1966
Die Erfindung betrifft einen Radar-Winkelreflektor für meteorologische Zwecke od. dgl., insbesondere Ballon-Winkelreflektor, mit Reflektorflächen, die'aus Metallfolien oder metallisierten Isolierstoffolien hergestellt sind.The invention relates to a radar corner reflector for meteorological purposes or the like, in particular balloon corner reflector, with reflector surfaces, die'aus Metal foils or metallized Isolierstoffolien are made.
Winkelreflektoren dieser Art sind bereits bekannt (man vergleiche beispielsweise die britische Patentschrift 830 654 und die deutsche Auslegeschrift 1 061 397). Sie werden insbesondere für meteorologische Zwecke verwendet. Ein solcher Winkelreflektor wird gewöhnlich an einem Luftballon aufgehängt, der vom Erdboden losgelöst und von Radarstrahlen verfolgt wird, um Informationen hinsichtlich der Windrichtung und der Windgeschwindigkeit usw. bis in große Höhen zu erhalten. Ein Winkelreflektor besteht im wesentlichen aus zueinander senkrechten reflektierenden Flächen, welche so angeordnet sind, daß sie trotz Stellungsänderung in bezug auf die Strahlungsquelle ein genügendes Reflexionsvermögen haben.Corner reflectors of this type are already known (see, for example, the British patent specification 830 654 and the German Auslegeschrift 1 061 397). They are especially used for meteorological Purposes used. Such a corner reflector is usually hung on a balloon, detached from the ground and tracked by radar beams for information regarding the wind direction and the wind speed etc. up to high altitudes. A corner reflector consists essentially of mutually perpendicular reflective surfaces, which are arranged in such a way that that they have a sufficient reflectivity despite a change in position with respect to the radiation source to have.
Es ist also an einen für meteorologische Zwecke verwendeten Winkelreflektor vor allem die Forderung zu stellen, daß er Radarsignale von ausreichender Stärke trotz des Umstandes zurückstrahlt, daß sich seine Stellung, von der Radarstrahlungsquelle aus gesehen, ständig ändert, weil er frei unter dem Ballon schwingt. Außerdem muß ein solcher Reflektor das geringstmögliche Gewicht haben, damit der Ballon mit ihm die beträchtlichen Höhen erreichen kann, welche heutzutage für meteorologische Messungen notwendig sind.So it is above all the requirement of a corner reflector used for meteorological purposes to ensure that it returns radar signals of sufficient strength in spite of the fact that its position, seen from the radar radiation source, is constantly changing because it is free under the Balloon swings. In addition, such a reflector must have the lowest possible weight so that the Balloon with it can reach the considerable heights, which nowadays for meteorological measurements are necessary.
Da femer eine solche Einrichtung nur in seltenen Fällen wieder zurückgewonnen wird, weil die Ballons normalerweise und oft über dem Meer oder manchmal viele Kilometer vom Startplatz entfernt platzen, und. da Windmessungs-Zielreflektoren täglich in größerer Anzahl von den meteorologischen Stationen aufsteigen, muß mit dem Verlust dieser Einrichtungen gerechnet werden, die infolgedessen möglichst billig sein sollen. Schließlich soll die Konstruktion der Einrichtung eine bequeme Lagerung und eine einfache Montage am Startplatz gestatten.Furthermore, since such a device is only rarely recovered because the balloons usually and often burst above the sea or sometimes many kilometers from the launch site, and. because there are wind measurement target reflectors daily in larger numbers from the meteorological stations must rise with the loss of these facilities which should be as cheap as possible as a result. Ultimately, the design of the facility is intended allow convenient storage and easy assembly at the launch site.
Eine der besten Einrichtungen dieser Art, welche gegenwärtig verwendet werden, ist der »Mark III«- Reflektor des Britischen Meteorologischen Amtes, der aus einem mit Silber überzogenen Nylonnetz in der Form eines dreieckigen Winkelreflektors besteht, dessen Dachfläche ungefähr 140 cm im Quadrat groß ist und dessen Gesamtgewicht in der Größenordnung von 530 g liegtOne of the best devices of this type currently in use is the "Mark III" - British Meteorological Office reflector made from a silver-coated nylon mesh in consists of the shape of a triangular corner reflector, the roof area of which is approximately 140 cm square and its total weight is of the order of 530 g
Eine Schwierigkeit bei der Konstruktion solcher Reflektoren besteht darin, daß die reflektierenden
Radar-Winkelreflektor für meteorologische
Zwecke od. dgl., insbesondere
Ballon-WinkelreflektorA difficulty in the construction of such reflectors is that the reflective radar corner reflectors for meteorological
Purposes or the like, in particular
Balloon corner reflector
Anmelder:Applicant:
A. C. Cossor Limited, LondonA. C. Cossor Limited, London
Vertreter:Representative:
Dipl.-Ing. E. F. Eitner, Patentanwalt,Dipl.-Ing. E. F. Eitner, patent attorney,
München 5, Erhardtstr. 8Munich 5, Erhardtstr. 8th
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Roy Frank Williamson,Roy Frank Williamson,
Francis James Maurice Milner, LondonFrancis James Maurice Milner, London
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Großbritannien vom 26. Mai 1960 (18 714)Great Britain May 26, 1960 (18 714)
Flächen zwecks Erzielung einer guten Wirkung so flach wie möglich sein müssen, und wegen der dadurch notwendigen Verstrebung und Verspannung ist es schwer, das gewünschte leichte Gewicht der Konstruktion einzuhalten.Surfaces must be as flat as possible in order to achieve a good effect, and because of this necessary bracing and bracing, it is difficult to achieve the desired light weight of the To comply with construction.
' Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Radar-Winkelreflektor für meteorologische Zwecke od. dgl., insbesondere Ballon-Winkelreflektor, zu schaffen, der ohne besondere Verstrebungen und Verspannungen aufgebaut ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Radar-Winkelreflektor der eingangs erwähnten Art nach der Erfindung vorgeschlagen, daß der Reflektor mindestens eine Tafel aufweist, die durch zwei Blatt Metallfolie oder metallisierter Isolierstoffolie gebildet ist, welche durch ein bienenwabenartiges Zwischengerüst aus Papierstreifen od. dgl., deren Ebenen im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Tafel stehen, voneinander getrennt sind.The invention is based on the object of a radar corner reflector for meteorological purposes or the like, in particular balloon corner reflector, too create that is built up without special bracing and tension. To solve this The object is proposed according to the invention in a radar corner reflector of the type mentioned at the outset, that the reflector has at least one panel, which by two sheets of metal foil or metallized insulating film is formed, which is made up of a honeycomb-like intermediate frame Paper strips or the like, the planes of which are essentially perpendicular to the plane of the board, from each other are separated.
Bei einem erfindungsgemäßen Radar-Winkelreflektor werden die das bienenwabenartige Zwischengerüst bildenden Papierstreifen vorzugsweise durch Imprägnieren mit einem geeigneten Stoff versteift. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht der Reflektor aus zwei oder drei erfindungsgemäß aufgebauten Tafeln, die in zueinander senkrecht stehenden Ebenen miteinander verbunden sind.In the case of a radar corner reflector according to the invention, these become the honeycomb-like intermediate framework forming paper strips preferably stiffened by impregnation with a suitable substance. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the reflector consists of two or three panels constructed according to the invention, which are in mutually perpendicular planes with each other are connected.
609 577/147609 577/147
3 43 4
Ein zufriedenstellender Reflektor gemäß der Er- Reflektors merklich beeinträchtigt wird. Die Konfindung kann wegen der Verwendung einer steifen, struktion ist ferner so beschaffen, daß irgendein Geselbsttragenden Platte oder Tafel besser mit qua- wicht, welches unter dem Reflektor aufgehängt wird, dratischem bzw. rechteckigem Querschnitt als mit von dem Drahtbügel 17 getragen wird, so daß es dem bisher allgemein üblichen dreieckigen Quer- 5 keine Spannungskräfte auf die Reflektorkonstruktion schnitt hergestellt werden. Bei einer gegebenen Seiten- 10,11,12 selbst ausübt.A satisfactory reflector according to the Er reflector is noticeably impaired. The finding can because of the use of a rigid structure, is also designed so that any self-supporting plate or board better with qua-weight, which is hung under the reflector, Dratic or rectangular cross-section than is carried by the wire bracket 17, so that it the previously common triangular transverse 5 no tension forces on the reflector construction cut to be made. At a given site 10,11,12 self-exercises.
länge hat ein quadratischer bzw. rechteckiger Winkel- Jede Platte oder Tafel 10,11 und 12 besteht auslength has a square or rectangular angle- Each plate or board 10, 11 and 12 consists of
reflektor eine neunmal so große wirksame reflek- einer wabenartigen Mittellage21 (Fig. 1), die anreflector an effective reflector nine times as large as a honeycomb-like central layer21 (Fig. 1), which at
tierende Fläche oder, wie vielfach gesagt wird, jeder Seite mit einer elektrisch leitenden Schicht oderanimal surface or, as is often said, each side with an electrically conductive layer or
Radar-Querschnittsfläche als ein Winkelreflektor mit io Außenfläche 22 versehen ist.Radar cross-sectional area is provided as a corner reflector with io outer surface 22.
dreieckigem Querschnitt und gleicher Seitenlänge. Die Stärke der bienenwabenförmigen Zwischen-triangular cross-section and the same side length. The strength of the honeycomb-shaped intermediate
Daher ist es möglich, einen quadratischen bzw. recht- lage wird in Abhängigkeit von der gewünschtenIt is therefore possible to have a square or right-hand position depending on the desired
eckigen Winkelreflektor von gleicher wirksamer Re- Größe und Gestalt der reflektierenden Flächen ge-angular corner reflector of the same effective size and shape of the reflecting surfaces
flexionsfläche wie ein dreieckiger Winkelreflektor er- wählt, um eine Platte oder Tafel von solcher Steifheitflexion surface such as a triangular corner reflector selected around a plate or board of such rigidity
heblich kleiner als letzteren auszubilden. 15 zu erzielen, daß dieselbe während des Gebrauchsconsiderably smaller than the latter. 15 to achieve the same during use
Ein Reflektor gemäß der Erfindung hat genügend im wesentlichen flach bleibt.A reflector according to the invention has enough to remain substantially flat.
Eigensteifheit, so daß besondere Verstrebungen oder Die Form der Platten oder Tafeln gemäß der Er-Spanndrähte od. dgl. entbehrlich sind. Er kann daher findung hat gegenüber anderen flächenförmigen Maleichter gebaut und so geformt werden, daß er flach terialien bei der Verwendung für einen Winkelzusammengepackt und leicht montierbar ist, bevor 20 reflektor erhebliche Vorteile, weil die Leistung eines er an einem Ballon befestigt wird. solchen Reflektors stark von der WinkelgenauigkeitIntrinsic rigidity, so that special bracing or The shape of the plates or panels according to the He-tensioning wires or the like. Can be dispensed with. He can therefore find a difference compared to other flat painters be constructed and shaped to be flat when packed together at an angle when in use and is easy to assemble before 20 reflector significant advantages because the performance of a it is attached to a balloon. such a reflector greatly depends on the angular accuracy
In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Aus- der Konstruktion und der Beibehaltung der flachenIn the drawing, the invention is in one embodiment of the construction and the retention of the flat
führungsform beispielsweise veranschaulicht. Form der Platten oder Tafeln der Einrichtung ab-leadership style illustrated, for example. The shape of the panels or panels of the facility
Fig. 1 zeigt einen Reflektor gemäß der Erfindung hängt. Die in Fig. 1 und 4 gezeigte Ausbildung derFig. 1 shows a reflector according to the invention hangs. The training shown in Fig. 1 and 4
in Draufsicht, wobei ein Teil einer Fläche weg- 25 Platten oder Tafeln genügt diesen Anforderungen inin plan view, with part of an area removed
gebrochen ist, um die Innenkonstruktion zu zeigen; hohem Maße.is broken to show the internal construction; to a high degree.
F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Reflektor Darüber hinaus wird bei Verwendung von AIu-F i g. 2 shows a cross section through the reflector. In addition, when using AIu-
nach der Linie 2-2 der Fig. 1; miniumfolie oder metallisiertem Papier das Re-along line 2-2 of FIG. 1; foil or metallized paper
Fig.3 zeigt den Reflektor in perspektivischer flexionsvermögen pro Flächeneinheit gegenüber demFig.3 shows the reflector in perspective flexibility per unit area compared to the
Darstellung, und 30 Nylonnetz des »Mark III«-Reflektors erhöht.Representation, and 30 nylon net of the "Mark III" reflector increased.
F i g. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Teil- Obwohl das Reflexionsvermögen der beschriebe-F i g. 4 shows, on an enlarged scale, a part, although the reflectivity of the described
querschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 1. nen und dargestellten Quadrat- oder Rechteckformcross section along the line 4-4 of Fig. 1. NEN and shown square or rectangular shape
Gemäß der Zeichnung besteht das dargestellte Aus- gegenüber der dreieckigen Form bei einer gegebenen führungsbeispiel der Erfindung im wesentlichen aus Seitenlänge beträchtlich verbessert ist, können sich drei Platten oder Tafeln 10,. 11 und 12, deren Kon- 35 erfahrungsgemäß wegen der Änderungen der Stellung struktion weiter unten näher beschrieben wird. Die des Reflektors in bezug auf die Achse des sehr engen Platten oder Tafeln 11 und 12 haben eine Länge, Radarstrahles während des Aufstieges Schwankunwelche das zweifache ihrer Breite beträgt, und sind gen bei der Rückkehr der Wellen zu dem Radarin der Mitte geschlitzt, so daß sie, wie gezeigt, in empfänger ergeben. In der Tat ist der quadratische Form eines Kreuzes zusammengesteckt werden kön- 40 oder rechteckige Querschnitt empfindlicher gegen nen. Die Platten oder Tafeln 11 und 12 sind an einer Abweichungen vom optimalen Auftreffwinkel der Kante mit Zungen 13 versehen, die durch ent- Wellen als der dreieckige Querschnitt. Mit anderen sprechende Schlitze in der Platte oder Tafel 10 ge- Worten, wenn der Reflektor rotiert, ist das Resteckt werden können. Diese Zungen können gegebe- flexionsglitzern schärfer und intensiver als bei einem nenfalls mit Schlitzen zur Aufnahme von Querkeilen 45 dreieckigen Querschnitt.According to the drawing, the illustrated form is opposite to the triangular shape for a given exemplary embodiment of the invention is substantially improved from side length can be three plates or panels 10 ,. 11 and 12, whose con-35 experience has shown because of the changes in position is described in more detail below. That of the reflector with respect to the axis of the very narrow Panels or panels 11 and 12 have a length that varies radar beam during the ascent twice their width, and are gen upon the return of the waves to the radar Slotted in the middle so that they fit into the receiver as shown. In fact the square is Can be plugged together in the shape of a cross or rectangular cross-section more sensitive to nen. The plates or panels 11 and 12 are at a deviation from the optimal angle of incidence Edge provided with tongues 13, which by ent- waves than the triangular cross-section. With others Talking slots in the plate or board 10, in words, when the reflector rotates, the remainder is cornered can be. These tongues can give flexion glitter sharper and more intense than with one possibly with slots for receiving transverse wedges 45 triangular cross-section.
versehen werden, obwohl diese Maßnahme oft un- Es ist daher zweckmäßig, ein Maximum desprovided, although this measure is often un- It is therefore advisable to use a maximum of the
nötig ist. Strahleneinfallens periodisch dadurch zu erzielen,is necessary. To achieve radiation incidence periodically by
Eine Klammer 14 aus Leichtmetall ist in der Mitte daß der Reflektor, d. h. das Ziel, sich dreht, wennA bracket 14 made of light metal is in the center that the reflector, i.e. H. the target turns when
der Unterkante der Platte oder Tafel 11 angebracht, der Ballon aufsteigt. Zu diesem Zweck sind, wie ausattached to the lower edge of the plate or panel 11, the balloon rises. To this end, how out
d. h. an derjenigen der beiden Platten oder Tafeln 11 50 der Zeichnung ersichtlich ist, zwischen der Oberkanted. H. on that of the two plates or panels 11 50 of the drawing can be seen, between the upper edge
oder 12, welche von oben her geschlitzt ist. Ein der Platte oder Tafel 12 und der Unterfläche deror 12, which is slit from above. One of the plate or panel 12 and the lower surface of the
Lagerblock 15 aus Leichtmetall, in welchem ein Auf- Platte oder Tafel 10 zwei Rippen mit ihren innerenBearing block 15 made of light metal, in which an on-plate or board 10 has two ribs with their inner ones
hängungsdraht 16 drehbar gelagert ist, hält einen Teilen 23 eingeklemmt, welche mit Schlitzen versehenHanging wire 16 is rotatably mounted, holds a parts 23 clamped, which are provided with slots
durch ein Loch des Lagerblockes geführten Draht- sind, um eine Durchführung der Zungen 13 zu ge-are guided through a hole in the bearing block wire to lead through the tongues 13
bügel 17, dessen beide Schenkel durch Löcher der 55 statten. Die Rippen haben äußere Flügel oderbracket 17, the two legs of which fit through holes of 55. The ribs have outer wings or
Platte oder Tafel 10, die in diagonal gegenüberliegen- Schaufelblätter 24, welche zwecks Erhöhung ihrerPlate or panel 10, which in diagonally opposite-facing blades 24, which in order to increase their
den Ecken der Platten oder Tafeln 11 und 12 liegen, Steilheit gerippt sein können. Wenn der Reflektorthe corners of the plates or panels 11 and 12 lie, steepness can be ribbed. When the reflector
und durch Schlitze 18 der Klammer 14 geführt sind durch die Luft aufsteigt, bewirken die Flügel- oderand through slots 18 of the bracket 14 are passed through the air rises, causing the wing or
und deren Enden bei 19 umgebogen sind. Dieser Schaufelblätter 24 eine Rotation des Reflektors, undand the ends of which are bent at 19. These blades 24 a rotation of the reflector, and
Bügel dient dazu, die Konstruktion zusammen- 60 der Drehlagerblock 15 gestattet eine soche RotationThe bracket is used to put the construction together 60 the pivot block 15 allows such a rotation
zuhalten und zu tragen, welche mittels eines durch ohne eine Verdrillung des an der öse 20 befestigten eine Öse 20 des Drahtes 16 geführten Kabels an Kabels oder Seiles,to hold and wear, which by means of a through without twisting the attached to the eyelet 20 an eyelet 20 of wire 16 guided cable on cable or rope,
einem Luftballon aufgehängt werden kann. Da der Reflektor normalerweise mit einer einiger-can be hung from a balloon. Since the reflector is usually
Der Drehlagerblock 15 hat ein mit Kugellagern maßen gleichmäßigen Geschwindigkeit oder wenigversehenes Drehgelenk mit sehr geringem Reibungs- 65 stens nicht mit einer schnell wechselnden Geschwinverlust. Dies gestattet die Aufhängung weiterer Ge- digkeit aufsteigt, findet das Reflexionsglitzern in rate wie z. B. einer Radiosonde unterhalb des Re- häufigen und ziemlich regelmäßigen Intervallen statt,The rotary bearing block 15 has a speed which is uniform or only slightly provided with ball bearings Swivel joint with very low friction 65 least with a rapidly changing speed loss. This allows the suspension of further speeds, the reflective glitter takes place in rate such as B. a radiosonde below the frequency and fairly regular intervals instead,
flektors, ohne daß dadurch die freie Drehbarkeit des Dieser Umstand ist von besonderer Bedeutung, wennflektors, without thereby the free rotation of the This fact is of particular importance when
die Radarausrüstung so ausgebildet ist, daß sie dem Zielreflektor automatisch folgt.the radar equipment is adapted to automatically follow the target reflector.
Ein Reflektor gemäß der Erfindung kann flach zusammengepackt und leicht aufgebaut werden, wenn er gebraucht wird. In verpacktem Zustand beansprucht er wenig Platz. Die erwähnten Rippen können aus Zellulose-Azetat-Butyrat im Vakuum hergestellt werden, um ihnen eine große Starrheit zu verleihen und zu gestatten, daß sie in verpacktem Zustand nur einen sehr geringen Raum einnehmen. Das Gewicht derselben kann praktisch vernachlässigt werden.A reflector according to the invention can be packed flat and easily assembled when he is needed. When packaged, it takes up little space. The ribs mentioned can made of cellulose acetate butyrate in a vacuum to give them great rigidity and to allow them to occupy very little space when packaged. The weight the same can practically be neglected.
Wegen des Luftwiderstandes, den der Reflektor darstellt, wenn er von einem Luftballon gehoben wird, wird er ähnlich dem Schwanz eines Drachens hinter dem Ballon hergeschleppt. Die Lage des Reflektors in bezug auf den Radarstrahl kann, auch wenn sich der Reflektor schnell dreht, unter gewissen Umständen nahezu unverändert bleiben, was die Reflexion betrifft. Um diesen Mangel zu beseitigen, kann der Reflektor an einem vom Gleichgewichts-Zentrum entfernten Punkt aufgehängt werden. Vom Gesichtspunkt des Radarstrahles aus scheint sich dann der Reflektor auf einer schraubenförmigen oder spiralförmigen Bahn zu bewegen.Because of the air resistance that the reflector creates when lifted from a balloon it is dragged behind the balloon like the tail of a kite. The location of the reflector with respect to the radar beam, even if the reflector rotates rapidly, under certain circumstances Circumstances remain almost unchanged in terms of reflection. To remedy this deficiency, the reflector can be hung at a point away from the center of equilibrium. From the From the point of view of the radar beam, the reflector seems to be on a helical or to move spiral path.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel; insbesondere können mehr als zwei Rippen mit Schaufelblättern vorgesehen werden.The invention is not limited to the illustrated embodiment; in particular can more than two ribs with blades can be provided.
Claims (8)
britische Patentschrift Nr. 830 654;
Das Elektron, 4 (1950), H. 1, S. 18 bis 20;
Nachrichtentechnik, 3 (1953), H. 7 (Juli) S. 326.German Auslegeschrift No. 1,061,397;
British Patent No. 830,654;
Das Elektron, 4 (1950), H. 1, pp. 18 to 20;
Telecommunications, 3 (1953), no. 7 (July) p. 326.
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