DE977486C

DE977486C - Radar absorbers

Info

Publication number: DE977486C
Application number: DEE16849A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dr Wesch
Original assignee: Eltro GmbH and Co
Current assignee: Eltro GmbH and Co
Priority date: 1958-12-11
Filing date: 1958-12-11
Publication date: 1966-08-18

Description

AUSGEGEBEN AM 18. AUGUST 1966ISSUED AUGUST 18, 1966

E 16849 IX dl'si α* E 16849 IX dl'si α *

RadarabsorberRadar absorbers

Es sind verschiedenste Arten von Radarabsorbern bekannt, verschieden hinsichtlich ihrer theoretischen Wirkungsweise wie auch ihres technologischen Aufbaus. Von besonderer praktischer Bedeutung sind zwei Arten von Radarabsorbern, und zwar einerseits die in Form von Lacken aufgebrachten und andererseits die in Form von Kunststoff- oder Gummifolien auf die Oberfläche des zu schützenden Objektes aufgetragenen Absorber.The most varied types of radar absorbers are known, different in terms of their theoretical How it works as well as its technological structure. Of particular practical importance are two types of radar absorbers, on the one hand those applied in the form of varnishes and on the other hand in the form of plastic or rubber films on the surface of the absorber applied to the protective object.

Vielfach wurde die Beobachtung gemacht, daß sich die Hochfrequenzkonstanten der verwendeten Materialien mit der Temperatur und auch mit oberflächlicher Benetzung (Regen, Nebel) ändern, ja sogar bei Vereisung die Absorber unwirksam werden können.The observation has often been made that the high frequency constants used are the same Materials change with temperature and also with superficial wetting (rain, fog), yes, the absorbers can even become ineffective when icing up.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine Möglichkeit aufzuzeigen, um an sich bekannte Radarabsorber vor der Gefahr des Vereisens zu schützen sowie möglichst trocken zu halten und zusätzlich noch den Temperaturgang der Hochfrequenzkonstanten vorteilhaft zu verwerten.The invention has set itself the goal of showing a possibility to known per se To protect radar absorbers from the risk of freezing and to keep them as dry as possible and in addition to use the temperature response of the high-frequency constants in an advantageous manner.

Gemäß der Erfindung sind in die übliche Absorberschicht parallel zueinander angeordnete Heizdrähte eingebettet, deren gegenseitiger Abstand mindestens so groß wie die halbe Wellenlänge der Radarstrahlung im Einbettungsmaterial ist und die in ihrer Wärmeabgabe so bemessen und allenfalls regelbar sind, daß die mit der Temperatur variierenden Hochfrequenzkonstanten des Einbettungsmaterials für den Frequenzbereich des Absorbers optimale Werte annehmen.According to the invention, heating wires arranged parallel to one another are in the usual absorber layer embedded, their mutual distance at least as large as half the wavelength of the Radar radiation in the embedding material and its heat emission is so dimensioned and at most can be regulated that the high-frequency constants of the embedding material, which vary with the temperature, for the frequency range of the absorber assume optimal values.

Bisher war die Fachwelt der Ansicht, daß Drähte, wie sie die erfindungsgemäß verwendeten Heizleiter darstellen, die Absorberwirkung des Ma-So far, the expert has been of the opinion that wires such as those used according to the invention Represent heating conductors, the absorber effect of the

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terials durch Eigenreflexionen weitestgehend unwirksam machen. Im Gegensatz zu dem Vorurteil der Fachwelt ergibt die Einbringung von Heizgittern in die Absorbermaterialien jedoch tatsächlieh die Möglichkeit, nicht nur das Frequenzanpassungsmaximum auf Grund des Temperaturganges der Hochfrequenzkonstanten in gewissem Maße zu verschieben, sondern auch die Bandbreite in gewissen Grenzen zu erweitern.make materials largely ineffective through their own reflections. Contrary to the prejudice the technical world, however, actually results in the incorporation of heating grids in the absorber materials the possibility of not only the frequency adjustment maximum due to the temperature response to shift the high frequency constants to some extent, but also the bandwidth to expand within certain limits.

ίο Als Heizgitter kommen Drähte aus Chromnickel, Eisen und ähnliche Widerstandsdrähte in Frage; ihr Durchmesser soll unter 0,1 mm, vorzugsweise bei 0,05 mm liegen. Die Drähte werden parallel verspannt, und zwar in einem Abstand voneinander, welcher mindestens der halben im Material vorhandenen Wellenlänge gleichkommt. Ist z. B. das Heizgitter in ein Material eingebettet, das als reines Dielektrikum eine Dielektrizitätskonstante ε — ioo hat, so muß bei Frequenzanpassung an das 5-cm-Band der Abstand der Heizdrähte voneinander mindestens 2,5 mm betragen, entsprechendίο Wires made of chrome-nickel, iron and similar resistance wires can be used as heating grids; their diameter should be less than 0.1 mm, preferably 0.05 mm. The wires are braced in parallel, at a distance from one another which is equal to at least half the wavelength present in the material. Is z. If, for example, the heating grid is embedded in a material which, as a pure dielectric, has a dielectric constant ε - ioo, the distance between the heating wires must be at least 2.5 mm when the frequency is adjusted to the 5 cm band, accordingly

2 ' fs 2 ' fs

I IOI IO

wobei λ₀ die Wellenlänge im freien Raum bedeutet. Damit ist das Heizgitter für Wellenlängen unter S cm durchlässig, und die volle Wirkung des Absorbers kommt zur Geltung.where λ _{0 means} the wavelength in free space. This means that the heating grille is permeable to wavelengths below ½ cm, and the full effect of the absorber comes into its own.

Infolge Beugungs- und Interferenzerscheinungen an den Drähten des Heizgitters tritt Bandverbreiterung auf. Außer dieser Bandverbreiterung an den Heizdrähten besitzen die Widerstandsträger in gewissem Maße Eigenabsorption. Dies bedeutet, daß unter Berücksichtigung dieser Eigenschaften das Absorbermaterial dünner oder leichter gewählt werden kann, da Eigenabsorption der Drähte, Interferenz- und Beugungserscheinungen eine Herabsetzung der Forderungen an den eigentlichen Absorber zulassen.Band broadening occurs as a result of diffraction and interference phenomena on the wires of the heating grid on. In addition to this widening of the band on the heating wires, the resistance carriers have a certain amount Dimensions of self-absorption. This means that taking these properties into account, the Thinner or lighter absorber material can be selected, as self-absorption of the wires, Interference and diffraction phenomena reduce the demands on the actual absorber allow.

Der Temperaturgradient der Hochfrequenzkonstanten des Absorbermaterials kann insofern ausgenutzt werden, als ein Absorber, der bei 40⁰ C maximale Dämpfung der 5-cm-Welle zeigt, bei sinkender Temperatur eine Verschiebung der optimalen Dämpfung gegen 6 cm Wellenlänge und bei erhöhter Temperatur eine Verschiebung gegen 4 cm Wellenlänge aufweist.The temperature gradient of the high-frequency constants of the absorber material can be used to the extent that an absorber that ^{shows maximum attenuation of the 5 cm wave at 40 0} C, with falling temperature, a shift in optimal attenuation towards 6 cm wavelength and at increased temperature a shift towards 4 cm wavelength.

Es ist möglich, durch zonenweise verschiedene Temperatur über die gesamte Oberfläche des zu tarnenden Objektes die Bandbreite zu vergrößern, da die Dämpfungsmaxima in diesen Zonen entsprechend den verschiedenen herrschenden Temperatüren auseinander liegen.It is possible to use different temperature zones over the entire surface of the camouflaging object to increase the bandwidth, since the attenuation maxima in these zones accordingly the different prevailing temperatures are apart.

Das Heizgitter kann theoretisch in jeder beliebigen Teilschicht der Radarabsorber untergebracht werden. Handelt es sich um einen Radarabsorber, der aus einer Schichtkombination von Lacken besteht, so wird das Heizgitter jedoch zweckmäßig in eine der unteren Schichten oder in der obersten Schicht eingebaut. Zweckmäßigerweise wird das Heizgitter in eine solche Schicht eingebettet, die eine niedere Dielektrizitätskonstante hat. Es ist darauf zu achten, daß der Drahtabstand bei Einbettung in eine obere Schicht größer sein muß als bei Einbettung in untere Schichten. Ist der an sich bekannte Radarabsorber auf metallischem Untergrund aufgebaut, so kann die Einbringung des Heizgitters knapp über dem Metalluntergrund erfolgen, wobei sich zwischen dem metallischen Untergrund und der Schicht mit dem Heizgitter eine isolierende Zwischenschicht befinden soll.Theoretically, the heating grid can be accommodated in any sub-layer of the radar absorber will. If it is a radar absorber that consists of a combination of layers of paint, however, the heating grid is expediently placed in one of the lower layers or in the uppermost Layer built in. The heating grid is expediently embedded in such a layer that has a low dielectric constant. It is important to ensure that the wire spacing is maintained when embedding must be larger in an upper layer than when embedded in lower layers. Is the one known per se Radar absorbers built on a metallic substrate, so the introduction of the The heating grid is done just above the metal substrate, being between the metallic There should be an insulating intermediate layer on the substrate and the layer with the heating grid.

Handelt es sich um einen metallwandlosen Radarabsorber, so kann das Heizgitter in die den metallischen Hintergrund ersetzende Teilschicht eingebaut werden. Bei Einbringung von Heizgittern in Radarabsorber aus Gummi und Kunststoffen können diese auf eine Kunststoffplatte aufgebracht und mit der nächsten Folie in einem Vulkanisationsprozeß verschweißt werden. Sinngemäß läßt sich auf die Trägerfolie für das Heizgitter auch ein Radarabsorber aus Lackschichten aufbauen.If the radar absorber is without a metal wall, the heating grille can be inserted into the metallic one Partial layer replacing the background can be installed. When installing heating grids in Radar absorbers made of rubber and plastics can be applied to a plastic plate and welded to the next film in a vulcanization process. Analogously can be Build a radar absorber from layers of lacquer on the carrier film for the heating grid.

Die Heizdrähte können auch auf die Folie aufgespannt und mit Hilfe eines aufgespritzten Isolationsmaterials fixiert werden. Das für die Trägerfolien verwendete Material kann — muß jedoch nicht — dasselbe Material sein, wie es im Radarabsorber Verwendung findet. Es muß lediglich mit diesem gut verarbeitbar sein und darf die eigentlichen Werte des Absorbers nicht verändern, oder andernfalls müssen die Werte des Einbettungsmaterials beim Aufbau des Absorbers berücksichtigt werden.The heating wires can also be stretched onto the foil and with the help of a sprayed-on insulation material be fixed. The material used for the carrier films can - but does not have to - be the same material as in Radar absorber is used. It just has to be easy to process with this and may Do not change the actual values of the absorber, otherwise the values of the embedding material must be taken into account when setting up the absorber.

In manchen Fällen ist es vorteilhaft, nicht nur ein einziges Heizgitter in den Radarabsorber einzubauen, sondern zwei oder mehrere. Die Lage der parallelen Gitter zueinander wäre kreuzweise oder in einem Winkel gegeneinander vorzusehen, wobei darauf zu achten ist, daß die Gitter voneinander isoliert sind. Die einzelnen Gitter können in dieselbe Teilschicht des Radarabsorbers eingebettet werden oder auch in verschiedene Schichten, welche auch weiter auseinander liegen können.In some cases it is advantageous not to install just a single heating grid in the radar absorber, but two or more. The position of the parallel grids to one another would be crosswise or at an angle to each other, taking care that the grids from each other are isolated. The individual grids can be embedded in the same sub-layer of the radar absorber or in different layers, which can also be further apart.

Claims

105 PATENT CLAIMS:

1. Radar absorber, characterized in that parallel heating wires are embedded in the usual absorber layer, the mutual spacing of which is at least as large as half the wavelength of the radar radiation in the embedding material and which are so dimensioned in their heat output and possibly adjustable that the with the Temperature-varying high-frequency constants of the embedding material assume optimal values for the frequency range of the absorber.

2. Radar absorber according to claim 1, characterized in that in the case of multilayer absorbers the heating grid is embedded in a layer with a low dielectric constant.

3. Radar absorber according to claim 1 or 2, characterized in that in one as a paint combination executed absorber the heating grid is embedded in the top layer.

4 · Radar absorber according to claim ι or 2, characterized in that in the case of an absorber designed as a lacquer combination Heating grid embedded in a lower layer, preferably just above the metal substrate is.

5. Radar absorber according to claim 1 and 2, characterized in that with metal wallless The heating grid absorbers are embedded in the replacement layer for the metallic background is.

6. Radar absorber according to claim 1 or 2, characterized in that the heating grid on a plastic or rubber sheet is stretched and fixed with an insulating varnish.

7. Radar absorber according to claim 1 or 2, characterized in that the heating grid on stretched a plastic or rubber sheet and with the next sheet in a vulcanization process is welded.

8. Radar absorber according to one of claims 1 to 7, characterized in that two or more heating grids are embedded in the radar absorber, which are insulated from one another are.

9. Radar absorber according to claim 8, characterized in that the heating grids are angularly offset are arranged one above the other.

10. Radar absorber according to one of claims ι to 9, characterized in that the heating wires are dimensioned so differently in terms of their heat output and, if necessary, can be regulated are that the temperature in the total area of the absorber in terms of an increase the frequency range of the absorber effect is kept different in zones.