DE2708341A1

DE2708341A1 - Verfahren und vorrichtung zum empfangen von strahlungsenergie

Info

Publication number: DE2708341A1
Application number: DE19772708341
Authority: DE
Inventors: Antoine Scillieri; Jacques Thibault; Jean Touraine
Original assignee: Dassault Electronique SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1976-02-27
Filing date: 1977-02-25
Publication date: 1977-09-08
Also published as: SE419011B; SE7702064L; GB1552412A; NL7701996A; FR2356130B1; FR2356130A1; BE851795A; IT1077280B

Description

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München 22 Steinsdorrstraße 21-22 Telefon 089 / 29 84 62

B 8216

ELECTRONIQUE MARCEL DASSAULT 6, rue de Berri, 75008 PARIS, Frankreich

Verfahren und Vorrichtung zum Empfangen von Strahlungsenergie

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Empfangen von Strahlungsenergie.

Bei einer Einrichtung, die zum Behandeln einer Strahlungsenergie eines ersten Typs und zum Behandeln einer Strahlungsenergie eines zweiten Typs mit einer zum ersten Energietyp unterschiedlichen Frequenz vorgesehen ist, ist es erforderlich, die eine oder andere der beiden Energien empfangen zu können.

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Bis zum heutigen Tag werden zu diesem Zweck, insbesondere wenn die Energien sehr unterschiedliche Frequenzen aufweisen, wie beispielsweise eine sehr hochfrequente (hyperfrequente) Energie einerseits sowie eine Lichtenergie andererseits, zwei Empfänger verwendet, die jeweils an die Frequenz derjenigen Energie angepaßt sind, die sie empfangen sollen.

Jeder dieser Empfänger weist ein Fokussierungsmittel, üblicherweise eine Linse, auf, das die Energie in Richtung eines Empfangselementes konzentriert, wobei jedes der beiden Empfangselemente derart ausgebildet ist, daß es die Energie, die es empfängt, behandeln kann.

Ausgehend hiervon, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu schaffen, mittels denen gleichzeitig Strahlungsenergien mit unterschiedlichen Frequenzen behandelt werden können.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.

Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke macht von dem Umstand Gebrauch, daß Materialien zur Bildung von Linsen existieren, die für Strahlungen mit sehr unterschiedlichen Frequenzen, insbesondere für eine hyperfrequente Strahlung und eine Infrarotstrahlung, durchlässig sind.

Der erfindungsgemäß vorgesehene Strahlungsenergieempfänger weist daher eine Linse oder ein anderes Fokussiermittel aus einem solchen Material auf, das es erlaubt, sowohl eine Höchstfrequenzstrahlung als auch eine Infrarotstrahlung zu bündeln bzw. zu konzentrieren, wobei außerdem Mittel vorgesehen sind, um die Höchstfrequenzenergie sowie die Infrarotenergie an unterschiedlichen Stellen zu bündeln.

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Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung weist der Empfänger außer der Linse ein Element auf, das im Hinblick auf eine bestimmte Strahlung transparent bzw. durchlässig und im Hinblick auf die andere Strahlung reflektierend ist, wobei außerdem eine auf dem einschlägigen Fachgebiet verfügbare Platte zur Anwendung gelangt, die dann, wenn sie eine aus der Höchstfrequenzenergie und der Infrarotenergie gemischte Strahlung empfängt, die Infrarotenergie reflektiert und die Höchstfrequenzenergie durchläßt.

Erfindungsgemäß ist es außerdem möglich, die Linse aus einem Material zu bilden, das für die beiden Energietypen gleich große oder angenähert gleich große Brechungsindizes aufweist.

Obwohl das zum Auffangen der Höchstfrequenzenergie vorgesehene Empfangselement vorzugsweise in der Brennpunktzone bzw. Brennfläche der Linse angeordnet ist, ist es auch möglich, indem das teils durchlässige, teils reflektierende Element etwa in gleichem Abstand zwischen dem Höchstfrequenzenergieempfangselement und der Linse angeordnet wird, das Infrarotempfangselement im Bereich der Linse selbst vorzusehen, wobei dies vorteilhafterweise zu dem Zweck erfolgt, daß das Infrarotempfangselement durch die Linse gelagert wird.

Auf diese Weise ergibt sich eine außerordentlich einfache Konstruktion, die nur einen minimalen Raum beansprucht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der einzigen Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt schematisch den Empfänger gemäß der Erfindung.

Eine aus einem dielektrischen Material bestehende, üblicherweise transparente bzw. durchlässige Linse 1, die vorteilhafterweise aplanatisch ist, empfängt auf ihrer Außenfläche 2, die einen relativ kleinen

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Krümmungsradius aufweist, eine hyperfrequente bzw. Höchstfrequenzenergie, wobei diese Höchsrfrequenzenergie die Linse 1 durchquert und an der einen großen Krümmungsradius aufweisenden Innenfläche 3 der Linse austritt. Die Höchstfrequenzenergie wird in einem weitgehend konischen Bündel 4 konzentriert. In der Brennzone bzw. im Brennpunkt der Linse 1 ist ein Empfangs element 5 zum Empfangen von Höchstfrequenzenergie angeordnet, das durch eine Anordnung aus vier Empfangstrichtern gebildet sein kann, wenn dieses Element 5 Teil eines Dreiweg-Monopulsradarempfängers ist.

In dem Bündel 4 ist eine dünne Platte 6 angeordnet, die zwei einander gegenüberliegende parallele Flächen 7, 8 aufweist und aus einem Material besteht, das einerseits im Hinblick auf eine Höchstfrequenz strahlung durchlässig ist und demgegenüber andererseits im Hinblick auf eine Strahlung mit einer sehr viel höheren Frequenz reflektierend ist, insbesondere für Licht und im speziellen eine Infrarotstrahlung.

Der mittlere Teil der Linse 1 weist eine Ausnehmung 9 auf, die beispielsweise durch einen die Linse 1 durchsetzenden zylindrischen Durchlaß gebildet ist und an demjenigen Ende, das der Innenfläche 3 der Linse benachbart ist, ein für Infrarotstrahlung empfindliches Element 10 aufnimmt.

Die beschriebene Vorrichtung funktioniert folgendermaßen:

Wenn die Empfangsvorrichtung 1 auf ihrer Außenfläche 2 ein Bündel 11 von hyperfrequenter Strahlung empfängt, durchquert diese die Linse 1, wird durch diese gebündelt und sodann, nachdem sie die dünne Platte 6 durchquert hat, auf dem Empfangs element 5 konzentriert bzw. gebündelt, das für die Behandlung einer hyperfrequenten Strahlung vorgesehen ist.

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Wenn die Linse 1 demgegenüber auf ihrer Außenfläche 2 ein Bündel von Infrarotstrahlung empfängt, wird diese Infrarotstrahlung in gleicher Weise durch die Linse gebündelt. Während jedoch die durch die Linse 1 gebündelte hyperfrequente Strahlung die dünne Platte 6 durchquert, wird die Infrarotstrahlung durch die Außenfläche 7 der dünnen Platte 6 in Richtung des Elementes 10 des Infrarotempfängers reflektiert, wo sie konzentriert bzw. gebündelt wird.

In der Zeichnung ist schematisch der Weg eines Infrarotstrahles dargestellt, der dem Weg 12 bis zur Linse 1 folgt, im Innern der Linse 1 gemäß dem Strahl 13 gebrochen wird, sodann beim Austreten aus der Linse 1 dem Strahl 14 folgt, durch die Fläche 7 der dünnen Platte 6 reflektiert wird und sodann dem Strahl 15 folgt, der auf das Infrarotempfangselement 10 fällt.

Wenn die auf die Linse 1 fallende Strahlungsenergie gleichzeitig eine hyperfrequente Strahlung sowie eine Infrarotstrahlung aufweist, folgt die hyperfrequente Strahlung dem oben definierten Weg, d. h. sie wird auf dem Empfänger 5 gebündelt, während die Infrarotstrahlung dem oben an zweiter Stelle definierten Weg folgt, d. h. auf dem Empfangselement gebündelt wird.

Wenn zur Bildung der Linse 1 ein Material gewählt wird, dessen Brechungsindex sowohl für die hyperfrequente Energie als auch für die Infrarotenergie weitgehend bzw. exakt gleich groß ist, und wenn außerdem die dünne Platte 6 in gleich großem Abstand sowohl zum Empfangselement 5 als auch zum Empfangselement 10 angeordnet wird, wird auf diese Weise eine Konstruktion erzielt, die eine minimale Länge aufweist und bei der das Empfangselement 10 durch die Linse 1 selbst selbst gelagert sein kann.

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Falls demgegenüber die Brechungsindizes leicht unterschiedlich gewählt werden, wird in entsprechender Weise die Lage der dünnen Platte 6 sowie gleichfalls auch diejenige des Empfängers 10 hieran angepaßt.

Als Material für die Linse 1 kann ein solches zur Anwendung gelangen, das von der Firma EMERSON AND CUMING 59 Walpole Street CANTON (Massachusetts)/USA unter dem Namen STYCAST oder von der Firma AMERICAN COKPOKATION BKAND KEX DIVISION, P.O. Box 498 VILLI-MANTIC (ConnecticutJ/USA unter dem Namen REXOLITE auf dem Markt verkauft wird.

Demgegenüber kann als Material, das zur Bildung der für die hyperfrequente Strahlung durchlässigen und im Hinblick auf die Infrarotstrahlung reflektierenden dünnen Platte 6 in Frage kommt,ein solches verwendet werden, das von der Firma M.T.O. (Metallisation et Traitement Optique), 12, Rue Ampere - 91 302 MASSY CEDEX (Frankreich) auf dem Markt angeboten wird.

Das Signal, das von dem Höchstfrequenzempfangselement 5 empfangen wird, ist aufgrund seines Durchgangs durch die dünne Platte 6 sehr wenig beeinträchtigt bzw. gedämpft, wobei die dünne Platte 6 für diese Frequenz einen Übertragungskoeffizient aufweist, der nahe bei 1 liegt.

Demgegenüber verhält sich die dünne Platte 6 im Hinblick auf die Infrarotenergie wie ein vollkommen reflektierender Spiegel.

Die beschriebene Empfangsvorrichtung kann mit Vorteil im Kopf einer Rakete zur Anwendung gelangen, die gegen ein Objekt bzw. Ziel gerichtet werden soll, das in der Lage ist, einerseits eine hyperfrequente Radarstrahlung auszusenden und andererseits Infrarotenergie zu reflektieren.

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Die Funktion des Höchstfrequenzempfängers sowie die Funktion des Infrarotempfängers bleiben auch dann unverändert gleich gut, wenn jeder von ihnen mit einem Empfänger oder einer Antenne versehen ist, die für ihn geeignet ist.

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Claims

-λ- Patentansprüche

1.' Verfahren zum Behandeln einer Strahlungsenergie, deren Frequenz den einen und/oder den anderen von zwei unterschiedlichen Werten besitzen kann, insbesondere einer hyperfrequenten Energie und einer Energie aus dem Infrarotbereich, gekennzeichnet durch die zum Zweck der Übertragung von Energie zu Behandlungsmitteln hin erfolgende Anwendung eines Materials, das sowohl für eine hyperfrequente Strahlung als auch für eine Infrarotstrahlung durchlässig ist und ein Fokussiermittel für die empfangene Energie bildet.

2. Einrichtung zur Behandlung einer Strahlungsenergie, deren Frequenz den einen und/oder den anderen von zwei unterschiedlichen Werten aufweisen kann, insbesondere einer hyperfrequenten Energie und einer Energie aus dem Infrarotbereich, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangs vorrichtung der Einrichtung eine Fokussiereinrichtung (1) aus einem Material aufweist, das sowohl eine hyperfrequente Strahlung als auch eine Infrarotstrahlung konzentriert bzw. bündelt, und daß Mittel (1, 5, 6, 10) zum Bündeln der Höchstfrequenzenergie und der Infrarotenergie an unterschiedlichen Stellen bzw. Orten vorgesehen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem durch die Fokussiereinrichtung (1) konzentrierten bzw. gebündelten Strahlenbündel (4) ein Element (6) angeordnet ist, das für die hyperfrequente Strahlung durchlässig und für die Infrarotstrahlung reflektierend ist.

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4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussiereinrichtung (1) eine Linse ist, die sowohl für die hyperfrequente Strahlung als auch für die Infrarotstrahlung gleich große Brechungsindizes aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das teils durchlässige, teils reflektierende Element (6) eine dünne Platte mit parallelen Flächen (7, 8) ist, die weitgehend mittig zwischen der Brennzone bzw. dem Brennpunkt der Linse (1) und dem Körper der Linse (1) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß sie einen in der Brennzone der Linse (1) angeordneten ersten Empfänger (5) für die hyperfrequente Strahlung sowie einen im mittleren Teil des Körpers der Linse (1) gelagerten zweiten Empfänger (10) für die Infrarotstrahlung aufweist.

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