DE3632128C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solches Verfahren ist aus EP 1 55 599 A2 bekannt.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1. Such a method is from EP 1 55 599 A2 known.

Es ist bekannt, daß Mikrowellenantennen gegen mechanische und klimatische Umwelteinflüsse geschützt werden müssen. Hierfür wird gewöhnlich eine dielektrische Schutzhaube, ein sogenanntes Radom, verwendet. Die Struktur einer solchen Schutzhaube muß so gestaltet sein, daß die Hochfrequenzstrahlung das Radom möglichst verlustarm und reflexionsfrei durchdringen kann, so daß die elektrischen Eigenschaften der Antenne möglichst unbeeinflußt bleiben. Das in der bereits erwähnten EP 1 55 599 A2 beschriebene Verfahren betrifft die Herstellung einer Schutzhaube in Sandwich-Bauweise, wobei zwei eine Innen- und eine Außenschale bildende, dünne Außenschichten aus thermoplastischem Kunststoffmaterial im Tiefziehverfahren erstellt werden und zwischen diese beiden Schalen eine dickere Zwischenschicht aus einer festen Kunststoff-Schaumstoffplatte oder einer eine Wabenstruktur aufweisenden Kunststoffmatte eingebracht wird. Dieses bekannte Verfahren führt aber im Ergebnis zu einer Schutzhaube, mit der Schwierigkeiten bei der Abdeckung leistungstarker Strahler entstehen. Durch die hohe Strahlungsdichte entsteht nämlich in der Radomstruktur eine partielle Erwärmung, die zur Werkstoffzerstörung führen kann.It is known that microwave antennas against mechanical and climatic environmental influences must be protected. Therefor usually becomes a dielectric protective cover, a so-called Radome. The structure of such a protective hood must be like this be designed so that the radio frequency radiation the radome penetrate as little loss and reflection free, so that the electrical properties of the antenna are influenced as little as possible stay. That in the already mentioned EP 1 55 599 A2 The method described relates to the manufacture of a protective hood in sandwich construction, with two an interior and one Outer shell forming thin outer layers made of thermoplastic Plastic material can be created using the deep-drawing process and a thicker intermediate layer between these two shells from a solid plastic foam sheet or one Honeycomb-containing plastic mat is introduced. The result of this known method is one Protective hood, with the difficulty in covering more powerful Spotlights are created. Due to the high radiation density namely, a partial arises in the radome structure Warming that can lead to material destruction.

Aus der DE-PS 12 73 023 sind Schutzhauben aus glasfaserverstärkten Polyester- und Epoxyharzen bekannt, die zwar aufgrund ihrer hohen Festigkeitseigenschaften selbsttragend ausgeführt werden können, aber eine hohe Dielektrizitätskonstante aufweisen, so daß die elektrischen Eigenschaften der Antenne durch derartige Hauben stark verschlechtert werden. Aus der gleichen Patentschrift ist eine einteilige Radarhaube aus Polyurethanschaum bekannt, die in der Weise hergestellt wird, daß das Polyurethan auf eine aufgeblasene, den Dimensionen der Radarhaube entsprechende Ballonhülle aufgesprüht wird. Nach dem Aufschäumen und Erhärten des Polyurethans wird die Ballonhülle wieder entfernt. Die Abmessungen derartiger Radarhauben sind relativ klein. Außerdem besitzen diese Hauben die Form einer Halbkugel, so daß eine Anpassung an die Konstruktionsgegebenheiten nicht möglich ist. Eine Verbesserung der mechanischen Festigkeit kann erreicht werden, wenn eine Polyurethan-Integralhartschaum-Struktur verwendet wird, deren Oberflächen verdichtet sind. Allerdings entstehen hier gewisse Schwierigkeiten bei der Anwendung bei leistungsstarken Mikrowellenstrahlern, die mit ihrer hohen Strahlungsdichte in der Radomstruktur partielle Erwärmung erzeugen können, die zur Werkstoffzerstörung führt.From DE-PS 12 73 023 protective covers made of glass fiber reinforced Polyester and epoxy resins known due to their high strength properties are self-supporting can be, but have a high dielectric constant, so the electrical properties of the antenna  can be greatly deteriorated by such hoods. From the same patent is a one-piece radar hood Known polyurethane foam that is manufactured in the way that the polyurethane is inflated to the dimensions of the Radar hood corresponding balloon cover is sprayed on. After this The balloon envelope becomes foaming and hardening of the polyurethane removed again. The dimensions of such radar hoods are relatively small. In addition, these hoods have the shape of a Hemisphere, so that an adaptation to the design conditions not possible. An improvement in mechanical Strength can be achieved if a polyurethane integral rigid foam structure is used, their surfaces are condensed. However, certain difficulties arise here when used with high-performance microwave radiators, with its high radiation density in the Radome structure can generate partial warming, which leads to Material destruction leads.

Aus der DE-PS 28 30 516 ist eine Abdeckhaube bekannt, deren Flächenelemente aus sphärisch gekrümmten, selbsttragenden Sandwichteilen mit einem Kern aus Hartschaum und Deckschichten aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen. Auch bei einem solchen Aufbau besteht die Gefahr der Werkstoffzerstörung bei Anwendung im Zusammenhang mit leistungsstarken Strahlern. Darüber hinaus ist die Herstellung einer solchen Abdeckhaube sehr umständlich, da die Flächenelemente über eigene Randstreifen baulich miteinander verbunden werden müssen.From DE-PS 28 30 516 a cover is known, the Surface elements made of spherically curved, self-supporting Sandwich parts with a core of hard foam and cover layers consist of glass fiber reinforced plastic. Even with one Such a structure poses the risk of material destruction Use in connection with powerful spotlights. In addition, the manufacture of such a cover very cumbersome because the surface elements have their own border strips structurally connected.

Aus der DE-AS 24 41 540 ist eine selbsttragende, reflexionsarme dielektrische Abdeckung für Mikrowellenantennen in Sandwich-Bauweise bekannt, bei der zwei dünne feste Schichten mit hoher Dielektrizitätskonstante eine dicke Schicht aus demgegenüber weicherem Material, z. B. aus Hartschaummaterial oder Wabenstrukturmaterial, umschließen. Auch hierbei entstehen Schwierigkeiten bei der Verwendung einer solchen Abdeckung bei leistungsstarken Strahlern, die mit ihrer hohen Strahlungsdichte in der Radomstruktur eine partielle Erwärmung erzeugen können.DE-AS 24 41 540 is a self-supporting, low-reflection dielectric cover for microwave antennas in sandwich construction known in the two thin solid layers with high Dielectric constant a thick layer from the opposite softer material, e.g. B. from hard foam material or honeycomb structure material, enclose. Difficulties also arise here when using such a cover with powerful Emitters with their high radiation density  can generate partial heating in the radome structure.

Aus der DE-OS 35 36 097 ist eine Antennenabdeckhaube aus Kunststoff bekannt, bei der in bestimmten dünnwandigen Bereichen geschäumte Kunststoffschichten zur mechanischen Verstärkung aufgebracht sind. Hieraus läßt sich also eine Anregung entnehmen, eine Abdeckhaube in Bereiche mit höherer und niedriger Strahlungsdichte zu unterteilen und diese Bereiche dann unterschiedlich zu gestalten.From DE-OS 35 36 097 an antenna cover is made Plastic known in certain thin-walled areas foamed plastic layers for mechanical reinforcement are upset. So there is a suggestion remove a cover in areas with higher and to subdivide low radiation density and these areas then make it different.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren für eine der Abdeckung einer Mikrowellenantenne dienende, in Sandwichbauweise ausgelegte dielektrische Schutzhaube zu schaffen, deren elektrischen Eigenschaften auch dann weitgehend unbeeinflußt bleiben, wenn sie bei leistungsstarken Strahlern verwendet wird, die mit ihrer hohen Strahlungsdichte in der Radom-Struktur partielle Erwärmung erzeugen können.The object of the invention is to provide a manufacturing method for one serving to cover a microwave antenna, in Dielectric protective hood designed for sandwich construction create their electrical properties largely remain unaffected when using powerful spotlights is used with its high radiation density in the Radome structure can produce partial heating.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved with a generic Procedure by the in the characterizing part of the claim 1 specified features solved.

Durch das Verfahren nach der Erfindung läßt sich eine Antennen-Kunststoffhaube mit unterschiedlich ausgebildeten Teilbereichen bei Doppelaußenwand in verhältnismäßig wenig aufwendiger Weise herstellen.Through the procedure after Invention can be an antenna plastic hood with different trained areas with double outer wall in produce relatively little effort.

Ein wesentlicher Vorteil einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schutzhaube besteht darin, daß durch das Einlegen der Schaumstoffplatten oder der Kunststoffmatten mit Wabenstruktur im Bereich der höheren Strahlungsdichte Unregelmäßigkeiten sowie Materialverdichtungen, die beim Einschäumvorgang entstehen könnten, mit Sicherheit vermieden werden.A major advantage of a method according to the invention manufactured protective cover is that by Insert the foam sheets or the plastic mats with Honeycomb structure in the area of higher radiation density irregularities as well as material densifications that occur during the foaming process could arise, be avoided with certainty.

In vorteilhafter Weise ist als thermoplastisches Kunststoffmaterial für die vorzugsweise eine geringere Wandstärke als 1 mm aufweisenden beiden Außenschichten Polycarbonat (PC)-Dünnplattenmaterial verwendet. Dieses Material ist im "Kunststoff-Lexikon", C. Hanser Verlag, 1973, Seite 292 beschrieben. The thermoplastic material is advantageous for which preferably a smaller wall thickness than 1 mm two outer layers of polycarbonate (PC) thin plate material used. This material is in the "Kunststoff-Lexikon", C. Hanser Verlag, 1973, page 292 described.  

Die Schaumstoffplatte ist ein Werkstoff, der eine relative Dielektrizitätskonstante ε _r nahe bei ε _r von Luft aufweist, vorzugsweise aufgeschäumtes Acrylharz in Form von Polymethacrylimid (PMI) -Hartschaumstoff (Handelsname "Rohacell"), beschrieben im genannten "Kunststoff-Lexikon" auf Seite 302. Der eingeschäumte Werkstoff besitzt ebenfalls gute dielektrische Eigenschaften und ist z. B. Polyurethanschaum.The foam sheet is a material that has a relative dielectric constant ε _r close to ε _r of air, preferably foamed acrylic resin in the form of polymethacrylimide (PMI) rigid foam (trade name "Rohacell"), described in the "Plastic Lexicon" on page 302 The foamed material also has good dielectric properties and is e.g. B. polyurethane foam.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung des Verfahrens nach der Erfindung wird abschließend die Schutzhaube mit ihrem Rand Rand wasserabdichtend in eine umlaufende Nut eines vorgefertigten Rahmens, z. B. aus Kunststoffmaterial eingeklebt. Der Rahmen selbst weist dann Löcher zur Aufnahme von Schrauben zur Verschraubung der Haube mit der Mikrowellenantenne auf. Die Schutzhaube ist in zweckmäßiger Weise an ihrer Außenfläche mit einem dünnen Schutzanstrich, z. B. einer Tarnfarbe für militärische Anlagen oder einem Anstrich zur Verhütung von Ozonschäden durch Sonnenbestrahlung, versehen.According to an expedient development of the method according to the The invention is finally the protective hood with its edge Edge waterproofing in a circumferential groove of a prefabricated Frame, e.g. B. glued from plastic material. The frame itself then assigns holes to accommodate screws Screw the hood onto the microwave antenna. The Protective hood is conveniently on its outer surface with a thin protective coat, e.g. B. a camouflage color for military equipment or a paint to prevent Damage to ozone caused by solar radiation.

In zweckmäßiger Weise wird vor der eigentlichen Herstellung einer Schutzhaube nach der Erfindung in Abhängigkeit von der vorgesehenen Betriebsfrequenz die Gesamtschichtendicke der Haube festgelegt.Appropriately, before the actual production a protective hood according to the invention depending on the intended operating frequency the total layer thickness of the Hood set.

Das Ausfüllen des restlichen Hohlraums zwischen den beiden Schalen mit dem Kunststoffschaummaterial erfolgt z. B. durch Einpressen mit Hilfe einer Schäummaschine. Es können durch das Herstellungsverfahren nach der Erfindung auch komplizierte Radomformen, z. B. mit Sicken, verwirklicht werden.Filling in the remaining cavity between the two Shells with the plastic foam material are made e.g. B. by Pressing in with the help of a foaming machine. It can by Manufacturing process according to the invention also complicated Radome forms, e.g. B. with beads, can be realized.

Ein Ausführungsbeispiel einer gemäß dem Verfahren nach der Erfindung hergestellten Schutzhaube nach der Erfindung wird im folgenden anhand zweier Figuren erläutert. Es zeigenAn embodiment of a according to the method of Invention protective hood according to the invention is in following explained with reference to two figures. Show it

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht dieser Schutzhaube, und Fig. 1 is a partially cut side view of this protective hood, and

Fig. 2 eine Draufsicht auf diese Schutzhaube, ebenfalls teilweise aufgeschnitten. Fig. 2 is a plan view of this protective hood, also partially cut away.

In den Fig. 1 und 2 ist eine selbsttragende, reflexionsarme Schutzhaube (Radom) 8 in Sandwich-Bauweise zur Abdeckung der Apertur einer nicht eigens gezeigten Mikrowellenantenne dargestellt. Die Haube 8 besteht aus zwei dünnen Außenschichten 1 und 2 aus Kunststoffmaterial und aus einer zwischen den beiden Außenschichten 1 und 2 liegenden dickeren Zwischenschicht 3 aus weicherem Kunst­ stoffmaterial. Die Gesamtwandstärke der Haube wird in Ab­ hängigkeit von der Frequenz festgelegt und beträgt z. B. im X-Band ca. 9 mm. Das Material der beiden Außenschichten 1 und 2 ist ein elektrisch und mechanisch hochwertiger Thermoplastkunststoff, z. B. PC-Kunststoff, dessen Wandstärke kleiner als 1 mm und der im Warmumformverfahren hergestellt ist. Im vorgefertigten Zustand sind die beiden Außenschichten 1 und 2 dann feste Innen- bzw. Außenscha­ len. Die Zwischenschicht 3 besteht in einem Bereich, in dem eine höhere Strahlungsdichte vorliegt, entweder aus einer festen Kunststoffschaumplatte 4 oder aus einer Wabenstruktur aufweisenden Kunststoffmatte 4′, die jeweils mit Hilfe eines flexiblen Klebers zwischen die beiden Außenschichten 1 und 2 eingeklebt ist. Die restlichen Bereiche der Zwischenschicht 3 bestehen aus Kunststoff­ hartschaummaterial 5, welches nach Einschäumung in den Hohlraum zwischen den beiden festen Außenschichten 1 und 2 ausgehärtet ist. Das eingeschäumte Kunststoff­ hartschaummaterial 5 ist ein solches Material, das eine günstige relative Dielektrizitätskonstante aufweist, z. B. Polyurethanschaum. Die eingelegte Kunststoffschaumplatte 4 ist aus einem Werkstoff mit einer relativen Dielektrizi­ tätskonstante ε _r bei ε _r=1 von Luft, z. B. aufgeschäumtes Acrylharz.In Figs. 1 and 2, a self-supporting, low-reflection protective cover (Radom) 8 in a sandwich construction is shown to cover the aperture of a microwave antenna not shown specifically. The hood 8 consists of two thin outer layers 1 and 2 made of plastic material and a lying between the two outer layers 1 and 2 thicker intermediate layer 3 made of softer plastic material. The total wall thickness of the hood is determined in dependence on the frequency and is z. B. in the X-band approx. 9 mm. The material of the two outer layers 1 and 2 is an electrically and mechanically high-quality thermoplastic, e.g. B. PC plastic, the wall thickness is less than 1 mm and that is made in the hot forming process. In the prefabricated state, the two outer layers 1 and 2 are then fixed inner and outer layers. The intermediate layer 3 consists in an area in which there is a higher radiation density, either from a solid plastic foam sheet 4 or from a honeycomb structure-containing plastic mat 4 ', which is glued in each case with the aid of a flexible adhesive between the two outer layers 1 and 2 . The remaining areas of the intermediate layer 3 consist of plastic hard foam material 5 , which is cured after foaming into the cavity between the two solid outer layers 1 and 2 . The foamed plastic hard foam material 5 is such a material that has a favorable relative dielectric constant, for. B. polyurethane foam. The inserted plastic foam sheet 4 is made of a material with a relative dielectric constant ε _r at ε _r = 1 of air, e.g. B. foamed acrylic resin.

Die Schutzhaube 8 ist mit ihrem Rand 9 wasserdicht in eine Nut 7 eingeklebt, welche rundum in einem vorgefertigten Rahmen 6 vorgesehen ist. Dieser Rahmen 6 weist Löcher 10 zur Aufnahme von Schrauben auf, mit welchen sich die Haube 8 samt Rahmen 6 an der Mikrowellenantennen befestigen läßt. Die Haubenaußenfläche ist dünn mit einem Anstrich 11 versehen, welche eine Tarnfarbe für militärische Anlagen oder ein Anstrich zur Verhütung von Ozonschäden durch Sonnenbestrahlung sein kann. Sicken, bzw. Kalottenver­ formungen, hinter denen sich zusätzliche Strahler befinden können, sind mit 12 bezeichnet.The protective hood 8 is glued watertight with its edge 9 into a groove 7 which is provided all around in a prefabricated frame 6 . This frame 6 has holes 10 for receiving screws with which the hood 8 together with the frame 6 can be attached to the microwave antennas. The outer surface of the hood is thinly provided with a paint 11 , which can be a camouflage paint for military installations or a paint to prevent ozone damage from sun exposure. Beads or Kalottenverformungen, behind which there may be additional emitters, are designated by 12 .

Dadurch, daß im Bereich der höheren Strahlungsdichte im Hohlraum zwischen den Außenschichten 1 und 2 eine Schaumstoffplatte 4 oder eine Kunststoffmatte 4′ mit Waben­ struktur eingelegt und mit Hilfe eines flexiblen Klebers eingeklebt ist, werden Unregelmäßigkeiten sowie Material­ verdichtungen, die sonst beim Einschäumen in diesem Bereich entstehen könnten, vermieden.Characterized in that in the area of higher radiation density in the cavity between the outer layers 1 and 2, a foam sheet 4 or a plastic mat 4 'with honeycomb structure is inserted and glued in with the aid of a flexible adhesive, irregularities and material densifications that would otherwise occur when foaming in this area avoided.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung einer selbsttragenden, reflexionsarmen dielektrische Schutzhaube (Radom) in Sandwich-Bauweise zur Abdeckung von Mikrowellenantennen, bestehend aus zwei dünnen Außenschichten aus thermoplastischem Kunststoffmaterial, die im Tiefziehverfahren hergestellt werden, und aus einer zwischen den beiden eine Innen- und eine Außenschale bildenden Außenschichten liegenden dickeren Zwischenschicht aus einer festen Kunststoff-Schaumstoffplatte oder einer eine Wabenstruktur aufweisenden Kunststoffmatte, deren relative Dielektrizitätskonstante ε _r nahe bei ε _r = 1 von Luft liegt, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die beiden Außenschichten (1, 2) aus dem Thermoplast- Kunststoff im Warmumformverfahren tiefgezogen werden, daß in den Hohlraum zwischen den beiden Schalen im Bereich einer hohen Strahlungsdichte die dickere Zwischenschicht (4; 4′) eingeklebt wird, und daß nach Anbringung von Stütz- und Ab­ standshalteeinrichtungen der restliche Hohlraum zwischen der Innen- und der Außenschale mit einem Kunststoffschaummaterial (5) ausgeschäumt wird, welches dann aushärtet.1. A method for producing a self-supporting, low-reflection dielectric protective hood (radome) in sandwich construction for covering microwave antennas, consisting of two thin outer layers made of thermoplastic material, which are produced by deep-drawing, and one between the two an inner and an outer shell outer layers forming thicker intermediate layer made of a solid plastic foam sheet or a plastic mat having a honeycomb structure, the relative dielectric constant ε _{r of which is} close to ε _r = 1 of air, characterized in that first the two outer layers ( 1, 2 ) made of the thermoplastic Plastic is thermoformed that the thicker intermediate layer ( 4; 4 ' ) is glued into the cavity between the two shells in the area of a high radiation density, and that after the attachment of support and spacing devices, the remaining cavity between hen the inner and outer shell is foamed with a plastic foam material ( 5 ), which then hardens. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haubenaußenfläche dünn mit einem Schutzanstrich (11) versehen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the outer surface of the hood is thinly provided with a protective coating ( 11 ). 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß abschließend die Schutzhaube (8) mit ihrem Rand (9) wasserdicht in eine umlaufende Nut (7) eines vorgefertigten Rahmens (6) eingeklebt wird.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the protective hood ( 8 ) with its edge ( 9 ) is glued watertight into a circumferential groove ( 7 ) of a prefabricated frame ( 6 ).