EP1178566A1 - Slot antenna for artillery ammunition - Google Patents
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- EP1178566A1 EP1178566A1 EP01118342A EP01118342A EP1178566A1 EP 1178566 A1 EP1178566 A1 EP 1178566A1 EP 01118342 A EP01118342 A EP 01118342A EP 01118342 A EP01118342 A EP 01118342A EP 1178566 A1 EP1178566 A1 EP 1178566A1
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- H01Q13/12—Longitudinally slotted cylinder antennas; Equivalent structures
Definitions
- the invention relates to an antenna according to the preamble of claim 1.
- Such an antenna is for receiving satellite navigation information from US 6,098,547 A in the form of a transverse to the system axis in the front Field of an artillery detonator-held dielectric disc known coated on both sides with metal and for inductive adjustment of their resonance frequency with axially parallel, electrically conductive entrances between the two sides Metallizations is equipped.
- the present invention lies in the knowledge of the circumstances described above based on the technical problem, one with regard to its mechanical and electrical properties for simple, even subsequent application High-frequency antenna suitable for rolling artillery ammunition in particular for satellite communications including navigation and telemetry to create in the L and S bands.
- the slot antenna again integrated into the ammunition body ogive with its removable detonator and so can be easily applied to the ammunition afterwards.
- the axial position of the antenna depends on the frequency-dependent Diameter and is therefore further for the reception of navigation satellites to the basis, for higher-frequency telemetry communication, on the other hand, to Tip of the detonator shifted towards.
- the outer opening of the slot is radial directly behind a slot in the circumferential cone of the igniter.
- An axially symmetrical toroidal antenna characteristic then extends along this, so that despite the rotation around the longitudinal axis of the ammunition always a segment of practically constant sensitivity across the half space the horizon without it being more complex in terms of circuitry and possibly electrically disruptive switching processes as in the case of the tracked Antenna characteristic according to EP 0 840 393 A2 is required.
- the antenna is again designed as a disk-shaped but now extremely acceleration-resistant Sandwich structure made of metal turned parts with one to the taper axis concentric resonator annulus, which is a cylindrical reflector wall opposite with the radially circumferential emitter slot in the conical surface of the detonator opens.
- the annulus is transverse in its center or symmetry plane divided to the longitudinal axis, around a ring disk made of electrical as bad as possible to be able to insert conductive material of increased dielectric constant independent of low dielectric losses and high tracking resistance characterized by frequency and temperature, like the fluorine-containing polymer PTFE (polytetrafluoroethylene) sold under trade names such as Teflon, Fluon or Hostaflon is on the market.
- PTFE polytetrafluoroethylene
- Ring disc By choosing the material and dimensions Ring disc can be specified according to the geometric dimensions of the Subsequent annulus an electrical resonance fine tuning without further ado on e.g. make a certain satellite frequency.
- an electrical resonance fine tuning without further ado on e.g. make a certain satellite frequency.
- the circumferential circumferential one Antenna slot filled dielectric namely through an outside on the Washer flange-like circumferential, radial to the surface of the igniter cone extending collar.
- the antenna is connected via a two-wire, at least two axially located places of the inner edges of the slot connected Antenna cable.
- the antenna is connected via a two-wire, at least two axially located places of the inner edges of the slot connected Antenna cable.
- the invention provides an easily tunable, mechanically extreme loadable slot antenna for the detonator of artillery ammunition a sandwich structure, one between an upper and a lower one dimensionally stable profiled metallic cover washer axially enclosed, axially divided resonator annulus is equipped with a dielectric washer, which with a circumferential collar of the central cylindrical reflector wall radially opposite through an axial slot between the two hollow cylindrical Outer walls of the annulus through to the outer surface of the circumferentially slotted detonator jacket extends.
- One of the two Cover disks are the inner edge of the antenna slot opening into the annular space by a tire that can be inserted into the forehead of the outer wall defined, at the circumferentially offset connection points through the dielectric washer and the axially opposite cover washer are contacted through to a circuit carrier disc, whereupon they by means of of a matching network merged in a single phase onto an antenna line are, whose second phase is directly connected to the adjacent cover plate is.
- the head detonator 11 shown in FIG. 1 is intended for use by means of a not shown thread in front of the conically tapered front of a spin-stabilized or aerodynamically stabilized artillery ammunition screwed shut become. It is radially all around with a slightly spherical cone wall 12 penetrating antenna slot 13 designed with dielectric material is filled with the axially on both sides adjoining outer surface of the Wall 12 is flush.
- the front part 15 and the rear part 16 are underneath Coaxial intermediate layer of the mechanically extremely heavy-duty antenna 17 by means of the antenna 17, which runs parallel to the igniter longitudinal axis 18 extending clamping screws 19 connected to each other.
- a flexible one Antenna line 20 with coaxial cross section leads to the rear part of the igniter 16 located antenna amplifier (not shown in the drawing).
- the receiver or transmitter signal processing circuit that like their power supply unit 22 (for example in the form of an activatable battery or an inflow generator) is installed in the area of the base of the detonator rear part 16.
- FIG. 3 shows that and how the disc-shaped Antenna 17 is made of torsionally rigid components sandwiched. It essentially consists of two mechanically stiff metal Cover disks, namely a plate-like towards the ignition front part 15 flat cup-shaped, rotationally symmetrical profiled metal top plate 23 and one oriented in the opposite direction to the detonator rear part 16, likewise plate-like flat pot-shaped - but in this example case for handling reasons for connecting the antenna cable in two parts - rotationally symmetrical profiled metal washer 24. Each of these two washers 23-24 has a central stiffening in the form of a pot bottom 26 between the Walls 24 and 31 coaxially outstanding base 25.
- this annular space 28 is thus axially divided, it can be placed in it before it is placed insert an annular disk 29 made of dielectric material into the upper disk 23.
- The has an externally radially circumferential, flange-like projecting collar 30 from compared to the annular disc 29 of significantly lower axial strength.
- the collar 30 extends radially with respect to the longitudinal axis 18 through the slot 13 ', which due to the axial height of the base 25 between each other facing end faces of the walls 27 enclosing the annular space 28 on the outside and 31 remains.
- the collar 30 preferably projects even radially through the Slot 13 'into the slot 13 in the wall 12 between the front part of the igniter 15 and detonator rear part 16 until it is flush with the immediately adjacent outer surface. This makes assembly easier axial joining of the front and rear of the igniter 15-16 via the antenna 17 and avoids eddies in the area of fluid dynamics particularly sensitive ogive of the ammunition body.
- the antenna 17 is covered with a dielectric disk 32.
- This serves as a wiring support for a link network between four to each other orthogonal connections to the inside, towards the annular space 28 towards the end of the Antenna slot 13 '.
- an imaginary on the disc 32 at the corners Squares four coaxial conductor pieces 33 parallel to the system longitudinal axis 18 anchored.
- the inner conductors reach through the washer 29 to finally to end a narrow electrically conductive tire 35.
- the outer conductors are with the top plate 23 and with the underside of the circuit carrier plate 32 conductive connected.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Antenne gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an antenna according to the preamble of claim 1.
Eine derartige Antenne ist zum Empfang von Satelliten-Navigationsinformationen aus der US 6,098,547 A in der Bauform einer quer zur Systemachse im vorderen Bereich eines Artilleriezünders gehalterten dielektrischen Scheibe bekannt, die beiderseits metallisch beschichtet und zum induktiven Abgleich ihrer Resonanzfrequenz mit achsparallelen elektrisch leitenden Durchstiegen zwischen den beiderseitigen Metallisierungen ausgestattet ist. Die dadurch gegebenen Abgleichmöglichkeiten sind aber recht beschränkt und für die Belange der Praxis schlecht ausführbar. Vor allem aber weist dieser Antennenaufbau weder in sich noch hinsichtlich der apparativen Integrationsmöglichkeiten die wünschenswerte mechanische Stabilität gegen die beim Abschuß einer drallstabilisierten Munition auftretenden Beschleunigungskräfte auf.Such an antenna is for receiving satellite navigation information from US 6,098,547 A in the form of a transverse to the system axis in the front Field of an artillery detonator-held dielectric disc known coated on both sides with metal and for inductive adjustment of their resonance frequency with axially parallel, electrically conductive entrances between the two sides Metallizations is equipped. The matching options that this provides but are quite limited and bad for practical needs executable. But above all, this antenna structure shows neither in itself nor in terms of the desirable mechanical integration options Stability against those occurring when a spin-stabilized ammunition is fired Acceleration forces.
Das gilt entsprechend für den aus der US 4,305,078 A bekannten axialen Stapel aus durch Metallisierungen voneinander getrennten dielektrischen Scheiben zum Ausbilden einer Mehrfrequenz-Schlitzantenne, die vom Innenleiter eines koaxialen Antennenkabels bis zum Anschluß an die oberste Metallisierung axial durchquert ist, mit Anschluß des Außenleiters an die gegenüberliegende Außenmetallisierung des Schichtenaufbaus.This applies correspondingly to the axial stack known from US 4,305,078 A. of dielectric disks separated from one another by metallizations for Form a multi-frequency slot antenna from the inner conductor of a coaxial Antenna cable traversed axially up to the connection to the top metallization is, with connection of the outer conductor to the opposite outer metallization of the layer structure.
Aus der WO 99/02936 A2 ist eine Fallbombe bekannt, die im Zentrum ihres Hecks mit einer sandwich- oder patchartigen Satellitenantenne ausgestattet ist. Während der Fallbewegung ins Zielgebiet hält deren kugelförmige Antennencharakteristik Kontakt zu über dem Horizont stehenden Navigationssatelliten, um durch Endphasensteuerung die Treffergenauigkeit zu erhöhen.From WO 99/02936 A2 a drop bomb is known, which is in the center of its Hecks is equipped with a sandwich or patch-like satellite antenna. During the falling movement into the target area, their spherical antenna characteristics hold Contact to navigation satellites above the horizon to to increase the accuracy of hits by controlling the final phase.
Eine solche Antennenkonfiguration ist für Artilleriemunition jedoch unzweckmäßig. Denn die von der Heckantenne her etwa symmetrisch zur Projektil-Längsachse nach rückwärts orientierte Antennen-Richtcharakteristik wäre während des größten Teils der Flugbewegung einer Artilleriemunition längs einer mehr oder weniger gestreckten ballistischen Bahn nur auf den Horizont gerichtet, anfangs sogar darunter und nach dem Apogäum nur geringfügig darüber. Dadurch wäre die Wahrscheinlichkeit gering, eine für rasche und präzise Bahnpunktbestimmung zur Bahnkorrektur hinreichende Anzahl von Navigationssatelliten gleichzeitig hinreichend störungsfrei erfassen zu können. Auch der Einbau einer solchen Patch-Antenne in die Spitze des Projektils wäre unbefriedigend, weil deren dann koaxial nach voraus orientierte Kugelcharakteristik nur in der allerersten Phase der Flugbahn deutlich über den Horizont gerichtet wäre, was aber notwendig ist, um zu mehreren Satelliten in günstiger Konstellation Kontakt aufzunehmen. Nach dem Apogäumsdurchgang ist die Spitze eines Munitionsartikels dann wieder zum Untergrund hin gerichtet, so daß nun allenfalls die sehr störbehafteten Bodenreflexe von Satellitensignalen aufgenommen werden könnten.However, such an antenna configuration is not practical for artillery ammunition. Because from the rear antenna about symmetrical to the longitudinal axis of the projectile backward oriented antenna pattern would be during most of the movement of an artillery ammunition along one more or less stretched ballistic trajectory just aimed at the horizon initially even below and only slightly above after apogee. Thereby the probability would be low, one for quick and precise path point determination sufficient number of navigation satellites to correct the orbit to be able to record at the same time with sufficient interference. Even the installation of a such a patch antenna in the tip of the projectile would be unsatisfactory because of that then coaxial characteristic oriented in advance only in the very first Phase of the trajectory would be clearly above the horizon, but this is necessary is to contact several satellites in a favorable constellation. After the apogee passage is the tip of an ammunition item again directed towards the subsoil, so that now at most the very troubled Ground reflections from satellite signals could be recorded.
Darüber hinaus besteht speziell bei Artilleriemunition angesichts der in der Praxis nicht ideal achssymmetrisch kugelförmigen Antennencharakteristiken das Problem der Rotation zur Spinstabilisierung von ballistisch verbrachten oder auch nur zur Kompensation von Abgangsstörungen bei triebwerksbeschleunigten und aerodynamisch stabilisierten Projektilen. Denn die im Querschnitt nicht kreisförmige Antennencharakteristik hat zur Folge, daß die Signale rotationsabhängig moduliert werden, was die Auswertung der übermittelten Informationen stark beeinträchtigt und deshalb erheblichen signalverarbeitungstechnischen Mehraufwand bedingt.In addition, there is especially artillery ammunition given the in practice not ideal axisymmetric spherical antenna characteristics the problem the rotation to stabilize the spin of ballistic spent or just to compensate for output problems in engine-accelerated and aerodynamic stabilized projectiles. Because the cross section is not circular The result of the antenna characteristic is that the signals are modulated in a rotation-dependent manner become, which greatly affects the evaluation of the transmitted information and therefore requires considerable additional signal processing technology.
Solche rotationsbedingten Probleme treten erst recht auf, wenn gemäß der DE 44 01 315 A1 eine ungelenkte Rakete zur GPS-gestützten Flugbahnkorrektur durch bedarfsweise raumrichtungsabhängig auszulösenden Querschub mit mehreren Triebwerken ausgestattet wird, die mit Spannbändern auf die Außenmantelfläche des Raketenkörpers geschnallt sind, wobei wenigstens eines dieser Triebwerke zusätzlich mit einer dort nicht näher beschriebenen GPS-Antenne ausgestattet ist. Eine störungsfreie Rundumcharakteristik ist von einer solchen asymmetrischen Spannband-Antennenkonfiguration nicht zu erwarten.Such rotation-related problems only occur when according to DE 44 01 315 A1 an unguided rocket for GPS-based flight path correction if necessary, transverse shear to be triggered with several depending on the direction of the room Engines is equipped with straps on the outer surface of the missile body are strapped, at least one of these engines is also equipped with a GPS antenna not described there. A trouble-free all-round characteristic is of such an asymmetrical type Strap antenna configuration not expected.
Vergleichbare Probleme bestehen, wenn mittels der Antenne nicht Informationen von Satelliten (wie Positionsinformationen von Navigationssatelliten) aufgenommen und an Bord der Munition verarbeitet werden sollen, sondern wenn Informationen aus der Munition mittels Telemetriesendern an erdfeste oder orbitale Empfangs- oder Relaisstationen zu übermitteln sind.Comparable problems exist if the antenna does not provide information from satellites (such as position information from navigation satellites) and to be processed on board the ammunition, but when information from the ammunition by means of telemetry transmitters to earth-fixed or orbital reception or relay stations are to be transmitted.
In Erkenntnis der vorstehend geschilderten Gegebenheiten liegt vorliegender Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, eine hinsichtlich ihrer mechanischen und elektrischen Eigenschaften zur einfachen, auch nachträglichen Applikation an rollende Artilleriemunition geeignete Höchstfrequenz-Antenne insbesondere für Satellitenkommunikation einschließlich Navigation und Telemetrie im L- und S-Band zu schaffen.The present invention lies in the knowledge of the circumstances described above based on the technical problem, one with regard to its mechanical and electrical properties for simple, even subsequent application High-frequency antenna suitable for rolling artillery ammunition in particular for satellite communications including navigation and telemetry to create in the L and S bands.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch angegebene
Kombination der wesentlichen Merkmale realisiert. Danach ist die Schlitzantenne
wieder in die Munitionskörper-Ogive mit ihrem abschraubbaren Kopfzünder integriert
und so problemlos auch erst nachträglich auf den Munitionskörper applizierbar.
Die axiale Lage der Antenne richtet sich nach dem frequenzabhängigen
Druchmesser und ist deshalb für den Empfang von Navigationssatelliten weiter
zur Basis, für die höherfrequente Telemetriekommunikation dagegen weiter zur
Spitze des Zünders hin verschoben. Die äußere Öffnung des Schlitzes liegt radial
direkt hinter einem in der Kegelmantelfläche des Zünders umlaufenden Schlitz.
Längs dessen erstreckt sich dann eine axialsymmetrisch ringwulstförmige Antennencharakteristik,
so daß trotz der Rotation um die Längsachse der Munition stets
ein Segment praktisch konstant bleibender Empfindlichkeit den Halbraum über
dem Horizont erfaßt, ohne daß es dafür schaltungstechnisch aufwendiger und
womöglich elektrisch störender Umschaltvorgänge wie im Falle der nachgeführten
Antennencharakteristik gemäß EP 0 840 393 A2 bedarf. This object is achieved by the one specified in the main claim
Combination of the essential features realized. After that is the slot antenna
again integrated into the ammunition body ogive with its removable detonator
and so can be easily applied to the ammunition afterwards.
The axial position of the antenna depends on the frequency-dependent
Diameter and is therefore further for the reception of navigation satellites
to the basis, for higher-frequency telemetry communication, on the other hand, to
Tip of the detonator shifted towards. The outer opening of the slot is radial
directly behind a slot in the circumferential cone of the igniter.
An axially symmetrical toroidal antenna characteristic then extends along this,
so that despite the rotation around the longitudinal axis of the ammunition always
a segment of practically constant sensitivity across the half space
the horizon without it being more complex in terms of circuitry and
possibly electrically disruptive switching processes as in the case of the tracked
Antenna characteristic according to
Gestaltet ist die Antenne wieder als scheibenförmiger aber nun extrem beschleunigungsfester Sandwich-Aufbau aus Metalldrehteilen mit einem zur Kegelachse konzentrischen Resonator-Ringraum, der sich einer zylindrischen Reflektorwand gegenüber mit dem radial umlaufenden Strahler-Schlitz in die Kegelmantelfläche des Zünders öffnet. Der Ringraum ist in seiner Mitten- oder Symmetrieebene quer zur Längsachse geteilt, um hier eine Ringscheibe aus elektrisch möglichst schlecht leitendem Material erhöhter Dielektrizitätskonstante einlegen zu können, das sich durch niedrige dielektrische Verluste und hohe Kriechstromfestigkeit unabhängig von Frequenz und Temperatur auszeichnet, wie das fluorhaltige Polymerisat PTFE (Polytetrafluorethylen), das unter Handelsnamen wie Teflon, Fluon oder Hostaflon auf dem Markt ist. Mittels Materialwahl und Abmessung dieser Ringscheibe läßt sich nach der Vorgabe der geometrischen Abmessungen des Ringraumes nachträglich ohne weiteres noch eine elektrische Resonanzfeinabstimmung auf z.B. eine bestimmte Satellitenfrequenz vornehmen. Vorzugsweise ist außer dem eigentlichen Ringraum auch der davon radial ausgehend umlaufende Antennen-Schlitz dielektrisch aufgefüllt, nämlich durch einen außen an der Ringscheibe flanschartig umlaufenden, radial bis zur Kegelmantelfläche des Zünders sich erstreckenden Kragen.The antenna is again designed as a disk-shaped but now extremely acceleration-resistant Sandwich structure made of metal turned parts with one to the taper axis concentric resonator annulus, which is a cylindrical reflector wall opposite with the radially circumferential emitter slot in the conical surface of the detonator opens. The annulus is transverse in its center or symmetry plane divided to the longitudinal axis, around a ring disk made of electrical as bad as possible to be able to insert conductive material of increased dielectric constant independent of low dielectric losses and high tracking resistance characterized by frequency and temperature, like the fluorine-containing polymer PTFE (polytetrafluoroethylene) sold under trade names such as Teflon, Fluon or Hostaflon is on the market. By choosing the material and dimensions Ring disc can be specified according to the geometric dimensions of the Subsequent annulus an electrical resonance fine tuning without further ado on e.g. make a certain satellite frequency. Preferably is, in addition to the actual annular space, the circumferential circumferential one Antenna slot filled dielectric, namely through an outside on the Washer flange-like circumferential, radial to the surface of the igniter cone extending collar.
Die Verschaltung der Antenne erfolgt über ein zweiadriges, an wenigstens zwei axial voreinander gelegene Stellen der Innenränder des Schlitzes angeschlossenes Antennenkabel. Um eine orthogonale Dipolstruktur zu erzeugen, sind vier solche Anschlußstellen an den Ecken eines konzentrisch zur Zünderachse gedachten Quadrates ausgebildet und über ein Anpaßnetzwerk auf die genormte Impedanz einer 50-Ohm-Koaxialleitung zum rückwärtig im Zünder untergebrachten Antennenverstärker zusammengeführt.The antenna is connected via a two-wire, at least two axially located places of the inner edges of the slot connected Antenna cable. To create an orthogonal dipole structure, there are four Connection points at the corners of a concentric to the igniter axis Squares trained and via a matching network to the standardized impedance a 50-ohm coaxial line to the antenna amplifier housed in the back of the igniter merged.
Jedenfalls liefert die Erfindung eine problemlos abstimmbare, mechanisch extrem beanspruchbare Schlitz-Antenne für den Zünder von Artilleriemunition durch einen Sandwich-Aufbau, bei dem ein zwischen einer oberen und einer unteren formstabil profilierten metallischen Deck-Scheibe axial eingeschlossener, axial geteilter Resonator-Ringraum mit einer dielektrischen Ringscheibe bestückt ist, die sich mit einem umlaufenden Kragen der zentralen zylindrischen Reflektorwand radial gegenüber durch einen axialen Schlitz zwischen den beiden hohlzylindrischen Außenwänden des Ringraumes hindurch bis zur äußeren Oberfläche des ebenfalls umlaufend geschlitzten Zündermantels erstreckt. Bei einer der beiden Deck-Scheiben ist der innere Rand des in den Ringraum mündenden Antennen-Schlitzes durch einen hier in die Stirn der Außenwandung einlegbaren Reifen definiert, an dem in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Anschlußstellen durch die dielektrische Ringscheibe und die axial gegenüberliegende Deck-Scheibe hindurch zu einer Schaltungsträger-Scheibe kontaktiert sind, worauf sie mittels eines Anpassungsnetzwerkes einphasig auf eine Antennenleitung zusammengeführt sind, deren zweite Phase direkt an die dort benachbarte Deck-Scheibe angeschlossen ist.In any case, the invention provides an easily tunable, mechanically extreme loadable slot antenna for the detonator of artillery ammunition a sandwich structure, one between an upper and a lower one dimensionally stable profiled metallic cover washer axially enclosed, axially divided resonator annulus is equipped with a dielectric washer, which with a circumferential collar of the central cylindrical reflector wall radially opposite through an axial slot between the two hollow cylindrical Outer walls of the annulus through to the outer surface of the circumferentially slotted detonator jacket extends. One of the two Cover disks are the inner edge of the antenna slot opening into the annular space by a tire that can be inserted into the forehead of the outer wall defined, at the circumferentially offset connection points through the dielectric washer and the axially opposite cover washer are contacted through to a circuit carrier disc, whereupon they by means of of a matching network merged in a single phase onto an antenna line are, whose second phase is directly connected to the adjacent cover plate is.
Zusätzliche Weiterbildungen und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche etwas abstrahiert aber angenähert maßstabsgerecht skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung. In der Zeichnung zeigt:
- Fig. 1
- den auf eine Artilleriemunition applizierbaren Zünder mit seinem in diesem Beispiel zwischen halber axialer Höhe und der Basisebene des Zünders gelegenen, mit dielektrischem Material gefüllten Antennen-Schlitz in isometrischer Ansicht,
- Fig. 2
- nach Art einer Explosionsdarstellung die zwischen Spitze und Basis eines Zünders nach Fig.1 axial eingespannte Antenne und
- Fig. 3
- nach Art einer Explosionsdarstellung den mechanischen Sandwich-Aufbau der Antenne gemäß Fig.2.
- Fig. 1
- the detonator that can be applied to an artillery ammunition with its antenna slot in this example, which is located between half the axial height and the base plane of the detonator and is filled with dielectric material, in an isometric view,
- Fig. 2
- in the manner of an exploded view, the antenna clamped axially between the tip and base of an igniter according to FIG
- Fig. 3
- the mechanical sandwich structure of the antenna according to FIG. 2 in the manner of an exploded view.
Der in Fig. 1 in Ansicht gezeigte Kopf-Zünder 11 ist dafür bestimmt, mittels eines
nicht dargestellten Gewindes vor die konisch sich verjüngende Front einer drallstabilisierten
oder aerodynamisch stabilisierten Artilleriemunition geschraubt zu
werden. Er ist mit einem seine leicht ballige Kegel-Wandung 12 ringsum radial
durchdringenden Antennen-Schlitz 13 ausgestaltet, der mit dielektrischem Material
gefüllt ist, das mit der axial beiderseits anschließenden Außenmantelfläche der
Wandung 12 bündig abschließt. Vor der Radialebene des Schlitzes 13, also zur
Spitze des Zündervorderteils 15 hin gelegen, befinden sich mechanische oder
elektromechanisch wirkende Sicherungs- und Auslöseeinrichtungen des Zünders
11 sowie gegebenenfalls aerodynamisch wirkende Bremseinrichtungen zur Flugbahnverkürzung,
wie in der eigenen älteren Anmeldung 199 57 363.8 vom
29.11.99 näher beschrieben (worauf hier zur Ergänzung vorliegender Erfindungsoffenbarung
hinsichtlich eines bevorzugten Anwendungsfalles der Schlitzantenne
voll-inhaltlich Bezug genommen wird). Hinter der Radialebene des Schlitzes 13,
also zur Basis des Zünderhinterteils 16 hin gelegen, befinden sich elektrische
Schaltungen zur Antennenverstärkung und Signalverarbeitung der über den
Schlitz 13 im Höchstfrequenzspektrum abgestrahlten oder aufgenommenen elektromagnetischen
Energie.The
Wie in Fig. 2 skizziert sind Zündervorderteil 15 und Zünderhinterteil 16 unter
koaxialer Zwischenlage der mechanisch extrem hoch beanspruchbaren Antenne
17 mittels zur Zünder-Längsachse 18 parallel verlaufender, durch die Antenne 17
hindurch sich erstreckender Spannschrauben 19 miteinander verbunden. Eine flexible
Antennenleitung 20 mit Koaxialquerschnitt führt zum im Zünderhinterteil
16 gelegenen Antennenverstärker (nicht zeichnerisch dargestellt). Bei diesem
handelt es sich im Falle einer Empfangsantenne um einen Vorverstärker vor der
und im Falle einer Sendeantenne um einen Leistungsverstärker nach der Empfänger-
bzw. Sender-Signalverarbeitungsschaltung, die wie ihre Stromversorgungseinheit
22 (etwa in Form einer aktivierbaren Batterie oder eines Anströmungsgenerators)
im Bereich der Basis des Zünderhinterteils 16 eingebaut ist.As sketched in FIG. 2, the
Aus der Detaildarstellung Fig. 3 ergibt sich, daß und wie die scheibenförmige
Antenne 17 aus verwindungssteifen Komponenten sandwichartig aufgebaut ist.
Sie besteht im wesentlichen aus zwei mechanisch steifen metallenen
Deck-Scheiben, nämlich einer zum Zündervorderteil 15 hin gelegenen, tellerartig
flach topfförmig rotationssymmetrisch profilierten metallenen Oberscheibe 23 und
einer dazu gegensinnig orientiert zum Zünderhinterteil 16 hin gelegenen, ebenfalls
tellerartig flach topfförmigen - aber in diesem Beispielsfalle aus Handhabungsgründen
für den Anschluß der Antennenleitung zweiteiligen - rotationssymmetrisch
profilierten metallenen Unterscheibe 24. Jede dieser beiden Scheiben 23-24
weist eine zentrale Versteifung in Form eines vom Topf-Boden 26 zwischen die
Wandungen 24 bzw. 31 koaxial hervorragenden Sockels 25 auf. Dadurch ist radial
zwischen diesen Sockeln 25 und den dazu distanziert umlaufenden, hohlzylindrischen
Wandungen 27, 31 sowie axial zwischen den Böden 26 ein quer zur Längsachse
18 etwa mittig geteilter Resonator-Ringraum 28 definiert, indem bei axial
voneinander beabstandeten Stirnkanten der Wandungen 27-31 die tellerförmige
Oberscheibe 23 mit ihrem Sockel elektrisch leitend da flächig axial auf der Stirn
des Sockels 25 in der ebenfalls tellerförmigen Unterscheibe 24 aufliegt. Die axial
voneinander beabstandeten Stirnkanten der Wandungen 27-31 definieren als zwischen
einander, der zylindrischen Reflektorwand der Sockel 25 radial gegenüber,
den radial vom Ringraum 28 ausgehenden eigentlichen Antennen-Schlitz 13'.3 shows that and how the disc-
Da dieser Ringraum 28 also axial geteilt ist, läßt sich in ihn vor dem Aufsetzen
der Oberscheibe 23 eine Ringscheibe 29 aus dielektrischem Material einlegen. Die
weist einen außen radial umlaufenden, flanschförmig vorstehenden Kragen 30 von
gegenüber der Ringscheibe 29 deutlich geringerer axialer Stärke auf. Der Kragen
30 erstreckt sich radial bezüglich der Längsachse 18 durch den Schlitz 13' hindurch,
der aufgrund der axialen Höhe der Sockels 25 zwischen den aufeinander zu
weisenden Stirnflächen der den Ringraum 28 außen einfassenden Wandungen 27
und 31 verbleibt. Der Kragen 30 ragt vorzugsweise sogar noch radial durch den
Schlitz 13' hindurch in den Schlitz 13 in der Wandung 12 zwischen Zündervorderteil
15 und Zünderhinterteil 16 hinein, bis zum bündigen Abschluß mit den
unmittelbar benachbarten Außenmantelflächen. Das erleichtert die Montage beim
axialen Zusammenfügen von Zündervorder- und -hinterteil 15-16 über die Antenne
17 und vermeidet hier Wirbelbildungen im Bereich der strömungsdynamisch
besonders empfindlichen Ogive des Munitionskörpers.Since this
In der Radialebene vor der Oberscheibe 23, also zum Zündervorderteil 15 hin gelegen,
ist die Antenne 17 mit einer dielektrischen Scheibe 32 belegt. Diese dient
als Verdrahtungsträger für ein Verknüpfungsnetzwerk zwischen vier zueinander
orthogonalen Anschlüssen an das innen, zum Ringraum 28 hin gelegene Ende des
Antennen-Schlitzes 13'. Dazu sind auf der Scheibe 32 an den Ecken eines gedachten
Quadrates vier Koaxialleiterstücke 33 parallel zur System-Längsachse 18
verankert. Die Innenleiter durchgreifen die Ringscheibe 29, um schließlich an
einem schmalen elektrisch leitenden Reifen 35 zu enden. Die Außenleiter sind mit
der Oberscheibe 23 und mit der Unterseite der Schaltungsträgerscheibe 32 leitfähig
verbunden. Der ist Bestandteil der zweiteiligen Unterscheibe 23 und derart in
eine Stirnausdrehung in dessen Wandung 31 einlegbar, daß er die rückwärtige
innere Kante des zum Ringraum 28 sich öffnenden Schlitzes 13'definiert. Zunächst
aber ist an diese Schlitz-Kante in Form des noch aus der Unterscheibe 24
entnommenen Reifens 35 der Innenleiter der koaxialen Antennenleitung 20 angeschlossen,
nämlich über das auf der Schaltungsträger-Scheibe 33 ausgebildete
Netzwerk zum Zusammenführen der vier jeweils um 90° gegeneinander versetzten
Kontaktpunkte am umlaufenden Schlitz 13' und über die Leiterstifte mittels
einer Steckverbindung in Form einer Koaxial-Steckbuchse 36. Danach wird die
Unterscheibe 24 von rückwärts über diesen so schon durch die dielektrische
Ringscheibe 29 hindurch an die Schaltungsträger-Scheibe 32 vor der Oberscheibe
23 elektrisch angeschlossenen Reifen 35 gestülpt.In the radial plane in front of the
Die der rückwärtigen axial gegenüberliegende, vordere innere Schlitzkante ist
durch die innere Stirnkante der umlaufenden Wandung 31 der Oberscheibe 23
gegeben. Deren elektrischer Anschluß an den Außenleiter der Antennenleitung 20
erfolgt dadurch, daß die Koaxial-Steckbuchse 36 für die Antennenleitung 20, die
Ringscheibe 29 und die Unterscheibe 24 zum Zünderhinterteil 16 hin unter Spiel
achsparallel durchgreifend, mittels Verschraubungen 37 exzentrisch auf die Innenseite
des Bodens der Oberscheibe 23 montiert ist.That is the rear inner axially opposite slot edge
through the inner end edge of the
Dieser in Fig. 3 dargestellte, schon in sich mechanisch äußerst stabile Sandwich-Aufbau
der Antenne 17 wird mittels Schrauben 38 koaxial zwischen Antennen-Unterscheibe
24 und -Oberscheibe 23 unter Zwischenlage des die hohlzylindrischen
Wandungen 26, 31 radial durchgreifenden Kragens 30 axial miteinander
verspannt und dadurch zusätzlich verwindungssteif. Auf wenigstens einem der
Boden-Sockel 25 montierte Pfeiler 39, die durch die Ringscheibe 29 hindurch in
die axial gegenüberliegende Scheibe 23 bzw. 24 eingreifen, dienen beim axialen
zusammenführen als Montagehilfe und danach als Verdrehsicherung zwischen
Oberscheibe 23 und Unterscheibe 24, also der Aufnahme drallbedingter Rotationskräfte
zwischen diesen beiden Teilen des Hohlraumresonators der Schlitzantenne
17.This sandwich structure shown in FIG. 3, which is mechanically extremely stable in itself
the
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