Hochfrequenzmesshalle zur Vermessung von grossen Messobjekten

Die Erfindung betrifft eine Hochfrequenzmesshalle zur Vermessung von grossen Messobjekten.

Hochfrequenzmesskammern bzw. -hallen werden benötigt zur Vermessung von besonders grossen Messobjekten, wie zum Beispiel von Operationellen Flugzeugen, mobilen Radarsystemen und anderen grossen Objekten, die durch Reflektion von Hochfrequenzstrahlung ein elektromagnetisches Feld verändernd beeinflussen. Die Messung innerhalb von Hallen anstatt im Freien ist nämlich zur Erhöhung der Meßgenauigkeit aufgrund des dadurch gewährleisteten Klimaschutzes erforderlich.

Stand der Technik ist der Bau grosser freitragender Gebäude zur Unterbringung grosser Messanlagen, welche auf Grund von Raumreflexionen vollständig mit Absorbermaterialien ausgekleidet werden müssen. Vereinzelt gibt es Lösungen aus kuppelähnlichen selbsttragendem Leichtbau, die aber in der Grosse aus statischen Gründen begrenzt sind und besonders für höhere Messfrequenzen eine ausreichende Absorberverkleidung benötigen.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Hochfrequenzmesshalle zu schaffen, die zur Unterbringung von besonders großen Objekten, z. B. Messanlagen oder Teilen von Messanlagen geeignet ist, die den erforderlichen Klimaschutz gewährleistet und den Bedarf an kostenintensiven Absorbermaterialien verringert.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Hochfrequenzmesshalle gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Gemäß einer Ausführungsform wird eine Hochfrequenzmesshalle zur Vermessung von grossen Messobjekten offenbart, wobei die Hochfrequenzmesshalle besteht aus einer tragluftgestützten Membran- oder Textilkonstruktion mit sphärischer oder

ellipsoider Kontur besteht, die für elektromagnetische Strahlung weitgehend durchlässig ist.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass verbleibende reflektierte Anteile elektromagnetischer Strahlung durch die sphärische bzw. elliptische Kuppelkonstruktion größtenteils in Richtung Boden geleitet werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht im Einsatz neuer Textilien bzw. Membranen in einer nahezu radioelektrisch transparenten Traglufthalle, die weitestgehend auf den Einsatz von kostenintensiver Absorbermaterialien zur Unterdrückung von Raumreflexionen an Decke und Wänden verzichten kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Hochfrequenzmesshalle offenbart, wobei ferner der Boden der Hochfrequenzmesshalle zur Absorption der von der Innenseite der Oberfläche noch reflektierten elektromagnetischen Strahlung zumindest teilweise mit Absorbermaterial ausgelegt ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Boden der Hochfrequenzmesshalle zumindest teilweise, d.h. partiell oder vollständig, mit Absorbermaterialien bedeckt oder ausgelegt werden kann, um die verbleibenden reflektierten Anteile der elektronmagnetischen Strahlung, welche durch die sphärische bzw. elliptische Kuppelkonstruktion grösstenteils in Richtung des Bodens geleitet werden zu Absorpieren.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Hochfrequenzmesshalle offenbart, wobei die Hochfrequenzmesshalle ferner wenigstens eine Schleuse zur Einbringung von großen Messobjekten aufweist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Hochfrequenzmesshalle offenbar, wobei die Hochfrequenzmesshalle ferner wenigstens eine Schleuse für den Zugang von Personen aufweist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Hochfrequenzmesshalle offenbart, wobei die Hochfrequenzmesshalle zur Unterbringung von zumindest Teilen zumindest einer Hochfrequenzmessanlage inklusive zumindest eines Messobjektes eingerichtet ist. Die erfindungsgemäße Hochfrequenzmesshalle kann ganze oder Teile einer Hochfrequenzmessanlage inklusive zumindest eines Messobjektes umfassen. Es können dabei auch mehr als eine Hochfrequenzmessanlage ganz oder teilweise in der Hochfrequenzmesshalle untergebracht sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Hochfrequenzmesshalle offenbart, wobei die Hochfrequenzmesshalle zur Unterbringung von zumindest Teilen zumindest einer Hochfrequenzmessanlage ohne Messobjekt eingerichtet ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die offenbarte Hochfrequenzmesshalle einen kostengünsten Klimaschutz ermöglicht, welcher mit der Hochfrequenzmesstechnik verträglich ist und und ferner die vollständige oder teilweise Unterbringung einer Messanlage erlaubt.

Einzelheiten der Erfindung und verschiedene Varianten sind im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 Reflektionsverhalten der Traglufthalle bei höheren Frequenzen,

Fig. 2 Traglufthalle für Hochfrequenzmessungen,

Fig. 3 Anordnung zur Unterbringung einer sogenannten Compact-Range- Messanlage in einer Traglufthalle,

Fig. 4 Größenverhältnisse einer traglufthallengestützten Hochfrequenzmesshalle,

Fig. 5 Draufsichten einer kugelförmigen Messhalle,

Fig. 6 Außenansichten einer halbkreisförmigen Tragluftkonstruktion zur Unterbringung einer schutzbedüftigen Hochfrequenzmesseinrichtung,

Fig. 7 Außenansichten einer halbkreisförmigen Tragluftkonstruktion zur Unterbringung einer schutztbedürftigen Hochfrequenzmesseinrichtung mit nicht dargestellter Hochfrequenztransparenzfolie,

Fig. 8 Anordnung einer formangepassten Tragluftkonstruktion für eine schutz- bedürftige Messeinrichtung,

Fig. 9 Anordnung einer formangepassten Tragluftkonstuktion für eine schutzbedürftige Messeinrichtung mit zusätzlichen Abstützmöglichkeiten der Traglufthalle,

Fig. 10 Anordnungen nach Figuren 7-9 jedoch in 3D-Darstellung,

Fig. 11 Anordnung einer strahlungstechnisch optimierten Unterbringung von schutzbedüftigen Messeinrichtungen (halbkugelförmige Tragluftkonstruk- tion) und

Fig. 12 Anordnung einer strahlungstechnisch optimierten Unterbringung von schutzbedürftigen Messeinrichtungen mit typischen Größenverhältnissen und Ansichten.

Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, dass, im Gegensatz zu herkömmlichen Gebäudekonstruktionen, tragluftgestützte Textilkonstruktionen als Messkammer zu Anwendung kommen, in denen neben dem Messobjekt auch die gesamte Messstrecke untergebracht werden kann. Nach dem derzeitigen Stand der Technik sind tragluftgestützte Textilkonstruktionen bzw. Membranen einsetzbar bis zu einer Grosse von 600m x 200m Grundfläche und erlauben damit die Unterbringung von grossen Messobjekten selbst, aber auch die entsprechend

grossen Antennenmessanlagen, wie z.B. komplette Fernfeldmessstrecken oder sog. Compact Ranges und Nahfeldmessanlagen.

Die Erfindung umfasst unter anderem die Merkmale, dass durch die sphärische bzw. elliptische Kontur der Raumabgrenzung, die dort auftreffende elektromagnetische Energie entweder durch das Textil nach aussen transmittiert wird oder zu einem ausreichend hohen Anteil auf den Boden der Messhalle reflektiert und durch die dort ausliegenden Absorbermaterialien absorbiert wird.

Eine Störung des Messfeldes durch Reflektionen ist somit ausreichend unterdrückt. Die dadurch nicht benötigten Absorbermaterialien für die Decken- und den Wandauskleidung in herkömmlichen Messkammer entfallen damit, resultierend in mindestens bis zu 80% Ersparnis von relativ teurem Absorbermaterial, welche in grossen Messhallen herkömmlicher Bauart die 10 Mio. -Euro Marke durchaus überschreiten kann.

Die Figur 1 zeigt das Reflektionsverhalten der erfindungsgemäßen Traglufthalle bei höheren Frequenzen. Die Zeichnung verdeutlicht die vorteilhaften Reflektionseffekte von der sphärischen bzw. ellipsoiden Raumabgrenzung auf den Hallenboden gemäß der erfindungsgemäßen Hochfrequenzmesshalle. Dieses Reflektionsverhalten wurde zum Beispiel durch Simulation bestätigt. Auch aus der Konstruktion selbst ergeben sich weitere erhebliche Kosteneinsparungen von bis zu ca. 70% in der baulichen Erstellung verglichen zwischen einem Hangarähnlichem Gebäude und einer tragluftgestützten Halle.

Figur 2 zeigt eine typische tragluftgestützte Halle mit Schleusen zur Einbringung von grossen Messobjekten und Schleusen für den Personenzugang, ausgelegt für die Verwendung als Hochfrequenzmesskammer.

Die bautechnische Machbarkeit an sich für derartig grosse Hochfrequenzmesskammern in der o.g. Grosse ist in den weiteren Abbildungen verdeutlicht. Die angegebenen Größenverhältnisse und Unterbringungsgegenstände sind in allen Figuren nur beispielhaft genannt; die Erfindung ist darauf nicht beschränkt.

Figur 3 eine Anordnung zur Unterbringung einer sogenannten Compact-Range- Messanlage in der erfindungsgemäßen Traglufthalle bzw. Hochfrequenzmesshalle. In der Figur 3 ist die Bodenplatte der Traglufthalle gezeigt. Dabei ist die Klimahülle nur angedeutet, um einen Blick ins Innere der erfindungsgemäßen Hochfrequenzmesshalle zu ermöglichen. Als Unterbringungsgegenstände zeigt die Figur 3 ein Hochfrequenz-Speisesystem zur Ausleuchtung des Reflektors und einen Reflektor. Ferner ist eine Messzone und eine Schleuse gezeigt.

Figur 4 typische Gößenverhältnisse einer erfindungsgemäßen traglufthallengestützten Hochfrequenzmesshalle. Die beispielhaft genannte Größenauslegung der Klimahülle ist dabei eher konservativ. Die Größenauslegung könnte dabei noch verkleinert werden.

Figur 5 zeigt Draufsichten einer kugelförmigen Messhalle, wobei ein Arrangement mit halbierter Klimahülle und ein Arrangement ohne Klimahülle gezeigt ist. Im Arrangement ohne Klimahülle ist beispielhaft ein Hochfrequenz-Speisesystem zur Ausleuchtung des Reflektors und ein Reflektor gezeigt; ferner sind eine Messzone und eine Schleuse gezeigt.

Figur 6 zeigt Außenansichten einer halbkreisförmigen Tragluftkonstruktion zur Unterbringung einer schutzbedüftigen Hochfrequenzmesseinrichtung. Für die Tragluftkonstruktion kann eine hochfrequenztransparente Folie oder Textil verwendet werden. Ferner zeigt Figur 7 Außenansichten einer halbkreisförmigen Tragluftkonstruktion zur Unterbringung einer schutztbedürftigen Hochfrequenzmesseinrichtung mit nicht dargestellter Hochfrequenztransparenzfolie.

Figur 8 zeigt eine Anordnung einer formangepassten Tragluftkonstruktion für eine schutzbedüftige Messeinrichtung. Dabei können Eingang und Luft-Klimageräte auf der Rückseite des Reflektors vorgesehen sein. Eingangsöffnung und Arbeitsfläche um den Reflektor herum können zum Beispiel für den Einsatz einer mobilen 15 m Scherenarbeitsbühne ausgelegt sein.

Figur 9 zeigt eine Anordnung einer formangepassten Tragluftkonstuktion für eine schutzbedürftige Messeinrichtung mit zusätzlichen Abstützmöglichkeiten der Traglufthalle. Dabei können auf der Reflektor-Rückseite metallische Verstrebungen Anwendung finden. Ferner können für die Tragluftkonstruktion Verstärkungspanten, z.B. aus Rohacell®HF, vorgesehen sein.

Schließlich zeigt Figur 10 die Anordnungen der Figuren 7 bis 9 in dreidimensionaler Darstellung und Figur 11 die Anordnung einer strahlungstechnisch optimierten Unterbringung von schutzbedüftigen Messeinrichtungen. Dabei zeigt die Figur 11 insbesondere eine halbkugelförmige Tragluftkonstruktion. Eine solche halbkugelförmige Tragluftkonstruktion kann gemäß der Erfindung mit einem speziellen Textil zur Durchführung des Hochfrequenz-Strahlengangs einer Messanlage ausgebildet sind. Ferner zeigt Figur 12 die Anordnung einer strahlungstechnisch optimierten Unterbringung von schutzbedürftigen Messein- richtungen mit typischen Größenverhältnissen und Ansichten.

Gegenüber Freiluftmessanlagen hat die erfindungsgemäße Hochfrequenzmesshalle unter anderem den Vorteil der erhöhten Messgenauigkeit auf Grund reduzierter Feuchtigkeiten und Einwirkungen durch Wind und direkte Sonnenstrahlung, der höheren Verfügbarkeit der Messanlage, da wetterunabhängig, des Einsatzes von kostengünstigerem Indoor-Equipment, der geringeren Wartungskosten durch geringere Verschmutzungen, der längeren Lebensdauer des Mess-Equipments und des gegebenen Sichtschutzes.

Gegenüber Innenmessanlagen hat die erfindungsgemäße Hochfrequenzmesshalle unter anderem den Vorteil der erheblichen Kosteneinsparungen für Gebäude und Absorberverkleidungen.