Die Erfindung bezieht sich auf Absorber für elektromagne- tische Wellen, insbesondere zur Reflexionsminderung, in abgeschlossenen, abgeschirmten Räumen, bestehend aus räumlichen, mit feinteiligen, leitfähigen Materialien getränkten Körpern aus Schaumstoff, die dicht nebeneinan- der an den Wandungen des abzuschirmenden Raumes befestigt sind.

Derartige Absorber dienen zur Absorbtion und Reflexions- minderung elektromagnetischer Wellen, insbesondere bei Funkstör- und Störfestigkeitsmessungen, Radarquer- schnittsmessungen und Messungen oder elektromagnetischen Verträglichkeit in metallisch abgeschirmten Räumen.

Zur Messung des aktiven und passiven Störverhaltens von elektrischen oder elektronischen Geräten, Einzelkompo- nenten und komplexen Anlagen sind speziell dafür errich- tete abgeschirmte Räume erforderlich. Diese schützen ei- nerseits die Umgebung vor Störungen durch Aussendung elektromagnetischer Wellen und ermöglichen andererseits reproduzierbare Messergebnisse ohne Störungen durch äu- ßere Einwirkungen.

Um in einem solchen Raum die erforderlichen, freifeld- ähnlichen Bedingungen zu schaffen, müssen störende Reflexionen der umgebenden Metallschirmung in einem breiten Frequenzbereich wirksam unterdrückt werden. Zu diesem Zweck werden die Innenwand- und Deckenflächen und teilweise auch der Bodenbereich mit geeigneten Absorbern ausgekleidet.

Derartige Absorber sind beispielsweise aus der DE 37 03 755.2 AI bekannt. Diese Absorber bestehen aus pyramidenförmigen Körpern aus Schaumstoff, die mit feinteiligen, leitfähigen Materialien getränkt sind und

ORIGINALUNTERLA

die dicht nebeneinander mit ihrer Basis an den Wandungen des abzuschirmenden Raumes befestigt sind. Das Tränkmaterial besteht dabei aus Graphit und/oder Leitfähigkeitsruß.

Mit derartigen pyramidenförmigen Körpern können Streustrahlungen und Reflexionen sicher absorbiert werden.

Die entsprechenden pyramidenförmigen Absorber bestehen dabei aus massivem Schaumstoff und sind aus entsprechenden Blöcken herausgeschnitten. Sie werden dabei auch im ganzen mit einer entsprechenden Dispersion getränkt, wobei anschließend durch mechanisches Drücken die überschüssige Dispersionsflüsεigkeit wieder herausgedrückt und anschließend die Pyramiden in Trockenöfen getrocknet werden.

Dieses Verfahren hat jedoch die Nachteile, daß einmal durch das Herausdrücken der Dispersionsflüssigkeit eine einstellbare und gleichmäßige Beladung mit leitenden Teilchen praktisch nicht erzielt und auch nicht kontrolliert werden kann und daß das Trocknen vorallem großvolumiger Pyramiden einen hohen Heiz- und Zeitaufwand und eine entsprechend hohe Kapazität an Trockenöfen erfordert, wodurch die Herstell- und Lieferkapazität beschränkt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu- gr nde Absorber zu schaffen, die, bei gleicher Funktion und Wirkungsweise, sehr viel einfacher hergestellt werden können und bei denen insbesondere eine gezielte und genau vorgegebene Beladung mit leitenden Teilchen möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Körper einen dreieckigen Querschnitt aufweisen und aus einzelnen, gleichmäßig getränkten Schaumstoffbah- nen abschnittsweise ausgeschnitten und zur endgültigen

75 Körperform zusammengefügt sind. 76

77 Die Körper können dabei als spitze Kegel oder als Pyra-

78 mide ausgebildet sein. 79

80 Besonders zweckmäßig ist es, wenn aus einer getränkten

81 Schaumstoffbahn von mindestens 20mm Dicke ein Zuschnitt

82 entsprechend der Abwicklung des Körpers gefertigt und

83 dieser zu einer endgültigen, hohlen Körperform gefaltet

84 und zusammengefügt ist. 85

86 Durch die Herstellung derartiger pyramiden- oder kegel-

87 förmiger Absorber aus Schaumstoffbahnen können diese

88 Schaumstoffbahnen nach bekannten Verfahren im Durchlauf-

89 verfahren in genau vorgebbaren Mengen mit leitfähigen, in

90 Dispersionen aufgeschwennten Partikeln beladen werden, so

91 daß exakte Absorptions- und Reflexionwirkungen einge-

92 stellt werden können, wobei aber insgesamt der Material-

93 verbrauch sehr viel geringer als bei massiven Körpern

94 ist. 95

96 Zur weiteren WirkungsVerstärkung ist es zweckmäßig, wenn

97 der entsprechende Hohlraum in den Körpern mit kleinteili-

98 gen, getränkten Schaumstoffabschnitten gefüllt ist, die

99 beispielsweise aus den Schneidabfällen der Schaumstoff-

100 bahnen hergestellt werden können. So sind z.B. entspre-

101 chende Schaumstoffabschnitte in Form von Würfeln mit ei-

102 ner Kantenlänge von etwa 5 bis 10 mm möglich. 103

104 Diese Körper können dann auf ihrer Unterseite mit einer

105 Schaumstoffplatte verschlossen sein. 106

107 Bei einer Herstellung derartiger Absorbtionskörper aus

108 Schaumstoffbahnen entsprechend der Abwicklung eines Ke-

109 gels oder einer Pyramide kann es jedoch oftmals schwierig

110 sein, dabei eine exakte Spitze zu Erhalten, so daß da¬ lli durch bei Frequenzen größer als 1 GHz störende Reflexio-

112 nen auftreten können. 113

114 Um jedoch eine optimale Dämpfungscharakteristik bis hin-

115 auf zu 40 GHZ zu erzielen, kann es von besonderem Vorteil

116 sein, diese Körper auf eine andere Weise herzustellen. 117

118 Dazu können nach einer Weiterbildung der Erfindung meh-

119 rere, maximal 10 cm dicke, getränkte Schaumstoffplatten

120 aufeinandergelegt, miteinander verklebt und aus dem er-

121 haltenen Block entsprechende Körper ausgesägt sein. 122

123 Wesentlich dabei ist, daß beim fertigen Körper die

124 Schaumstoffplatten und die Klebestellen vertikal von der

125 Spitze zur Basis verlaufen. 126

127 Für derartige Schaumstoffplatten wird üblicherweise ein

128 Melaminharzschaum verwendet. 129

130 Um großflächige Klebeschichten zwischen den einzelnen

131 Platten, die zu Reflexionen führen können, zu vermeiden,

132 ist es zweckmäßig, den Kleber mittels einer Stachelwalze

133 punktrasterförmig aufzutragen und die Klebestellen paral-

134 lel zur einfallenden Wellenfront anzuordnen. 135

136 Die Schaumstoffbahnen sind zweckmäßigerweise mit einer

137 Kohlenstoffdispersion und/oder Metalloxid- bzw. Ferrit-

138 Pulverdispersion getränkt und können zusätzlich noch

139 schwer entflammbar nach Baustoff-Klasse B 1 gemäß DIN

140 4102 ausgerüstet sein. 141

142 Bezüglich einer exakteren Einstellung der gewünschten

143 Dämpfungscharakteristik ist es auch möglich, daß die in

144 den Hohlraum der Absorberkörper eingefüllten Schaum-

145 stoffabschnitte schichtenweise eine unterschiedlich

146 starke Tränkung mit Absorptionsmaterial aufweisen. 147

148 Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und

149 Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels nach der Er-

150 findung näher erläutert. Dabei zeigen 151

152

153 Fig. 1 einen Querschnitt durch einen hohlen Absorber-

154 körper mit eingefüllten kleinteiligen Schaum-

155 stoffabschnitten, 156

157 Fig. 2 die Abwicklung einer Schaumstoffbahn zur Her-

158 Stellung entsprechender Absorberkörper nach

159 Fig. 1, 160

161 Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Faltkante eines

162 solchen Absorbers nach Fig. 2, 163

164 Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Absorberkörper

165 aus miteinander verklebten Platten und 166

167 Fig. 5 eine Aufsicht auf einen solchen Körper.

168

169

170 Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen pyramidenförmigen

171 Absorberkörper 1 aus einer entsprechend gefalteten

172 Schaumstoffbahn, deren Abwicklung in Fig. 2 gezeigt ist.

173 Die beiden geschnittenen Seitenflächen 2 und 4 nach

174 Fig. 1 sind dabei durch die entsprechenden Dreiecke 2

175 und 4 der Abwicklung nach Fig. 2 gebildet, während

176 die dazwischenliegenden Dreiecke 3 und 5 die

177 Vorderseite bzw. die Rückseite des pyramidenförmigen

178 Körpers 1 bilden. Bodenseitig ist dieser Körper 1 mit

179 einer weiteren Schaumstoffplatte 6 abgeschlossen, auf die

180 dann noch eine Metallplatte 7 aufgeklebt sein kann. 181

182 Die verwendete Schaumstoffbahn, die entsprechend Fig. 2

183 zugeschnitten ist, weist eine Dicke von etwa 20 mm auf

184 und ist mit einer Dispersion, die leitfähigen Ruß, Metal-

185 loxide oder eine Mischung aus Metalloxiden und kerami-

186 sehen Werkstoffen enthält, auf einen vorgegebenen Gehalt

187 getränkt und nach dem Trocknen entsprechend ausgeschnit-

188 ten und zusammengefaltet, wobei zweckmäßigerweise ent-

189 sprechend Fig. 3 an den Schnittkanten zwischen den ein-

190 zelnen Abwicklungsdreiecken 2, 3, 4 oder 5 entsprechend

191 Fig. 3 ein Einschnitt 8 vorgesehen ist. 192

193 Der innenliegende, von der Pyramide umschlossene Hohlraum

194 9 ist dabei mit kleinteiligen, in gleicher Weise getränk-

195 ten Schaumstoffabschnitten 10 gefüllt, die beispielsweise

196 aus Quadern oder Würfeln mit einer Kantenlänge von etwa 5

197 bis 10 mm bestehen können. Wenn diese Schaumstoffab-

198 schnitte 10 dabei schichtenweise eine unterschiedliche

199 Beladung mit leitenden Partikeln aufweisen, können damit

200 noch spezielle frequenzabhängige Dämpfungseigenschaften

201 erzielt werden. 202

203 In gleicher Weise ist aus einem solchen Zuschnitt aber

204 auch ein kegelförmiger Absorberkörper herstellbar, der

205 den gleichen Schnitt entsprechend Fig. 1 aufweist, dessen

206 Abwicklung nach Fig. 2 jedoch eine Unterkante entspre-

207 chend der gestrichelten Linie 12 aufweist. Ein solcher

208 Kegel 12 ist besonders einfach herzustellen, da der Zu-

209 schnitt nicht zusätzlich gefaltet, sondern nur an den

210 beiden Längskanten Stoß auf Stoß verklebt werden muß. 211

212 Derartige kegelförmige Absorberkörper bieten dabei noch

213 besondere Vorteile, da die senkrecht oder schräg zur Ab-

214 sorberachse einfallenden elektromagnetischen Wellen wegen

215 der gekrümmten Oberfläche eine diffusere Reflexion er-

216 fahren. Derartige kegelförmige Absorber können besonders

217 vorteilhaft im Bodenbereich der auszukleidenden Absorber-

218 hallen eingesetzt werden. 219

220 Eine solche Kegelforn, ist dagegen aus einem massiven

221 Schaumstoffkörper nur unter Schwierigkeiten mit einer

222 Drechsel- oder Drehbank herzustellen, wobei sich ein sehr

223 großer Materialabfall ergibt. Deswegen liegen gerade bei

224 einer solchen Form die Vorteile einer Herstellung aus

225 Schaumstoffbahnen besonders deutlich auf der Hand. 226

227 Derartige hohle Absorberkörper aus einer gewickelten Ke-

228 gel- oder Pyramidenform können jedoch bei höheren Fre-

229 quenzen Nachteile aufweisen( da der Bereich um die Spitze

230 oftmals nicht gleichmäßig und stoßstellenfrei hergestellt

231 werden kann, so daß dadurch störende Reflexionen auftre-

232 ten können. 233

234 Wenn es jedoch auf eine optimale Dämpfungscharakteristik

235 bis hinauf zu 40 GHz, d.h. für Wellenlängen kleiner als 1

236 cm ankommt, ist auch ein anderes Herstellungsprinzip mög-

237 lieh, wie das anhand der Figuren 4 und 5 erläutert wird.

238 Danach werden Melaminharzschaum-Platten von maximal 10 cm

239 Dicke zunächst mit einer Kohlenstoffdispersion imprä-

240 gniert. Wegen der begrenzten Elastizität eines solchen

241 Hartschaumes sollte die Dicke von 10 cm nicht überschrit-

242 ten werden, da sonst die Schaumstruktur beim Quetschvor-

243 gang zerstört wird. Mehrere dieser fertig imprägnierten

244 Platten werden dann aufeinandergelegt und mittels spe-

245 zieller Kleber verklebt. Aus diesem Block werden dann

246 mittels einer Kontursäge vierseitige Pyramiden ausgesägt,

247 so daß sich ein Absorberkörper 20 ergibt, wie er in Figur

248 4 dargestellt ist. Dieser Absorberkörper 20 ist dabei

249 nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel beispielsweise

250 aus 5 Schaumstoffplatten 21 bis 25 aufgebaut, die nach

251 Verkleben und Ausschneiden eine entsprechende Pyramide 20

252 ergeben, wie sie in Aufsicht auch in Figur 5 dargestellt

253 ist. Die in Figur 4 sichtbaren beiden Pyramidenflächen 31

254 und 32 stellen sich dann in Figur 5 als entsprechende

255 Dreiecke dar. Wichtig dabei ist, daß bei der fertigen Py-

256 ramide 20 die Klebeflächen und damit die einzelnen Plat-

257 ten 21 bis 25 vertikal von der Spitze zur quadratischen

258 Basis 26, die noch auf eine Metallplatte 27 aufgeklebt

259 sein kann, verlaufen, damit die Klebeflächen nicht senk-

260 recht zur einfallenden Wellenfront verlaufen und nicht zu

261 unerwünschten Reflexionen führen. 262

263 Um ferner zwischen den einzelnen Platten 21 bis 25 groß-

264 flächige Kleberschichten zu vermeiden, die gegebenenfalls

265 zu zusätzlichen Reflexionen führen könnten, ist es

266 zweckmäßig, wenn der Kleber mit einer Stachelwalze

267 punktrasterförmig aufgetragen wird. 268

269 Damit ergibt sich ein Absorberkörper, der zwar mehr Mate-

270 rial erfordert, der aber auch eine optimale Dämpfungscha-

271 rakteristig im Höchstfrequenzbereich aufweist. 272

273 Zusätzlich zu einer Tränkung mit Ruß oder entsprechenden

274 leitenden Metalloxiden und/oder keramischen Werkstoffen

275 können die verwendeten Schaumstoffbahnen schwer

276 entflammbar der Klasse B 1 nach DIN 4102 ausgerüstet

277 werden, um damit besonders betriebssicher zu sein. 278

279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296