DE977757C - Elektronischer Annaeherungszuender - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 6. NOVEMBER 1969

INTERNAT. KLASSE F 071 -

T 315551c I'72i

Dr. Phys. Karl Baur, 7900 Ulm

ist als Erfinder genannt worden

Elektronischer Annäherungszünder

Die Erfindung betrifft einen nach dem Rückstrahlprinzip arbeitenden Annäherungszünder. Derartige Zünder sollen bei Annäherung an das beschossene Objekt ausgelöst werden. Zur Auslösung kann z. B. folgendes Verfahren benutzt werden: In dem Geschoß ist ein Sender vorgesehen, der dauernd eine Welle abstrahlt. An dem Objekt wird diese Welle zum Teil reflektiert und von dem im Zünder vorhandenen Empfänger wieder empfangen. Durch die Bewegung des Geschosses entsteht eine Frequenzversetzung der reflektierten Welle (Doppler-Effekt). Trifft nun das Geschoß das zu beschießende Objekt nicht, so wird die Dopplerfrequenz beim Vorbeifliegen an diesem Objekt gleich Null. Dieses Kriterium kann man zur Auslösung des Zünders verwenden. Es sind auch noch andere Verfahren zur Auslösung denkbar. Da diese Verfahren jedoch nicht Gegenstand der Erfindung sind, brauchen sie hier nicht einzeln erwähnt zu werden. Bei allen Verfahren benötigt man jedoch eine zur Abstrahlung und zum Empfang geeignete Antenne, die ein senkrecht zur Flugrichtung des Geschosses stehendes Diagramm aufweist. Bisher hat man zu diesem Zweck in der Achse des Geschosses liegende Dipole verwendet, die teilweise durch den Geschoßkörper gebildet wurden. Die Verwendung dieser Antennenart hat jedoch den Nachteil, daß der Zünder z. B. durch eine überflogene Wasserfläche oder durch Regentropfen ausgelöst werden kann. Diese Auslösung kommt durch die Tatsache zustande, daß die Dipolantenne linearpolarisierte Wellen abstrahlt und natürlich auch in der gleichen Polarisationsebene liegende Echos aufnehmen kann. Die von einer Wasserfläche oder von Regentropfen zurückgestrahlten Echos haben zwar gegenüber den ausgesandten Wellen einen Phasensprung von i8o° erfahren; sie

909 645/2

werden jedoch von der Antenne nach wie vor aufgenommen. Hierdurch kann der Zünder an unerwünschten Stellen ausgelöst werden.

Es ist aus der Radartechnik bekannt, daß eine Regenstörzeichenunterdrückung durch Zirkularpolarisation der abgestrahlten Welle erreicht werden kann. Diese Erscheinung soll auch bei der Erfindung ausgenutzt werden.

Zweck der Erfindung ist es nun, aus der Vielzahl ίο von Antennen eine Antenne auszuwählen, die einmal zirkularpolarisierte Wellen auszustrahlen vermag, die weiterhin eine senkrecht zur Flugrichtung liegende Strahlungscharakteristik aufweist, die bei einer Betriebsfrequenz des Zünders von etwa ι GHz einen guten Wirkungsgrad hat und die vor allem auf Grund ihrer Abmessungen in dem Zünder untergebracht werden kann.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, eine an sich bekannte, nach dem Normalmode arbeitende ao Helixantenne zu verwenden, und zwar in der Weise, daß diese Antenne in der aus nichtleitendem Material hergestellten Spitze des Geschosses angeordnet ist, wobei die Antennen- sowie die Geschoßachse wenigstens näherungsweise ineinander übergehen as und wobei die Form der Helixantenne der Form der Geschoßspitze angepaßt ist.

Es sei noch erwähnt, daß es aus der schweizerischen Patentschrift 276751 sowie_f aus dem Buch H.-J. Fischer, »Radartechnik«, 1956, Fachbuchverlag, Leipzig, S. 203 und 204, bekannt ist, zur ■ Abstrahlung zirkularpölarisierter Wellen Helixantennen zu verwenden. Die dort beschriebenen Antennen sind jedoch wegen ihres Strahlungsdiagramms sowie ihrer Abmessungen nicht. für die Verwendung bei Zündern geeignet.

Die gekennzeichnete Antenne weist in der angegebenen, durch die Abmessungen (Länge und Durchmesser kleiner als X) bestimmten Betriebsart die gewünschte, senkrecht zur Flugrichtung liegende Strahlungscharakteristik auf. Die abgestrahlten Wellen sind zirkulär polarisiert. Zwar sind dann auch die an einer Wasserfläche oder an Regentropfen reflektierten Wellen zirkulär polarisiert, jedoch mit entgegengesetztem Drehsinn. Damit nimmt die Antenne die reflektierte Welle nicht auf, und es kommt zu keiner unerwünschten Auslösung des Zünders durch ebene Flächen oder symmetrische Körper. Da es möglich ist, einer Helixantenne eine derartige Form zu geben, daß die einzelnen Windüngen auf einem Kegelmantel liegen, ist diese Antenne besonders gut für die Verwendung bei Geschoßzündern geeignet, da sich dann die Antennenform der Geschoßspitze gut anpaßt. Schließlich hat die Antenne auch einen guten Wirkungsgrad und läßt sich bei Frequenzen bis etwa um ι GHz als Betriebsfrequenz und den durch Geschosse gegebenen Abmessungen verwenden.

In der Zeichnung ist ein Teil 1 eines Geschosses dargestellt. Mit 2 ist die Geschoßspitze bezeichnet, in der der Zünder untergebracht ist. Im obenliegenden, aus nichtleitendem Metall hergestellten Teil 3 der Spitze ist die Helixantenne 4 untergebracht. Da sie das in der Zeichnung gestrichelt angedeutete, senkrecht zur Flugrichtung stehende Diagramm 5 aufweisen soll, müssen die Betriebsfrequenz sowie die Abmessungen der Antenne derart gewählt sein, daß die Antenne nach dem Normalmode arbeitet, d. h., die Antennenlänge sowie der Antennendurchmesser müssen kleiner als die Betriebswellenlänge sein. Die Antenne ist mit dem den Sender und den Empfänger darstellenden Block 6 elektrisch verbunden. Der zweite Ausgang dieses Blocks soll mit einem Gegengewicht 7 verbunden sein. Eine andere Art der Antennenspeisung kann dadurch vorgenommen werden, daß man die Helix in ihrer Mitte erregt. Wie man an der Zeichnung erkennt, ist die Antenne bereits durch ihre mögliche Formgebung für den gegebenen Verwendungszweck geeignet. Da sie auch die gewünschten betrieblichen Vorteile aufweist, ist sie für den angegebenen Zweck besonders gut geeignet. Man kann die Antenne z. B. in die Geschoßspitze eingießen oder aber auch außen auf der Geschoßspitze befestigen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Nach dem Rückstrahlprinzip arbeitender elektronischer Annäherungszünder, gekennzeichnet durch die Verwendung einer an sich bekannten, go nach dem Normalmode arbeitenden Helixantenne in der Weise, daß diese Antenne in der aus nichtleitendem Material hergestellten Spitze des Geschosses angeordnet ist, wobei die Antennen- sowie die Geschoßachse wenigstens näherungsweise ineinander übergehen und wobei die Form der Helixantenne der Form der Geschoßspitze angepaßt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Schweizerische Patentschrift Nr. 276751;

   Zeitschrift: »Nächrichtentechnische Fachberichte«, Bd. 23, 1961, S. 99 bis 106;

   Buch: H. E. Penrose und R. S. H. Building, »Grundlagen und Praxis der Radartechnik«, 2. Band, 1958, Berliner Union, Stuttgart, S. 195 ff.;

   Buch: H.-J. Fischer, »Radartechnik«, 1956, Fachbuchverlag, Leipzig.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen

   © 909 645/2 10.69