DE4416165C2 - Radarabsorbierende Anordnung für eine Fensterverglasung oder Fassadenverkleidung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine radarabsorbierende Anordnung für eine Fenster­ verglasung oder Fassadenverkleidung in Doppelschichtbauweise mit einer im Bereich der Außenschicht angeordneten elektromagnetische Strahlung teilweise reflektierenden Schicht und einer im Bereich der Innenschicht im Abstand von etwa einem Viertel der Betriebswellenlänge angeordneten weiteren reflektierenden Schicht.

In der Patentschrift 42 27 032 C1 ist eine Fensterverglasung in Doppel­ schichtbauweise beschrieben, die nach dem Prinzip des Jaumann-Absorbers die Reflexion einfallender elektromagnetischer Strahlung unterdrückt. Da­ bei ist in der Außenscheibe anstelle der bekannten Widerstandsschicht eine Anordnung paralleler Drähte vorgesehen. Die Reflexion der die Verglasung durchdringenden Strahlung findet mittels einer auf die Innenscheibe aufge­ dampften Metallschicht statt. Bei der technischen Dimensionierung und Herstellung ergibt sich jedoch das Problem, daß neben der geforderten Präzision und Reproduzierbarkeit der Drahteinlagen die hochleitfähige innenseitig angeordnete Reflexionsschicht unter den gleichen Präzisions­ anforderungen herzustellen und einzubauen ist.

Weiterhin ist aus dem Gebrauchsmuster G 89 15 902.0 ein Fassadenaufbau für Hochbauten bekannt geworden, der wiederum in Doppelschichtbau­ weise hergestellt wird und der ebenfalls nach dem Prinzip der Interferenz­ auslöschung einfallende elektromagnetische Strahlung absorbiert. Hierbei ist besonders die Widerstandsschicht Ursache für Probleme hinsichtlich der Reproduzierbarkeit bei der Herstellung

Schließlich beschreibt die DE 40 08 660 A1 eine nach dem Interferenz­ absorberprinzip arbeitende radarabsorbierende Anordnung für eine Fenster­ verglasung oder Fassadenverkleidung, bei der die im Bereich der Innen­ schicht angeordnete reflektierende Schicht aus einer leitfähigen Rasterbe­ dampfung besteht.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Bauweise für radarabsorbieren­ de Fensterverglasungen oder Fassadenverkleidungen anzugeben, die das Herstellverfahren vereinfacht und die eine Anpassung der elektrischen Eigenschaften an die am Einbauort vorgegebenen Verhältnisse erlaubt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die im Bereich der Innenschicht angeordnete reflektierende Schicht aus parallel zueinander­ liegenden, elektrisch leitfähigen Fasern besteht, die in einem geordneten geometrischen Muster angeordnet sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Anordnung sind in den Unteran­ sprüchen beschrieben.

Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Bauweise liegen zum einen in der erheblich erleichterten und preisgünstigeren Herstellbarkeit und zum anderen in der umfangreichen Anpassungsfähigkeit der Anord­ nung an die elektromagnetischen und baumechanischen Gegebenheiten am Einbauort.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Isolierverglasung mit zwei Scheiben;

Fig. 2 eine Variante einer radarabsorbierenden Doppelschichtanordnung.

Das Ausführungsbeispiel in Fig. 1 zeigt eine Doppelschichtbauweise einer Isolierverglasung. Die Außenscheibe 2 ist mittels eines evakuierten oder gasgefüllten Zwischenraumes 4 von der Innenscheibe 6 beabstandet ange­ ordnet. In der gleichen Bauweise kann auch eine Fassadenverkleidung ge­ staltet sein.

Die Innenscheibe 6 ist hierbei als Doppelscheibe ausgeführt, wobei zwi­ schen den Einzelscheiben der Doppelscheibe eine Schicht 7 aus parallel verlaufenden Fasern L eingefügt ist. Die Außen- und die Innenscheibe 2, 6 können bei Bedarf mit optisch bzw. thermisch wirksamen Beschichtungen versehen sein. So besteht die außenliegende Schicht 1 der Außenscheibe 2 aus einer rein optisch wirksamen Beschichtung, während die innenliegende Schicht 3 als wärmedämmende Beschichtung mit einer sehr geringen elek­ trischen Leitfähigkeit ausgeführt ist. Die Beschichtung 3 kann beispiels­ weise aus Metalloxid hergestellt sein. Die Beschichtungen 5 und 8 der Innenscheibe 6 können ebenfalls bei Bedarf aufgebracht sein. Es ist hierbei jedoch zu beachten, daß diese Schichten eine nur sehr geringe Leitfähigkeit aufweisen, um die Wirksamkeit der elektrisch leitfähigen Fasern L der Schicht 7 nicht zu beeinflussen.

Da die Anordnung das Funktionsprinzip des Jaumann-Absorbers benutzt, müssen zwei reflektierende Schichten vorhanden sein, deren Abstand zu­ einander im wesentlichen von der Betriebsfrequenz der einfallenden elek­ tromagnetischen Strahlung R abhängig ist. Wie in Fig. 1 dargestellt, fällt die elektromagnetische Strahlung R zunächst auf die Außenschicht 1 der Außenscheibe 2 bzw. direkt auf die Außenscheibe 2. Hierbei wird vor­ zugsweise die natürliche Reflexion der Außenschicht bzw. -scheibe aus­ genutzt. Falls diese nicht ausreichen sollte, kann der Reflexionsgrad bei­ spielsweise durch eine aufgedampfte Metallschicht 1 erhöht werden.

Die zweite Reflexionsebene wird durch die reflektierende Schicht 7 im Be­ reich der Innenscheibe(n) 6 gebildet. Der elektrisch wirksame Teil der Schicht 7 besteht aus parallel zueinanderliegenden, elektrisch leitfähigen Fasern L, deren Vorzugsrichtung abhängig von der Polarisation der am Ein­ bauort einfallenden elektromagnetischen Strahlung R eingestellt wird. Ein bestimmter Anteil der Transmission T elektromagnetischer Strahlung wird dabei toleriert. Bei einer Dimensionierung der Anordnung für eine Be­ triebsfrequenz von etwa 1 GHz ergeben sich folgende vorteilhafte Be­ maßungen: Die Dicke der Außenscheibe 2 beträgt zwischen 8 und 14 mm, die der Innenscheibe zwischen 6 und 10 mm. Die Weite des Zwischen­ raumes 4 wird im Bereich von 12 bis 20 mm eingestellt. Die Länge der Fasern L wird im Bereich zwischen 5 und 80 cm gewählt. Der Abstand d zweier benachbarter Fasern L beträgt etwa 10 bis 40 mm, die Breite b einer Faser ist kleiner als 0,5 mm. Die Dimensionierung der Anordnung im Rah­ men dieser Parameter bestimmt die Amplitude und die Phasenverschiebung des an der Schicht 7 reflektierten Anteils der elektromagnetischen Strah­ lung. Hieraus ergibt sich zusammen mit der Reflexion an der Außenscheibe 2 die Intensität der Reflexionsunterdrückung der Gesamtbauweise.

Beim Herstellprozeß sind die Lage und die Anordnung der Fasern innerhalb der beschriebenen Bauweisen leicht an die am Einbauort gegebenen Ver­ hältnisse anzupasen. Weiterhin kann eine Anpassung auch dadurch erfol­ gen, daß der erforderliche Abstand zur reflektierenden Oberfläche der reflektierenden Schicht 7 eingeschränkt einstellbar ist. Die erfindungsge­ mäße Anordnung der Fasern L wirkt in der angegebenen Dimensionierung nicht wie eine Bauweise mit flächig verteilten, frequenzselektiv wirksamen Strahlungselementen, sondern die Gesamtheit der Fasern L erzeugt das Re­ flexionsverhalten einer homogenen Schicht mit definierter Oberflächenleit­ fähigkeit, die an einem virtuellen Ort wirkt. Darüber hinaus weist die An­ ordnung bei Fensterverglasungen den Vorteil einer hohen optischen Trans­ parenz auf.

Bei der vorgegebenen Dimensionierung ergibt sich für die aus den Fasern L gebildete Reflexionsebene eine Reflexionsintensität, die einem realisierten Widerstand von etwa 120 bis 180 Ω/ einer Oberfläche entspricht, deren Lage einen größeren Abstand zur äußeren Scheibe 2 hat als der tatsächliche Abstand zwischen der reflektierenden Schicht 7 und der Außenscheibe 2 ist. Somit sind unter der Voraussetzung, daß die reflektierende Oberfläche der Außenscheibe 2 und der fiktive Reflexionsort der reflektierenden Schicht 7 etwa ein Viertel der Betriebswellenlänge voneinander beab­ standet sind, die Bedingungen für einen Jaumann-Absorber erfüllt.

Die Fig. 2 zeigt eine Variante der bereits beschriebenen Bauweise. Hierbei wird die reflektierende Schicht auf der Innenseite der Außenscheibe/- schicht 2 anstelle der Beschichtung 3 angebracht. Durch Abwandlung der oben genannten Dimensionierungsvorschriften werden ebenso die Bedin­ gungen für einen Jaumann-Absorber erfüllt.

Als vorteilhaft haben sich verschiedene Ausführungen der reflektierenden Schicht 7 erwiesen. Je nach Anwendungsfall haben sich elektrisch leit­ fähige Fasern zur Herstellung der reflektierenden Schicht bewährt. Ebenso können elektrisch leitfähige Fasern, Drähte o. ä. in einem textilen Gewebe eingearbeitet sein. Für Fensterverglasungen hat sich eine Bauweise als be­ sonders geeignet erwiesen, bei der leitfähige Elemente L auf einer Kunst­ stoffolie, beispielsweise aus Polyvinylbutyral (PVB), aufgebracht worden ist.

Die erfindungsgemäße radarabsorbierende Anordnung eignet sich nicht nur für Fensterverglasungen, sondern in gleicher Weise auch für ähnlich aufge­ baute Fassadenverkleidungen. Anstelle der Fenstergläser werden im Bau­ wesen bekannte nicht leitfähige Baustoffe wie Baukeramik, Faserzement oder Schichtpreß-Werkstoff eingesetzt. Thermisch wirksame Isolierdämm­ stoffe sind ebenfalls geeignet.

Claims (12)

1. Radarabsorbierende Anordnung für eine Fensterverglasung oder Fassadenverkleidung in Doppelschichtbauweise mit einer im Bereich der Außenschicht angeordneten elektromagnetische Strahlung teilweise re­ flektierenden Schicht und einer im Bereich der Innenschicht im Abstand von etwa einem Viertel der Betriebswellenlänge angeordneten weiteren re­ flektierenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich der Innenschicht (6) angeordnete reflektierende Schicht (7) aus parallel zuein­ ander liegenden elektrisch leitfähigen Fasern besteht, die in einem geordne­ ten geometrischen Muster angeordnet sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähigen Fasern (L) in einem textilen Gewebe einge­ arbeitet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähigen Fasern (L) in einer Kunststoffolie aufgebracht sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Schicht (7) auf einer Oberfläche (5) der Innenschicht (6) angebracht ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschicht (6) als Doppelschicht ausgeführt ist, in der die reflektierende Schicht (7) angeordnet ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen- und/oder Außenschicht (2, 6) aus Floatglas bestehen.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschicht (6) und/oder Außenschicht (2) als Verbundsicherheitsglas ausgeführt ist.

8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die reflektierende Schicht (7) im Verbundsicherheitsglas angeordnet ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen- und/oder Außenschicht (2, 6) aus einem baukeramischen Material besteht.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen- und/oder Außenschicht (2, 6) aus Faserzement besteht.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen- und/oder Außenschicht (2, 6) aus einem Schichtpreß-Werkstoff besteht.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen- und/oder Außenschicht (2, 6) aus einem Isolierdämmstoff besteht.