EP0377879A1 - Flächenelemente zur Absorption bzw. Reflexionsminderung elektromagnetischer Wellen - Google Patents

Flächenelemente zur Absorption bzw. Reflexionsminderung elektromagnetischer Wellen Download PDF

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EP0377879A1
EP0377879A1 EP89123647A EP89123647A EP0377879A1 EP 0377879 A1 EP0377879 A1 EP 0377879A1 EP 89123647 A EP89123647 A EP 89123647A EP 89123647 A EP89123647 A EP 89123647A EP 0377879 A1 EP0377879 A1 EP 0377879A1
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EP
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electromagnetic waves
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electrically conductive
facade
facade structure
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Withdrawn
Application number
EP89123647A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Bettermann
Dirk Bringmann
Andreas Dr. Frye
Jürgen Kruse
Julius Weyand
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Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Deutsche Aerospace AG
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q17/00—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems
    • H01Q17/004—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems using non-directional dissipative particles, e.g. ferrite powders

Definitions

  • the invention relates to a facade structure of high-rise buildings, such as buildings, in particular in thin-layer construction, the outer regions being formed by surface elements.
  • the object of the invention is to provide a facade structure of the generic type that allows reflection damping or absorption of the electromagnetic waves that occur in a simple manner and thus avoids interference with directional radio links and ASR systems.
  • coatings of absorbent material for the electromagnetic waves are arranged in the outer region in front of components reflecting electromagnetic waves, said material consisting of an electrical non-conductor, in which electrically conductive and / or magnetic materials for forming conductivity regions are embedded, whose dimensions in all levels are at least 1000 times less than the wavelength of the electromagnetic waves to be absorbed and the electrically conductive and / or magnetic materials make up up to 40% of the weight of the coating.
  • the impinging waves are essentially absorbed or damped by the conductivity regions formed, in that the energy contained is converted into heat.
  • the surface elements are formed by a plastic as an electrical non-conductor and soot particles are arranged as an electrically conductive material.
  • carbonyl iron powder can be used as the magnetic material.
  • the surfaces on which the electromagnetic waves reflect are structured in such a way that subtraction can be carried out by different transit times of the reflected electromagnetic wave components.
  • a special design is that the surfaces on which the electromagnetic waves reflect have a deep structure, such as a grooved surface.
  • the coating is formed from several layers and the electrically conductive and / or magnetic materials have different parts by weight.
  • a metallic grating is arranged as an antenna for reflection before the inspection and that a subtraction can be carried out by different transit times of the reflecting electromagnetic wave components.
  • This construction according to the invention makes it possible to eliminate the problems of the disturbing reflection of high-rise buildings.
  • the surface elements with coatings are usually fastened to the structure in accordance with the proposed structure, protective layers made of electrical non-conductors being additionally able to be applied or connected upstream in order to form a facade exterior formed from a different material.
  • the electrically conductive and / or magnetic materials introduced into the surface elements are transformed into electrical waste materials introduced non-conductive materials. This can optionally be done in the manufacturing process.
  • conductivity areas are dimensioned according to the wavelength of the waves to be absorbed.
  • the coating can be applied by flame spraying / plasma spraying. Alternatively, of course, several partial layers can be built up by roll cladding.

Abstract

Es ist vorgesehen, Flächenelemente vor reflektierenden 2Bauteilen von elektromagnetischen Wellen im Bereich von Radarwellen anzuordnen, um eine Absorption bzw. Reflexionsminderung herbeizuführen. Hierzu werden in ein Material aus einem elektrischen Nichtleiter elektrisch und/oder magnetisch leitfähige Materialien zur Bildung von Leitfähigkeitsbereiche eingelagert. Die Abmessungen der Leitfähigkeitsbereiche sind in allen Ebenen mindestens 1000-fach geringer als die Wellenlänge der zu absorbierenden Wellen, wobei die elektrisch und/oder magnetisch leitfähigen Materialien bis zu 40 % des Gewichts des Flächenelementes ausmachen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Fassadenaufbau von Hochbauten, wie Gebäuden, insbesondere im Dünnschicht­aufbau, wobei die Außenbereiche durch Flächenelemente gebildet sind.
  • Derartige Ausbildungen sind bekannt und dienen als Fassadenverkleidungen zusätzlich zum Witterungsschutz als ästhetische Elemente der Gebäude. Es hat sich aber gezeigt, daß durch große geometrische Abmessungen der Gebäude und damit entstehende großflächige ebene Konturen, insbesondere unter Verwendung von elektrisch leitenden oder magnetischen Werkstoffen, Probleme entstehen, wenn derartige Bauwerke in unmittelbarer Nähe von Richtfunkstrecken und Flugsicherungsanlagen (Airport Surveillance Radar) angeordnet sind. In diesen Fällen werden durch die Gebäude Reflexionen geschaffen, die beispielsweise mit den Flugzeug-Transpondern Fehlmeldungen in Bereichen bis zu 100 km erzeugen.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fassadenaufbau der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der auf einfache Weise eine Reflexionsdämpfung bzw. Absorption der auftretenden elektromagnetischen Wellen ermöglicht und damit eine Beeinträchtigung von Richtfunkstrecken und ASR-Anlagen vermeidet.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß im Außenbereich vor elektromagnetischen Wellen reflektierenden Bauteilen Beschichtungen aus absorbierendem Material für die elektromagnetischen Wellen angeordnet sind, das aus einem elektrischen Nichtleiter besteht, in das elektrisch leitfähige und/oder magnetische Materialien zur Bildung von Leitfähigkeitsbereichen eingelagert sind, deren Abmes­sungen in allen Ebenen mindestens 1000-fach geringer als die Wellenlänge der zu absorbierenden elektro­magnetischen Wellen sind und die elektrisch leitfähige und/oder magnetische Materialien bis zu 40 % des Gewichts der Beschichtung ausmachen.
  • Durch diese Ausbildung werden die auftreffenden Wellen durch die gebildeten Leitfähigkeitsbereiche im wesent­lichen absorbiert bzw. gedämpft, indem die enthaltene Energie in Wärme umgewandelt wird.
  • Eine vorteilhafte Ausbildung wird dadurch geschaffen, daß die Flächenelemente durch einen Kunststoff als elektrischer Nichtleiter gebildet und eingelagerte Rußpartikel als elektrisch leitfähiges Material ange­ordnet sind.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, daß als magnetisches Material Carbonyleisenpulver einsetzbar ist.
  • Zur weiteren Verbesserung der erfindungsgemäßen Aus­bildung wird vorgeschlagen, daß die Flächen, an denen die elektromagnetischen Wellen reflektieren, derart strukturiert ist, daß durch unterschiedliche Laufzeiten der reflektierten elektromagnetischen Wellenanteile eine Subtraktion durchführbar ist.
  • Eine spezielle Ausbildung besteht darin, daß die Flächen, an denen die elektromagnetischen Wellen reflektieren, eine Tiefenstruktur, wie eine genutete Oberfläche, aufweisen.
  • Ferner ist vorgesehen, daß die Beschichtung aus mehre­ren Schichten gebildet ist und die elektrisch leit­fähigen und/oder magnetischen Materialien unterschied­liche Gewichtsteile aufweisen. Zur Verbesserung ist zusätzlich vorgesehen, daß vor der besichtung ein metallisches Gitter als Antenne zur Reflexion angeord­net ist und durch unterschiedliche Laufzeiten der reflektierenden elektromagnetischen Wellenanteile eine Subtraktion durchführbar ist.
  • Durch diesen erfindungsgemäßen Aufbau ist es möglich, die Probleme der störenden Reflexion von Hochbauten auszuschalten. Die Flächenelemente mit Beschichtungen werden entsprechend dem vorgeschlagenen Aufbau üb­licherweise am Baukörper befestigt, wobei Schutzschich­ten aus elektrischen Nichtleitern zusätzlich aufge­bracht bzw. vorgeschaltet werden können, um eine aus einem anderen Werkstoff gebildete Fassadenaußenseite zu bilden. Die in die Flächenelemente eingebrachten elektrisch leitfähigen und/oder magnetischen Materia­lien werden als Verluststoffe in elektrisch nichtleitende Materialien eingebracht. Dieses kann gegebenenfalls im Herstellungsverfahren erfolgen. Hierbei wird eine Bemessung von Leitfähigkeitsbereichen entsprechend der Wellenlänge der zu absorbierenden Wellen durchgeführt.
  • Die Beschichtung kann durch Flammspritzen/Plasma­spritzen aufgebracht werden. Alternativ kann selbstver­ständlich der Aufbau mehrerer Teilschichten durch Walzplattieren erfolgen.

Claims (7)

1. Fassadenaufbau von Hochbauten, wie Gebäuden, insbesondere im Dünnschichtaufbau, wobei die Außenbereiche durch Flächenelemente gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Außenbereich vor elektromagnetischen Wellen reflektierenden Bau­teilen Beschichtungen aus absorbierendem Material für die elektromagnetischen Wellen angebracht sind, das aus einem elektrischen Nichtleiter besteht, in das elektrisch leitfähige und/oder magnetische Materialien zur Bildung von Leitfähigkeitsbereichen eingelagert sind, deren Abmessungen in allen Ebenen mindestens 1000-fach geringer als die Wellenlänge der zu absorbierenden elektromagnetischen Wellen sind und die elektrisch leitfähige und/oder magne­tische Materialien bis zu 40 % der Beschichtung ausmachen.
2. Fassadenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Flächenelemente durch einen Kunststoff als elektrischer Nichtleiter gebildet und eingelagerte Rußpartikel als elektrisch leit­fähiges Material angeordnet sind.
3. Fassadenaufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als magnetisches Material Carbonyleisenpulver einsetzbar ist.
4. Fassadenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen, an denen die elektromagnetischen Wellen refektieren, derart strukturiert sind, daß durch unterschiedliche Laufzeiten der reflektierten elektromagnetischen Wellenanteile eine Subtraktion durchführbar ist.
5. Fassadenaufbau nach Anspruch 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Flächen, an denen die elektro­magnetischen Wellen reflektieren, eine Tiefenstruk­tur, wie eine genutete Oberfläche, aufweisen.
6. Fassadenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus mehreren Schichten gebildet ist und die elektrisch leitfähigen und/oder magnetischen Materialien unterschiedliche Gewichtsanteile aufweisen.
7. Fassadenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Beschichtung ein metallisches Gitter als Antenne zur Reflexion angeordnet ist und durch unterschiedliche Lauf­zeiten der reflektierten elektromagnetischen Wellenanteile eine Subtraktion durchführbar ist.
EP89123647A 1989-01-13 1989-12-21 Flächenelemente zur Absorption bzw. Reflexionsminderung elektromagnetischer Wellen Withdrawn EP0377879A1 (de)

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