-
Technisches Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Wandelement und ein Verfahren
zur Ausstrahlung einer Hochfrequenzstrahlung, ein Kabinenmodul für ein Flugzeug,
eine Verwendung eines Wandelements in einem Flugzeug sowie ein Flugzeug
mit einem Wandelement.
-
Hintergrund der Erfindung
-
In
der modernen multimedialen Welt ist gerade für Geschäftsreisende eine Vernetzung
bzw. eine Kommunikationsmöglichkeit
während
einer Reise notwendig. Somit besteht ein Bedürfnis selbst während einer
Flugreise eine Erreichbarkeit mittels Mobilfunknetzen oder mittels
eines Internetzugang bereitzustellen.
-
Es
hat sich jedoch herausgestellt, dass eine Datenübertragung mittels Hochfrequenzstrahlung
in einem Flugzeug die Bordelektronik stören kann. Daher verlangen Sicherheitsrichtlinien
in heutigen Verkehrsflugzeugen, dass die Mobiltelefone und auch sonstige
Funkverbindungen, wie beispielsweise WLAN, etc., während der
gesamten Flugdauer deaktivieren werden müssen, um somit keine elektromagnetischen
Störungen
in der Bordelektronik zu verursachen.
-
Darstellung der Erfindung
-
Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Hochfrequenzstrahlung in einem
Flugzeug bereitzustellen.
-
Die
Aufgabe wird durch ein Wandelement zur Ausstrahlung einer Hochfrequenzstrahlung
für ein
Flugzeug, ein Kabinenmodul für
ein Flugzeug, ein Verfahren zur Ausstrahlung einer Hochfrequenzstrahlung
für ein
Flugzeug sowie die Verwendung eines Wandelements sowie ein Flugzeug
mit einem Wandelement gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.
-
Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung wird ein Wandelement zur Ausstrahlung einer Hochfrequenzstrahlung
für ein
Flugzeug bereitgestellt. Das Wandelement weist dabei eine Antenneneinrichtung
auf. Die Antenneneinrichtung ist in dem Wandelement integriert,
wobei die Antenneneinrichtung eingerichtet ist, dass eine Hochfrequenzstrahlung
ausstrahlbar ist.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
wird ein Kabinenmodul für
ein Flugzeug geschaffen. Das Kabinenmodul weist einen Strahlungsbereich,
einen Dämpfungsbereich
sowie zumindest ein oben beschriebenes Wandelement auf. Das zumindest
eine Wandelement ist dabei derart eingerichtet, dass mittels dieses
zumindest einen Wandelements eine Hochfrequenzstrahlung zumindest
in Richtung des Strahlungsbereichs und/oder des Dämpfungsbereichs
ausstrahlbar ist.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
ist ein Verfahren zur Ausstrahlung einer Hochfrequenzstrahlung für ein Flugzeug
geschaffen. Eine Antenneneinrichtung wird in einem Wandelement integriert.
Mittels der Antenneneinrichtung wird eine Hochfrequenzstrahlung
ausgestrahlt.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung wird ein oben beschriebenes Wandelement in einem Flugzeug
verwendet.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
wird ein Flugzeug mit einem oben beschriebenen Wandelelement bereitgestellt.
-
Unter
dem Begriff „Antenneneinrichtung" wird eine Vorrichtung
verstanden, welche eine Hochfrequenzstrahlung senden und beispielsweise
auch empfangen kann. Eine Antenneneinrichtung kann beispielsweise
aus einem Punktstrahler, einem Linearstrahler, einem Flächenstrahler,
einer Gruppenantenne oder einer magnetischen Antenne bestehen.
-
„Integriert" kann bedeuten, dass
die Antenneneinrichtung beispielsweise in Kontakt mit dem Wandelement
eingerichtet ist. Die Antenneneinrichtung kann beispielsweise auf
einer Oberfläche
oder im Inneren des Wandelements angeordnet bzw. eingegliedert sein.
Ferner kann „integriert" im folgenden bedeuten,
das eine Antenneneinrichtung an einem Wandelement derart angeordnet
ist, dass sich die geometrischen Ausmaße des Wandelements nicht erhöhen oder
nicht wesentlich erhöhen.
Ferner kann integriert bedeuten, das keine Verbindungselemente, wie
beispielsweise Verschraubungen, notwendig sind, eine Antenneneinrichtung
an das Wandelement zu integrieren.
-
Das
Wandelement kann beispielsweise eine Trennwand zwischen der Flugzeughaut
und dem Kabineninnenraum, eine Trennwand zwischen verschiedenen
Bereichen des Kabineninnenraums, eine Wandung von Kabineneinrichtungen,
wie beispielsweise einer Toiletteneinrichtung, einer Kücheneinrichtung,
eines Cockpits, eines Fußbodens
oder eines Deckenelementes sein.
-
Mit
dem Wandelement kann eine Hochfrequenzstrahlung einem Kabineninnenraum
bereitgestellt werden, ohne eine Vielzahl von Antenneneinrichtungen
getrennt anbringen zu müssen.
Gerade in modernen Verkehrsflugzeugen werden beispielsweise immer öfter Faserverbundwerkstoffe
als Kabinenverkleidungselemente verwendet, welche aufgrund ihrer
Leitfähigkeit
eine Hochfrequenzstrahlung dampfen und blockieren können. Somit
müssen
in jedem durch Wandelemente separierten Bereich einer Flugzeugkabine
verschiedenste Antenneneinrichtungen angeordnet werden. Mit der
integrierten Antenneneinrichtung können auch elektrisch leitende
Materialien für
die Wandelemente eingesetzt werden, da diese bisher die Hochfrequenzstrahlung
dämpfen
und stören
würden,
so dass ein Empfang verhindert wurde.
-
Da
mittels der vorliegenden Erfindung bereits eine Antenneneinrichtung
in dem Wandelement integriert ist, kann beispielsweise auf weitere
extern angebrachte Antenneneinrichtungen verzichtet werden und die
Anzahl von separaten und einzeln ansteuerbaren Antenneneinrichtungen
reduziert werden. Damit kann Gewicht und Einbauraum eingespart werden.
Ferner können
mittels der Integration von Antenneneinrichtungen in dem Wandelement elektrisch
leitende Materialien für
das Wandelement eingesetzt werden, da mittels der integrierten Antenneneinrichtung
eine Hochfrequenzstrahlung aussendbar ist, ohne von den leitenden
Materialien blockiert zu werden.
-
Ferner
ist mit der integrierten Antenneneinrichtung kein zusätzlicher
Einbauraum für
Vorrichtungen zum Senden von Hochfrequenzstrahlung notwendig. Aufgrund
des erhöhten
Platzbedarfs von separaten Antenneneinrichtungen sind die Antennenanordnungen
bisher oftmals nicht optimal angeordnet, da nicht an beliebigen
Stellen ein Einbauraum für
solche Antennen vorhanden ist. Die Antenneneinrichtungen sind aufgrund
der Integration in dem Wandelement an beliebig vielen Stellen des
Kabineninnenraums angeordnet, so dass eine breite Abdeckung mit
einer Hochfrequenzstrahlung bereitgestellt werden kann.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
weist das Wandelement eine Strahlungsseite und eine Dämpfungsseite
auf. Die Antenneneinrichtung ist auf der Strahlungsseite angeordnet,
wobei die Antenneneinrichtung eingerichtet ist, eine Hochfrequenzstrahlung
in Richtung eines Strahlungsbereichs auszustrahlen. Die Dämpfungsseite
ist derart eingerichtet, dass die Hochfrequenzstrahlung in Richtung
eines Dämpfungsbereichs
dämpfbar
ist.
-
Die
Ausstrahlung von hochfrequenter Strahlung kann die Elektronik an
Bord eines Flugzeugs negativ beeinflussen. Da hinter den Wandelementen, wie
beispielsweise den Kabinenverkleidungen, oftmals eine Vielzahl von
elektrischen Komponenten angeordnet ist, können diese durch eine unkontrollierte
Ausstrahlung einer Hochfrequenzstrahlung beeinflusst werden. Gemäß der beispielhaften
Ausführungsform
kann eine Hochfrequenzstrahlung in Richtung eines Dämpfungsbereichs,
d.h. dort, wo beispielsweise elektronische Komponenten eingebaut sind,
gedämpft
bzw. blockiert werden. In einem Strahlungsbereich, wie beispielsweise
dem Kabinenbereich, in dem sich in der Regel die Verbraucher der Hochfrequenzstrahlung
befinden, kann eine Hochfrequenzstrahlung ausgestrahlt werden. Somit
können die
Verbraucher, wie beispielsweise die Passagiere, Mobiltelefonen und
Notebooks einsetzen. Ferner kann ohne zusätzliche konstruktiven Aufwand
ein Dämpfungsbereich
vor Hochfrequenzstrahlungen geschützt werden und dennoch eine
ausreichende Signalstärke
an Hochfrequenzstrahlung an den Strahlungsbereich abgegeben werden,
da in der Regel die Wandelemente einen Dämpfungsbereich und einen Strahlungsbereich
trennen.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
weist das Wandelement ferner einen Hochfrequenzanschluss auf. Der
Hochfrequenzanschluss ist derart eingerichtet, dass der Antenneneinrichtung
ein Hochfrequenzsignal bereitstellbar ist. Die Antenneneinrichtung
ist derart ausgebildet, dass diese anhand eines Hochfrequenzsignals
eine dementsprechende Hochfrequenzstrahlung aussenden kann. Der
Hochfrequenzanschluss kann beispielsweise aus einem Koaxialstecker
oder sonstigen ein Hochfrequenzsignal übertragenden Anschlüssen bestehen.
Somit ist ein standardisierter Steckeranschluss bereitgestellt,
ohne dass komplexe Anschlussverbindungen geschaffen werden müssen.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
ist der Hochfrequenzanschluss auf der Dämpfungsseite eingerichtet.
Der Hochfrequenzanschluss ist derart eingerichtet, dass mittels
einer Verbindungsleitung das Hochfrequenzsignal der Antenneneinrichtung
bereitstellbar ist. Somit kann beispielsweise die auf der Dämpfungsseite
bzw. in dem Dämpfungsbereich
eingerichtete Elektronik ein Hochfrequenzsignal an den Hochfrequenzanschluss abgeben,
wodurch dementsprechend die Antenneneinrichtung in den Strahlungsbereich,
in dem sich üblicherweise
die Verbraucher befinden, eine entsprechende Hochfrequenzstrahlung
ausgesendet wird. Somit ist der Dämpfungsbereich und somit die
Elektronik vor einer Hochfrequenzstrahlung geschützt, wobei gleichzeitig eine
Hochfrequenzstrahlung dem Verbraucher auf der Strahlungsseite bereitstellbar
ist. Somit kann ohne zusätzlichen
Konstruktionsaufwand eine Trennung zwischen einem Dämpfungsbereich bzw.
von Elektronikeinrichtungen und einer Strahlungsseite bereitgestellt
werden, wobei die Einrichtungen im Dämpfungsbereich von der Hochfrequenzstrahlung
ungestört
bleiben und die Verbraucher im Strahlungsbereich eine Hochfrequenzstrahlung
empfangen und senden können.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
weist die Antenneneinrichtung eine Leiterbahn auf. Mit der beispielhaften
Ausführungsform
kann beispielsweise auf der Strahlungsseite des Wandelements eine
dünne Leiterbahn
aufgetragen werden, welche Hochfrequenzsignale in Form von Hochfrequenzstrahlung
aussenden kann. Im Vergleich zu einer Stabantennen kann damit beispielsweise
ein benötigter
Einbauraum reduziert werden.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
ist die Leiterbahn derart eingerichtet, dass der Verlauf der Leiterbahn
an eine Strahlungscharakteristik des Hochfrequenzsignals anpassbar ist.
-
Unter
dem Begriff „Strahlungscharakteristik" werden die Eigenschaften
der Hochfrequenzstrahlen verstanden. Strahlungscharakteristika können beispielsweise
die Amplituden, die Bandbreite, die Frequenzen, die Wellenlänge und
die Impedanz verstanden eines Hochfrequenzsignals bzw. einer Hochfrequenzstrahlung
sein.
-
Mit
der beispielhaften Ausführungsform
kann somit mittels der Anpassung des Verlaufs der Leiterbahn an
die Strahlungscharakteristik des Hochfrequenzsignals ein idealer
Antennengewinn, d.h. eine ideale Antennenleistung eingestellt werden.
Somit kann weniger Energie zur Aussendung einer Hochfrequenzstrahlung
notwendig sein.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
bildet der Verlauf der Leiterbahn eine Spirale. Die Spirale kann
die Form beispielsweise einer archimedischen Spirale aufweisen.
Somit kann die Induktivität
der Leiterbahn gesteigert werden, wodurch eine Antennenleistung
verbessert und gleichzeitig eine erforderliche Energie reduziert
werden kann.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
weist die Leiterbahn ein Leitmaterial auf, wobei das Leitmaterial
aus der Gruppe bestehend aus Kupfer, leitenden Kohlenstofffasern
und Aluminium ausgewählt
ist. Somit können
durch Einsatz von beispielsweise leitenden Kohlestofffasern oder
Aluminiummaterialien äußerst leichte
Materialien ausgewählt
werden, wodurch Gewicht reduzierbar ist.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
weist die Antenneneinrichtung eine Strahlungsschicht auf. Die Strahlungsschicht
weist zumindest einen Schlitz auf. Die Form des zumindest einen
Schlitzes ist an die Strahlungscharakteristik des Hochfrequenzsignals
anpassbar. Somit ist eine sog. Schlitzantenne bereitstellbar, womit
mittels der Unterbrechung bzw. der Schlitze der Strahlungsschicht
eine Abstrahlung von Hochfrequenzstrahlung bereitgestellt werden
kann. Physikalisch liegt diesem Prinzip das Babinetsche Prinzip
zugrunde, welches eine Dualität
der Feldausbreitung in der Strahlungsschicht, bestehend beispielsweise
aus Metallen und Dielektrika, beschreibt, wenn sich ihre Strukturen
gegenseitig stören.
Die Schlitze können
an die Strahlungscharakteristik des Hochfrequenzsignals, wie beispielsweise
der Wellenlänge
bzw. der Hochfrequenzstrahlung, angepasst werden. So können die Schlitze
beispielsweise die Ausdehnung entsprechend einer Wellenlänge einer
Hochfrequenzstrahlung λ bzw.
einer Wellenlänge
von λ/2
einnehmen. Somit kann ohne zusätzliche,
platzeinnehmende bauliche Maßnahmen
eine Antenneneinrichtung an dem Wandelement bereitgestellt werden.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
weist die Strahlungsschicht eine Vielzahl von Schlitzen auf, wobei
die Vielzahl von Schlitzen sich in ihrer Form bzw. Geometrie unterscheiden. Jeder
der Vielzahl von Schlitzen kann an die Strahlungscharakteristik
des Hochfrequenzsignals anpassbar sein. Damit können verschiedene Hochfrequenzsignale,
welche sich beispielsweise in ihrer Wellenlänge unterscheiden, ausgesendet
werden. So kann jeder Schlitz in seiner Größe und Form beispielsweise
an eine bestimmte Wellenlänge
bzw. halbe Wellenlänge λ/2 an die
Strahlungscharakteristik eines bestimmten Hochfrequenzsignals anpassbar sein.
Somit können
eine Vielzahl von Hochfrequenzsignalen in einfacher Art und Weise
in Richtung des Strahlungsbereichs ausgesendet werden, ohne dass komplexe
bauliche Maßnahmen
benötigt
werden.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
weist das Wandelement ferner eine Dämpfungsschicht auf. Die Dämpfungsschicht
ist auf der Dämpfungsseite
angeordnet. Somit kann eine zusätzliche
Dämpfwirkung
des Wandelements in Richtung des Dämpfungsbereichs bereitgestellt
werden. Elektrische Bauteile im Dämpfungsbereich können daher
besser vor elektromagnetischer Strahlung geschützt werden.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
besteht die Dämpfungsschicht
aus einem leitenden Dämmmaterial.
Mittels des leitenden Dämmmaterials
kann eine Hochfrequenzstrahlung blockiert bzw. reduziert werden.
Besteht die Dämpfungsschicht
aus einem leitenden Dämmmaterial,
so kann gemäß dem Prinzip
des Faradayschen Käfigs ein
Durchdringen der Hochfrequenzstrahlung in Richtung des Dämpfungsbereichs
ausgeschlossen werden. Die Hochfrequenzstrahlung wird mittels des leitenden
Dämmmaterials
abgeleitet, so dass der Dämpfungsbereich
frei von einer elektromagnetischer Strahlung bzw. Hochfrequenzstrahlung
verbleiben kann.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
besteht das leitende Dämmmaterial aus
der Gruppe bestehend aus glasfaserverstärktem Aluminium, wie beispielsweise
Glare, Metallen und kohlefaserverstärkten Kunststoffen. Bei Einsatz
von glasfaserverstärktem
Aluminium oder kohlefaserverstärkten
Kunststoffen kann eine äußerst leichtgewichtige
Dämpfungsschicht
bereitgestellt werden, so dass eine Dämpfung verbessert werden kann,
ohne das Gewicht deutlich zu erhöhen.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
besteht die Dämpfungsschicht
aus einem elektromagnetisch absorbierendem Dämmmaterial. Das elektromagnetisch absorbierende
Dämmmaterial
weist dabei strahlungsdämpfende
Eigenschaften auf. Somit können
auch weniger leitende Materialien eingesetzt werden, um eine Hochfrequenzstrahlung
zu dämpfen.
-
Neben
leitenden Dämmmaterialien
können auch
schwach-leitende Dämmmaterialien
strahlungsdämpfende
Eigenschaften aufweisen. Ausschlaggebend für die Verlustbehaftung, bzw.
die strahlungsdämpfenden
Eigenschaften, ist der sog. Verlustwinkel. Die elektromagnetischer
Energie wird dabei nicht in Form von elektrischer Energie, sondern in
Form von Wärmeenergie
abgeleitet. Die Umsetzung elektromagnetischer Energie in Wärme erfolgt beispielsweise
bei einem Verlustwinkel von 45°. Dann
sind Permittivität εr multipliziert
mit 2 × Π × f und die
elektrische Leitfähigkeit σ gleich groß. Die Permittivität ist eine
physikalische Größe, welche
die Durchlässigkeit
von Materie für
elektrische Felder angibt. Sie gibt den Faktor an, um den die Spannung
an einem Kondensator sinkt, wenn man zwischen den Kondensatorplatten
nicht nur Vakuum, sondern ein dielektrisches, nicht leitendes Material
anordnet. Beispielhafte Materialien sind verlustbehaftete Gummibeschichtungen.
Gummi oder Kunststoffe lassen sich außerdem mit leitfähigen Materialien
dotieren, so dass ein Dämmeffekt
eingestellt werden kann. Somit lässt
sich eine verlustbehaftete und elektromagnetisch absorbierende Dämmschicht
aufbauen.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
besteht das Wandelement aus einem elektromagnetisch absorbierendem
Trennmaterial, wobei das elektromagnetisch absorbierende Trennmaterial
strahlungsdämpfende
Eigenschaften aufweist.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
ist das Trennmaterial aus der Gruppe bestehend aus Glasfaserwerkstoffen,
Aramidwerkstoffen, wie beispielsweise Nomex, und wabenförmigen Strukturwerkstoffen
ausgewählt.
Somit kann ein Wandelement bereitgestellt werden, welches gute Dämpfungseigenschaften
für eine
Hochfrequenzstrahlung, eine hohe Stabilität und dennoch ein geringes
Gewicht aufweist.
-
Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
des Kabinenmoduls ist das Wandelement aus der Gruppe bestehend aus
Kabinenverkleidungen, Toilettenverkleidung, Trennwänden, Cockpitwänden, Fußbodenelementen
und Deckenelementen ausgewählt.
-
Die
Ausgestaltungen und Merkmale des Wandelements gelten für das Kabinenmodul,
das Verfahren, die Verwendung des Wandelements sowie das Flugzeug
und umgekehrt.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Im
Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der
vorliegenden Erfindung Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine
schematische Darstellung eines Wandelements mit einer Antenneneinrichtung
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform;
-
2 eine
schematische Darstellung eines Wandelements mit einem Dämpfungsbereich
und einem Strahlungsbereich gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform;
-
3 eine
schematische Darstellung einer Strahlungsschicht mit Schlitzen,
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform;
und
-
4 eine
schematische Darstellung eines Kabinenmoduls mit Wandelementen gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform.
-
Detaillierte Beschreibung
von exemplarischen Ausführungsformen
-
Gleiche
oder ähnliche
Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern
versehen. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und
nicht maßstäblich.
-
1 zeigt
eine beispielhafte Ausführungsform
des Wandelements 1 zur Ausstrahlung einer Hochfrequenzstrahlung
für ein
Flugzeug. Das Wandelement 1 weist dabei eine Antenneneinrichtung 5 auf.
Die Antenneneinrichtung ist derart eingerichtet, dass eine Hochfrequenzstrahlung
ausstrahlbar ist. Die Antenneneinrichtung 5 ist in dem
Wandelement 1 integriert. In 1 wird ersichtlich,
dass die Antenneneinrichtung 5 an dem Wandelement 1 integriert
ist und sich somit die Ausmaße
des Wandelements nicht bzw. kaum vergrößern.
-
Mittels
eines Hochfrequenzanschlusses 4 kann der Antenneneinrichtung 5 ein
Hochfrequenzsignal bereitgestellt werden. Zusammen kann somit ein
Passagiermodul 10 mit beispielsweise einer Vielzahl von
Wandelementen geschaffen werden. Die Vielzahl von Wandelementen 1 kann
beispielsweise zusammengesteckt werden und die Antenneneinrichtungen 5 der
Wandelemente 1 leitend miteinander verbunden werden. So
reicht es beispielsweise aus, dass bei einer Vielzahl von Wandelementen 1, welche
beispielsweise ein Kabinenmodul 10 bilden, lediglich ein
Hochfrequenzanschluss 4 bereitgestellt werden muss. Somit
kann sich der Verkabelungsaufwand reduzieren.
-
Das
Wandelement 1 kann beispielsweise aus kohlefaserverstärkten Kunststoffen,
Glasfaserwerkstoffen, Aramidfaserwerkstoffen, sog. Nomex, und wabenförmigen Strukturwerkstoffen
ausgewählt sein
und somit gute Stabilitätseigenschaften
aufweisen.
-
Gemäß der Ausführungsform
in 1 kann in das Wandelement eine Hochfrequenzstrahlung
in alle Richtungen ausstrahlen. Bei Einsatz des Wandelements 1 wird
dadurch beispielsweise kein Bereich des Kabineninnenraums von Hochfrequenzstrahlung abgeschirmt,
so dass jeder Verbraucher in dem Kabineninnenraum diese Hochfrequenzstrahluempfangen
kann. ng Beispielsweise muss kann in einer Toiletteneinrichtung
keine zusätzliche
Antenneneinrichtung angebracht werden um eine Signalübertragung in
die Toiletteneinrichtung zu ermöglichen.
Komplexe Antenneneinrichtungen, welche in dem Kabinenmodul angeordnet
werden müssten,
sind nicht notwendig.
-
2 zeigt
eine beispielhafte Ausführungsform
des Wandelements 1, wobei das Wandelement 1 eine
Strahlungsseite 3 und eine Dämpfungsseite aufweist. Das
Wandelement 1 trennt einen Dämpfungsbereich 8 von
einem Strahlungsbereich 9. Die Antenneneinrichtung 5 ist
entlang der Strahlungsseite 3 eingerichtet. In Richtung
des Dämpfungsbereichs 8 ist
eine Dämpfungsschicht 2 auf
dem Wandelement 1 angeordnet, so dass keine Hochfrequenzstrahlung
in diesen Bereich vordringen kann.
-
Die
Dämpfungsschicht 2 besteht
beispielsweise aus einem leitenden Material, wie beispielsweise
Kupfer oder kohlefaserverstärkten
Kunststoffen, wodurch gemäß des Faradayschen
Prinzips die Hochfrequenzstrahlung abgeleitet wird. Neben einem
leitenden Werkstoff kann für
die Dämpfungsschicht 2 auch
ein schwach leitender, elektromagnetisch absorbierender Werkstoff
eingesetzt werden, welcher strahlendämmende Eigenschaften aufweist.
-
Auf
der Strahlungsseite 3 ist beispielsweise die Antenneneinrichtung 5 in
Form einer Leiterbahn 5 ausgeführt. Die Leiterbahn kann in
beliebiger Form entlang der Strahlungsseite 3 verlaufen
und eine Hochfrequenzstrahlung in Richtung des Strahlungsbereichs 9 aussenden.
-
Die
Form bzw. die Geometrie der Leiterbahn kann beispielsweise auch
einer Strahlungscharakteristik eines Hochfrequenzsignals entsprechen.
So kann mittels der Form und der Geometrie beispielsweise die Wellenlänge der
auszusendenden Strahlung angepasst werden. Denkbar sind beispielsweise auch
Formen, wie beispielsweise eine Spiralform der Leiterbahn 5.
-
Ferner
zeigt 2 einen Hochfrequenzanschluss 4, welcher
auf der Dämpfungsseite 2 angeordnet
ist. Mittels einer Verbindungsleitung, welche durch das Wandelement 1 zu
der Strahlungsseite 3 verläuft und somit die Antenneneinrichtung 5 verbindet,
kann ein Hochfrequenzsignal von der Dämpfungsseite 2 zu
der Strahlungsseite 3 geleitet werden. Befindet sich beispielsweise
in dem Dämpfungsbereich 8 ein
elektronisches Gerät,
welches vor Hochfrequenzstrahlung geschützt werden muss, so kann ein
Hochfrequenzsignal ohne Erzeugung von Hochfrequenzstrahlung an die
Antenneneinrichtung 5 auf die Strahlungsseite 3 geleitet
werden. Die Antenneneinrichtung 5 kann eine dem Hochfrequenzsignal
entsprechende Hochfrequenzstrahlung aussenden. Ein Verbraucher der
Hochfrequenzstrahlung, welcher sich in dem Strahlungsbereich 9 befindet, kann
das Hochfrequenzsignal aufgrund der Hochfrequenzstrahlung der Antenneneinrichtung 5 empfangen
und verarbeiten. Ebenfalls kann der Verbraucher von dem Strahlungsbereich
ein Hochfrequenzsignal mittels Hochfrequenzstrahlung aussenden,
welches von der Antenneneinrichtung 5 empfangen wird und an
den Dämpfungsbereich 8 abgegeben
werden kann.
-
3 zeigt
eine beispielhafte Ausführungsform
der Antenneneinrichtung 5, in der auf Seiten der Strahlungsseite 3 eine
Strahlungsschicht 6 aufgetragen ist. Die Strahlungsschicht 6 kann
beispielsweise leitende Eigenschaften aufweisen. Ferner verfügt die Strahlungsschicht 6 über eine
Vielzahl an Schlitzen 7. Das Hochfrequenzsignal kann an
die Strahlungsschicht 6 abgegeben werden, wobei aufgrund
der Unterbrechungen bzw. der Schlitze 7 eine Hochfrequenzstrahlung
entsprechend des Hochfrequenzsignals ausgesendet werden kann. Die
Schlitze 7 können
dabei beispielsweise an Strahlungscharakteristiken des Hochfrequenzsignals
angepasst werden. So kann beispielsweise ein Schlitz eine Wellenlänge λ bzw. eine
Wellenlänge
von λ/2
aufweisen, um somit eine bestimmte Wellenlänge λ bzw. eine Bandbreite ausstrahlen
zu können.
Mittels der in 3 dargestellten Antenneneinrichtung 5 mit
der Strahlungsschicht 6 und den Schlitzen 7 kann
gemäß dem Babinetschen
Prinzip eine Schlitzantenne bereitgestellt werden. Die Schlitze
können
dabei in einer beliebigen Form in die Strahlungsschicht 6 eingebracht
werden. So kann beispielsweise, wie in 3 gezeigt, vom
Zentrum aus in jede Richtung eine Schlitzanordnung 7 mit
verschieden dimensionierten Schlitzen 7 bereitgestellt
werden, um somit eine beliebig breite Palette an Hochfrequenzstrahlung
mit bestimmten Bandbreiten aussenden und empfangen zu können.
-
4 zeigt
eine beispielhafte Anordnung von Kabinenmodulen 10 in einem
Flugzeugrumpf. Die Kabinenmodule 10 können aus beispielsweise Hattracks,
bzw. Überkopfgepäckfächern bestehen oder
die Flugzeugkabine selbst bilden. Die Kabinenmodule 10 werden
beispielsweise durch die Wandelemente 1 mit jeweils einer
Antenneneinrichtung 5 gebildet. Besteht das Kabinenmodul 10 aus
der Flugzeugkabine, so können
die Wandelemente 1 beispielsweise einen Dämpfungsbereich 8 und
einen Strahlungsbereich 9 trennen. Die Wandelemente 1 können auch,
wie in 4 gezeigt, Deckenelemente oder Fußbodenelemente
aufweisen.
-
Die
Wandelemente 1 können
beispielsweise eine Hochfrequenzstrahlung in Richtung des Kabineninnenraums,
d.h. in Richtung des Strahlungsbereichs 9, ausstrahlen
und in Richtung des Dämpfungsbereichs 8 dämpfen. Somit
können
elektrische Geräte
in dem Dämpfungsbereich 8 angeordnet
werden, ohne von elektromagnetischer Strahlung gestört zu werden.
Gleichzeitig kann den Passergieren im Kabineninnenraum eine Hochfrequenzstrahlung
bereitgestellt werden, so dass multimediale Funktionen, wie beispielsweise
Internet oder Mobilfunk, ausführbar
sind.
-
Ferner
zeigt 4., dass eine ungewollte Dämpfung von Hochfrequenzstrahlung,
beispielsweise durch Kabineneinbauten wie Hattracks, verhindert werden
kann. Wird ein Hatrack aus verschiedenen erfindungsgemäßen Wandelementen 1 mit
Antenneneinrichtungen 5 gebildet, so kann eine Hochfrequenzstrahlung
beispielsweise durch das Hattrack zu dem Verbraucher geleitet werden,
ohne an Leistung zu verlieren.
-
Mit
der vorliegenden Erfindung kann somit bei Einsatz von glasfaserverstärkten Kunststoffen
als Wandmaterial das Gewicht erheblich reduziert werden. Aufgrund
der Integration der Antenneneinrichtung 5 in das Wandelement 1 kann
Einbauraum eingespart werden. Ferner können Elektronikeinrichtungen
hinter der Kabinenverkleidung aufgrund der Abschirmungseigenschaften
beispielsweise von glasfaserverstärkten Kunststoffen geschützt werden.
-
Zugleich
kann eine Bestrahlung eines Kabineninnenraums mit einer Hochfrequenzstrahlung verbessert
werden, da beliebig viele Antenneneinrichtungen 5 mittels
Integration in den Wandelementen 1 angeordnet werden, da
kein erhöhter
Einbaubedarf benötigt
wird. Ferner ist somit nahezu jegliche Anordnungsform der Antenneneinrichtungen 5 möglich, so
dass eine gezielte Bestrahlung bestimmter Positionen in dem Kabineninnenraum
bereitgestellt werden kann. Ebenfalls erhöht sich die Sicherheit eines
Flugzeugs, da die Bordelektronik vor störender Hochfrequenzstrahlung
geschützt
wird. Eine Ausführungsform
der Antenneneinrichtung 5 sind dabei ebene Flächenstrahler.
-
Ergänzend ist
darauf hinzuweisen, dass „umfassend" keine anderen Elemente
oder Schritte ausschließt
und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner
sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis
auf eines der obigen Ausführungsbeispiele
beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen
oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden
können.
Bezugszeichen in den Ansprüchen
sind nicht als Einschränkung
anzusehen.
-
- 1
- Wandelement
- 2
- Dämpfungsschicht
- 3
- Strahlungsseite
- 4
- Hochfrequenzanschluss
- 5
- Antenneneinrichtung,
Leiterbahn
- 6
- Strahlungsschicht
- 7
- Schlitz
- 8
- Dämpfungsbereich
- 9
- Strahlungsbereich
- 10
- Kabinenmodul