DE19842350A1 - Beschichtung zur Vernichtung elektromagnetischer Wellen und deren Anwendung - Google Patents

Abstract

Es gibt eine Beschichtung 2, bei der in Trägermaterial 3 Antennenanlagen 4 eingebettet sind, die auf die Beschichtung 2 beschränkt sind und eingebrachte elektrische Energie in der Beschichtung 2 in einer Zweitenergie umwandeln. Dabei ist es erwünscht, wenn die Antennenanlagen in gesteuerter Art und Weise erzeugt sind, so daß eine verbesserte Vernichtung elektromagnetischer Wellen bzw. verbesserte Unterdrückung von Reflexionswellen erreicht ist. Dies ist erreicht, indem das Trägermaterial 3 an sich elektrisch unleitend ist und unter gesteuertem Einsatz von Hochenergiebestrahlung in Form von Leiterbahnstrukturen elektrisch leitend machbar ist und indem die beschichtungsbeschränkten, in Zweitenergie umwandelnden Antennenanlagen 4 als solche Leiterbahnstrukturen gestaltet sind. Bei der Beschichtung sind die beschichtungsbeschränkten, in Zweitenergie umwandelnden Antennenanlagen in gesteuerter Weise erzeugt und zwar derart, daß sie die erwünschte Wirkung der Reflexionsunterdrückung bzw. der Umwandlung in die Zweitenergie verbessert erfüllen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beschichtung zur Vernichtung elektromagnetischer Wellen, bei der in Trägermaterial Antennenanlagen eingebettet sind, die auf die Be­ schichtung beschränkt sind und eingebrachte elektrische Energie in der Beschich­ tung in eine Zweitenergie umwandeln. Die Erfindung betrifft auch die Anwendung dieser Beschichtung.

Es ist unter dem Begriff "Radar" bekannt, bewegliche Objekte mit ultrakurzen Wellen zu bestrahlen und von dem beweglichen Objekt reflektierte Reflektionswel­ len zu empfangen, um das bewegliche Objekt zu orten. Es ist daher erwünscht, das bewegliche Objekt an der Oberfläche so zu gestalten, daß die Reflektionswellen in einem verminderten Umfang oder nicht auftreten. Hierzu ist es denkbar, das be­ wegliche Objekt an der Oberfläche mit einer Lackschicht zu versehen, in welche Metallfasern ungeordnet eingelagert sind. Bei dieser denkbaren Beschichtung der eingangs genannten Art ist die Vernichtungswirkung relativ gering, da die Metallfa­ sern alle gleich sind, völlig ungeordnet angeordnet sind und jede Metallfaser nur eine relativ kleine Vernichtungswirkung hat.

Es ist auch bekannt (ZE "Circuit World", Vol. 22 No. 2, 1996, S. 31, 32; DE 197 05 198 A), eine (einzige) Schicht mit einem Trägermaterial vorzusehen, das an sich elektrisch unleitend ist und unter gesteuertem Einsatz von Hochenergiebestrahlung in Form von Leiterbahnstrukturen elektrisch leitend machbar ist. Als Leiterbahn­ strukturen sind Chipstrukturen oder elektrische Komponenten angegeben, die je­ weils einen elektrischen Anschluß von der Schicht weg benötigen, d. h. nicht auf die Schicht beschränkt sind, und die stets eine bestimmte elektrische Schaltkreis­ funktion haben, d. h. nicht nur dazu bestimmt sind, die eingebrachte elektrische Energie in der Schicht in eine Zweitenergie umzuwandeln.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Beschichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Antennenanlagen in gesteuerter Art und Weise erfolgt sind, so daß eine verbesserte Vernichtung elektromagnetischer Wellen bzw. verbes­ serte Unterdrückung von Reflektionswellen erreicht ist. Die erfindungsgemäße Be­ schichtung ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerma­ terial an sich elektrisch unleitend ist und unter gesteuertem Einsatz von Hochener­ giebestrahlung in Form von Leiterbahnstrukturen elektrisch leitend machbar ist und daß die beschichtungsbeschränkten, in Zweitenergie umwandelnden Antennen­ anlagen als solche Leiterbahnstrukturen gestaltet sind.

Bei der erfindungsgemäßen Beschichtung sind die beschichtungsbeschränkten, in Zweitenergie umwandelnden Antennenanlagen in gesteuerter Weise erzeugt und zwar derart, daß sie die erwünschte Wirkung der Reflektionsunterdrückung bzw. der Umwandlung in die Zweitenergie verbessert erfüllen. Die erfindungsgemäße Be­ schichtung unterdrückt die Reflektion von elektromagnetischen Wellen und das Hindurchtreten von elektromagnetischen Wellen in verbesserter Weise. Es liegt vor die Anwendung einer Beschichtung mit einem Trägermaterial, das an sich elek­ trisch unleitend ist und unter gesteuertem Einsatz von Hochenergiebestrahlung in Form von Leiterbahnstruktur-Antennenanlagen elektrisch leitend gemacht ist, zur Vernichtung elektromagnetischer Wellen, indem die Antennenanlagen auf die Be­ schichtung beschränkt sind und nur dazu vorgesehen sind, eingebrachte elektrische Energie in der Beschichtung in eine Zweitenergie umzuwandeln. Bei der erfin­ dungsgemäßen Beschichtung sind die Antennenanlagen in zweckgerichteter Weise gesteuert und mit leistungsspezifischer Struktur ausgebildet und angeordnet.

Die Antennenanlagen enthalten als Empfangselemente z. B. Antennendipole. Die elektromagnetischen Wellen sind z. B. solche für Radar, z. B. mit 1,1-1,2 Gigahertz. Die in die Antennenanlagen eingestrahlte Energie wird z. B. in Wärme oder in ka­ pazitiv gespeicherte Energie umgewandelt. Um die Umwandlung in Wärme zu ver­ größern, werden in den Antennenanlagen ohmsche Verbraucher vorgesehen. Die erfindungsgemäße Beschichtung ist relativ preiswert herzustellen. Sie ist dazu ein­ gerichtet, keine Signale weiterzugeben bzw. eingestrahlte Energie zu "schlucken". Die erfindungsgemäße Beschichtung ist kältebeständig und auch bis 700°C hitzebe­ ständig. Die bei der erfindungsgemäßen Beschichtung vorgesehenen Antennenan­ lagen sind nicht aufgedruckt, sondern in der angegebenen Weise unter Einsatz von Hochenergiebestrahlung erzeugt, da dies eine preiswertere und genauere Erzeugung der Antennenanlagen zuläßt.

Es ist denkbar, das Trägermaterial auf ein bewegliches Objekt aufzubringen und die Antennenanlagen unter Einsatz von Hochenergiebestrahlung in dem Trägerma­ terial an dem beweglichen Objekt zu erzeugen. Besonders zweckmäßig und vorteil­ haft ist es jedoch, wenn die Beschichtung als Folie vorliegt. Die erfindungsgemäße Beschichtung wird also für sich gesondert erzeugt und nachträglich an dem Gegen­ stand angebracht, in Bezug auf den sie ihre Funktion erfüllen soll. Die Folie besteht in der Regel nur aus dem Trägermaterial oder ist z. B. mit einer verfestigenden Sta­ bilisierungslage versehen. Das Trägermaterial und die Folie sind in der Regel ein Kunststoff.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn die Beschichtung-Folie an einem Gegenstand zur Vernichtung elektromagnetischer Wellen flächig haftend an­ gebracht ist. Dies ist eine schnelle und haltbare Anbringung der erfindungsgemäßen Beschichtung, wobei das Haften z. B. ein Kleben ist.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn die Beschichtung von mehreren aufeinandergelegten Schichten, von denen jede mit den Antennenanlagen versehen ist, gebildet ist. Eine solche in sich mehrschichtige Beschichtung, z. B. Fo­ lie, vergrößert die Anzahl der pro Flächeneinheit vorsehbaren Antennenanlagen und damit das Ausmaß der Vernichtung elektromagnetischer Wellen. In der Regel sind drei oder mehr Schichten vorgesehen.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn die Antennenanlagen der einzelnen Schichten durch quer zur Beschichtungsebene verlaufende Verbindungen elektrisch leitend miteinander verbunden sind und diese Verbindungen unter ge­ steuertem Einsatz von Hochenergiebestrahlung elektrisch leitend gemacht sind. Diese querverlaufenden Verbindungen vergrößern die Wirksamkeit der vorgesehe­ nen Antennenanlagen und damit das Ausmaß der Vernichtung elektromagnetischer Wellen. Die Verbindungen machen es auch möglich, Antennenanlagen jeweils zu ei­ nem Teil an einer Schicht und zum anderen Teil an einer anderen Schicht anzu­ bringen.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es ebenso, wenn die Antennenanlagen auf verschiedene Frequenzen der elektromagnetischen Wellen abgestimmt sind. Die Abstimmung von Antennenanlagen auf verschiedene Frequenzen läßt sich bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Beschichtung besonders einfach und gezielt verwirklichen. Die Antennenanlagen der erfindungsgemäßen Beschichtung müssen auf verschiedene Frequenzen bzw. Teilfrequenzbereiche abgestimmt sein, da nicht im vornherein bekannt ist, welche Frequenz die zu vernichtenden elektromagneti­ schen Wellen haben oder welchem Teilfrequenzbereich sie zuzuordnen sind. Die Abstimmung auf verschiedene Frequenzen oder Frequenzbereiche läßt sich bei ei­ ner mehrschichtigen erfindungsgemäßen Beschichtung verbessert verwirklichen.

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt vor, wenn die Leiterbahnstruktur-Antennenanlagen mittels gesteuertem Einsatz von Hochenergiebestrahlung erzeugte Prozessoren enthalten, die bei Änderungen der Frequenz der eingestrahlten elektromagnetischen Wellen die Antennenanlagen selbsttätig auf die geänderte Frequenz abstimmen. Bei Radar werden z. B. die Fre­ quenzen mittels eines Zufallsgenerators rasch und wesentlich geändert. Daran ist ei­ ne erfindungsgemäße Beschichtung mit den Prozessoren verbessert angepaßt. Auch wenn sich die Frequenz einer Radarbestrahlung rasch und erheblich ändert, wird diese Bestrahlung von der mit den Prozessoren versehenen erfindungsgemäßen Be­ schichtung gut verarbeitet.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es ebenso, wenn die Antennenanlagen in zwei oder mehr Ebenen bzw. Flächen angeordnet sind. Dies ist z. B. bei einer mehr­ schichtigen Beschichtung gegeben und läßt sich auch an einer einschichtigen Be­ schichtung vorsehen, indem bei dieser Antennenanlagen an beiden Außenflächen und im Inneren entlang einer Mittelfläche vorgesehen sind. Eine solche mehrflä­ chige Anordnung von Antennenanlagen vergrößert die Anzahl der pro Flächenein­ heit vorgesehenen Antennenanlagen und damit das Ausmaß der Vernichtung der elektromagnetischen Wellen.

Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß eine bevorzugte Anwendung der erfin­ dungsgemäßen Beschichtung am Äußeren eines Objekts zum Schutz gegen Radar vorliegt. Hierzu wird das Objekt, das ein bewegliches oder ein feststehendes ist, z. B. an der Außenfläche mit der erfindungsgemäßen Beschichtung-Folie beklebt. Das Objekt läßt sich dann mittels Radar nicht mehr feststellen bzw. gibt keine dem Objekt an sich entsprechenden Reflektionswellen mehr ab.

Eine weitere bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Beschichtung ist gege­ ben an einer einen Hohlraum umschließenden Wandung zum Schutz gegen die Wandung durchstrahlende elektromagnetische Wellen. In der Regel soll das Ein­ dringen der elektromagnetischen Wellen, die z. B. als sogenannter Elektrosmog vor­ liegen, in den Hohlraum, der z. B. ein bewohnter Hausraum ist, verhindern. Es ist jedoch auch denkbar, daß man einen Austritt von in dem Hohlraum erzeugten elektromagnetischen Wellen durch die Wandung verhindern will.

Bei der zweitgenannten Anwendung lassen sich die Wandungen an der Innenseite tapetenartig mit der erfindungsgemäßen Beschichtung-Folie bekleben oder an der der Wandung zugeordneten Fläche von Tapeten vorsehen. Um eine Atmung der Wandung zuzulassen, kann die erfindungsgemäße Beschichtung-Folie mit ausrei­ chend kleinen Belüftungslöchern versehen sein.

In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und zeigt:

Fig. 1 eine erste Beschichtung zur Vernichtung elektromagnetischer Wellen,

Fig. 2 eine zweite Beschichtung zur Vernichtung elektromagnetischer Wellen,

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Teil der Beschichtung gemäß Fig. 1/2, in einem ge­ genüber Fig. 1/2 vergrößerten Maßstab, und

Fig. 4 einen Schnitt eines Teiles der Darstellung in Fig. 3, in einem gegenüber Fig. 3 vergrößerten Maßstab.

Gemäß Fig. 1 ist an einem beweglichen Objekt, das die Form eines Flugzeugs hat, an dessen metallener Oberfläche 1 ganzflächig eine Beschichtung 2 vorgesehen, die aus einem Trägermaterial 3 besteht, in das Antennenanlagen 4 eingebettet sind, die nur vereinzelt angedeutet sind. Gemäß Fig. 2 umschließt eine von mehreren Wän­ den gebildete Wandung 5 einen Hohlraum 6; die Wandung 5 ist an der Innenseite mit der Beschichtung 2 versehen, die aus dem Trägermaterial 3 besteht, in das die Antennenanlagen 4 eingebettet sind, die nur vereinzelt angedeutet sind. Die Be­ schichtung 2 ist hier zum Hohlraum 6 hin mit einer Tapete 7 flächig verbunden. Die Beschichtung 2 liegt in Fig. 1 und 2 als Folie vor.

Gemäß Fig. 4 ist die Beschichtung 2 von mehreren Schichten 8 gebildet, von denen jede an beiden Flächen mit Antennenanlagen 4 versehen ist. Es sind zwischen An­ tennenanlagen 4 quer durch die Schichten 8 verlaufende Verbindungen 9 vorgese­ hen.

Claims (10)

1. Beschichtung zur Vernichtung elektromagnetischer Wellen, bei der in Trägermaterial Antennenanlagen eingebettet sind, die auf die Be­ schichtung beschränkt sind und eingebrachte elektrische Energie in der Be­ schichtung in eine Zweitenergie umwandeln, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (3) an sich elektrisch unleitend ist und unter gesteuer­ tem Einsatz von Hochenergiebestrahlung in Form von Leiterbahnstrukturen elektrisch leitend machbar ist und daß die beschichtungsbeschränkten, in Zweitenergie umwandelnden Antennenanlagen (4) als solche Leiterbahnstruktu­ ren gestaltet sind.

2. Beschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Folie (2) vorliegt.

3. Beschichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung- Folie (2) an einem Gegenstand zur Vernichtung elektromagnetischer Wellen flä­ chig haftend angebracht ist.

4. Beschichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie (2) von mehreren aufeinandergelegten Schichten (8), von denen jede mit den An­ tennenanlagen (4) versehen ist, gebildet ist.

5. Beschichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenan­ lagen (4) der einzelnen Schichten (8) durch quer zur Beschichtungsebene verlau­ fende Verbindungen (9) elektrisch leitend miteinander verbunden sind und die­ se Verbindungen (9) unter gesteuertem Einsatz von Hochenergiebestrahlung elektrisch leitend gemacht sind.

6. Beschichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antennenanlagen (4) auf verschiedene Frequenzen der elek­ tromagnetischen Wellen abgestimmt sind.

7. Beschichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leiterbahnstruktur-Antennenanlagen (4) mittels gesteuertem Einsatz von Hochenergiebestrahlung erzeugte Prozessoren enthalten, die bei Änderungen der Frequenz der eingestrahlten elektromagnetischen Wellen die Antennenanlagen selbsttätig auf die geänderte Frequenz abstimmen.

8. Beschichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antennenanlagen (4) in zwei oder mehr Ebenen angeordnet sind.

9. Anwendung der Beschichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, am (1) Äußeren eines Objekts zum Schutz gegen Radar.

10. Anwendung der Beschichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 an einer einen Hohlraum (6) umschließenden Wandung (5) zum Schutz gegen die Wan­ dung durchstrahlende elektromagnetische Wellen.