DE4026726A1

DE4026726A1 - Transparent cover with enhanced absorption for specific wavelength - comprising substrate pref. of polymer, pref. indium-tin oxide semiconductor layers and spacer layer

Info

Publication number: DE4026726A1
Application number: DE4026726A
Authority: DE
Inventors: Ruediger Dipl Chem Dr Braun; Peter Dipl Phys Lautenschlager; Werner Dipl Phys Dr Scherber
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: Dornier GmbH
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1990-08-24
Publication date: 1992-02-27

Abstract

The visually transparent substrate is used in a construction of multiple shells to form a cockpit cover and features coatings of a semiconductor material to form a microwave absorber. The cover features at least one substrate (1), 2 semiconductor layers (2,4) and an intermediate spacer layer (3). Also claimed is a construction with 2 transparent spacer layers. Both the spacer layers and substrate are pref. made of a polymer, copolymer or glass. The semiconductor material used is pref. InSn-oxide (ITO), the 2 layers have different conductivities and it is applied pref. by sputtering. The construction is built up using transparent adhesive bonding between the parts coated with the semiconductor layer. USE/ADVANTAGE - The semiconductor layer and intermediate layer thickness can be tailored to absorb microwave radiation in the GHz range, making it successful as a radar absorber. One or both of the shells have a thickness of lambda/4n where n is the refractive index of the material.

Description

Die Erfindung betrifft eine spektralselektiv beschichtete Verglasung mit hoher Transparenz im visuellen Spektralbereich und gleichzeitig radarabsorbierenden Eigenschaften. Ihre Anwendung findet sie in der Radartarnung von Flug zeugcockpithauben, Kanzelverglasungen und Helikoptern, Sichtscheiben von Schiffen, Fenstern in Gebäuden oder Fahrzeugen.The invention relates to spectrally selectively coated glazing with high Transparency in the visual spectral range and at the same time radar-absorbing Properties. They are used in the radar camouflage of flight cockpit hoods, cockpit glazing and helicopters, viewing panels from Ships, windows in buildings or vehicles.

Dei Forderung nach Transparenz im visuellen und Radartarnwirkung konnte bislang nur mit einer radarreflektierenden Beschichtung, welche beispiels weise aus einer dünnen transparenten Metallschicht besteht, erfüllt werden. Die Wirkung beruht hierbei auf einer Zerstreuung des Radarstrahls an der gewölbten Cockpitoberfläche.The demand for transparency in the visual and radar camouflage effect could So far only with a radar reflective coating, which for example consists of a thin, transparent metal layer. The effect is based on a scattering of the radar beam at the arched cockpit surface.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verglasung vorzugschlage, die durch ihre radarabsorbierende Wirkung eine höhere Tarnwirksamkeit aufweist.The object of the invention is to propose a glazing by its radar-absorbing effect has a higher camouflage effectiveness.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von Scheiben mit den in den Ansprüchen genannten Merkmalen. Aus Festigkeitsgründen ist eine Flugzeug cockpithaube aus einem Verbund mehrerer Schalen aufgebaut. Die Dicke der einzelnen Teile bewegt sich dabei im Bereich von 4 mm bis 10 mm, bei einer Gesamtdicke von 20 mm bis 25 mm. Die Erfindung nutzt diesen Mehrschichten aufbau der Haube indem, je nach Ausführung, eine oder zwei dieser Schalen als λ/4n-Abstandsschichten (n=Brechungsindex des Schalenmaterials) eines Interferenzsystems für Mikrowellen-Strahlung verwendet werden. Die Schalen werden mit transparenten leitfähigen Halbleiterschichten wie Indium zinnoxid sputterbeschichtet und danach mit einem transparenten Kleber auf Acryl- Polyurethan- oder Silikonbasis miteinander verbunden.This object is achieved according to the invention by the disks in the Features mentioned claims. An airplane is for strength reasons cockpit hood constructed from a composite of several shells. The thickness of the individual parts moves in the range from 4 mm to 10 mm, at one Overall thickness from 20 mm to 25 mm. The invention uses these multilayers build the hood by, depending on the version, one or two of these Shells as λ / 4n spacer layers (n = refractive index of the shell material) an interference system for microwave radiation can be used. The Shells are made with transparent conductive semiconductor layers like indium tin oxide sputter-coated and then with a transparent adhesive Acrylic, polyurethane or silicone base bonded together.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 und Fig. 2 bespielhaft für eine Absorbermittenfrequenz von 10 GHz erläutert.The invention is explained below with reference to Fig. 1 and Fig. 2 exemplary of an absorber center frequency of 10 GHz.

Fig. 1 zeigt eine Ausführung mit einem Träger 1 - hier Polymethylmethacrylat. Auf den Träger ist eine mit einem radarreflektierenden transparenten Halb leiterfilm 2 - hier Indiumzinnoxid mit einem Schichtwiderstand von 10 Ω und einer Dicke von 500 nm-beschichtete λ/4n-Polymethylmethacrylat-Schale 3 von 4,6 mm Dicke aufgeklebt. Auf der Außenseite ist diese mit einer weiteren Halbleiterschicht 4 - hier Indiumzinnoxid mit einem Schichtwiderstand von 377 Ω und einer Dicke von 100 nm - versehen. Fig. 1 shows an embodiment with a carrier 1 - here polymethyl methacrylate. On the carrier is a with a radar reflecting transparent semiconductor film 2 - here indium tin oxide with a sheet resistance of 10 Ω and a thickness of 500 nm-coated λ / 4n polymethyl methacrylate shell 3 of 4.6 mm in thickness. On the outside, this is provided with a further semiconductor layer 4 - here indium tin oxide with a sheet resistance of 377 Ω and a thickness of 100 nm.

Die Absorberwirkung kommt durch die Übertragung der an den zwei Halb leiterschichten reflektierten Teilstrahlen zustande. Bei geeignet gewählter Dicke der Polymethylmethacrylat-Zwischenschicht λ/4n löschen sich die Teilstrahlen gerade aus. Der Absorber erreicht seine maximale Wirkung bei der Wellen länge λ.The absorber effect comes from the transfer of the two halves conductor layers reflected partial beams. With a suitably chosen thickness of the polymethyl methacrylate intermediate layer λ / 4n the partial beams are extinguished straight. The absorber reaches its maximum effect on the waves length λ.

Fig. 2 zeigt eine Ausführung, bei der der Absorber aus Fig. 1 um ein weiteres Polymethylmethacrylat-Teil 5 auf der vorderen Halbleiterschicht ergänzt wurde. Durch diese zusätzliche λ/4n-Schicht wird die Breitbandigkeit der Absorber wirkung vergrößert. FIG. 2 shows an embodiment in which the absorber from FIG. 1 has been supplemented by a further polymethyl methacrylate part 5 on the front semiconductor layer. This additional λ / 4n layer increases the broadband effect of the absorber.

In Fig. 3(1) wird das Mikrowellenreflexionsvermögen einer Schichtfolge nach Fig. 1 abgebildet. Eine Signalreduzierung um ca. 14 dB ist über einen breiten Frequenzbereich von ca. 8,5 GHz bis 11,5 GHz zu beobachten.In Fig. 3 (1), the microwave reflectivity of a layer sequence according to Fig. 1 ready. A signal reduction of approx. 14 dB can be observed over a wide frequency range from approx. 8.5 GHz to 11.5 GHz.

Die Radarreflexion einer Ausführung nach Fig. 2 ist in Fig. 3(2) aufgeführt. Die Reflexionsminderung beträgt mindestens 14 dB im Bereich von 5,5 GHz bis 14,5 GHz. Die Bandbreite der Absorberwirkung wird somit deutlich größer. Weitere Verbreitung der Wirkung lassen sich durch Hinzufügen weiterer Indiumzinnoxid-Polymethylmethacrylat-Pakete erzielen (Fig. 3(3) bei einem weiteren Paket).The radar reflection of an embodiment according to FIG. 2 is shown in FIG. 3 (2). The reduction in reflection is at least 14 dB in the range from 5.5 GHz to 14.5 GHz. The range of absorber effects is thus significantly larger. The effect can be spread further by adding further indium tin oxide polymethyl methacrylate packages ( FIG. 3 (3) for another package).

Geeignete Materialien sind in den Unteransprüchen angegeben, wobei zu beachten ist, daß die Dicke aller Schichten an den jeweiligen Frequenzbereich des Absorbens und an die jeweiligen optischen Eigenschaften der verwendeten Materialien angepaßt werden müssen. Die Dicke des Trägermaterials ist unkritisch.Suitable materials are specified in the subclaims, whereby to note that the thickness of all layers depends on the respective frequency range of the absorbent and the respective optical properties of the used Materials need to be adjusted. The thickness of the substrate is not critical.

Der Stand der Technik, die Verwendung einer einfachen Reflektorschicht, ist zum Vergleich in Fig. 3 eingetragen.The prior art, the use of a simple reflector layer, is entered in FIG. 3 for comparison.

Claims

1. Visually transparent pane for radar camouflage of aircraft cockpit hoods, characterized in that shells of the composite structure of the cockpit glazing and transparent semiconductors are functional layers for the construction of a microwave absorber.

2. Disc according to Claim 1, characterized by the following construction:

a) at least one carrier ( 1 ).
b) two transparent semiconductor layers ( 2, 4 ),
c) a transparent spacer layer ( 3 ) located between them.

3. Disc according to claim 1, characterized by the following construction:

a) at least one carrier ( 1 ),
b) two transparent semiconductor layers ( 2, 4 ),
c) two transparent spacer layers ( 3, 5 ).

4. Disc according to claim 2, characterized in that the carrier material and the spacer layers a polymer, copolymer or are glass.

5. Disc according to claim 2 and 3, characterized in that the semiconductor layers consist of indium tin oxide.

6. Disc according to claim 2 and 3, characterized in that the semiconductor layers have different conductivities.

7. Disc according to claim 2 and 3, characterized in that the semiconductor layers are applied by sputtering.

8. Disk according to claim 2 and 3, characterized in that the connection of the parts coated with indium tin oxide with trans Parent glue takes place.