DE4404071C2 - Arrangement for absorbing electromagnetic waves and method for producing this arrangement - Google Patents

Arrangement for absorbing electromagnetic waves and method for producing this arrangement

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur breitbandigen Absorption von elektromagnetischer Wellen nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 4 und auf Verfahren zur Herstellung einer Anordnung für die breitbandige Absorption von elektromagnetischen Wellen.The invention relates to an arrangement for broadband Absorption of electromagnetic waves according to the preamble of claims 1 and 4 and up Process for the production of an arrangement for the broadband Absorption of electromagnetic waves.

Derartige Absorptionsanordnungen werden hauptsächlich als reflektionsfreie Verkleidungen von Räumen zur Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) verwendet.Such absorption arrangements are mainly used as reflection-free cladding of rooms for testing the electromagnetic Compatibility (EMC) used.

Aus der EP-A 03 18 873 ist ein Absorptionselement für elektroma­ gnetische Wellen bekannt, das aus einem dreidimensionalen Hohl­ körper rechteckigen Querschnitts besteht. Die vier Seitenwände weisen jeweils ein dielektrisches Substrat und eine äußere Ober­ flächenbeschichtung auf, deren spezifischer Widerstand von einem zum anderen Ende der Seitenwand variiert, um elektromagnetische Wellen mit einer gewissen Bandbreite absorbieren zu können.From EP-A 03 18 873 is an absorption element for elektroma known as electromagnetic waves that come from a three-dimensional hollow body of rectangular cross section. The four side walls each have a dielectric substrate and an outer top surface coating, the specific resistance of one to the other end of the side wall varies to electromagnetic To be able to absorb waves with a certain bandwidth.

Bei einer anderen bekannten Absorber-Ausführung soll durch Vergrößerung der Schichtdicke und frequenzabhängig ausgelegte elektromagnetische Materialparameter eine wirksame Absorption von elektromagnetischen Wellen über einen bestimmten Frequenzbereich erreicht werden. Derartige Resonanzabsorber großer Schichtdicken haben entsprechend große Gewichte und bedingen relativ hohe Ko­ sten und aufwendige baustatische Maßnahmen. Ihre Breitbandigkeit ist für heutige EMV-Testräume trotz des hohen Aufwandes nicht ausreichend.In another known absorber version is said to Increasing the layer thickness and frequency-dependent electromagnetic material parameters effective absorption of electromagnetic waves over a certain frequency range can be achieved. Such resonance absorbers with large layer thicknesses have correspondingly large weights and require relatively high Ko and complex structural measures. Your broadband is not for today's EMC test rooms despite the high effort sufficient.

Die DE-AS 12 54 720 beschreibt eine Anordnung, bei der eine Anzahl von Hohlpyramiden aneinanderstoßend an einer Wand angeordet sind. Die Hohlpyramiden sind auf ihren Außen- und Innenflächen mit einem leitfähigen Lack beschichtet. Die leitfähige Lackschicht wird entweder direkt auf den dreidimensionalen Trägerkörper aufgesprüht oder durch Tauchen des dreidimensionalen Körpers hergestellt.DE-AS 12 54 720 describes an arrangement in which one Number of hollow pyramids placed together on a wall are. The hollow pyramids are on their outer and inner surfaces coated with a conductive varnish. The conductive Lacquer layer is either directly on the three-dimensional support body sprayed on or by diving the three-dimensional Body made.

Ferner ist aus der DE-OS 14 41 872 eine Absorptionsanordnung bekannt, bei der Absorptionselemente in Form von mit Widerstandsmaterial beschichteten Tütchen in Ausnehmungen eines Kunststoff- Vollkörperblocks eingefügt werden.Furthermore, DE-OS 14 41 872 is an absorption arrangement known in the case of absorption elements in the form of with resistance material coated bags in recesses of a plastic Full body blocks are inserted.

Aus der DE-OS 42 15 954 ist eine Anordnung bekannt, bei der die Absorptionselemente aus mit einer Kohlenstoffdispersion getränktem Kunststoff bestehen. Die Absorptionselemente sind im wesentlichen als Vollkörper ausgebildet und dementsprechend platz- und kostenaufwendig. From DE-OS 42 15 954 an arrangement is known where the absorption elements are made with a carbon dispersion soaked plastic. The absorption elements are essentially designed as full bodies and accordingly space and cost consuming.  

In der DE-OS 19 35 636 ist eine schmalbandige Absorptionsanordnung beschrieben, bei der die elektromagnetische Strahlung von Faserbahnen absorbiert wird, die mit einer Ruß-Kleber-Dispersion als Absorptionsmedium getränkt sind.In DE-OS 19 35 636 is a narrow-band absorption arrangement described, in which the electromagnetic radiation from Fiber webs are absorbed with a soot-glue dispersion are soaked as an absorption medium.

Aus der US-PS 3 300 781 ist eine zur Radarabschirmung dienende zweidimensionale Absorptionsordnung bekannt. Sie besteht aus mehreren parallelen Schichten, wobei zwei Plastikschichten jeweils mit Metall im Vakuum-Aufdampfverfahren beschichtet sind.US Pat. No. 3,300,781 is used for radar shielding two-dimensional absorption order known. it consists of several parallel layers, with two plastic layers each are coated with metal in a vacuum evaporation process.

Bei den bekannten Anordnungen sind entweder die betrieblichen Eigenschaften, beispielsweise die Bandbreite und der Grad der Absorption unzureichend oder die Herstellung der Absorptionsanordnung ist aufwendig und kostspielig.In the known arrangements are either operational Properties, for example the bandwidth and the degree of absorption inadequate or the manufacture of the absorption arrangement is complex and costly.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen hohen Absorptionswirkungsgrad bei großer Bandbreite mit den Vorteilen einfacher und automatisierbarer Herstellung zu vereinigen.The invention is therefore based on the object of a high Absorption efficiency with a wide range with the advantages simple and automatable manufacturing.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Anordnungsmerkmale gemäß Patentanspruch 1 oder 4 bzw. verfahrensmäßig durch die Merkmale der Patentansprüche 23, 24 oder 25.According to the invention, this object is achieved by the arrangement features according to claim 1 or 4 or procedural by the features of claims 23, 24 or 25.

Durch die Erfindung gelingt es erstmalig, ein breitbandiges Spektrum von elektromagnetischer Strahlung mit Hilfe preiswert herstellbarer, leichtgewichtiger und dünner Flächenwiderstands- Schichtbauteile zu absorbieren. Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß dünne Flächenwiderstandsbahnen selbst bei gleichmäßiger Flächenwiderstandsverteilung dann auf elektromagne­ tische Strahlung mit unterschiedlichen Wellenlängen absorbierend wirken, wenn sie in einem der elektromagnetischen Strahlung aus­ gesetzten Raum in bestimmter und/oder statistischer dreidimensio­ naler Geometrie angeordnet sind. Die Breitbandigkeit wird daher durch die besondere geometrische Anordnung der dünnen Flächenwi­ derstandsschichten im Raum erreicht. Sowohl die kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich aufgebrachte Schicht aus elektrisch leitendem oder halbleitendem Material als auch die elektrisch leitende organische Schicht ermöglicht eine einheitliche und gleichmäßige spezifische Flächenwiderstandsverteilung. Die Absorptionseigenschaften lassen sich reproduzierbar einstellen. Da die Flächenwiderstandsschichten sehr dünn sind, haben sie vorteilhafterweise ein geringes Gewicht und sind dementsprechend kostengünstig herstellbar. Das Verhältnis von Absorberleistung/Gewichtseinheit der Anordnung ist besonders hoch, so daß die erfindungsgemäße Anordnung eine bisher unerreichte ökologische Verträglichkeit hat.The invention succeeds for the first time in a broadband Spectrum of electromagnetic radiation inexpensive with the help producible, lightweight and thin sheet resistance To absorb layer components. The invention is based on the Realization from that thin sheet resistance traces even at uniform surface resistance distribution then on electromagnetic absorbing radiation with different wavelengths act when in one of the electromagnetic radiation set space in certain and / or statistical three-dimensional nale geometry are arranged. The broadband is therefore due to the special geometric arrangement of the thin surfaces resistance layers in the room. Both the applied continuously or quasi-continuously Layer of electrically conductive or semiconductive Material as well as the electrically conductive organic Layer allows a uniform and uniform specific Surface resistance distribution. Leave the absorption properties adjust reproducibly. Because the sheet resistance layers  are very thin, they advantageously have a low weight and are accordingly inexpensive to manufacture. The Ratio of absorber power / weight unit of the arrangement is particularly high, so that the arrangement according to the invention a previously has unmatched ecological compatibility.

Ein wesentlicher Aspekt bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Absorberanordnung besteht darin, daß eine beliebige Anzahl von Absorptionselementen aus einer einzigen Flächenwiderstandsbahn hergestellt werden kann. Die Flächenwiderstandsbahn kann beispielsweise eine Breite von 0,8 m und eine Länge von 10 000 m haben. Die fertige Flächenwiderstandsbahn läßt sich am Ende des Bahn-Produktionsprozesses zu einem kompakten Bahnvorrat aufrollen. Die für die geometrischen Trägerstrukturen benötigten Flächenwiderstandsabschnitte werden dann aus der Materialrolle zugeschnitten, ausgestanzt oder in anderer geeigneter Weise geformt, auf der Trägerstruktur positioniert und fixiert. Dadurch entsteht die gewünschte räumliche, beispielsweise pyramidenförmige Absorberstruktur. Mit derartigen Absorberpyramiden wird der den elektromagnetischen Wellen ausgesetzte Raum (in Wand- und Deckenbereichen) ausgekleidet.An essential aspect in the production of the invention Absorber arrangement is that any number absorption elements from a single sheet of sheet resistance can be manufactured. The Surface resistance path can for example have a width of 0.8 m and a length of 10,000 m. The finished surface resistance track can be at the end of the track production process roll up to a compact web supply. The for the geometrical support structures require surface resistance sections are then cut from the roll of material, punched out or shaped in any other suitable manner on the Carrier structure positioned and fixed. This creates the desired one spatial, for example pyramid-shaped absorber structure. With such absorber pyramids, the electromagnetic Room exposed to waves (in wall and ceiling areas) lined.

Eine wichtige Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß wenigstens eine der Flächenwiderstandsschichten mit einer Brandschutzschicht aus elektromagnetisch inertem Material, beispielsweise aus keramischem, mineralischem und/oder glasartigem Material versehen ist.This is an important development of the invention that at least one of the sheet resistance layers with a fire protection layer made of electromagnetically inert Material, for example made of ceramic, mineral and / or glass-like material is provided.

Die Flächenwiderstandsschicht kann eine aufgestäubte oder niedergeschlagene Metall- oder Halbleiterschicht sein. Die Metall- oder Halbleitermaterialien sind vorzugsweise aus der folgenden Gruppe von Elementen ausgewählt: Aluminium, Chrom, Eisen, Indium, Nickel, Antimon, Zinn, Tantal, Titan und Zink. Eines oder mehrere dieser Elemente werden vorzugsweise im Vakuum, ggf. unter Zusatz reaktiver Gase, wie z. B. Sauerstoff, auf die Trägerbahn aufgedampft oder gesputtert. Das Aufdampfverfahren ist an sich für die Herstellung von ca. 30 nm starken Aluminium-Beschichtungen auf Polymerfolien für Lebensmittelverpackungen bekannt und kann im Rahmen der Erfindung mit entsprechenden Kostenvorteilen eingesetzt werden.The surface resistance layer can be a sputtered or deposited metal or semiconductor layer. The metal or semiconductor materials are preferably from the following Group of elements selected: aluminum, chrome, iron, Indium, nickel, antimony, tin, tantalum, titanium and zinc. One or several of these elements are preferably in a vacuum, possibly under Addition of reactive gases, such as B. oxygen, on the carrier web evaporated or sputtered. The vapor deposition process is in itself for the production of approx. 30 nm thick aluminum coatings  known on polymer films for food packaging and can within the scope of the invention with corresponding cost advantages be used.

Als Trägerschicht reicht eine Polymerfolie oder Papierbahn einer Dicke <5 mm, vorzugsweise <500 µm aus. Die Dicke der leitenden oder halbleitenden Schicht beträgt 5 nm bis 1000 nm, vorzugsweise 10 nm-200 nm.A polymer film or paper web is sufficient as the carrier layer a thickness of <5 mm, preferably <500 µm. The thickness of the senior or semiconducting layer is 5 nm to 1000 nm, preferably 10 nm-200 nm.

In bevorzugter Ausführungsform verlaufen die Flächenwiderstandsschichten abschnittsweise unter verschiedenen Anstellwinkeln. Dies ist beispielsweise bei den oben erwähnten keil-, kegel- oder pyramidenförmigen Anordnungen der Fall. Alternativ können die Flächenwiderstandsschichten aber auch in mehreren unterschiedlichen Ebenen angeordnet, beispielsweise aufgespannt sein. Das Absorptionsspektrum wird in der zuletzt genannten Anordnung durch die unterschiedlichen und vorzugsweise parallelen Absorptionsebenen erreicht.In a preferred embodiment, the surface resistance layers run in sections at different angles of attack. This is for example the case with the wedge, cone or pyramidal arrangements. Alternatively, you can the surface resistance layers but also in several different Arranged levels, for example, be spanned. The absorption spectrum is in the latter arrangement due to the different and preferably parallel absorption levels reached.

Eine alternative Anordnung, mit der vor allem stark profilierte Wandbereiche breitbandig absorbierend ausgekleidet werden können, ist in Weiterbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine dreidimensionale Absorberstruktur aus einem Aufnahmebehälter mit einem Füllstoff besteht, der durch blattförmige vorzugsweise mehrfach geknickte bzw. geknüllte Flächenwiderstandsschichten gebildet ist. Stark profilierte Wandbereiche können dabei zumindest eine Seitenwand des Aufnahmebehälters bilden. An alternative arrangement with which, above all, strongly profiled Wall areas are lined with broadband absorbent is characterized in a further development of the invention, that a three-dimensional absorber structure from a receptacle with a filler that is leaf-shaped preferably multiply kinked or crumpled surface resistance layers is formed. Strongly profiled wall areas can form at least one side wall of the receptacle.  

Eine andere Seitenwand des Aufnahmebehälters kann durch eine ein­ fache Bespannung gebildet sein, die durch die geknüllten Flächen­ widerstandsbahnen kaum mechanisch belastet wird.Another side wall of the receptacle can be replaced by a fold covering formed by the crumpled surfaces resistance tracks is hardly subjected to mechanical loads.

In einer alternativen Ausführungsform kann die Flächenwider­ standsschicht auch zu Volumen-Absorbermaterial weiterverarbeitet werden. Zerschneidet man die Flächenwiderstandsschicht z. B. in lange, schmale Streifen, so erhält man ein Volumen-Füllmaterial für Absorberanwendungen, das bei wesentlich weniger Materialbe­ darf dieselben Absorptionsleistungen aufweisen kann wie herkömm­ liche Absorbermaterialien, die mit leitfähigen Partikeln anstatt der Streifen dotiert sind. Die Anordnung der schmalen Streifen im Raumvolumen kann dabei sowohl in geordneten Strukturen, z. B. git­ terartig, als auch statistisch verteilt wie z. B. bei einer Schüt­ tung realisiert werden.In an alternative embodiment, the area may resist base layer also processed into volume absorber material become. If you cut the surface resistance layer z. B. in long, narrow strips, so you get a volume filling material for absorber applications, which uses much less material can have the same absorption performance as conventional absorber materials with conductive particles instead the stripes are doped. The arrangement of the narrow strips in the The volume of space can be both in orderly structures, e.g. B. git terartig, as well as statistically distributed such. B. in a bulk tion can be realized.

Ebenso vorteilhaft kann die Flächenwiderstandsschicht, z. B. eine beschichtete Polyäthylen-Folie, durch den einfachen Prozeß des thermischen Formens und Verschweißens weiterverarbeitet wer­ den. Z.B. läßt sich so eine dickere, absorbierende Struktur mit Kammern und Hohlräumen realisieren, die ähnlich strukturiert sein kann wie die Luftkammern enthaltenden Verpackungsmaterialien aus Polymerfolien, die für einen stoßdämpfenden Transport von emp­ findlichen Gütern entwickelt worden sind und unter dem Namen Luftpolsterfolien bekannt sind.The surface resistance layer, e.g. B. a coated polyethylene film, through the simple process of thermal shaping and welding who are processed the. E.g. a thicker, absorbent structure can be used Realize chambers and cavities that have a similar structure can look like packaging materials containing air chambers Polymer films that are used for the shock-absorbing transport of emp sensitive goods have been developed and named Bubble wrap are known.

Vorteilhafterweise kann eine besonders einfache Positionie­ rung und Fixierung durch Druckdifferenzen wie in einer Tragluft­ halle erfolgen, sozusagen ein "Aufblasen" der Absorber, oder mit­ tels eines Gestänges, ähnlich wie bei Zeltkonstruktionen.A particularly simple position can advantageously be used Fixation and fixation through pressure differences like in air hall, so to speak, an "inflation" of the absorber, or with a frame, similar to tent structures.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere luft- oder gasgefüllte Hohlkörperstrukturen mit einer als Flächenwiderstandsschicht ausgebildeten Außenhaut eng zusammengefügt und/oder miteinander verbunden und auf wenig­ stens einer Wand des Raums angeordnet sind. Die als Absorptions­ elemente dienenden geschlossenen Hohlkörperstrukturen können un­ terschiedliche, vorzugsweise statistische Oberflächengestaltungen haben.Another embodiment of the invention is characterized thereby records that several air or gas filled hollow body structures with an outer skin designed as a surface resistance layer closely merged and / or connected and with little least one wall of the room are arranged. The as absorption elements serving closed hollow body structures can un Different, preferably statistical surface designs  to have.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Other advantageous developments of the invention are in the Subclaims marked.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigenIn the following the invention based on in the drawing schematically illustrated embodiments. Show in the drawing

Fig. 1 schematisch eine Station zur Herstellung einer Flächenwiderstandsschicht aus einer Trägerbahn mit aufgestäubter Metallschicht; Fig. 1 shows diagrammatically a station for preparing a surface resistance layer from a support sheet with a sputtered metal layer;

Fig. 2A in stark vergrößertem Maßstab einen Abschnitt ei­ ner gemäß Fig. 1 hergestellten Flächenwider­ standsschicht; Fig. 2A in a greatly enlarged scale a portion egg ner according to Figure 1 manufactured resistance layer;

Fig. 2B in ebenfalls vergrößertem Maßstab einen Abschnitt einer Flächenwiderstandsschicht aus einem organi­ schen Leiter; FIG. 2B, also in an enlarged scale a portion of a surface resistance layer of an organic rule conductor;

Fig. 3A eine Teilansicht auf ein Ausführungsbeispiel ei­ ner Absorberstruktur mit pyramidenförmiger Geome­ trie; Fig. 3A trie is a partial view of an embodiment of egg ner absorber structure having pyramidal Geome;

Fig. 3B eine Absorberstruktur ähnlich derjenigen gemäß Fig. 3A mit anders ausgebildeter Trägerstruktur; und Fig. 3B is an absorber structure similar to that of Figure 3A with differently formed supporting structure. and

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht auf das Innere eines elektromagnetischen Wellen ausgesetzten Rau­ mes, dessen Seiten- und Deckwände praktisch voll­ ständig mit pyramidenförmigen Absorberstrukturen gesetzt sind. Fig. 4 is a schematic side view of the interior of a room exposed to electromagnetic waves, the side and top walls of which are practically completely set with pyramid-shaped absorber structures.

Anhand der Darstellung in Fig. 1 wird zunächst eine besonders wirtschaftliche Herstellung der aktiven Komponente der erfin­ dungsgemäßen Absorptionsanordnung, nämlich einer Flächenwider­ standsschicht 1, beschrieben. Eine dünne Trägerbahn 11 aus Poly­ merfolie oder Papier einer Dicke von 5-500 µm wird von einer Vor­ ratsrolle 2 abgezogen, umgelenkt und in Richtung des Pfeils A in eine Aufdampfzone unter eine Aufdampfanordnung 3 bewegt. In der Aufdampfzone wird in einer reaktiven Sauerstoffatmosphäre Alumi­ nium mit oxidativen Anteilen aufgebracht. Eine Aluminiumschicht kann entweder in der dargestellten Weise einseitig oder auf bei­ den Seiten der Trägerbahn 11 auf gedampft werden. In dem beschrie­ benen Ausführungsbeispiel hat die Al-Schicht 12 eine Dicke von nur ca. 20-40 nm. Eine Lackversiegelung auf der Widerstands­ schicht 12 kann in einer Heizkammer 4 getrocknet werden. Die Bahn 1 wird danach auf eine Aufwickelrolle 5 aufgewickelt. Der Wert des Flächenwiderstands kann durch Variation der Prozeßparameter auf einen Sollwert eingestellt werden, beispielsweise auf 150 Ohm.First, a particularly cost-effective production of the active component of the absorbent assembly OF INVENTION to the invention, namely a surface reflection will resist layer 1 from the illustration in Fig. 1 will be described. A thin carrier web 11 made of poly mer film or paper with a thickness of 5-500 microns is removed from a supply roll 2 , deflected and moved in the direction of arrow A into a vapor deposition zone under a vapor deposition arrangement 3 . In the vapor deposition zone, aluminum with oxidative components is applied in a reactive oxygen atmosphere. An aluminum layer can either be vapor-coated on one side or on the sides of the carrier web 11 in the manner shown. In the described exemplary embodiment, the Al layer 12 has a thickness of only approximately 20-40 nm. A lacquer seal on the resistance layer 12 can be dried in a heating chamber 4 . The web 1 is then wound on a take-up roll 5 . The value of the sheet resistance can be set to a desired value by varying the process parameters, for example to 150 ohms.

Eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts der Flächenwi­ derstandsschicht 1 ist in Fig. 2A dargestellt. Wie zu sehen ist, kann die Trägerschicht 11 auch beidseitig mit Flächenwiderstände bildenden, dünnen, leitfähigen oder halbleitenden Schichten 12 und 13 belegt sein. Eine doppelseitige Beschichtung erhöht den Wirkungsgrad der aus der Flächenwiderstandsschicht 1 hergestell­ ten Absorptionsstruktur, da die Absorptionsfähigkeit der Struktur auf beiden Schichtseiten den dort wirksamen elektromagnetischen Strahlungen angepaßt werden kann. Zusätzlich zu der oder als Schicht 13 kann eine Brandschutzschicht aus einem nicht oder schwer entflammbaren, vorzugsweise elektrisch und elektromagne­ tisch weitgehend inertem Material, z. B. aus Mineralwolle, Keramik und/oder Glas vorgesehen werden.An enlarged view of a portion of the surface resistance layer 1 is shown in FIG. 2A. As can be seen, the carrier layer 11 can also be coated on both sides with thin, conductive or semiconducting layers 12 , 13 forming surface resistances. A double-sided coating increases the efficiency of the absorption structure manufactured from the surface resistance layer 1 , since the absorption capacity of the structure on both sides of the layer can be adapted to the electromagnetic radiation effective there. In addition to or as a layer 13 , a fire protection layer made of a non-inflammable or flame-retardant, preferably electrically and electromagne table largely inert material, for. B. made of mineral wool, ceramic and / or glass.

Anstelle des beschriebenen Aufdampfprozesses können, wie dem Fachmann bekannt ist, auch andere Beschichtungsverfahren, bei­ spielsweise Aufstäuben (Sputtern) oder kontinuierliche Walzen­ druckverfahren verwendet werden.Instead of the evaporation process described, such as Is known to those skilled in the art, also other coating processes for example dusting (sputtering) or continuous rolling printing process can be used.

Eine alternative Ausführung der Flächenwiderstandsschicht ist in Fig. 2B schematisch dargestellt. Bei dieser alternativen Aus­ bildung besteht die Flächenwiderstandsschicht 1A aus einer ge­ eigneten Trägerbahn vorzugsweise aus Kunststoff, in die leitende oder halbleitende feine Partikel 14 in einer für Absorptions­ zwecke geeigneten Verteilung eingebettet sind.An alternative embodiment of the surface resistance layer is shown schematically in FIG. 2B. In this alternative formation, the surface resistance layer 1 A consists of a suitable carrier web, preferably made of plastic, in which conductive or semiconducting fine particles 14 are embedded in a distribution suitable for absorption purposes.

In Fig. 3A ist eine schematische Schnittansicht durch ein py­ ramidenförmiges Element 20 der erfindungsgemäßen Absorptionsan­ ordnung dargestellt. Das Strukturelement 20 besteht aus einem Ge­ stängegestell 22 mit einem Basisquadrat und vier die Pyramiden­ kanten bildenden Stangen aus elektrisch isolierendem Glasfaserma­ terial sowie einer Außenhaut 24. Letztere ist aus einem Zuschnitt aus dem Bahnmaterial 1 bzw. 1A hergestellt. Bei einem in der Pra­ xis realisierten Ausführungsbeispiel wurde eine Flächenwider­ standsschicht 1 nach geeignetem Zuschneiden und thermischen Ver­ schweißen der die Trägerbahn 11 bildenden Folie auf das Stangen­ gestell 22 aufgesteckt und fixiert. Die das Absorptionselement 20 bildende Pyramide hatte eine Höhe von 1,50 m und eine offene Grundfläche von 0,35×0,35 m². Wie leicht zu erkennen ist, las­ sen sich aus einem geeigneten Trägergestell und Flächenwider­ standszuschnitten zahlreiche geometrische Strukturen höchst ein­ fach aufbauen. Die Scheitel sollten bei kegel-, keil- oder pyra­ midenförmigen Strukturen und Elementen relativ spitzwinklig sein und Scheitelwinkel 26 im Bereich zwischen 5 und 50°, vorzugsweise zwischen 8 und 25° haben.In Fig. 3A is a schematic sectional view through a py ramiden-shaped element 20 of the Absorptionsan arrangement according to the invention is shown. The structural element 20 consists of a Ge rod frame 22 with a base square and four pyramid-forming rods made of electrically insulating glass fiber material and an outer skin 24th The latter is made from a blank of the web material 1 and 1A. In an embodiment realized in practice, a surface resistance layer 1 was fitted and fixed to the rod frame 22 after suitable cutting and thermal welding of the film forming the carrier web 11 . The pyramid forming the absorption element 20 had a height of 1.50 m and an open base area of 0.35 × 0.35 m². As can easily be seen, numerous geometrical structures can be constructed very easily from a suitable carrier frame and surface resistance cuts. In the case of conical, wedge-shaped or pyramid-shaped structures and elements, the apex should be relatively acute-angled and have apex angle 26 in the range between 5 and 50 °, preferably between 8 and 25 °.

Fig. 3B zeigt ein ähnliches Absorptionselement 21 wie dasje­ nige (20) gemäß Fig. 3A. Der einzige Unterschied besteht darin, daß die Außenhaut 24 der Pyramide nicht von einem Trägergestell 22 abgestützt, sondern auf einem pyramidenförmigen, selbsttragen­ den Hohlkörper 23 aus einem geeigneten Kunststoff oder aus Karton aufkaschiert ist. Die Außenhaut 24 kann aber bei einer in der Zeichnung nicht dargestellten anderen baulichen Alternative auch als Aufblasbauteil nach Art einer Traglufthalle ausgebildet sein. Dabei wird die die Absorptionsstruktur bildende Haut 24 einem leichten Differenzdruck ausgesetzt, der die Außenhaut 24 in ihrer pyramidenförmige Geometrie hält. FIG. 3B shows an absorption element 21 similar to that ( 20 ) according to FIG. 3A. The only difference is that the outer skin 24 of the pyramid is not supported by a support frame 22 , but is laminated on a pyramid-shaped, self-supporting hollow body 23 made of a suitable plastic or cardboard. The outer skin 24 can, however, in the case of another structural alternative not shown in the drawing, also be designed as an inflatable component in the manner of an air-inflated hall. The skin 24 forming the absorption structure is exposed to a slight differential pressure which keeps the outer skin 24 in its pyramid-shaped geometry.

Anstelle der in den Fig. 3A und 3B dargestellten Pyrami­ denform kann auch eine kombinierte Kegel-Pyramidenstumpfform vor­ gesehen sein. Dabei ist die dem Scheitel nächstgelegene Spitze kegelförmig und die Grundebene quadratisch ausgebildet, um eine größere Absorptionsfläche mit entsprechenden Strukturelementen ohne oder mit nur minimalen Zwischenräumen abzudecken.Instead of the pyramid shape shown in FIGS . 3A and 3B, a combined cone-pyramid frustum shape can also be seen before. The tip closest to the apex is conical and the base plane is square in order to cover a larger absorption area with corresponding structural elements with no or only minimal gaps.

In Fig. 4 ist schematisch ein Vertikalschnitt durch einen EMV-Testraum 30 gezeigt, dessen Seitenwände und Decke mit pyrami­ denförmigen, praktisch lückenlos aneinander anstoßenden Absorber­ strukturen 20 ausgekleidet sind. In dem Testraum 30 sind eine An­ tennenanordnung 31 und das zu testende Gerät 32 dargestellt. Die Auskleidung des Testraums 30 mit geome­ trisch verteilten Flächenwiderständen sorgt für eine praktisch totale, reflexionsfreie Absorption der Feldenergie-, so daß optimale Test­ ergebnisse gewährleistet sind.In FIG. 4 is a vertical section through an EMC test chamber 30 is schematically shown, the side walls and ceiling with pyramidal shaped, practically without gaps abutting absorber structures are lined 20th In the test room 30 , an antenna arrangement 31 and the device 32 to be tested are shown. The lining of the test room 30 with geometrically distributed sheet resistances ensures a practically total, reflection-free absorption of the field energy, so that optimal test results are guaranteed.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche Abwandlun­ gen möglich. Die Wahl der Materialien der Träger- und Flächenwi­ derstände und die geometrischen Abmessungen der Bahnen und Struk­ turen können den Einsatzbedingungen angepaßt werden. Durchsich­ tige Flächenwiderstandsschichten ergeben sich beispielsweise bei Verwendung von Indium-Zinn-Oxid.Numerous variations are within the scope of the inventive idea possible. The choice of materials for the carrier and surface wi resistances and the geometric dimensions of the sheets and structure structures can be adapted to the operating conditions. Sure term surface resistance layers arise, for example Use of indium tin oxide.

Claims (29)

1. Anordnung zur breitbandigen Absorption von elektromagnetischen Wellen, bei der mehrere dünne Flächenwiderstandsschichten (1; 1A; 24) mit untereinander gleicher oder ähnlicher Flächenwiderstandsverteilung dreidimensional in einem den elektromagnetischen Wellen ausgesetzten Raum (30) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenwiderstandsschichten (1) jeweils wenigstens eine auf eine Trägerbahn (11) kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich aufgebrachte Schicht (12) aus elektrisch leitendem oder halbleitendem Material aufweisen und eine gleichmäßige und einheitliche Flächenwiderstandsverteilung haben.1. Arrangement for broadband absorption of electromagnetic waves, in which several thin surface resistance layers ( 1; 1 A; 24 ) with the same or similar surface resistance distribution are arranged three-dimensionally in a space exposed to the electromagnetic waves ( 30 ), characterized in that the surface resistance layers ( 1 ) each have at least one layer ( 12 ) of electrically conductive or semiconducting material applied continuously or quasi-continuously to a carrier web ( 11 ) and have a uniform and uniform surface resistance distribution. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich aufgebrachte Schicht (12) eine aufgestäubte Schicht ist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the continuously or quasi-continuously applied layer ( 12 ) is a sputtered layer. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich aufgebrachte Schicht (12) eine niedergeschlagene Schicht ist.3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the continuously or quasi-continuously applied layer ( 12 ) is a deposited layer. 4. Anordnung zur breitbandigen Absorption von elektromagnetischen Wellen, bei der mehrere dünne Flächenwiderstandsschichten (1; 1A; 24) mit untereinander gleicher oder ähnlicher Flächenwiderstandsverteilung dreidimensional in einem den elektromagnetischen Wellen ausgesetzten Raum (30) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Flächenwiderstandsschicht (1A) aus einem organischen Leiter besteht und eine gleichmäßige und einheitliche Flächenwiderstandsverteilung hat.4. Arrangement for broadband absorption of electromagnetic waves, in which a plurality of thin sheet resistance layers ( 1; 1 A; 24 ) with the same or similar sheet resistance distribution are arranged three-dimensionally in a space exposed to the electromagnetic waves ( 30 ), characterized in that at least one sheet resistance layer ( 1 A) consists of an organic conductor and has an even and uniform surface resistance distribution. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenwiderstandsschichten (1; 1A) elektrisch leitende Teilchen auf und/oder in einer Kunststoff- oder Papierbahn enthalten.5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the surface resistance layers ( 1; 1 A) contain electrically conductive particles on and / or in a plastic or paper web. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenwiderstandsschichten (1) aus einer Kunststoff- oder Papierbahn (11) mit gleichmäßig auf wenigstens einer Seite aufgebrachter, elektrisch leitender oder halbleitender Schicht (12) bestehen.6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the surface resistance layers ( 1 ) consist of a plastic or paper web ( 11 ) with uniformly applied on at least one side, electrically conductive or semiconducting layer ( 12 ). 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenwiderstandswerte der Flächenwiderstandsschichten (1; 1A) zwischen 0,01 Ohm pro Quadrat und 20 kOhm pro Quadrat, vorzugsweise zwischen 10 Ohm pro Quadrat und 1 kOhm pro Quadrat liegen.7. Arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the surface resistance values of the surface resistance layers ( 1; 1 A) are between 0.01 ohms per square and 20 kOhm per square, preferably between 10 ohms per square and 1 kOhm per square . 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenwiderstandsschichten (1) eine Trägerschicht aus Polymerfolie oder Papier einer Dicke <5 mm, vorzugsweise 5-500 µm enthalten.8. Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the surface resistance layers ( 1 ) contain a carrier layer made of polymer film or paper of a thickness <5 mm, preferably 5-500 µm. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenwiderstandsschichten eine leitende oder eine halbleitende Schicht aus einem Reinmetall, einer Metallegierung oder einem Halbleiter mit mindestens einem der Elemente Aluminium, Chrom, Eisen, Indium, Nickel, Antimon, Zinn, Tantal, Titan und Zink enthalten.9. Arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the sheet resistance layers are conductive or a semiconducting layer made of a pure metal, a metal alloy or a semiconductor with at least one of the Elements aluminum, chrome, iron, indium, nickel, antimony, Contain tin, tantalum, titanium and zinc. 10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende oder halbleitende Schicht (12) eine Dicke von 5 nm bis 1000 nm, vorzugsweise 10 nm-200 nm hat.10. The arrangement according to claim 9, characterized in that the conductive or semiconductive layer ( 12 ) has a thickness of 5 nm to 1000 nm, preferably 10 nm-200 nm. 11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Flächenwiderstandsschichten (1; 1A) mit wenigstens einer geschlossenen Brandschutzschicht aus einem schwer entflammbaren Material versehen ist.11. Arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that at least one of the surface resistance layers ( 1; 1 A) is provided with at least one closed fire protection layer made of a flame-retardant material. 12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Brandschutzschicht aus einem elektrisch bzw. elektromagnetisch im wesentlichen inerten Material, z. B. mineralisch oder keramischen Material und/oder Glas besteht.12. The arrangement according to claim 11, characterized in that the fire protection layer from an electrical or electromagnetic essentially inert material, e.g. B. mineral or ceramic material and / or glass. 13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenwiderstandsschichten (1, 1A) in mehreren unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind.13. Arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that the surface resistance layers ( 1, 1 A) are arranged in several different planes. 14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenwiderstandsschichten (1, 1A) zur Bildung von Absorberelementen auf wenigstens einem keil-, kegel-, pyramiden-, oder stufenförmigen Träger (22, 23) angebracht sind.14. Arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in that the surface resistance layers ( 1, 1 A) are attached to form absorber elements on at least one wedge, cone, pyramid, or step-shaped support ( 22, 23 ). 15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus einem ausreichend formstabilen Hohlkörper (23) besteht, auf dessen Mantelflächen passend zugeschnittene Abschnitte der Flächenwiderstandsschicht (24) befestigt sind.15. The arrangement according to claim 14, characterized in that the carrier consists of a sufficiently dimensionally stable hollow body ( 23 ), on the lateral surfaces of which sections of the surface resistance layer ( 24 ) which are cut to size are fastened. 16. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus einem Trägergerüst (22) besteht, das Streben zumindest an den Übergangskanten zwischen zwei benachbarten Ebenen von Flächenwiderstandsschichten, beispielsweise zwischen zwei Seitenflächen einer Pyramide aufweist.16. The arrangement according to claim 14, characterized in that the carrier consists of a support frame ( 22 ), the struts at least at the transition edges between two adjacent planes of surface resistance layers, for example between two side surfaces of a pyramid. 17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenwiderstandsschichten (1; 1A) aus bahnförmigem flexiblen Material bestehen und die Außenflächen der Träger mit dem bahnförmigen Material bespannt sind. 17. The arrangement according to claim 16, characterized in that the surface resistance layers ( 1; 1 A) consist of sheet-like flexible material and the outer surfaces of the carrier are covered with the sheet-like material. 18. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bahnen mit Flächenwiderstandsschichten (1; 1A) in ver­ schiedenen etwa parallelen Ebenen unter zumindest teilweiser Überlappung gehaltert sind.18. The arrangement according to claim 13, characterized in that a plurality of tracks with sheet resistance layers ( 1 ; 1 A) are held in different approximately parallel planes with at least partial overlap. 19. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine dreidimensionale Absorberstruktur aus einem Aufnahmebehälter mit einem Füllstoff besteht, der durch blattförmige, vorzugsweise unter Bildung von Abschnitten mehrfach geknickte Flächenwiderstandsschichten gebildet ist.19. Arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized characterized in that a three-dimensional absorber structure a receptacle with a filler made by leaf-shaped, preferably with the formation of sections several times kinked sheet resistance layers is formed. 20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die blattförmigen Flächenwiderstandsschichtabschnitte in will­ kürlicher Anordnung in den Hohlraum eingeordnet sind.20. The arrangement according to claim 19, characterized in that the sheet-shaped sheet resistance sections in are arranged in the cavity. 21. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten- und Deckwände des den elektro­ magnetischen Wellen ausgesetzten Raums (30) im wesentlichen vollständig mit dreidimensionalen, z. B. pyramidenförmigen Ab­ sorberelementen (20, 21) besetzt sind.21. Arrangement according to one of claims 1 to 20, characterized in that the side and top walls of the space exposed to the electromagnetic waves ( 30 ) substantially completely with three-dimensional, for. B. pyramidal From sorber elements ( 20 , 21 ) are occupied. 22. Anordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorberpyramiden (20; 21) spitzwinklige Scheitel mit Scheitelwinkeln im Bereich zwischen 5 und 50°, vorzugsweise 8 bis 25° haben.22. Arrangement according to one of claims 14 to 21, characterized in that the absorber pyramids ( 20 ; 21 ) have acute-angled apexes with apex angles in the range between 5 and 50 °, preferably 8 to 25 °. 23. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung für die breitbandige Absorption von elektromagnetischen Wellen, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Flächenwiderstandsbahn (1) durch kontinuierliches oder quasi-kontinuierliches Beschichten einer mechanisch flexiblen Trägerbahn (11) mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (12) aus einem metallischen oder halbleitenden Material hergestellt wird;
daß aus der Flächenwiderstandsbahn (1) Zuschnitte für mehrere zweidimensionale Flächenwiderstandsabschnitte gebildet werden;
daß mit den Flächenwiderstandsabschnitten dreidimensionale Strukturen (22; 23) überzogen werden, um pyramiden-, keil-, kegel-, oder stufenförmige Absorberelemente zu bilden.23. A method for producing an arrangement for broadband absorption of electromagnetic waves, characterized in that
that a surface resistance track ( 1 ) is produced by continuously or quasi-continuously coating a mechanically flexible carrier track ( 11 ) with an electrically conductive layer ( 12 ) made of a metallic or semiconducting material;
that blanks for a plurality of two-dimensional sheet resistance sections are formed from the sheet resistance sheet ( 1 );
that three-dimensional structures ( 22 ; 23 ) are covered with the surface resistance sections to form pyramid, wedge, cone or step-shaped absorber elements. 24. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung für die breitbandige Absorption von elektromagnetischen Wellen,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Flächenwiderstandsbahn (1) durch kontinuierliches oder quasi-kontinuierliches Beschichten einer mechanisch flexiblen Trägerbahn (11) mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (12) aus einem metallischen oder halbleitenden Material hergestellt wird;
daß aus der Flächenwiderstandsbahn (1) Zuschnitte für mehrere zweidimensionale Flächenwiderstandsabschnitte gebildet werden; und
daß danach mehrere zweidimensionale Flächenwiderstandsabschnitte in gegenseitigem Abstand und im wesentlichen parallel zueinander angeordnet und festgelegt werden.24. A method for producing an arrangement for broadband absorption of electromagnetic waves,
characterized,
that a surface resistance track ( 1 ) is produced by continuously or quasi-continuously coating a mechanically flexible carrier track ( 11 ) with an electrically conductive layer ( 12 ) made of a metallic or semiconducting material;
that blanks for a plurality of two-dimensional sheet resistance sections are formed from the sheet resistance sheet ( 1 ); and
that afterwards several two-dimensional surface resistance sections are arranged and fixed at a mutual distance and essentially parallel to one another. 25. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung für die breitbandige Absorption von elektromagnetischen Wellen, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Flächenwiderstandsbahn (1) durch kontinuierliches oder quasi-kontinuierliches Beschichten einer mechanisch flexiblen Trägerbahn (11) mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (12) aus einem metallischen oder halbleitenden Material hergestellt wird;
daß die Flächenwiderstandsbahn in Abschnitte zerteilt und eine Vielzahl der so hergestellten Abschnitte als Füll- bzw. Zusatzstoffe für die Herstellung von Volumen-Absorbermaterial verwendet wird. 25. A method for producing an arrangement for broadband absorption of electromagnetic waves, characterized in that
that a surface resistance track ( 1 ) is produced by continuously or quasi-continuously coating a mechanically flexible carrier track ( 11 ) with an electrically conductive layer ( 12 ) made of a metallic or semiconducting material;
that the sheet resistance is divided into sections and a large number of the sections produced in this way are used as fillers or additives for the production of volume absorber material. 26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Schicht durch Niederschlagen aus der Dampfphase im Vakuum oder unter Zusatz reaktiver Gase erzeugt wird.26. The method according to any one of claims 23 to 25, characterized characterized in that the electrically conductive layer by Precipitation from the vapor phase in a vacuum or with addition reactive gases is generated. 27. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Schicht (12) durch Aufstäuben im Vakuum oder unter Zusatz reaktiver Gase erzeugt wird.27. The method according to any one of claims 23 to 25, characterized in that the conductive layer ( 12 ) is produced by dusting in a vacuum or with the addition of reactive gases. 28. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Schicht (12) erzeugt wird aus einem Reinmetall, einer Metallegierung oder einem Halbleiter unter Verwendung eines oder mehrerer der Elemente Aluminium, Chrom, Eisen, Indium, Nickel, Antimon, Zinn, Tantal, Titan und Zink.28. The method according to any one of claims 23 to 27, characterized in that the conductive layer ( 12 ) is produced from a pure metal, a metal alloy or a semiconductor using one or more of the elements aluminum, chromium, iron, indium, nickel, antimony , Tin, tantalum, titanium and zinc. 29. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß mechanisch flexible Flächenwiderstandsabschnitte (24) pyramiden-, keil-, kegel- oder stufenförmig geformt und in dem den elektromagnetischen Wellen ausgesetzten Raum (30) positioniert werden und danach einem solchen Druckgradienten ausgesetzt werden, daß sie in ihrer gewünschten dreidimensionalen Form gehalten werden.29. The method according to claim 23, characterized in that mechanically flexible surface resistance sections ( 24 ) pyramid-shaped, wedge-shaped, conical or step-shaped and are positioned in the space exposed to the electromagnetic waves ( 30 ) and then exposed to such a pressure gradient that they are kept in their desired three-dimensional shape.
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