EP3277060B1 - Mikroelektronisches modul zur veränderung der elektromagnetischen signatur einer oberfläche, modularray und verfahren zur veränderung der elektromagnetischen signatur einer oberfläche - Google Patents

Mikroelektronisches modul zur veränderung der elektromagnetischen signatur einer oberfläche, modularray und verfahren zur veränderung der elektromagnetischen signatur einer oberfläche Download PDF

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EP3277060B1
EP3277060B1 EP17001095.3A EP17001095A EP3277060B1 EP 3277060 B1 EP3277060 B1 EP 3277060B1 EP 17001095 A EP17001095 A EP 17001095A EP 3277060 B1 EP3277060 B1 EP 3277060B1
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EP
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electromagnetic radiation
module
microelectronic
actuator
plasma
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Ralf Caspari
Robert Weichwald
Emanuel Ermann
Christian Karch
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Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Airbus Defence and Space GmbH
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Publication date
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H3/00—Camouflage, i.e. means or methods for concealment or disguise
    • H—ELECTRICITY
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    • H05H1/2425—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the electrodes being flush with the dielectric
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H05H1/0006—Investigating plasma, e.g. measuring the degree of ionisation or the electron temperature
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    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H05H1/2418—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the electrodes being embedded in the dielectric

Definitions

  • Various embodiments relate generally to a microelectronic module for altering the electromagnetic signature of a surface, and a module array and method for altering the electromagnetic signature of a surface.
  • U.S. 2012/193483 A1 describes systems, apparatus, and software products and methods for controlling boundary layer flow across an aerodynamic structure that use plasmas to create separate areas of flow structures of different strengths be able.
  • An example of such a device provides plasma regions that can be individually voltage and/or frequency controlled and modulated for flow control purposes.
  • CHENG-XUN YUAN ET AL "Properties of Propagation of Electromagnetic Wave in a Multilayer Radar-Absorbing Structure With Plasma- and Radar-Absorbing Material", IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, IEEE SERVICE CENTER PISCATAWAY, NJ, US, Vol. 39, No. 9, September 1, 2011 (2011-09-01 ) describes a setup of a multilayer radar absorbing structure with plasma and radar absorbing material (RAM) to investigate the camouflage mechanisms of the multilayer absorber.
  • the method of impedance transformation with multiple dielectrics is used to analyze the propagation of electromagnetic waves in the multilayer structure.
  • the dependencies of the attenuation of the EM waves on the parameters of the plasma and the RAMs are presented.
  • TED ANDERSON ET AL "Plasma Frequency Selective Surfaces", IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, IEEE SERVICE CENTER PISCATAWAY, NJ, US, Vol. 35, No. 2, April 1, 2007 (2007-04-01 ) describes the use of plasma as a replacement for metal in a frequency selective surface (FSS).
  • FSS frequency selective surface
  • FSS were used to filter electromagnetic waves.
  • Each FSS layer is modeled using numerical methods, and the layers are stacked to produce the desired filtering. Genetic algorithms are used to determine the stacking required for the desired filtering.
  • LEE SOO-MIN ET AL "Scattering characteristics of atmospheric pressure dielectric barrier discharge plasma", 2013 EUROPEAN RADAR CONFERENCE, EMA, 9 October 2013 (2013-10-09 ) describes the fabrication of a dielectric barrier discharge (DBD) plasma actuator at atmospheric pressure and a plasma is generated by applying a high AC voltage. In addition, its scattering properties are measured by comparing S-parameters. The antenna polarization is also taken into account because of the configuration of the proposed DBD actuator.
  • DBD dielectric barrier discharge
  • U.S. 7,255,062 B1 describes a plasma shielding system in the form of an apparatus that creates a prescribed plasma environment with a prescribed plasma density gradient and shields an object surrounded by that environment.
  • Surface microwaves are used to create this plasma environment and customize it for a specific application.
  • a radome with a plasma seal integrated therein which comprises a plasma-carrying layer and electrodes for plasma excitation, the radome having a sandwich structure made of honeycomb core and cover plates, the plasma-carrying layer being contained in the honeycomb core of the sandwich structure and the electrodes arranged between the honeycomb core and cover plates at least in the operating frequency range of the antenna are RF transparent.
  • CN 1 596 060 A describes a non-equilibrium plasma source that discharges strong ionization and a method of generating the plasma. It includes a ground electrode, a discharge electrode, and a dielectric layer. It supplies the discharge electrode with AC voltage and generates plasma with a density of 10 to 15 per cubic centimetre. Under the action of an external force transfer the plasma from the discharging electric field.
  • a microelectronic module for changing the electromagnetic signature of a surface has a thin-layer, flat substrate and at least one voltage converter for converting a first voltage provided into a higher or lower second voltage. Furthermore, the microelectronic module has at least one actuator. The actuator has at least one generator for generating an electrical plasma from the second voltage provided by the voltage converter. At least the voltage converter and the actuator are arranged on the thin-layer, flat substrate. The electrical plasma generated by the actuator interacts with electromagnetic radiation impinging on the surface, resulting in a change in the electromagnetic signature.
  • the invention is based on the idea of generating the electromagnetic signature of a surface of an electrical plasma interacting with electromagnetic radiation impinging on the surface.
  • the electric plasma can be generated as a function of the electromagnetic radiation impinging on the surface, and the electromagnetic signature of a surface can be changed as a result.
  • the electromagnetic signature radiated from the surface is preferential to a unaffected reflected electromagnetic signature, .ie, for example, the radar cross section of a vehicle appears changed, for example, on a radar screen, preferably reduced.
  • the electromagnetic signature can be actively adapted to the respective situation.
  • actuator can be understood as any type of device that is capable of converting an electrical signal into another physical quantity.
  • voltage converter can be understood as any electrical element capable of converting an input voltage to a higher or lower output voltage.
  • the microelectronic module also has at least one detection unit.
  • the detection unit has at least one sensor for detecting electromagnetic radiation impinging on the surface.
  • the sensor can be suitable, for example, for detecting electromagnetic interactions of photons impinging on the sensor with the electrons or atomic nuclei of a detector material of the sensor.
  • the microelectronic module also has a control unit.
  • the control unit is set up to control the generation of the electrical plasma as a function of a signal from the detection unit, a receiver, control commands from a higher-level transmitter and/or control element, and/or information from at least one other conventional sensor, an antenna and/or a control or regulation system.
  • the receiver is set up to receive external data containing information about the detection of the electromagnetic radiation impinging on the surface.
  • the microelectronic module can thus be controlled in a targeted manner according to the detected electromagnetic radiation in order to change the electromagnetic signature of a surface.
  • the actuator is further set up to detect the electromagnetic radiation impinging on the surface.
  • the actuator itself can also be able to detect the electromagnetic radiation impinging on the surface. This has the advantage that no further detectors or sensors are required, or the detection can be improved by combining with further detectors or sensors.
  • the electric plasma is generated as a function of the detected electromagnetic radiation and/or the received data on the electromagnetic radiation impinging on the surface.
  • the electrical plasma is generated as a function of the detected electromagnetic radiation and/or the received data on the electromagnetic radiation impinging on the surface.
  • the electromagnetic signature of the surface is changed by absorption and/or reflection of an external wave of the electromagnetic radiation.
  • the absorption and/or reflection of the electromagnetic radiation can be changed, for example, by reducing the backscattering of the electromagnetic radiation and/or by damping the surface wave of the electromagnetic radiation.
  • the electromagnetic signature of the surface can also be changed, for example, by a combination of the absorption or reflection described above with, for example, a conventional RAM (radar-absorbing material) coating or other radar-absorbing materials or also infrared camouflage. This has the advantage that, for example, the radar-absorbing properties of a RAM coating can be improved.
  • a frequency-selective surface is generated with the aid of the at least one actuator.
  • Distributed or periodically conductive plasma structures can be generated preferably on, in or under the surface by controlling the at least one actuator.
  • the generated plasma preferably has a specific frequency band.
  • the width of the frequency band and/or the center frequency can preferably be controlled by an applied magnetic field.
  • an active metamaterial is preferably formed.
  • the active metamaterial can be used, for example, as a band pass, band stop, high pass, low pass or a combination of these to change the electromagnetic waves. This has the advantage that the electromagnetic radiation can be changed in a targeted manner in order to falsify the radar image, for example.
  • the thin-layer, flat substrate is a flexible and/or multidimensionally deformable film or grid.
  • the lattice can have a flexible and/or multidimensionally deformable lattice structure.
  • the thin-layer, flat substrate can also consist of a comparable material that is suitable for the components of the module to be mounted, inserted or attached to it and that is as thin and stable as possible.
  • the substrate can also have a fabric, a lattice structure or a composite material. This has the advantage that the module can be kept small in terms of its geometric dimensions, with sufficient stability being provided to apply the module permanently or reversibly to a surface, for example by gluing it.
  • the module has a plurality of actuators.
  • the majority of the actuators preferably have a different and/or identical orientation. This has the advantage that the electromagnetic radiation striking the module from different directions, for example, can be changed in a targeted manner.
  • the module has at least one switching element for activating and/or deactivating the module and/or at least one of the plurality of actuators.
  • switching element can be understood as any type of device capable of changing a connection from an open state to a connected state. This can also be understood to mean a connection which is open on one side and which can be closed permanently or reversibly, for example, by connecting the module to an electronic unit for control, for example.
  • the actuators can be used to form an antenna that is freely definable on the surface or an antenna array for adapting the antenna gain, polarization and reception direction.
  • the antenna or the antenna array can be used as a transmitting and/or receiving antenna for electromagnetic radiation.
  • the transmitting and/or receiving antenna can be coupled to an external transmitter and/or receiver via a coupling and/or decoupling device.
  • the antenna or the antenna array which can be embodied as a transmitting and/or receiving antenna, for example, can be connected to an external transmitter and/or receiver. This allows, for example, data from the external transmitter via the as Transmitting antenna trained antenna or the antenna array, are sent and / or data are received from the external receiver via the trained as a receiving antenna antenna or the antenna array.
  • the voltage converter, the switching element, the actuator, the detection unit, the sensor, the receiver, the transmitter and/or the control element are designed as a MEMS (micro-electro-mechanical system) structure.
  • the voltage converter, the switching element, the actuator, the detection unit, the sensor, the receiver, the transmitter and/or the control element can also be designed as a nanoelectromechanical system.
  • Other advantageous components of the module can also be designed, for example, as a MEMS structure or as a nanoelectromechanical system, insofar as it is advantageous and applicable. This has the advantage that the dimensions of the module and its components can be kept very small. The space required for the module can thus be reduced to a minimum, for example.
  • a modular array having a plurality of microelectronic modules as described above.
  • the change in the electromagnetic structure of a surface can be amplified and/or used in a targeted manner.
  • a plurality of microelectronic modules can also be arranged on a common thin-layer, flat substrate. This has the advantage that, for example, the application of the module can be facilitated or accelerated on a surface, which means that the costs for assembly can be reduced.
  • the actuators of the plurality of modules can be controlled with a time offset and/or with a phase shift.
  • the intensity can be influenced, for example, by utilizing interference phenomena.
  • a time-delayed and/or phase-shifted activation of the actuators can make targeted use of interference phenomena when generating the electrical plasma.
  • the modular array has one or more switching elements that are set up to activate and/or deactivate one or more actuators of the modular array. This has the advantage that the modular array can be controlled individually and the geometric dimensions can be kept small depending on the application.
  • an arrangement of at least one previously described microelectronic module or at least one previously described modular array on and/or in a surface of a vehicle is specified.
  • the surface has a coating which at least partially absorbs electromagnetic radiation impinging on the surface.
  • the coating can consist of a RAM material, for example.
  • the vehicle is an aircraft, a watercraft or a land vehicle.
  • the electromagnetic signature can be changed so that, for example, the electromagnetic signature can be reduced and the radar image of the vehicle can be falsified as a result.
  • a method for changing the electromagnetic signature of a surface using at least one previously described microelectronic module or at least one previously described modular array is specified.
  • the method includes the step of converting a provided first voltage to a higher or lower one
  • the method also has the step of detecting electromagnetic radiation.
  • the method further includes the step of generating an electrical plasma from the second voltage.
  • the method also includes the step of changing the electromagnetic signature of the surface by interaction of the electrical plasma that is generated with electromagnetic radiation impinging on the surface.
  • connection means both a direct and an indirect connection, a direct or indirect connection and a direct or indirect coupling.
  • identical or similar elements are provided with identical reference symbols, insofar as this is appropriate.
  • the steps may be performed in almost any order without departing from the principles of the invention, unless a temporal or functional order is expressly stated.
  • a claim states that a step is performed first and then several other steps are performed in succession, it is to be understood that the first step is performed before all other steps, but the other steps are performed in any suitable order can be if not within the other steps one sequence is outlined.
  • Portions of claims that recite, for example, "Step A, Step B, Step C, Step D, and Step E" are to be understood as performing Step A first, Step E last, and Steps B, C, and D can be performed in any order between steps A and E, and that the order falls within the stated scope of the claimed method.
  • figure 1 shows a first embodiment of a microelectronic module 100.
  • the microelectronic module 100 for changing the electromagnetic signature of a surface has a voltage converter 101 in the illustrated embodiment.
  • the voltage converter 101 is used to convert a provided first voltage V1 into a higher or lower second voltage V2.
  • the microelectronic module 100 also has an actuator 102 .
  • the actuator 102 has a generator 103 for generating an electrical plasma from the second voltage V2 provided by the voltage converter 101 .
  • the voltage converter 101 and the actuator 102 are arranged on a thin-layer, flat substrate 104 .
  • the thin-layer, flat substrate 104 is a film, for example. That by the actuator 102 generated electrical plasma interacts with electromagnetic radiation impinging on the surface.
  • the electric plasma changes, preferably reduces, the electromagnetic signature of the electromagnetic radiation impinging on the surface.
  • Voltage converter 101 is electrically coupled to actuator 102 .
  • the microelectronic module 100 can also have more than one voltage converter 101, in which case the number of voltage converters can also be electrically connected to one another and can thus, for example, interact.
  • the microelectronic module 100 can also have a plurality of actuators 102, it being possible for each actuator 102 to have, for example, one or more generators 103 for generating an electrical plasma.
  • the microelectronic module 100 can have a detection unit for detecting the electromagnetic radiation impinging on the surface, and/or a control unit, set up for controlling the generation of the electric plasma depending on a signal from the detection unit, a receiver for receiving external data containing information about the detection of the electromagnetic radiation impinging on the surface, control commands from a higher-level transmitter and/or control element, and/or information from at least one other conventional sensor, an antenna and/or a control or control system.
  • FIG 2 shows a modular array 200 having a plurality of microelectronic modules 201.
  • Each of the Microelectronic modules 201 has a voltage converter 202 and an actuator 203, having a generator 204 on a thin-layer, flat substrate 205.
  • each of the modules 201 shown has its own switching element 204, according to an alternative embodiment (not shown), one switching element 204 can also be provided for two or more modules 201.
  • the microelectronic modules 201 of the modular array 200 are electrically connected to one another (not shown).
  • figure 3 3 shows the arrangement 300 of a plurality of microelectronic modules 301 on the underside of an aircraft 302.
  • FIG. 3 shows the arrangement 300 of a plurality of microelectronic modules 301 on the underside of an aircraft 302.
  • a plurality of microelectronic modules 301 are arranged almost over the entire surface on the underside of the wings 303, 304 of the aircraft 302 in order to change the electromagnetic signature of the aircraft surface.
  • microelectronic modules 301 can also be provided on the entire surface of the aircraft, both on the underside and on the top.
  • FIG. 4 shows a flow chart 400 of a method for changing the electromagnetic signature of a surface using at least one microelectronic module or at least one modular array.
  • a provided first voltage is converted into a higher or lower second voltage.
  • electromagnetic radiation is detected.
  • an electrical plasma is generated from the second voltage.
  • step 404 the electromagnetic signature of the surface generated by interaction electrical plasma altered with electromagnetic radiation impinging on the surface.

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Description

  • Verschiedene Ausführungsformen betreffen allgemein ein mikroelektronisches Modul zur Veränderung der elektromagnetischen Signatur einer Oberfläche, sowie ein Modularray und ein Verfahren zur Veränderung der elektromagnetischen Signatur einer Oberfläche.
  • Die Entwicklung modernder Fahrzeuge, beispielsweise moderner Flugzeuge, geht immer weiter dahin, die Entdeckbarkeit durch beispielsweise gegnerisches Radar zu verringern. Beispielsweise wird dies durch die sogenannte Tarnkappen- oder Stealth-Technologie erreicht. Hierbei wird u.a. die geometrische Form eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eines Schiffs, eines Landfahrzeugs oder eines Flugzeugs dahingehend optimiert, dass das Fahrzeug beispielsweise auf einem gegnerischen Radarschirm wesentlich kleiner erscheint, oder an einer anderen Position bzw. verzögert dargestellt wird. Derartige geometrische Optimierungen weisen beispielsweise jedoch den Nachteil auf, dass diese häufig nur passiv wirken und nicht an die jeweilige Situation anpassbar sind.
  • US 2012/193483 A1 beschreibt Systeme, Vorrichtungen und Programmprodukte und Verfahren zum Steuern der Grenzschichtströmung über eine aerodynamische Struktur, die separate Bereiche von Strömungsstrukturen mit unterschiedlichen Stärken mit Hilfe von Plasmen erzeugen können. Ein Beispiel einer solchen Vorrichtung stellt Plasmabereiche bereit, die einzeln durch Spannung und/oder Frequenz gesteuert und zum Zwecke der Flusssteuerung moduliert werden können.
  • CHENG-XUN YUAN ET AL: "Properties of Propagation of Electromagnetic Wave in a Multilayer Radar-Absorbing Structure With Plasma- and Radar-Absorbing Material", IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, IEEE SERVICE CENTER PISCATAWAY, NJ, US, Bd. 39, Nr. 9, 1. September 2011 (2011-09-01) beschreibt einen Aufbau einer mehrschichtigen radarabsorbierenden Struktur mit Plasma und radarabsorbierendem Material (RAM), um die Tarnmechanismen des mehrschichtigen Absorbers zu untersuchen. Das Verfahren der Impedanztransformation mit mehreren Dielektrika wird verwendet, um die Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen in der mehrschichtigen Struktur zu analysieren. Es werden die Abhängigkeiten der Dämpfung der EM-Wellen von den Parametern des Plasmas und der RAMs dargestellt.
  • TED ANDERSON ET AL: "Plasma Frequency Selective Surfaces", IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, IEEE SERVICE CENTER PISCATAWAY, NJ, US, Bd. 35, Nr. 2, 1. April 2007 (2007-04-01) beschreibt die Verwendung von Plasma als Ersatz für Metall in einer frequenzselektiven Oberfläche (FSS). FSS wurden zur Filterung elektromagnetischer Wellen eingesetzt. Jede FSS-Schicht wird mit numerischen Verfahren modelliert, und die Schichten werden so gestapelt, dass die gewünschte Filterung entsteht. Genetische Algorithmen werden eingesetzt, um die für die gewünschte Filterung erforderliche Stapelung zu bestimmen.
  • LEE SOO-MIN ET AL: "Scattering characteristics of atmospheric pressure dielectric barrier discharge plasma", 2013 EUROPEAN RADAR CONFERENCE, EMA, 9. Oktober 2013 (2013-10-09) beschreibt die Herstellung eines Plasmaaktuators mit dielektrischer Barriereentladung (DBD) bei Atmosphärendruck und es wird ein Plasma durch Anlegen einer hohen Wechselspannung erzeugt. Außerdem werden seine Streueigenschaften durch Vergleich von S-Parametern gemessen. Die Antennenpolarisation wird ebenfalls berücksichtigt, wegen der Konfiguration des vorgeschlagenen DBD-Aktuators.
  • US 7 255 062 B1 beschreibt ein Plasmaabschirmsystem in Form einer Vorrichtung, die eine vorgeschriebene Plasmaumgebung mit einem vorgeschriebenen Plasmadichtegradienten erzeugt und ein von dieser Umgebung umgebenes Objekt mittels Abschirmung schützt. Oberflächenmikrowellen werden verwendet, um diese Plasmaumgebung zu erzeugen und für eine bestimmte Anwendung anzupassen.
  • DE 10 2007 051243 B3 beschreibt ein Radom mit darin integriertem Plasmaverschluss, welcher eine plasmaführende Schicht sowie Elektroden zur Plasmaanregung umfasst, wobei das Radom eine Sandwichstruktur aus Wabenkern und Deckplatten aufweist, wobei die plasmaführende Schicht im Wabenkern der Sandwichstruktur enthalten ist und die zwischen Wabenkern und Deckplatten angeordneten Elektroden zumindest im Betriebsfrequenzbereich der Antenne HF-transparent sind.
  • CN 1 596 060 A beschreibt eine starke Ionisation entladende Nichtgleichgewichts-Plasmaquelle und ein Verfahren zur Erzeugung des Plasmas. Sie umfasst eine Erdungselektrode, eine Entladungselektrode und eine dielektrische Schicht. Sie versorgt die Entladungselektrode mit Wechselspannung und erzeugt Plasma mit einer Dichte von 10 bis 15 pro Kubikzentimeter. Unter der Wirkung einer äußeren Kraft wird das Plasma aus dem sich entladenden elektrischen Feld übertragen.
  • Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die die vorgenannten Nachteile vermeidet.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Beispielhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Merkmale der Ausführungsbeispiele der Vorrichtungen auch für Ausführungsformen des Verfahrens gelten und umgekehrt.
  • Es wird ein mikroelektronisches Modul zur Veränderung der elektromagnetischen Signatur einer Oberfläche angegeben. Das mikroelektronische Modul weist ein dünnschichtiges flächiges Substrat und wenigstens einen Spannungswandler zur Umwandlung einer bereitgestellten ersten Spannung in eine höhere oder niedrigere zweite Spannung auf. Weiter weist das mikroelektronische Modul wenigstens einen Aktuator auf. Der Aktuator weist wenigstens einen Generator zur Erzeugung eines elektrischen Plasmas aus der von dem Spannungswandler bereitgestellten zweiten Spannung auf. Wenigstens der Spannungswandler und der Aktuator sind auf dem dünnschichtigen flächigen Substrat angeordnet. Das durch den Aktuator erzeugte elektrische Plasma interagiert mit einer auf die Oberfläche auftreffenden elektromagnetischen Strahlung, wodurch eine Veränderung der elektromagnetischen Signatur erfolgt.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die elektromagnetische Signatur einer Oberfläche durch Erzeugung eines elektrischen Plasmas, das mit einer auf die Oberfläche auftreffenden elektromagnetischen Strahlung interagiert, zu verändern. Hierbei kann das elektrische Plasma in Abhängigkeit von der auf die Oberfläche auftreffenden elektromagnetischen Strahlung erzeugt werden und die elektromagnetische Signatur einer Oberfläche dadurch verändert werden. Die von der Oberfläche abgestrahlte elektromagnetische Signatur ist durch die Interaktion mit dem elektrischen Plasma vorzugsweise gegenüber einer unbeeinflusst zurückreflektierten elektromagnetischen Signatur, .d.h. beispielsweise der Radarquerschnitt eines Fahrzeugs erscheint dadurch beispielsweise auf einem Radarschirm verändert, vorzugsweise verkleinert. Somit lässt sich beispielsweise die elektromagnetische Signatur aktiv an die jeweilige Situation anpassen.
  • Die Bezeichnung "Aktuator" kann als jede Art von Vorrichtung verstanden werden, die geeignet ist, ein elektrisches Signal in eine andere physikalische Größe umzuwandeln.
  • Die Bezeichnung "Spannungswandler" kann als jedes elektrische Element verstanden werden, das in der Lage ist, eine Eingangsspannung in eine höhere oder niedrigere Ausgangsspannung umzuwandeln.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das mikroelektronische Modul weiter wenigstens eine Detektionseinheit auf. Die Detektionseinheit weist wenigstens einen Sensor zur Detektion einer auf die Oberfläche auftreffenden elektromagnetischen Strahlung auf. Der Sensor kann beispielsweise dazu geeignet sein, elektromagnetische Wechselwirkungen von auf den Sensor auftreffenden Photonen mit den Elektronen bzw. Atomkernen eines Detektormaterials des Sensors zu detektieren.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das mikroelektronische Modul weiter eine Steuereinheit auf. Die Steuereinheit ist eingerichtet zur Steuerung der Erzeugung des elektrischen Plasmas in Abhängigkeit eines Signals von der Detektionseinheit, eines Empfängers, von Steuerbefehlen einer übergeordneten Sende- und/ oder Steuerelementes, und /oder Informationen von wenigstens einem weiteren konventionellen Sensors, einer Antenne und/ oder eines Steuer- oder Regelsystems auf. Der Empfänger ist eingerichtet zum Empfang von externen Daten, enthaltend Informationen über die Detektion der auf die Oberfläche auftreffenden elektromagnetischen Strahlung. Das mikroelektronische Modul lässt sich somit entsprechend der detektierten elektromagnetischen Strahlung gezielt steuern um die elektromagnetische Signatur einer Oberfläche zu verändern.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Aktuator weiter eingerichtet, die auf die Oberfläche auftreffende elektromagnetische Strahlung zu detektieren. Alternativ zu externen Sensoren kann auch der Aktuator selbst in der Lage sein, die auf die Oberfläche auftreffende elektromagnetische Strahlung zu detektieren. Dies hat den Vorteil, dass keine weiteren Detektoren bzw. Sensoren benötigt werden, bzw. die Detektion durch Kombination mit weiteren Detektoren bzw. Sensoren verbessert werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Erzeugung des elektrischen Plasmas in Abhängigkeit von der detektierten elektromagnetischen Strahlung und/ oder den empfangenen Daten über die auf die Oberfläche auftreffende elektromagnetische Strahlung. Abhängig von der detektierten elektromagnetischen Strahlung und/ oder den empfangenen Daten über die auf die Oberfläche auftreffende elektromagnetische Strahlung wird das elektrische Plasma erzeugt. Dies hat den Vorteil, dass die Erzeugung des elektrischen Plasmas an die Anfordernisse angepasst werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Veränderung der elektromagnetischen Signatur der Oberfläche durch Absorption und/ oder Reflektion einer äußeren Welle der elektromagnetischen Strahlung. Durch Verringerung der Rückstreuung der elektromagnetischen Strahlung und/ oder durch Dämpfung der Oberflächenwelle der elektromagnetischen Strahlung kann beispielweise die Absorption und/ oder Reflektion der elektromagnetischen Strahlung verändert werden. Alternativ kann die Veränderung der elektromagnetischen Signatur der Oberfläche auch beispielweise durch eine Kombination der zuvor beschriebenen Absorption bzw. Reflektion mit beispielsweise einer konventionellen RAM-(radarabsorbierendes Material) Beschichtung oder anderweitigen radarabsorbierenden Materialien oder auch einer Infrarottarnung erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise die radarabsorbierenden Eigenschaften einer RAM-Beschichtung verbessert werden können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird mit Hilfe des wenigstens einen Aktuators eine frequenzselektive Oberfläche erzeugt. Durch Ansteuerung des wenigstens einen Aktuators sind verteilte oder periodisch leitfähige Plasmastrukturen bevorzugt auf, in oder unter der Oberfläche generierbar. Das erzeugte Plasma weist bevorzugt ein spezifisches Frequenzband auf. Die Breite des Frequenzbandes und/ oder die Mittelfrequenz sind bevorzugt durch ein angelegtes magnetisches Feld steuerbar. Durch die Beeinflussung des generierten Plasmas wird bevorzugt ein aktives Metamaterial gebildet. Das aktive Metamaterial ist beispielsweise als Bandpass, Bandstopp, Hochpass, Tiefpass oder einer Kombinationen dieser, zur Veränderung der elektromagnetischen Wellen einsetzbar. Dies hat den Vorteil, dass die elektromagnetische Strahlung gezielt verändert werden kann um dadurch beispielsweise das Radarbild zu verfälschen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das dünnschichtige flächige Substrat eine flexible und/ oder mehrdimensional verformbare Folie oder Gitter. Beispielsweise kann das Gitter eine flexible und/ oder mehrdimensional verformbare Gitterstruktur aufweisen. Das dünnschichtige flächige Substrat kann alternativ auch aus einem vergleichbaren Material bestehen, das geeignet ist, das die Bauteile des Moduls auf diesem auf-, ein- bzw. angebracht werden können und das möglichst dünn und stabil genug ist. Beispielsweise kann das Substrat auch ein Gewebe, eine Gitterstruktur oder einen Verbundwerkstoff aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass das Modul in seinen geometrischen Abmessungen gering gehalten werden kann, wobei eine ausreichende Stabilität gegeben ist, um das Modul beispielsweise auf einer Oberfläche dauerhaft oder reversibel aufzubringen, beispielsweise zu kleben.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Modul eine Mehrzahl von Aktuatoren auf. Die Mehrzahl der Aktuatoren weist bevorzugt eine unterschiedliche und/ oder identische Orientierung auf. Dies hat den Vorteil, dass die beispielsweise aus unterschiedlichen Richtungen auf das Modul auftreffende elektromagnetische Strahlung gezielt verändert werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Modul wenigstens ein Schaltelement zur Aktivierung und/ oder Deaktivierung des Moduls und/ oder wenigstens eines der Mehrzahl von Aktuatoren auf. Dies hat den Vorteil, dass das ein einzelnes Modul selbst, oder ein Modul bzw. mehrere Module einer Mehrzahl von Modulen gezielt aktiviert oder/ oder deaktiviert werden können.
  • Die Bezeichnung "Schaltelement" kann als jede Art von Vorrichtung verstanden werden, die geeignet ist, eine Verbindung von einem unterbrochenen Zustand in einen verbundenen Zustand zu verändern. Hierunter kann auch eine einseitig offene Verbindung zu verstehen sein, die beispielsweise durch anschließen des Moduls an beispielsweise eine elektronische Einheit zur Steuerung dauerhaft oder reversibel geschlossen werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist durch die Aktuatoren eine auf der Oberfläche frei definierbare Antenne oder ein Antennenarray zur Anpassung von Antennengewinn, Polarisation und Empfangsrichtung ausbildbar.
  • Die Antenne oder das Antennenarray ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform als Sende- und/ oder Empfangsantenne für elektromagnetische Strahlung einsetzbar. Dies hat den Vorteil, dass die Antenne oder das Antennenarray, falls erforderlich, zum Versenden und/ oder Empfangen von Daten eingesetzt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass das Modul auch als Empfangs- bzw. Sendeantenne verwendbar ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sende- und/oder Empfangsantenne über eine Ein- und/ oder Auskopplungseinrichtung an einen externen Sender und/ oder Empfänger ankoppelbar. Dies hat den Vorteil, dass die Antenne bzw. das Antennenarray, das beispielsweise als Sende- und/ oder Empfangsantenne ausgebildet sein kann, mit einem externen Sender und/ oder Empfänger verbindbar ist. Dadurch können beispielsweise Daten von dem externen Sender über die, als Sendeantenne ausgebildete Antenne bzw. das Antennenarray, versandt werden und/ oder Daten von dem externen Empfänger über die als Empfangsantenne ausgebildete Antenne bzw. das Antennenarray, empfangen werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der Spannungswandler, das Schaltelement, der Aktuator, die Detektionseinheit, der Sensor, der Empfänger, der Sender und/ oder das Steuerelement als MEMS-(Micro-Elektro-Mechanisches System) Struktur ausgeführt. Alternativ können der Spannungswandler, das Schaltelement, der Aktuator, die Detektionseinheit, der Sensor, der Empfänger, der Sender und/ oder das Steuerelement auch als Nanoelektromechanisches System ausgebildet sein. Weitere vorteilhafte Komponenten des Moduls können, soweit vorteilhaft und anwendbar, auch beispielsweise als MEMS-Struktur oder als Nanoelektromechanisches System ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass das Modul und dessen Komponenten in den Abmessungen sehr klein gehalten werden können. Der für das Modul notwendige Platz kann somit beispielsweise auf Minimum reduziert werden.
  • Weiter wird ein Modularray, aufweisend eine Mehrzahl von zuvor beschriebenen mikroelektronischen Modulen angegeben. Durch die Anordnung einer Mehrzahl der Module in einem Array kann die Veränderung der elektromagnetischen Struktur einer Oberfläche verstärkt werden und/oder gezielt ausgerichtet eingesetzt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform können auch mehrere mikroelektronische Module auf einem gemeinsamen dünnschichtigen flächigen Substrat angeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise die Aufbringung des Moduls auf einer Oberfläche erleichtert, bzw. beschleunigt werden kann wodurch die Kosten für die Montage reduziert werden können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Aktuatoren der Mehrzahl der Module zeitversetzt und/oder phasenverschoben ansteuerbar. Die Intensität ist beispielsweise durch Ausnutzung von Interferenzerscheinungen beeinflussbar. Durch eine zeitversetzte und/oder phasenverschobene Ansteuerung der Aktuatoren können gezielt Interferenzerscheinungen bei der Erzeugung des elektrischen Plasmas ausgenutzt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Modularray ein oder mehrere Schaltelemente auf, die eingerichtet sind, ein oder mehrere Aktuatoren des Modularrays zu aktivieren und/oder zu deaktivieren. Dies hat den Vorteil, dass das Modularray individuell gesteuert werden kann und die geometrischen Abmessungen je nach Anwendung gering gehalten werden können.
  • Weiter wird eine Anordnung wenigstens eines zuvor beschriebenen mikroelektronischen Moduls oder wenigstens eines zuvor beschriebenen Modularrays auf und/ oder in einer Oberfläche eines Fahrzeugs angegeben.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Oberfläche eine Beschichtung auf, die eine auf die Oberfläche auftreffende elektromagnetische Strahlung wenigstens Teilweise absorbiert. Die Beschichtung kann beispielsweise aus einem RAM-Material bestehen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Fahrzeug ein Luftfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Landfahrzeug ist. Durch die Anordnung wenigstens eines Moduls oder wenigstens eines Modularrays kann die elektromagnetische Signatur verändert werden, so dass beispielsweise die elektromagnetische Signatur reduziert werden kann und dadurch das Radarabbild des Fahrzeugs verfälscht werden kann.
  • Weiter wird ein Verfahren zur Veränderung der elektromagnetischen Signatur einer Oberfläche unter Verwendung wenigstens eines zuvor beschriebenen mikroelektronischen Moduls oder wenigstens eines zuvor beschriebenen Modularrays angegeben. Das Verfahren weist den Schritt Umwandeln einer bereitgestellten ersten Spannung in eine höhere oder niedrigere
  • zweite Spannung auf. Weiter weist das Verfahren den Schritt Detektion einer elektromagnetischen Strahlung auf. Das Verfahren weist weiter den Schritt Erzeugen eines elektrischen Plasmas aus der zweiten Spannung auf. Weiter weist das Verfahren den Schritt Verändern der elektromagnetischen Signatur der Oberfläche durch Interaktion des erzeugten elektrischen Plasmas mit einer auf die Oberfläche auftreffenden elektromagnetischen Strahlung auf.
  • In den Zeichnungen beziehen sich im Allgemeinen gleiche Bezugszeichen auf die gleichen Teile über die verschiedenen Ansichten hinweg. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; Wert wird stattdessen im Allgemeinen auf die Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung gelegt. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen, in denen:
    • FIG. 1
    eine erste Ausführungsform eines mikroelektronischen Moduls zeigt;
    FIG. 2
    ein Modularray aufweisend eine Mehrzahl von mikroelektronischen Modulen zeigt;
    FIG. 3
    die Anordnung einer Mehrzahl mikroelektronischer Module auf der Oberfläche eines Flugzeugs zeigt; und
    FIG. 4
    ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Veränderung der elektromagnetischen Signatur einer Oberfläche zeigt.
  • Die folgende detaillierte Beschreibung nimmt Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, welche zur Erläuterung spezifische Details und Ausführungsformen zeigen, in welchem die Erfindung praktiziert werden kann.
  • Das Wort "beispielhaft" wird hierin verwendet mit der Bedeutung "als ein Beispiel, Fall oder Veranschaulichung dienend". Jede Ausführungsform oder Ausgestaltung, die hierin als "beispielhaft" beschrieben ist, ist nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Ausführungsformen oder Ausgestaltungen auszulegen.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa "oben", "unten", "vorne", "hinten", "vorderes", "hinteres", usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
  • Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
  • Bei den hier beschriebenen Verfahren können die Schritte in nahezu jeder beliebigen Reihenfolge ausgeführt werden, ohne von den Prinzipien der Erfindung abzuweichen, wenn nicht ausdrücklich eine zeitliche oder funktionale Abfolge aufgeführt ist. Wenn in einem Patentanspruch dargelegt wird, dass zuerst ein Schritt ausgeführt wird und dann mehrere andere Schritte nacheinander ausgeführt werden, so ist dies so zu verstehen, dass der erste Schritt vor allen anderen Schritten durchgeführt wird, die anderen Schritte jedoch in jeder beliebigen geeigneten Reihenfolge durchgeführt werden können, wenn nicht innerhalb der anderen Schritte eine Abfolge dargelegt ist. Teile von Ansprüchen, in denen beispielsweise "Schritt A, Schritt B, Schritt C, Schritt D und Schritt E" aufgeführt sind, sind so zu verstehen, dass Schritt A zuerst ausgeführt wird, Schritt E zuletzt ausgeführt wird und die Schritte B, C und D in jeder beliebigen Reihenfolge zwischen den Schritten A und E ausgeführt werden können, und dass die Abfolge in den formulierten Schutzumfang des beanspruchten Verfahrens fällt. Des Weiteren können angegebene Schritte gleichzeitig ausgeführt werden, wenn nicht eine ausdrückliche Formulierung im Anspruch darlegt, dass sie separat auszuführen sind. Beispielsweise können ein Schritt zum Ausführung von X im Anspruch und ein Schritt zum Ausführen von Y im Anspruch gleichzeitig innerhalb eines einzelnen Vorgangs durchgeführt werden, und der daraus resultierende Prozess fällt in den formulierten Schutzumfang des beanspruchten Verfahrens. Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines mikroelektronischen Moduls 100. Das mikroelektronische Modul 100 zur Veränderung der elektromagnetischen Signatur einer Oberfläche weist in der dargestellten Ausführungsform einen Spannungswandler 101. Der Spannungswandler 101 dient zur Umwandlung einer bereitgestellten ersten Spannung V1 in eine höhere oder niedrigere zweite Spannung V2. Das mikroelektronische Modul 100 weist in der dargestellten Ausführungsform weiter einen Aktuator 102 auf. Der Aktuator 102 weist in der dargestellten Ausführungsform einen Generator 103 zur Erzeugung eines elektrischen Plasmas aus der von dem Spannungswandler 101 bereitgestellten zweiten Spannung V2 auf. Der Spannungswandler 101 und der Aktuator 102 sind auf einem dünnschichtigen flächigen Substrat 104 angeordnet. Das dünnschichtige flächige Substrat 104 ist beispielsweise eine Folie. Das durch den Aktuator 102 erzeugte elektrische Plasma interagiert mit einer auf die Oberfläche auftreffenden elektromagnetischen Strahlung. Durch das elektrische Plasma wird hierbei die elektromagnetische Signatur der auf die Oberfläche auftreffenden elektromagnetischen Strahlung verändert, vorzugsweise reduziert. Der Spannungswandler 101 ist mit dem Aktuator 102 elektrisch gekoppelt.
  • Gemäß einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform kann das mikroelektronische Modul 100 auch mehr als einen Spannungswandler 101 aufweisen, wobei die mehreren Spannungswandler auch miteinander elektrisch verschaltet sein können und dadurch beispielsweise interagieren können. Das mikroelektronische Modul 100 kann auch mehrere Aktuatoren 102 aufweisen, wobei jeder Aktuator 102 beispielsweise ein oder mehrere Generatoren 103 zur Erzeugung eines elektrischen Plasmas aufweisen können. Weiter kann das mikroelektronische Modul 100 gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform eine Detektionseinheit zur Detektion der auf die Oberfläche auftreffenden elektromagnetischen Strahlung aufweisen, und/ oder eine Steuereinheit, eingerichtet zur Steuerung der Erzeugung des elektrischen Plasmas in Abhängigkeit eines Signals von der Detektionseinheit, eines Empfängers, eingerichtet zum Empfang von externen Daten, enthaltend Informationen über die Detektion der auf die Oberfläche auftreffenden elektromagnetischen Strahlung, von Steuerbefehlen einer übergeordneten Sende- und/ oder Steuerelementes, und /oder Informationen von wenigstens einem weiteren konventionellen Sensors, einer Antenne und/ oder eines Steuer- oder Regelsystems.
  • Figur 2 zeigt ein Modularray 200 aufweisend eine Mehrzahl von mikroelektronischen Modulen 201. Jedes der mikroelektronischen Module 201 weist einen Spannungswandler 202 und einen Aktuator 203, aufweisend einen Generator 204 auf einem dünnschichtigen flächigen Substrat 205 auf. Obwohl jedes der dargestellten Module 201 ein eigenes Schaltelement 204 aufweisen, kann gemäß einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt) ein Schaltelement 204 auch für zwei oder mehrere Module 201 vorgesehen sein. Die mikroelektronischen Module 201 des Modularrays 200 sind untereinander elektrisch verbunden (nicht dargestellt).
  • Figur 3 zeigt die Anordnung 300 einer Mehrzahl mikroelektronischer Module 301 auf der Unterseite eines Flugzeugs 302 zeigt. Auf der Unterseite der Tragflächen 303, 304 des Flugzeugs 302 sind in der dargestellten Ausführungsform nahezu vollflächig mehrere mikroelektronische Module 301 angeordnet, um die elektromagnetischen Signatur der Flugzeugoberfläche zu verändern.
  • In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform können mikroelektronische Module 301 auch auf der gesamten Flugzeugoberfläche, sowohl auf der Unterseite als auch auf der Oberseite vorgesehen sein.
  • Figur 4 zeigt ein Flussdiagramm 400 eines Verfahrens zur Veränderung der elektromagnetischen Signatur einer Oberfläche unter Verwendung wenigstens eines Mikroelektronischen-Moduls oder wenigstens eines Modularrays. In Schritt 401 wird eine bereitgestellte erste Spannung in eine höhere oder niedrigere zweite Spannung umgewandelt. In Schritt 402 wird eine elektromagnetische Strahlung detektiert. In Schritt 403 wird ein elektrisches Plasma aus der zweiten Spannung erzeugt. Weiter wird in Schritt 404 die elektromagnetische Signatur der Oberfläche durch Interaktion des erzeugten elektrischen Plasmas mit einer auf die Oberfläche auftreffenden elektromagnetischen Strahlung verändert. Obwohl die Erfindung vor allem unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden ist, wird der Bereich der Erfindung durch die angefügten Ansprüche bestimmt.
    • Bezugszeichenliste
    • 100, 201, 301
    Modul
    101, 202
    Spannungswandler
    102, 203
    Aktuator
    103, 204
    Generator
    104, 205
    Substrat
    200
    Modularray
    300
    Flugzeug
    303, 304
    Tragfläche
    400
    Flussdiagramm
    401 - 404
    Verfahrensschritte
    V1
    erste Spannung
    V2
    zweite Spannung

Claims (13)

  1. Mikroelektronisches-Modul (100) zur Veränderung der elektromagnetischen Signatur einer Oberfläche, aufweisend:
    ein dünnschichtiges flächiges Substrat (104);
    wenigstens einen Spannungswandler (101) zur Umwandlung einer bereitgestellten ersten Spannung (V1) in eine höhere oder niedrigere zweite Spannung (V2);
    wenigstens einen Aktuator (102), aufweisend wenigstens einen Generator (103) zur Erzeugung eines elektrischen Plasmas aus der von dem Spannungswandler (101) bereitgestellten zweiten Spannung (V2);
    wobei wenigstens der Spannungswandler (101) und der Aktuator (102) auf dem dünnschichtigen flächigen Substrat (104) angeordnet sind; und
    wobei durch eine Interaktion des durch den Aktuator (102) erzeugten elektrischen Plasmas mit einer auf die Oberfläche auftreffenden elektromagnetischen Strahlung eine Veränderung der elektromagnetischen Signatur der Oberfläche erfolgt.
  2. Mikroelektronisches-Modul nach Anspruch 1,
    weiter aufweisend wenigstens eine Detektionseinheit, die wenigstens einen Sensor zur Detektion einer auf die Oberfläche auftreffenden elektromagnetischen Strahlung aufweist; und
    eine Steuereinheit, eingerichtet zur Steuerung der Erzeugung des elektrischen Plasmas in Abhängigkeit eines Signals von der Detektionseinheit.
  3. Mikroelektronisches-Modul nach Anspruch 2,
    weiter aufweisend einem Empfänger, eingerichtet zum Empfang von Daten, enthaltend Informationen über die Detektion der auf die Oberfläche auftreffenden elektromagnetischen Strahlung.
  4. Mikroelektronisches-Modul nach Anspruch 3,
    wobei die Erzeugung des elektrischen Plasmas in Abhängigkeit von der detektierten elektromagnetischen Strahlung und/ oder den empfangenen Daten über die auf die Oberfläche auftreffende elektromagnetische Strahlung erfolgt.
  5. Mikroelektronisches-Modul nach einem der vorherstehenden Ansprüche,
    wobei die Veränderung der elektromagnetischem Signatur der Oberfläche durch Absorption und/oder Reflektion einer äußeren Welle der elektromagnetischen Strahlung, durch Verringerung der Rückstreuung der elektromagnetischen Strahlung und/ oder durch Dämpfung der Oberflächenwelle der elektromagnetischen Strahlung erfolgt, oder in einer Kombination mit einer konventionellen RAM-Beschichtung erfolgt.
  6. Mikroelektronisches-Modul nach einem der vorherstehenden Ansprüche,
    wobei mithilfe des wenigstens einen Aktuators (102) eine frequenzselektive Oberfläche erzeugt wird, wobei durch Ansteuerung des wenigstens einen Aktuators (102) verteilte oder periodisch leitfähige Plasmastrukturen auf, in oder unter der Oberfläche generierbar sind, wobei das erzeugte Plasma ein spezifisches Frequenzband aufweist, wobei die Breite des Frequenzbandes und/ oder die Mittelfrequenz durch ein angelegtes magnetisches Feld steuerbar sind, wobei durch die Beeinflussung des generierten Plasmas ein aktives Metamaterial gebildet wird, das als Bandpass, Bandstopp, Hochpass, Tiefpass oder einer Kombination dieser zur Veränderung der elektromagnetischen Wellen einsetzbar ist.
  7. Mikroelektronisches-Modul nach einem der vorherstehenden Ansprüche,
    wobei das dünnschichtige flächige Substrat (104) eine flexible und/ oder mehrdimensional verformbare Folie oder Gitter ist.
  8. Mikroelektronisches-Modul nach einem der vorherstehenden Ansprüche,
    wobei das Modul (100) eine Mehrzahl von Aktuatoren (102) aufweist; und,
    wobei das Modul (100) wenigstens ein Schaltelement zur Aktivierung und/ oder Deaktivierung des Moduls und/ oder wenigstens eines der Mehrzahl von Aktuatoren (102) aufweist; und
    wobei durch die Aktuatoren (102) eine auf der Oberfläche frei definierbare Antenne oder ein Antennenarray zur Anpassung von Antennengewinn, Polarisation und Empfangsrichtung ausbildbar ist, wobei die Antenne oder das Antennenarray als Sende- und/ oder Empfangsantenne für elektromagnetische Strahlung einsetzbar ist; und
    wobei die Sende- und/oder Empfangsantenne über eine Ein- und/ oder Auskopplungseinrichtung an einen externen Sender und/ oder Empfänger ankoppelbar ist.
  9. Mikroe1ektronisches-Modul nach Anspruch 2, wobei der Spannungswandler (101), der Aktuator (102), die Detektionseinheit und/oder der Sensor als MEMS-Struktur ausgeführt sind.
  10. Modularray (200),
    aufweisend eine Mehrzahl von Mikroe1ektronischen-Modulen (201) nach einem der vorherstehenden Ansprüche.
  11. Modularray nach Anspruch 10,
    wobei die Aktuatoren (204) der Mehrzahl der Module (201) zeitversetzt und/oder phasenverschoben ansteuerbar sind.
  12. Anordnung (300) wenigstens eines Mikroelektronischen-Moduls (301) oder wenigstens eines Modularrays nach einem der vorherstehenden Ansprüche auf und/ oder in einer Oberfläche eines Fahrzeugs (302),
    wobei die Oberfläche eine Beschichtung aufweist, die eine auf die Oberfläche auftreffende elektromagnetische Strahlung wenigstens teilweise absorbiert, und/ oder
    wobei das Fahrzeug ein Luftfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Landfahrzeug ist.
  13. Verfahren (400) zur Veränderung der elektromagnetischen Signatur einer Oberfläche unter Verwendung wenigstens eines Mikroelektronischen-Moduls oder wenigstens eines Modularrays nach einem der vorherstehenden Ansprüche, aufweisend die Schritte:
    Umwandeln einer bereitgestellten ersten Spannung in eine höhere oder niedrigere zweite Spannung durch einen Spannungswandler (401);
    Detektion einer elektromagnetischen Strahlung (402);
    Erzeugen eines elektrischen Plasmas aus der zweiten Spannung durch einen Generator eines Aktuators (403), wobei wenigstens der Spannungswandler und der Aktuator auf einem dünnschichtigen flächigen Substrat angeordnet sind;
    Verändern der elektromagnetischen Signatur der Oberfläche durch Interaktion des erzeugten elektrischen Plasmas mit einer auf die Oberfläche auftreffenden elektromagnetischen Strahlung (404).
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