FI12732Y1 - Lasi, jossa on selektiivinen pinnoite, ja lasitus - Google Patents

Abstract

1. Lasi (3), joka on pinnoitettu selektiivisellä pinnoitteella (5), jossa pinnoitteessa (5) on ainakin yksi pinnoitetta (5) olennaisesti käsittämätön aukko (7, 8, 9, 10, 11) radioaaltojen läpäisyn parantamiseksi, joka aukko (7, 8, 9, 10, 11) on viivamainen monikulmion muotoinen suljettu silmukka, tunnettu siitä, että aukko (11) on viivamainen nelikulmaisen monikulmion muotoinen suljettu silmukka, jonka kulmat ovat olennaisesti suoria kulmia ja että aukkoja (11) on järjestetty vierekkäin toisiinsa kiinni siten, että aukkojen (11) ainakin yksi sivu on yhteinen kahdelle vierekkäiselle aukolle (11), jolloin vierekkäiset aukot (11) yhdessä muodostavat ristikkomaisen aukkojärjestelyn ja että aukon (11) ainakin yksi ominaisuus on määritetty lasin (3) ainakin yhden ominaisuuden ja/tai pinnoitteen (5) ainakin yhden ominaisuuden perusteella. Lisäksi suojavaatimukset 2-9.

Description

Lasi, jossa on selektiivinen pinnoite, ja lasitus Keksinnön tausta Keksintö koskee lasia, joka on pinnoitettu selektiivisellä pinnoitteella, jossa pinnoitteessa on ainakin yksi pinnoitetta olennaisesti käsittämätön aukko radioaaltojen läpäisyn parantamiseksi.

Edelleen keksintö koskee lasitusta, jossa on ainakin yksi lasi.

Ikkunoissa ja ovissa on perinteisesti käytetty lasitusratkaisuja, joissa on esimerkiksi yksilasiset useampikertaiset ikkunat, kaksi- tai kolmilasinen kaasutäytteinen eristyslasi tai jonkinlainen edellisten yhdistelmä.

Lämpöeristä- vyyden parantamiseksi ikkuna- ja ovilasituksissa on siirrytty käyttämään niin kutsuttuja matalaemissiviteettilaseja.

Nämä ovat lasirakenteita, joissa perinteisen kirkkaan ikkunalasin sijaan käytetään lasia, jonka pinnassa on ohut metalli- tai metallioksidikerros eli niin sanottu selektiivinen sähköä johtava pinnoite.

Mainit- tu selektiivinen pinnoite toimii hyvänä lämpösäteilyn heijastajana ja on optisesti läpinäkyvä eli se ei juurikaan vaikuta lasin kykyyn päästää valoa lävitseen.

Mainitun kaltaisia selektiivisellä pinnoitteella pinnoitettuja laseja käy- tettäessä ongelman muodostaa kuitenkin muun muassa matkaviestimien käyttä- mien radiosignaalien heikko kyky läpäistä osittain metallista koostuvaa selektii- vistä pinnoitetta.

Tämä aiheuttaa matkaviestimien heikon kuuluvuuden raken- nuksien, kuten esimerkiksi asuinrakennuksien, vapaa-ajan rakennuksien, toimis- torakennuksien ja liike- ja teollisuusrakennuksien sisätiloissa.

Vaikka pinnoite onkin siis erityisesti suunniteltu heijastamaan lämpösäteilyä, on sen radioaalloille aiheuttama vaimennus epätoivottu lieveilmiö.

Eräänä ratkaisuna mainittuun ongelmaan on esitetty aukkojen muo- dostamista lasin selektiiviseen pinnoitteeseen.

Mainitut aukot ovat siis sellaisia N osuuksia lasissa, jotka eivät käsitä mainittua selektiivistä pinnoitetta.

Tämän rat- N kaisun etuna on se, että mainittujen aukkojen ansiosta radiosignaalit voivat lä- S päistä lasin aikaisempaa paremmin.

Ratkaisun heikkoutena on kuitenkin se, että N mainittujen aukkojen vuoksi lasin lämmöneristyskyky heikkenee, koska osa pin- E 30 noitteesta on poistettu.

Sellaisen ratkaisun löytyminen mainittujen aukkojen jär- — jestämiseksi lasiin siten, että ratkaisussa yhdistyy sekä lasin hyvä lämmöneristys- S kyky että hyvä radiosignaalien läpäisevyys, on kuitenkin hyvin haasteellista.

S Keksinnön lyhyt selostus > Keksinnön tavoitteena on saada aikaan uudentyyppinen ratkaisu auk- kojen järjestämiseksi lasin pinnassa olevaan selektiiviseen pinnoitteeseen.

Keksinnön mukaiselle ratkaisulle on tunnusomaista se, mitä on esitet- ty itsenäisissä suojavaatimuksissa.

Keksintö perustuu siihen, että lasin selektiivisen pinnoitteeseen järjes- tettävän aukon ainakin yksi ominaisuus määritetään lasin ainakin yhden ominai- suuden ja/tai pinnoitteen ainakin yhden ominaisuuden perusteella.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa lasissa olevaan selektiivisen pin- noitteeseen järjestettävän aukon ainakin yksi ominaisuus määritetään järjestel- mällisesti ottaen huomioon lasin ainakin yksi ominaisuus ja/tai pinnoitteen aina- kin yksi ominaisuus.

Keksinnön eräitä suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä suoja- vaatimuksissa. Kuvioiden lyhyt selostus Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh- teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa: kuvio 1 esittää kaavamaisesti edestä katsottuna erästä lasitusta, kuvio 2 esittää kaavamaisesti kuvion 1 mukaisen lasituksen lasin poikkileikkausta, kuvio 3 esittää kaavamaisesti edestä katsottuna erästä toista lasitusta, kuvio 4 esittää kaavamaisesti edestä katsottuna erästä kolmatta lasi- tusta, kuvio 5 esittää kaavamaisesti edestä katsottuna erästä neljättä lasitus- ta ja kuvio 6 esittää eräiden yksittäisten kuvioitujen on-line -pinnoitettujen lasien mittaustuloksia.

Kuvioissa keksinnön eräitä suoritusmuotoja on esitetty selvyyden N vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla N viitenumeroilla. 3 Keksinnön yksityiskohtainen selostus = Kuviossa 1 on esitetty kaavamaisesti edestä katsottuna eräs ikkuna 1, + 30 joka käsittää ikkunan puitteet 2 ja niihin kiinnitetyn lasilevyn 3 eli lasin 3. Kuvios- % sa 2 on esitetty kaavamaisesti sivusta katsottuna kuvion 1 mukaisen lasin 3 poik- S kileikkaus kuviossa 1 esitettyä poikkileikkausviivaa A - A pitkin poikkileikattuna. N Lasin 3 ainakin yhteen pintaan 4 on järjestetty ohut selektiivinen pinnoite 5 ikku- nan 1 lämmöneristämiskyvyn parantamiseksi. Mainittu pinnoitteella 5 varustettu lasi 3 muodostaa niin sanotun matalaemissiviteettilasin, joka muodostuu tavalli-

sesta kirkkaasta lasista muodostetusta olennaisesti dielektrisestä substraatista ja sen pintaan järjestetystä selektiivisestä pinnoitteesta 5. Pinnoitetta 5 on järjestet- ty lasiin 3 olennaisesti lasin 3 koko alueelle.

Mainittu ikkuna 1 ja siihen kiinnitetty lasi 3 muodostaa erään lasituk- sen, erityisesti siis ikkunalasituksen, jossa mainittua selektiivisellä pinnoitteella 5 varustettua lasia 3 voidaan hyödyntää.

Muita selektiivisellä pinnoitteella 5 varus- tettua lasia 3 hyödyntäviä lasituksia voivat olla esimerkiksi ovi-, parveke, terassi- ja julkisivulasitukset.

Selektiivinen pinnoite 5 on sähköä johtava metallipinnoite tai puoli- johtava metallioksidipinnoite.

Pinnoite 5 voi käsittää yhden tai useamman metal- li- ja/tai metallioksidikerroksen.

Pinnoite 5 päästää valtaosan näkyvästä valosta läpi mutta vähentää lämpösäteilyn pääsyä lasituksen käsittävän rakenteen sisä- puolelta ulos tai ulkopuolelta sisään.

Pinnoitteella 5 on matala emissiviteetti.

Ma- talan emissiviteetin pinnoite 5 absorboi heikosti sähkömagneettista säteilyä, eli — toisin sanoen pinnoite 5 heijastaa tehokkaasti sähkömagneettista säteilyä.

Metallipinnoitteissa tyypillisimmin käytettävä matalan emissiviteetin materiaali on hopea mutta muita mahdollisesti käytettäviä matalan emissiviteetin metallipinnoitteita voivat olla esimerkiksi myös kulta- ja kuparipinnoitteet.

Puoli- johdepinnoitteiden eli metallioksidipinnoitteiden materiaaleina voidaan käyttää esimerkiksi alumiinioksidia, titaanidioksidia, tinaoksidia ja indiumoksidia, näistä käytetyimmän ollessa tinaoksidi.

Pinnoite 5 voidaan valmistaa lasiin off-line- tai on-line -menetelmillä.

Off-line -pinnoite valmistetaan lasiin 3 tyhjiöpinnoitusmenetelmällä, jossa lasin pintaan rakennetaan metalli- ja metallioksidikerrosten avulla selektiivinen säh- köä johtava pinnoite 5 eli matalan emissiviteetin pinnoite 5. Suoraan lasin 3 pin- o taan kiinnitetään metallioksidikerros, jonka tehtävänä on toimia sitovana ja kiin- AN nittävänä kerroksena metallikerrokselle.

Hopeasta tehdyn metallikerroksen pak- N suus on tyypillisesti noin 10 nm mutta sen paksuus voi tyypillisesti vaihdella valil- 2 lä 8 — 15 nm.

Off-line -pinnoitetuissa laseissa käytetään lisäksi muita kerroksia N 30 vaikuttamaan lasin optisiin ominaisuuksiin, kuten parantamaan läpinäkyvyyttä E tai neutralisoimaan värivirheitä.

Nämä kerrokset ovat tyypillisesti metallioksidi- — kerroksia, kuten alumiini-tai tinaoksidista tai titaanidioksidista valmistettuja puo- S lijohdekerroksia.

Näitä puolijohdekerroksia voi olla useita ja kerrosten vahvuus N voi vaihdella välillä noin 3 - 50 nm per kerros.

Kuviossa 2 pinnoitteen 5 paksuut- S 35 taon siis selvyyden vuoksi liioiteltu lasin 3 tavanomaiseen paksuuteen nähden.

On-line -pinnoitetussa lasissa selektiivinen pinnoite 5 valmistetaan suoraan lasiin 3 osaksi lasin 3 rakennetta. Valmistus tapahtuu suoraan lasin 3 tuotantolinjalla, jossa float-lasin eli läpinäkyvän, paksuudeltaan ja pinnaltaan ta- saisen lasin valmistuksen osana toteutetaan pyrolyysireaktio, jossa tinaoksidiker- ros muodostuu kiinteästi ja pysyvästi lasin 3 pintakerroksiin. On-line -pinnoi- tetussa lasissa tinaoksidikerroksen paksuus on tyypillisesti noin 400 - 600 nm, mainitun tinaoksidikerroksen paksuuden ollessa siis huomattavasti suurempi kuin off-line -pinnoitetun lasin 3 metallikerroksen paksuus. Kuten yllä on jo todettu, matalan emissiviteetin sähköä johtava pinnoi- te5 eli selektiivinen sähköä johtava pinnoite 5 absorboi heikosti sähkömagneet- tista säteilyä, eli toisin sanoen heijastaa tehokkaasti sähkömagneettista säteilyä. Tämän vuoksi pinnoite 5 vaimentaa tehokkaasti lasin 3 läpi kulkevia radioaaltoja eli pinnoite 5 vaimentaa tehokkaasti lasin 3 läpi kulkevien radioaaltojen tehoa. Eräs vaihtoehto mainittujen radioaaltojen läpäisyn parantamiseksi on muodostaa mainittuun selektiiviseen pinnoitteeseen 5 aukkoja 7, joiden kohdalla mainittua selektiivistä pinnoitetta 5 ei siis ole, jolloin radioaaltojen kulkeminen lasin läpi tehostuu, tai toisin sanoen lasin 3 läpi kulkevat radioaallot eivät vaimene samassa määrin kuin käytettäessä sellaista lasia 3, jonka pinta 4 on kokonaisuudessaan peitetty selektiivisellä pinnoitteella 5.

Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty mainittuun selektiiviseen pinnoitteeseen 5 järjestettyjä aukkoja 7, joiden kohdalla ei siis ole pinnoitetta 5. Kuvioiden 1 ja 2 suoritusmuodossa mainitut aukot 7 ovat viivamaisia kuusikulmaisen monikulmi- on muotoisia suljettuja silmukoita, jolloin mainitun silmukkarakenteen sekä ul- kopuolella että sisäpuolella on pinnoitetta 5 mutta mainitun silmukan kohdalla pinnoitetta 5 ei ole olennaisesti ollenkaan tai että mainitun silmukan kohdalla o pinnoitteen 5 paksuus on olennaisesti pienempi kuin sellaisia kohdilla lasia, jossa N aukon 7 muodostavaa silmukan osaa ei ole. Mainitut aukot 7 on voitu muodostaa N joko alun perin jättämällä pinnoite 5 kokonaan pois lasista 3 mainittujen aukko- 2 jen 7 kohdalta tai poistamalla lasiin 3 järjestetty pinnoite 5 ainakin osittain eli ai- N 30 nakin osalta paksuuttaan mutta edullisesti kokonaisuudessaan eli koko paksuu- E deltaan pois mainittujen aukkojen 7 kohdalta esimerkiksi hiomalla tai laserin — avulla. Aukkojen 7 kokoa suhteessa ikkunaan 1 tarkoitetun lasin 3 tavanomaiseen S leveyteen ja korkeuteen on selvyyden vuoksi liioiteltu kuviossa 1. N Suljetun silmukan muotoisten aukkojen 7 välityksellä pinnoite 5 muo- S 35 dostaa kaistanpäästötyyppisen taajuussuotimen, joka sallii taajuusalueeltaan tai taajuudeltaan sopivan radioaallon läpäistä lasin 3 siten, että radioaalto ei vaimeneniin paljon kuin sellaisessa lasissa 3, jonka pinta 4 on kokonaisuudessaan peitetty selektiivisellä pinnoitteella 5. Ideaalitilanteessa kyseinen radioaalto ja aukoilla 7 varustettu pinnoite 5 saavuttavat resonanssitilan, jolloin pinnoitteen 5 aiheutta- ma vaimennus radioaaltoon on pienimmillään. Valitsemalla aukkojen 7 yksi tai 5 useampi ominaisuus sopivasti tarkemmin jäljempänä esitetyllä tavalla voidaan vaikuttaa mainitun aukoilla 7 varustetun pinnoitteen 5 muodostaman taajuussuo- timen siihen taajuusalueeseen, jolla taajuusalueella toimiva yksi tai useampi ra- dioaalto voi läpäistä lasin 3 siten, että radioaalto ei vaimene niin paljon kuin sel- laisessa lasissa 3, jonka pinta 4 on kokonaisuudessaan peitetty selektiivisellä pin- noitteella 5.

Kuvioiden 1 ja 2 mukainen ratkaisu käsittää useita sekä vertikaalisessa että horisontaalisessa suunnassa vierekkäin etäisyyden päässä toisistaan olevia keskenään samanlaisia aukkoja 7 siten, että lasissa 3 olevan pinnoitteen 5 koko alueeseen nähden mainittuja aukkoja on järjestetty ainoastaan alueeltaan rajoite- tulle osuudelle 6 pinnoitetta 5. Kuvion 1 suoritusmuodossa on esitetty pinnoit- teessa 5 kaksi rajoitettua osuutta 6, eli lasin 3 vasemmassa yläkulmassa olevan ensimmäisen osuuden 6 ja lasin 3 oikeassa alakulmassa olevan toisen osuuden 6, joihin aukkoja 7 on järjestetty. Lasissa 3 voisi kuitenkin olla aukkoja 7 ainoastaan toisella mainituista osuuksista 6 eli lasissa 3 voisi olla ainoastaan yksi aukkoja 7 käsittävä osuus 6.

Kuviossa 1 lasin 3 vasemmassa yläkulmassa esitetyssä suoritusmuo- dossa kuusikulmaisen monikulmion muotoiset suljetun silmukan muodostavat aukot 7 on järjestetty pinnoitteen 5 osuudelle 6 sekä vertikaalisessa että horison- taalisessa suunnassa vierekkäin etäisyyden päähän toisistaan ja limitettyinä tois- tensa suhteen siten, että aukkojen 7 väliset etäisyydet on pyritty minimoimaan, o jolloin aukkojen 7 asettelu muistuttaa mehiläiskennoston rakennetta. Aukot 7 on AN järjestetty osuuteen 6 liittyvän aukkoja 7 kaavamaisesti ympäröivän katkoviivan N osoittaman kuusikulmaisen ruudukon tai taulukon sisäpuolelle siten, että aukko- 2 jen 7 pakkaustiheys tai täyttösuhde mainitussa taulukossa olisi mahdollisimman N 30 — suuri. E Kuviossa 1 lasin 3 oikeassa alakulmassa esitetyssä suoritusmuodossa — kuusikulmaisen monikulmion muotoiset suljetun silmukan muodostavat aukot 7 S on järjestetty pinnoitteen 5 osuudelle 6 sekä vertikaalisessa että horisontaalises- N sa suunnassa vierekkäin etäisyyden päähän toisistaan matriisimaiseen asetteluun S 35 — siten, että ainakin osa aukkojen 7 välisistä etäisyyksistä on muodostunut suu- remmiksi kuin lasin 3 vasemmassa yläkulmassa esitetyssä asettelussa. Aukot 7 onjärjestetty osuuteen 6 liittyvän aukkoja 7 kaavamaisesti ympäröivän katkoviivan osoittaman nelikulmaisen ruudukon tai taulukon sisäpuolelle siten, että aukkojen 7 pakkaustiheys tai täyttösuhde mainitussa taulukossa ei ole niin suuri kuin lasin 3 vasemmassa yläkulmassa esitetyssä asettelussa.

Kuvio 1 esittää yhtenä mahdollisena suoritusmuotona siis sellaisen suoritusmuodon, missä pinnoitteeseen 5 sen eri osuuksille on muodostettu kaksi alueeltaan rajoitettua osuutta 6, jotka käsittävät pinnoitteeseen 5 järjestettyjä aukkoja 7. Mainittuihin kahteen, tai mahdollisesti useampaan alueeltaan rajoitet- tuun osuuteen 6 järjestettävien aukkojen 7 ainakin yksi ominaisuus järjestetään — mainituilla osuuksilla edullisesti toisistaan poikkeaviksi siten, että kullakin rajoi- tetulla alueella 6 pinnoite 5 on viritetty päästämään läpi ainoastaan yhden määrä- tyn taajuusalueen tai taajuisen radioaallon. Tällöin yhdellä sellaisella lasilla 3, jo- ka käsittää kaksi tai useampia taajuusominaisuuksiltaan toisistaan poikkeavia alueeltaan rajoitettuja osuuksia 6, voidaan saada aikaan sellainen lasitus, joka sal- lii useamman taajuudeltaan tai taajuusalueeltaan toisistaan poikkeavan radioaal- lon läpäistä lasin 3 siten, että kyseiset radioaallot eivät vaimene ainakaan samas- sa määrin kuin käytettäessä sellaista lasia 3, jonka pinta 4 on kokonaisuudessaan peitetty selektiivisellä pinnoitteella 5.

Kuviossa 3 on esitetty kaavamaisesti edestä katsottuna eräs toinen la- situs, jossa ikkunan 1 lasissa 3 olevaan pinnoitteeseen 5 on järjestetty olennaises- ti koko pinnoitteen 5 alueelle eli olennaisesti koko lasin 3 alueelle ensimmäisiä aukkoja 7, jotka ovat viivamaisia kuusikulmaisen monikulmion muotoisia suljet- tuja silmukoita. Lisäksi kuvion 3 suoritusmuodossa mainittujen ensimmäisten aukkojen 7 sisäpuolelle on järjestetty mainituista ensimmäisistä aukoista 7 erilli- sia toisia aukkoja 8, jotka myös ovat viivamaisia ja muodoltaan samanmuotoisen o kuusikulmaisen monikulmion muotoisia suljettuja silmukoita kuin ensimmäiset AN aukot 7 ovat. Mainitut ensimmäiset aukot 7 ja toiset aukot 8 on siis erotettu toi- N sistaan niiden väliin jäävän pinnoitteen 5 osuuden välityksellä. Aukkojen 7, 8 ko- 2 koa suhteessa ikkunaan 1 tarkoitetun lasin 3 tavanomaiseen leveyteen ja korkeu- N 30 teen on selvyyden vuoksi liioiteltu kuviossa 3. E Kuvion 3 mukaisessa suoritusmuodossa pinnoitteessa 5 on siis kaksi — sisäkkäistä ja toisistaan erillistä samanmuotoista viivamaista kuusikulmaisen S monikulmion muotoisen suljetun silmukan muodostavaa aukkoa 7, 8. Mainittuja N sisäkkäisiä ja toisistaan erillisiä samanmuotoisia viivamaisia monikulmion muo- S 35 toisen suljetun silmukan muodostavia aukkoja 7 voisi pinnoitteessa 5 olla myös enemmän kuin kaksi. Lisäksi mainittuja sisäkkäisiä aukkoja voisi lasissa 3 olla ai-

noastaan jollakin rajoitetulla osuudella 6 pinnoitetta 5. Määrittämällä sisäkkäis- ten aukkojen 7, 8 ainakin yksi ominaisuus sopivasti tarkemmin jäljempänä esite- tyllä tavalla voidaan aukoilla 7, 8 varustetun pinnoitteen 5 muodostamaan taa- juussuotimeen järjestää kaksi taajuusaluetta, joilla taajuusalueilla toimivat radio- aallot voivat läpäistä lasin 3 siten, että radioaallot eivät vaimene niin paljon kuin sellaisessa lasissa 3, jonka pinta 4 on kokonaisuudessaan peitetty selektiivisellä pinnoitteella 5. Tällöin kehän pituudeltaan tai halkaisijaltaan suuremmat ensim- mäiset aukot 7 tuottavat pinnoitteessa 5 matalammalla taajuudella toimivan re- sonanssitaajuuden kuin kehän pituudeltaan tai halkaisijaltaan pienemmät toiset aukot8. Ensimmäiset aukot 7 on siis tarkoitettu tuottamaan pinnoitteen 5 kanssa matalammalla taajuusalueella toimivan kaistanpäästösuotimen matalammalla taajuudella toimivaa radioaaltoa varten ja toiset aukot 8 on tarkoitettu tuotta- maan pinnoitteen 5 kanssa korkeammalla taajuusalueella toimivan kaistanpääs- tösuotimen korkeammalla taajuudella toimivaa radioaaltoa varten.

Kuviossa 4 on esitetty kaavamaisesti edestä katsottuna eräs kolmas la- situs. Kuvion 4 suoritusmuodossa on esitetty pinnoitteessa 5 kaksi rajoitettua osuutta 6, eli lasin 3 vasemmassa yläkulmassa olevan ensimmäisen osuuden 6 ja lasin 3 vasemmassa alakulmassa olevan toisen osuuden 6, joihin aukkoja 9, 10 on järjestetty. Lasissa 3 voisi kuitenkin olla aukkoja 9, 10 ainoastaan toisella maini- — tuista osuuksista 6 eli lasissa 3 voisi olla ainoastaan yksi joko pelkästään aukkoja 9 tai sekä aukkoja 9 että aukkoja 10 käsittävä osuus 6. Selvyyden vuoksi on kuvi- ossa 4 liioiteltu aukkojen 9, 10 kokoa suhteessa ikkunaan 1 tarkoitetun lasin 3 ta- vanomaiseen leveyteen ja korkeuteen.

Kuvion 4 vasemmassa yläkulmassa esitetyssä suoritusmuodossa selek- —tiivisessä pinnoitteessa 5 on osuus 6, johon on järjestetty sekä horisontaalisessa o suunnassa että vertikaalisessa suunnassa etäisyyden päähän toisistaan keske- AN nään samanlaisia aukkoja 9, joiden kohdalla ei siis ole pinnoitetta 5. Mainitut au- N kot 9 ovat viivamaisia nelikulmion muotoisia suljettuja silmukoita, jolloin maini- 2 tun silmukkarakenteen sekä ulkopuolella että sisäpuolella on pinnoitetta 5 mutta N 30 — mainitun silmukan kohdalla pinnoitetta 5 ei siis ole. E Kuvion 4 vasemmassa alakulmassa esitetyssä suoritusmuodossa selek- — tiivisessä pinnoitteessa 5 on toinen osuus 6, johon on järjestetty sekä horisontaa- S lisessa suunnassa että vertikaalisessa suunnassa etäisyyden päähän toisistaan N keskenään samanlaisia ensimmäisiä aukkoja 9, joiden kohdalla ei siis ole pinnoi- S 35 tetta 5. Lisäksi kuvion 4 vasemmassa alakulmassa esitetyssä suoritusmuodossa mainittujen ensimmäisten aukkojen 9 sisäpuolelle on järjestetty mainituista en-

simmäisistä aukoista 9 erillisiä toisia aukkoja 10, jotka myös ovat viivamaisia ja muodoltaan samanmuotoisen nelikulmion muotoisia suljettuja silmukoita kuin ensimmäiset aukot 9 ovat. Mainitut ensimmäiset aukot 9 ja toiset aukot 10 on siis erotettu toisistaan niiden väliin jäävän pinnoitteen 5 osuuden välityksellä. Tämän kuvion 4 vasemmassa alakulmassa esitetyn suoritusmuodon toimintatapa on olennaisesti vastaava kuin kuvion 3 yhteydessä on esitetty.

Kuviossa 5 on esitetty kaavamaisesti edestä katsottuna eräs neljäs lasi- tus. Kuvion 5 suoritusmuodossa selektiivisessä pinnoitteessa 5 on alueeltaan ra- joitettu osuus 6, johon on järjestetty sekä horisontaalisessa suunnassa että verti- —kaalisessa suunnassa keskenään samanlaisia aukkoja 11, joiden kohdalla ei siis ole pinnoitetta 5. Mainitut aukot 11 ovat viivamaisia neliön muotoisia suljettuja silmukoita. Mainitut neliön muotoisten suljettujen silmukoiden muodostamat au- kot 11 on järjestetty lasin 3 sekä vertikaalisessa suunnassa että horisontaalisessa suunnassa vierekkäin toisiinsa kiinni siten, että kunkin aukon 11 ainakin yksi sivu on yhteinen kahdelle vierekkäiselle aukolle 11, jolloin mainitut aukot 11 muodos- tavat ristikkomaisen aukkojärjestelyn. Selvyyden vuoksi on kuviossa 5 liioiteltu aukkojen 11 kokoa suhteessa ikkunaan 1 tarkoitetun lasin 3 tavanomaiseen le- veyteen ja korkeuteen.

Kuvioissa 1 ja 3 esitetyissä suoritusmuodoissa aukot 7, 8 on muodos- tettu säännöllisen kuusikulmaisen monikulmion muodostamasta viivamaisesta suljetusta silmukasta. Kuvioissa 4 ja 5 esitetyissä suoritusmuodoissa aukot 9, 10, 11 ovat olennaisesti suorakulmaisen nelikulmion muotoisen suljetun silmukan muodostavia aukkoja. Yleisesti ottaen minimissään monikulmion muotoisen sul- jetun silmukan muodostama aukko käsittää ainakin kolme kulmaa. Suljetun sil- mukan muodostaman aukon kulmien lukumäärä voi myös olla suurempikin kuin o yllä esitettyjen nelikulmaisten ja kuusikulmaisten monikulmioiden kulmien lu- AN kumäärä. Lisäksi monikulmion muotoisen suljetun silmukan ainakin yksi kulma N voi poiketa suorasta kulmasta, jolloin, kuten esimerkiksi kuvioiden 1 ja 3 suori- 2 tusmuodoissa, suljetun silmukan muodostaman monikulmion jokainen kulma voi N 30 poiketa suorasta kulmasta. Lisäksi viivamaisen suljetun silmukan muodostama E aukko voi olla myös renkaan muotoinen.

— Kuten yllä on jo lyhyesti mainittu, niin valitsemalla aukon 7, 8, 9, 10, S 11 ainakin yksi ominaisuus sopivasti voidaan vaikuttaa mainituilla aukoilla varus- N tetun pinnoitteen 5 muodostaman taajuussuotimen siihen taajuusalueeseen, jolla S 35 taajuusalueella toimiva ainakin yksi radioaalto voi läpäistä lasin 3 siten, että ra-

dioaalto ei vaimene ainakaan niin paljon kuin sellaisessa lasissa 3, jonka pinta 4 on järjestetty kokonaisuudessaan katetuksi selektiivisellä pinnoitteella 5. Erään suoritusmuodon mukaan aukon 7, 8, 9, 10, 11 ainakin yksi mää- ritettävä ominaisuus on suljetun silmukan muodostaman aukon 7, 8, 9, 10, 11 ke- hän pituus, johon vaikuttaa muun muassa lasin 3 muodostaman substraatin omi- naisuudet, kuten esimerkiksi lasimateriaalin permittiivisyys ja/tai lasin paksuus.

Taajuudelle fo suunniteltu vapaaseen tilaan asetettu äärettömän ohut ja hyvin johtava taajuusselektiivinen rakenne (FFS - frequency selective surface) operoi siis taajuudella fo.

Tätä toimintatilaa vastaa suljetun silmukan muodosta- man aukon kehän pituus 1,0 : A, eli vapaaseen tilaan suunnitellun suljetun silmu- kan muodostaman aukon kehän pituus vastaa radioaallon aallonpituutta X, jolloin silmukan kukin puolikas toimii dipolina, jolloin säteilykuvioon ei muodostu ei- toivottuja nollakohtia.

Kun suljetun silmukan muodostama aukko valmistetaan dielektrisen materiaalin muodostavalla alustalle, kuten lasi, tulee dielektrisen ma- — teriaalin permittiivisyys huomioida silmukan kehän pituutta määritettäessä.

Selektiivisen pinnoitteen 5 ja siihen muodostettujen aukkojen 7, 8, 9, 10, 11 resonanssitaajuus riippuu kuitenkin siitä substraatista, tässä tapauksessa lasi, johon aukot on järjestetty.

Äärellisen paksun substraatin, kuten lasin, pinnal- le asetetun taajuusselektiivisen rakenteen resonanssitaajuus on maksimissaan suuruusluokkaa f = fo/sgrt((gr + 1 )/2), missä & on substraatin eli lasin suhteelli- nen permittiivisyys.

Täten aukkojen 7, 8, 9, 10, 11 kehän pituuden määrityksessä tulee aina huomioida lasin vaikutus lasin läpi kulkevaan radioaaltoon.

Yllä esite- tyssä kaavassa taajuus fo ilmaisee kiinnostuksen kohteena olevan eli lasin lä- päisemäksi tarkoitetun radioaallon taajuuden ja taajuus f ilmaisee kyseisen radio- aallon taajuuden lasissa, jonka perusteella ainakin aukon 7, 8, 9, 10, 11 kehän pi- o tuus tulee määrittää.

Suljetun silmukan muodostaman aukon kehän pituus suun- AN nitellulla taajuudella voi siten olla funktio, joka ottaa huomioon ainakin lasin suh- N teellisen permittiivisyyden. 2 Kun vapaaseen tilaan taajuudelle fo suunnitellun FSS-rakenne asete- N 30 taan dielektrisen substraatin pinnalla, sen resonanssitaajuus muuttuu siis mata- E lammaksi maksimissaan termin sgrt((gr + 1 )/2) määrittämällä tavalla.

Mikäli la- — sin suhteellinen permittiivisyys on noin & = 6,85, saadaan lasin resonanssitaa- S juutta alentavaksi termiksi 1,981 x 2. Koska silmukkatyyppiselle aukkorakenteel- N le aukon kehän pituuden tulee olla noin 1,0 : A, vapaassa tilassa, täytyy määrätylle S 35 radioaallon taajuudelle tarkoitetun aukon kehän pituus suunnitella noin kaksi kertaa suuremman taajuuden mukaan, koska lasisubstraatti laskee resonanssitaa-

juuden noin puoleen tuottaen lopputuloksena sellaisen aukon, joka resonoi lasis- sa halutulla taajuudella tai sen tuntumassa.

Näillä tiedoilla voidaan jokaiselle taa- juusalueelle määrittää suljetun silmukan muodostaman aukon kehän pituudelle arvo, jota voidaan tarvittaessa vielä optimoida esimerkiksi jollakin simulointioh- jelmistolla.

Suomessa matkaviestimille varattuja taajuuksia, käytettävästä tekno- logiasta riippuen, ovat esimerkiksi 450 MHz, 700 MHz, 800 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 2000 MHz, 2600 MHz ja 3500 MHz.

Permittiivisyyden muutos siirtää aukon tai aukkokuvioinnin resonans- sitaajuutta ja vaikuttaa sitä kautta aukon tai aukkokuvioinnin taajuusominaisuuk- — siin eli siihen radioaallon taajuuteen, jonka aukko tai aukkokuviointi sallii kulkea lasin läpi siten, että radioaalto ei vaimene samassa määrin kuin sellaisessa lasissa 3, joka on olennaisesti kokonaisuudessaan pinnoitettu selektiivisellä pinnoitteel- la.

Substraatin dielektristen ominaisuuksien vaikutusta resonanssitaajuuteen voi- daan arvioida tarkemmin käyttämällä substraatin suhteellisen permittiivisyyden — gr sijaan niin kutsuttua efektiivistä permittiivisyyttä &err, jossa substraatin paksuu- den D vaikutus otetaan huomioon.

Mikäli taajuusselektiivinen kuviointi on aino- astaan toisella puolella lasisubstraattia, kuten kuvioissa 1 — 5, jonka substraatin paksuus on siis D, on tällaiselle rakenteelle efektiivinen permittiivisyys er > (Er + 1)/2, kun D > o.

On kuitenkin huomioitava, että efektiivisen permittiivisyyden eof maksimiarvo saavutetaan jo hyvin alhaisilla paksuuden D arvoilla - suuruus- luokaltaan ~0,05 A.

Tyypillisesti käytössä olevilla matkaviestimien taajuuksilla efektiivisen permittiivisyyden ge maksimiarvo saavutetaan jo noin 4 mm paksuil- la lasilevyillä.

Tätä paksummilla laseilla voi siis olla aivan riittävää, että otetaan huomioon ainoastaan lasin suhteellinen permittiivisyys &r.

Suljetun silmukan muodostaman aukon kehän pituus suunnitellulla taajuudella voi kuitenkin siis ol- o la myös funktio lasin efektiivisestä permittiivisyydestä, joka ottaa huomioon lasi- AN levyn paksuuden.

Tyypillisen selektiivilasin paksuus voi olla esimerkiksi 3, 4, 5, 6, N 8, 10 tai 12 mm.

Lasi voi olla myös laminoitu lasi, esimerkiksi 4 mm + 4 mm, 5 2 mm + 5 mm tai 6 mm + 6 mm.

Lasi voi olla myös epäsymmetrinen laminaatti eli N 30 kahdesta eri paksuisesta lasilevystä tehty laminaatti.

E Erään suoritusmuodon mukaan aukon 7, 8, 9, 10, 11 ainakin yksi mää- — ritettävä ominaisuus on suljetun silmukan muodostaman aukon 7, 8, 9, 10, 11 S muoto.

Aukon muoto vaikuttaa erityisesti käytettävissä olevaan suurimpaan N mahdolliseen pakkaustiheyteen eli siihen, kuinka lähelle toisiaan aukot 7, 8, 9, 10, S 35 11 voidaan järjestää määrätyllä selektiivisen pinnan osuudella.

Yleisesti ottaen suljetun silmukan muodostamia aukkoja voidaan pakata tehokkaasti tiheään.

Taajuusselektiivisten aukkojen 7, 8, 9, 10, 11 asettelun tai järjestämi- sen suunnittelua pinnoitteeseen 5 kutsutaan myös taajuusselektiivisten aukkojen taulukoinnoiksi lasin pinnalle erilaisiin ruudukkoihin tai taulukkoihin. Kuvion 1 suoritusmuodon oikeassa alakulmassa oleva katkoviivalla esitetty suorakulmai- nenruudukko tai taulukko on suoraviivainen vaihtoehto ja siihen voidaan asetella monia eri aukkogeometrioita. Kuvion 1 suoritusmuodon vasemmassa yläkulmas- sa esitetyllä kuusikulmaisella ruudukolla tai taulukolla saavutetaan joillain auk- kogeometrioilla suorakulmaista taulukkoa parempi täyttösuhde, eli sama määrä aukkoja voidaan pakata pienemmälle pinta-alalle pienentäen samalla aukkojen — välisiä etäisyyksiä. Suorakulmaiset kuviot sopivat luontevasti suorakulmaiseen taulukkoon, kun taas kuusikulmaisen monikulmion tai ympyrän muotoiselle au- kolle kuusikulmainen taulukko saattaa olla edullisempi, koska näin aukkoja saa- daan sijoiteltua tiheämpään. Tiheällä asettelulla on suotuisia ominaisuuksia, joista yksi on selektiivisen pinnoitteen 5 ja aukkojen 7, 8, 9, 10, 11 muodostaman kais- tanpäästösuotimen kaistanleveyden kasvaminen suljettujen silmukoiden muo- dostamien aukkojen välisen etäisyyden pienentyessä. Aukkojen sopivaa asettelua valitessa pitää siis huomioida suunniteltavan aukon geometria ja lopullinen pää- tös taulukoinnista valikoituu sovelluskohteen ja halutun toiminnallisuuden tulok- sena.

Halutun kaistanleveyden määrittämisessä keskeisessä asemassa ovat aukkojen muoto ja niiden etäisyys toisistaan. Tällöin on siis mahdollista valita sel- lainen suoritusmuoto, missä suljetun silmukan muodostaman aukon muoto voi- daan valita valmistuksen kannalta hyvinkin yksinkertaiseksi, mikäli kyseisessä sovellutuskohteessa aukkojen välinen etäisyys voi olla suhteellisen suuri. Yleisenä sääntönä voidaan todeta elementtien etäisyyden kasvattamisen vaikuttavan sa- o massa suhteessa kaistanleveyttä vähentävästi eli esimerkiksi kymmenen prosen- AN tin muutos aukkojen etäisyydessä suurempaan suuntaan alentaa kaistanleveyttä N saman verran. Kuusikulmaisen monikulmion muotoisella aukolla on puolestaan 2 itsessään jo valmiiksi varsin suuri kaistanleveys, jota voidaan edelleen kasvattaa N 30 — sijoittamalla mainittua aukkoja lähemmäksi toisiaan. E Erään suoritusmuodon mukaan aukkojen 7, 8, 9, 10, 11 määritettävät — ominaisuudet ovat erityisesti suljetun silmukan muodostamien aukkojen 7, 8, 9, S 10, 11 muoto ja koko suhteessa lasisubstraatin permittiivisyyteen ja pinnoitteen N johtavuuteen, johon puolestaan vaikuttaa pinnoitteen materiaali ja paksuus. S 35 Erään suoritusmuodon mukaan aukon 7, 8, 9, 10, 11 määritettävä ominaisuus on aukon 7, 8, 9, 10, 11 muodostaman suljetun silmukan viivanleveys.

Lämpösäteilyn heijastusominaisuuksilta hyvään pinnoitteeseen voidaan tehdä viivanleveydeltään isompia aukkoja 7, 8, 9, 10, 11 kuin lämpösäteilyn heijastus- ominaisuuksiltaan heikompaan pinnoitteeseen saavuttaen niissä sama läm- pösäteilyn eristyskyky. Viivanleveydeltään isommat aukot ovat yleensä kuitenkin valmistusteknisesti ajatellen helpommin valmistettavissa, mikä saattaa antaa etua lasin kokonaisvalmistuskustannuksissa.

Erään suoritusmuodon mukaan pinnoitteen 5 ainakin yksi ominaisuus, joka myös voidaan ottaa huomioon aukon 7, 8, 9, 10, 11 ainakin yhtä ominaisuut- ta määritettäessä, on pinnoitteen 5 johtavan kerroksen johtavuus. Osa radioaallon kantamasta energiasta hukkuu materiaalin sähköisinä häviöinä. Tähän vaikuttaa pinnoitteen 5 johtavan kerroksen johtavuus, johon puolestaan vaikuttaa pinnoit- teen materiaali ja paksuus.

Erään suoritusmuodon mukaan pinnoitteen 5 ainakin yksi ominaisuus, joka myös voidaan ottaa huomioon aukon 7, 8, 9, 10, 11 ainakin yhtä ominaisuut- ta määritettäessä, on pinnoitteen 5 johtavan kerroksen paksuus. Yleisesti ottaen sähkömagneettinen säteily ei pysty tunkeutumaan materiaalissa tiettyä tunkeu- tumissyvyyttä pidemmälle. Käytännössä pinnoitteen metallikerros on paksuudel- taan kuitenkin niin ohut, että se alittaa matkaviestintaajuisen radioaallon tunkeu- tumissyvyyden noin 1,5 um. Esimerkiksi aikaisemmin mainittuun hopeakerrok- sen paksuuteen verrattuna materiaalikerroksen paksuus on siten noin 100 kertaa pienempi kuin tunkeutumissyvyys, joten osa aallosta saattaa edetä suoraan me- tallikerroksen läpi. Materiaalikerroksen paksuus saattaa myös vaikuttaa siihen, että radioaalto tunkeutuu lasin läpi aukkokuvioinnin kohdalta eri aikaan kuin ku- vioimattomalta kohdalta.

Erään suoritusmuodon mukaan aukkojen 7, 8, 9, 10, 11 määritettävät o ominaisuudet ovat erityisesti suljetun silmukan muodostamien aukkojen 7, 8, 9, AN 10, 11 muoto ja koko suhteessa lasisubstraatin permittiivisyyteen ja pinnoitteen N johtavuuteen, johon puolestaan vaikuttaa pinnoitteen materiaali ja paksuus.

2 Suljetun silmukan muotoiset aukot ovat muodoltaan suhteellisen yk- N 30 sinkertaisia ja muokattavia parametreja aukoissa on vähän, tärkeimpiä niistä ovat E aukon kehän muoto ja pituus. Näiden lisäksi määritettävinä parametreina voi- — daan myös käyttää aukkojen etäisyyttä toistaan sekä aukon muodostavan suljetun S silmukan viivanleveyttä. Lasitussovelluksissa viivanleveys voidaan kuitenkin sul- N kea ainakin osittain pois muokattavien parametrien listalta asettamalla mainitulle S 35 —viivanleveydellä tietty arvo, koska viivanleveys on tarkoitus saada mahdollisim-

man pieneksi, jolloin pinnoitetta käsittämätön osuus koko lasin alueesta säilyy pienenä.

Kuten yllä on todettu, pinnoitteen 5 ja siihen järjestettyjen aukkojen 7, 8, 9, 10, 11 muodostaman taajuusselektiivisen rakenteen ominaisuuksiin vaikut- taalasisubstraatin ohella muitakin tekijöitä, kuten esimerkiksi aukkojen etäisyys toisistaan, sillä lähekkäin olevat aukot vaikuttavat sähköisesti toisiinsa.

Tällöin haluttaessa pakata mahdollisimman paljon kuvioita määrätyn kokoiselle pinta- alalle, täytyy kuvioiden välistä etäisyyttä pienentää.

Aukkojen lopullinen imple- mentointi, kuten koko eli viivamaisen suljetun silmukan kehän pituus ja muoto tuleekin käytännössä monesti määritetyksi kahden tai useamman seuraavan ominaisuuden yhteisvaikutuksen perusteelle: aukkojen asettelun tiheys, la- sisubstraatin permittiivisyys, metallikerroksen ainakin yksi ominaisuus ja haluttu toimintataajuus.

Kuvion 1 suoritusmuodossa kuusikulmaisen monikulmion muotoisen — suljetun silmukan muodostaman aukon 7 yhden sivun pituus voi vaihdella esi- merkiksi välillä 3,0 - 8,0 mm.

Aukkojen 7 lukumäärä yhtä lasineliömetriä kohti voi olla esimerkiksi 30 x 30 - 60 x 60 kappaletta.

Aukon 7 viivanleveys voi vaih- della esimerkiksi välillä 0,01 - 0,3 mm.

Erään suoritusmuodon mukaan mainitun aukon 7 yhden sivun pituus voi olla esimerkiksi 6,6 mm, aukkojen 7 lukumäärä yhtälasineliömetriä kohti 43 x 43 kappaletta ja aukon 7 viivanleveys 0,055 mm.

Kuvion 3 suoritusmuodossa ulomman kuusikulmaisen monikulmion muotoisen suljetun silmukan muodostaman aukon 7 yhden sivun pituus voi vaih- della esimerkiksi välillä 3,0 - 8,0 mm.

Sisemmän kuusikulmaisen monikulmion muotoisen suljetun silmukan muodostaman aukon 8 yhden sivun pituus voi puo- lestaan vaihdella esimerkiksi välillä 2,3 - 7,3 mm.

Ulomman aukon 7 ja sisemmän o aukon 8 muodostamien aukkoparien lukumäärä yhtä lasineliömetriä kohti voi ol- AN la esimerkiksi 30 x 30 - 60 x 60 kappaletta.

Aukkojen 7 ja 8 viivanleveys voi vaih- N della esimerkiksi välillä 0,01 - 0,3 mm.

Erään suoritusmuodon mukaan ulomman 2 aukon 7 yhden sivun pituus voi olla esimerkiksi 6,6 mm, sisemmän aukon 8 yh- N 30 den sivun pituus voi olla 5,9 mm ja aukkojen 7 ja 8 muodostamien aukkoparien E lukumäärä yhtä lasineliömetriä kohti 43 x 43 kappaletta ja aukkojen 7 ja 8 viivan- — leveys 0,055 mm.

S Kuvion 4 vasemman yläkulman suoritusmuodossa aukon 9 yhden si- N vun pituus voi vaihdella esimerkiksi välillä 6,0 — 12,0 mm.

Aukkojen 7 lukumäärä S 35 yhtälasineliömetriä kohti voi olla esimerkiksi 30 x 30 - 60 x 60 kappaletta.

Aukon 9 viivanleveys voi vaihdella esimerkiksi välillä 0,01 - 0,3 mm.

Erään suoritus-

muodon mukaan mainitun aukon 9 yhden sivun pituus voi olla esimerkiksi 9,9 mm, aukkojen 9 lukumäärä yhtä lasineliömetriä kohti 46 x 46 kappaletta ja aukon 7 viivanleveys 0,055 mm. Kuvion 4 vasemman alakulman suoritusmuodossa ulomman aukon 9 yhden sivun pituus voi vaihdella esimerkiksi välillä 6,0 - 12,0 mm. Sisemmän au- kon 10 yhden sivun pituus voi puolestaan vaihdella esimerkiksi välillä 5,3 - 11,3 mm. Ulomman aukon 9 ja sisemmän aukon 10 muodostamien aukkoparien luku- määrä yhtä lasineliömetriä kohti voi olla esimerkiksi 30 x 30 — 60 x 60 kappaletta. Aukkojen 9 ja 10 viivanleveys voi vaihdella esimerkiksi välillä 0,01 - 0,3 mm. Erään suoritusmuodon mukaan ulomman aukon 9 yhden sivun pituus voi olla esimerkiksi 9,9 mm, sisemmän aukon 10 yhden sivun pituus voi olla 9,2 mm ja aukkojen 9 ja 10 muodostamien aukkoparien lukumäärä yhtä lasineliömetriä kohti 46 x 46 kappaletta ja aukkojen 9 ja 10 viivanleveys 0,055 mm. Kuvion 5 suoritusmuodossa aukon 11 yhden sivun pituus voi vaihdella esimerkiksi välillä 1,0 — 5,0 mm. Aukkojen 11 lukumäärä yhtä lasineliömetriä kohti voi olla esimerkiksi 30 x 30 — 500 x 500 kappaletta. Aukon 11 viivanleveys voi vaihdella esimerkiksi välillä 0,01 - 0,3 mm. Erään suoritusmuodon mukaan mainitun aukon 11 yhden sivun pituus voi olla esimerkiksi 2,1 mm, aukkojen 11 lukumäärä yhtä lasineliömetriä kohti 470 x 470 kappaletta ja aukon 11 viivanle- veys0,055mm.

Kuviossa 6 on esitetty eräiden yksittäisten kuvioitujen on-line- pinnoitettujen lasien mittaustuloksia eli selektiivisen pinnoitteen 5 aiheuttamaa vaimennusta erilaisilla aukkokuvioinneilla taajuuden funktiona.

Kuviossa 6 viitemerkinnällä ”a” esitetty käyrä esittää radioaallon vai- mentumista kirkkaassa pinnoittamattomassa lasissa. Vastaava lasi muodostaa o kuvion 6 muissa käyrissä substraatin selektiiviselle pinnoitteelle 5. AN Edelleen kuviossa 6 viitemerkinnällä ”b” esitetty käyrä esittää radio- N aallon vaimentumista lasissa, jonka selektiiviseen pinnoitteeseen on tehty kak- 2 sinkertaisia kuusikulmaisen monikulmion muotoisia aukkoja eli ulompia ja si- N 30 sempid kuusikulmaisen monikulmion muotoisia aukkoja kuviossa 3 esitetyn suo- E ritusmuodon tapaan. Ulomman kuusikulmaisen monikulmion kehän pituus on ol- — lut 40 mm ja sisemmän kuusikulmaisen monikulmion kehän pituus on ollut 36 S mm ja silmukan viivanleveys 0,055 mm. N Edelleen kuviossa 6 viitemerkinnällä ”c” esitetty käyrä esittää radio- S 35 aallon vaimentumista lasissa, jonka selektiiviseen pinnoitteeseen on tehty kuusi- kulmaisen monikulmion muotoisia aukkoja kuviossa 1 esitetyn suoritusmuodontapaan. Monikulmion kehän pituus on ollut 40 mm ja silmukan viivanleveys 0,055 mm.

Edelleen kuviossa 6 viitemerkinnällä ”d” esitetty käyrä esittää radio- aallon vaimentumista lasissa, jonka selektiiviseen pinnoitteeseen on tehty ulom- pia ja sisempiä neliön muotoisia aukkoja. Ulomman neliön muotoisen aukon ke- hän pituus on ollut 80 mm ja sisemmän neliön muotoisen aukon kehän pituus on ollut 40 mm ja silmukan viivanleveys 0,055 mm.

Edelleen kuviossa 6 viitemerkinnällä ”e” esitetty käyrä esittää radio- aallon vaimentumista selektiivisellä pinnoitteella varustetussa lasissa, johon se- lektiiviseen pinnoitteeseen ei ole tehty mitään aukkoja.

Kuviosta 6 on nähtävissä, että selektiiviseen pinnoitteeseen 5 tehtyjen aukkojen avulla saavutetaan selkeä parannus niin, että aukoilla varustettu selek- tiivinen pinnoite ei vaimenna radioaaltoja samassa määrin kuin ilman aukkoja oleva selektiivinen pinnoite. Esimerkiksi kaksinkertaisen kuusikulmion tarjoama parannus taajuudella 3 GHz on noin 14 dB ja taajuudella 1,8 GHz noin 15,5 dB. Tämä siitä huolimatta, että kuvioinnin kehän pituutta ei ole optimoitu jokaiselle taajuudelle erikseen ja kuvioinnit oli suunniteltu eristyslasielementille, joka koos- tui yhden lasin sijaan kahdesta lasista ja jossa metallipinnoitettu lasi oli tyypiltään off-line-pinnoitettu. Optimoimalla aukkojen kehien pituudet ja muodot jokaiselle taajuudelle ja pinnoitteelle erikseen voidaan aukoilla varustetulla pinnoitteella saavuttaa vielä parempi lopputulos eli vähäisempi vaikutus lasin läpäisevän ra- dioaallon vaimentumiseen.

Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella suoja- o vaatimusten puitteissa.

N O N LÖ

I co

N

I a a ©

O +

O N O

N >”

Claims (9)

Suojavaatimukset

1. Lasi (3), joka on pinnoitettu selektiivisellä pinnoitteella (5), jossa pinnoitteessa (5) on ainakin yksi pinnoitetta (5) olennaisesti käsittämätön aukko (7, 8, 9, 10, 11) radioaaltojen läpäisyn parantamiseksi, joka aukko (7, 8, 9, 10, 11) on viivamainen monikulmion muotoinen suljettu silmukka, tunnettu siitä, että aukko (11) on viivamainen nelikulmaisen monikulmion muotoinen suljettu silmukka, jonka kulmat ovat olennaisesti suoria kulmia ja että aukkoja (11) on järjestetty vierekkäin toisiinsa kiinni siten, että aukkojen (11) ainakin yksi sivu on yhteinen kahdelle vierekkäiselle aukolle (11), jolloin vierekkäiset aukot (11) yh- dessä muodostavat ristikkomaisen aukkojärjestelyn ja että aukon (11) ainakin yksi ominaisuus on määritetty lasin (3) ainakin yhden ominaisuuden ja/tai pin- noitteen (5) ainakin yhden ominaisuuden perusteella.

2. Suojavaatimuksen 1 mukainen lasi, tunnettu siitä, että pinnoit- teen (5) alueella on ainakin yksi alueeltaan rajoitettu osuus (6) pinnoitetta (5), joka on järjestetty käsittämään aukkoja (11).

3. Suojavaatimuksen 1 mukainen lasi, tunnettu siitä, että pinnoite (5) on olennaisesti koko alueeltaan järjestetty käsittämään aukkoja (11).

4. Jonkin edellisen suojavaatimuksen mukainen lasi, tunnettu sii- tä, että aukon (11) ainakin yksi ominaisuus on lisäksi määritetty aukkojen (11) keskinäisen sijoittelun perusteella.

5. Jonkin edellisen suojavaatimuksen mukainen lasi, tunnettu sii- tä, että aukon (11) ainakin yksi ominaisuus on lisäksi määritetty pinnoitteen (5) läpäiseväksi tarkoitetun ainakin yhden radioaallon taajuuden perusteella.

6. Jonkin edellisen suojavaatimuksen mukainen lasi, tunnettu sii- tä, että aukon (11) ainakin yksi määritettävä ominaisuus on aukon (11) kehän pi- o tuus. O

7. Jonkin edellisen suojavaatimuksen mukainen lasi, tunnettu sii- K tä, että lasin (3) ainakin yksi huomioon otettava ominaisuus on lasin (3) suhteel- S linen permittiivisyys ja/tai lasin (3) paksuus (D). | | |

8. Jonkin edellisen suojavaatimuksen mukainen lasi, tunnettu sii- E tä, että pinnoitteen (5) ainakin yksi huomioon otettava ominaisuus on pinnoitteen > (5) materiaalin johtavuus. s

9. Lasitus, jossa on ainakin yksi lasi, tunnettu siitä, että lasitus kä- O sittää ainakin yhden jonkin suojavaatimuksen 1-8 mukaisen lasin. >”