Демпфирующее радиолокационное отражение остекление - RU2610079C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к демпфирующему радиолокационное отражение остеклению, способу его изготовления и его применению.

Известны остекления для демпфирования радиолокационного отражения. Такие остекления используются, прежде всего, в качестве оконных стекол высотных зданий в окрестностях аэропортов. С их помощью могут быть уменьшены отражения от фасада здания излучений радиолокаторов, используемых для определения местоположения самолетов. Поскольку отраженное от зданий излучение радиолокатора может создавать потенциально опасные фантомные сигналы на экранах авиадиспетчеров, за счет применения демпфирующих радиолокационное отражение остеклений надежность воздушного сообщения выгодным образом повышается.

Многие из известных демпфирующих радиолокационное отражение остеклений образуют так называемый поглотитель Яумана. При этом излучение радиолокатора отражается от двух последовательно расположенных отражающих поверхностей. Две отраженные части радиолокационного излучения имеют сдвиг фаз относительно друг друга. Сдвиг фаз задан таким образом, что две отраженные части радиолокационного излучения деструктивно интерферируют, и в целом отраженное остеклением излучение радиолокатора таким образом погашается или ослабляется. Степень демпфирования повышается путем приспособления амплитуд обоих накладывающихся частичных волн.

По меньшей мере одна из двух отражающих поверхностей может быть реализована в форме тонких проволок, которые уложены в межслоевых промежутках многослойного стекла. Такие решения известны, например, из DE 19929081 C2 и DE 4227032 C1. В результате применения проволок, а также укладки промежуточных слоев с проволоками, такие остекления требуют, однако, трудоемких и затратоемких способов изготовления.

Отражающая поверхность может быть реализована также напечатанными на оконном стекле и частично выжженными электропроводными структурами. Такие решения известны, например, из DE 20304806 U1, DE 10313292 A1 и DE 10 в 2004038448 B3. Однако печатные электропроводные структуры мешают наблюдателю и, зачастую, не эстетичны. Печатные структуры размещаются, кроме того, предпочтительно, на обращенной к внутреннему стеклу поверхности внешнего стекла изолирующего остекления. За счет этого, однако, возникает неудовлетворительная способность к комбинированию с другими функциональными покрытиями, прежде всего, с солнцезащитными покрытиями. Такое солнцезащитное покрытие для достижения им оптимального способа действия должно быть размещено также на обращенной к внутреннему стеклу поверхности внешнего стекла изолирующего остекления. При сочетании обеих технологий приходится мириться с ущербами в эффективности либо демпфирующего радиолокационное отражение действия, либо действия защиты от солнца.

Из DE 4103458 A1 известно остекление, в котором каждая из обеих отражающих поверхностей поглотителя Яумана образована плоскостным электропроводным покрытием на оконном стекле. Такие решения обладают тем недостатком, что в результате неизменного импеданса электропроводных покрытий только немногие сочетания покрытий для демпфирования отражения радиолокационного излучения могут быть реализованы в заданной полосе частот. Покрытие на внешнем стекле заметно влияет на оптические характеристики, прежде всего, окраску фасада здания. Если покрытие выбирается по параметру необходимости демпфирования радиолокационного отражения, то свободный выбор оптического представления фасада здания, например, согласно эстетическим аспектам, невозможен.

Из DE 4340907 С1 известно остекление, в котором отражающая поверхность поглотителя Яумана реализована в виде подобных полосам напыленных металлических слоев, причем расстояние между полосами составляет от 30 мм до 200 мм. Если остекление снабжается другой функциональностью, например, функцией солнечной защиты, то предлагается снабжать широкие области между подобными полосам металлическими слоями другим покрытием, например, слоя защиты от солнца из металлических оксидов. Вследствие этого изготовление остекления затрудняется, что требует более трудоемких и более затратоемких способов изготовления.

В основу изобретения положена задача создания демпфирующего радиолокационное отражение остекления, которое оптимально комбинировалось бы с другим функциональным покрытием и допускало бы свободное оптическое, прежде всего, цветовое оформление.

Поставленная задача решена в демпфирующем радиолокационное отражение остеклении, охарактеризованном в независимом п. 1 формулы. Предпочтительные варианты осуществления проистекают из дополнительных пунктов формулы изобретения.

Демпфирующее радиолокационное отражение остекление согласно изобретению содержит, по меньшей мере, следующие признаки:

- первый субстрат и расположенный по площади над первым субстратом второй субстрат,

- первая отражающая радиолокационное излучение структура на внешней поверхности или на внутренней поверхности первого субстрата, и

- вторая отражающая радиолокационное излучение структура на внутренней поверхности или на внешней поверхности второго субстрата,

причем первая отражающая радиолокационное излучение структура является электропроводным покрытием, в которое введены линейные области с удаленным слоем, причем ширина линий областей с удаленным слоем составляет 1 мм или менее, в частности 500 мкм или менее, предпочтительно 300 мкм или менее.

При этом в предпочтительных случаях осуществления изобретения ширина линий областей с удаленным слоем составляет 10 мкм или более, особо предпочтительно 30 мкм или более, наиболее предпочтительно 50 мкм или более. За счет этого достигают особо хороших результатов. В этом диапазоне ширины линий областей с удаленным слоем достигают, с одной стороны, наиболее предпочтительных отражающих радиолокационное излучение свойств. С другой стороны, дополнительная функциональность покрытия, например, функция защиты от солнца, заметно не снижается.

Внешней поверхностью обозначена та поверхность субстрата, которая обращена в сторону от другого субстрата. Внутренней поверхностью обозначена та поверхность субстрата, которая обращена к другому субстрату.

Демпфирующим радиолокационное отражение остеклением согласно изобретению образован поглотитель Яумана, причем первая отражающая радиолокационное излучение структура и вторая отражающая радиолокационное излучение структура образуют соответственно одну из двух необходимых отражающих поверхностей радиолокационного излучения.

Под отражающей радиолокационное излучение структурой согласно изобретению понимается структура, отражающая, по меньшей мере, частично, излучение радиолокатора. Прежде всего, отражающая радиолокационное излучение структура согласно изобретению имеет степень отражения более 10% в полосе частот радиолокационного излучения, прежде всего, в полосе частот от 1,03 ГГц до 1,09 ГГц. Отражающая радиолокационное излучение структура согласно изобретению может обозначаться также как отражающий радиолокационное излучение элемент.

Под областью с удаленным слоем следует понимать согласно изобретению свободную от покрытия область. Если области с удаленным слоем привнесены в покрытие, то это означает согласно изобретению, что области являются свободными от покрытия, независимо от того, производился ли фактический этап удаления слоя или покрытие было предусмотрено непосредственно при нанесении со свободными от покрытия областями.

Две части радиолокационного излучения, отраженные или излученные в каждом случае одной отражающей поверхностью, могут интерферировать друг с другом. Если разность фаз между отраженным двумя отражающими поверхностями обоими частями радиолокационного излучения составляет 180°, разность хода лучей кратна нечетному числу половин длин волн радиолокационного излучения, поэтому интерференция деструктивна, и в целом отраженное и излученное остеклением согласно изобретению излучение радиолокатора гасится. Для использования деструктивной интерференции, необходимая разность фаз между отраженными двумя отражающими поверхностями обоими частями радиолокационного излучения может быть получена за счет соответствующей разности длин хода обеих частичных волн.

Неожиданно было установлено, что часть радиолокационного излучения, которая была отражена и, соответственно, излучена электропроводным покрытием, выполненным в качестве первой отражающей радиолокационное излучение структуры, может подвергаться воздействию со стороны областей с удаленным слоем. Импеданс частично-отражающего электропроводного покрытия задают приспособлением областей с удаленным слоем таким образом, что обе частичные волны, отраженные двумя отражающими поверхностями остекления согласно изобретению, имеют идентичные амплитуды и их результирующая существенно ослаблена или также даже погашена.

Неожиданно также было установлено, что сдвиг фаз соответствующей частичной радиолокационной волны вызывается областями с удаленным слоем, выполненными в пределах электропроводного покрытия согласно изобретению в качестве первой отражающей радиолокационное излучение структуры, при частичном отражении радиолокационного излучения. Вследствие этого для достижения деструктивной интерференции между отраженной от первой отражающей поверхности части радиолокационного излучения и отраженной от второй отражающей поверхности части радиолокационного излучения необходимо менее значительное расстояние между обеими отражающими поверхностями. Таким образом, демпфирующее радиолокационное отражение остекление согласно изобретению может быть выполнено тонким, что является выгодным техническим результатом.

Согласно уровню техники отражающая радиолокационного излучения поверхность может быть образована, например, структурами трафаретной печати или тонкими проволоками. В рамках таких решений отражения радиолокационного излучения достигают и влияют на него посредством специально размещенных с этой целью элементов. В противоположность этому, вид отражения и пропускания на электропроводном покрытии задается согласно изобретению в качестве первой отражающей радиолокационное излучение структуры областями с удаленным слоем. Если электропроводное покрытие наряду с отражением радиолокационного излучения имеет дополнительную функциональность, то эта дополнительная функциональность не уменьшается, или уменьшается только в малой мере, областями с удаленным слоем.

Электропроводное покрытие может быть представлено, например, солнцезащитным слоем, который дополнительно получает согласно изобретению свойства относительно радиолокационного отражения за счет областей с удаленным слоем. Солнцезащитный слой и отражающая радиолокационное излучение поверхность реализованы, таким образом, одним и тем же элементом. В решениях согласно уровню техники посредством структур трафаретной печати или тонких проволок солнцезащитный слой и отражающая радиолокационного излучения поверхность должны наноситься на остекление как разделенные друг от друга элементы. При этом, принимая во внимание действие по демпфированию радиолокационного отражения и действие по защите от солнечного излучения, необходима установка по уровню при выборе позиционирования солнцезащитного слоя и отражающей радиолокационного излучения поверхности в пределах остекления. Такая установка по уровню не требуется в демпфирующем радиолокационное отражение остеклении согласно изобретению. Это является большим преимуществом настоящего изобретения.

Обе отражающие поверхности могут быть образованы альтернативно уровню техники плоскостными электропроводными покрытиями. Эти покрытия должны выбираться по параметру необходимости демпфирования радиолокационного отражения. Дополнительные функциональные свойства покрытий, например, свойства солнечной защиты или термоизоляции, а также окрашивание покрытий, тем самым заданы, и не могут быть выбраны свободно. Посредством соответствующих изобретению областей с удаленным слоем можно влиять на отражающие радиолокационное излучение свойства электропроводного покрытия, выполненной в качестве первой отражающей радиолокационное излучение структуры. Поэтому электропроводное покрытие может быть выбрано по дополнительным требованиям к остеклению, например, солнечной защиты или свойствам термоизоляции или окрашиванию. Это является дальнейшим большим преимуществом изобретения.

Предпочтительно, демпфирующее радиолокационное отражение остекление ориентировано таким образом, что первый субстрат обращен к источнику радиолокационного излучения. Электропроводное покрытие на первом субстрате образует, таким образом, в направлении распространения падающего на него радиолокационного излучения пространственно переднюю отражающую излучение радиолокатора поверхность. За счет этого достигают наиболее предпочтительных свойств демпфирования радиолокационного отражения.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения области с удаленным слоем выполнены в форме прямолинейных и расположенных параллельно друг другу полос. Отдельные полосы могут быть, предпочтительно, непрерывными или же могут быть также прерывистыми. Отдельные полосы могут проходить от кромки электропроводного покрытия к противоположной кромке. Однако отдельные полосы не обязательно должны простираться до кромок электропроводного покрытия, а могут быть полностью окружены на уровне электропроводного покрытия электропроводным покрытием. Каждая из расположенных параллельно друг другу прямолинейных областей с удаленным слоем имеет, предпочтительно, ширину ровно 1 мм или менее, особо предпочтительно ровно 500 мкм или менее, наиболее предпочтительно от 50 мкм до 300 мкм. Расстояние между двумя соседними полосами составляет, предпочтительно, от 2 мм до 100 мм, особо предпочтительно от 20 мм до 40 мм. Предпочтительно, области с удаленным слоем расположены равноудаленно. Однако также могут существовать и различные расстояния между соседними областями с удаленным слоем.

Угол между ориентацией линейных областей с удаленным слоем и вектором напряженности электрического поля радиолокационного излучения составляет, предпочтительно, от 70° до 90°, особо предпочтительно от 80° до 90°, прежде всего, 90°. В этом диапазоне достигают особо хорошего демпфирования радиолокационного отражения посредством остекления согласно изобретению. Поскольку радиолокационные установки излучают для мониторинга воздушного сообщения в области аэропорта, как правило, вертикально поляризованное излучение, полосы с удаленным слоем в положении монтирования остекления имеют, предпочтительно, горизонтальную ориентацию.

Фазовый сдвиг между отраженным от первой отражающей поверхности излучением радиолокатора и отраженным от второй отражающей поверхности излучением радиолокатора задается, с одной стороны, расстоянием обеих отражающих поверхностей друг от друга и, с другой стороны, сдвигом фаз, вызванным отражением от электропроводного покрытия. При отражении от электропроводного покрытия на первом субстрате на вызываемый им сдвиг фаз можно влиять шириной линий с удаленным слоем и расстоянием между соседними линиями с удаленным слоем. Оптимизация действия остекления согласно изобретению по демпфированию радиолокационного отражения в зависимости от частоты радиолокационного излучения может быть произведена выбором расстояния между отражающими поверхностями, а также выбором ширины линий с удаленным слоем и расстояния между ними. Кроме того, сдвиг фаз зависит от удельного поверхностного электрического сопротивления электропроводного покрытия. Относительно большее допустимое отклонение в отношении удельного поверхностного электрического сопротивления делает возможным для архитектора эстетическое приспособление цветового эффекта. Демпфирующее радиолокационное отражение действие может быть приспособлено таким образом исключительно хорошо к потребностям в конкретном случае. Необходимое расстояние между отражающими поверхностями и выполнение слоя для оптимального демпфирования отражения радиолокационного излучения заданной частоты могут быть обнаружены специалистами в результате опытов или моделирования.

Области с удаленным слоем могут быть привнесены в электропроводное покрытие также и в форме несоединенных друг с другом структур, продольная протяженность которых значительно уступает протяженности электропроводного покрытия. Такие структуры обозначены в дальнейшем как прерывистые структуры. Прерывистые структуры могут быть выполнены прямолинейными. В принципе, структуры могут принимать, однако, любые формы, например, изогнутых полос, дуг, закрытых или открытых кривых, закрытых многоугольников или открытых полигональных линий, крестов или звезд.

Области с удаленным слоем в форме прерывистых структур имеют, предпочтительно, длину от 20 мм до 300 мм, межосевое расстояние между двумя соседними областями с удаленным слоем от 5 мм до 150 мм, а также боковой зазор от 2 до 100 мм. За счет этого достигают особо хороших демпфирующих радиолокационное отражение свойств.

Области с удаленным слоем могут быть выполнены также в виде сочетания упомянутых выполнений.

Общая площадь всех областей с удаленным слоем составляет согласно изобретению самое большее 5% поверхности электропроводного покрытия. Общая площадь всех областей с удаленным слоем составляет, предпочтительно, от 0,2% до 1% площади электропроводного покрытия. За счет этого достигают особо хороших результатов.

Предпочтительно, электропроводное покрытие на первом субстрате прозрачно в видимом спектральном диапазоне. За счет этого электропроводное покрытие (и образованная им первая отражающая радиолокационное излучение структура) не воспринимается наблюдателем как неэстетичное или мешающее, и не уменьшает прозрачность остекления в заметной степени. Покрытие считается согласно изобретению прозрачным, прежде всего тогда, когда термополированное стекло толщиной 4 мм, которое снабжено покрытием, имеет светопроницаемость (уровень пропускания) равную 40% или более, например, от 40% до 80%. Само покрытие имеет, например, пропускание в видимом спектральном диапазоне равное 70% или более.

Электропроводное покрытие на первом субстрате представляет собой, предпочтительно, функциональное покрытие, особо предпочтительно, функциональное покрытие с солнцезащитным действием. Покрытие с солнцезащитным действием имеет отражающие свойства в инфракрасной области и/или в области спектра солнечного излучения. В результате этого выгодно уменьшается вследствие солнечного излучения разогрев внутренней части здания, которое снабжено остеклением согласно изобретению. Такие покрытия известны специалистам и типично содержат по меньшей мере один металл, прежде всего серебро или содержащий серебро сплав.

Электропроводное покрытие может содержать последовательность нескольких отдельных слоев, прежде всего по меньшей мере один металлический слой и диэлектрические слои, которые содержат, например, по меньшей мере один металлический оксид. Электропроводное покрытие имеет, предпочтительно, толщину слоя от 10 нм до 5 мкм, особо предпочтительно от 30 нм до 1 мкм.

Удельное поверхностное электрическое сопротивление электропроводного покрытия составляет, предпочтительно, от 0,1 Ом/квадрат до 200 Ом/квадрат, особо предпочтительно от 0,1 Ом/квадрат до 30 Ом/квадрат, и наиболее предпочтительно, от 1 Ом/квадрат до 20 Ом/квадрат. Удельное поверхностное электрическое сопротивление электропроводного покрытия составляет, прежде всего, от 1 Ом/квадрат до 10 Ом/квадрат, наиболее предпочтительно, от 1 Ом/квадрат до 8 Ом/квадрат. В этом диапазоне удельного поверхностного электрического сопротивления электропроводного покрытия достигают особо хороших демпфирующих радиолокационное отражение свойств посредством соответствующих изобретению линейных областей с удаленным слоем. Удельное поверхностное электрическое сопротивление электропроводного покрытия составляет в предпочтительном варианте осуществления изобретения менее 5 Ом/квадрат, например от 2 Ом/квадрат до 4 Ом/квадрат.

Размещение соответствующих изобретению областей с удаленным слоем может также служить усовершенствованию решения согласно уровню техники, в котором обе отражающие поверхности реализованы электропроводными покрытиями. В рамках такого решения высокое удельное поверхностное электрическое сопротивление от 100 Ом/квадрат до 600 Ом/квадрат предлагается в DE 4103458 A1 для передней отражающей поверхности. Зависимые от частоты свойства покрытия должны быть согласованы с полосой частот радиолокационного излучения в рамках такого решения возможно более точно. Это часто затрудняется конкретными условиями на месте и отклонениями при промышленном изготовлении покрытий. Путем формообразования областей с удаленным слоем возможна точная настройка импеданса и, соответственно, удельного поверхностного электрического сопротивления после нанесения покрытия на стекла. За счет этого может быть достигнута стабилизация процесса производства, который становится вследствие этого существенно более экономичным. Использование покрытий с высоким удельным поверхностным электрическим сопротивлением имеет другим преимуществом их меньшую оптическую заметность, поскольку толщина таких покрытий сокращена.

Вторая отражающая радиолокационное излучение структура согласно изобретению выполнена в предпочтительном варианте осуществления изобретения в виде плоскостного электропроводного покрытия на поверхности второго субстрата. Плоскостность покрытия означает, что оно образует закрытую поверхность, то есть, области с удаленным слоем в покрытие не привнесены. Однако электропроводное покрытие не должно покрывать всю поверхность второго субстрата. Прежде всего, пограничная область поверхности второго субстрата может быть выполнена по периметру без электропроводного покрытия. Вследствие этого электропроводное покрытие может быть выгодным образом защищено от коррозии и иных воздействий окружающей среды. Плоскостное электропроводное покрытие в качестве второй отражающей радиолокационное излучение структуры выполнено прозрачным, предпочтительно в видимом спектральном диапазоне. За счет этого остекление согласно изобретению не уменьшает прозрачность в заметной степени.

Плоскостное электропроводное покрытие в качестве второй отражающей радиолокационное излучение структуры, предпочтительно, непроницаемо для радиолокационного излучения, то есть, полностью отражает падающую на него часть радиолокационного излучения. В этом случае вторая отражающая радиолокационное излучение структура, естественным образом, должна образовывать заднюю отражающую поверхность в направлении распространения падающего на нее радиолокационного излучения. За счет этого внутреннее пространство здания, которое снабжено демпфирующим радиолокационное отражение остеклением, выгодным образом защищено от радиолокационного излучения, поскольку излучение радиолокатора неспособно полностью проникнуть через остекление.

Вторая отражающая радиолокационное излучение структура представлена, предпочтительно, функциональным покрытием, особо предпочтительно, функциональным покрытие с действием термоизоляции. Такое покрытие с действием термоизоляции отражает излучение в инфракрасной области, прежде всего, в дальней инфракрасной области. Такие покрытия известны специалистам и содержат типично по меньшей мере один металл, прежде всего серебро. Последовательность нескольких отдельных слоев также может быть представлена, прежде всего по меньшей мере одним металлическим слоем и диэлектрическими слоями, которые содержат, например по меньшей мере один металлический оксид. Электропроводное покрытие на втором субстрате имеет, предпочтительно, толщину слоя от 10 нм до 5 мкм, особо предпочтительно от 30 нм до 1 мкм. Удельное поверхностное электрическое сопротивление электропроводного покрытия на втором субстрате составляет, предпочтительно, от 0,1 Ом/квадрат до 200 Ом/квадрат, особо предпочтительно от 0,1 Ом/квадрат до 30 Ом/квадрат, и наиболее предпочтительно от 1 Ом/квадрат до 20 Ом/квадрат. В этом диапазоне удельного поверхностного электрического сопротивления электропроводного покрытия достигают особо хороших демпфирующих радиолокационное отражение свойств.

Электропроводное покрытие на втором субстрате может содержать альтернативно, однако, также области с удаленным слоем.

Вторая отражающая радиолокационное излучение структура может быть реализована альтернативно также печатными и частично выжженными проводящими структурами, которые известны из уровня техники как отражающие поверхности в поглотителях Яумана. Проводящие структуры содержат при этом, предпочтительно, металл, прежде всего, с содержанием серебра более 75%, особо предпочтительно, более 85%. Такие проводящие структуры могут быть размещены на поверхности второго субстрата, например, способом трафаретной печати.

Вторая отражающая радиолокационное излучение структура может быть реализована альтернативно также в форме тонких проволок, которые внедрены в соединенную с поверхностью второго субстрата полимерную пленку или размещены на такой полимерной пленке.

Первый субстрат и второй субстрат согласно изобретению представлены диэлектриками (не проводящими электричество). Первый и второй субстраты прозрачны, предпочтительно, для видимого света и радиолокационного излучения. Первый субстрат и второй субстрат представлены, предпочтительно, предварительно напряженными, частично предварительно напряженными или ненапряженными стеклами, особо предпочтительно листовым стеклом, термополированным стеклом, кварцевым стеклом, боросиликатным стеклом, натриевое-калиевым стеклом, или прозрачными пластиками, прежде всего, полиэтиленом, полипропиленом, поликарбонатом, полиметилметакрилатом, полистиролом, полиамидом, полиэфиром, поливинилхлоридом и/или их смесями.

Толщины первого субстрата и второго субстрата могут широко варьироваться и приспосабливаться, таким образом, к потребностям в конкретном случае. Первый субстрат и второй субстрат имеют, предпочтительно, толщины от 1 мм до 15 мм и, особо предпочтительно от 2 мм до 10 мм. Толщина первого субстрата и толщина второго субстрата могут быть одинаковыми или быть разными. Площадь поверхности первого субстрата и второго субстрата может широко варьироваться, например, от 100 см² до 20 м². Предпочтительно, первый субстрат и второй субстрат имеет площадь поверхности от 400 см² до 6 м², как это принято для остеклений транспортных средств и для остеклений зданий и сооружений.

Первый субстрат и второй субстрат могут иметь произвольную трехмерную форму. Первый субстрат и второй субстрат, предпочтительно, плоские или немного или существенно изогнуты в одном направлении или в нескольких пространственных направлениях.

Поверхности первого субстрата и второго субстрата, на которых расположены первая отражающая радиолокационное излучение структура и, соответственно, вторая отражающая радиолокационное излучение структура, предпочтительно, гладкие. За счет этого достигнут особо эстетичный внешний вид остекления.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения первый субстрат и второй субстрат присоединены к изолирующему остеклению посредством одного или нескольких распорных элементов. Предпочтительно, первый субстрат и второй субстрат соединены в изолирующее остекление через всесторонне проходящий распорного элемента. Оба субстрата разнесены друг от друга на предпочтительное расстояние от 30 мм до 300 мм. Промежуток между обоими субстратами может содержать газ или газовую смесь, например, воздух или инертные газы, такие как аргон, криптон или азот. Альтернативно, промежуток может быть вакуумирован или в промежутке может быть пониженное давление, то есть, давление, которое ниже атмосферного давления в окрестности.

Проводящее покрытие с областями с удаленным слоем расположено, предпочтительно, на внутренней поверхности первого субстрата. Вторая отражающая радиолокационное излучение структура расположена, предпочтительно, на внутренней поверхности второго субстрата. При этом обе отражающие радиолокационное излучение структуры защищены выгодным образом от влияний окружающей среды, таких как механические повреждения и коррозия.

Внешняя поверхность второго субстрата может быть соединена посредством по меньшей мере одного другого распорного элемента с другим стеклом. Альтернативно, внешняя поверхность первого субстрата может быть соединена посредством по меньшей мере одного другого распорного элемента с другим стеклом. В данных случаях демпфирующее радиолокационное отражение остекление согласно изобретению образует трехслойное изолирующее остекление. Трехслойное изолирующее остекление также может быть реализовано путем размещения между первым субстратом и вторым субстратом другого стекла, и соединения его через распорный элемент с субстратами. Естественно, в рамках данного изобретения также реализуемы изолирующие остекления с более чем тремя стеклами.

Внешняя поверхность первого субстрата и/или второго субстрата может быть соединена также посредством по меньшей мере одного термопластического промежуточного слоя с другим стеклом для образования многослойного безопасного стекла.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения первый субстрат и второй субстрат посредством по меньшей мере одного термопластического промежуточного слоя присоединены к многослойному стеклу. Электропроводное покрытие с областями с удаленным слоем расположено, предпочтительно, на внутренней поверхности первого субстрата. Вторая отражающая радиолокационное излучение структура расположена, предпочтительно, на внешней поверхности второго субстрата. Расстояние между обеими отражающими поверхностями может в этом случае быть задано выбором толщины термопластического промежуточного слоя и толщины второго субстрата.

Предпочтительно, термопластический промежуточный слой содержит по меньшей мере один термопластический пластик, такой как поливинилбутирал (ПВБ) или этиленвинилацетат (ЭВА), или несколько слоев такого пластика, предпочтительно, толщиной от 0,3 мм до 3 мм. За счет этого достигают особо хороших результатов.

Многослойное стекло, выполненное из первого субстрата и второго субстрата, может быть также частью изолирующего остекления. При этом внешняя поверхность первого субстрата и/или второго субстрата соединена посредством по меньшей мере одного распорного элемента с другим стеклом. Внешняя поверхность первого субстрата и/или второго субстрата может быть соединена также посредством по меньшей мере одного другого термопластического промежуточного слоя с другим стеклом.

Между первым субстратом и вторым субстратом может быть расположено также другое стекло, которое соединено посредством по меньшей мере одного промежуточного слоя с первым субстратом и посредством, по меньшей мере, другого промежуточного слоя со вторым субстратом.

Цель данного изобретения достигнута также способом изготовления демпфирующего радиолокационное отражение остекления согласно изобретению, причем, по меньшей мере:

а) на первый субстрат наносят электропроводное покрытие с линейными областями с удаленным слоем в качестве первой отражающей радиолокационное излучение структуры, причем ширина линий областей с удаленным слоем равна 1 мм или менее, и

б) первый субстрат и снабженный второй отражающей радиолокационное излучение структурой второй субстрат плоскостно соединяют друг поверх друга.

Электропроводное покрытие наносится на этапе а) способа, предпочтительно плоскосно, катодным распылением, термовакуумным напылением или химическим газовым выделением фаз (химическим парофазным осаждением, ХПО) на поверхности первого субстрата. Затем в первое электропроводное покрытие привносятся области с удаленным слоем, например, посредством плазменного травления, механическими или мокро-химическими способами, предпочтительно, посредством лазерной абляции или лазерного удаления слоя. За счет этого области с удаленным слоем могут быть привнесены в электропроводное покрытие наиболее выгодным образом с высокой точностью и незначительной шириной линий.

Области с удаленным слоем альтернативно могут быть образованы техниками маскирования непосредственно при нанесении электропроводного покрытия.

Демпфирующее радиолокационное отражение остекление используется, предпочтительно, в качестве стекол зданий или средств передвижения для передвижения по земле, в воздухе или на воде, прежде всего в качестве стекол или отделки фасадов высотных зданий в окрестностях аэропортов.

Изобретение более подробно разъясняется посредством чертежа и вариантов осуществления. Чертеж является схематическим представлением без соответствия масштабу. Чертеж ни в коей мере не ограничивает изобретение. Показано на:

Фиг. 1 поперечное сечение первого варианта осуществления демпфирующего радиолокационное отражение остекления согласно изобретению,

Фиг. 2 поперечное сечение другого варианта осуществления демпфирующего радиолокационное отражение остекления согласно изобретению,

Фиг. 3 вид сверху на внутреннюю поверхность первого субстрата с электропроводным покрытием согласно фиг. 1,

Фиг. 4 вид сверху на альтернативный вариант осуществления внутренней поверхности первого субстрата с электропроводным покрытием,

Фиг. 5 диаграмма демпфирования радиолокационного отражения в зависимости от частоты радиолокационного излучения по тестовому измерению,

Фиг. 6 диаграмма среднего демпфирования радиолокационного отражения в полосе частот от 1,03 ГГц до 1,09 ГГц в зависимости от угла между вектором напряженности электрического поля и ориентацией областей с удаленным слоем по другому тестовому измерению, и

Фиг. 7 подробная блок-схема предлагаемого способа изготовления демпфирующего радиолокационное отражение остекления.

Фиг. 1 и фиг. 3 показывают детали построения демпфирующего радиолокационное отражение остекления согласно изобретению. Первый субстрат 1 (первая основа) и второй субстрат 2 (вторая основа) через распорный элемент соединены 6 в изолирующее остекление. Первый субстрат 1 и второй субстрат 2 изготовлены из натриево-калиевого стекла. Первый субстрат 1 и второй субстрат 2 имеют толщину 6 мм. Расстояние между внутренней поверхностью II первого субстрата 1 и внутренней поверхности III второго субстрата 2 составляет 6 мм.

Демпфирующее радиолокационное отражение остекление предусмотрено для использования в качестве стекла или, также, элемента фасада здания. Первый субстрат 1 выступает при этом в качестве внешнего стекла и второй субстрат 2 в качестве внутреннего стекла. Как солнечный свет, так и излучение радиолокатора, которое производится, например, для контроля над воздушным пространством близлежащего аэропорта, проникают через внешнюю поверхность I первого субстрата 1 в изолирующее остекление.

На внутренней поверхности II первого субстрата 1 размещено электропроводное покрытие 3' в качестве первой отражающей радиолокационное излучение структуры 3. Электропроводное покрытие 3' является солнцезащитным покрытием на серебряной основе. Электропроводное покрытие 3' имеет низкую проницаемость в инфракрасном спектральном диапазоне. За счет этого разогрев здания вследствие солнечного излучения уменьшается. Периферийная пограничная область шириной 10 мм внутренней поверхности II первого субстрата 1 не снабжена электропроводным покрытием 3'. В этой пограничной области расположен распорный элемент 6. За счет этого электропроводное покрытие 3' выгодным образом защищено от коррозии и прочих воздействий окружающей среды.

В электропроводное покрытие 3', выступающее в качестве первой отражающей радиолокационное излучение структуры 3, привнесены области 5 с удаленным слоем. Области 5 с удаленным слоем выполнены в форме прямолинейных параллельных непрерывных полос. Каждая полоса имеет ширину примерно 200 мкм. Расстояние двумя соседними полосами составляет примерно 31 мм. Области 5 с удаленным слоем распределены в виде регулярного растра по всей поверхности электропроводного покрытия 3'. Представленное на чертеже число областей с удаленным слоем служит только для схематической иллюстрации. В реальности число областей с удаленным слоем зависит от величины первого субстрата. Линейные области 5 с удаленным слоем расположены в положении монтирования остекления горизонтально. Поскольку радиолокационные установки для мониторинга воздушного сообщения в области аэропорта типично излучают вертикально поляризованное излучение, угол α между вектором напряженности электрического поля радиолокационного излучения и ориентацией линейных областей 5 с удаленным слоем составляет примерно 90°. За счет этого достигают особо хороших демпфирующих радиолокационное отражение свойств.

На внутренней поверхности III второго субстрата 2 вторая отражающая радиолокационное излучение структура 4 размещена в форме плоскостного электропроводного покрытия. Вторая отражающая радиолокационное излучение структура 4 является прозрачным термоизоляционным покрытием на серебряной основе. Термоизоляционное покрытие отражает излучение в дальней инфракрасной области. За счет этого благодаря остеклению выгодным образом уменьшены потери отопительного тепла в здании. Периферийная пограничная область шириной 10 мм внутренней поверхности III второго субстрата 2 не снабжена термоизоляционным покрытием. В этой пограничной области расположен распорный элемент 6. За счет этого термоизоляционное покрытие выгодным образом защищено от коррозии и прочих воздействий окружающей среды.

При прохождении излучением радиолокатора остекления согласно изобретению первая отражающая радиолокационное излучение структура 3 служит в качестве передней отражающей поверхности. Первая отражающая радиолокационное излучение структура 3 имеет за счет областей 5 с удаленным слоем свойства частичного отражения радиолокационного излучения. Отражение от первой отражающей радиолокационное излучение структуры 3 приводит за счет областей 5 с удаленным слоем в электропроводном покрытии 3' к сдвигу фаз отраженной части радиолокационного излучения. Вторая отражающая радиолокационное излучение структура 4 служит в качестве задней отражающей поверхности. Падающая на вторую отражающую радиолокационное излучение структуру 4 часть радиолокационного излучения полностью отражается второй отражающей радиолокационное излучение структурой 4. Отраженная первой отражающей радиолокационное излучение структурой 3 часть радиолокационного излучения и отраженная второй отражающей радиолокационное излучение структурой 4 часть радиолокационного излучения интерферируют друг с другом деструктивно. В целом отраженное остеклением излучение радиолокатора существенно ослабевает, поскольку амплитуды обеих частичных волн имеют одинаковую величину вследствие формообразования областей 5 с удаленным слоем в электропроводном покрытии 3'.

Демпфирующие радиолокационное отражение свойства остекления согласно изобретению могут быть оптимизированы выбором расстояния между электропроводным покрытием 3' в качестве первой отражающей радиолокационное излучение структуры 3, и второй отражающей радиолокационное излучение структуры 4, а также формообразованием областей 5 с удаленным слоем, в зависимости от частоты радиолокационного излучения. Расстояние между отражающими поверхностями, ширина линейных областей 5 с удаленным слоем, а также расстояние между соседними областями 5 области с удаленным слоем выбраны в варианте осуществления таким образом, что в полосе частот радиолокационного излучения от 1,03 ГГц до 1,09 ГГц достигают оптимального демпфирования радиолокационного излучения. Частоты радиолокационного излучения для контроля над воздушным пространством в аэропортах располагаются типично в этом диапазоне.

Демпфирующее радиолокационное отражение остекление может содержать и другие не представленные, но для изолирующих остеклений обыкновенные и известные специалистам элементы, например, краевое уплотнение и/или сушильное средство. Распорный элемент 6 может иметь другие формы, нежели схематически представленная на чертеже форма, например, форму П-образного профиля.

Фиг. 2 показывает поперечное сечение альтернативного варианта осуществления демпфирующего радиолокационное отражение остекления согласно изобретению. Первый субстрат 1 и второй субстрат 2 соединены посредством термопластического промежуточного слоя 7 с многослойным стеклом. Первый субстрат 1 и второй субстрат 2 имеют толщину примерно 4 мм. Термопластический промежуточный слой 7 содержит поливинилбутирал (ПВБ) и имеет толщину слоя 1,52 мм. На внутренней поверхности II первого субстрата 1 размещено электропроводное покрытие 3' с областями 5 с удаленным слоем в качестве первой отражающей радиолокационное излучение структуры 3. На внешней поверхности IV второго субстрата 2 размещена вторая отражающая радиолокационное излучение структура 4. Области 5 с удаленным слоем выполнены в форме прямолинейных параллельных непрерывных полос. Каждая полоса имеет ширину примерно 200 мкм. Расстояние между двумя соседними полосами составляет примерно 22 мм.

Внешняя поверхность IV второго субстрата 2 через распорный элемент 6 соединена с другим оконным стеклом 8. Многослойное стекло в составе первого субстрата 1, термопластической полимерной пленки 7 и второго субстрата 2 образует совместно с другим оконным стеклом 8 изолирующее остекление. Вторая отражающая радиолокационное излучение структура 4 выгодным образом защищена в промежутке между вторым субстратом 2 и другим оконным стеклом 8 от повреждения и коррозии.

Фиг. 3 показывает вид сверху на внутреннюю поверхность II первого субстрата 1 согласно фиг. 1. Показано электропроводное покрытие 3' в качестве первой отражающей радиолокационное излучение структуры 3 с областями 5 с удаленным слоем в форме прямолинейных параллельных горизонтальных непрерывных полос.

Фиг. 4 показывает вид сверху на альтернативный вариант осуществления первой отражающей радиолокационное излучение структуры 3, выполненной на внутренней поверхности II первого субстрата 1. Области 5 с удаленным слоем выполнены в форме прямолинейных горизонтальных прерывистых полос.

Фиг. 5 показывает результат тестового измерения демпфирования радиолокационного отражения остеклением 5 согласно изобретению. Первый субстрат 1 и второй субстрат 2 были представлены круглыми пластинами из натриево-кальциевого стекла и имели толщину 6 мм и диаметр 1 м. На поверхности первого субстрата 1 было размещено электропроводное покрытие 3' в качестве первой отражающей радиолокационное излучение структуры 3. Электропроводное покрытие 3' было представлено солнцезащитным покрытием. Такие покрытые стекла поставляются компанией Saint-Gobain под наименованием продукта SGG Cool-Lite SKN 165. В электропроводное покрытие 3' области 5 с удаленным слоем были привнесены посредством лазерной абляции. Области 5 с удаленным слоем были выполнены в форме непрерывных параллельных прямых полос. Ширина полос составляла примерно 200 мкм, а расстояние двумя соседними полосами составляло 31 мм. Вторая отражающая радиолокационное излучение структура 4 была представлена термоизоляционным покрытием. Такие покрытые стекла поставляются компанией Saint-Gobain под наименованием продукта SGG Planitherm Ultra N. Вторая отражающая радиолокационное излучение структура 4 была размещена плоскостно, то есть не содержала областей 5 с удаленным слоем. Первый субстрат 1 и второй субстрат 2 были смонтированы таким образом, что покрытые поверхности субстратов 1, 2 были обращены друг к другу. Расстояние между покрытыми поверхностями было задано посредством распорного элемента в 6 мм.

Конструкция в составе первого субстрата 1 и второго субстрата 2 облучалась радиолокационным излучением от источника радиолокационного излучения. Первый субстрат 1 был расположен в направлении падающего на него радиолокационного излучения перед вторым субстратом 2. Угол α между вектором напряженности электрического поля радиолокационного излучения и ориентацией линейных областей 5 с удаленным слоем составлял примерно 80°. Интенсивность Irefl отраженного радиолокационного излучения измерялась посредством радиолокационного детектора, который был позиционирован рядом с источником радиолокационного излучения. После удаления первого субстрата 1 выполнялось контрольное измерение. В контрольном измерении измерялась интенсивность 10 отраженного от второй отражающей радиолокационное излучение структуры 4 радиолокационного излучения при отсутствии первой отражающей радиолокационное излучение структуры 3. Степень демпфирования пропорциональна десятичному логарифму частного (I0/Irefl).

Чертеж показывает диаграмму демпфирования отраженного радиолокационного излучения в зависимости от частоты радиолокационного излучения. В полосе частот от 1,03 ГГц до 1,09 ГГц, в которой типично располагаются частоты радиолокационного излучения для контроля над воздушным пространством в аэропортах, получено среднее демпфирование примерно 13 дБ.

Фиг. 6 показывает результат другого тестового измерения демпфирования радиолокационного отражения остеклением согласно изобретению. Первый субстрат 1 и второй субстрат 2 имеют толщину 8 мм. Второй субстрат 2, первая отражающая радиолокационное излучение структура 3 и вторая отражающая радиолокационное излучение структура 4 были выполнены идентично использованным в тестовом измерении, результат которого показан на фиг. 5. Первый субстрат 1 и второй субстрат 2 были смонтированы таким образом, что покрытые поверхности субстратов 1, 2 были обращены друг к другу. Расстояние между покрытыми поверхностями было задано посредством распорного элемента в 6 мм. За счет вращения первого субстрата 1 относительно оси соединения первого субстрата 1 и второго субстрата 2 варьировался угол α между вектором напряженности электрического поля радиолокационного излучения и ориентацией линейных областей 5 с удаленным слоем при шаге в 10°.

Чертеж показывает диаграмму среднего демпфирования отраженного радиолокационного излучения в полосе частот от 1,03 ГГц до 1,09 ГГц в зависимости от угла α. Оптимальная степень демпфирования отраженного радиолокационного излучения получена для угла α в 90° и составляет примерно 12 дБ в этом тестовом измерении. При уменьшении угла α от 90° до 70° демпфирование отраженного радиолокационного излучения убывает лишь незначительно. В диапазоне от 70° до 90° достигнуто очень выгодная степень демпфирования отраженного радиолокационного излучения более 10 дБ. Только при угле α менее 70° демпфирование отраженного радиолокационного излучения убывает существенно.

Фиг. 7 показывает блок-схему варианта осуществления предлагаемого способа изготовления демпфирующего радиолокационное отражение остекления. На поверхность первого субстрата 1 катодным распылением наносят электропроводное покрытие 3' в качестве первой отражающей радиолокационное излучение структуры 3. Затем в электропроводное покрытие 3' лазерной абляцией вводят прямолинейные, непрерывные, расположенные на расстоянии 31 мм параллельно друг другу области 5 с удаленным слоем шириной 200 мкм. На поверхность второго субстрата 2 катодным распылением наносят электропроводное покрытие в качестве второй отражающей радиолокационное излучение структуры 4. Затем первый субстрат 1 и второй субстрат 2 через распорный элемент 6 соединяются в изолирующее остекление, причем покрытые поверхности первого субстрата 1 и второго субстрата 2 обращены друг к другу. Расстояние между электропроводным покрытием 3' на первом субстрате 1 в качестве первой отражающей радиолокационное излучение структуры 3 и электропроводным покрытием на втором субстрате 2 в качестве второй отражающей радиолокационное излучение структуры 4, задано шириной распорного элемента 6 и составляет 6 мм.

Для специалистов было неожиданно и внезапно обнаружено, что электропроводное покрытие 3' может эффективно применяться благодаря соответствующим изобретению областям 5 с удаленным слоем в качестве отражающей поверхности поглотителя Яумана. Посредством областей 5 согласно изобретению с удаленным слоем вызывается сдвиг фаз отраженного радиолокационного излучения. Кроме того, области 5 с удаленным слоем позволяют задавать отношение амплитуд двух отраженных двумя отражающими поверхностями частичных волн. Другая функциональность электропроводного покрытия 3', например, функция защиты от солнца, не уменьшается областями 5 с удаленным слоем или уменьшается в малой степени. Функциональное покрытие и отражающая поверхность радиолокационного излучения могут быть реализованы в виде единственного элемента и не должны привноситься в остекление в качестве двух отдельных элементов. Это является особым преимуществом изобретения.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 первый субстрат

2 второй субстрат

3 первая отражающая радиолокационное излучение структура

3' электропроводное покрытие

4 вторая отражающая радиолокационное излучение структура

5 область с удаленным слоем

6 распорный элемент

7 термопластический промежуточный слой

8 стеклянная пластина

I внешняя поверхность первого субстрата 1

II внутренняя поверхность первого субстрата 1

III внутренняя поверхность второго субстрата 2

IV внешняя поверхность второго субстрата 2

α угол между вектором напряженности поля радиолокационного излучения и ориентацией областей 5 с удаленным слоем

Реферат

Изобретение касается демпфирующего радиолокационное отражение остекления для применения в качестве оконных стекол или отделки фасадов высотных зданий в окрестностях аэропортов. Остекление включает первый субстрат и расположенный по площади над первым субстратом второй субстрат, первую отражающую радиолокационное излучение структуру на внешней поверхности или на внутренней поверхности первого субстрата и вторую отражающую радиолокационное излучение структуру на внутренней поверхности или на внешней поверхности второго субстрата. Первая отражающая радиолокационное излучение структура является электропроводным покрытием, в которое введены линейные области с удаленным слоем. Ширина линий областей с удаленным слоем равна 1 мм или менее. Изобретение обеспечивает создание демпфирующего радиолокационное отражение остекления, которое оптимально комбинируемо с другим функциональным покрытием, позволяет свободное оптическое, цветовое оформление и является тонким. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 пр.

Формула