用于固定到墙壁外表面上的衍射设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于装备导电墙壁或建筑物的导电外墙壁的电磁波衍射设备，一 种装备有这种设备的导电墙壁，以及一种具有这种衍射设备或具有装备了这种衍射设备的 墙壁的建筑物。
[0002] 本发明涉及电磁波（特别是无线电波）反射的通用领域，更特别地，涉及避免受到 如建筑物正面的结构反射的射频波对围绕这些结构的空间的影响的通用领域。本发明更特 别地应用在机场区域，以便防止干扰射频测量系统的扰动。
【背景技术】
[0003] 因为存在众多的射频源，特别是ILS天线本身，因而建筑物的杂散反射问题是很 重大的问题，解决这种问题通常包括准备由区域特别是相对靠近跑道的区域构成的平面布 局，该跑道禁止安置任何最小尺寸的建筑。目前，特别地倾向于城市集中化，并且希望在离 城市区域相对短的距离安置机场区域，这会越来越需要在表面方面最大化机场区域的占用 率。因此，解决在敏感方向上射频信号的杂散反射的问题显得更加热门。
[0004] 文献FR-A-2 983 577描述了一种衍射设备，其包括多个在建筑物外墙壁上周期 性且平行布置的导电管状谐振元件。
[0005] 每个管状元件的截面采用矩形形式：其一个面固定到建筑物的外墙壁上；两个翼 部（wing)，每个翼部固定到该面的一端，并且以直角固定到该面；以及两个翅部（fin)，每 个翅部固定到一个翼部，并且平行于该面，其自由端由槽分开。然后由该槽形成电容。
[0006] 该槽向外定向，因而受到恶劣天气的影响。当下雨时，该槽及界定其的翅部与水接 触。由于水是可以被极化的，因而衍射设备的电容增加，而其效率降低。
【发明内容】
[0007] 本发明的一个目的是提供一种电磁波衍射设备，其不具有现有技术的缺点，特别 地，能够避免所述设备在外部元素如水的作用下改变其特性。
[0008] 为此，提供一种电磁波衍射设备，其用于固定到导电墙壁的外表面，所述衍射设备 包括： 多个L形轮廓形式的谐振元件，该谐振元件是导电的，并且平行固定在外表面上， 每个谐振元件，包括沿公共边彼此成直角固定的第一壁和第二壁，第一壁通过平行于 公共边的固定边以直角固定到外表面，而平行于公共边的第二壁的边构成自由边，其中所 有谐振元件的自由边是平行的，并且相对于对应谐振元件的公共边排列在相同侧，以及 保护装置，该保护装置用于加强在外表面和第二壁之间的空间中产生的电容区域不受 天气袭击的保护，并采用由不透水的介电材料制作的、固定于外表面的面板形式，并且覆盖 多个谐振元件。
[0009] 因此，这种电磁波衍射设备能够保护在外表面和每个谐振元件的第二壁之间产生 的电容不受恶劣天气影响。
[0010] 将根据本发明的衍射设备的每个谐振元件的第一壁的长度和第二壁的长度限定 为要衍射的入射射频波的波长和入射角的函数。
[0011] 在根据本发明的衍射设备的一个实施方式中，将由不透水的介电材料制作的块容 纳在外表面和第二壁之间，以便填充L形谐振元件的内部容积。
[0012] 优选地，所述面板的至少一部分在可见光谱上是透明的。
[0013] 根据衍射设备的又一个不同的实施方式，谐振元件由在可见光谱上透明的材料制 成。
[0014] 本发明的第二目的涉及一种包括具有外表面和根据本发明的电磁波衍射设备的 导电外墙壁的建筑物，其中将每个谐振元件固定到所述外表面。
[0015] 本发明的第三个目的是装备的墙壁，包括导电墙壁，该导电墙壁具有外表面，并且 用于固定到建筑物的外墙壁上；以及根据本发明的电磁波衍射设备，其中将每个谐振元件 固定到所述外表面上。
[0016] 根据本发明第三个目的的不同的实施方式，装备的墙壁的至少一个部分在可见光 谱上是透明的，特别在400nm和700nm之间。
[0017] 本发明的第四个目的是一种建筑物，包括外墙壁和根据本发明的装备的墙壁，其 中将所述装备的墙壁固定到外墙壁上。
[0018] 本发明还涉及一种建筑物，包括： 外墙壁，该外墙壁具有外表面和多个彼此水平排列的孔，从而在外表面上孔的水平对 准之下限定下表面，而在孔的水平对准之上限定上表面， 对于每个下表面和每个上表面，将根据前述变型之一的衍射设备固定到每个下表面和 每个上表面，以及 未被衍射设备覆盖或被孔贯穿的外表面的每个部分用吸收雷达波的涂层覆盖。
[0019] 本发明还涉及一种建筑物，包括： 外墙壁，该外墙壁具有外表面和多个彼此垂直排列的孔，因而在外表面上每个孔的垂 直对准的左侧限定左侧表面，而在每个孔的垂直对准的右侧限定右侧表面， 对于每个左侧表面和每个右侧表面，将根据前述变型之一的衍射设备固定于每个左侧 表面和每个右侧表面，以及 未被衍射设备覆盖或被孔贯穿的外表面的每个部分用吸收雷达波的涂层覆盖。
【附图说明】
[0020] 在阅读下面示范性实施方式的描述的基础上，上述及其他本发明的特征将变得更 加显而易见，所述描述是相对于附图进行的，其中：
[0021] 附图1示意性地表示装备了电磁波衍射设备的建筑物的外墙壁，
[0022] 附图2示意性地表示电磁波衍射设备的功能原理，
[0023] 附图3示意性地表示电磁波衍射设备，
[0024] 附图4示意性地表示根据本发明的电磁波衍射设备，
[0025] 附图5示意性地表示根据本发明的装备的墙壁，
[0026] 附图6是根据本发明特定实施方式的建筑物的一部分的视图，以及
[0027] 附图7是根据本发明的另一个特定实施方式的建筑物的一部分的视图。
【具体实施方式】
[0028] 附图1表示导电和反射墙壁10,其具有向外定向的外表面12,在其上排列电磁波 衍射设备100。
[0029] 墙壁10可以借助其组成材料或者在其上应用导电涂层（例如涂料）而导电。
[0030] 衍射设备100包括多个谐振元件102,其周期性地且彼此平行地固定到外表面12 上，其长度取决于覆盖的外表面12的尺寸。
[0031] 每个谐振元件102在导电材料中产生，并且采用L形轮廓形式。
[0032] 优选地，每个谐振元件102在阿鲁克邦（Aluconbond□)中产生，其由3A复合材 料公司制造，并且由夹在两个铝板之间的塑料条构成。
[0033] 谐振元件102排列在外表面12上，以便形成表示成间距"d"的衍射光栅，其被作 为入射电磁波的波长X和入射角0的函数来确定，以产生衍射光栅，所述衍射光栅在镜面 (specular)方向上产生反射波的相移。
[0034] 间距"d"是恒定的，或者作为电磁波局部入射角的函数变化，这取决于是否认为由 外表面12接收的射频发射源是远源。
[0035] 谐振元件102包括第一壁104和第二壁106,其沿公共边108彼此成直角地固定。 此处，第一壁104和第二壁106是矩形的。
[0036] 第一壁104通过不同于公共边108且平行于公共边108的固定边110以直角固定 到外表面12。
[0037] 不同于公共边108且平行于公共边108的第二壁106的边构成自由边112。
[0038] 因而，第一壁104与外表面12成直角，第二壁106平行于外表面12。
[0039] 所有的谐振元件102在相同的方向上定向，也就是说，所有的自由边112相对于对 应谐振元件102的公共边108平行且排列在同一侧。
[0040] 谐振元件102排列在外表面12上，以便在实质上直角的方向上定向到由入射和反 射波的传播矢量所限定的平面。因此，在建筑物的外墙壁的明确情况下，谐振元件102垂直 排列。
[0041] 附图2表示本发明的操作原理。每个谐振元件102形成谐振电路R-电感L-电容 C〇
[0042] 附图2的左手部分表示在外表面12和第二壁106之间的空间中产生电容C。该空 间称作电容区域，因而谐振元件102内产生的电容远离雨水。
[0043] 附图2的右手部分表不由第一壁104、第二壁106和外表面12形成的电感L，其是 L形轮廓的内部面积的函数。
[0044] 以下述方式确定谐振元件102的尺寸：电感L和电容C的值能够产生等价谐振电 路，其具有由下面关系限定的谐振频率匕和通带AF^
[0045] 每个谐振元件102以下述方式来定尺寸：当其在入射方向上受到来自发射源的入 射射频波的照明时，谐振元件102产生相同频率但受到给定相移影响的射频波，因而由不 同谐振元件102反射的波与由位于这些谐振元件102之间的外表面12部分直接反射的波 在镜面方向上彼此抵消。因而所有入射射频波在入射方向上都向着发射源反射。
[0046] 而且，这种构造意味着电容值与现有技术的衍射设备的电容值相比对制造缺陷不 敏感。
[0047] 而且，所用的导电材料的数量比现有技术的衍射设备要少，并且谐振元件102特 别容易安装，而不需要提供结构加固。而且，导电材料数量的减少还可以减少设备的成本。
[0048] 将第一壁104的长度和第二壁106的长度限定为要衍射的入射射频波的波长和入 射角的函数。
[0049] 根据特定的实施方式，当第二壁106的长度大约是60cm?mm级别时，衍射由ILS 着陆系统的天线发射的信号。这种容限大于现有技术的衍射设备允许的容限。
[0050] 更特别地，在附图3和4的情况下，墙壁10是建筑物的导电外墙壁，例如由金属片 制成的飞机棚