Einfluss elektromagnetisch absorbierender Folien auf Transferpfade in Luftfahrzeugen

Abstract

In diesem Beitrag wird gezeigt, wie absorbierende Materialien in der Kabine eines Kurzstreckenflugzeuges auf den Transferpfad von einer Sendeantenne zu Navigations- und Kommunikationssystemen sowie zu einer Referenzantenne wirken. Aus dem Vergleich von Übertragungsmessungen zwischen zwei gleichen Antennen innerhalb der Flugzeugkabine lässt sich ein Einfluss der Absorberfolien für Entfernungen größer als 1m gut erkennen. Die Reduktion des Transferpfades, die durch Absorberfolien bewirkt wird, hängt stark von der Position der Sendeantenne in der Kabine ab. Bei einer alleinigen Auskleidung der Kabinendecke mit Folien nimmt der maximale Transferpfad um maximal 8 dB ab. Im vorderen Teil des Flugzeuges ist diese Reduktion kleiner. Bei 50% kumulativer Wahrscheinlichkeit beträgt die Zusatzdämpfung, die durch Folien an der Decke erzielt wird, 5 dB bei einer Very High Frequency (Kommunikation) - Flugzeugantenne (VHF 1) und 3 dB bei einer Traffic Collision Acoidance System - Flugzeugantenne (TCAS). Bei der zusätzlichen Auskleidung von Auskoppelstellen in der Flugzeughülle (Flugzeugtüren bei tiefen Frequenzen und Kabinenfenstern bei höheren Frequenzen) nimmt der Transferpfad weiter ab. Im Vergleich mit der Konfiguration ohne Folien verringert sich der Transferpfad im mittleren Wahrscheinlichkeitsbereich um 9 dB bei VHF 1 und 6 dB bei TCAS. Die Analyse der Messungen zur Distance Measuring Equipment-Antenne zeigt, dass die Flugzeugtüren auch im GHz-Bereich bei der Kopplung nach draußen relevant sind. Bei der Aussendung im Cockpit tragen zusätzlich die Cockpitfenster wesentlich zur Kopplung bei. Die Integration absorbierender Materialien in die Kabinenisolierung wirkt im Wesentlichen auf den Anteil reflektierter Energie in der Kabine. Bei aus Verbundwerkstoffen hergestellten Luftfahrzeugen könnten absorbierende Materialien die Kopplung zu Navigations- und Kommunikationssystemen noch stärker beeinflussen. Abhängig von der Strukturkomposition des Flugzeugrumpfes könnte die grundsätzliche Abschirmung der Kabine mit zusätzlichen Absorberfolien erhöht werden, wobei die Fenster und Türen als Koppelstellen unverändert erhalten bleiben.