專利名稱：導(dǎo)電襯墊設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明基本上涉及用于商用飛行器的導(dǎo)電襯墊。更具體地說，本發(fā)明涉 及電容耦接件，其協(xié)助衰減通過商用飛行器乘客窗戶、飛行器門等的電磁傳 播。
背景技術(shù)：
飛行器窗戶和門是大多數(shù)商用飛行器設(shè)計(jì)中所固有的最常見的電磁孔。
在商用飛行器操作中，該飛行器不斷遭到電^f茲輻射或能量諸如無線電波(RF ) 的轟擊。商用飛行器遭遇來自各種來源的各種形式的電磁輻射。例如，商用 飛行器在運(yùn)行中遭遇的一部分電磁能量來自飛行器通信系統(tǒng)的一部分，例如 在飛行器與地面站點(diǎn)等通信時，或者相反的情況下，所述飛行器通信系統(tǒng)的 一部分發(fā)送和接收RF輻射。其他電磁能量源包括外部源，諸如蜂窩電話和 個人電子設(shè)備(PED)，這些東西經(jīng)常被乘客帶上飛行器，而且不管有沒有 得到授權(quán)，乘客都會在飛行器機(jī)艙內(nèi)使用它們。
例如在飛行器滑行過程中，乘客使用電子設(shè)備產(chǎn)生RF波形式的電磁能 量，通過飛行器乘客窗戶發(fā)送到地面站點(diǎn)和/或其他PED或蜂窩電話。這種 電磁能量通過乘客窗戶的傳遞可能會與商用飛行器系統(tǒng)諸如通信系統(tǒng)發(fā)生 干涉，導(dǎo)致潛在的安全隱患。
因此，本領(lǐng)域采用了各種預(yù)防措施來衰減電^f茲輻射諸如RF波通過商用 飛行器乘客窗戶傳播。 一種目前用于衰減通過商用飛行器窗戶的電磁傳播的 方法或技術(shù)是"窗戶屏蔽"?？梢酝ㄟ^各種技術(shù)來實(shí)現(xiàn)商用飛行器乘客窗戶 的屏蔽，但是每種技術(shù)通常都是利用某種減少或阻礙電磁能量傳播的材料處 理或屏蔽每個具體的窗戶。這種材料包括向具體的乘客窗戶應(yīng)用專用的聚丙 烯層、應(yīng)用專用的膜和/或應(yīng)用金屬網(wǎng)。但是，前述窗戶屏蔽技術(shù)存在缺陷。
這些缺陷包括，例如在電磁能量接觸商用飛行器受到屏蔽的乘客窗戶 時，乘客窗戶吸收電磁能量，如所預(yù)料的那樣衰減通過窗戶的傳遞。但是， 隨著電磁能量增加，例如到約l-2兆赫茲范圍，受到屏蔽的窗戶開始丟失其衰減特性。并且由于這種衰減作用丟失，商用飛行器乘客窗戶開始諧振并中 繼電磁能量。
因此，為了緩解上述窗戶屏蔽技術(shù)所固有的諧振和中繼問題，或者使該
問題最小，所述窗戶裝配有襯墊(gasket)或硬性(hard)耦接到商用飛行 器機(jī)架的其他部件。所述襯墊或耦接件用來將各窗戶結(jié)合到商用飛行器機(jī) 架，或者將各窗戶向商用飛行機(jī)機(jī)架接地(ground )。這種連接協(xié)助在每個 乘客窗戶和飛行器機(jī)架之間促成或提供電容性耦接件。這種電容性耦接件允 許例如可能來自窗戶諧振的電磁能量傳輸?shù)斤w行器機(jī)架，電磁能量將在飛行 器機(jī)架上傳遍整個飛行器機(jī)架結(jié)構(gòu)或者在其上耗散掉。
所述襯墊或耦接件雖然使得受到屏蔽的乘客窗戶的電磁能量中繼作用 最小化，但是仍然存在缺陷。首先，目前的襯墊或耦接件非常昂貴，因此通 常限于軍事用途。其次，所述襯墊或耦接件承受廣泛的溫度變化，這會導(dǎo)致 所述村墊或耦接件腐蝕。襯墊的這種腐蝕導(dǎo)致窗戶丟失電容特性。最后，所 提出的一些襯墊或耦接件外觀也不怎么好看。
因此，希望提供一種節(jié)約成本的方法和設(shè)備，用來衰減通過飛行器乘客 窗戶等的電磁傳播。更具體地說，希望提供一種廉價、耐腐蝕的襯墊，有利 于在各飛行器乘客窗戶和飛行器機(jī)架之間形成電容性耦接件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在很大程度上滿足了前述需求，其中在一個方面，提供了一種設(shè) 備，其在一些實(shí)施例中衰減電磁能量。
本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于在窗戶和機(jī)架之間提供電容性結(jié)合件的電容 性耦接件。這種電容性耦接件包括彈性基體和導(dǎo)電介質(zhì)。所述彈性基體在窗 戶和機(jī)架之間提供密封。所述導(dǎo)電介質(zhì)約束在所述基體中，并從窗戶向機(jī)架 .傳導(dǎo)電磁能量。
本發(fā)明的另 一種實(shí)施例涉及用來衰減電磁能量的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括窗 戶、機(jī)架和村墊。所述襯墊包括導(dǎo)電層，來衰減預(yù)定低值和預(yù)定高值之間的 電磁能量。所述機(jī)架包括導(dǎo)電材料。所述襯墊將窗戶密封到機(jī)架上，并在窗 戶和機(jī)架之間提供電容性耦接件。在窗戶上的電磁能量數(shù)量超過所述預(yù)定高 值之前，所述襯墊配置成提供從窗戶到機(jī)架的導(dǎo)電路徑。
本發(fā)明另一方面涉及衰減運(yùn)載工具內(nèi)部電磁能量的方法。所述運(yùn)載工具包括主體和窗戶。所述窗戶包括機(jī)架和窗戶格柵(pane)。在該方法中，所 述窗戶格柵受到屏蔽，以衰減電磁能量，且所述窗戶格柵電容性地偶接到所 述機(jī)架，并且所述機(jī)架導(dǎo)電連接到所述主體。
這里相當(dāng)寬泛地概述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，以便可以更好地理解本發(fā) 明的具體說明，并且更好地理解本發(fā)明對本領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。當(dāng)然，還存在以下 將要說明的其他實(shí)施例，它們將形成附帶的權(quán)利要求書的主題內(nèi)容。
在這一方面，在詳細(xì)解釋本發(fā)明至少一種實(shí)施例之前，應(yīng)該理解，本發(fā) 明在應(yīng)用方面并未限于以下所述和附圖所示的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)以及部件布置。除所 述實(shí)施例外，本發(fā)明能實(shí)施為其他實(shí)施例，能以各種方式實(shí)踐或?qū)崿F(xiàn)。而且， 應(yīng)該理解，本文以及摘要所用的措辭和術(shù)語用于說明的目的，不應(yīng)該認(rèn)為有 限制的意思。
因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本公開內(nèi)容所依賴的構(gòu)思易于用作設(shè) 計(jì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明若干目的其他結(jié)構(gòu)、方法和系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此，重要的是，應(yīng) 該認(rèn)為權(quán)利要求書包括了這些同等結(jié)構(gòu)，只要它們沒有背離本發(fā)明的精神和 范圍即可。


圖1是窗戶裝配架的截面透視圖，圖示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，RF
屏蔽窗戶電容性地耦接到所述窗戶裝配架；
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電容性襯墊的截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照

本發(fā)明，其中類似的附圖標(biāo)記始終指代類似的部件。 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于商業(yè)飛行器等的電容襯墊(gasket )，其協(xié) 助緩解電磁能量例如RF波通過飛行器的孔諸如乘客窗戶和門傳播。更具體 地說，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種廉價、耐腐蝕的襯墊，其有利于在飛行器乘 客窗戶和飛行器機(jī)架之間形成電容耦接，協(xié)助衰減RF波通過商用飛行器乘 客窗戶等傳輸。
現(xiàn)在參照圖1，圖示了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法的實(shí)施例的商用飛行器 窗戶裝配架，通常指代為10。商用飛行器窗戶裝配架10包括定位在第一外 窗14和第二內(nèi)窗16之間的電容襯墊12。商用飛行器裝配架10另外包括窗戶鍛件，通常指定為18,其配置成與飛行器的機(jī)架20配合。窗戶鍛件18 包括基本上水平的部分22和基本上垂直的部分24。窗戶鍛件18還包括基礎(chǔ) 部分26,其與基本上水平的部分22呈相對關(guān)系延伸?；A(chǔ)部分26如前所述 那樣相對著水平部分22延伸，并提供向下傾斜的表面28。
如圖l所示，商用飛行器窗戶裝配架10進(jìn)一步包括一系列彈簧夾30, 其定位在窗戶鍛件18周邊周圍。商用飛行器窗戶裝配架IO還具有一系列裝 配凸緣32和一系列機(jī)械連接裝置34，例如螺栓，同樣定位在鍛件18周邊周 圍。裝配凸緣32連接到窗戶鍛件18的垂直部分24,并從其延伸。裝配凸緣 32如圖1所示定位在窗戶鍛件18周邊周圍，并與彈簧夾30和螺栓34結(jié)合， 將襯墊12和內(nèi)外窗14、 16安裝到窗戶鍛件18。
現(xiàn)在參照圖1和2,圖示了襯墊12的截面圖。如圖1和2所示，襯墊 12包圍外窗14和內(nèi)窗16并在內(nèi)外窗14、16和窗戶鍛件18之間提供周邊結(jié) 合件。襯墊12是電容襯墊，在窗戶14、 16和窗戶鍛件18之間提供電容結(jié) 合件。襯墊12還包括下部或下節(jié)段36、中節(jié)段或中部38以及上部或上節(jié)段 40。
如圖1和2所示，襯墊12的下節(jié)段36從襯墊12的中節(jié)段38以一定角 度向下延伸，背離窗戶鍛件18。襯墊12的下節(jié)段36的前述幾何形狀基本上 與基礎(chǔ)部分26向下傾斜的表面28呈鏡像或者與之互補(bǔ)。下節(jié)段36包括一 系列凸起，基本上指定為42，其從下節(jié)段36向外伸出。如圖1和2所示， 中節(jié)段38,顧名思義，占據(jù)襯墊12的中部并用作外窗14和內(nèi)窗16之間的 隔件。上部40從中節(jié)段38向上基本上平行于窗戶鍛件18的垂直節(jié)段24延 伸。
在各種實(shí)施例中，襯墊12包括由彈性基體約束的導(dǎo)電介質(zhì)。所述導(dǎo)電 介質(zhì)包括任何強(qiáng)導(dǎo)電、弱導(dǎo)電和半導(dǎo)電材料。導(dǎo)電材料的具體示例包括導(dǎo)電 炭黑、鋁、銀等。彈性基體包括三元乙丙橡膠(EPDM)等。在本發(fā)明一種 實(shí)施例中，電容襯墊12包括處于EPDM或其他這種彈性基體中的炭黑介質(zhì)。 可以選擇的是，村墊12可以在EPDM或其他這種彈性基體中包括銀和/或鋁 箔。炭黑介質(zhì)對電磁波譜上約80MHz到約18GHz范圍的RF波提供大于20dB 到約45dB的RF波屏蔽作用。銀和/或鋁箔介質(zhì)對電磁波譜上約80MHz到約 18GHz范圍的RF波提供大約10dB到約47dB的RF波屏蔽作用。
如前所述，在商用飛行器運(yùn)行過程中，例如該飛行器遇到來自外部源的RF輻射形式的電磁能量。則該RF輻射會與商用飛行器系統(tǒng)諸如通信系統(tǒng)和 導(dǎo)航系統(tǒng)的操作發(fā)生干涉。相應(yīng)地，為了衰減RF輻射通過商用飛行器乘客 窗戶傳播，采用諸如屏蔽技術(shù)的技術(shù)來較少電磁傳播。在屏蔽處理中，在組 裝窗戶裝配架10之前，用吸收電磁能量的膜或材料處理所述窗戶。如圖1 所示，內(nèi)窗16經(jīng)過減少或衰減電磁輻射傳播的膜或其他材料的屏蔽和處理， 通常指定為附圖標(biāo)記44。屏蔽件44包括任何適當(dāng)?shù)哪?、層?或可以吸收、 衰減或以其他方式減少電磁能量傳播的處理。屏蔽件44的適當(dāng)示例包括導(dǎo) 電膜、網(wǎng)等。
受屏蔽的內(nèi)窗16與襯墊12相結(jié)合，減少通過商用飛行器乘客窗戶的電 磁傳播。如前所述，受屏蔽的窗戶16吸收電磁輻射，但是隨著電磁能量增 加，例如達(dá)到約lGHz到約2GHz，所述窗戶將開始丟失其衰減特性并開始 諧振并中繼電磁能量。為了避免這種情況，襯墊12在內(nèi)窗16和商用飛行器 機(jī)架之間提供電容耦接件，將電磁能量耗散到飛行器機(jī)架中。在這一方面， 襯墊12包括具有介電常數(shù)、電容率和/或電阻的材料，使得襯墊12配置成在 窗戶16發(fā)生諧振之前，從窗戶16向窗戶鍛件20排走電磁能量。就是說， 窗戶16配置成吸收電磁能量，直到所述能量超過能量預(yù)定最大量為止。超 過能量的預(yù)定最大量之后，如果窗戶16保持電氣絕緣，則窗戶16可以發(fā)射 RF能量。襯墊12配置成在窗戶16中的能量超過該預(yù)定最大量之前，從窗 戶16向窗戶鍛件18傳導(dǎo).電磁能量或電荷。襯墊12通過吸收一些電磁能量 產(chǎn)生熱量而進(jìn)一 步協(xié)助衰減電^茲輻射。
從詳細(xì)說明中容易理解本發(fā)明的特征和優(yōu)勢，因此，其旨在通過附帶的 權(quán)利要求書覆蓋全部這些落入本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的特征和優(yōu)勢。進(jìn)而，由 于本領(lǐng)域技術(shù)人員可以明了許多改動和變形，所以并不希望將本發(fā)明限制于 所示和所述的精確結(jié)構(gòu)和操作，而是可以涵蓋落入本發(fā)明范圍的所有適當(dāng)改 動和同等方案。
權(quán)利要求
1.一種用來在窗戶和機(jī)架之間提供電容性結(jié)合件的電容性耦接件，包括彈性基體，在窗戶和機(jī)架之間提供密封；和導(dǎo)電介質(zhì)，其約束到所述基體中，從所述窗戶向所述機(jī)架傳導(dǎo)電磁能量。
2. 如權(quán)利要求1所述的電容性耦接件，其特征在于，所述導(dǎo)電介質(zhì)包 括炭黑。
3. 如權(quán)利要求1所述的電容性耦接件，其特征在于，所述導(dǎo)電介質(zhì)包 括鋁。
4. 如權(quán)利要求1所述的電容性耦接件，其特征在于，所述導(dǎo)電介質(zhì)包 括銀。
5. 如權(quán)利要求1所述的電容性耦接件，其特征在于，所述彈性基體包 括三元乙丙橡膠。
6. 如權(quán)利要求1所述的電容性耦接件，其特征在于，所述導(dǎo)電介質(zhì)配 置成在所述窗戶吸收了預(yù)定最大量的能量之前，從所述窗戶向所述機(jī)架傳導(dǎo) 電磁能量。
7. 如權(quán)利要求6所述的電容性耦接件，其特征在于，所述窗戶吸收的 電磁能量范圍介于約80MHz到約18GHz之間。
8. 如權(quán)利要求7所述的電容性耦接件，其特征在于，所述窗戶吸收的 電磁能量范圍介于約lGHz到約2GHz之間。
9. 一種系統(tǒng)，包括窗戶，其包括導(dǎo)電層，其中所述導(dǎo)電層衰減預(yù)定低值到預(yù)定高值的電磁 能量；機(jī)架，其包括導(dǎo)電材料；和襯墊，其將所述窗戶密封到所述機(jī)架，并在所述窗戶和所述機(jī)架之間提 供電容性耦接件，其中所述襯墊配置成在所述窗戶上的電^t能量數(shù)量超過所 述預(yù)定高值之前，從所述窗戶向所述機(jī)架提供導(dǎo)電路徑。
10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述襯墊包括電容性耦接 件，用于在所述窗戶和所述機(jī)架之間提供電容性結(jié)合件，所述襯墊包括彈性基體，在所述窗戶和所述機(jī)架之間提供密封；和導(dǎo)電介質(zhì)，其約束到所述基體中，從所述窗戶向所述機(jī)架傳導(dǎo)電磁能量。
11. 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)電介質(zhì)包括炭黑。
12. 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)電介質(zhì)包括鋁。
13. 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)電介質(zhì)包括銀。
14. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述彈性基體包括三元 乙丙橡膠。
15. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)配置成衰減介 于約80MHz到約18GHz之間的電磁能量。
16. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)配置成將介于 約80MHz到約18GHz之間的電磁能量衰減超過20dB。
17. —種衰減運(yùn)載工具內(nèi)部電磁能量的方法，所述運(yùn)載工具包括主體和 窗戶，所述窗戶包括機(jī)架和窗戶格柵，所述方法包括將所述窗戶格柵屏蔽，衰減電磁能量； 將所述窗戶格柵電容性地耦接到所述機(jī)架；和 將所述機(jī)架導(dǎo)電連接到所述主體。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括利用襯墊將所述窗戶格柵密封到所述機(jī)架中，其中所述襯墊包括導(dǎo)電介 質(zhì)和彈性基體。
19. 如權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括 將介于約80MHz到約18GHz之間的電磁能量衰減20dB。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括 將介于約lGHz到約2GHz之間的電磁能量衰減超過20dB。
全文摘要
為了衰減電磁能量，借助電容性耦接件(12)在窗戶(14、16)和機(jī)架(20)之間提供電容性結(jié)合件。所述電容性耦接件(12)包括彈性基體和導(dǎo)電介質(zhì)。所述彈性基體在所述窗戶(14、16)和所述機(jī)架(20)之間提供密封。所述導(dǎo)電介質(zhì)約束到所述基體中，并從所述窗戶(14、16)向所述機(jī)架(20)傳導(dǎo)電磁能量。
文檔編號B64C1/14GK101321665SQ200680045329
公開日2008年12月10日 申請日期2006年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月2日
發(fā)明者吉姆·西爾斯, 布魯斯·J·唐哈姆, 瑞安·L·卡爾森 申請人:波音公司