系统及相关联的方法与流程

本技术涉及一种系统，该系统包括电介质基板和涂层系统，该涂层系统位于电介质基板的至少一部分上以使波长为约300mhz高达约110ghz的入射电磁(em)波、特别是射频(rf)波穿过该系统(意味着从该系统的一侧到达另一侧)聚焦于期望位置。

背景技术：

1、在现代建筑物和车辆中，对热舒适度的需求增加，而比如嵌装玻璃单元等开口的大小也增加。

2、使用多层嵌装玻璃可以提高这种热舒适度。

3、多层嵌装玻璃意指具有至少两个嵌装玻璃面板的嵌装玻璃单元，这至少两个嵌装玻璃面板通过将两个嵌装玻璃面板维持为在两个嵌装玻璃面板之间有一定距离的手段而组合在一起。置于建筑物外部的嵌装玻璃面板被称为外嵌装玻璃面板，另一嵌装玻璃面板被称为内嵌装玻璃面板。为了将两个嵌装玻璃面板维持在距彼此的一定距离处，可以在嵌装玻璃单元的周边中使用间隔件，其中在这两个嵌装玻璃面板之间形成的体积中有气体，可以在两个嵌装玻璃面板之间使用支柱并在这两个嵌装玻璃面板之间形成真空，称为真空绝热嵌装玻璃(vig)。通常，嵌装玻璃面板的表面具有两个主表面，一个表面朝向建筑物、车辆……的外部定向，即，外表面，而另一表面朝向建筑物、车辆……的内部定向，即，内表面。

4、可以通过管理穿过窗户的热量的量来提高热舒适度。

5、为了减少建筑物或车辆内部的热量积聚，嵌装玻璃单元可以涂有吸收或反射太阳能的涂层系统，例如阳光控制涂层系统。期望特别是在温暖、阳光充足的气候下使用的嵌装玻璃上包括阳光控制膜，因为这些阳光控制膜减少了对空调或其他温度调节方法的需要。这在能源消耗和环境影响方面提供了节省。

6、为了确保建筑物或车辆内部的热舒适度，可以在两个嵌装玻璃面板的内表面中的至少一者上设置涂层系统，比如低辐射涂层。

7、然而，此类涂层系统典型地是导电的并且对射频(rf)波有高反射性而对rf波的透射率很低。这种效应阻碍了在室内和室外的无线装置之间建立高效的射频无线通信。

8、这使涂层系统成为射频信号的高效和宽带反射器。此外，商业建筑、汽车、火车……倾向于使用进一步阻挡rf信号的其他材料。比如混凝土、砖块、砂浆、钢、铝、屋顶焦油、石膏墙板和一些类型的木材等材料都会提供不同程度的rf衰减。结果是许多较新的建筑严重阻碍了rf信号进出建筑物。

9、尽管如此，rf装置已成为现代生活的重要部分，尤其是随着蜂窝智能手机、平板电脑、iot(物联网)装置的巨大渗透，这些装置需要电磁场深入渗透到建筑物或汽车中以进行室内覆盖，甚至处于高达70ghz的高频谱频率。itu imt-2020规范要求可通过宽信道带宽和大规模mimo来实现的高达20gbps的速度，第3代合作伙伴项目(3gpp)将提交5g nr(新无线电)作为其5g通信标准提案。5g nr可以包括低于6ghz的较低频率和高于15ghz的毫米波。除此以外，iot将需要尽可能好的室内覆盖，这不是针对大规模mtc(机器类型通信)而是针对关键型mtc，其中机器人或工业装置是5g无线远程控制的。

10、在毫米波下，信号水平会因高路径损耗而快速降低。因此，许多住宅或商业建筑物都需要室外或室外-室内中继器和室内cpe(客户驻地设备)。除此以外，出于安全原因，而且也为了易于提供电力或避开可能损坏室外单元的环境条件，室外单元通常是不理想的。

11、在比如cpe和/或中继器等室内设备被置于建筑物内部的情况下，信号穿过具有典型带涂层窗户的嵌装玻璃单元会衰减至少30db。这阻碍了与室外基站的稳定连接。

12、一些解决方案在带涂层窗户上设置去涂层部分。这种去涂层部分改善了建筑物内部的信号但形成了窄视场。特别是在毫米波频率下，波束形成对于改善信号干扰比(sir)也很重要，因为障碍物使信号发生更大扩散和更少镜面反射，这意味着在nlos中有更高的传播损耗。这需要将中继器和/或cpe恰好置于去涂层部分的前面或者在距去涂层部分非常近的距离处。然而，这种限制可能是不切实际的，因为不满足美观和技术要求。

13、为了提供更大的视场，这些解决方案需要更大的去涂层部分，但以进一步降低嵌装玻璃单元的热性能为代价。

技术实现思路

1、本发明准许解决这些问题。

2、特别地，本发明准许与现有解决方案相比最小化去涂层部分，同时增加在室内设备与基站或室外中继器之间提供以低于6ghz和毫米波的射频穿过嵌装玻璃单元的更强无线链接的机会。

3、本发明还针对约300mhz高达约110ghz的频率准许更大视场。

4、在第一方面，本发明涉及一种系统，该系统包括电介质基板和涂层系统，该涂层系统设置在所述电介质基板上。

5、如在本发明的第一方面中限定的解决方案是基于：涂层系统包括菲涅尔波带片透镜(10)，该菲涅尔波带片透镜由n个同轴椭圆形波带cezn(cez1、cez2、cez3、cez4、cez4,cez5、cez6、cez7、cez8)构成，n是正整数并且从1至n编号(n＝1、2、3、……、n，其中，n是大于或等于2的正整数(n≥2))，从而限定奇数同轴椭圆形波带(cez1、cez3、cez5、cez7……)和偶数同轴椭圆形波带(cez2、cez4、cez6、cez8……)。

6、该解决方案还基于：奇数同轴椭圆形波带(cez1、cez3、cez5、cez7……)被用特定奇数去涂层图案部分地去涂层，从而意味着奇数同轴椭圆形波带中的每一者被用相同的特定奇数去涂层图案部分地去涂层，并且/或者偶数同轴椭圆形波带(cez2、cez4、cez6、cez8……)被用特定偶数去涂层图案部分地去涂层，从而意味着偶数同轴椭圆形波带中的每一者被用相同的特定偶数去涂层图案部分地去涂层。

7、在第二方面，本发明涉及一种对包括在设置于电介质基板上的涂层系统上的菲涅尔波带片透镜进行去涂层的方法。

8、如在本发明的第二方面中限定的解决方案是基于：菲涅尔波带片透镜由n个同轴椭圆形波带cezn(cez1、cez2、cez3、cez4、cez4,cez5、cez6、cez7、cez8)、cczn(ccz1、ccz2、ccz3、ccz4、ccz4,ccz5、ccz6、ccz7、ccz8)构成，n是正整数并且从1至n编号(n＝1、2、3、……、n，其中n是大于或等于2的正整数(n≥2))，从而限定奇数同轴椭圆形波带(cez1、cez3、cez5、cez7……、ccz1、ccz3、ccz5、ccz7……)和偶数同轴椭圆形波带(cez2、cez4、cez6、cez8……、ccz2、ccz4、ccz6、ccz8……)。

9、该解决方案还基于，该方法包括用特定奇数去涂层图案对奇数同轴椭圆形波带部分地去涂层的奇数去涂层步骤和/或用特定偶数去涂层图案对偶数同轴椭圆形波带部分地去涂层的偶数去涂层步骤。

10、在第三方面，本发明涉及根据本发明的第一方面的系统用于使波长在0.3ghz至110ghz之间的入射em波穿过系统聚焦于期望位置的用途，其中，比如客户驻地设备(cpe)、中继器等室内设备放置在电介质面板的与入射em波不同的另一侧上。

11、因此，在第一方面、第二方面和第三方面，本发明准许使波长在0.3ghz至110ghz之间的入射em波穿过系统聚焦于在与入射em波的一侧不同的另一侧上的期望位置。

12、本发明增加了由放置在期望位置处的接收器接收到的信号强度。

13、本发明允许针对放置在期望位置处的接收器所需的特定接收信号强度来减少去涂层部分。

14、因此，本发明解决了对在电介质基板上具有大去涂层部分来实现可靠无线链接的需要和/或对利用高功率发射器和高灵敏度接收器来保持高性能无线通信的需要。

15、本发明的目的是缓解上述问题，并且解决将比如客户驻地设备或中继器的高性能设备放置在嵌装玻璃面板后面的需要，以提高通信性能并减少去涂层部分。

16、应注意，本发明涉及在权利要求或所描述的实施例中引用的特征的所有可能组合。

17、以下描述涉及建筑物和车辆嵌装玻璃应用，但应当理解，本发明可以适用于其他领域，如运输应用、其他道路使用者和/或服务。