CN116685862A - 电波散射体以及具备电波散射体的用于使电波衰减的构件 - Google Patents

电波散射体以及具备电波散射体的用于使电波衰减的构件 Download PDF

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福家一浩
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松崎悠也
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Abstract

通过新的构成,提供一种无需混合碳颗粒等介电损耗材料、氧化铁粉等磁性损耗材料电波吸收物质、散射体就能够透射并衰减入射电波的构件。一种电波散射体,其特征在于,以使入射电波的至少一部分透射且透射的电波以散射状态射出的方式构成,所述电波散射体由以树脂作为主要成分的树脂组合物形成。

Description

电波散射体以及具备电波散射体的用于使电波衰减的构件
技术领域
本发明涉及用于使入射的电波衰减的电波散射体以及具备电波散射体的用于使电波衰减的构件。
背景技术
近年来,汽车、家电、生命科学领域等领域中正在研究以电波(特别是毫米波)作为信息通信介质的信息检测手段。例如,例如在汽车技术领域中,存在一种碰撞预防系统,其通过使用24~81GHz频率的电波的雷达来检测障碍物并自动进行制动、或者测定周边车辆的速度、车间距并控制本车辆的速度、车间距。对于碰撞预防系统等的正常工作来说,重要的是尽可能不接收无用电波(噪音)以防止误认。
图1示出了这种碰撞预防系统所使用的雷达的设置例,其在汽车的保险杠38内配置有雷达36和相对于雷达36的罩构件31。雷达36以被罩构件31的侧周壁34包围的方式安装。自雷达36照射的电波β1通常会穿透保险杠38,其中有被保险杠38反射(包括多重反射)并到达雷达36或雷达36附近的电波(电波β2)。因此,有时会产生雷达的错误操作。
为了防止这种错误操作,提出了如下技术,其在罩构件31的表面设置电波吸收体,从而吸收并排除无用电波,抑制电波β2到达雷达36的量,防止雷达36的错误操作。作为电波吸收体,例如如下述专利文献1所示,提出了一种混合有吸收电波的碳颗粒而成的电波吸收体。另外,例如如下述专利文献2所示,提出了一种混合有使电波散射的散射体而成的电波吸收体。需要说明的是,虽然还记载了在电波入射面形成有多个凹部,但这是以含有散射体作为前提。
另外,还提出了如下技术(下述专利文献3),为了使保险杠38产生的反射波不会在特定方向形成强电波,其在保险杠38的反射点、遮蔽板的必要位置设置表面为使入射的电波发生漫反射的形状的部件从而使反射波的能量分散。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-230587号公报
专利文献2:日本特开2004-153135号公报
专利文献3:日本特许第5696781号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,专利文献1所示那样的电波吸收体由于混合碳颗粒,因此成本增高,另外由于混合的碳颗粒重,因此电波吸收体的重量增大。
另外,专利文献2所示那样的电波吸收体由于混合了散射体(第2介电材料),因此成本变高,另外,为了使散射体分散并配置在电波吸收体内也需要进行研究。
本发明人等发现,即使为仅由使入射电波透射的树脂组合物形成的构件,通过对其形状进行研究,也能够使从构件射出的电波散射,由此能够使射出电波的每单位面积的强度衰减。即发现,无需在入射电波透射的树脂组合物中混合碳颗粒等介电损耗材料、氧化铁粉等磁性损耗材料、散射体,就能够使入射电波衰减,另外,能够以与使入射电波发生漫反射的构成不同的构成来使入射电波衰减。图2是示出基于这一新的构成的射出电波的散射的概念图。
本发明的目的之一在于,通过新的构成,提供一种无需混合碳颗粒等介电损耗材料、氧化铁粉等磁性损耗材料、散射体就能够透射并使入射电波衰减的构件。
用于解决问题的方案
本发明的一个方式提供一种电波散射体,其以使入射的电波的至少一部分透射且透射的电波以散射状态射出的方式构成,其由以树脂作为主要成分的树脂组合物形成。
前述树脂组合物可以是使相对于由前述树脂组合物形成的厚度3mm的平板垂直地入射的电波的至少20%透射的物质。
前述电波散射体可以形成有结构部,前述结构部在一侧具有电波入射面,在另一侧具有构成射出面的至少2个面,前述2个面中的至少一者产生电波的散射。
前述结构部可以由至少1个凸部和/或孔部构成。
在将入射电波的波长设为λ时,可以使前述凸部的高度为0.26λ以上,前述凸部的宽度为0.12λ以上,并且,前述凸部的间隔为5.1λ以下,以及/或者前述孔部的深度为0.26λ以上,前述孔部的宽度为5.1λ以下,并且,前述孔部的间隔为0.12λ以上。
前述树脂组合物具有复相对介电常数,在10~300GHz的任意频率下,相对介电常数的虚部ε”为0.1以下。
前述树脂组合物在10~300GHz的任意频率下相对介电常数的实部ε’为2以上且4以下。
本发明的一个方式提供一种具备前述电波散射体的用于使电波衰减的构件。
前述用于使电波衰减的构件可以为成型体,前述电波散射体形成于其至少一部分。
前述用于使电波衰减的构件可以为雷达的罩构件。
本发明的一个方式提供一种雷达组件,其在前述雷达的罩构件上安装有雷达。
本发明的一个方式提供一种保险杠,其包含前述用于使电波衰减的构件。
本发明的一个方式提供一种车辆,其具备前述构件、前述雷达组件、和/或前述保险杠。
如上所述,吸收(衰减)无用电波的技术是一直以来就存在的。专利文献1所记载的技术中,在电波入射的树脂层内积极地导入电波损耗材料,并利用该电波损耗材料来吸收(衰减)无用电波。专利文献2所记载的技术中,在电波入射的树脂层内含有使电波散射的散射体(例如空气),通过引起树脂层内部的内部散射来吸收(衰减)无用电波。专利文献3所记载的技术中,通过积极地使入射的电波漫发生反射而衰减、或者通过反射来改变反射波相对于入射波的角度,从而抑制无用电波。
因此可认为,专利文献1~3所记载的以往已知的技术与本发明的使穿透树脂层的电波散射并衰减的技术是不同的技术。
发明的效果
根据本发明,通过新的构成,能够提供一种无需混合碳颗粒等介电损耗材料、氧化铁粉等磁性损耗材料、散射体就能够使入射电波衰减的构件。
以下,参照附图并对本发明的电波散射体的实施方式进行详细说明。
附图说明
图1是示出碰撞预防系统所使用的雷达的设置例的图。
图2是示出基于新的构成的射出电波的散射的概念图。
图3是示出本发明的电波散射体的一个实施方式的立体图。
图4是示出本发明的电波散射体的一个实施方式的俯视图。
图5是图4的V-V截面图。
图6是对散射率的测定方法的概要进行说明的图。
图7是示出散射状态与散射率的测定方法的关系的概念图。
图8是示出基于实测值的透射衰减量与凸部的高度的关系的图。
图9是示出基于标量衍射理论的透射率与凸部的高度的关系的图。
图10是配置有不同宽度的凸部的单元重复而形成的形状的电波散射体的例子的截面图。
图11是示出对实施例14的样品和实施例3的样品的各角度的透射衰减量进行比较的图。
图12是示出本发明的电波散射体的其他实施方式的截面图的图。
图13是示出本发明的电波散射体的其他实施方式的截面图的图。
图14是示出本发明的电波散射体的其他实施方式的俯视图的图。
图15是示出本发明的电波散射体的其他实施方式的俯视图的图。
图16是示出本发明的电波散射体的其他实施方式的俯视图的图。
图17是示出本发明的电波散射体的其他实施方式的俯视图的图。
图18是示出本发明的电波散射体的其他实施方式的俯视图的图。
图19是示出本发明的电波散射体的其他实施方式的俯视图的图。
图20是示出本发明的电波散射体的其他实施方式的俯视图的图。
图21是示出本发明的电波散射体的其他实施方式的俯视图的图。
图22是示出本发明的电波散射体的其他实施方式的俯视图的图。
图23是电波散射体的支承部设有孔部的构成的例子的俯视图和截面图。
图24是示出本发明的电波散射体的其他实施方式的俯视图的图。
图25是示出本发明的电波散射体的其他实施方式的俯视图的图。
图26是对凸部体积率的概念进行说明的图。
图27是本发明的用于使电波衰减的构件的一个实施方式的立体图。
图28A是本发明的用于使电波衰减的构件的一个实施方式的俯视图。
图28B是图20A的Y-Y截面图。
图28C是图20B的Z-Z截面图。
图29A是本发明的用于使电波衰减的构件的其他实施方式的俯视图。
图29B是图21的G-G截面图。
图30A是对形成于本发明的用于使电波衰减的构件的一个实施方式的侧周壁的内表面的凸条进行说明的图。
图30B是对形成于本发明的用于使电波衰减的构件的一个实施方式的侧周壁的内表面的凸条的变形例进行说明的图。
图30C是对形成于本发明的用于使电波衰减的构件的一个实施方式的侧周壁的内表面的凸条的变形例进行说明的图。
图31是本发明的雷达组件的一实施方式的立体图。
图32是示出本发明的保险杠的一个实施方式的概要的图。
图33是示出本发明的车辆的一实施方式的概要的图。
图34是对反射衰减量的测定方法的概要进行说明的图。
图35A是示出透射率计算中的曲线拟合的例子的图。
图35B是示出透射率计算中的曲线拟合的例子的图。
具体实施方式
[电波散射体]
本发明的电波散射体以使入射电波的至少一部分透射且透射的电波以散射状态射出的方式构成,并由以树脂作为主要成分的树脂组合物形成。
对于本发明的电波散射体,前述树脂组合物使相对于由前述树脂组合物形成的厚度3mm的平板垂直地入射的电波的至少50%透射。该透射率优选设为65%以上、更优选设为85%以上。通过至少设为该优选的透射率,从而无需添加介电损耗材料等就能够轻量化、以低成本进行生产。基于以下理由,用相对于由构成电波散射体的树脂组合物形成的厚度3mm的平板垂直地入射的电波的透射率来限定电波散射体的透射率。一个是因为总入射功率与总射出功率之比随电波散射体的形状而变化。另一个是因为难以测定总射出功率。如上所述,本发明中,即使为仅由使入射电波透射的树脂组合物形成的构件,通过对其形状进行研究,也能够使从构件射出的电波散射,因此,由为不会使射出电波发生散射的形状的代表性形状的平板状的包含树脂组合物的构件的透射率来限定特性是合理的。
图3是示出本发明的电波散射体的一个实施方式的立体图。图4是示出本发明的电波散射体的一个实施方式的俯视图。图5是图4的V-V截面图。
电波散射体1形成有:支承部4,其具有第一主面2和第二主面3;以及在第一主面2上形成的结构部5,其使电波发生散射。结构部5由多个凸部6构成。在本实施方式中,凸部6是凸条,其均沿同一方向延伸并彼此平行地形成。
电波散射体1也取决于安装对象等的大小,但其宽度Q及长度P(参照图4)通常均形成为1~50cm、更优选形成为1.5~40cm、进一步优选形成为3~30cm。另外,从强度与重量的平衡的观点出发,图5所示的支承部3的厚度T1通常优选设计为0.5~10mm的范围、更优选设计为0.7~5mm的范围、进一步优选设计为1~3mm的范围。另外,从能够发挥充分的电波散射效果的观点出发,包含凸部6的高度H在内的电波散射体1的厚度T2通常优选设计为0.5~20mm的范围、更优选设计为1~15mm的范围、进一步优选设计为2~10mm的范围。
在将入射电波的波长设为λ时,凸部6的高度H优选设计为0.26λ以上的范围、更优选设计为0.51λ以上且1.5λ以下的范围、进一步优选设计为0.77λ以上且1.3λ以下的范围。
在将入射电波的波长设为λ时,凸部6从第一主面2立起的部位的宽度尺寸W优选设计为0.26λ以上的范围、更优选设计为0.26λ以上且3.1λ以下的范围,在凸部6为点状的情况下,进一步优选设计为0.51λ以上且3.1λ以下的范围。
另外,在将入射电波的波长设为λ时,相邻的凸部6的间隔S优选设计为5.1λ以下的范围、更优选设计为0.26λ以上且3.1λ以下的范围、进一步优选设计为0.51λ以上且2.6λ以下的范围。其中,对于更优选的间隔S的范围,在凸部6为凸条的情况下为0.26λ以上且2.8λ以下,在凸部6为点状的情况下为0.51λ以上且2.6λ以下。需要说明的是,间隔S是在对向的、凸部6从第一主面2立起的部位间所测定的值。
在将入射电波的波长设为λ时,凸部6的高度H、宽度W、以及间隔S优选设计为0.26λ以上、0.12λ以上、以及5.1λ以下的范围;更优选设计为0.51λ以上且1.5λ以下、0.26λ以上且3.1λ以下、以及0.26λ以上且3.1λ以下的范围;进一步优选设计为0.51λ以上且1.5λ以下、0.26λ以上且3.1λ以下、以及0.51λ以上且2.6λ以下的范围。其中,对于更优选的高度H、宽度W以及间隔S的范围,在凸部6为凸条的情况下为0.51λ以上且1.5λ以下、0.26λ以上且3.1λ以下、以及0.26λ以上且2.8λ以下;在凸部6为点状的情况下为0.51λ以上且1.5λ以下、0.51λ以上且3.1λ以下、以及0.51λ以上且2.6λ以下。
对于凸部6的高度H、宽度W、间隔S的电波散射体的性能既可以通过如本申请实施例所记载的方法制作样品并评价来验证,也可以通过电磁场分析模拟来验证。
如上所述,本发明的电波散射体是以使入射电波的至少一部分透射且透射的电波以散射状态射出的方式构成的,“透射的电波以散射状态射出”是指,散射率基于通过下述这样的测定而得到的测定值为规定的值(后述的“散射率III”为1.0%以上)。其中,作为散射率,要考虑入射到电波散射体的电波的散射波相对于直进透射波的比率即“散射率I”、和散射波相对于透射波整体的比率即“散射率II”或“散射率III”。
对散射率的测定方法进行说明。图6是对散射率的测定方法的概要进行说明的图。图7是示出散射状态与散射率的测定方法的关系的概念图。参照JIS R 1679,按照下述所示的顺序,使用电波收发机(EAS03、KEYCOM公司制),在60-90GHz下测定透射衰减量。透射衰减量用下述式(1)算出的值的绝对值来表示。
10Log|Pi/P0|···(1)(Pi:接收功率,P0:发送功率)
如图6中的概要所示,配置样品保持件11、毫米波透镜12、发送机9以及接收机10。从发送器9发送直径150mm的电波。在样品保持件11上没有设置任何物体的状态下进行电波的收发,将透射衰减量为0dB(电波全部透射)的状态作为相对于各样品的面方向垂直入射的透射衰减量测定的基准。接着,将样品放置在样品保持件11上,然后如图7所示那样,将接收机分别设置在与各样品的面方向垂直且相对于从发送器9朝向接收机10的方向为0°、15°、30°、45°、60°、75°的角度,进行电波的收发,测定76.5GHz下的透射衰减量。需要说明的是,在电波散射体的结构体为凸条的情况下,形成在其第一主面上的凸条的长边方向以与入射波的电场的振幅方向垂直的状态进行测定。基于0°、15°、30°、45°、60°、75°的各角度下的透射衰减量的测定值,由上述式(1)算出各Pi/P0(接收/发送功率比),并基于算出的各Pi/P0(接收/发送功率比),通过下述式(2.1)、(2.2)算出散射率I、散射率II。
(散射率I)=(15°、30°、45°、60°、75°下的Pi/P0(接收/发送功率比)的合计)/(0°下的Pi/P0(接收/发送功率比))×100···(2.1)
(散射率II)=(15°、30°、45°、60°、75°下的Pi/P0(接收/发送功率比)的合计)/(0°、15°、30°、45°、60°、75°下的Pi/P0(接收/发送功率比)的合计)×100···(2.2)
其中,将散射率I设为d1、散射率II设为d2时,能够用下式(2.3)进行换算。
d2=(100d1/(100+100d1))×100···(2.3)
而且,在上述散射率的测定方法中,将透射波的接收角度的刻度设为5°间隔,通过下述式(2.4)算出散射率III。
(散射率III)=(15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°下的Pi/P0(接收/发送功率比)的合计)/(0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°下的Pi/P0(接收/发送功率比)的合计)×100···(2.4)
作为第一主面2上未形成使电波发生散射的结构部5的构件的例子的后述比较例1~5的平板状构件的散射率II为0.1%~0.2%,因此如上所述,“透射的电波以散射状态射出”是指散射率III为1.0%以上。
需要说明的是,理想情况下,散射率应基于:相对于0°方向的电波功率,在除此之外的角度方向三维散射的电波功率全部相加得到的功率之比,但在当前,由于技术上难以对其进行测定,因此,将散射率规定为上述的式(2.1)、(2.2)、(2.4)。另外,基于由此规定的散射率,如上所述,“透射的电波以散射状态射出”是指散射率II为1.0%以上。
由于比较例1的样品未形成凸部,所以在15、30、45、60、75°设置接收机并接收到的功率总量相对于0°方向设置并接收到的功率的比即散射率为0.06%,透射的电波几乎没有散射。与此相对,形成有凸部的后述的实施例3的散射电波比率为385.38%,可知透射的电波成为了散射状态。
作为通过形成凸部从而能够使透射的电波以散射状态射出的机制,可认为与多个机制相关,但可认为一个主要机制是凸部作为衍射光栅而起作用。
因此,以凸部的截面为矩形的情况为例,通过衍射理论进行考察。图8是示出通过上述测定方法算出的后述实施例4、4.1、4.2、4.3、4.4的样品的透射衰减量与凸部的高度的关系的图。根据图8,当凸部的高度为3mm时显示出最大的透射衰减量,随着凸部的高度偏离3mm,透射衰减量有减少的趋势。
已知在光的衍射中,对于截面为矩形的衍射光栅,将0次光透射率设为I0、介电常数实部设为εr、凸部高度设为h、波长设为λ时,则以下的关系式成立(标量衍射理论)。
在将λ固定在76.5GHz的波长3.92mm的情况下,I0是εr与h的函数,在与实施例同样地将εr设为2.6的情况下,凸部的高度与I0的关系如图9所示。由图9也可知,当凸部的高度为3mm时显示出最低的I0,随着高度偏离3mm,I0有上升的倾向。其中,0次光透射率I0表示全部透射光之中的直进透射光的强度的比例,可以认为其对应于本发明中的直进透射波的透射衰减量。这样一来,实测得到的图8的状态与图9的理论示出了大致接近的状态,因此推测,本发明的电波散射体与光的标量衍射理论相关。因此,通过控制介电常数实部εr和凸部高度h,能够得到对于作为对象的电波的频率而言合适的电波散射体。
另外,根据布拉格定律,衍射所产生的散射波的方向(角度)是由凸部的周期(将宽度和间隔合计的长度)来决定。凸部与凸部之间透射的衍射波彼此形成互相增强、相互减弱的干涉条纹。此时,相互增强的部分以散射波的形式而被观测到。透射的电波相互增强的角度或相互减弱的角度由以下的式(4)、(5)表示。(d:周期m:整数)
相互增强的情况:dsinθ=mλ···(4)
相互减弱的情况:dsinθ=(m+1/2)λ···(5)
在使λ固定的情况下,由于变量仅为相互增强的角度θ和周期d,因此,散射波的角度随着周期而改变。表1中示出了改变周期d时的衍射波相互增强的角度,即散射波的角度的变化。
【表1】
对此,表2对应于后述的实施例3,示出了制作长度P为150mm、宽度Q为150mm的样品,在散射率测定所使用的装置中,在0°、15°、30°、45°、60°、75°的各角度设置接收机并测定透射衰减量而成的结果。
【表2]
角度[°] 0 15 30 45 60 75
透射衰减量[dB] 14 37 8 34 26 24
根据表2可认为,透射衰减量的最小角度即观测到散射波的角度为30°。实施例3的样品的凸部的宽度为4mm,间隔也为4mm,因此周期d为8,可确认与表1中d=8的散射波的方向29°大体一致。因此,推测本发明的电波散射体也与布拉格定律相关。因此,能够基于式(4)、(5)来适当配置凸部的间隔。
根据以上的考察,推测电波散射体的凸部作为衍射光栅而起作用,所以可认为,通过采用以下构成,能够抑制强电波向特定方向射出。如上所述,根据布拉格定律,在重复单一宽度、间隔(周期)的情况下,衍射波在特定方向上相互增强。因此可认为,如果在宽度和间隔的重复结构中混合有不同宽度,则能够抑制向特定方向增强,相对于方向而实现透射衰减量的均匀化,能够抑制强电波向特定方向射出。
在进行这些研究时以光的衍射理论为参考,但将其应用于毫米波并不容易。这是因为,电波、特别是毫米波、准毫米波还需要考虑到其波长比可见光大3个数量级以上。例如,毫米波具有与可见光相比直进性低(容易引起衍射),与可见光相比容易穿透塑料壁、纸等物体等特征,因此设计时需要考虑这样的特征。
作为例子,对图10所示的由宽度2mm、4mm、8mm的凸条以间隔4mm依次配置的单元重复而成的形状的后述实施例14的电波散射体与宽度4mm的凸条以间隔4mm配置的形状的实施例3的电波散射体进行比较。表3、图11中示出了针对实施例14的样品和实施例3的样品按照上述测定在0°、15°、30°、45°、60°、75°的各角度设置接收机并测定透射衰减量而得的结果。
【表3】
实施例3的电波散射体中,如布拉格定律所述,衍射波在30°附近相互增强,与此相对,在如实施例14的电波散射体那样混合有不同宽度的凸条的情况下,未出现向特定方向的相互增强,能够确认得到了相对于方向而言均匀的透射衰减量。
因此,在本发明的电波散射体中,在衍射作为主要原因发挥作用的情况下,通过设为混合不同宽度、间隔的构成,从而能够实现相对于方向而言的透射衰减量的均匀化,能够抑制强电波向特定方向射出。
在上述实施方式中,凸部6是凸条,并横跨其长边方向的截面形成为矩形的形状,但凸部6的形状不限定于此,能够设为其他任意的适当形状。例如,其截面形状既可以如图12所示那样是三角形,其截面形状也可以如图13所示那样是圆形。可认为,在截面形状为除矩形以外的形状(例如三角形、圆形)的情况下,在上述衍射所产生的散射的基础上加上折射所产生的散射,散射的程度变得更大。
另外,在上述实施方式中,凸部6是在长边方向上连续的凸条,但也可以设为在长边方向上断续的凸条。而且,凸部6也可以形成为点状。图14是将凸部6的形状设为正四角锥(截面形状为等腰三角形)、间隔S设为0并以矩阵状配置的电波散射体的例子的俯视图。另外,图15是将凸部6的形状设为半球(截面为半圆)、间隔S设为0并以矩阵状配置的电波散射体的例子的俯视图。在这些例子中,凸部6是以矩阵状配置,但凸部6的配置方式并不限定于此,例如可以是交错状配置等其他任意的适当配置。
另外,凸部6还可以呈点状将四棱柱(截面形状为矩形)以矩阵状配置、或者以交错状配置。图16是将凸部6的形状设为正四棱柱(截面形状为矩形)并按规定的间隔S以矩阵状配置的电波散射体的例子的俯视图。图17是将凸部6的形状设为正四棱柱(截面形状为矩形)并按规定的间隔S以交错状配置的电波散射体的例子的俯视图。另外,图18是将凸部6的形状设为正六棱柱(截面形状为矩形)并按规定的间隔S蜂窝配置的电波散射体的例子的俯视图。
在凸部6为凸条的情况下,电波由于类似衍射光栅的性质,主要在与凸条的长边方向垂直的方向上散射,特别是在凸条的长边方向上几乎不散射。与此相对,在凸部6为点状的情况下,特别是俯视观察为点对称的形状的情况下,俯视观察中在全方位散射,因此与凸部6为凸条的情况相比,能够使电波更均匀地散射。另外,在凸部6为点状的情况下,能够通过该配置来操作电波的散射方向。上述的图16、图17、图18中示出了上述那样的凸部6的形状和配置中的电波的散射方向。各图的右图是示出各图的左图的凸部6的形状和配置中透射波基于有限元法进行电磁场模拟的结果的图。在对齐配置的情况下,电波向相邻凸部6的4个方向散射,相对于此,通过改变蜂窝配置、交错配置和配置方法,能够增加电波的扩散方向。电波的散射方向越增加,每单位面积的电波密度越降低,所以能够进一步抑制强电波向特定方向射出。
另外,在上述实施方式中,凸部6是以相互平行的凸条的形式形成的,但凸部也可以不一定要相互平行地形成。例如,既可以如图19所示的后述实施例84的电波散射体那样以凸条呈锯齿状配置的方式形成,也可以如图20所示的后述实施例85的电波散射体那样以凸条呈放射状配置的方式形成。不过,凸条相互平行地形成时,设计变得容易,因此优选。
另外,在上述实施方式中,凸部6是以一条直线状的凸条的形式形成的,但凸条的形状并不限定于此,可以形成为任意的其它适当的形状。例如,既可以如图21所示形成为锯齿地弯折的形状,也可以如图22所示形成为波状的形状。
另外,在凸条形成于容易附着泥、污垢的场所的情况下,若凸条的长边方向设置在相对于地面垂直的方向,则污垢难以积存,因此优选。
另外,在上述实施方式中,结构部由凸部构成,但也可以由孔部来构成结构部,也可以由凸部以及孔部构成。其中,“孔部”是包含凹部即有底孔和贯通孔两者的概念。
在如上述实施方式那样设置凸部时,用于制作电波散射体的材料增多仅凸部的分量,电波散射体的重量增加。因此,通过在支承部设置孔部,能够抑制电波散射体的重量的增加。图23是电波散射体的支承部设有孔部的结构的例子的俯视图及其X-X截面图。与上述实施方式中的电波散射体同样地,电波散射体1形成有:支承部4,其具有第一主面2和第二主面3;以及在第一主面2上形成的结构部5,其使电波发生散射。结构部5由多个凸部6构成。在本实施方式中,凸部6是凸条,均沿同一方向延伸并彼此平行地形成。此外,在相邻凸部6之间设有圆筒状的孔7。孔部7的宽度(直径)为V,深度为D,相邻的孔部7的间隔以U配置成矩阵状。孔部7设有厚度T3的底部。根据这样的构成,认为如上所述,不仅可以抑制电波散射体的重量增加,而且除了凸部6以外,支承部4中与孔部7相邻的残留部也有助于入射电波的散射。另外,图23中孔部的形状为圆柱状,但不需要一定为圆形状,例如可以为三棱柱状、四棱柱状等任意的其它适当的形状。
需要说明的是,也可以使孔部7为贯通孔,例如,在将本实施方式的电波散射体应用于如上述“背景技术”项中所述的汽车的保险杠内配置的罩构件中的情况下,为了不降低作为罩构件的功能即防污功能(防止由泥等引起的雷达表面的污染),优选设为有底的孔而非贯通孔。
另外,在上述实施方式中,电波散射体中形成的使电波产生散射的结构部形成于第一主面即电波入射面,但结构部即使形成在第二主面即电波的射出面,也能够产生电波的散射状态,因此,既可以形成在电波的射出面,也可以形成在电波入射面以及电波的射出面两者。在电波入射面以及电波的射出面两者上设置凸部的情况下,两者的凸部的高度的合计设为上述优选范围即可。在电波入射面和电波的射出面两者上形成凸部和/或孔部的情况下,通过在电波的射出面的、与形成于电波入射面的凸部和/或孔部对向的位置形成凸部和/或孔部,从而容易得到更优异的透射衰减量。图24是对图5所示的结构的电波散射体,在电波的射出面的、与形成于电波入射面的凸部对向的位置形成凸部,两者的凸部的高度的合计为与图5的凸部6相同的H时的电波散射体的例子的截面图。
另外,也可以使凸部的形状为阶梯状。图25是凸部的形状为2段的阶梯状的电波散射体的例子的截面图。认为根据这种构成,除了下段部分以外,上段部分也有助于入射电波的散射。
如上所述,在将入射电波的波长设为λ时,优选凸部的高度为0.26λ以上,凸部的宽度为0.26以上,且凸部的间隔为5.1λ以下,但考虑到凸部的高度、宽度、间隔分别相当于孔部的深度、间隔、宽度,在将入射电波的波长设为λ时,优选凸部的高度为0.26λ以上,凸部的宽度为0.26以上,且凸部的间隔为5.1λ以下,以及/或者孔部的深度为0.26λ以上,孔部的间隔为0.26λ以上,且孔部的宽度为5.1λ以下。
另外,凸部的高度以及孔部的深度更优选设计为0.51λ以上的范围、进一步优选设计为0.77λ以上的范围。
另外,凸部从第一主面立起的部位的宽度、以及孔部从相邻第一主面降下的部位的间隔更优选设计为0.26λ以上的范围、进一步优选设计为0.51λ以上的范围。
另外,相邻凸部的间隔以及孔部的宽度更优选设计为3.10λ以下的范围内、进一步优选设计为2.04λ以下的范围内。需要说明的是,与上述相同,相邻凸部的间隔是在对向的、凸部从第一主面立起的部位间测定的值,孔部的宽度是在对向的、孔部从第一主面降下的部位间测定的值。
另外,后述的凸部体积率优选设计为3%以上的范围、更优选设计为3.8%以上的范围、进一步优选设计为15%以上的范围、进一步优选设计为16.7%以上的范围、进一步优选设计为25%以上的范围。另外,凸部体积率优选设计为90%以下的范围、更优选设计为85.2%以下的范围、进一步优选设计为65%以下的范围、进一步优选设计为60.9%以下的范围、进一步优选设计为55%以下的范围、进一步优选设计为50.0%以下的范围。
其中,凸部体积率是结构部的单位结构内的凸部的体积相对于单位结构空间的体积的比例。单位结构是结构部中对应于单个凸部的结构。单位结构空间是将单位结构的底面作为底面、将从底面以单位结构内的凸部的最大高度的距离而远离的、与底面平行的面作为上表面、将通过单位结构的底面的边界线并与单位结构的底面垂直的面作为侧面时由该底面、上表面以及侧面所包围的空间。例如,在如图26的俯视图和F-F截面图所示的支承部4为平板状的形状、凸部6为点状且具有底面的一边长度为W的正四棱锥的形状并以间隔S配置为矩阵状的电波散射体1的情况下,单位结构8在图26中是阴影所示的部分,单位结构空间81是将单位结构8的底面83(一边长度为(W+S)的正方形)作为底面、将凸部6的高度H作为高度的长方体空间。
关于对于凸部的高度、宽度和间隔、以及孔部的深度、间隔和宽度、凸部体积率的电波散射体的性能,可以通过如实施例所记载的方法制作样品并评价来进行验证,也可以通过电磁场分析模拟来进行验证。
另外,在上述实施方式中,对入射电波相对于电波散射体的主面垂直入射的情况进行了说明,但在入射电波相对于电波散射体的主面倾斜入射的情况下,也能够使射出电波产生散射状态。表4与实施例2对应,示出了制作长度P为150mm、宽度Q为150mm的样品,用散射率的测定中使用的装置所测定的、改变入射角度时的透射衰减量的变化的例子。
【表4】
根据表4可知,即使在入射电波相对于电波散射体的主面倾斜入射的情况下,也能够使射出电波产生散射状态。
另外,在上述实施方式中,支承部是平板,但支承部也可以是弯曲的。
另外,在上述实施方式中,作为入射电波,以毫米波的电波为例进行了说明,但入射电波的波长并不限定于毫米波,也可以设为其他任意的适当波长。
[用于使电波衰减的构件]
本发明的用于使电波衰减的构件具有上述电波散射体。
图27是本发明中用于使电波衰减的构件的一个实施方式,即用于使电波衰减的构件为[背景技术]项中由图1示出的例子中的罩构件31的情况的实施方式的立体图。
作为用于使电波衰减的构件即罩构件31与电波散射体1同样地是由树脂组合物形成的成型体,基本构成与电波散射体1相同。因此,对与电波散射体1相同构成的位置标注同一标记并省略其说明。
如图19所示,罩构件31在其上表面39具有第一开口部32,在其下表面40具有第二开口部33,整体形成为中空的棱锥台状。而且,在该侧周壁34的内表面35形成有在上下方向延伸的多个凸条6。需要说明的是,罩构件31通常以上表面39与安装对象相接的方式进行安装。
对于罩构件31,如图28A中示出俯视图、图28B中示出其Y-Y截面图、图28C中示出其Z-Z截面图那样,还取决于安装对象以及雷达36的大小等,其高度L通常形成为0.5~25cm、更优选形成为1~20cm、进一步优选形成为2~15cm。另外,其长度M和深度N均通常形成为1~50cm、更优选形成为1.5~40cm、进一步优选形成为3~30cm。
罩构件31在侧周壁34的内表面35形成有多个凸条6,它们均在上下方向(连结上表面39与下表面40的方向)延伸,以相互平行的方式形成。凸条6的宽度随着远离内表面35而减小,凸条6相对于侧周壁34的内表面35的立起角度θ形成为锐角。
根据上述结构,由于罩构件31的侧周壁34的内表面35以特殊形状形成有多个凸条6,因此,即使不使用介电常数不同的多个材料并层叠多层,也能够发挥充分的电波吸收能力。因此,在形成特定形状的部件后无需层叠由金属材料等形成的层,便能够以成型体的形式提供。另外,凸条6相对于侧周壁34的内表面35的立起角度θ形成为锐角,另外,凸条6在上下方向延伸,因此容易从模具脱离,生产效率提高。
需要说明的是,在上述实施方式中,罩构件31的整体是形成为棱锥台状,但整体形状不限于此,例如,也可以如图29A、图29B所示为圆锥台状。不过,整体形状形成为角锥台状的情况自不必说,在形成为圆锥台状的情况下,形成于其内表面35的多个凸条6需要考虑从模具脱离的容易性来设计形状、配置。
另外,在上述实施方式中,罩构件31的整体是形成为棱锥台状(四棱锥台状),但也可以是n棱(其中,n为正的整数)锥状。另外,罩构件31的形状并不限定于锥台状,能够灵活地配合安装对象、雷达36的形状等而形成为板状、向与雷达波的射出方向相反的方向展开的锥台状等任意适当的形状。
而且,在上述实施方式中,形成于侧周壁34的内表面35的多个凸条6如图30A所示,分别在侧周壁34的内表面35上在上下方向(连结上表面39与下表面40的方向)上一连串(连续)地形成,但多个凸条6也可以分别断续地形成。但是,若多个凸条6一连串(连续)地形成,则存在容易从模具脱离的倾向。
另外,在上述实施方式中,形成于侧周壁34的内表面35的多个凸条6如图30B所示,从上表面39与侧周壁34的边界部立起,并朝向下表面40一连串(连续)地形成,但也可以如图22C所示,多个凸条6可以从上表面39的周缘部平缓地立起,该立起可以以上述上表面39与上述凸条6的上表面连续相连的方式逐渐立起成曲线。这样,当多个凸条6形成为上表面39与凸条6的上表面连续地相连时,存在更容易从模具脱离的倾向。
而且,在上述实施方式中,形成于侧周壁34的内表面35的多个凸条6如图30A所示,是在棱锥台的相同面上彼此平行地形成,但上述多个凸条4也可以不一定要彼此平行地形成。例如,在侧周壁34的各面,可以如上述图20的配置那样,多个凸条6从其上表面39朝向下表面40逐渐展开地配置,从罩构件31的下表面40观察内侧时多个凸条6形成为从上表面39呈放射状延伸。另外,也可以如上述图19的配置那样,形成为多个凸条6配置为锯齿状。不过,从易于从模具脱离的方面来看,如图29A所示,优选多个凸条6在棱锥台的相同面上平行地形成。
而且,在上述实施方式中,上表面39具有第一开口部32,下表面40具有第二开口部33,但上表面39也可以不必具有第一开口部32。在上表面39不具有第一开口部32的情况下,在上表面39的内侧配置雷达36即可。当将雷达36配置于罩构件31内时,具有能够将雷达36和罩构件31同时设置于安装对象的优点。
在上述实施方式中,电波散射体一体成形于罩构件从而构成用于使电波衰减的构件,但也可以将与罩构件分体的电波散射体安装于罩构件从而构成用于使电波衰减的部件。
另外,在上述实施方式中,作为用于使电波衰减的构件,以雷达的罩构件为例进行了说明,但用于使电波衰减的构件并不限定于此,可以设为其他任意合适的用途的构件。
[雷达组件]
本发明的雷达组件在上述雷达的罩构件中安装有雷达。
图31是本发明的雷达组件的一个实施方式的立体图。雷达组件10的基本构成与上述雷达的罩构件31及雷达36相同。对与罩构件31和雷达36相同构成的位置标注同一标记并省略其说明。如图31所示,雷达36安装在罩构件31的上表面39并构成雷达组件10。
[保险杠]
本发明的保险杠包括上述用于使电波衰减的构件。图32是示出本发明的保险杠的一个实施方式的概要的图。对与[背景技术]项中由图1所示的碰撞预防系统、以及图31所示的雷达组件相同构成的位置标注同一标记并省略其说明。如图32所示,在车辆11的保险杠38内侧的底盘(未图示)配置有雷达组件10,在雷达组件10的侧方配置有作为用于使电波衰减的构件的电波衰减板91。另外,在保险杠38上成形有作为电波散射体的电波衰减区域92。在罩构件成形有电波散射体的情况下,电波衰减板91、电波衰减区域92可以省略。另外,在罩构件上未成形电波散射体的情况下,可以具备电波衰减板91以及/或者电波衰减区域92。雷达组件10也可以安装于保险杠38。
[车辆]
本发明的车辆具备上述用于使电波衰减的部件、雷达组件和/或保险杠。
图33是示出本发明的车辆的一实施方式的概要的图。雷达组件10的基本构成与上述雷达的罩构件31及雷达36相同。对与罩构件31及雷达36相同构成的位置标注同一标记并省略其说明。如图33所示,在车辆11的保险杠38内配置有雷达组件10,雷达组件包括用于使电波衰减的构件即雷达的罩构件。用于使电波衰减的部件、雷达组件能够以任意的组合配置于任意的适当位置。
[树脂组合物]
树脂组合物以树脂为主要成分。“主要成分”是指,相对于树脂组合物整体的重量,下限为50重量%以上、或60重量%以上、或70重量%以上,上限为99重量%以下、或90重量%以下、或80重量%以下的重量的成分。
作为树脂组合物的主要成分的树脂没有特别限定,优选热塑性树脂,例如可以举出:聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、乙烯·乙酸乙烯酯共聚树脂、聚苯乙烯、丙烯腈苯乙烯树脂、丙烯腈·丁二烯·苯乙烯共聚合成树脂、ASA树脂、AES树脂、PMMA等丙烯酸类树脂、MS树脂、MBS树脂、环烯烃树脂、聚缩醛树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂、液晶聚合物、EPDM、PPS、PEEK、PPE、聚砜系树脂、聚酰亚胺系树脂、氟系树脂、热塑性弹性体、丙烯酸类弹性体等,其中,优选使用聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺树脂。环氧树脂、丙烯酸类树脂等光固化树脂、有机硅树脂等热固化性树脂虽然需要固化工序,但也能使用。
构成树脂组合物的树脂可以单独使用或组合多种来使用。即,在单独使用的情况下,由树脂组合物形成的电波散射体的机械特性优异,在组合使用多种树脂的情况下,强度与韧性的平衡优异。在组合使用多种树脂的情况下,例如可以将聚丙烯与EPDM(三元乙丙橡胶)组合使用。
树脂组合物中可以混合填料。作为混合的填料,例如有用于提高着色的炭黑;用于提高强度的滑石、玻璃纤维、矿物等无机物;用于提高柔软性的软化剂。
作为用于提高上述强度的滑石,从增强性及成型性(注射成型等)的观点出发,优选其粒径D50小,其范围为0.8~50μm,优选为2~30μm、更优选为5~20μm。
上述用于提高强度的玻璃纤维的长度越长越优选,但由于加工中会弯折,因此长度为1~5mm即可。为了进一步提高强度,有如下制法,即,将玻璃纤维的无捻粗纱(roving)导入浸渍模具,使熔融的热塑性树脂均匀地浸渍到长丝之间后,切断为需要的长度(通常为5~20mm)。另外,玻璃纤维的形状通常为圆柱状,但为了减少成型时的变形,也可以使用具有扁平的截面形状的玻璃纤维。
作为上述用于提高强度的矿物,有碳酸钙、云母、粘土、云母、二氧化硅球、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化钛等,从价格的观点出发,优选碳酸钙、二氧化硅。
对于上述用于着色的炭黑,例如按照JIS K 6217或JIS K 6221测定的DBP吸收量为100ml/100g以下。另外,从着色力的观点出发,优选粒径小、比表面积大的炭黑,也可以使用价格便宜的通用炭黑。
作为上述软化剂,有石蜡系油、环烷系油、芳香系油等,但优选选择与所使用的树脂相容性良好的软化剂。
即,作为构成本发明所使用的树脂组合物的树脂与填料的特别优选的组合,可举出:作为树脂使用聚丙烯、聚乙烯,作为增强性填料使用滑石;或者作为树脂使用聚酰胺树脂,作为增强性填料使用玻璃纤维。
本发明中使用的树脂组合物可以含有树脂和增强材料、除软化剂以外的添加剂。作为这样的添加剂,例如可举出:阻燃剂、耐冲击性改善剂、增强剂、增容剂、耐候性改善剂、抗氧化剂、颜料、染料等。
混合有上述填料的树脂组合物可以例如利用单轴或多轴混炼机、labo-plastomill等分批式混合机、辊混炼机等并以规定的配方进行混合(混炼);或者使用溶剂以溶解或悬浮的状态进行混合而得到。在生产率的观点来看,尤其优选使用利用混炼机、分批式混合机进行混合的方法。
作为使用上述树脂组合物并配置于汽车的保险杠内的罩构件的成型方法,有注射成型、压制成型、吹塑成型、真空成型、切削加工、使用光固化性树脂的造型、使用3D打印机的造型等。
在上述成型法之中,优选生产率优异的注射成型。注射成型所使用的树脂组合物一般利用2轴混炼机使材料混合,将混合的树脂成型为粒料状。将该树脂粒料投入注射成型机,使其熔融后,注入到具有规定形状的模具中,使其冷却、固化后取出,从而能够得到成型体。
树脂组合物可以使相对于由前述树脂组合物形成的厚度3mm的平板垂直地入射的电波的至少20%透射。
树脂组合物以具有复相对介电常数、优选在10~300GHz的任意频率下相对介电常数的虚部ε”为0.1以下、更优选为0.07以下的方式设计,进一步优选为0.05以下。相对介电常数的虚部ε”为这样的值时,树脂组合物无需含有介电损耗材料、磁性损耗材料就能够轻量化、以低成本进行生产。另外,相对介电常数的虚部ε”为这样的值时,通常已知树脂组合物不会吸收对应频率的电波。
树脂组合物在10~300GHz的任意频率下,相对介电常数的实部ε’优选为2以上且4以下、更优选为2.1以上且3.5以下、进一步优选为2.2以上且3.0以下。
实施例
关于本发明的电波散射体,使用以下的实施例进一步说明。需要说明的是,本发明的电波散射体并不限定于这些实施例。
〔实施例1〕
使用50t真空压制机(名庄压力公司制,MS-VPF-50),以热板温度160℃、按压时间20秒的条件对丙烯酸类弹性体(Kuraray公司制,LA2330)的粒料进行压制成形,加工成厚度3.0mm的平板状。对所得到的平板状的树脂成型物进行切削,制作宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3.0mm的平板状的支承部。接着,同样地得到厚度为2.0mm的平板状的丙烯酸类弹性体,对其进行切削,制作规定数量的相对于长边方向垂直的方向的截面形状为矩形、高度H为2.0mm、宽度W为4.0mm、长度为50mm的长方体作为凸部(凸条)。使用双面胶带(日东电工公司制,No.5000NS)将它们贴合在支承部的一个表面上,以使相邻的凸条的间隔S为4.0mm,制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-1。
〔实施例2〕
除了将凸条的高度H设为4.0mm以外,与实施例1同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-1。
〔实施例3〕
除了使用聚丙烯板(介电常数的实部2.3,虚部0.0)作为树脂组合物以外,与实施例2同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-1。
〔实施例4〕
将聚丙烯(日本Polypro公司制,EA9HD)100重量份、着色用的炭黑(旭碳公司制,#50(碘吸附量23mg/g DBP吸收量63ml/100g))7.3重量份从投入口按照聚丙烯、炭黑的顺序投入,使用labo-plastomill(东洋精机公司制),在200℃下进行熔融混炼,制作树脂组合物。
从labo-plastomill中取出树脂组合物,使用50t真空压制机(名庄压力公司制,MS-VPF-50),以热板温度200℃、按压时间20秒的条件进行压制成形,加工成厚度3mm的平板状。将加工后的树脂组合物切取成宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3.0mm,制作支承部。
同样地得到加工成厚度2.0mm的平板状的树脂组合物,对其进行切削,制作规定数量的相对于长边方向垂直的方向的截面形状为矩形、高度H为3.0mm、宽度W为4.0mm、长度为50mm的长方体作为凸部(凸条)。使用双面胶带(日东电工公司制,No.5000NS)将它们贴合在支承部的一个表面上,以使相邻的凸条的间隔S为4.0mm,制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-1。
〔实施例4.1〕
除了将凸条的高度H设为2.0mm以外,与实施例4同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-1。
〔实施例4.2〕
除了将凸条的高度H设为2.5mm以外,与实施例4同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-1。
〔实施例4.3〕
除了将凸条的高度H设为4.0mm以外,与实施例4同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-1。
〔实施例4.4〕
除了将凸条的高度H设为6.0mm以外,与实施例4同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-1。
〔实施例5〕
使用50t真空压制机(名庄压力公司制,MS-VPF-50),以热板温度200℃、按压时间20秒的条件对与实施例4同样地制作的树脂组合物进行压制成型,加工成厚度3mm的平板状。将加工后的树脂组合物切取成宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3mm,制作支承部。
同样地,使用50t真空压制机(名庄压力公司制,MS-VPF-50),以热板温度200℃、按压时间20秒的条件对与实施例4同样地制作的树脂组合物进行压制成型,加工成厚度5.0mm的平板状。作为凸部(凸条),将2片加工成厚度5.0mm的平板状的树脂组合物贴合并对其进行切削,按照高度H为9.0mm、底面的一边W为9.0mm的正四棱锥以相邻的正四棱锥的间隔S为0.0mm的方式排列成矩阵状的方式来制作。使用双面胶带(日东电工公司制,No.5000NS)将其贴合在支承部的一个表面上,制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-1。
〔实施例6〕
除了将凸条的高度H设为1.0mm以外,与实施例1同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-1。
〔实施例7〕
除了将凸条的高度H设为3.0mm、凸条的宽度W设为1.0mm、相邻的凸条的间隔S设为2.0mm以外,与实施例1同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-1。
〔实施例8〕
除了将凸条的高度H设为3.0mm、凸条的宽度W设为16mm、相邻的凸条的间隔S设为12mm以外,与实施例1同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-2。
〔实施例9〕
除了将凸条的高度H设为3.0mm、相邻的凸条的间隔S设为20mm以外,与实施例1同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-2。
〔实施例10〕
作为凸部,将Φ12.7mm的聚丙烯球(1-6602-06,Asone株式会社销售)切断成一半,制作截面为圆弧、高度6.4mm、宽度12.7mm的半球。在实施例3中制作的宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3.0mm的聚丙烯的平板状的支承部的一个表面上,将其以相邻半球的间隔S为0.0mm的方式排列成矩阵状从而排列在支承部上,并使用双面胶带(日东电工公司制、No.5000NS)进行贴合,制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-2。
〔实施例11〕
本实施例对应于图23的实施方式。将厚度2.4mm的平板状的聚丙烯(介电常数的实部2.3,虚部0.0)切削成长条状,制作宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度D为2.4mm的平板状的支承部。在该支承部用开孔机以3.0mm的间隔U并以矩阵状在支承部的整个面上开Φ8的贯通孔。接着,对厚度2.0mm的聚丙烯板(介电常数的实部2.3、虚部0.0)进行切削,制作规定数量的相对于长边方向垂直的方向的截面形状为矩形、高度为H2.0mm、宽度W为2.0mm、长度为50mm的长方体。使用双面胶带(日东电工公司制,No.5000NS)将它们贴合在支承部的一个表面上,以使相邻的凸条的间隔S为9.0mm且凸条与贯通孔不重叠。进而,对聚丙烯板(介电常数的实部2.3、虚部0.0)进行切削,制作宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T3为1.0mm的平板状构件,使用双面胶带(日东电工公司制,No.5000NS)贴合于支承部的另一表面,制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-2。
〔实施例12〕
将厚度1.0mm的板状的尼龙6(介电常数的实部3.5,虚部0.065)切削成长条状,制作宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为1.0mm的平板状的支承部。接着,作为凸部(凸条),对厚度1.0mm的板状的尼龙6(介电常数的实部3.5、虚部0.0)进行切削,制作规定数量的相对于长边方向垂直的方向的截面形状为矩形、高度H为1.0mm、宽度W为4.0mm、长度为50mm的长方体。使用双面胶带(日东电工公司制,No.5000NS)将它们贴合在支承部的一个表面上,以使相邻的凸条的间隔S为4.0mm,制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-2。
〔实施例13〕
除了将凸条的高度H设为2.0mm以外,与实施例12同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-2。
〔实施例14〕
与实施例2同样地,制作宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3.0mm的平板状的支承部。接着,作为凸部(凸条),对厚度4.0mm的聚丙烯板(介电常数的实部2.3、虚部0.0)进行切削,制作规定数量的相对于长边方向垂直的方向的截面形状为矩形、高度H为4.0mm、宽度W为2.0mm、长度为50mm的长方体;高度H为4.0mm、宽度W为4.0mm、长度为50mm的长方体;以及高度H为4.0mm、宽度W为8.0mm、长度为50mm的长方体。使用双面胶带(日东电工公司制,No.5000NS)将它们按照以间隔4.0mm依次配置有宽度2.0mm、4.0mm、8.0mm的凸条的单元且重复单元的方式贴合在支承部的一个表面上,制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表5-2。
〔实施例15〕
除了将凸条的宽度W设为2.0mm以外,与实施例3同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-1。
〔实施例16〕
除了将凸条的高度H设为2.0mm以外,与实施例3同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-1。
〔实施例17〕
除了将凸条的高度H设为3.0mm以外,与实施例3同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-1。
〔实施例18〕
除了将凸条的高度H设为5.0mm以外,与实施例3同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-1。
〔实施例19〕
除了将凸条的高度H设为7.0mm以外,与实施例3同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-1。
〔实施例20〕
除了将凸条的高度H设为3.0mm以外,与实施例12同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-1。
〔实施例21〕
除了将凸条的高度H设为9.0mm以外,与实施例3同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-1。
〔实施例22〕
除了将凸条的高度H设为12mm以外,与实施例3同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-1。
〔实施例23〕
除了将凸条的宽度W设为1.0mm以外,与实施例3同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-1。
〔实施例24〕
除了将凸条的高度H设为3.0mm、凸条的宽度W设为16mm以外,与实施例2同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-1。
〔实施例25〕
除了将凸条的宽度W设为16mm以外,与实施例3同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-1。
〔实施例26〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为20mm以外,与实施例4同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-2。
〔实施例27〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为20mm以外,与实施例3同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-2。
〔实施例28〕
除了将凸部的高度H设为2.0mm、凸条的宽度W设为1.0mm、相邻的凸条的间隔S设为1.0mm以外,与实施例12同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-2。
〔实施例29〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为12mm以外,与实施例28同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-2。
〔实施例30〕
除了将凸条的宽度W设为12mm以外,与实施例28同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-2。
〔实施例31〕
除了将凸条的宽度W设为12mm、相邻的凸条的间隔S设为12mm以外,与实施例28同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-2。
〔实施例32〕
除了将凸部的高度H设为6.0mm、凸条的宽度W设为1.0mm、相邻的凸条的间隔S设为1.0mm以外,与实施例3同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-2。
〔实施例33〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为12mm以外,与实施例32同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-2。
〔实施例34〕
除了将凸条的宽度W设为12mm以外,与实施例32同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-2。
〔实施例35〕
除了将凸条的宽度W设为12mm、相邻的凸条的间隔S设为12mm以外,与实施例32同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-2。
〔实施例36〕
与实施例12同样地,制作宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3.0mm的平板状的支承部。接着,对厚度2.0mm的板状的尼龙6(介电常数的实部3.5,虚部0.065)进行切削,制作高度H为2.0mm、底面的一边的长度W为1.0mm的正四棱柱。在支承部的一个表面上,将其以相邻的正四棱柱的间隔S为1.0mm的方式排列成矩阵状从而排列在支承部上,并使用双面胶带(日东电工公司制,No.5000NS)进行贴合,制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-3。
〔实施例37〕
除了将相邻的正四棱柱的间隔S设为12mm以外,与实施例36同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-3。
〔实施例38〕
除了将正四棱柱的宽度W设为12mm以外,与实施例36同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-3。
〔实施例39〕
除了将正四棱柱的宽度W设为12mm、相邻的正四棱柱的间隔S设为12mm以外,与实施例36同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-3。
〔实施例40〕
作为支承部,使用与实施例3同样的宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3.0mm的平板状的聚丙烯(介电常数的实部2.3、虚部0.0),在正四棱柱的制作中使用厚度为6.0mm的聚丙烯板(介电常数的实部2.3、虚部0.0)并将正四棱柱的高度H设为6.0mm,除此以外,与实施例36同样地制作电波散射体,并将得到的电波散射体的特性示于表6-3。
〔实施例41〕
除了将相邻的正四棱柱的间隔S设为12mm以外,与实施例40同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-3。
〔实施例42〕
除了将正四棱柱的宽度W设为12mm以外,与实施例40同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-3。
〔实施例43〕
除了将正四棱柱的宽度W设为12mm、相邻的正四棱柱的间隔S设为12mm以外,与实施例40同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-3。
〔实施例44〕
与实施例12同样地,制作宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3.0mm的平板状的支承部。接着,对厚度2.0mm的板状的尼龙6(介电常数的实部3.5,虚部0.065)进行切削,制作规定数量的相对于长边方向垂直的方向的截面形状为等腰三角形、高度H为2.0mm、截面的等腰三角形的底边的长度(宽度)W为1.0mm、长度为50mm的三棱柱作为凸部(凸条)。使用双面胶带(日东电工公司制,No.5000NS)将它们贴合在支承部的一个表面上,以使相邻的凸条的间隔S为1.0mm,制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-4。
〔实施例45〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为12mm以外,与实施例44同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-4。
〔实施例46〕
除了将凸条的宽度W设为12mm以外,与实施例44同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-4。
〔实施例45〕
除了将凸条的宽度W设为12mm、相邻的凸条的间隔S设为12mm以外,与实施例44同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-4。
〔实施例48〕
作为支承部,使用与实施例3同样的宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3.0mm的平板状的聚丙烯(介电常数的实部2.3、虚部0.0),在三棱柱的制作中使用厚度为6.0mm的聚丙烯板(介电常数的实部2.3、虚部0.0)并将凸条的高度H设为6.0mm,除此以外,与实施例44同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-4。
〔实施例49〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为12mm以外,与实施例48同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-4。
〔实施例50〕
除了将凸条的宽度W设为12mm以外,与实施例48同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-4。
〔实施例51〕
除了将凸条的宽度W设为12mm、相邻的凸条的间隔S设为12mm以外,与实施例48同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-4。
〔实施例52〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为2.0mm以外,与实施例28同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-5。
〔实施例53〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为11mm以外,与实施例19同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-5。
〔实施例54〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为2.0mm以外,与实施例30同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-5。
〔实施例53〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为11mm以外,与实施例31同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-5。
〔实施例56〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为2.0mm以外,与实施例32同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-5。
〔实施例57〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为2.0mm以外,与实施例34同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-5。
〔实施例58〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为11mm以外,与实施例35同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-5。
〔实施例59〕
除了将正四棱柱的宽度W设为2.0mm以外,与实施例36同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-5。
〔实施例60〕
除了将正四棱柱的宽度W设为2.0、相邻的正四棱柱的间隔S设为10mm以外,与实施例37同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-5。
〔实施例61〕
除了将相邻的正四棱柱的间隔S设为11mm以外,与实施例39同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-5。
〔实施例62〕
除了将正四棱柱的宽度W设为2.0mm以外,与实施例40同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-5。
〔实施例63〕
除了将正四棱柱的宽度W设为2.0mm以外,与实施例41同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-5。
〔实施例64〕
除了将相邻的正四棱柱的间隔S设为11mm以外,与实施例43同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-5。
〔实施例65〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为2.0mm以外,与实施例44同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-6。
〔实施例66〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为11mm以外,与实施例45同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-6。
〔实施例67〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为2.0mm以外,与实施例48同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-6。
〔实施例68〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为11mm以外,与实施例51同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-6。
〔实施例69〕
除了将凸部的高度H设为4.0mm、正四棱柱的宽度W设为4.0mm、相邻的正四棱柱的间隔S设为4.0mm以外,与实施例40同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-6。
〔实施例70〕
除了将各正四棱柱的配置设为倾斜方向上相邻的正四棱柱的侧棱相接、纵向以及横向上相邻的正四棱柱的间隔S为4.0mm的交错状配置以外,与实施例69同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-6。
〔实施例71〕
除了将凸部的高度H设为4.0mm、凸条的宽度W设为4.0mm以外,与实施例48同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-6。
〔实施例72〕
除了将凸部的高度H设为4.0mm、凸条的宽度W设为4.0mm、相邻的凸条的间隔S设为2.0mm以外,与实施例48同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-6。
〔实施例73〕
除了将凸部的高度H设为4.0mm、凸条的宽度W设为4.0mm、相邻的凸条的间隔S设为3.0mm以外,与实施例48同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-6。
〔实施例74〕
除了将凸部的高度H设为4.0mm、凸条的宽度W设为4.0mm、相邻的凸条的间隔S设为4.0mm以外,与实施例48同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-6。
〔实施例75〕
使用3D打印机(KEYENCE公司制、AGILISTA)将UV固化性丙烯酸类树脂(介电常数的实部2.5、虚部0.050)成型为宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3.0mm的平板状构件,制作支承部。同样地,使用3D打印机(KEYENCE公司制、AGILISTA)将UV固化性丙烯酸类树脂成型为高度H为4.0mm、底面的一边的长度W为4.0mm的正四棱锥。使用双面胶带(日东电工公司制,No.5000NS)将其贴合在支承部的一个表面上,以使相邻的正四棱锥的间隔S为2.0mm,制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-6。
〔实施例76〕
除了将相邻的正四棱锥的间隔S设为4.0mm以外,与实施例75同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-6。
〔实施例77〕
与实施例3同样地,制作宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3.0mm的平板状的支承部。接下来,将Φ8.0mm、长度为50mm的聚丙烯的圆柱(介电常数的实部2.3、虚部0.0)切断成一半,制作规定数量的相对于长边方向垂直的方向的截面形状为半圆、高度H为4.0mm、截面的半圆的直径(宽度)W为8.0mm、长度为50mm的半圆柱作为凸部(凸条)。使用双面胶带(日东电工公司制,No.5000NS)将它们贴合在支承部的一个表面上,以使相邻的凸条的间隔S为1.0mm,制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-7。
〔实施例78〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为2.0mm以外,与实施例77同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-7。
〔实施例79〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为3.0mm以外,与实施例77同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-7。
〔实施例80〕
除了将相邻的凸条的间隔S设为4.0mm以外,与实施例77同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-7。
〔实施例81〕
除了在半球的制作中使用Φ12.7mm的聚丙烯球(1-6602-05、Asone株式会社销售)并将各半球的配置设为与周围6个半球的间隔S全部为2.0mm的最密配置以外,与实施例10同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-7。
〔实施例82〕
除了将相邻的半球的间隔S设为4.0mm以外,与实施例81同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-7。
〔实施例83〕
与实施例75同样地,制作宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3.0mm的平板状的支承部。接着,使用3D打印机(KEYENCE公司制、AGILISTA)由UV固化性丙烯酸类树脂(介电常数的实部2.5,虚部0.050)制作高度H为5.0mm、底面的一边的长度为2.0mm(宽度W为4.0mm)的正六棱柱。在支承部的一个表面上,将其以与周围6个正六棱柱的间隔S全部为2.0mm的方式以蜂窝配置排列在支承部上,并使用双面胶带(日东电工公司制,No.5000NS)进行贴合,制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-7。
〔实施例84〕
本实施例对应于图19的实施方式。除了将凸部6的宽度W设为2.0mm并将凸条的配置如图19所示设为锯齿状以外,制作电波散射体。凸条的具体配置如下。各凸条的高度H为4.0mm、宽度W为2.0mm、长度为50mm。将8个凸条配置为最左配置的凸条的一端部与支承部的边角大致一致,并以相邻的凸条的一端部彼此的间隔(在对向的、凸部6从第一主面2立起的部位间测定的值)为8mm、相邻的凸条的另一端部相接的方式进行配置。在这样的配置中,关于凸条的长边方向的中点的位置,相邻的凸条彼此的间隔为4mm。将得到的电波散射体的特性示于表6-8。
〔实施例85〕
本实施例对应于图20的实施方式。除了将凸部6的宽度W设为2.0mm并将凸条的配置如图20所示设为放射状以外,制作电波散射体。凸条的具体配置如下。各凸条的高度H为4.0mm、宽度W为2.0mm、长度为50mm。将1个凸条配置在连接支承部的上边与下边的中点的直线上。接着,在该凸条的两侧,以相邻的凸条的上端部相接、相邻的凸条的下端部彼此的间隔为8mm的方式来配置凸条。而且,在这些凸条各自的外侧,以相邻的凸条的上端部相接、相邻的凸条的下端部彼此的间隔为8mm的方式来配置凸条。将得到的电波散射体的特性示于表6-8。
〔实施例86〕
本实施例对应于图25的实施方式。与实施例3同样地,制作宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3.0mm的平板状的支承部。接着,对厚度为2.0mm的聚丙烯板进行切削,制作规定数量的相对于长边方向垂直的方向的截面形状为矩形、高度为2.0mm、宽度为4.0mm、长度为50mm的长方体作为凸部(凸条)。使用双面胶带(日东电工公司制,No.5000NS)将它们贴合在支承部的一个表面上,以使相邻的凸条的间隔S为4.0mm。接着,对厚度2.0mm的聚丙烯板进行切削,制作规定数量的相对于长边方向垂直的方向的截面形状为矩形、高度为2.0mm、宽度为2.0mm、长度为50mm的长方体作为凸部(凸条),并使用双面胶带(日东电工公司制,No.5000NS)将它们分别贴合在上述宽度4.0mm的凸条各自的表面上并使得宽度方向的中心相互一致,制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-8。
〔实施例87〕
本实施例对应于图24的实施方式。除了还在支承部的另一表面上,在与贴合于支承部的一表面的凸条相对向的位置贴合高度H为2.0mm的凸条以外,与实施例16同样地制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-8。
〔实施例88〕
与实施例3同样地,制作宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3.0mm的平板状的支承部。接着,对厚度4.0mm的聚丙烯板进行切削,制作规定数量的相对于长边方向垂直的方向的截面形状为矩形、高度H为4.0mm、宽度W为12mm、长度为50mm的长方体,然后使用双面胶带(日东电工公司制,No.5000NS)将得到的3个长方体相互贴合,制作规定数量的高度H为12mm、宽度W为12mm、长度为50mm的长方体作为凸部(凸条)。使用双面胶带(日东电工公司制,No.5000NS)将它们贴合在支承部的一个表面上,使得相邻的凸条的间隔S为12mm,制作电波散射体。将得到的电波散射体的特性示于表6-8。
〔比较例1〕
对厚度3.0mm的聚丙烯板(介电常数的实部2.3、虚部0.0)进行切削,制作宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3.0mm的平板状构件。将得到的平板状构件的特性示于表5-2。
〔比较例2〕
使用50t真空压制机(名庄压力公司制,MS-VPF-50),以热板温度200℃、按压时间20秒的条件对与实施例4同样地制作的树脂组合物进行压制成形,加工成厚度3.0mm的平板状。将加工后的树脂组合物切取成宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3.0mm,制作平板状构件。将得到的平板状构件的特性示于表5-2。
〔比较例3〕
除了使用丙烯酸类弹性体(Kuraray公司制,LA2330)作为树脂组合物以外,与比较例1同样地制作平板状构件。将得到的平板状构件的特性示于表5-2。
〔比较例4〕
对厚度3.0mm的聚丙烯板(介电常数的实部3.5,虚部0.065)进行切削,制作宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3.0mm的平板状构件。将得到的平板状构件的特性示于表5-2。
〔比较例5〕
使用3D打印机(KEYENCE公司制、AGILISTA)将UV固化性丙烯酸类树脂(介电常数的实部2.5、虚部0.050)成型为宽度Q为50mm、长度P为50mm、厚度T1为3.0mm的平板状构件。将所得到的平板状构件的特性示于表6-8。
【表5-1】
【表5-2】
【表6-1】
【表6-2】
【表6-3】
【表6-4】
【表6-5】
【表6-6】
【表6-7】
【表6-8】
[评价]
(尺寸的测定)
电波散射体的尺寸、形成于电波散射体的凸部的高度、宽度、长度、相邻凸部间的间隔使用游尺来测定。
(散射率的测定)
通过与上述[电波散射体]项中说明的同样的测定方法来测定散射率。参照JIS R1679,按照下述所示的顺序,使用电波收发机(EAS03,KEYCOM公司制),在60~90GHz下测定透射衰减量。透射衰减量用由下述式(1)算出的值的绝对值来表示。
10Log|Pi/P0|···(1)(Pi:接收功率,P0:发送功率)
如图6中的概要所示,配置样品保持件11、毫米波透镜12、发送机9以及接收机10。从发送器9发送直径150mm的电波。配置发送机9以及接收机10,在样品保持件11上没有设置任何物体的状态下进行电波的收发,将透射衰减量为0dB(电波全部透射)的状态作为相对于各电波散射体的面方向垂直入射的透射衰减量测定的基准。接着,将电波散射体放置在样品保持件11上,然后将接收机分别设置在与各样品的面方向垂直且相对于从发送器9朝向接收机10的方向为0°、15°、30°、45°、60°、75°的角度并进行电波的收发,测定76.5GHz下的透射衰减量。需要说明的是,在电波散射体的结构体为凸条的情况下,以形成在其第一主面上的凸条的长边方向与入射波的电场的振幅方向垂直的状态进行测定。基于0°、15°、30°、45°、60°、75°的各角度下的透射衰减量的测定值,由上述式(1)算出各Pi/P0(接收/发送功率比),并基于算出的各Pi/P0(接收/发送功率比),通过下述式(2.1)、(2.2)算出散射率I、散射率II。
(散射率I)=(15°、30°、45°、60°、75°下的Pi/P0(接收/发送功率比)的合计)/(0°下的Pi/P0(接收/发送功率比))×100···(2.1)
(散射率II)=(15°、30°、45°、60°、75°下的Pi/P0(接收/发送功率比)的合计)/(0°、15°、30°、45°、60°、75°下的Pi/P0(接收/发送功率比)的合计)×100···(2.2)
其中,将散射率I设为d1、散射率II设为d2时,能够用下式(2.3)进行换算。
d2=(100d1/(100+100d1))×100···(2.3)
而且,在上述散射率的测定方法中,将透射波的接收角度的刻度设为5°间隔,通过下述式(2.4)算出散射率III。
(散射率III)=(15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°下的Pi/P0(接收/发送功率比)的合计)/(0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°下的Pi/P0(接收/发送功率比)的合计)×100···(2.4)
(相对介电常数以及透射率的测定)
图34是对反射衰减量的测定方法的概要进行说明的图。首先,对于比较例1~4的平板状构件,参照JIS R 1679,按照下述所示的顺序,使用电波收发机(EAS02,KENCKER公司制),在70~90GHz下测定反射衰减量。如图17的概要所示,配置样品保持件11和发送接收机13,在上述样品保持件11上设置基准金属并进行电波的收发。上述基准金属使用材料不锈钢板、尺寸Φ150mm、厚度2mm。此时,将反射衰减量为0dB(电波全部反射)作为基准,作为相对于各平板状构件的面方向垂直入射的透射衰减量测定的基准。然后,在样品保持件11上设置各平板状构件以代替上述基准金属并进行电波的收发,测定反射衰减量。
接着,使用与后述(透射衰减量的测定)项中的测定方法相同的测定方法,对比较例1~4的平板状构件测定透射衰减量。
接着,使用测定的比较例1~4的平板状构件的反射衰减量和直进透射波的透射衰减量的值,以如下方式算出透射率。
将空气的阻抗设为Z0、相对导磁率设为μr(=μr'-jμr”)、相对介电常数设为εr(=εr'-jεr”)、波长设为λ时,材料阻抗Z、传播常数γ用以下的式(6)、(7)来表示。
在将对象的厚度设为d时,根据上述Z和γ,根据传输线路理论,反射衰减量、透射衰减量用以下的式(8)、(9)来表示。
透射衰减量(dB)=20log{2/(A+B/Z0+CZ0+D)}···(8)
反射衰减量(dB)=20log{(A+B/Z0-CZ0-D)/(A+B/Z0+CZ0+D)···(9)
其中,A=cosh(γd)、B=Zsinh(γd)、C=(1/Z)sinh(γd)、D=cosh(γd)。
此时,将μr及预想的规定εr代入式(6)、(7),基于得到的Z、γ及实测厚度d,根据式(8)、(9)分别算出70~90GHz下的反射衰减量、透射衰减量。
对根据实测值算出的反射衰减量的曲线和根据上述式(6)、(7)、(9)算出的反射衰减量的曲线、以及根据实测值算出的透射衰减量的曲线和根据上述式(6)~(8)算出的透射衰减量的曲线,利用最小二乘法进行曲线拟合,导出相似的εr,将其作为各平板状构件的相对介电常数。图35A、图35B是示出该曲线拟合的示例的图。将预想的规定的εr设为εr':3.50、εr”:0.20时,如图35A所示,两曲线背离,但通过改变εr并利用最小二乘法进行曲线拟合,从而求出两曲线间的误差最小的εr为εr':2.73、εr”:0.06,此时,两曲线如图35B所示相吻合。
使用推导出的εr,再次代入式(6)、(7)中,基于得到的Z、γ,通过以下的式(10),算出厚度d为3mm时的透射率(%)。
透射率(%)=2/(A+B/Z0+CZ0+D)×100···(10)
(透射衰减量的计算)
除了测定装置的不同、测定频率的装置、发送电波的直径、仅测定直进透射波的透射衰减量以外,通过与上述(散射率)项中说明的同样的测定方法来测定透射衰减量。参照JIS R 1679,按照下述所示的顺序,使用电波收发机(EASO2,KEYCOM公司制),在70~90GHz下测定透射衰减量。透射衰减量用由下述式(1)算出的值的绝对值来表示。
10Log|Pi/P0|···(1)(Pi:接收功率,P0:发送功率)
如图6中的概要所示,配置样品保持件11、毫米波透镜12、毫米波透镜12、发送机9以及接收机10。从发送器9发送直径30mm的电波。配置发送机9以及接收机10,在样品保持件11上没有设置任何物体的状态下进行电波的收发,将透射衰减量为0dB(电波全部透射)的状态作为相对于各电波散射体的面方向垂直入射的透射衰减量测定的基准。接着,将各样品放置在样品保持件11上并进行电波的收发,测定76.5GHz的透射衰减量。需要说明的是,关于实施例的电波散射体,样品在宽度Q为50mm、长度P为50mm的支承体上赋予了指定的凸部,在凸条的情况下,以其主面上形成的凸条的长边方向与入射波的电场的振幅方向垂直的状态进行测定。另外,关于测定位置,除了对试验材料中心部进行测定以外,还对左右错开5mm、10mm的共计5个位置进行测定,对其平均值进行评价。
(评价)
由表5-1~5-2、表6-1~6-8可知如下内容。直进透射波的透射衰减量在各比较例中为0~2dB,而在各实施例中为2.9dB以上,高于各比较例。即,在各实施例的电波散射体中,能够有效地使直进透射波衰减。
另外,由表5-1~5-2、表6-1~6-8可知如下内容。直进透射波的透射衰减量在各比较例中为0~2dB,而在将入射电波的波长设为λ时使凸部6的高度H、宽度W以及间隔S为0.51λ以上且1.5λ以下、0.26λ以上且3.1λ以下、以及0.51λ以上且2.6λ以下的实施例1~4.4、8、9、11、13、14、16~19、21、54、57、60、61、63、69、70、72~76、78~82(凸部6为凸条的情况下设为0.51λ以上且1.5λ以下、0.26λ以上且3.1λ以下、以及0.26λ以上且2.8λ以下的实施例1~4.4、7、8、9、11、13、14、16~19、21、23、33、37、38、42、46、47、49、50、33、46、47、52~58、65~68、78~80;凸部6为点状的情况下设定为0.51λ以上且1.5λ以下、0.51λ以上且3.1λ以下、以及0.51λ以上且2.6λ以下的实施例37、42、59~64、69、70、72~76、81、82)中为4.0dB以上,高于各比较例。即,在各实施例的电波散射体中,能够有效地使直进透射波衰减。
另外,由表5-1~5-2、表6-1~6-8可知如下内容。直进透过波的透射衰减量在凸部体积率为0%的各比较例中为0~2dB,而在凸部体积率为3%以上且90%以下时存在可以实现5.0dB以上的情况,在凸部体积率为15%以上且65%以下时存在可以实现10.0dB以上的情况,在凸部体积率为25%以上且50%以下时存在可以实现15.0dB以上的情况。即可知,在具有上述凸部体积率的电波散射体中,有时能够有效地使直进透射波衰减。
另外,实施例11示出了良好的透射衰减量。因此可知,电波散射体的支承部设有孔部的结构能够抑制电波散射体的重量的增加,并实现直进透射波的良好衰减。
表3、图10示出实施例4和实施例14的各接收角度的透射衰减量。由表3、图10可知如下内容。在实施例4中,在特定方向即30°的接收角度下,透射衰减量变大,但在实施例14中,在接收角度的各方向,透射衰减量均匀化,在特定方向不射出强电波,因此能够有效地抑制强电波的射出。因此,可认为,通过在宽度和间隔的重复结构中混合不同宽度,能够抑制向特定方向相互增强,在任意的射出方向上都能够有效地抑制强电波的射出。
以上,参照附图对本发明的特定实施方式进行了说明,但本发明除了图示说明的构成以外,还可以进行一些变更。因此,本发明并不限定于图示说明的构成,其范围应仅由权利要求书及其等同范围来限定。
附图标记说明
1 电波散射体
2 第一主面
3 第二主面
4 支承部
5 结构部
6 凸部
7孔部
8单位结构
81 单位结构空间
83 单位结构的底面
10 雷达组件
11 车辆
31 罩构件
H 凸部的高度
W 凸部的宽度
S 凸部的间隔
D 孔部的深度
U 孔部的间隔
V 孔部的宽度

Claims (13)

1.一种电波散射体,其以使入射电波的至少一部分透射且透射的电波以散射状态射出的方式构成,所述电波散射体由以树脂作为主要成分的树脂组合物形成。
2.根据权利要求1所述的电波散射体,其中,所述树脂组合物使相对于由所述树脂组合物形成的厚度3mm的平板垂直地入射的电波的至少50%透射。
3.根据权利要求1或2所述的电波散射体,其形成有结构部,所述结构部的一侧具有电波入射面,另一侧具有构成射出面的至少2个面,使所述2个面中的至少一者产生电波的散射。
4.根据权利要求3所述的电波散射体,其中,所述结构部由至少1个凸部和/或孔部构成。
5.根据权利要求4所述的电波散射体,其中,在将入射电波的波长设为λ时,
所述凸部的高度为0.26λ以上,所述凸部的宽度为0.26λ以上,并且,所述凸部的间隔为5.1λ以下,
以及/或者
所述孔部的深度为0.26λ以上,所述孔部的宽度为5.1λ以下,并且,所述孔部的间隔为0.26λ以上。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的电波散射体,其中,所述树脂组合物具有复相对介电常数,在10~300GHz的任意频率下,相对介电常数的虚部ε”为0.1以下。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的电波散射体,其中,所述树脂组合物在10~300GHz的任意频率下相对介电常数的实部ε’为2以上且4以下。
8.一种构件,其具备权利要求1~7中任一项所述的电波散射体并用于使电波衰减。
9.根据权利要求8所述的构件,其中,所述用于使电波衰减的构件为成型体,权利要求1~7中任一项所述的电波散射体形成于其至少一部分。
10.根据权利要求8或9所述的构件,其中,所述用于使电波衰减的构件是雷达的罩构件。
11.一种雷达组件,其在权利要求10所述的雷达的罩构件上安装有雷达。
12.一种保险杠,其包含权利要求8或9所述的用于使电波衰减的构件。
13.一种车辆,其具备:权利要求8~10所述的构件、权利要求11所述的雷达组件、和/或权利要求12所述的保险杠。
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