CN117916618A - 电磁波屏蔽件 - Google Patents
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Abstract
电磁波屏蔽件(10a)具备固体部(15),该固体部(15)呈板状,且具有供电磁波入射的第一面(13)。固体部(15)包括具有不同的相对介电常数的多个固体电介质。多个固体电介质在沿着第一面(13)的特定方向上相互接触地交替配置。
Description
技术领域
本发明涉及一种电磁波屏蔽件。
背景技术
以往,公知有一种保护雷达装置的罩。
专利文献1中记载有一种雷达收发器用的侧方屏蔽件。在该侧方屏蔽件的整体配置有不均匀的延迟构造。在该侧方屏蔽件中,不均匀的延迟构造例如沿着法线向量V具有不均匀的介电常数(参照FIG.9)。该延迟构造具有嵌入部和载体构造。嵌入部具有与载体构造的介电常数不同的介电常数。
专利文献2中记载有一种在由第1介电材料构成的基体中周期性地排列有由第2介电材料构成的一定形状的多个散射体的电磁波吸收体。该电磁波吸收体例如具有平板状的基体与平板状的散射体交替地层叠而成的排列(参照图1的(a))。在该电磁波吸收体中,基体的平面部分成为电磁波的入射面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2021/058450号
专利文献2:日本特开2004-153135号公报
发明内容
发明要解决的问题
从防止接收不想要的电波的观点来看,考虑有屏蔽电磁波的方法。例如,若在用于屏蔽电磁波的构件的供电磁波入射的面形成预定的凹凸,则因构成该构件的材料的相对介电常数与空气的相对介电常数之间的差以及凹凸而可以发挥预定的电磁波屏蔽特性。另一方面,若这样的形成于构件的供电磁波入射的面的凹凸的尺寸较大,则泥及水等异物容易滞留,而该构件的电磁波屏蔽特性有可能下降。
在专利文献1所记载的侧方屏蔽件中,嵌入部嵌入于载体构造,理解为侧方屏蔽件的供雷达信号入射的表面由载体构造的材料构成。因此,理解为该表面的相对介电常数是一定的。
在专利文献2的电磁波吸收体中,基体的平面部分成为电磁波的入射面。因此,理解为该电磁波吸收体的入射面的相对介电常数是一定的。在该电磁波吸收体中,入射的电磁波若渗透于基体,则在叠加由散射体产生的散射的期间衰减。
于是,本发明提供一种在与供电磁波入射的面相接的位置具有不同的相对介电常数,且泥及水等异物难以滞留的电磁波屏蔽件。
用于解决问题的方案
本发明提供一种电磁波屏蔽件,其中,
该电磁波屏蔽件具备固体部,该固体部呈板状,且具有供电磁波入射的第一面,
所述固体部包括具有不同的相对介电常数的多个固体电介质,
所述多个固体电介质在沿着所述第一面的特定方向上相互接触地交替配置。
发明的效果
上述的电磁波屏蔽件在与供电磁波入射的面相接的位置具有不同的相对介电常数。此外,在上述的电磁波屏蔽件中,异物难以滞留。
附图说明
图1是表示本发明的电磁波屏蔽件的一个例子的俯视图。
图2是将图1中的II-II线作为剖切线的电磁波屏蔽件的剖视图。
图3是示意性地表示透射衰减量的测量方法的图。
图4是表示本发明的雷达用罩的一个例子的俯视图。
图5是将图4中的V-V线作为剖切线的雷达用罩的剖视图。
图6是表示雷达用罩的另一例子的俯视图。
图7是表示电磁波屏蔽件的又一例子的剖视图。
图8是表示电磁波屏蔽件的再一例子的剖视图。
图9是表示电磁波屏蔽件的再一例子的俯视图。
图10是将图9中的X-X线作为剖切线的电磁波屏蔽件的剖视图。
图11是示意性地表示反射衰减量的测量方法的图。
具体实施方式
参照附图说明本发明的实施方式。此外,本发明并不限定于以下的实施方式。
如图1和图2所示,电磁波屏蔽件10a具备具有第一面13的板状的固体部15。第一面13是供电磁波入射的面。固体部15包括具有不同的相对介电常数的多个固体电介质。多个固体电介质在沿着第一面13的特定方向(X轴方向)上相互接触地交替配置。换言之,在沿着第一面13的特定方向上相邻的一对固体电介质相互具有不同的相对介电常数。多种固体电介质在特定方向上可以规则地配置,也可以不规则地配置。由此,电磁波屏蔽件10a能够发挥使电磁波的能量衰减的功能。电磁波屏蔽件使电磁波的能量衰减的原理并不限定于特定的原理。该原理例如可以为利用了伴随电磁波与电磁波屏蔽件之间的相互作用而产生的反射、透射、吸收、衍射及干涉等现象以及因这些现象而产生的电磁波的散射和扩散等现象。在电磁波屏蔽件10a中,在向第一面13入射预定的电磁波时,该电磁波的能量衰减。在电磁波屏蔽件10a中,第一面13中的高度差容易减小。这是因为,沿着第一面13交替配置有多个固体电介质。因此,在电磁波屏蔽件10a中,泥及水等异物难以滞留。由此,难以产生电磁波屏蔽件10a的电磁波屏蔽性能因异物而下降的情况,电磁波屏蔽件10a容易保持期望的电磁波屏蔽性能。
电磁波屏蔽件10a例如能够作为用于毫米波雷达、毫米波无线通信以及毫米波传感等用途的电磁波屏蔽件来使用。应用了电磁波屏蔽件10a的设备例如能够在汽车和无线基站等使用。在电磁波屏蔽件10a用于毫米波雷达的情况下,能够在从由24GHz频带、60GHz频带、76GHz频带以及79GHz频带组成的组中选择出的一个频带的毫米波雷达中使用电磁波屏蔽件10a。此外,电磁波屏蔽件10a可以屏蔽较大的波长范围内的电磁波而不是仅屏蔽特定波长的电磁波,但能够考虑将特定的波长λ的电磁波确定为“屏蔽对象”。例如,在与实质照射的电磁波的频率为76~77GHz的、即实质的照射波长为3.89~3.94mm的车载用毫米波雷达一同设置的电磁波屏蔽件的情况下,能够将中心频率为76.5GHz时的波长即3.92mm判断为该电磁波屏蔽件的屏蔽对象即波长λ。在表述为用于所使用的电磁波的频率为77~81GHz的、即使用电磁波的波长为3.70~3.89mm的车载用毫米波雷达的电磁波屏蔽件的情况下,能够将中心频率为79GHz时的波长即3.79mm判断为该电磁波屏蔽件的屏蔽对象即波长λ。在表述为用于所使用的电磁波的频率为24.05~24.25GHz的、即使用电磁波的波长为12.36~12.47mm的车载用毫米波雷达的电磁波屏蔽件的情况下,能够将中心频率为24.15GHz时的波长即12.41mm判断为该电磁波屏蔽件的屏蔽对象即波长λ。在表述为用于所使用的电磁波的频率为60.0~60.1GHz的、即使用电磁波的波长为4.99~5.00mm的毫米波雷达的电磁波屏蔽件的情况下,能够将中心频率为60.05GHz时的波长即4.99mm判断为该电磁波屏蔽件的屏蔽对象即波长λ。在表述为用于所使用的电磁波的频率为27~29.5GHz的、即使用电磁波的波长为10.16~11.10mm的毫米波无线的电磁波屏蔽件的情况下,能够将中心频率为28.25GHz时的波长即10.61mm判断为该电磁波屏蔽件的屏蔽对象即波长λ。在电磁波屏蔽件表述为对应频率为70~90GHz、即对应波长为3.33~4.28mm并进行销售等的情况下,能够将中心频率为80GHz时的波长即3.75mm判断为该电磁波屏蔽件的屏蔽对象即波长λ。
如图1所示,固体部15例如包括第一电介质11a和第二电介质11b。第一电介质11a和第二电介质11b相互具有不同的相对介电常数。在电磁波屏蔽件10a中,第一电介质11a和第二电介质11b例如在沿着第一面13的特定方向上相邻。在电磁波屏蔽件10a中,第一电介质11a和第二电介质11b例如在特定方向上交替配置。固体部15也可以包括相互具有不同的相对介电常数的3种以上的固体电介质。该情况下,多种固体电介质在特定方向上可以规则地配置,也可以不规则地配置。例如,将3种固体电介质分别设为“A”、“B”、“C”。该情况下,3种固体电介质在特定方向上的配置可以是ABCABCABCA…等规则的配置,也可以是ABCBACACBC…等规则性较低的配置。多个固体电介质也可以构成第一面13。例如,在电磁波屏蔽件10a中,第一电介质11a和第二电介质11b构成第一面13。
如图1所示,第一电介质11a和第二电介质11b例如分别在与特定方向垂直的方向上细长地延伸。如图2所示,第一电介质11a和第二电介质11b各自的与长边方向垂直的截面例如呈矩形。
在电磁波屏蔽件10a中,例如,多个第一电介质11a相互分开地配置。此外,多个第二电介质11b相互分开地配置。多个固体电介质中的至少一者也可以以在特定方向上在多个位置交叉的方式形成为一个连续的整体。
固体部15中包括的多个固体电介质各自的电磁波的透射特性并不限定于特定的特性。例如,固体部15中包括的多个固体电介质分别在使作为屏蔽对象的波长λ的电磁波垂直地入射到由各固体电介质形成的具有3mm的厚度的平板时显示出20%以上的透射率Td。通过各固体电介质具有这样的透射率,电磁波屏蔽件10a容易发挥期望的电磁波屏蔽性能。
透射率Td期望为30%以上,更期望为40%以上,进一步期望为50%以上,特别期望为55%以上。
如图2所示,第一面13例如为平坦的面。根据这样的结构,在电磁波屏蔽件10a中,异物更难以滞留。因此,电磁波屏蔽件10a的电磁波屏蔽性能能够更容易保持为期望的状态。
在电磁波屏蔽件10a中,相邻的多个固体电介质例如相互接触。相邻的多个固体电介质例如可以利用粘接材料相互粘接在一起。
如图2所示,固体部15例如为板状。固体部15在其厚度方向上的与第一面13相反的一侧具有第二面14。固体部15的第一面13和第二面14例如相互平行,并且平坦。为了加强,也可以在第二面14配置有肋。
向电磁波屏蔽件10a入射的电磁波的波长λ并不限定于特定的值。波长λ例如为1mm~30mm。
在使波长λ的电磁波垂直地入射到电磁波屏蔽件10a的第一面13时,该电磁波的直行方向上的透射衰减量并不限定于特定的值。可理解为,直行方向上的透射衰减量越大,则电磁波屏蔽件10a越可以发挥较高的电磁波屏蔽性能。直行方向上的透射衰减量例如为3.0dB以上,期望为3.5dB以上,更期望为4.0dB以上。
电磁波屏蔽件10a的直行方向上的透射衰减量例如能够通过参照日本工业标准JIS R 1679:2007进行测量来确定。该测量例如能够使用图3所示的测量系统来实施。如图3所示,配置样品保持件SH、毫米波透镜L、发送器T以及接收器R。例如,向样品保持件SH照射自发送器T发送且利用毫米波透镜L调整为30mm的直径(光束直径)的电磁波E。在样品保持件SH未放置任何物体的状态下进行电磁波E的发送和接收,将透射衰减量为0dB(电磁波为全部透射)的状态设为相对于各样品的面方向垂直入射的透射衰减量测量的基准。接着,在样品保持件SH放置了电磁波屏蔽件10a的样品之后,以发送器T和接收器R在相对于与电磁波屏蔽件10a的第一面13对应的样品的主表面垂直的方向上位于同一直线上的方式,配置接收器R。该状态下,进行具有波长λ的电磁波E的发送和接收,测量直行方向上的透射衰减量。透射衰减量由以下的式(1)表示。在式(1)中,Pi为接收电力,P0为发送电力。“Log”表示常用对数。
透射衰减量=|10Log(Pi/P0)|式(1)
在电磁波屏蔽件10a中,第一电介质11a的相对介电常数ε1、第二电介质11b的相对介电常数ε2以及固体部15的尺寸d并不限定于特定的关系。尺寸d为固体部15的在与第一面13垂直的方向上的尺寸。例如,在与成为屏蔽对象的特定波长λ进行对比的情况下,相对介电常数ε1、相对介电常数ε2以及尺寸d满足0.20λ≤|ε1 0.5-ε2 0.5|×d≤0.80λ的条件。根据这样的结构,在电磁波屏蔽件10a中,直行方向上的透射衰减量容易增大。在本说明书中,固体电介质的相对介电常数例如为与成为屏蔽对象的特定波长λ对应的频率时的值,为复相对介电常数εr的实部εr'的值。固体电介质的相对介电常数例如能够根据实施例所记载的方法来确定。
在电磁波屏蔽件10a中,|ε1 0.5-ε2 0.5|×d可以为0.22λ以上,也可以为0.24λ以上,还可以为0.26λ以上,还可以为0.28λ以上,还可以为0.30λ以上,还可以为0.32λ以上。|ε1 0.5-ε2 0.5|×d可以为0.78λ以下,也可以为0.75λ以下,还可以为0.70λ以下,还可以为0.68λ以下,还可以为0.65λ以下,还可以为0.63λ以下。
如图1所示,第一电介质11a和第二电介质11b分别在特定方向具有预定的尺寸W1和W2。尺寸W1和尺寸W2并不限定于特定的值。在电磁波屏蔽件10a中,例如,在与成为屏蔽对象的特定波长λ进行对比的情况下,尺寸W1为0.55λ~2.5λ。尺寸W2为0.55λ~2.5λ。根据这样的结构,在电磁波屏蔽件10a中,直行方向上的透射衰减量容易增大。
尺寸W1和W2分别可以为0.60λ以上,也可以为0.70λ以上,还可以为0.80λ以上,还可以为0.90λ以上。尺寸W1和W2分别可以为2.4λ以下,也可以为2.3λ以下,还可以为2.2λ以下,还可以为2.0λ以下,还可以为1.8λ以下,还可以为1.6λ以下。
如图2所示,第一电介质11a和第二电介质11b在与第一面13垂直的方向上分别具有预定的尺寸d1和d2。尺寸d1和尺寸d2并不限定于特定的值。在电磁波屏蔽件10a中,例如,在与成为屏蔽对象的特定波长λ进行对比的情况下,尺寸d1为0.55λ~6.5λ。例如,在与成为屏蔽对象的特定波长λ进行对比的情况下,尺寸d2为0.55λ~6.5λ。根据这样的结构,在电磁波屏蔽件10a中,直行方向上的透射衰减量容易增大。尺寸d1和d2例如与固体部15的尺寸d相等。
尺寸d1和d2分别可以为0.60λ以上,也可以为0.80λ以上,还可以为1.0λ以上,还可以为1.2λ以上,还可以为1.4λ以上,还可以为1.6λ以上,还可以为1.8λ以上,还可以为2.0λ以上。尺寸d1和d2分别可以为6.4λ以下,也可以为6.2λ以下,还可以为6.0λ以下,还可以为5.9λ以下,还可以为5.7λ以下,还可以为5.5λ。
固体部15中的多个固体电介质的相对介电常数并不限定于特定的值。该相对介电常数例如为1~4。该情况下,在电磁波屏蔽件10a中,直行方向上的透射衰减量容易增大。该相对介电常数可以为1.2以上,也可以为1.5以上,还可以为1.7以上,还可以为2.0以上。该相对介电常数可以为3.8以下,也可以为3.6以下。
在电磁波屏蔽件10a中,第一电介质11a的相对介电常数ε1与第二电介质11b的相对介电常数ε2之差|ε1-ε2|并不限定于特定的值。差|ε1-ε2|例如为0.1以上且3以下。差|ε1-ε2|可以为0.2以上,也可以为0.3以上。差|ε1-ε2|可以为2.5以下,也可以为2.0以下,还可以为1.5以下。
固体部15中的多个固体电介质例如分别包含树脂。该情况下,容易使电磁波屏蔽件10a的制造成本降低。电磁波屏蔽件10a中包含的树脂并不限定于特定的树脂。树脂例如为包含在10~300GHz的范围内的至少一个频率时的复相对介电常数的虚部ε”为0.1以下的树脂。虚部ε”期望为0.07以下,更期望为0.05以下。
固体电介质中包含的树脂例如为热塑性树脂。树脂例如为聚乙烯、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-乙酸乙烯酯共聚物、聚苯乙烯、丙烯腈苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、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、烯烃系热塑性弹性体(TPO)等热塑性弹性体、或丙烯酸类弹性体。树脂也可以是热固化树脂。热固化树脂例如为环氧树脂、丙烯酸树脂、或有机硅树脂。也可以包括多种树脂。
固体电介质例如也可以包括填料。填料可以是炭黑等着色材料,也可以是滑石、玻璃纤维以及矿物等无机增强材料,还可以是软化剂。固体电介质也可以包括阻燃剂和增塑剂等添加剂。固体电介质还可以不包括填料。该情况下,电磁波屏蔽件10a的制造成本容易降低。
电磁波屏蔽件10a例如不包括具有导电性的部位。为了屏蔽电磁波,例如,考虑有利用金属膜等具有导电性的部位使电磁波反射。另一方面,根据电磁波屏蔽件10a,即使不包括具有导电性的部位,也能够屏蔽电磁波。电磁波屏蔽件10a可以仅由电介质构成,也可以包括具有导电性的部位。
电磁波屏蔽件10a例如为树脂成型品。该情况下,电磁波屏蔽件10a的成型方法并不限定于特定的方法。电磁波屏蔽件10a能够利用注射成型、冲压成型、吹塑成型或真空成型来制造。电磁波屏蔽件10a例如可以利用嵌入成型和二色成型来制造。电磁波屏蔽件10a也可以利用切削加工或3D打印来制造。
在电磁波屏蔽件10a中,为了屏蔽电磁波而产生的电磁波屏蔽件10a与电磁波之间的相互作用并不限定于特定的相互作用。电磁波屏蔽件10a例如使朝向第一面13入射的电磁波的至少一部分透射,并自第二面14射出散射状态的电磁波。换言之,电磁波屏蔽件10a可以作为电波透射散射体发挥功能。由此,能够利用简单的结构实现电磁波的屏蔽。
电磁波屏蔽件10a例如可以作为衍射光栅发挥功能。关于光的衍射,具有不同的折射率且具有矩形的截面的两种固体交替配置而成的衍射光栅中的0次光透射率I0由以下的式(2)来表示。式(2)基于标量衍射理论。在式(2)中,Δn为两种固体的折射率之差。h为衍射光栅的在与衍射光栅的表面垂直的方向上的尺寸。λ为光的波长。
I0=cos2(π·Δn·(h/λ))式(2)
上述的研究将光的衍射理论作为参考。但是,将该研究结果应用于毫米波等电波并不容易。这是因为,还需要考虑到电波,特别是毫米波和准毫米波的波长比可见光的波长大3个以上的数量级。例如,毫米波的直行性低于可见光的直行性(容易引起衍射),且具有与可见光相比较而容易透射塑料壁和纸等物体等特征,因此,需要在考虑到这些特征的基础上进行设计。
如图4和图5所示,从由电磁波屏蔽件10a和固体部15组成的组中选择出的至少一者例如为环状体,并且在沿着该环状体的轴线观察第一面13时具有多边形状或圆形状的外周。根据这样的结构,能够屏蔽通过由电磁波屏蔽件10a围起来的空间而向第一面13入射的电磁波。
如图4和图5所示,电磁波屏蔽件10a和固体部15中的至少一者例如具有多棱锥台状的外形。电磁波屏蔽件10a和固体部15中的至少一者例如呈在该外形中的与多棱锥台的上底面和下底面对应的位置具有开口的筒状。电磁波屏蔽件10a和固体部15中的至少一者例如在与多棱锥台的上底面对应的位置具有第一开口31,在与下底面对应的位置具有第二开口32。第一面13构成筒状的电磁波屏蔽件10a或固体部15的内周面。第二面14构成筒状的电磁波屏蔽件10a或固体部15的外周面。根据这样的结构,能够利用电磁波屏蔽件10a屏蔽电磁波的空间容易变大。此外,能够将电磁波屏蔽件10a中的第一开口31利用于配置用于电磁波的发送和接收的天线。电磁波屏蔽件10a和固体部15中的至少一者的外形可以呈圆锥台状,也可以呈椭圆锥台状。该情况下,电磁波屏蔽件10a在与其外形的圆锥台或椭圆锥台的上底面和下底面对应的位置具有开口。
电磁波屏蔽件10a例如也可以如图6所示地变更。如图6所示,电磁波屏蔽件10a例如还具备接触部16。接触部16是用于同与电磁波屏蔽件10a不同的构件接触的部位。接触部16与沿着作为环状体的电磁波屏蔽件10a或固体部15的轴线观察第一面13时能够视觉确认的多边形状或圆形状的外周相接。根据这样的结构,能够以使接触部16与其他构件接触的状态将电磁波屏蔽件10a安装于其他构件。接触部16例如形成凸缘。
如图4和图5所示,例如,能够提供具备电磁波屏蔽件10a的雷达用罩30。根据雷达用罩30,能够利用电磁波屏蔽件10a屏蔽朝向雷达行进的不想要的电磁波。由此,在雷达中不易接收不想要的电波。
如图4和图5所示,雷达用罩30例如形成为中空的棱锥台状,具有第一开口31和第二开口32。第一开口31和第二开口32分别为矩形。第二开口32大于第一开口31。例如,在第一开口31配置雷达(省略图示)的发送接收天线。雷达用罩30的内表面的局部由电磁波屏蔽件10a的固体部15的第一面13形成,雷达用罩30的外表面的局部由固体部15的第二面14形成。
电磁波屏蔽件10a能够从各种观点出发进行变更。电磁波屏蔽件10a也可以变更为图7所示的电磁波屏蔽件10b、图8所示的电磁波屏蔽件10c或图9及图10所示的电磁波屏蔽件10d。电磁波屏蔽件10b、电磁波屏蔽件10c以及电磁波屏蔽件10d除了特别说明的部分以外,分别与电磁波屏蔽件10a相同地构成。对于电磁波屏蔽件10b、电磁波屏蔽件10c以及电磁波屏蔽件10d的与电磁波屏蔽件10a的结构要素相同或对应的结构要素标注相同的附图标记,并省略详细的说明。关于电磁波屏蔽件10a的说明,只要在技术上不矛盾,也适用于电磁波屏蔽件10b、电磁波屏蔽件10c以及电磁波屏蔽件10d。
如图7所示,在电磁波屏蔽件10b中,固体部15具有表皮层11c。表皮层11c构成固体部15的最外表面,由多个固体电介质中的一者形成。根据这样的结构,固体部15被表皮层11c保护,而能够抑制电磁波屏蔽件10b的变形和损伤。其结果,电磁波屏蔽件10b容易长时间地发挥期望的电磁波屏蔽性能。表皮层11c由多个固体电介质中的一者形成,因此,不需要为了形成表皮层11c而准备特别的材料。因此,电磁波屏蔽件10b的制造方法容易变得简单。在电磁波屏蔽件10b中,表皮层11c例如构成第一面13。表皮层11c也可以构成第二面14。
表皮层11c的厚度并不限定于特定的值。该厚度例如为300μm~3000μm。该厚度可以为400μm以上,也可以为500μm以上。该厚度可以为2000μm以下,也可以为1000μm以下。
如图8所示,在电磁波屏蔽件10c中,第一面13具有台阶。在电磁波屏蔽件10c中,例如尺寸d1和d2不同。该情况下,与仅使用具有特定的相对介电常数的单一种类的固体电介质构成电磁波屏蔽件的情况相比较,形成于第一面13的高度差容易减小。因此,在电磁波屏蔽件10c中,异物难以滞留。在电磁波屏蔽件10c中,例如d2>d1。尺寸d1相对于尺寸d2之比d1/d2例如为0.5以上。该情况下,可以将第一面13视为平坦。比d1/d2可以为0.6以上,也可以为0.7以上,还可以为0.8以上,还可以为0.9以上。在电磁波屏蔽件10c中,作为固体部15的尺寸d的值,例如可以采用{(d1×S1)+(d2×S2)}/St。S1为俯视电磁波屏蔽件10c的第一面13时的第一电介质11a的面积之和。S2为俯视电磁波屏蔽件10c的第一面13时的第二电介质11b的面积之和。St为俯视电磁波屏蔽件10c的第一面13时的第一面13的面积。在电磁波屏蔽件10c中,满足St=S1+S2。
例如,在利用注射成型制造电磁波屏蔽件10c的情况下,通过调整电磁波屏蔽件10c中的第一电介质11a和第二电介质11b的排列,能够使成形品自模腔和芯体脱模。
如图9所示,在电磁波屏蔽件10d中,在沿着第一面13的多个特定方向(X1轴方向和X2轴方向)上,相互接触地交替配置有多个固体电介质。根据这样的结构,电磁波屏蔽件10d容易相对于从各个方向到来的电波发挥期望的电磁波屏蔽性能。
多个固体电介质例如分别在俯视时呈正方形状。多个固体电介质例如在俯视时呈正方形格子状配置。
多个固体电介质各自的俯视时的形状并不限定于特定的形状。该形状可以是长方形,也可以是三角形,还可以是六边形,还可以是其他的多边形,还可以是圆形,还可以是椭圆形,还可以是不规则形状。在俯视时,多个固体电介质分别可以呈平行四边形格子状配置,也可以呈长方形格子状配置。多个固体电介质分别可以沿着第一面13在多个位置分开地形成,也可以在多个位置与沿着第一面13的特定方向交叉并且形成为一个连续的整体。
实施例
以下,利用实施例更详细地说明本发明。但是,本发明并不限定于以下的实施例。首先,说明关于实施例和比较例的评价方法。
[透射衰减量]
使用KEYCOM公司制造的电波收发机EAS02,参照日本工业标准JIS R1679:2007,测量使具有77GHz的频率的电波以30mm的直径入射到实施例和比较例的样品的一个主表面时的直行方向上的透射衰减量。该电波的波长λ为3.90mm。该测量与使用图3所示的测量系统的测量同样地进行。天线与测量试样的距离参照上述日本工业标准JIS的8.2.2测量距离和附录H来确定。在该测量中,在排列多个树脂的片而得到的样品中,以电波的电场的振幅方向与各样品中的多个树脂的片的排列方向一致的方式产生电波。在该测量中,在各实施例的样品中,以在多个树脂的片的排列方向上移动了样品的状态特定透射衰减量的绝对值的最小值。透射衰减量依照上述式(1)来确定。将结果表示在表1中。
[相对介电常数和透射率]
使用KEYCOM公司制造的电波收发机EAS02,参照日本工业标准JIS R1679:2007,按照以下所示的步骤,测量比较例1-1、1-2、2-1、2-2、3-1以及3-2的树脂的平板的70~90GHz时的反射衰减量。如图11所示,配置样品保持件SH和收发机TR,以将不锈钢制的金属板配置于样品保持件SH的状态进行电波的收发。金属板具有150mm的直径和2mm的厚度。将利用金属板使电波全部反射的反射衰减量为0dB的状态设为标准,设为使电波垂直地入射到各树脂的平板时的反射衰减量的测量的基准。代替金属板,在样品保持件SH配置各树脂的平板并进行电波的收发,测量反射衰减量。
接着,使用与上述的透射衰减量的测量方法同样的方法,测量各树脂的平板的70~90GHz时的透射衰减量。
材料的阻抗Z、传输常数γ由以下的式(3)和(4)表示。在式(3)和(4)中,Z0为空气的阻抗。μr为材料的相对磁导率,存在μr=μr'-jμr”的关系。εr为材料的相对介电常数,存在εr=εr'-jεr”的关系。λ为电波的波长。j为虚数单位。
Z=Z0(μr/εr)0.5式(3)
γ=(j2π/λ)εr 0.5μr 0.5式(4)
将对象的厚度设为t时,基于上述的阻抗Z和传输常数γ,根据传输线路理论,反射衰减量和透射衰减量由以下的式(5)和(6)表示。在式(5)和(6)中,存在A=cosh(γt),B=Zsinh(γt),C=(1/Z)sinh(γt),D=cosh(γt)的关系。
透射衰减量(dB)=20log{2/(A+B/Z0+CZ0+D)}式(5)
反射衰减量(dB)=20log{(A+B/Z0-CZ0-D)/(A+B/Z0+CZ0+D)式(6)
将相对磁导率μr和相对介电常数εr的预期值代入到式(5)和(6)中,基于所得到的Z、γ以及树脂的平板的厚度t,根据式(5)和(6)算出70~90GHz时的反射衰减量和透射衰减量。
对根据实测值计算出的反射衰减量的曲线与根据上述的式(3)、(4)以及(5)计算出的反射衰减量的曲线,进行基于最小二乘法的曲线拟合。此外,对根据实测值计算出的透射衰减量的曲线与根据上述的式(3)、(4)以及(6)计算出的透射衰减量的曲线,进行基于最小二乘法的曲线拟合。由此,确定各树脂的最合理的相对介电常数εr。将结果表示在表2中。
使用导出的各树脂的相对介电常数εr,基于代入到式(3)和式(4)而得到的阻抗Z和传输常数γ,根据以下的式(7),计算出树脂的平板的厚度t为3mm时,使电波垂直地入射到该平板时的透射率[%]。将结果表示在表2中。
透射率[%]=100×|2/(A+B/Z0+CZ0+D)|2式(7)
[特性值P]
在各实施例的样品中,基于以下的式(8)确定特性值P。在式(8)中,εm为相邻的一对树脂中的一者的相对介电常数的实部,εn为相邻的一对树脂中的另一者的相对介电常数的实部。d为样品的厚度。λ为具有77GHz的频率的电波的波长。将结果表示在表1中。
特性值P=|εm 0.5-εn 0.5|×d/λ式(8)
<实施例1-1>
切削聚丙烯(PP)的平板,制作细长的棱柱状的PP片。PP片的与长边方向垂直的截面为具有17mm的长边和4mm的短边的长方形。PP的复相对介电常数的实部和虚部分别为2.30和0.00。切削丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的平板,制作细长的棱柱状的ABS片。ABS片的与长边方向垂直的截面为具有17mm的长边和4mm的短边的长方形。ABS的复相对介电常数的实部和虚部分别为2.65和0.02。将多个PP片和多个ABS片无间隙地交替地排列,利用粘合带将这些片的长边方向上的两端部固定。由此,制作平板状的实施例1的样品。实施例1的样品的厚度为17mm,各片在多个片的排列方向上的宽度为4mm。
<实施例1-2~1-11>
除了将各样品的厚度和各片在多个片的排列方向上的宽度如表1所示地进行了变更以外,与实施例1-1同样地制作实施例1-2~实施例1-11的样品。
<实施例2>
切削ABS的平板,制作细长的棱柱状的ABS片。ABS片的与长边方向垂直的截面为具有8mm的长边和4mm的短边的长方形。切削尼龙6(PA6)的平板,制作细长的棱柱状的PA6片。PA6片的与长边方向垂直的截面为具有8mm的长边和4mm的短边的长方形。PA6的复相对介电常数的实部和虚部分别为3.49和0.05。将多个ABS片和多个PA6片无间隙地交替地排列,利用粘合带将这些片的长边方向上的两端部固定。由此,制作平板状的实施例2的样品。
实施例2的样品的厚度为8mm,各片在多个片的排列方向上的宽度为4mm。
<实施例3>
切削PP的平板,制作细长的棱柱状的PP片。PP片的与长边方向垂直的截面为具有6mm的长边和4mm的短边的长方形。PP的复相对介电常数的实部和虚部分别为2.30和0.00。切削PA6的平板,制作细长的棱柱状的PA6片。PA6片的与长边方向垂直的截面为具有6mm的长边和4mm的短边的长方形。PA6的复相对介电常数的实部和虚部分别为3.49和0.05。将多个PP片和多个PA6片无间隙地交替地排列,利用粘合带将这些片的长边方向上的两端部固定。由此,制作平板状的实施例3的样品。实施例3的样品的厚度为6mm,各片在多个片的排列方上的宽度为4mm。
<实施例4>
切削PP的平板,制作细长的棱柱状的PP片。PP片的与长边方向垂直的截面为具有8mm的长边和4mm的短边的长方形。PP的复相对介电常数的实部和虚部分别为2.30和0.00。切削ABS的平板,制作细长的棱柱状的ABS片。ABS片的与长边方向垂直的截面为具有8mm的长边和4mm的短边的长方形。切削PA6的平板,制作细长的棱柱状的PA6片。PA6片的与长边方向垂直的截面为具有8mm的长边和4mm的短边的长方形。PA6的复相对介电常数的实部和虚部分别为3.49和0.05。将多个PP片、多个ABS片以及多个PA6片按照PP片、ABS片以及PA6片的顺序无间隙地交替排列,利用粘合带将这些片的长边方向上的两端部固定。由此,制作平板状的实施例4的样品。实施例4的样品的厚度为8mm,各片在多个片的排列方上的宽度为4mm。
<比较例1-1>
准备具有17mm的厚度的PP的平板来作为比较例1-1的样品。
<比较例1-2>
准备具有6mm的厚度的PP的平板来作为比较例1-2的样品。
<比较例2-1>
准备具有17mm的厚度的ABS的平板来作为比较例2-1的样品。
<比较例2-2>
准备具有8mm的厚度的ABS的平板来作为比较例2-2的样品。
<比较例3-1>
准备具有8mm的厚度的PA6的平板来作为比较例3-1的样品。
<比较例3-2>
准备具有6mm的厚度的PA6的平板。来作为比较例3-2的样品。
<比较例4-1>
切削PP的平板,制作细长的棱柱状的PP片。PP片的与长边方向垂直的截面为具有17mm的长边和4mm的短边的长方形。PP的复相对介电常数的实部和虚部分别为2.30和0.00。将多个PP片以形成4mm宽度的空隙的方式相互平行地排列,利用粘合带将这些片的长边方向上的两端部固定。由此,制作PP与空隙交替地配置的比较例4-1的样品。比较例4-1的样品的厚度为17mm,各片在多个片的排列方上的宽度为4mm。
<比较例4-2>
除了以样品的厚度成为6mm的方式变更了PP片的尺寸以外,与比较例4-1同样地制作比较例4-2的样品。
<比较例5-1>
切削ABS的平板,制作细长的棱柱状的ABS片。ABS片的与长边方向垂直的截面为具有17mm的长边和4mm的短边的长方形。ABS的复相对介电常数的实部和虚部分别为2.65和0.02。将多个ABS片以形成4mm宽度的空隙的方式相互平行地排列,利用粘合带将这些片的长边方向上的两端部固定。由此,制作ABS与空隙交替地配置的比较例5-1的样品。比较例5-1的样品的厚度为17mm,各片在多个片的排列方上的宽度为4mm。
<比较例5-2>
除了以样品的厚度成为8mm的方式变更了ABS片的尺寸以外,与比较例5-1同样地制作比较例5-2的样品。
<比较例6>
切削PA6的平板,制作细长的棱柱状的PA6片。PA6片的与长边方向垂直的截面为具有6mm的长边和4mm的短边的长方形。PA6的复相对介电常数的实部和虚部分别为2.65和0.02。将多个PA6片以形成4mm宽度的空隙的方式相互平行地排列,利用粘合带将这些片的长边方向上的两端部固定。由此,制作PA6与空隙交替地配置的比较例6的样品。比较例6的样品的厚度为6mm,各片在多个片的排列方上的宽度为4mm。
如表1所示,各实施例的样品中的透射衰减量大于比较例1-1~比较例3-2的样品中的透射衰减量。虽然比较例4-1~比较例6的样品中的透射衰减量较大,但在这些样品中,在树脂的片之间存在空隙,因此,设想为异物容易滞留。另一方面,在各实施例的样品中,不存在这样的空隙,因此认为异物难以滞留。
[表1]
[表2]
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Claims (11)
1.一种电磁波屏蔽件,其中,
该电磁波屏蔽件具备固体部,该固体部呈板状,且具有供电磁波入射的第一面,
所述固体部包括具有不同的相对介电常数的多个固体电介质,
所述多个固体电介质在沿着所述第一面的特定方向上相互接触地交替配置。
2.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽件,其中,
所述电磁波屏蔽件不包括具有导电性的部位。
3.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽件,其中,
所述电磁波屏蔽件将波长λ的电磁波作为屏蔽对象,
所述多个固体电介质分别在使所述电磁波垂直地入射到由所述固体电介质形成的具有3mm的厚度的平板时显示出20%以上的透射率。
4.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽件,其中,
所述第一面为平坦的面。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的电磁波屏蔽件,其中,
所述电磁波屏蔽件将波长λ的电磁波作为屏蔽对象,
所述多个固体电介质包括沿着所述第一面在特定方向上相邻,且相互具有不同的相对介电常数的第一电介质和第二电介质,
所述第一电介质的相对介电常数ε1、所述第二电介质的相对介电常数ε2以及所述固体部的在与所述第一面垂直的方向上的尺寸d满足0.20λ≤|ε1 0.5-ε2 0.5|×d≤0.80λ的条件。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的电磁波屏蔽件,其中,
所述电磁波屏蔽件将波长λ的电磁波作为屏蔽对象,
所述多个固体电介质包括沿着所述第一面在特定方向上相邻,且相互具有不同的相对介电常数的第一电介质和第二电介质,
所述第一电介质的在所述特定方向上的尺寸为0.55λ~2.5λ,
所述第二电介质的在所述特定方向上的尺寸为0.55λ~2.5λ。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的电磁波屏蔽件,其中,
所述电磁波屏蔽件将波长λ的电磁波作为屏蔽对象,
所述多个固体电介质包括沿着所述第一面在特定方向上相邻,且相互具有不同的相对介电常数的第一电介质和第二电介质,
所述第一电介质的在与所述第一面垂直的方向上的尺寸为0.55λ~6.5λ,
所述第二电介质的在与所述第一面垂直的方向上的尺寸为0.55λ~6.5λ。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的电磁波屏蔽件,其中,
所述多个固体电介质具有1~4的相对介电常数。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的电磁波屏蔽件,其中,
所述固体部具有表皮层,该表皮层构成所述固体部的最外表面,且由所述多个固体电介质中的一者形成。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的电磁波屏蔽件,其中,
所述电磁波屏蔽件和所述固体部中的至少一者为环状体,且沿着所述环状体的轴线观察所述第一面时具有多边形状或圆形状的外周,
所述电磁波屏蔽件还具备接触部,该接触部用于同与所述电磁波屏蔽件不同的构件接触,
所述接触部与所述外周相接。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的电磁波屏蔽件,其中,
所述电磁波屏蔽件和所述固体部中的至少一者具有多棱锥台状、圆锥台状或椭圆锥台的外形,且呈在所述外形中的与多棱锥台、圆锥台或椭圆锥台的上底面和下底面对应的位置具有开口的筒状,
所述第一面构成筒状的所述电磁波屏蔽件或所述固体部的内周面。
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