JP2000196288A

JP2000196288A - 電磁シ―ルド構造

Info

Publication number: JP2000196288A
Application number: JP2000039875A
Authority: JP
Inventors: Kimio Kawasaki; 公雄川崎; Kotaro Hirano; 浩太郎平野; Masaaki Sasada; 雅昭笹田; Yoshimasa Yoshida; 義政吉田; Kazuyuki Yamanoue; 和志山野上; Shuichi Kosaka; 修一高坂; Junichi Hirai; 淳一平井
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2000-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】必要な周波数帯の電波のみを選択して電磁シ
ールドが可能であり、また、周囲の金属サッシ等に導電
材等により導電処理させる必要もなく、既設のものに対
しても簡単に電磁シールドを施すことができる。【解決手段】フィルム材として、ポリイミドフィルム
やポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム等の合
成樹脂フィルムに、遮蔽しようとする電波に共振させる
長さの線状アンテナ素子を電磁遮蔽素子として、その素
子の電磁界反射等価面積（散乱開口面積）または電磁界
反射等価体積（散乱開口体積）を考慮して配列させ、こ
の線状アンテナ素子で電波を散乱させこれにより減衰さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建物の窓に使用す
る窓ガラス、その他、自動車や列車等の乗り物の窓ガラ
スや、間仕切りやボックス等の什器の窓ガラス等種々の
窓ガラスその他で、電磁シールド性能を持つものに使用
する電磁シールド構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築物や建物内部または乗り物内部の電
磁シールドの必要性は、無線技術を応用したパーソナル
な携帯機器を法に定められた枠内で活用する場合などの
周波数の再利用や、電波の干渉妨害対策や、通信のセキ
ュリテイ対策の目的から求められる。

【０００３】例えば、特定の建物内で、事業所用ＰＨＳ
（自営−−屋内専用）やWireless-LAN（無線LAN ）を設
ける場合、いずれも技術基準に基づいて製造され、その
技術内容は公開され、しかも分析する測定機が市販され
ているので、屋内業務に使われる通信情報は屋外から容
易にアクセスされ通信内容の傍受が可能となる。

【０００４】公衆使用と兼用されているＰＨＳ端末では
暗号化等による通信内容漏洩保護は大変に難しいのでセ
キュリティの維持を行うには一般には通信エリア外への
電波の漏洩を防止する電磁シールドしか方法がない。

【０００５】また、利用できる周波数チャンネルが制限
されているので、可能な限りの使用台数を確保するため
には使用エリアに応じて電波を閉じ込めるためのシール
ドが必要となる。

【０００６】さらに、電磁シールドの必要性は、病院等
医療分野で電磁波が医療機器や患者へ干渉して障害を発
生させる場合や、レストランや車輛内などの公共のエリ
アで他人に携帯電話の使用で迷惑をかけないようにする
こと、さらに、コンサートホール等で観客に静寂を求め
られる場合などに、携帯電話等が作動しないようにする
ことからも要請される。

【０００７】電波に対する電磁シールドは現在でもすで
に広く使用されており、金属板や金属メッシュあるいは
電波吸収材による研究が多くなされている。例えば、ビ
ル構造の電磁シールドとして、従来は、各床面はデッキ
プレートその他の鉄板などにより十分な電磁遮蔽が行
え、外部壁面並びにテナント間のパーテーションには銅
箔や金属メッシュをすきまなく貼り付けることによりマ
イクロ波帯でも有効な電磁遮蔽が行える。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】これに対してガラス窓
は光の透過性を確保することからも、電磁遮蔽が困難で
ある。そのため、電磁遮蔽を行うにはビルの各室におけ
る窓ガラスを全く無くして壁面とし、その壁面を前記電
磁シールド構造とすることがあるが、この場合には視界
がなく極めて閉塞感の伴った住環境を強いられる結果と
なる。

【０００９】また、窓ガラスに電磁シールド構造を施す
には、内部に金網を入れることも行われているが、例え
ばＰＨＳで使用する電波（周波数が1.9 ＧＨｚ帯）の電
磁遮蔽では0.1mm 程度の非常に細かい網目が必要となっ
て、電磁遮蔽は行われるものの透明感は損なわれてしま
い住環境としては良好のものとは言えない。

【００１０】窓ガラスに電磁シールド構造を施す他の例
として、タングステン、アルミなどの極めて薄い金属蒸
着膜をガラス表面または内部に全面にわたりラミネート
することがあり実用されている。この方法ではＰＨＳ
（1.9 ＧＨｚ）あるいは無線ＬＡＮ（2.45ＧＨｚ）に対
して最大20〜30ｄＢ（＝１／100 〜１／1,000 ）に減衰
させうることは知られている。これによれば、可視光線
に対しては30〜35％の減少に留まるので視界制限はな
い。

【００１１】しかし、この方法では採光あるビルの解放
感を損なうことなく屋外からの侵入電波を遮蔽すること
はある程度は可能であるが、全ての範囲の周波数帯にわ
たり遮蔽するので確かに電波遮蔽は行うが、それでは遮
蔽すると困る通常の通信、例えば、公衆携帯電話、ポケ
ベル、各種放送、警察や消防に緊急通信、コードレス電
話などの日常通信まで遮蔽されることになる。

【００１２】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、窓に使用した場合は、採光性・可視性を損なうこと
なく、しかも必要な周波数の電波帯のみを選択して電磁
シールドが可能であり、また、窓枠の金属サッシ等の電
磁シールド部材間の隙間部分の導電材による通電処理や
接地処理をする必要もない電磁シールド構造を提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第１に、フィルム材として、ポリイミドフィ
ルムやポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム等
の合成樹脂フィルムに、遮蔽しようとする電波に共振さ
せる長さの線状アンテナ素子を電磁遮蔽素子として、そ
の素子の電磁界反射等価面積（散乱開口面積）または電
磁界反射等価体積（散乱開口体積）を考慮して配列さ
せ、この線状アンテナ素子で電波を散乱させこれにより
減衰させることを要旨とするものである。

【００１４】第２に、線状アンテナ素子は端部開放形状
とし、中心から伸びるその一辺の長さ（電気長）を遮蔽
しようとする電波の１／４波長（一本形状では１／２波
長）とすること、または、線状アンテナ素子は環状線路
形状であり、その周囲長（電気長）を遮蔽しようとする
電波の波長と同じくすることを要旨とするものである。

【００１５】第３に、寸法、形状の異なる２種以上の線
状アンテナ素子を組合せて配列させること、および、端
部開放形状の線状アンテナ素子と環状線路形状の線状ア
ンテナ素子とを組合わせること、または、端部開放形状
の線状アンテナ素子同士で、長さが異なるものを組合わ
せること、もしくは、環状線路形状の線状アンテナ素子
同士で、長さが異なるものを組合わせることを要旨とす
るものである。

【００１６】第４に、端部開放形状の線状アンテナ素子
は、各辺の端を隣接する線状アンテナ素子の中心に近づ
けて配列すること、および、端部開放形状の線状アンテ
ナ素子は、この線状アンテナ素子部分が環状線路形状で
あることを要旨とするものである。

【００１７】第５に、線状アンテナ素子相互は、減衰量
の関係を考慮して配列間隔を決定することを要旨とする
ものである。

【００１８】第６に、線状アンテナ素子は、その要求遮
蔽性能に応じて体積抵抗率の少ない素材を選定するこ
と、望ましくは５×10^−８（Ω・ｍ）以下とすること、
および、線状アンテナ素子は、導電性に優れ、耐久性、
耐候性に優れる素材、例えば銀とし、少量、例えば、５
％程度のガラス質を混入させることによりガラスと一体
化させることを要旨とするものである。

【００１９】請求項１から請求項３記載の本発明によれ
ば、線状アンテナ素子はアンテナの金属部分が占める面
積のみが電磁波エネルギーを反射するのではなく、金属
部分の近傍のある範囲の電磁界を広い範囲で反射させ
る。そしてこの線状アンテナ素子をこの電磁界反射等価
面積あるいは等価体積を考慮して空間中あるいは非導電
性材料上に平面的あるいは立体的に配置することにより
電磁シールドができる。また、間隔を存していて全面を
覆うことがないので、採光性・可視性を損なうことがな
い。これに加えて、フィルム膜の貼り付けはガラスの破
損時の飛散防止や、日射量の調整も可能である。また、
建設後から追加施工することもできる。

【００２０】しかも、パターン化した小さな線状アンテ
ナ素子はその長さを特定することにより、特定の周波数
を遮蔽でき、その結果、他の電波を通過させるので、警
察、消防無線などの無線、テレビ電波など、外部からの
情報の収集が必要な電波は遮蔽せず、建物内部で使用す
る特定の電波のみの外部漏れを防ぎ、セキュリティを高
めるとともに周波数チャンネルの再利用ができる。

【００２１】また、このように線状アンテナ素子はほと
んどが反射損失により遮蔽し、一方、吸い取られた（受
信した）電力の多くは熱損失として吸収されるので、線
状アンテナ素子を窓枠の金属サッシ等に導通させて接地
させる必要もなく、導電接続に限定されずに自由な設定
ができる。

【００２２】さらに、実際の電波では偏波面が一様では
なく様々な傾きをもっているが、線状アンテナ素子を環
状線路形状または方向性をもたせた端部開放形状とする
ことで、あらゆる偏波面の電波にも対応できる。

【００２３】請求項４から請求項７記載の本発明によれ
ば、長さの異なる線状アンテナ素子を組合せて規則的に
配列させることで、複数の周波数帯の電波を電磁シール
ドすることができ、このように、遮蔽する電波を複数の
周波数帯のものに特定することで幅広く対応できる。例
えば携帯電話に関しては、900 ＭＨｚ帯、および1.5Ｇ
Ｈｚ帯に割り当てられた２つの周波数帯のすべてを対象
として電磁シールドをかけることができる。

【００２４】請求項８記載の本発明によれば、線状アン
テナ素子の電界の高い所と低い所が近接する配置とする
ことで、電界の高い所同士が近接して素子間の相互干渉
が起こることを防止できる。また、素子密度を高くし、
減衰度をあげることができる。

【００２５】請求項９記載の本発明によれば、端部開放
形状の線状アンテナ素子は、この線状アンテナ素子部分
が環状線路形状であることにより、反射等価面積を増加
させることができ、高帯域化と高減衰化が可能となる。

【００２６】高度な減衰量を確保するには線状アンテナ
素子を極力近接させて配列することが望ましいが、反
面、必要以上に近接させてガラス面に配置すると視覚的
に問題（目障り）を発生させる。請求項10記載の本発明
によれば、線状アンテナ素子の配列間隔と減衰量の関係
に相関関係があることを発見し、必要とされる減衰量か
ら線状アンテナ素子相互の配列間隔を決定することで極
力線状アンテナ素子相互間に隙間を大きく確保して、よ
りよい視覚性をガラス面に確保できる。

【００２７】高度な減衰量を確保するには、線状アンテ
ナ素子の損失抵抗を極力低くすることが望ましい。これ
には線幅を広くすることにより損失抵抗の低減を図るこ
とが望ましい。しかし、線状アンテナ素子の線幅を増す
ことはこれを配列した場合のガラス面の光学的透過性を
損なうことになる。線状アンテナ素子を0.5mm 程度の線
幅とした場合、請求項11記載の本発明によれば、望まし
くは体積抵抗率を５×10^−８（Ω・ｍ）以下とすること
により十分性能を確保することができる。

【００２８】同様に高度な減衰量を確保するため線状ア
ンテナ素子の損失抵抗を極力低くするには電気抵抗の低
い素材を採用することが望ましい。線状アンテナ素子の
素材としては銅や銀、金が最適であるが、金はコスト高
であり、銅は酸化により抵抗値の上昇がある。請求項12
によれば、価格がそれほど高くなく、酸化により抵抗値
が上昇するおそれのない銀を採用するものであり、少量
例えば、５％程度のガラス質を混入させることでガラス
と一体化させ線状アンテナ素子の寿命をガラスと同程度
とすることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
ついて詳細に説明する。図１は本発明の電磁シールド構
造を施した窓ガラスの第１実施形態を示す斜視図で、図
中１は窓ガラス、２はサッシ枠を示し、遮蔽しようとす
る電波の周波数に対応した長さの線状アンテナ素子５を
電磁界反射等価面積または体積を考慮して窓ガラス１上
に規則的に配列させ、この線状アンテナ素子５で電波を
減衰させることとした。

【００３０】先に、本発明に関連する基本原理について
説明する。導体片が空中にある場合、この面に電波が入
射すると、１部は反射、１部は吸収、残りは透過する。
この導体片による電波の減衰量は導体片の形状や大きさ
によって異なる。この導体片を図３に示すように端部が
開放の線状アンテナ素子（ダイポール）３としたとすれ
ば、電波を反射するとともに一部は吸収される。

【００３１】図４に示すように、平面電磁界に平行に置
かれた半波長（λ／２）の線状アンテナ素子（ダイポー
ル）３はアンテナ素子の金属部分の面積のみが電磁波エ
ネルギーを受信するのではなく、金属面の近傍の電磁界
を吸い取っている。その広がりは均一ではないが等価断
面積Ａｅは、下記式１で計算値が表示される。

【００３２】

【式１】Ａｅ≒０．１３λ^２（λ／２×λ／４の面積）

【００３３】この等価断面積Ａｅの範囲の電磁波の約３
／４は反射され、残り約１／４が受信電力となる。これ
が実効開口である。

【００３４】図５に示すように、このような半波長（λ
／２）の線状アンテナの受信入力抵抗をゼロにすると、
理想的な損失のないアンテナ素子であれば、空間に電力
がすべて反射され、その等価な面積は前記の実効開口の
４倍になり（散乱開口）、このような線状アンテナ素子
３による素子を前記等価面積４×Ａｅ（散乱開口）に応
じて図６に示すように窓ガラス１に配列すれば、あたか
も金属膜を貼ったのと同様な電波反射効果を示す。アン
テナ素子は一般に周波数依存性をもつが、その特性と受
信端抵抗＝０がこの線状アンテナ素子３による素子の基
本動作であり、もし線状アンテナに損失があれば、電波
の一部は電力としてアンテナ損失抵抗に吸い取られる。

【００３５】しかも線状アンテナ素子３は散在するもの
なので、窓ガラス１の採光性・可視性を損なうこともな
い。なお、線状アンテナ素子３をなす導線の太さは視界
の妨げにならないように細く、かつ損失の少ないものを
選択する。

【００３６】ところで1885〜1950ＭＨｚは、現行のパー
ソナル通信（PHS-JAPAN.,PCS-US.DECT-Europe ）および
西暦2000年から実用になるFPLMTS（Future Public Land
Mobile Telephone System）の周波数帯であり、2420〜
2480ＭＨｚはＩＴＵで定めるＩＳＭ（Industrial-Scien
tific-Medical −−−工業、科学、医療）用の周波数帯
でビル内では無線ＬＡＮに割り当てられているほか電子
レンジや大電力の非破壊検査用線形加速機にも使われて
いる。

【００３７】ＰＨＳの場合は周波数が1.90ＧＨｚである
とすると、波長がλ＝約158 mm、無線ＬＡＮの場合は周
波数が2.45ＧＨｚであるとすると、波長がλ＝約122 mm
だから、それぞれの線状アンテナ素子３は面積４×Ａｅ
＝12,980mm^２（ＰＨＳ）、４×Ａｅ＝7,740mm^２（ＬＡ
Ｎ）に相当し、これをガラス表面またはガラス板間に前
記電磁界反射等価面積４×Ａｅを考慮して規則的に配
列、すなわち点在させればよい。

【００３８】しかし、図６に示すように線状アンテナ素
子３を横一列に配置するのでは、実際の電波の偏波面が
このように横一列でなく、様々な偏波面には対応できな
い。そこで線状アンテナ素子３はこれを後述のような方
向性をもつ端部開放形状か、環状線路形状とする。この
ようにすることであらゆる面の傾きの異なる電波にも対
応できる。

【００３９】図１、図２は本発明の第１実施形態を示す
もので、線状アンテナ素子５は端部開放形状とし、遮蔽
しようとする電磁波の波長をλ、ガラス面に線状アンテ
ナ素子を配列した時の等価比誘電率をεq とした場合、
一辺の長さが略λ／（４√εq ）の逆Ｙ字形素子である
とした。すなわち、空気中ではεq が１であるので、線
状アンテナ素子５は中心５ａから伸びる一辺の長さが遮
蔽しようとする電波の１／４波長となる。しかしこの線
状アンテナ素子５をガラス上に配置するとガラスや境界
面の誘導率により一辺の長さは変わる。

【００４０】なお、前記線状アンテナ素子３や線状アン
テナ素子５を設ける窓ガラス１としては、フロートガラ
スまたはグレーペンガラス等がよく、またガラス表面ま
たはガラス板間に線状アンテナ素子３や線状アンテナ素
子５をこのアンテナ素子が有する電磁界反射等価面積を
考慮して規則的に配列させる方法としては、フィルム膜
の貼り付けによる。

【００４１】前記フィルム膜の貼り付けはガラスの破損
時の飛散防止や、日射量の調整も可能である。また、建
設後から追加施工することもできるし、相対的に安価な
方法である。フィルム材として、ポリイミドフィルムや
ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム等の合成
樹脂フィルムに、線状アンテナ素子５を回線パターンと
してエッチング法やラミネート法やスクリーン印刷法で
設け、これをガラス等に貼ることになる。

【００４２】前記エッチング法はフレキシブル基板とし
てのフィルムに銅箔を張り付けたものを基材として使用
し、パターン部にマスキングをして残る部分を溶剤で溶
解する一般のプリント基板と同様な手法からなる。これ
に対してスクリーン印刷法は基材上に銀、金などの金属
ペースト印刷を施すことにより回線パターンを構成する
ものである。

【００４３】前記Ｙ字形の線状アンテナ素子５を配置し
た電磁波シールドガラスの性能確認を行うためにガラス
表面に銀ペーストにより線状アンテナ素子５を焼成印刷
して行った実験結果を図９に示す。

【００４４】最大減衰量は３５ｄＢ（中心周波数１．９
ＧＨｚ）で、目標とした３０ｄＢの減衰帯域幅は３５Ｍ
Ｈｚ程度となりＰＨＳ電波使用帯域に対して十分なシー
ルド性能を持つことが確認された。

【００４５】下記表−１にこのガラス仕様を、表−２に
実験概要を示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【表２】

【００４８】図10は線状アンテナ素子５を４角形、すな
わち十字形の素子とした場合である。この場合、中心５
ａが電位の低い所となり、各辺５ｂの端が電位の高い所
となる。図10の場合と比べて図２の場合は、線状アンテ
ナ素子５の電位の高い所と低い所が近接する３角形を配
置することで、電位の高い所同士が近接して素子間の相
互干渉が起こることを防止できる。また、３角形として
配列することで素子密度を高くすることができる。

【００４９】図12に端部開放形状の線状アンテナ素子５
のさらなる変形例を示す。このうち左側に示す一字形の
ものは、全長が遮蔽しようとする電波の１／２波長と同
じくなる。

【００５０】また、前記線状アンテナ素子５を配列した
窓ガラス１は、ガラスの突き合わせ（ガラス間の隙間）
間にパッキン等の配置部分でアンテナ素子５がない部分
があっても十分対応できることを実験結果で確認した。
これによれば、ガラス間隙サイズ変更によるシールド中
心周波数変移がわずかに見られるが、30mm程度までシー
ルド要求性能は満足できる。

【００５１】この実験は図21に示すように、開口部（幅
51cm×高さ111 cm）を有するシールドルームの室内のア
ンテナより一定出力で電波を発信し、シールドルーム室
外のアンテナよりこの電波を受信するもので、開口部に
２枚の前記供試体による本発明の窓ガラス１を組込み、
この窓ガラス１間の隙間の間隔を変化させた時の受信電
界強度をスペクトラムアナライザにて計測したものであ
る。

【００５２】ところで、先に線状アンテナ素子５は電磁
界反射等価面積または体積を考慮して窓ガラス１上に規
則的に配列させ、この線状アンテナ素子５で電波を減衰
させることとしたと述べたが、さらに、線状アンテナ素
子５同士の最適間隔については必要とする減衰量を考慮
し定めることができる。

【００５３】高度な減衰量を確保するには線状アンテナ
素子５を極力近接させて配列することが望ましいが、反
面、必要以上に近接させて窓ガラスのガラス面に配置す
ると視覚的に問題（目障り）を発生させる。

【００５４】図22、図23はこのような線状アンテナ素子
の配列間隔と減衰量の関係を見るための実験装置である
が、銅の棒を線状アンテナ素子に見立てて実験を行なっ
た結果、図24に示すような相関関係を得た。

【００５５】そこで、線状アンテナ素子５相互は、減衰
量の関係を考慮して配列間隔を決定することとし、必要
とされる減衰量から線状アンテナ素子相互の配列間隔を
決定することで極力線状アンテナ素子相互間に隙間を大
きく確保して、よりよい視覚性をガラス面に確保でき
る。

【００５６】また、前記実験結果で、線状アンテナ素子
５の素材は銀ペースト焼成印刷、線幅0.5mm としたが、
線状アンテナ素子５は、体積抵抗率を５×10^−８（Ω・
ｍ）以下とすることが望ましい。

【００５７】高度な減衰量を確保するには、線状アンテ
ナ素子の損失抵抗を極力低くすることが望ましい。これ
には線幅を広くすることにより損失抵抗の低減を図るこ
とあるいは導電性の良い素材を採用することが望まし
い。しかし、線状アンテナ素子の線幅を増すことはこれ
を配列した場合のガラス面の光学的透過性を損なうこと
になる。前記のごとく、線状アンテナ素子を0.5mm 程度
の線幅とした場合、請求項11記載の本発明によれば、体
積抵抗率が少なくとも５×10^−８（Ω・ｍ）以下であれ
ば十分性能を確保することができる。

【００５８】また、線状アンテナ素子の素材としては銅
や銀、金が電気抵抗の低い素材として最適であるが、金
はコスト高であり、銅は酸化により抵抗値の上昇があ
る。前記のごとく、銀を採用することにより、価格がそ
れほど高くなく、酸化により抵抗値が上昇するおそれの
ないものとなる。さらに、５％程度のガラス質を混入さ
せることでガラスと一体化させ線状アンテナ素子の寿命
をガラスと同程度とすることができる。

【００５９】図７、図８は端部開放形状の線状アンテナ
素子５の代わりに、環状線路形状の線状アンテナ素子と
した場合で、Ｙ字形の環状線路形状とした例である。さ
らに、図11に環状線路形状の線状アンテナ素子４の変形
例を示す。三角形、四角形、その他の多角形、円形等種
々の形状のものが考えられる。

【００６０】かかる環状線路形状の線状アンテナ素子４
は、その周囲長（電気長）を遮蔽しようとする電波の波
長と同じくする。正確には、波長をλ、等価比誘電率を
εとした場合、線状アンテナ素子４は周囲が約λ／√ε
のリングとなる。

【００６１】この環状線路形状の線状アンテナ素子４は
前記端部開放形状の線状アンテナ素子５に比べて線幅が
細いものですみ、また、端部開放形状の線状アンテナ素
子のλ／４より短い素子のキャパシタンス成分を折り返
しループのインダクタンスで打ち消して共振条件を得て
いる。輻射抵抗は低いが折り返し線路の効果で４倍に高
めている。

【００６２】素子が短いので、電界が低くガラスに誘電
率の影響を少なくでき、また、ループ幅を広げるとＺｏ
ｂ（平行２線の特性インピーダンス）が高くなり、ガラ
スの影響を低くする効果が得られる。さらに、幅を広げ
ると等価半径が大きくなり細い線で広い帯域が実現でき
る。

【００６３】図13は前記端部開放形状の線状アンテナ素
子５のさらなる変形例として、この線状アンテナ素子５
の部分が環状線路形状５ｃであるようにした。いわば、
端部開放形状の線状アンテナ素子の部分に環状線路形状
の線状アンテナ素子を組み込んだ複合形とする。

【００６４】このようにすることで、細い線を多数並列
に使うことになり、反射表面積を増加させることができ
るとともに透視性を劣化させないで高周波損失抵抗値を
低下させ、高帯域化と高減衰化が可能となる。

【００６５】ところで、例えば、携帯電話では周波数帯
は900 ＭＨ_Ｚ帯と1,500 ＭＨ_Ｚ帯の２種類がある。同
様に、ＰＨＳは周波数が1.9 ＧＨｚであり、無線ＬＡＮ
の場合は周波数が2.45ＧＨｚである。これらの電波帯に
電磁シールドを行うには、複数周波数帯に対応すること
が必要となる。

【００６６】図14はこのような複数周波数帯対応を有す
る電磁シールド方法の実施形態を示す斜視図で、長さの
異なる線状アンテナ素子を組合せて規則的に配列させる
こととする。本実施形態では環状線路形状の線状アンテ
ナ素子４と端部開放形状の線状アンテナ素子５を組合わ
せたものをそれぞれ等価電磁界反射面積（体積）を考慮
して規則的に配列させるが、図15に示すように端部開放
の線状アンテナ素子５はＹ字形のもの、環状線路形状の
線状アンテナ素子４は正三角形のものとする。なお、線
状アンテナ素子３は２重のものとしたが、これを１重の
ものとしてもよい。

【００６７】また、線状アンテナ素子５は線状アンテナ
素子４の中に非接続で納まる。このようにすることで、
素子間の干渉を軽減することができる。図16には図15に
示す線状アンテナ素子４，５の電磁シールド効果を示す
が、縦軸は減衰量、横軸は周波数である。（ＤＤＳは線
状アンテナ素子３を２重のものとした場合、ＳＤＳは１
重のものとした場合である。）

【００６８】図17に環状線路形状の線状アンテナ素子４
と端部開放形状の線状アンテナ素子５を組合わせたもの
の変形例を示す。図中ａは端部を折り曲げた例である。

【００６９】さらに、複数周波数帯対応を有する電磁シ
ールド方法として、図18に示すように端部開放形状の線
状アンテナ素子５同士で、長さが異なるものを組合わせ
る場合や、図19に示すように環状線路形状の線状アンテ
ナ素子４同士で長さが異なるものを組合わせる場合も可
能である。

【００７０】また、複数周波数帯対応として３つの周波
数帯のための線状アンテナ素子の組合せ例を図20に示
す。

【００７１】なお、前記の実施形態は建物の窓に使用す
る窓ガラスについて述べたが、その他、自動車や列車等
の乗り物の窓ガラスや、パーテーションやボックス等の
什器の窓ガラスその他にも適用できる。

【００７２】

【発明の効果】以上述べたように本発明の電磁シールド
構造は、アンテナ素子長に応じた周波数帯の電波のみシ
ールドし、これ以外の電波は透過できるので必要な周波
数の電波帯のみを選択して電磁シールドが可能なもので
ある。

【００７３】また、最大４０ｄＢ程度のシールドが可能
で、アンテナ素子周囲に反射領域ができるため、ある程
度隙間が存在してもシールド性能は確保でき、アンテナ
素子の細線化が可能なので、採光性・可視性を損なうこ
とがない。

【００７４】さらに、これを施した部材間の隙間部分の
処理や接地のための導電材による通電処理をする必要も
ないものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁シールド構造を施した窓ガラスの
第１実施形態を示す斜視図である。

【図２】本発明の電磁シールド構造を施した窓ガラスの
第１実施形態を示す要部の正面図である。

【図３】線状アンテナ素子を短絡型ダイポールとした場
合の説明図である。

【図４】本発明の電磁シールド構造における電磁シール
ド方法の原理を示すその１の説明図である。

【図５】本発明の電磁シールド構造における電磁シール
ド方法の原理を示すその２の説明図である。

【図６】線状アンテナ素子を配置した窓ガラスの正面図
である。

【図７】本発明の電磁シールド構造を施した窓ガラスの
第２実施形態を示す斜視図である。

【図８】第２実施形態での線状アンテナ素子の正面図で
ある。

【図９】Ｙ字形の線状アンテナ素子を配置した本発明の
電磁シールド構造の性能確認を行った実験結果のグラフ
である。

【図１０】線状アンテナ素子を十字形とした場合の配置
を示す説明図である。

【図１１】環状線路形状の線状アンテナ素子の変形例を
示す説明図である。

【図１２】端部開放形状の線状アンテナ素子の変形例を
示す説明図である。

【図１３】端部開放形状の線状アンテナ素子の変形例を
示す正面図である。

【図１４】本発明の電磁シールド構造を施した窓ガラス
の第３実施形態を示す斜視図である。

【図１５】環状線路形状の線状アンテナ素子と端部開放
形状の線状アンテナ素子の組合せの一例を示す平面図で
ある。

【図１６】図13に示す線状アンテナ素子の電磁シールド
効果を示すグラフである。

【図１７】環状線路形状の線状アンテナ素子と端部開放
形状の線状アンテナ素子を組合わせたものの変形例を示
す説明図である。

【図１８】端部開放形状の線状アンテナ素子同士で、長
さが異なるものを組合わせ例を示す説明図である。

【図１９】環状線路形状の線状アンテナ素子同士で長さ
が異なるものを組合わせ例を示す説明図である。

【図２０】３つの周波数帯のための線状アンテナ素子の
組合せ例を示す説明図である。

【図２１】窓ガラス相互に隙間の遮蔽性能を確認する実
験設備の説明図である。

【図２２】線状アンテナ素子の配列間隔と減衰量の関係
を見るための実験装置の正面図である。

【図２３】線状アンテナ素子の配列間隔と減衰量の関係
を見るための実験装置の縦断側面図である。

【図２４】線状アンテナ素子の配列間隔と減衰量の関係
の実験結果のグラフである。

【符号の説明】

１…窓ガラス２…サッシ枠３…線状アンテナ素子４…線状アンテ
ナ素子５…線状アンテナ素子５ａ…中心５ｂ…辺５ｃ…環状線路
形状

フロントページの続き (72)発明者笹田雅昭兵庫県宝塚市逆瀬川２−８−57 国際情報科学研究財団内 (72)発明者吉田義政大阪府大阪市西区阿波座一丁目３番15号鹿島建設株式会社関西支店内 (72)発明者山野上和志大阪府大阪市西区阿波座一丁目３番15号鹿島建設株式会社関西支店内 (72)発明者高坂修一東京都調布市飛田給二丁目19番１号鹿島建設株式会社技術研究所内 (72)発明者平井淳一東京都調布市飛田給二丁目19番１号鹿島建設株式会社技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィルム材として、ポリイミドフィルム
やポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム等の合
成樹脂フィルムに、遮蔽しようとする電波に共振させる
長さの線状アンテナ素子を電磁遮蔽素子として、その素
子の電磁界反射等価面積（散乱開口面積）または電磁界
反射等価体積（散乱開口体積）を考慮して配列させ、こ
の線状アンテナ素子で電波を散乱させこれにより減衰さ
せることを特徴とする電磁シールド構造。
【請求項２】線状アンテナ素子は端部開放形状とし、
中心から伸びるその一辺の長さ（電気長）を遮蔽しよう
とする電波の１／４波長（一本形状の場合は１／２波
長）とする電磁シールド構造。
【請求項３】線状アンテナ素子は環状線路形状であ
り、その周囲長（電気長）を遮蔽しようとする電波の波
長と同じくする電磁シールド構造。
【請求項４】線状アンテナ素子は複数の周波数を遮蔽
できるように複数種からなり、寸法、形状の異なる２種
以上の線状アンテナ素子を組合せて配列させる請求項１
ないし請求項３のいずれかに記載の電磁シールド構造。
【請求項５】線状アンテナ素子は複数の周波数を遮蔽
できるように複数種からなり、端部開放形状の線状アン
テナ素子と環状線路形状の線状アンテナ素子とを組合わ
せる請求項４記載の電磁シールド構造。
【請求項６】線状アンテナ素子は複数の周波数を遮蔽
できるように複数種からなり、端部開放形状の線状アン
テナ素子同士で、長さが異なるものを組合わせる請求項
４記載の電磁シールド構造。
【請求項７】線状アンテナ素子は複数の周波数を遮蔽
できるように複数種からなり、環状線路形状の線状アン
テナ素子同士で、長さが異なるものを組合わせる請求項
４記載の電磁シールド構造。
【請求項８】端部開放形状の線状アンテナ素子は、各
辺の端を隣接する線状アンテナ素子の中心に近づけて配
列する請求項２記載の電磁シールド構造。
【請求項９】端部開放形状の線状アンテナ素子は、こ
の線状アンテナ素子部分が環状線路形状である請求項２
記載の電磁シールド構造。
【請求項１０】線状アンテナ素子相互は、減衰量の関
係を考慮して配列間隔を決定する請求項１ないし請求項
９のいずれかに記載の電磁シールド構造。
【請求項１１】線状アンテナ素子は、体積抵抗率を少
なくとも５×10^−８（Ω・ｍ）以下とする請求項１ない
し請求項10のいずれかに記載の電磁シールド構造。
【請求項１２】線状アンテナ素子は、導電性に優れ、
耐久性、耐候性に優れる素材とし、少量のガラス質を混
入させる請求項１ないし請求項11のいずれかに記載の電
磁シールド構造。