JP2001135976A - 電波吸収体 - Google Patents

電波吸収体

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JP2001135976A
JP2001135976A JP31499699A JP31499699A JP2001135976A JP 2001135976 A JP2001135976 A JP 2001135976A JP 31499699 A JP31499699 A JP 31499699A JP 31499699 A JP31499699 A JP 31499699A JP 2001135976 A JP2001135976 A JP 2001135976A
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radio wave
filling material
polarizer
wave absorber
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Katsumi Okayama
克巳 岡山
Kaoru Hatta
薫 八田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄型で軽量の電波吸収体を提供する。 【解決手段】 充填材料6と、該充填材料6の前面に設
けた偏光子7と、該充填材料6の背面に設けた電波反射
体8からなり、前記充填材料6はそれ自身で偏光面を回
転させる磁気光学特性を備えているか又はこの磁気光学
特性を有する層を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電波吸収体に関す
る。より詳しくは、電波吸収体の薄型化を図るための改
良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子機器や通信装置あるいは建物等にお
いて、外乱となる外部からの電波や内部から漏洩する電
波等を吸収してノイズや電波障害を防止し安定した機能
を図るためのEMI(Electromagnetic Interference)
対策として電波吸収体が用いられている。
【0003】従来、例えばテレビ電波のゴースト対策用
電波吸収体においては、図10に示すようにフィライト
焼結体からなる充填材料1の背面を金属板からなる電波
反射体2で裏打ちする構造をとっている。この充填材料
1の前面から入射する入射波3は、その一部がこの充填
材料1の表面で反射して第1反射波4となり、残りが内
部に進入して電波反射体2で反射される。この第1反射
波4を、中に入ってから再び充填材料1の前面側外部に
放出される第2、第3・・・の反射波の総和5により、
位相と振幅を合わせて相殺することにより電波障害対策
を図っている。このように位相と振幅を合わせて相殺で
きる条件をインピーダンス整合条件と称する。この整合
条件は、充填材料の複素誘電率、複素透磁率、充填材料
の厚さ、電波の周波数等によって定まる。通常、フェラ
イト焼結体からなる充填材料を用いてテレビ電波(MH
z)を吸収するためには、フィライトの厚さは約7mm
程度である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高層ビ
ル等の電波吸収壁においては、使用される外壁の面積が
膨大である。このため、電波障害防止のための吸収体に
おいても、軽量化が求められている。一例を挙げると、
厚さ7mmのフェライト吸収体1m2 の重量は、フェラ
イトの密度が5g/cm2 であることから計算すると約
35kgになる。ビル全体では数t〜数10tにも及ぶ
ことがあり、コストおよび軽量化の両方から薄型の電波
吸収体が求められている。
【0005】しかしながら、従来のインピーダンス整合
方式では、第1反射波4(図10)を相殺するために、
インピーダンス整合条件を満たすことが必須条件であ
り、上記例では7mm以下の厚さにはできなかった。
【0006】本発明は上記従来技術を考慮したものであ
って、薄型で軽量の電波吸収体の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、充填材料と、該充填材料の前面に設け
た偏光子と、該充填材料の背面に設けた電波反射体から
なり、前記充填材料はそれ自身で偏光面を回転させる磁
気光学特性を備えているか又はこの磁気光学特性を有す
る層を含んでいることを特徴とする電波吸収体を提供す
る。
【0008】この構成によれば、充填材料の前面から入
射する電波は、偏光子により振動方向が一定に揃えら
れ、充填材料の背面の電波反射体で反射され、前面に向
かう。この反射波が前面の偏光子に達するまでに偏光面
が回転するため、反射波は偏光子を通過できず反射して
充填材料内での反射を繰り返して減衰する。
【0009】好ましい構成例では、前記充填材料は、電
磁気特性の異なる複数の層からなることを特徴としてい
る。
【0010】この構成によれば、充填材料を電波吸収率
や偏光面の回転特性等の電磁気特性の異なる複数層で形
成することにより、各種材料を適宜選択して最適効率で
電波を吸収して薄型化を図ることができる。
【0011】さらに好ましい構成例では、前記電波反射
体は、金属板、金属膜、またはメッシュ状あるいは格子
状の金属材料からなることを特徴としている。
【0012】この構成によれば、各種金属材料を適宜選
択して電波吸収体の使用場所や使用形態に対応して電波
反射体を形成することができる。
【0013】さらに本発明では、充填材料の前面に、透
過光を偏光させるとともに偏光面を回転させる回転偏光
子を設け、前記充填材料の背面に電波反射体を設けたこ
とを特徴とする電波吸収体を提供する。
【0014】この構成によれば、充填材料の前面に設け
た偏光子自体が透過光の偏光面を回転させる回転偏光子
で構成されるため、充填材料側に偏光面回転のための電
磁光学特性が必要なくなり、材料選択の幅が広がる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。図1は、本発明に係る電波吸
収体の実施形態の基本構成図である。
【0016】充填材料6の前面に偏光子7が設けられ、
背面に電波反射体8が設けられる。充填材料6として
は、偏光面を回転させる磁気光学特性を有し且つ電波吸
収性を有し磁性損失を伴う材料を使用する。この磁気光
学特性として、ファラデー効果(光が物質中を透過する
ときの透過光の偏光面が回転する現象)あるいはカー効
果(光が反射するときの偏光面が回転する現象)を示す
材料を用いる。例えば、マイクロ波帯域ではスピネル型
フェライト(以下単にフェライトという)が好適であ
る。
【0017】図2は、図1の構成の電波吸収体の作用説
明図である。入射電波22は、例えばテレビ電波等であ
り、その偏光面や入射してくる方向が予め分っている電
波である。また、偏光子7は前面側からの入射電波のみ
を通過させる特性をもち、背面側からの反射光は通過さ
せない。したがって、入射電波22は、偏光子7に遮ら
れることなくフェライトからなる充填材料6内に入射す
る。このとき、偏光子7を通ってフェライト表面で反射
した電波は、カー効果により偏光面が回転しているため
偏光子7を通過することはできず、全ての電波はフェラ
イト中に進入する。
【0018】フェライト(充填材料)中では電波は減衰
作用を受けながら進行する。一般に損失性フェライトに
おいては、電波の吸収の程度を表わす量として吸収係数
α(dB/m)が用いられている。この値が大きい程電
波は短い距離で減衰する。本発明においても、このαが
大きい材料を用いることが望ましい。
【0019】フェライト中で減衰を受けながら進行した
電波は、背面の金属板からなる電波反射体8に到達す
る。この電波反射体8で電波は全反射し、再びフェライ
ト中を進行する。この場合にも減衰作用を受ける。
【0020】偏光子7に達した反射電波は、フェライト
(充填材料6)の厚さに比例する角度だけその偏光面が
回転している。すなわち、ファラデー回転能θf(度/
m)によって回転角度は異なる。本発明においては、低
い反射回数で(すなわち、初期の反射で)偏光面が18
0度の回転角度にならないように材料の選択や厚さを調
整する。このように調整しておくことにより、反射した
電波は偏光子7を透過することができず、再び反射して
充填材料6中に戻って進行する。
【0021】このような反射を繰り返して、最終的には
電波のエネルギーはフェライトのもつ電波吸収性に基づ
く損失により、熱エネルギーに変換されて吸収される。
本発明における電波吸収体の厚さは、吸収係数αおよび
ファラデー回転能θfによって決定される。最適化され
た電波吸収体においては、その厚さは数mm以下にする
ことができ、従来のインピーダンス整合型電波吸収体よ
りも薄型で軽量の電波吸収体を実現できる。
【0022】図3は、本発明の別の実施の形態の構成図
である。この実施形態は、充填材料6として、電波吸収
層6aと磁気光学層9とを有する構成である。この磁気
光学層9は、偏光面を回転させる効果を示す層である。
(A)は磁気光学層9を前面側の偏光子4に接して設け
たものであり、(B)は磁気光学層9を背面側の電波反
射体8に接して設けたものである。
【0023】このような磁気光学層9を設けることによ
り、充填材料6を構成する電波吸収層6aとして、フェ
ライトに限らず、吸収すべき周波数帯域において最大の
吸収係数を示す材料を用いることができ、効率よく電波
を吸収して薄型化を図ることができる。
【0024】上記電波吸収層6aとして用いられる材料
を、周波数ごとに分類して以下の表1に示す。なお、表
にあげた材料以外の材料として、磁性材料ではFe,C
o,Niの各元素を少なくとも1つ以上含む磁性体、あ
るいはCu2MnAl のようなホイスラー合金を用いて
もよい。また、誘電損失ε”を含む材料であれば、カー
ボン含有材料以外にも強誘電体のような誘電分散を示す
材料なども電波吸収層6aとして用いることができる。
【0025】
【表1】
【0026】図4は、本発明のさらに別の実施の形態の
構成図である。この実施形態は、充填材料6の前面に回
転偏光子10を設けたものである。すなわち、本発明に
よる電波吸収体の構造においては、入射方向に電波を返
さないことが基本である。したがって、本発明は、前述
の実施形態のように充填材料の前面の偏光子と背面の電
波反射体との間で偏光面の回転をさせる構成だけでな
く、前面の偏光子を通過した直後に偏光面が回転してい
てもよい。つまり、偏光子として回転偏光子を用いるこ
とができる。
【0027】このような回転偏光子10を用いることに
より、充填材料は偏光面を回転させる磁気光学特性をも
つ必要がなくなり、材料選択の幅が広がる。この場合、
充填材料6として電波吸収特性の大きい材料を用いる
と、(A)に示す電波吸収体全体の厚さWを、同図
(B)の厚さwに示すように薄くすることができる。
【0028】図5は、本発明のさらに別の実施の形態の
構成図である。この実施形態は、充填材料6を電波吸収
特性や偏光面の回転特性の異なる複数の層6−1,6−
2,・・・6−nで構成するとともに、その途中に偏光
面を回転させる磁気光学効果を示す磁気光学層9を設け
たものである。多層間の中間に設ける磁気光学層9の配
設位置は任意である。このように充填材料6を多層構造
とすることにより、吸収すべき電波の周波数帯域や電波
吸収体の使用場所あるいは使用形態や使用目的等に応じ
て、各層の材料や厚さ等を適宜選択し、個々の使用状態
に合わせて最適な構成の電波吸収体を形成することがで
きる。
【0029】図6は、電波反射体8の別の構成例を示
す。(A)は、金属材料の線材によりメッシュ状の電波
反射体8を形成したものである。(B)は、金属板の打
ち抜き加工等により格子状の電波反射体8を形成したも
のである。反射すべき電波の周波数や波長等に応じて、
メッシュ間隔や格子間隔を充分短くして有効に電波を反
射することができ、これらの間隔とともに線材の太さや
格子の幅および金属材料等を適宜選択して、用途等に応
じて最適な反射体の構造を選んで使用することができ
る。
【0030】図7は、本発明の使用例を示す。この例
は、テレビ塔などの電波発信源11から建物13内に進
入するTV電波12等による建物13の内部機器に対す
る障害を防止するために、前述の本発明に係る電波吸収
体からなる電波吸収壁14をTV電波12が入射する方
向の建物外壁面に設けたものである。
【0031】図8は、本発明の別の使用例を示す。この
例は、基板18上に半導体部品19等を搭載した電子機
器15における電波吸収構造として本発明を適用したも
のである。電子機器の筐体16の内面に、本発明に係る
電波吸収体17を設けてEMI対策が図られる。
【0032】図9は、本発明のさらに別の使用例を示
す。この例は、パソコン20等の電波発信源からの電波
による他の機器(図示しない)への電磁障害を防止する
ために、本発明に係る電波吸収体からなる電波吸収用の
衝立21を設けたものである。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、充填
材料の前面から入射する電波は、偏光子により振動方向
が一定に揃えられ、充填材料の背面の電波反射体で反射
され、前面に向かう。この反射波が前面の偏光子に達す
るまでに偏光面が回転するため、反射波は偏光子を通過
できず反射して充填材料内での反射を繰り返して減衰す
る。これにより、従来のインピーダンス整合型電波吸収
体のように入射波と反射波とを整合させて相殺するため
に充填材料の厚さを厚くする必要がなくなり、充填材料
の電波吸収特性に応じて厚さを薄くすることができ、薄
型軽量化を図ることができる。
【0034】したがって、建物の外壁を構成する場合に
は重量を大幅に軽減することができ構造上有利となりコ
ストの低減にも寄与する。また、電子機器の筐体等に用
いれば、装置の小型化が図られる。
【0035】また、本発明では、偏光子を通過して電波
吸収体内に進行した入射電波は、電波吸収体内で反射を
繰り返し外部に出ないため、吸収周波数帯域によらず電
波を減衰させて電波障害防止を図ることができ、適用で
きる周波数帯域が大幅に広がり、広い範囲の周波数の電
波に対して電波障害防止対策を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る電波吸収体の基本
構成図。
【図2】 図1の電波吸収体の作用説明図。
【図3】 本発明の別の実施形態の構成説明図。
【図4】 本発明のさらに別の実施形態の構成説明図。
【図5】 本発明のさらに別の実施形態の構成説明図。
【図6】 本発明に係る電波反射体の例を示す構成説明
図。
【図7】 本発明の使用例の説明図。
【図8】 本発明の別の使用例の説明図。
【図9】 本発明のさらに別の使用例の説明図。
【図10】 従来の電波吸収体の説明図。
【符号の説明】
1:充填材料、2:電波反射体、3:入射波、4:第1
反射波、5:2回目以降の反射波の総和、6:充填材
料、7:偏光子、8:電波反射体、9:磁気光学層、1
0:回転偏光子、11:電波発信源、12:TV電波、
13:建物、14:電波吸収壁、15:電子機器、1
6:筐体、17:電波吸収体、18:基板、19:半導
体部品、20:パソコン、21:電波吸収用の衝立、2
2:入射電波
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2E001 DH01 GA07 GA32 HA20 HB01 JB00 JB01 JB02 5E040 AA20 AB03 AB04 AC05 CA13 5E321 AA02 AA44 BB25 BB32 BB41 BB53 GG05 GG07 GG11 5J020 EA01 EA10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】充填材料と、該充填材料の前面に設けた偏
    光子と、該充填材料の背面に設けた電波反射体からな
    り、前記充填材料はそれ自身で偏光面を回転させる磁気
    光学特性を備えているか又はこの磁気光学特性を有する
    層を含んでいることを特徴とする電波吸収体。
  2. 【請求項2】前記充填材料は、電磁気特性の異なる複数
    の層からなることを特徴とする請求項1に記載の電波吸
    収体。
  3. 【請求項3】前記電波反射体は、金属板、金属膜、また
    はメッシュ状あるいは格子状の金属材料からなることを
    特徴とする請求項1に記載の電波吸収体。
  4. 【請求項4】充填材料の前面に、透過光を偏光させると
    ともに偏光面を回転させる回転偏光子を設け、前記充填
    材料の背面に電波反射体を設けたことを特徴とする電波
    吸収体。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010181457A (ja) * 2009-02-03 2010-08-19 Toppan Printing Co Ltd 反射型フォトマスクブランクス、反射型フォトマスク、反射型フォトマスクの検査装置及びその検査方法
CN105101766A (zh) * 2014-05-14 2015-11-25 Tdk株式会社 磁抑制片及其制造方法
JP2015220260A (ja) * 2014-05-14 2015-12-07 Tdk株式会社 磁気抑制シート及びその製造方法
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