JP2001313521A - 電波減衰体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、且つ電波の入射方向や電波の
偏波状態によって特性が大きく変化することなく不要な
電波を抑制することができるようにする。 【解決手段】 電波減衰体１０は、金属板によって形成
された電波反射体１１を有している。電波反射体１１に
は格子状に配列された凹部と凸部が形成されている。電
波減衰体１０は、電波を反射する複数の第１の反射面２
１と、第１の反射面２１から電波の到来側に所定の距離
だけ離れた位置に配置され、電波を反射する複数の第２
の反射面２２とを備えている。第１の反射面２１は電波
反射体１１の凹部によって形成され、第２の反射面２２
は電波反射体１１の凸部によって形成されている。第１
の反射面２１と第２の反射面２２は、面積の等しい正方
形形状をなしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動料金収
受システムにおいて路上側アンテナと車載器側アンテナ
との双方向通信において発生する不要な電波を抑制する
ために用いられる電波減衰体に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、有料道路の料金所における渋滞を
緩和する手段として、自動料金収受システム（ＥＴＣ
（Electronic Toll Collection System）とも呼ばれ
る。）が注目されている。このシステムは、路上側アン
テナと車に搭載した車載器における車載器側アンテナと
の間で、通行料金に関する情報を無線で双方向通信する
ことによって、自動的に通行料金の収受を行うものであ
る。

【０００３】このシステムにおいて、路上側アンテナ
は、料金所のゲートや路上に設置された表示器等に設置
され、ゲートを通過する車に対して上方より電波を放射
する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、立体交差に
おいて、下側の道路に自動料金収受システムを採用した
料金所が設けられた場合には、路上側アンテナより放射
された電波が道路面と上側の道路の下面との間で多重反
射する可能性がある。そのため、車載器側アンテナが受
信可能なしきい値以上の電波の到達範囲が目標とする範
囲よりも広がり、その到達範囲内に、同一レーンや隣接
する複数のレーンを走行中の複数の車が入り、システム
が誤動作する可能性があるという問題点がある。

【０００５】また、立体交差の場合に限らず、路上側ア
ンテナより放射された電波が道路面と、路上に設置され
た表示器との間で多重反射したり、路上側アンテナより
放射された電波が道路面と、料金所のゲートの屋根部分
との間で多重反射したりして、同様の問題を生じる可能
性もある。更には、路上側アンテナより放射された電波
が、表示器の支持部や料金所のゲートの側部で反射し
て、同様の問題を生じる可能性もある。また、複数のレ
ーンにおいて自動料金収受システムが採用されている場
合には、あるレーンにおける路上側アンテナより放射さ
れた電波が、隣接する他のレーンに漏れて、隣接する複
数のレーン間において混信が発生する可能性もある。

【０００６】ところで、従来より、不要な電波を減衰さ
せるものとして、フェライト等の電波吸収材料を用いて
構成された電波吸収体が知られている。そこで、このよ
うな電波吸収体を、上述のような自動料金収受システム
における不要電波を抑制するために用いることも考えら
れる。

【０００７】しかし、自動料金収受システムにおいて、
上記電波吸収体のような、不要電波抑制のための手段を
設ける場合には、その手段は必然的に屋外に設置され
る。そのため、自動料金収受システムにおける不要電波
抑制のための手段としては、耐久性や設置の容易性を高
めるために、構成の簡単な手段が望まれる。

【０００８】特開平１１−２６１２８３号公報には、反
射波の位相を反転させる凹凸の表面形状を有する反射体
を用いた電波吸収体が開示されている。しかしながら、
特開平１１−２６１２８３号公報では、その第４欄第１
１〜１３行目には「通信用電波の波長λ以上の凹凸とす
ることにより、凹凸面の反射波同士で低減させる」と記
載されている一方で、その図２（Ｂ）では凹凸の段差が
「λ／２」と記載されており、反射波を低減させるため
に必要な凹凸の段差がどのような大きさであるかは不明
である。

【０００９】また、特開平１１−２６１２８３号公報の
図２（Ｂ）に示されるように凹凸の段差の大きさをλ／
２とした場合には、後で実施の形態の欄でも説明するよ
うに、０°から５０°程度の範囲内の入射角度で入射す
る電波に対してはほとんど電波吸収体としての機能を果
たさない。特開平１１−２６１２８３号公報の図１から
も分かるように、電波吸収体としては、実用上、０°か
ら５０°程度の範囲内の入射角度で入射する電波を吸収
することが必要な場合が多いと考えられるが、特開平１
１−２６１２８３号公報の図２（Ｂ）に示された電波吸
収体では、この要求を満たすことができない。

【００１０】更に、特開平１１−２６１２８３号公報で
は、電波の入射角度と凹凸の段差の大きさとの関係は全
く考慮されておらず、所定の入射角度で入射する電波に
対する反射波を低減させるために必要な凹凸の段差の大
きさも不明である。

【００１１】また、特開平１１−２６１２８３号公報に
は、凹凸の表面形状として、三角波面の形状と矩形波面
の形状が示されている。しかしながら、このような三角
波面の形状や矩形波面の形状を有する反射体を用いた電
波吸収体では、反射面の形状が等方的ではないため、電
波吸収体に対する電波の入射方向や、電波の偏波状態に
よって特性が大きく変化する可能性がある。

【００１２】なお、特開昭５８−３４６０２号公報や特
開平９−１８１４７４号公報には、電波吸収体に凹凸面
を形成して、電波吸収帯域を広げる技術が開示されてい
る。しかしながら、これらの技術では、いずれも、電波
の吸収は主に電波吸収体によるものであり、凹凸面によ
るものではない。また、これらの技術では、電波吸収体
に凹凸面を形成するので、製造が難しいという問題点が
ある。

【００１３】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、簡単な構成で、所定の入射角度で入
射する電波に対する反射波を効果的に減衰させることが
できるようにした電波減衰体を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の電波減衰体は、
電波を反射する第１の反射面と、第１の反射面から電波
の到来側に所定の距離だけ離れた位置に配置され、電波
を反射する第２の反射面とを備え、第２の反射面に対す
る電波の入射角度をθ、電波の波長をλ、第１の反射面
と第２の反射面との間の部分の比誘電率をε_r、ｍを０
以上の整数としたとき、第１の反射面と第２の反射面と
の距離ｄが、ｄ＝（２ｍ＋１）λ／｛４√（ε_r−ｓｉ
ｎ²θ）｝で表されるものである。

【００１５】本発明の電波減衰体では、第２の反射面に
対する入射角度がθで電波が入射したときに、第１の反
射面で反射された電波と第２の反射面で反射された電波
の間に２分の１波長の奇数倍に相当する位相差が生じ、
この位相差により、２つの反射波が重なった後の電波が
減衰される。

【００１６】本発明の電波減衰体において、第１の反射
面で反射する電波から見た第１の反射面の面積の合計
と、第２の反射面で反射する電波から見た第２の反射面
の面積の合計は等しくてもよい。

【００１７】本発明の電波減衰体において、第１の反射
面および第２の反射面に対して平行で且つ互いに直交す
る２方向について、第１の反射面と第２の反射面が交互
に配置されていてもよい。この場合、２方向のそれぞれ
について、第１の反射面と第２の反射面の境界部分の間
隔は電波の波長以上であってもよい。

【００１８】また、本発明の電波減衰体において、第１
の反射面と第２の反射面は電気的に連続していてもよい
し、電気的に不連続であってもよい。

【００１９】また、本発明の電波減衰体において、第１
の反射面と第２の反射面は、第１の反射面となる凹部と
第２の反射面となる凸部とを有する電波反射体によって
形成されていてもよい。

【００２０】また、本発明の電波減衰体において、第１
の反射面は、板状の第１の電波反射体によって形成さ
れ、第２の反射面は、第１の反射面および第２の反射面
に対して平行で且つ互いに直交する２方向についてそれ
ぞれ所定の間隔を空けて配列された複数の孔を含む板状
の第２の電波反射体によって形成されていてもよい。こ
の場合、本発明の電波減衰体は、更に、第１の電波反射
体と第２の電波反射体との間に充填された充填部材を備
えていてもよい。充填部材は吸音性を有していてもよ
い。また、充填部材は誘電体であってもよい。

【００２１】また、本発明の電波減衰体において、第１
の反射面と第２の反射面は、可視光を透過させる電波反
射体によって形成されていてもよい。この場合、可視光
を透過させる電波反射体は、光学的に透明な誘電体と、
誘電体の面上に形成された光学的に透明な導電性の薄膜
とを有していてもよい。また、誘電体は、ガラスまたは
透明な有機高分子からなっていてもよい。また、導電性
の薄膜は、金属酸化物、金属窒化物、金属またはこれら
の混合体からなっていてもよい。

【００２２】また、本発明の電波減衰体において、第１
の反射面および第２の反射面の少なくとも一方は、電波
を反射する材料によって形成されたメッシュによって形
成されていてもよい。この場合、第１の反射面がメッシ
ュによって形成され、電波減衰体は、更に、メッシュに
おける電波到来側とは反対側に配置された吸音材を備え
ていてもよい。

【００２３】また、本発明の電波減衰体は、更に、第１
の波長の電波に対して第１の反射面として機能する面を
有する第１の反射部と、第１の波長の電波に対して第２
の反射面として機能する面を有する第２の反射部とを備
え、第１の反射部は、第１の波長よりも短い第２の波長
の電波に対して第１の反射面および第２の反射面として
機能する２つの反射面を有し、第２の反射部は、第２の
波長の電波に対して第１の反射面および第２の反射面と
して機能する２つの反射面を有していてもよい。この場
合、第２の波長は、第１の波長の８分の１以下であって
もよい。

【００２４】また、本発明の電波減衰体は、自動料金収
受システムにおける路上側アンテナと車載器側アンテナ
との双方向通信において発生する不要な電波を抑制する
ために用いられてもよい。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。 ［第１の実施の形態］始めに、図１を参照して、本発明
の第１の実施の形態に係る電波減衰体と、この電波減衰
体が適用される自動料金収受システムの概要について説
明する。

【００２６】図１は、本実施の形態が適用される自動料
金収受システムにおける料金所の周辺の構成の一例を示
す説明図である。この例では、料金所１にはゲート２が
設けられ、ゲート２の上部に、自動料金収受システムに
おける路上側アンテナ３が設けられている。自動料金収
受システムでは、路上側アンテナ３と、車４に搭載した
車載器５における車載器側アンテナとの間で、通行料金
に関する情報を無線で交信することによって、自動的に
通行料金の収受を行うようになっている。路上側アンテ
ナ３は、料金所１が設置されている道路６に向けて電波
を放射するようになっている。

【００２７】また、料金所１の上方には、道路６と立体
交差する他の道路７が配置されている。このような状況
において、本実施の形態に係る電波減衰体を用いない場
合には、路上側アンテナ３より放射された電波が、下側
の道路６の上面と、上側の道路７の下面との間で多重反
射する可能性がある。その結果、車載器５における車載
器側アンテナが受信可能なしきい値以上の電波の到達範
囲が目標とする範囲よりも広がり、その到達範囲内に、
同一レーンや隣接する複数のレーンを走行中の複数の車
が入り、システムが誤動作する可能性がある。

【００２８】これを防止するために、本実施の形態に係
る電波減衰体１０は、例えば、路上側アンテナ３より放
射される電波の不要な進行方向の先の周辺構造物である
上側の道路７に取り付けられる。具体的には、電波減衰
体１０は、料金所の上方に配置された道路７の下の桁に
おいて、路上側アンテナ３から放射され、下方の道路６
で反射した電波の進行方向の先の位置に取り付けられて
いる。

【００２９】次に、図２および図３を参照して、本実施
の形態に係る電波減衰体１０の構成について説明する。
図２は電波減衰体１０の正面図、図３は図２のＡ−Ａ線
断面図である。

【００３０】電波減衰体１０は、例えば金属板によって
形成された電波反射体１１を有している。この電波反射
体１１には格子状に配列された凹部と凸部が形成されて
いる。なお、便宜上、図２では、凹部はハッチングを付
して表している。

【００３１】また、電波減衰体１０は、電波を反射する
複数の第１の反射面２１と、第１の反射面２１から電波
の到来側に所定の距離だけ離れた位置に配置され、電波
を反射する複数の第２の反射面２２とを備えている。第
１の反射面２１は電波反射体１１の凹部によって形成さ
れ、第２の反射面２２は電波反射体１１の凸部によって
形成されている。

【００３２】第１の反射面２１と第２の反射面２２は、
面積の等しい正方形形状をなしている。また、第１の反
射面２１と第２の反射面２２は、第１の反射面２１およ
び第２の反射面２２に対して平行で且つ互いに直交する
２方向、すなわち図２における上下方向および左右方向
について交互に配置されている。

【００３３】図２における上下方向および左右方向の２
方向のそれぞれについて、第１の反射面２１と第２の反
射面２２の境界部分の間隔、すなわち第１の反射面２１
と第２の反射面２２の一辺の長さＬは、各反射面２１，
２２が実際に電波を反射する面として機能するように、
電波の波長以上であることが好ましい。一方、長さＬが
大き過ぎると、反射面２１で反射した電波と反射面２２
で反射した電波との重なり方が小さくなるので、長さＬ
は、電波の波長の３倍以下であることが好ましい。

【００３４】また、本実施の形態では、後述するように
位相差を有する第１の反射面２１での反射波と第２の反
射面２２での反射波とを重ね合わせることによって電波
の強度を減衰させるので、電波減衰体１０の全体におい
て、第１の反射面２１で反射する電波から見た第１の反
射面２１の面積の合計と、第２の反射面２２で反射する
電波から見た第２の反射面２２の面積の合計は、等しい
か、ほぼ等しいことが好ましい。

【００３５】ここで、図４を参照して、上述の第１の反
射面２１で反射する電波から見た第１の反射面２１の面
積の合計と、第２の反射面２２で反射する電波から見た
第２の反射面２２の面積の合計の意味について説明す
る。図４に示したように、第１の反射面２１および第２
の反射面２２に対して斜め方向から電波が入射する場合
には、第２の反射面２２では、その全体の領域Ａ２に電
波が入射し、且つ入射した電波は全て第２の反射面２２
の前方に出射される。これに対し、第１の反射面２１で
は、その一部の領域Ａ１に入射した電波のみが第１の反
射面２１で反射し、且つ第２の反射面２２の前方に出射
される。従って、第１の反射面２１の領域Ａ１の面積の
合計と、第２の反射面２２の領域Ａ２の面積の合計と
が、等しいか、ほぼ等しいことが好ましい。第１の反射
面２１で反射する電波から見た第１の反射面２１の面積
の合計とは上記領域Ａ１の面積の合計であり、第２の反
射面２２で反射する電波から見た第２の反射面２２の面
積の合計とは上記領域Ａ２の面積の合計である。

【００３６】なお、第１の反射面２１および第２の反射
面２２に対して電波に垂直に入射する場合には、第１の
反射面２１で反射する電波から見た第１の反射面２１の
面積の合計は、第１の反射面２１の全体の領域の面積の
合計となる。

【００３７】また、本実施の形態では、図３に示したよ
うに第２の反射面２２に対する電波の入射角度をθと
し、電波の波長をλ、第１の反射面２１と第２の反射面
２２との間の部分の比誘電率をε_r、ｍを０以上の整数
としたとき、第１の反射面２１と第２の反射面２２との
距離ｄは、以下の式（１）で表されるようにする。

【００３８】 ｄ＝（２ｍ＋１）λ／｛４√（ε_r−ｓｉｎ²θ）｝ …（１）

【００３９】なお、第１の反射面２１と第２の反射面２
２との間の部分が空気の場合には、ε_r＝１となり、上
記式（１）は、ｄ＝（２ｍ＋１）λ／（４ｃｏｓθ）と
なる。また、距離ｄは、ｍ＝０のときに最も小さくな
り、この場合には、式（１）は、ｄ＝λ／（４ｃｏｓ
θ）となる。

【００４０】また、本実施の形態では、凹部と凸部を有
する電波反射体１１によって、第１の反射面２１と第２
の反射面２２とを形成したので、第１の反射面２１と第
２の反射面２２は電気的に連続している。しかし、第１
の反射面２１と第２の反射面２２は電気的に不連続であ
ってもよい。

【００４１】次に、本実施の形態に係る電波減衰体１０
の作用について説明する。図３に示したように、同じ位
相の電波が第２の反射面２２に対して入射角度θで入射
する場合において、第１の反射面２１と第２の反射面２
２との距離ｄが式（１）を満たす場合には、第１の反射
面２１での反射波と第２の反射面２２での反射波との間
には、２分の１波長の奇数倍に相当する位相差が生じ
る。第１の反射面２１での反射波と第２の反射面２２で
の反射波は、それぞれ広がりを有するので、電波減衰体
１０から十分離れた位置では、２つの反射波は重なり合
う。ここで、第１の反射面２１での反射波と第２の反射
面２２での反射波の強度が等しければ、この２つの反射
波が重なった後の電波の強度は原理的にはゼロになる。
また、第１の反射面２１での反射波と第２の反射面２２
での反射波の強度が多少異なっていても、２つの反射波
が重なった後の電波の強度は、各反射波単独の強度に比
べて大幅に減少し、ゼロに近い値となる。このように、
本実施の形態に係る電波減衰体１０によれば、この電波
減衰体１０に対して所定の入射角度θで入射する電波を
減衰させることができる。

【００４２】また、本実施の形態に係る電波減衰体１０
では、第１の反射面２１および第２の反射面２２に対し
て平行で且つ互いに直交する２方向について、第１の反
射面２１と第２の反射面２２が交互に配置されている。
従って、第１の反射面２１と第２の反射面２２とを含む
電波減衰体１０の反射面全体の形状は、ほぼ等方的であ
る。そのため、本実施の形態に係る電波減衰体１０で
は、電波の入射方向や電波の偏波状態によって特性が大
きく変化することを防止することができる。なお、電波
の偏波状態には、電界が入射面に垂直な直線偏波である
ＴＥ（TransverseElectronic）波、磁界が入射面に垂直
な直線偏波であるＴＭ（Transverse Magnetic）波、円
偏波等がある。

【００４３】図５は、シミュレーションで求めた本実施
の形態に係る電波減衰体１０の特性の一例を示す特性図
である。ここでは、電波の周波数を５．８ＧＨｚとして
いる。この場合、電波の波長λは約５１．７ｍｍとな
る。図５には、第１の反射面２１と第２の反射面２２と
の距離ｄが１３ｍｍ、１４ｍｍ、１５ｍｍ、１７ｍｍ、
２６ｍｍおよび３０ｍｍの６つの場合について、それぞ
れ、入射角度と反射減衰量との関係を示している。式
（１）によれば、ｄが１３ｍｍ、１４ｍｍ、１５ｍｍ、
１７ｍｍ、２６ｍｍおよび３０ｍｍの６つの場合は、そ
れ入射角度θが約４°、約２３°、約３０°、約４０
°、約６０°および約６４°の場合に対応する。

【００４４】図５に示した例では、ｄが１３ｍｍ、１４
ｍｍ、１５ｍｍ、１７ｍｍ、２６ｍｍおよび３０ｍｍの
６つの場合には、それぞれ、入射角度が約４°、約２３
°、約３０°、約４０°、約６０°および約６４°の近
傍において反射減衰量が大きくなっている。

【００４５】ここで、ｄが２６ｍｍ、すなわちλ／２の
場合は、入射角度が約６０°のときに反射減衰量がピー
クに達するが、０°から５０°程度の範囲内の入射角度
で入射する電波に対しては反射減衰量が小さく、電波減
衰体としての機能を果たさない。このことから、特開平
１１−２６１２８３号公報の図２（Ｂ）に示された電波
吸収体では、０°から５０°程度の範囲内の入射角度で
入射する電波に対しては電波吸収体としての機能を果た
さないことが分かる。また、ｄを更に大きくし、例えば
３０ｍｍとすると、反射減衰量のピークは、入射角度が
より大きい方へ移動する。

【００４６】次に、試作した電波減衰体１０の特性の測
定結果の一例について説明する。試作した電波減衰体１
０は、入射角度３０°で入射する周波数５．８ＧＨｚの
電波を減衰させるようにｄを１５ｍｍとし、且つ第１の
反射面２１と第２の反射面２２の境界部分の間隔を、電
波の波長λの約２倍である１００ｍｍとしたものであ
る。試作した電波減衰体１０の特性の測定では、周波数
５．８ＧＨｚの円偏波の電波を２°、２０°および４０
°の入射角度で電波減衰体１０に入射させて、反射減衰
量を測定した。その結果、入射角度が２°、２０°およ
び４０°のときの電波減衰体１０による反射減衰量は、
それぞれ１３．４ｄＢ、１５．６ｄＢおよび１２．４ｄ
Ｂであった。なお、入射角度が２°、２０°および４０
°のときの電波減衰体１０による反射減衰量の計算値
は、それぞれ１２．２ｄＢ、１７．０ｄＢおよび１５．
２ｄＢである。

【００４７】以上説明したように、本実施の形態に係る
電波減衰体１０によれば、第１の反射面２１と第２の反
射面２２とを備えた簡単な構成で不要な電波を抑制する
ことが可能になる。

【００４８】また、本実施の形態によれば、第１の反射
面２１と第２の反射面２２との距離ｄを、式（１）で表
されるように設定したので、電波減衰体１０に対して所
定の入射角度で入射する電波に対する反射波を効果的に
減衰させることができる。なお、本実施の形態に係る電
波減衰体１０では、反射減衰量が十分大きくなる入射角
度の範囲は狭い。しかし、電波減衰体１０を自動料金収
受システムに用いる場合には、電波減衰体１０に対する
不要な電波の入射角度は、ある一定の狭い角度範囲内に
限られる場合が多いので、電波減衰体１０によって不要
な電波を十分減衰させることができる。

【００４９】また、本実施の形態に係る電波減衰体１０
によれば、第１の反射面２１と第２の反射面２２とを含
む電波減衰体１０の反射面全体の形状がほぼ等方的であ
るため、電波の入射方向や電波の偏波状態によって特性
が大きく変化することなく不要な電波を抑制することが
可能になる。

【００５０】また、本実施の形態によれば、電波減衰体
１０を、図１に示したように自動料金収受システムにお
ける路上側アンテナ３と車載器側アンテナとの双方向通
信において発生する不要な電波の進路に設けることによ
り、不要な電波を抑制することができる。その結果、本
実施の形態によれば、自動料金収受システムの誤動作を
防止することができる。

【００５１】ところで、本実施の形態において、電波反
射体１１は、金属板によって形成されたものに限らず、
他の材料によって形成されていてもよい。例えば、電波
反射体１１は、樹脂製の基材に導電性の薄膜をコーティ
ングして形成されたものでもよい。

【００５２】また、電波反射体１１は、可視光を透過さ
せるものであってもよい。このような可視光を透過させ
る電波反射体１１は、例えば、光学的に透明な誘電体
と、その面上に形成された光学的に透明な導電性の薄膜
とを有するものであってもよい。この場合、光学的に透
明な誘電体は、例えば、透明なガラスからなっていても
よいし、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ
カーボネート、ＡＢＳ樹脂、アクリル、塩化ビニール、
テフロン等の有機高分子からなっていてもよい。また、
導電性の薄膜としては、例えば、金属酸化物、金属窒化
物、金属またはこれらの混合体からなる薄膜がある。こ
のような薄膜としては、具体的には、酸化錫、酸化錫ド
ープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、窒化チタン
または銀等からなる薄膜がある。また、光学的に透明な
誘電体の面上に光学的に透明な導電性の薄膜を形成する
方法としては、蒸着、スパッタリング、イオンプレーテ
ィング等がある。また、光学的に透明な導電性の薄膜の
面抵抗値は、０Ω□より大きく、５０Ω□以下であるこ
とが好ましい。すなわち、この場合には、導電性の薄膜
によって十分に大きな反射量を得ることができる。

【００５３】電波反射体１１が金属板のように可視光を
透過させないものである場合には、既設の照明装置や表
示板等の目視が必要な物の前に電波減衰体１０を設置す
ることができない。これに対し、電波反射体１１が可視
光を透過させるものである場合には、電波減衰体１０は
照明装置からの光を透過させ、あるいは電波減衰体１０
を通して表示板等を目視することが可能になるので、既
設の照明装置や表示板等の前に電波減衰体１０を設置す
ることも可能になる。

【００５４】［第２の実施の形態］次に、図６および図
７を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る電波減
衰体３０について説明する。図６は電波減衰体３０の正
面図、図７は図６のＢ−Ｂ線断面図である。

【００５５】本実施の形態に係る電波減衰体３０は、板
状の第１の電波反射体３１と、この第１の電波反射体３
１から電波の到来側に所定の距離だけ離れた位置におい
て第１の電波反射体３１に対して平行に配置された板状
の第２の電波反射体３２と、第１の電波反射体３１と第
２の電波反射体３２との間に充填された充填部材３３と
を備えている。第１の電波反射体３１および第２の電波
反射体３２は、例えば、金属板によって形成されていて
もよいし、樹脂製の基材に導電性の薄膜をコーティング
して形成されていてもよい。また、第１の電波反射体３
１および第２の電波反射体３２は、可視光を透過させる
ものであってもよい。

【００５６】第２の電波反射体３２には、第１の電波反
射体３１および第２の電波反射体３２に対して平行で且
つ互いに直交する２方向、すなわち図６における上下方
向および左右方向についてそれぞれ所定の間隔を空けて
配列された複数の正方形の孔３２ａが形成されている。
本実施の形態では、第１の反射面は、第１の電波反射体
３１のうち、第２の電波反射体３２の孔３２ａに対応す
る部分によって形成され、第２の反射面は第２の電波反
射体３２の孔３２ａ以外の部分によって形成される。な
お、孔３２ａの形状は、正方形に限らず、円形等でもよ
い。

【００５７】充填部材３３は、電波を透過させる材料に
よって形成される。充填部材３３は吸音性を有していて
もよい。また、充填部材３３は誘電体であってもよい。
充填部材３３としては、例えば、吸音性を有し且つ誘電
体であるグラスウールを用いてもよい。なお、充填部材
３３を設けずに、第１の電波反射体３１と第２の電波反
射体３２の間の部分を空気としてもよい。この場合に
は、例えば枠によって、第１の電波反射体３１と第２の
電波反射体３２とを所定の間隔を隔てて保持するように
してもよい。

【００５８】図６における上下方向および左右方向の２
方向のそれぞれについて、第１の反射面と第２の反射面
の境界部分の間隔は、電波の波長以上、電波の波長の３
倍以下であることが好ましい。

【００５９】また、電波反射体３０の全体において、第
１の反射面で反射する電波から見た第１の反射面の面積
の合計と、第２の反射面で反射する電波から見た第２の
反射面の面積の合計は、等しいか、ほぼ等しいことが好
ましい。

【００６０】本実施の形態に係る電波減衰体３０は、電
波反射体に凹凸を形成する必要がないので製造が容易で
ある。

【００６１】また、本実施の形態において、充填部材３
３が吸音性を有するようにした場合には、騒音を低減す
ることも可能になる。

【００６２】また、本実施の形態において、充填部材３
３を誘電体とした場合には、式（１）における右辺の分
母が大きくなるので、第１の反射面と第２の反射面との
距離ｄを小さくすることができる。従って、第１の電波
反射体３１と第２の電波反射体３２との距離を小さくす
ることができ、その結果、電波減衰体３０の厚みを小さ
くすることができる。

【００６３】本実施の形態におけるその他の構成、作用
および効果は、第１の実施の形態と同様である。

【００６４】［第３の実施の形態］次に、図８を参照し
て、本発明の第３の実施の形態に係る電波減衰体４０に
ついて説明する。図８は電波減衰体４０の断面図であ
る。

【００６５】本実施の形態に係る電波減衰体４０は、電
波を反射する材料によって形成されたメッシュよりなる
第１の電波反射体４１と、この第１の電波反射体４１か
ら電波の到来側に所定の距離だけ離れた位置において第
１の電波反射体４１に対して平行に配置された第２の電
波反射体４２とを備えている。第１電波反射体４１は第
１の反射面を形成し、第２の電波反射体４２は第２の反
射面を形成する。第１の電波反射体４１としてのメッシ
ュの格子間隔は、電波の波長の１０分の１以下であるこ
とが好ましい。

【００６６】第２の電波反射体４２の形状は、第２の実
施の形態における第２の電波反射体３２と同様である。
第２の電波反射体４２は、例えば、金属板によって形成
されていてもよいし、樹脂製の基材に導電性の薄膜をコ
ーティングして形成されていてもよいし、第１の電波反
射体４１と同様のメッシュによって形成されていてもよ
い。

【００６７】また、第１の電波反射体４１と第２の電波
反射体４２の間に充填部材を設けてもよいし、枠等によ
って第１の電波反射体４１と第２の電波反射体４２とを
所定の間隔を隔てて保持するようにしてもよい。

【００６８】また、図８に示したように、第１の電波反
射体４１における第２の電波反射体４２とは反対側、す
なわち電波到来側とは反対側に、吸音材４３を配置して
もよい。この場合には、吸音材４３によって騒音を低減
することが可能になる。しかも、吸音材４３の前面に
は、金属板ではなく、第１の電波反射体４１としてのメ
ッシュが配置されるので、吸音材４３による吸音効果を
高めることができる。

【００６９】本実施の形態におけるその他の構成、作用
および効果は、第１または第２の実施の形態と同様であ
る。

【００７０】［第４の実施の形態］次に、図９を参照し
て、本発明の第４の実施の形態に係る電波減衰体５０に
ついて説明する。図９は電波減衰体５０の構成を示す説
明図である。

【００７１】本実施の形態に係る電波減衰体５０は、所
定の第１の波長λ１の電波に対して第１の反射面として
機能する反射面Ｓ１を有する第１の反射部５１と、第１
の波長λ１の電波に対して第２の反射面として機能する
反射面Ｓ２を有する第２の反射部５２とを備えている。
反射面Ｓ１と反射面Ｓ２の距離ｄ１は、以下の式（２）
で表されるようにする。

【００７２】 ｄ１＝（２ｍ＋１）λ１／｛４√（ε_r−ｓｉｎ²θ）｝ …（２）

【００７３】また、反射面Ｓ１および反射面Ｓ２に平行
で且つ互いに直交する２方向について、反射面Ｓ１と反
射面Ｓ２の境界部分の間隔は、第１の波長λ１以上、波
長λ１の３倍以下であることが好ましい。

【００７４】図９において、第１の反射部５１の一部を
拡大して示したように、第１の反射部５１は、それぞれ
第１の波長λ１よりも短い所定の第２の波長λ２の電波
に対して第１の反射面および第２の反射面として機能す
るる反射面Ｓ１１および反射面Ｓ１２を有している。同
様に、第２の反射部５２は、所定の第２波長λ２の電波
に対して第１の反射面および第２の反射面として機能す
る反射面Ｓ２１および反射面Ｓ２２を有している。

【００７５】第１の反射部５１における反射面Ｓ１１と
反射面Ｓ１２の距離と、第２の反射部５２における反射
面Ｓ２１と反射面Ｓ２２の距離は等しく、これをｄ２と
する。この距離ｄ２は、以下の式（３）で表されるよう
にする。

【００７６】 ｄ２＝（２ｍ＋１）λ２／｛４√（ε_r−ｓｉｎ²θ）｝ …（３）

【００７７】また、第１の反射部５１における反射面Ｓ
１１と反射面Ｓ１２に平行で且つ互いに直交する２方向
について、反射面Ｓ１１と反射面Ｓ１２の境界部分の間
隔Ｌ２は、第２の波長λ２以上、波長λ２の３倍以下で
あることが好ましい。第２の反射部５２における反射面
Ｓ２１と反射面Ｓ２２に平行で且つ互いに直交する２方
向についての反射面Ｓ２１と反射面Ｓ２２の境界部分の
間隔は、上記の間隔Ｌ２と同じである。

【００７８】第２の波長λ２は、例えば第１の波長λ１
の８分の１以下である。ここで、式（２）および式
（３）におけるｍの値を等しく（例えば１に）すると、
第２の波長λ２が第１の波長λ１の８分の１以下の場合
には、距離ｄ２も距離ｄ１の８分の１以下になる。この
場合には、第１の波長λ１の電波から見れば、距離ｄ２
は無視できる程度の距離となる。

【００７９】また、第２の波長λ２が第１の波長λ１の
８分の１以下の場合には、間隔Ｌ２は、例えば間隔Ｌ１
の８分の１以下になる。この場合には、第１の波長λ１
の電波から見れば、間隔Ｌ２は無視できる程度の間隔と
なる。

【００８０】従って、第１の反射部５１における反射面
Ｓ１は、実際には距離ｄ２の段差を有する反射面Ｓ１１
と反射面Ｓ１２を含んだものであるが、第１の波長λ１
の電波から見れば１つの第１の反射面とみなすことがで
きる。同様に、第２の反射部５２における反射面Ｓ２
も、実際には距離ｄ２の段差を有する反射面Ｓ２１と反
射面Ｓ２２を含んだものであるが、第１の波長λ１の電
波から見れば１つの第２の反射面とみなすことができ
る。

【００８１】反射面Ｓ１と反射面Ｓ２との位置関係、反
射面Ｓ１１と反射面Ｓ１２との位置関係、および反射面
Ｓ２１と反射面Ｓ２２との位置関係についてのその他の
条件は、第１ないし第３の実施の形態における第１の反
射面と第２の反射面との位置関係の場合と同様である。
また、第１の反射部５１および第２の反射部５２を構成
する材料は、第１ないし第３の実施の形態における電波
反射体の場合と同様である。

【００８２】本実施の形態に係る電波減衰体５０では、
第１の波長λ１の電波は、第１の反射部５１の反射面Ｓ
１と第２の反射部５２の反射面Ｓ２とによって減衰され
る。一方、第２の波長λ２の電波は、第１の反射部５１
の反射面Ｓ１１と反射面Ｓ１２とによって減衰されると
共に、第２の反射部５２の反射面Ｓ２１と反射面Ｓ２２
とによって減衰される。従って、電波減衰体５０は、２
つの波長の電波に対して電波を減衰させる機能を有す
る。

【００８３】本実施の形態に係る電波減衰体５０によれ
ば、波長（周波数）の異なる複数の電波を減衰させるこ
とが可能になる。従って、本実施の形態に係る電波減衰
体５０は、例えば、自動料金収受システムにおいて使用
される電波（周波数５．８ＧＨｚ）やミリ波衝突防止用
車載レーダにおいて使用される電波（周波数６０ＧＨｚ
または７７ＧＨｚ）等の波長（周波数）の異なる複数の
電波を使用するトンネル内や高速道路等のコーナー部分
に使用することができる。この場合には、波長（周波
数）の異なる複数の電波による電波障害を改善すること
が可能になる。

【００８４】本実施の形態におけるその他の構成、作用
および効果は、第１ないし第３の実施の形態と同様であ
る。

【００８５】なお、本発明は上記各実施の形態に限定さ
れず、種々の変更が可能である。例えば、本発明の電波
減衰体は、料金所の上方に配置された道路の下に限ら
ず、料金所のゲートの前方に配置される表示器やその支
持部に取り付けてもよいし、ゲートの屋根部分の下やゲ
ートの側部に取り付けてもよい。また、本発明の電波減
衰体は、複数のレーンの間に配置してもよい。また、本
発明の電波減衰体は、自動料金収受システム以外に用い
てもよい。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし２
０のいずれかに記載の電波減衰体によれば、第１の反射
面と第２の反射面とを備えた簡単な構成で不要な電波を
抑制することが可能になると共に、第２の反射面に対す
る電波の入射角度をθ、電波の波長をλ、第１の反射面
と第２の反射面との間の部分の比誘電率をε_r、ｍを０
以上の整数としたとき、第１の反射面と第２の反射面と
の距離ｄを、ｄ＝（２ｍ＋１）λ／｛４√（ε_r−ｓｉ
ｎ²θ）｝としたので、所定の入射角度で入射する電波
に対する反射波を効果的に減衰させることができるとい
う効果を奏する。

【００８７】また、請求項３または４記載の電波減衰体
によれば、第１の反射面および第２の反射面に対して平
行で且つ互いに直交する２方向について第１の反射面と
第２の反射面を交互に配置したので、電波の入射方向や
電波の偏波状態によって特性が大きく変化することなく
不要な電波を抑制することが可能になるという効果を奏
する。

【００８８】また、請求項８ないし１１のいずれかに記
載の電波減衰体によれば、第１の反射面を板状の第１の
電波反射体によって形成し、第２の反射面を、第１の反
射面および第２の反射面に対して平行で且つ互いに直交
する２方向についてそれぞれ所定の間隔を空けて配列さ
れた複数の孔を含む板状の第２の電波反射体によって形
成したので、製造が容易になるという効果を奏する。

【００８９】また、請求項１０記載の電波減衰体によれ
ば、第１の電波反射体と第２の電波反射体との間に、吸
音性を有する充填部材を設けたので、騒音を低減するこ
とも可能になるという効果を奏する。

【００９０】また、請求項１１記載の電波減衰体によれ
ば、第１の電波反射体と第２の電波反射体との間に、誘
電体よりなる充填部材を設けたので、第１の電波反射体
と第２の電波反射体との距離を小さくでき、その結果、
電波減衰体の厚みを小さくすることができるという効果
を奏する。

【００９１】また、請求項１２ないし１５のいずれかに
記載の電波減衰体によれば、第１の反射面と第２の反射
面を、可視光を透過させる電波反射体によって形成した
ので、照明装置や表示板等の前に電波減衰体を設置する
ことも可能になるという効果を奏する。

【００９２】また、請求項１７記載の電波減衰体によれ
ば、第１の反射面を、電波を反射する材料によって形成
されたメッシュによって形成し、このメッシュにおける
電波到来側とは反対側に吸音材を配置したので、吸音材
によって騒音を低減することが可能になると共に、吸音
材の前面にはメッシュが配置されるので、吸音材による
吸音効果を高めることができるという効果を奏する。

【００９３】また、請求項１８または１９記載の電波減
衰体によれば、第１の波長の電波に対して第１の反射面
として機能する面を有する第１の反射部と、第１の波長
の電波に対して第２の反射面として機能する面を有する
第２の反射部とを備え、第１の反射部は、第１の波長よ
りも短い第２の波長の電波に対して第１の反射面および
第２の反射面として機能する２つの反射面を有し、第２
の反射部は、第２の波長の電波に対して第１の反射面お
よび第２の反射面として機能する２つの反射面を有する
ようにしたので、波長の異なる複数の電波を減衰させる
ことが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態が適用される料金所
の周辺の構成の一例を示す説明図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る電波減衰体の
正面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る電波減衰体に
おける第１の反射面と第２の反射面の面積について説明
するための説明図である。

【図５】シミュレーションで求めた本発明の第１の実施
の形態に係る電波減衰体の特性の一例を示す特性図であ
る。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る電波減衰体の
正面図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態に係る電波減衰体の
断面図である。

【図９】本発明の第４の実施の形態に係る電波減衰体の
構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１…料金所、２…ゲート、３…路上側アンテナ、４…
車、５…車載器、６…道路、７…道路、１０…電波減衰
体、１１…電波反射体、２１…第１の反射面、２２…第
２の反射面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝沢 幸治 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 5E321 AA33 AA41 BB02 BB23 BB24 BB25 BB41 GG05 GG12 GH01 GH05 5J020 AA03 BA06 BA17 CA04 DA00 DA06 DA08

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電波を反射する第１の反射面と、 前記第１の反射面から電波の到来側に所定の距離だけ離
   れた位置に配置され、電波を反射する第２の反射面とを
   備え、 前記第２の反射面に対する電波の入射角度をθ、電波の
   波長をλ、前記第１の反射面と前記第２の反射面との間
   の部分の比誘電率をε_r、ｍを０以上の整数としたと
   き、前記第１の反射面と前記第２の反射面との距離ｄ
   は、ｄ＝（２ｍ＋１）λ／｛４√（ε_r−ｓｉｎ²θ）｝
   で表されることを特徴とする電波減衰体。
2. 【請求項２】 前記第１の反射面で反射する電波から見
   た第１の反射面の面積の合計と、前記第２の反射面で反
   射する電波から見た第２の反射面の面積の合計は等しい
   ことを特徴とする請求項１記載の電波減衰体。
3. 【請求項３】 前記第１の反射面および前記第２の反射
   面に対して平行で且つ互いに直交する２方向について、
   前記第１の反射面と前記第２の反射面が交互に配置され
   ていることを特徴とする請求項１または２記載の電波減
   衰体。
4. 【請求項４】 前記２方向のそれぞれについて、前記第
   １の反射面と前記第２の反射面の境界部分の間隔は電波
   の波長以上であることを特徴とする請求項３記載の電波
   減衰体。
5. 【請求項５】 前記第１の反射面と前記第２の反射面は
   電気的に連続していることを特徴とする請求項１ないし
   ４のいずれかに記載の電波減衰体。
6. 【請求項６】 前記第１の反射面と前記第２の反射面は
   電気的に不連続であることを特徴とする請求項１ないし
   ４のいずれかに記載の電波減衰体。
7. 【請求項７】 前記第１の反射面と前記第２の反射面
   は、前記第１の反射面となる凹部と前記第２の反射面と
   なる凸部とを有する電波反射体によって形成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の
   記載の電波減衰体。
8. 【請求項８】 前記第１の反射面は、板状の第１の電波
   反射体によって形成され、 前記第２の反射面は、前記第１の反射面および前記第２
   の反射面に対して平行で且つ互いに直交する２方向につ
   いてそれぞれ所定の間隔を空けて配列された複数の孔を
   含む板状の第２の電波反射体によって形成されているこ
   とを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電
   波減衰体。
9. 【請求項９】 更に、前記第１の電波反射体と前記第２
   の電波反射体との間に充填された充填部材を備えたこと
   を特徴とする請求項８記載の電波減衰体。
10. 【請求項１０】 前記充填部材は吸音性を有することを
    特徴とする請求項９記載の電波減衰体。
11. 【請求項１１】 前記充填部材は誘電体であることを特
    徴とする請求項９または１０記載の電波減衰体。
12. 【請求項１２】 前記第１の反射面と前記第２の反射面
    は、可視光を透過させる電波反射体によって形成されて
    いることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記
    載の記載の電波減衰体。
13. 【請求項１３】 前記可視光を透過させる電波反射体
    は、光学的に透明な誘電体と、前記誘電体の面上に形成
    された光学的に透明な導電性の薄膜とを有することを特
    徴とする請求項１２記載の電波減衰体。
14. 【請求項１４】 前記誘電体は、ガラスまたは透明な有
    機高分子からなることを特徴とする請求項１３記載の電
    波減衰体。
15. 【請求項１５】 前記導電性の薄膜は、金属酸化物、金
    属窒化物、金属またはこれらの混合体からなることを特
    徴とする請求項１３または１４記載の電波減衰体。
16. 【請求項１６】 前記第１の反射面および前記第２の反
    射面の少なくとも一方は、電波を反射する材料によって
    形成されたメッシュによって形成されていることを特徴
    とする請求項１ないし４のいずれかに記載の記載の電波
    減衰体。
17. 【請求項１７】 前記第１の反射面は前記メッシュによ
    って形成され、 更に、前記メッシュにおける電波到来側とは反対側に配
    置された吸音材を備えたことを特徴とする請求項１６記
    載の電波減衰体。
18. 【請求項１８】 更に、第１の波長の電波に対して第１
    の反射面として機能する面を有する第１の反射部と、前
    記第１の波長の電波に対して第２の反射面として機能す
    る面を有する第２の反射部とを備え、 前記第１の反射部は、第１の波長よりも短い第２の波長
    の電波に対して第１の反射面および第２の反射面として
    機能する２つの反射面を有し、 前記第２の反射部は、前記第２の波長の電波に対して第
    １の反射面および第２の反射面として機能する２つの反
    射面を有することを特徴とする請求項１ないし４のいず
    れかに記載の記載の電波減衰体。
19. 【請求項１９】 前記第２の波長は、前記第１の波長の
    ８分の１以下であることを特徴とする請求項１８記載の
    電波減衰体。
20. 【請求項２０】 自動料金収受システムにおける路上側
    アンテナと車載器側アンテナとの双方向通信において発
    生する不要な電波を抑制するために用いられることを特
    徴とする請求項１ないし１９のいずれかに記載の電波減
    衰体。