JP2002084093A - 電磁波反射材、外部視認材、窓材、運輸機器および自動車 - Google Patents

電磁波反射材、外部視認材、窓材、運輸機器および自動車

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JP2002084093A
JP2002084093A JP2000273036A JP2000273036A JP2002084093A JP 2002084093 A JP2002084093 A JP 2002084093A JP 2000273036 A JP2000273036 A JP 2000273036A JP 2000273036 A JP2000273036 A JP 2000273036A JP 2002084093 A JP2002084093 A JP 2002084093A
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electromagnetic wave
wavelength
radio wave
metal wire
shielded
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Masahiko Ito
晶彦 伊藤
Tetsuya Takahashi
哲哉 高橋
Hidemi Nakajima
英美 中島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ITSの反射性質が求められるとき、例えば車
々間での車間関知レーダーに使用する電波等を選択的に
反射する技術が求められていた。また上記以外の電波は
双方向に透過して外部との通信や公共放送の受信が可能
になるような自動車とそのための窓材を提供することを
目的とする。 【解決手段】遮蔽しようとする電波の周波数に対応した
特定の長さを有する金属線素子が基材上に配設された電
磁波反射材において、金属線素子が、開放端間の長さが
波長の約2分の1、または環状であり、その周囲の長さ
が波長にほぼ等しいことを特徴とした電磁波反射材を重
ね合わせることにより2種以上の周波数を遮蔽できるこ
とを特徴とした自動車と、その窓材を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、運輸機器の外部視
認材として用いる電磁波反射材、外部視認材、窓材、運
輸機器に関するもので、特に自動車の窓材に設置する特
定周波数の電波を選択的に遮蔽する電磁波反射材、およ
びITS動作が完全で、なおかつ車内で通信機器が容易
に使える自動車に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、運輸機器の高度情報化に伴い電波
の利用が多く検討されている。なかでも、特に自動車に
ついては高度道路交通システム(ITS:Intell
igent Transport System 以下
この様に称する)と呼ばれる道路交通に関する総合的な
情報通信システムの開発が中心となっている。この中に
車載レーダーを用いた走行支援システムも含まれている
が、乗用車、およびワゴン車では後部投影面積の多くの
部分が窓であるためトラック等の車両と比較した場合に
レーダーに対する感度が低いという問題がある。通常用
いられる電磁波反射材としては金属箔があるがこれでは
窓等の可視光の透明性が必要な部位に用いることが出来
ない。
【0003】可視光の透明性をもたせるために金属薄膜
を薄く形成する方法もあるが、これについても十分な電
磁波反射性と可視光の透明性を両立させるのは難しい。
十分な電磁波反射性を保ったまま、可視光の透明性をあ
げるために金属メッシュを用いた物や、特開昭63−3
8515に記されているような金属層(銀)を酸化物層
で狭持し、可視光の透明性を向上させた物がある。ま
た、透明なプラスチックフィルム上にITOや酸化チタ
ン等の透明導電膜を蒸着した物もある(特開昭63−1
41399)。しかし、これらの電磁波反射材では反射
する電磁波の周波数を選択できないために自動車の内外
を通じて使用される携帯電話やラジオ等の電波という公
衆の重要情報まで遮断してしまう。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来の電磁波反射材が持つ不都合を解消することを目
的としたものである。
【0005】即ち、電磁波反射材間の接続や接地の必要
がない施工性に優れた電波吸収体であり、この電磁波反
射材を用いた場合に、ITSの反射性質が求められると
き、例えば車々間での車間関知レーダーに使用する電波
等を選択的に反射する技術が求められていた。また上記
以外の電波は双方向に透過して外部との通信や公共放送
の受信が可能になるような電磁波反射材を提供すること
を目的としたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成するためのものであって、請求項1記載の発明は、
遮蔽しようとする電波の周波数に対応した特定の長さを
有する金属線素子が基材上に配設された電磁波反射材に
おいて、前記金属線素子が、開放端を持ち、開放端間の
長さが遮蔽しようとする電波波長の約2分の1(但し、
該電波波長は誘電体中での波長)であることを特徴とし
た運輸機器視認用の電磁波反射材を提供するものであ
る。この場合の金属線素子は、電界を制御するために動
作する。また、運輸機器とは四輪車、バス等の自動車の
他、路面電車等の軌道系運輸機器、ヘリコプタ等の航空
機器、プレジャーボートの様な船舶、二輪車などの各種
運輸機器を示す。なお、この為の運輸機器視認用の電磁
波反射材は、いわゆる窓材だけではなく、二輪車の風防
の様なオープンなものも含まれる。また、窓材の材質は
ガラスが一般的であるが、アクリル等の各種硬質プラス
チックなどである場合もある。
【0007】請求項2記載の発明は、遮蔽しようとする
電波の周波数に対応した特定の長さを有する金属線素子
が基材上に配設された電磁波反射材において、前記金属
線素子が環状であり、その周囲の長さが遮蔽しようとす
る電波波長(但し、該電波波長は誘電体中での波長)に
ほぼ等しいことを特徴とした電磁波反射材を重ね合わせ
ることにより2種以上の周波数を遮蔽できることを特徴
とした運輸機器視認用の電磁波反射材を提供するもので
ある。この場合の金属線素子は、磁界を制御するために
動作する。
【0008】請求項3記載の発明は、遮蔽しようとする
電波の周波数に対応した特定の長さを有する金属線素子
が基材上に配設された電磁波反射材において、前記金属
線素子が開放端を持ち、開放端間の長さが遮蔽しようと
する電波波長の約2分の1(但し、該電波波長は誘電体
中での波長)であることを特徴とした自動車窓材用の電
磁波反射材を提供するものである。この場合の金属線素
子は、電界を制御するために動作する。
【0009】請求項4記載の発明は、遮蔽しようとする
電波の周波数に対応した特定の長さを有する金属線素子
が基材上に配設された電磁波反射材において、前記金属
線素子が環状であり、その周囲の長さが遮蔽しようとす
る電波波長(但し、該電波波長は誘電体中での波長)に
ほぼ等しいことを特徴とした電磁波反射材を重ね合わせ
ることにより2種以上の周波数を遮蔽できることを特徴
とした自動車窓材用の電磁波反射材を提供するものであ
る。この場合の金属線素子は、磁界を制御するために動
作する。
【0010】請求項5記載の発明は、基材がフレキシビ
リティーを有するフィルムであることを特徴とした請求
項1から4何れか記載の電磁波反射材を提供するもので
ある。
【0011】請求項6記載の発明は、基材の反対側に貼
着材層を設けたことを特徴とした請求項5記載の電磁波
反射材を提供するものである。
【0012】請求項7記載の発明は、基材が透明である
ことを特徴とした請求項1から6何れか記載の電磁波反
射材を提供するものである。
【0013】請求項8記載の発明は、請求項1、2、
5、6または7何れか記載の電磁波反射材を外部視認材
に張り付けてある事を特徴とする外部視認材を提供する
ものである。
【0014】請求項9記載の発明は、請求項3乃至7何
れか記載の電磁波反射材を窓材に張り付けてある事を特
徴とする自動車用窓材を提供するものである。
【0015】請求項10記載の発明は、請求項8記載の
外部視認材用いた事を特徴とする運輸機器を提供するも
のである。
【0016】請求項11記載の発明は、請求項9記載の
自動車用窓材を用いた事を特徴とする自動車を提供する
ものである。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。図に示す様に電磁波反射材は、電波反射面
2は、金属線素子1をガラス4の表面に直接設けたもの
でも良いが、他の高分子フィルムなど基材3の上に金属
線素子を設けたものでも、その金属線素子側をガラス4
側に配置したものであれば良い。
【0018】電波が到来している場所に、接地されてい
ない金属棒や金属ワイヤ−などの導体を置いた場合、一
部の電波は吸収され、他は導体中を流れる交番電流が作
る電磁界との相互作用によって反射される。この時電波
の吸収量と反射量との比(吸収量/反射量)は導体のイ
ンピ−ダンスによって変わり、インピ−ダンスがほぼ0
であればその比もほぼ0となる。またこの吸収や反射は
直接導体の表面に入射する電波に対してだけでなく、そ
の導体周囲の電波に対しても起こる(但し、導体から離
れれば離れる程、吸収や反射量は少なくなる)。導体と
電波の相互作用(吸収、反射)は導体と電波が共鳴する
場合に大きくなる。
【0019】即ち(図2)から(図4)のように金属素
子が開放端を持つ線状形状の導体を配列した面では、導
体の開放端間の距離が電波波長の2分の1の場合に共鳴
し、相互作用が大きくなってこの面で殆ど反射する。言
い換えるとこの長さの導体と共鳴しない波長(周波数)
の電波にとってはこの面は反射面とはならずにその大部
分が透過する。(図2)のような直線形状の場合にはそ
の長さが電波波長の2分の1になり、(図3)や(図
4)のように枝分かれを持つ形状では中心点から開放端
までの距離が電波波長の4分の1となる。
【0020】また(図5)から(図7)のような金属素
子が環状の導体を配した場合には、環状導体の周囲長が
電波波長とほぼ等しい場合に共鳴し、この配列面が特定
周波数の電波に対する反射面となる。
【0021】本発明は、以上に述べたような線状導体の
持つ性質を利用したもので、遮蔽しようとする周波数の
電波(但し、その波長は誘電体中での波長)と共鳴する
ような長さの金属線素子を配列することで電波反射面と
したものである。
【0022】このような電波反射面の反射性能は、実際
にはあるインピ−ダンスを持つ個々の金属線素子中を流
れる交番電流の大きさによって決まるため、その線幅や
厚さは大きい程、個々の金属線素子間の間隔は小さい程
良くなる。しかし同時に、遮蔽しようとする周波数の電
波以外の(周波数が赤外光以上のものを含む)電磁波の
金属線素子表面における反射も大きくなるため周波数選
択性が悪くなる。そこで実用上は、遮蔽しようとする周
波数の電波に対する反射性能と周波数選択性を考慮し
て、金属線素子の線幅、厚さ、個々の金属線素子間の間
隔が決定される。
【0023】ここでは(図2)から(図7)まで、6種
類の金属線素子を図示したが、金属線素子の形状がこれ
らに限定されるものでないことは、前記の説明で明らか
である。
【0024】なお、本発明の電波吸収体を用いて電波遮
蔽室などを作る場合、電波反射面として個々に独立した
金属線素子の配列面を用いているため、電波吸収体同士
の接続や接地は必要ない。このことは施工性を極めて簡
便にするもので本発明の電波吸収体の大きな利点であ
る。
【0025】
【実施例】76GHzにおいて電波を反射する電波反射
材の性能を表1に示す。測定は自由空間において行い、
透過減衰量測定は透過損失法、反射量測定は反射電力法
を用いて行った。反射量測定に関しては基材であるPE
Tフィルムと比較して何dB反射量が増大したか測定を
行った。測定範囲は60GHzから80GHzの範囲で
行いネットワークアナライザー(ヒューレッドパッカー
ド社製HP8510XF)のS21モードにおいて測定
した。
【0026】(実施例1)100μmのPETフィルム
上にアルミニウムからなるアンテナ素子(1.97mm
×0.2mm×0.015mmt)を規則的に配列する
事により電波反射材を作製した。
【0027】(比較例1)100μmのPETフィルム
上にアルミニウム箔(15μm)を張り合わせることに
より電波反射材を作製した。
【0028】
【表1】
【0029】上記に示したように本発明の電磁波反射材
は、特定波長の電磁波のみを反射しその他の波長の電磁
波は透過する性能を有していることが確認された。結果
として、この様な電磁波反射材を窓材として採用した自
動車においては十分にITSで視認され、かつ車内で携
帯電話が使用できる。
【0030】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、複数の特定周波数の電波のみを反射する電磁
波反射材を供給することができる。反射しようとする周
波数の電波は反射し、さらにその他の周波数の電波(電
磁波)は双方向に透過させるという性質を有している。
従って、本願発明の様な電磁波反射材の視認材料を用い
た運輸機器を用いる事により、周波数により反射透過性
能を異なる様にでき、自動車の例でいけば、ITSの内
部システム同士、またはITS諸システムと携帯電話で
代表される通信機器の正常動作を車内においてさせる事
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる周波数選択性を有する電波反射
材の実施の形態を示す図である。
【図2】本発明に係わる周波数選択性を有する電波反射
材における一つの金属素子配列面を示す図である。
【図3】本発明に係わる周波数選択性を有する電波反射
材における一つの金属素子配列面を示す図である。
【図4】本発明に係わる周波数選択性を有する電波反射
材における一つの金属素子配列面を示す図である。
【図5】本発明に係わる周波数選択性を有する電波反射
材における一つの金属素子配列面を示す図である。
【図6】本発明に係わる周波数選択性を有する電波反射
材における一つの金属素子配列面を示す図である。
【図7】本発明に係わる周波数選択性を有する電波反射
材における一つの金属素子配列面を示す図である。 1…金属線素子 2…金属線素子を配設した電波反射面 3…金属線素子を設置する基材 4…ガラス A…車外からの入射波

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】遮蔽しようとする電波の周波数に対応した
    特定の長さを有する金属線素子が基材上に配設された電
    磁波反射材において、前記金属線素子が開放端を持ち、
    開放端間の長さが遮蔽しようとする電波波長の約2分の
    1(但し、該電波波長は誘電体中での波長)であること
    を特徴とした運輸機器視認用の電磁波反射材。
  2. 【請求項2】遮蔽しようとする電波の周波数に対応した
    特定の長さを有する金属線素子が基材上に配設された電
    磁波反射材において、前記金属線素子が環状であり、そ
    の周囲の長さが遮蔽しようとする電波波長(但し、該電
    波波長は誘電体中での波長)にほぼ等しいことを特徴と
    した電磁波反射材を重ね合わせることにより2種以上の
    周波数を遮蔽できることを特徴とした運輸機器視認用の
    電磁波反射材。
  3. 【請求項3】遮蔽しようとする電波の周波数に対応した
    特定の長さを有する金属線素子が基材上に配設された電
    磁波反射材において、前記金属線素子が開放端を持ち、
    開放端間の長さが遮蔽しようとする電波波長の約2分の
    1(但し、該電波波長は誘電体中での波長)であること
    を特徴とした自動車窓材用の電磁波反射材。
  4. 【請求項4】遮蔽しようとする電波の周波数に対応した
    特定の長さを有する金属線素子が基材上に配設された電
    磁波反射材において、前記金属線素子が環状であり、そ
    の周囲の長さが遮蔽しようとする電波波長(但し、該電
    波波長は誘電体中での波長)にほぼ等しいことを特徴と
    した電磁波反射材を重ね合わせることにより2種以上の
    周波数を遮蔽できることを特徴とした自動車窓材用の電
    磁波反射材。
  5. 【請求項5】基材がフレキシビリティーを有するフィル
    ムであることを特徴とした請求項1から4何れかに記載
    の電磁波反射材。
  6. 【請求項6】基材の反対側に貼着材層を設けたことを特
    徴とした請求項5記載の電磁波反射材。
  7. 【請求項7】基材が透明であることを特徴とした請求項
    1から6何れかに記載の電磁波反射材。
  8. 【請求項8】請求項1、2、5、6または7何れかに記
    載の電磁波反射材を外部視認材に張り付けてある事を特
    徴とする外部視認材。
  9. 【請求項9】請求項3乃至7何れか記載の電磁波反射材
    を窓材に張り付けてある事を特徴とする自動車用窓材。
  10. 【請求項10】請求項8記載の外部視認材用いた事を特
    徴とする運輸機器。
  11. 【請求項11】請求項9記載の自動車用窓材を用いた事
    を特徴とする自動車。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110446412A (zh) * 2019-08-09 2019-11-12 中国工程物理研究院流体物理研究所 一种用于探测器的丝阵式射频电磁屏蔽窗
WO2023128397A1 (ko) * 2021-12-29 2023-07-06 재단법인 파동에너지 극한제어연구단 초박형 유연 투명 흡수체

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