JP2002368479A

JP2002368479A - 電磁波シールド材

Info

Publication number: JP2002368479A
Application number: JP2001176684A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Ito; 晶彦伊藤; Hidemi Nakajima; 英実中島; Tetsuya Takahashi; 哲哉高橋
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2002-12-20

Abstract

(57)【要約】【課題】接続や接地の必要がなく、任意の複数周波数に
おいて遮蔽し、複数の周波数を同時に遮蔽する金属エレ
メント形状を、個々の周波数の組み合わせに応じて作成
せずとも他の電磁波は双方向透過が可能になる電磁波シ
ールド材を提供することを目的とする。【解決手段】電界を制御するために、開放端を持ち、開
放端間の長さが遮蔽しようとする誘電体真中での電磁波
波長の約２分の１である金属線素子と、磁界を制御する
ために、環状であり、その周囲の長さが遮蔽しようとす
る誘電体中での電磁波波長にほぼ等しい金属線素子と
を、接触しない状態で基板に配置したことを特徴とする
ことを特徴とした電磁波シールド材を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁波シールド材
に関するもので、特に複数の特定周波数の電磁波を選択
的に遮蔽する電磁波シールド材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、事業所内ＰＨＳや無線ＬＡＮの利
用が広く利用されるようになっている。一方、情報の漏
洩防止や、外部からの侵入電磁波による誤動作や、ノイ
ズ防止といった点が必要となっている。このため、オフ
ィス内での電磁波環境を整えることが不可欠になってお
り、電磁波環境の整備用部材として、既に種々のタイプ
のものが提案されている。

【０００３】例えば、特公平６−９９９７２号公報に
は、金属やフェライトなどの電磁波シ−ルド部材をビル
の躯体に付加することで、広い周波数帯域で、任意の周
波数の電磁波を使って、情報通信が出来る電磁シ−ルド
・インテルジェントビルを提供することが述べられてい
る。しかし、このような鉄板、金属網、金属メッシュ、
金属箔などの電磁波反射体やフェライトなどの電波吸収
体を、電磁波シ−ルド部材として用いたものでは、それ
らの電磁波シ−ルド性に周波数選択性が無いため、遮蔽
しようとする周波数以外の電磁波まで遮蔽してしまうお
それがあった。

【０００４】また、前記電磁波反射体は、テレビ電波を
反射し、受信障害（ゴ−ストの発生）の原因となるた
め、使用できる範囲が制限されている。さらに、電磁波
シ−ルド部材間の隙間によって、シ−ルド性能が大きく
低下するため、個々の部材が持つシ−ルド性能を十分発
揮させるには、部材間の接続や接地など施工面での厳密
性が要求される。

【０００５】特開平１０−１６９０３９号公報は、この
ような問題点を解消するもので、線状のアンテナ素子を
定期的に配列させることで、遮蔽しようとする特定周波
数の電磁波のみを遮蔽し、部材間の接続や接地も必要な
いという優れたものである。しかし、複数の周波数を遮
断しようとした場合には、新たに、複数周波数に対応し
た金属エレメント形状を設計、製作しなくてはならない
という問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な、従来の電磁波シールド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。即ち、電磁波シールド材間
の接続や接地の必要がない、施工性に優れた電磁波シー
ルド材であり、この電磁波シールド材を用いて電磁波遮
蔽室を形成した場合に、室内での専用通信（事業所ＰＨ
Ｓや無線ＬＡＮなど）に使用する電磁波を、任意の複数
の周波数において遮蔽し、この際に、複数の周波数を同
時に遮蔽する金属エレメント形状を、個々の周波数の組
み合わせに応じて作成する必要はない。また、上記以外
の電磁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シールド材を提供するこ
とを目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、電界を制御するために、開放端を持ち、開放端間の
長さが遮蔽しようとする誘電体真中での電磁波波長の約
２分の１である金属線素子と、磁界を制御するために、
環状であり、その周囲の長さが遮蔽しようとする誘電体
中での電磁波波長にほぼ等しい金属線素子とを、接触し
ない状態で基板に配置したことを特徴とすることを特徴
とした電磁波シールド材である。

【０００８】請求項２に記載の発明は、電界を制御する
ために、開放端を持ち、開放端間の長さが遮蔽しようと
する誘電体真中での電磁波波長の約２分の１である金属
線素子を配置した基板と、磁界を制御するために、環状
であり、その周囲の長さが遮蔽しようとする誘電体中で
の電磁波波長にほぼ等しい金属線素子を配置した基板
を、金属線素子同士が接触しない状態で重ね合わせたこ
とを特徴とすることを特徴とした電磁波シールド材であ
る。

【０００９】請求項３に記載の発明は、前記基板が、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または２記載の電磁波シールド材である。
請求項４に記載の発明は、前記基板が、透明であること
を特徴とした請求項１ないし３のいずれかに記載の電磁
波シールド材である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に従って詳細
に説明する。電磁波シールド材１は、金属線素子２ａ、
金属素子２ｂを高分子フィルムやガラス、セラミック
ス、紙など基材３の上に、金属線素子を設けたものを、
図１に示すように、金属線素子を設けた基材面同士、も
しくは図２に示すように、基材３面と金属素子２ａ、ま
たは金属素子２ｂ面が重なるように張り合わせることに
より作成する。この際、金属素子２ａ、２ｂ面同士を張
り合わせてしまうと、金属素子同士がショートしてしま
うため好ましくない。

【００１１】電磁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、
一部の電磁波は吸収され、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、電磁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。

【００１２】また、この吸収や反射は、直接導体の表面
に入射する電磁波に対してだけでなく、その導体周囲の
電磁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）。導体と電磁波の相
互作用（吸収、反射）は導体と電磁波が共鳴する場合に
大きくなる。即ち、図３から図５に示すように、開放端
を持つ線状形状の導体を配列した金属素子２ａ面では、
導体の開放端間の距離が、電磁波波長の２分の１とした
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）の電磁波にとっては、この面は反射面と
はならずに、その大部分が透過する。

【００１３】例えば、図３のような直線形状の場合に
は、その長さが電磁波波長の２分の１になり、図４や図
５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、電磁波波長の４分の１となる。

【００１４】また、図６から図８に示すような、環状の
導体を配した金属素子２ｂの場合には、環状導体の周囲
長が電磁波波長とほぼ等しい場合に共鳴し、この配列面
が、特定周波数の電磁波に対する反射面となる。

【００１５】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
電磁波（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、電磁波反
射面としたものである。このような電磁波反射面の反射
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。

【００１６】しかし、同時に、遮蔽しようとする周波数
の電磁波以外の（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。

【００１７】そこで実用上は、遮蔽しようとする周波数
の電磁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。この際に、図３から図５に示すよう
な、開放端を持つ線状形状の導体を配列した金属素子２
ａ面では、電磁波シールド性能は、開放端を持つ線状形
状の導体による電界制御によりもたらされている。

【００１８】これに対して、図６から図８に示すよう
な、環状の導体を配した金属素子２ｂ場合には、電磁波
シールド性能は、環状の導体による磁界制御により行わ
れる。この結果、両者を重ね合わせた場合においても電
磁波シールドにおける、それぞれのシールド性能やシー
ルド周波数への影響が少ないという効果が得られる。

【００１９】ここでは、図３から図８に示す、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。

【００２０】なお、本発明の電波吸収体を用いて、電磁
波遮蔽室などを作る場合、電磁波反射面として、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。

【００２１】

【実施例】９ＧＨｚ、及び１５ＧＨｚにおいて電磁波を
シールドする電磁波シールド材の性能を表１に示す。測
定は自由空間において透過損失法を用いて行った。測定
範囲は２ＧＨｚから１８ＧＨｚ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ＨＰ８
７２２Ｃ）のＳ２１モードにおいて測定した。その結果
を表１に示す。

【００２２】（実施例１）図９に示す様なパターンを繰
り返した９ＧＨｚ用電磁波シールド材（環状型：ＰＥＴ
フィルム（１００μｍ））上に、アルミニウム箔（１５
μｍ）にてパターン（環状長さ３３．３ｍｍ）を形
成）、また、１５ＧＨｚ用電磁波シールド材（開放端
型：ＰＥＴフィルム（１００μｍ）上にアルミニウム箔
（１５μｍ）にてパターン（開放端間長さ１０．０ｍ
ｍ）を形成した。これをＰＥＴ面同士で重ね合わせた。

【００２３】（比較例１）９ＧＨｚ用電磁波シールド材
（開放端型：ＰＥＴフィルム（１００μｍ））上に、ア
ルミニウム箔（１５μｍ）にてパターン（開放端間長さ
１６．７ｍｍ）を形成）、また、１５ＧＨｚ用電磁波シ
ールド材（開放端型：ＰＥＴフィルム（１００μｍ）上
にアルミニウム箔（１５μｍ）にてパターン（開放端間
長さ１０．０ｍｍ）を形成した。これをＰＥＴ面同士で
重ね合わせた。

【００２４】（比較例２）９ＧＨｚ用電磁波シールド材
（環状型：ＰＥＴフィルム（１００μｍ）上にアルミニ
ウム箔（１５μｍ）にてパターン（環状長さ３３．３ｍ
ｍ）を形成）、また、１５ＧＨｚ用電磁波シールド材
（環状型：ＰＥＴフィルム（１００μｍ）上にアルミニ
ウム箔（１５μｍ）にてパターン（環状長さ２０．０ｍ
ｍ）を形成した。これをＰＥＴ面同士で重ね合わせた。

【００２５】

【表１】

【００２６】なお、パターンは図９の様なもの以外に図
１０、図１１でも効果があった。

【００２７】

【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磁波のみをシールドす
る電磁波シールド材を供給することができる。遮蔽した
い周波数の電磁波は反射し、その他の周波数の電磁波
（電磁波）は双方向に透過させるという性質を有してい
る。そのうえ、電磁波シールド材間の接続や接地の必要
がなく、施工性に優れた電磁波シールド材を供給でき
る。

【００２８】また、本発明の電磁波シールド材は、これ
を用いて電磁波遮蔽室を形成すると、室内での専用通信
（事業所ＰＨＳや無線ＬＡＮなど）に使用する電磁波の
室外からの侵入に起因する画面の揺らぎや誤動作などの
発生が防止できるとともに、外部との通信や公共放送の
受信などが可能である。

【００２９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる電磁波シールド材の一実施形態
を示す説明図である。

【図２】本発明に係わる他の電磁波シールド材の実施形
態を示す説明図である。

【図３】本発明に係わる電磁波シールド材の開放端を有
する金属素子配列面の一例を示す説明図である。

【図４】本発明に係わる電磁波シールド材の開放端を有
する金属素子配列面の他の例を示す説明図である。

【図５】本発明に係わる電磁波シールド材の開放端を有
する金属素子配列面の他の例を示す図である。

【図６】本発明に係わる電磁波シールド材の環状金属素
子配列面の一例を示す説明図である。

【図７】本発明に係わる電磁波シールド材の環状金属素
子配列面の他の例を示す説明図である。

【図８】本発明に係わる電磁波シールド材の環状金属素
子配列面の他の例を示す説明図である。

【図９】本発明に係わる電磁波シールド材の環状金属素
子配列面の単位パターンの例を示す説明図である。

【図１０】本発明に係わる電磁波シールド材の環状金属
素子配列面の単位パターンの図９とは別な例を示す説明
図である。

【図１１】本発明に係わる電磁波シールド材の環状金属
素子配列面の単位パターンの図９とは別な例を示す説明
図である。

【符号の説明】

１…電磁波シールド材２ａ…開放端金属線素子２ｂ…開放端金属線素子３…基材（誘電体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5E321 AA42 BB21 BB44 GG05 GG12 GH01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電界を制御するために、開放端を持ち、開
放端間の長さが遮蔽しようとする誘電体中での電磁波波
長の約２分の１である金属線素子と、磁界を制御するた
めに、環状であり、その周囲の長さが遮蔽しようとする
誘電体中での電磁波波長にほぼ等しい金属線素子とを、
接触しない状態で基板に配置したことを特徴とすること
を特徴とした電磁波シールド材。
【請求項２】電界を制御するために、開放端を持ち、開
放端間の長さが遮蔽しようとする誘電体真中での電磁波
波長の約２分の１である金属線素子を配置した基板と、
磁界を制御するために、環状であり、その周囲の長さが
遮蔽しようとする誘電体中での電磁波波長にほぼ等しい
金属線素子を配置した基板を、金属線素子同士が接触し
ない状態で重ね合わせたことを特徴とすることを特徴と
した電磁波シールド材。
【請求項３】前記基板が、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または２記載
の電磁波シールド材。
【請求項４】前記基板が、透明であることを特徴とした
請求項１ないし３のいずれかに記載の電磁波シールド
材。