JP2003083912A - 電波吸収体の減衰特性測定方法およびこれに用いる測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】筺体の内部で使用される電波吸収体の減衰特性
を正確に把握できる電波吸収体の減衰特性測定方法およ
びこれに用いる測定装置を提案する。 【解決手段】測定すべき電波吸収体１０を配置する中空
部３を有する導波管２と、係る導波管２の両端部に個別
に取り付けた一対の同軸導波管変換器４ａ，４ｂと、係
る変換器４ａ，４ｂ間に接続したネットワークアナライ
ザ７と、を含む、電波吸収体の減衰特性測定装置１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高周波アン
プのような筺体の内部で使用される電波(電磁波)吸収体
の減衰特性測定方法およびこれに用いる測定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子機器などにおいて、不要な電波によ
る誤動作を防止するため、これらの内側や外側に電波吸
収体を被覆することが広く行われている。従来、電波吸
収体は、図４(Ａ)に示すように、金属板２２に取り付け
たシート状の電波吸収体２０に対し、所定周波数の電波
(平面波)Ｅを垂直に入射した際に、反射した電波Ｅの減
衰量を測定していた。係る反射減衰量をベースにした吸
収特性を基にして、電波吸収体２０の組成や厚みなどが
設計されていた。

【０００３】しかしながら、上記反射減衰量をベースに
して設計ないし評価された電波吸収体２０は、筺体内部
における電波の相互干渉を防ぐ用途においては、必ずし
も最適なものではなかった。即ち、図４(Ｂ)に示すよう
に、筺体の金属板２２と基板２４などに囲まれた空間に
電波吸収体２０を配置し、係る空間を伝搬する電波Ｅの
場合、基本的な配置条件が反射減衰量の測定方法と相違
しているためである。このため、例えば高周波アンプの
ような筺体の内部における電波干渉を電波吸収体２０に
より防ぐ場合、これに最適な電波吸収体２０の減衰特性
測定方法を求めることが必要であるが、係る測定方法は
これまで全く不明であった。

【０００４】

【発明が解決すべき課題】本発明は、以上に説明した従
来の技術における問題点を解決し、筺体の内部で使用さ
れる電波吸収体の減衰特性を正確に把握できる電波吸収
体の減衰特性測定方法およびこれに用いる測定装置を提
案する、ことを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、導波管を筺体に相当するものとし、係る導
波管の中空部に電波吸収体を配置する、ことに着想して
成されたものである。即ち、本発明の電波吸収体の減衰
特性測定方法(請求項１)は、導波管の中空部に測定すべ
き電波吸収体を配置し、上記導波管の両端部に個別に取
り付けた一対の同軸導波管変換器の間にネットワークア
ナライザを接続すると共に、係るネットワークアナライ
ザから所定周波数の電波を上記一方の同軸導波管変換器
を介して導波管の中空部内に導入し且つ他方の同軸導波
管変換器を介して導出した上記電波を上記アナライザに
おいて検出する、ことを特徴とする。

【０００６】これによれば、中空部を有する導波管が筺
体となり、上記ネットワークアナライザから一方の同軸
導波管変換器(トランスデューサ)を介して導波管の中空
部内に導入され電波が筺体内部を伝搬する電波の役割を
果たす。そして、他方の同軸導波管変換器を介して導出
した上記電波を上記アナライザにおいて検出することに
より、擬似的に筺体内部における電波抑制効果を評価す
る、換言すれば減衰特性の測定を精度良く行うことがで
きる。その結果、例えば電波吸収体に含有させる金属粉
末の含有量や電波吸収体の全体の厚みなどを、使用すべ
き筺体内部に応じて最適な条件にして設計することが可
能となる。尚、測定すべき電波吸収体は、特に限定され
ないが、例えば絶縁材からなるシート状の本体に軟磁性
の金属または合金の粉末をほぼ均一に埋設した形態のも
のが挙げられる。

【０００７】一方、本発明の電波吸収体の減衰特性測定
装置(請求項２)は、測定すべき電波吸収体を配置する中
空部を有する導波管と、係る導波管の両端部に個別に取
り付けた一対の同軸導波管変換器と、係る一対の同軸導
波管変換器の間に接続したネットワークアナライザと、
を含む、ことを特徴とする。これによれば、比較的少な
く簡単な装置構成により、筺体内で用いる前記電波吸収
体の減衰特性を精度良く測定する測定方法を確実に行う
ことが可能となる。

【０００８】尚、上記導波管には、公知の角形断面の形
態のものに限らず、円形または楕円形の形態のものも含
まれる。また、上記同軸導波管変換器(トランスデュー
サ)には、電波を導入および導出できると共に、導波管
の両端部に取り付けられるものであれば良い。更に、上
記アナライザは、所定周波数の電波を送信でき且つ導波
管の中空部を経た電波を検出できるものであれば、その
名称や種類は特に限定されるものではない。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施に好
適な形態を図面と共に説明する。図１(Ａ)は、本発明の
電波吸収体の減衰特性測定装置１を示す。係る測定装置
１は、図１(Ａ)に示すように、測定すべき電波吸収体１
０を配置する中空部３を有する導波管２と、係る導波管
２の両端部に個別に取り付けた一対の同軸導波管変換器
(トランスデューサ)４ａ，４ｂと、係る同軸導波管変換
器４ａ，４ｂの間に接続したネットワークアナライザ７
と、を含む。導波管２は、図１(Ｂ)に示すように、例え
ば縦約７．１ｍｍ×横約３．６ｍｍ(方形導波管規格：
ＷＲＪ−３２)の断面長方形で全長約５０ｍｍの角形管
であり、例えばＮｉ製の管、またはＣｕ製の管にＮｉメ
ッキを被覆したもの、あるいは真鍮(黄銅：Ｃｕ−Ｚｎ
合金)に金メッキを被覆したものなどが含まれる。

【００１０】また、図１(Ａ)に示すように、一対の同軸
導波管変換器４ａ，４ｂは、導波管２の両端部に個別に
取り付けられると共に、同軸ケーブル５ａ，５ｂの一端
を接続している。係るケーブル５ａ，５ｂの他端は、ネ
ットワークアナライザ７のポート(端子)８，９に個別に
接続されている。係るアナライザ７は、予め設定した周
波数帯域の電波を、同軸導波管変換器４ａ，４ｂの一方
を介して導波管２の中空部３に導入し、且つ反対側の同
軸導波管変換器４ｂ，４ａを介して減衰した電波を導出
し、係る電波の強度と当始の電波の強度とを比較して減
衰量を算出する。

【００１１】更に、測定すべき電波吸収体１０は、図１
(Ｃ)に示すように、プラスチックまたは合成ゴムなどの
絶縁材からなる厚みが約１ｍｍのシート本体１２と、係
るシート本体１２にほぼ均一に且つ数１０ｖｏｌ％の割
合で埋設した軟磁性の金属または合金からなる平均粒径
が数μｍ〜１０数μｍの粉末１４と、からなる。粉末１
４は、軟磁性金属であるＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏの何れか、あ
るいはこれらの何れかをベースとする合金の溶湯を、公
知の水アトマイズ法またはガスアトマイズ法により粉末
化したものである。あるいは、係るアトマイズ粉を例え
ば３μｍ以下のメッシュの篩いにより分級するか、また
は機械的に粉砕して微細粉化したもの、更にはカルボニ
ル鉄粉の何れかである。

【００１２】上記電波吸収体１０は、ポリプロピレンな
どの合成樹脂と１５〜４０ｖｏｌ％の前記粉末６とを、
図示しない公知のニーダー中で混練した後、得られた混
合物を図示しない公知のカレンダーロール中に通して圧
延する。この結果、図１(Ｃ)に示すように、厚みが１ｍ
ｍで薄く平坦なシート本体１２となり、且つ係るシート
本体１２に多数の粉末１４がほぼ均一に埋設されてい
る。図１(Ａ)，(Ｂ)に示すように、電波吸収体１０は、
導波管２の中空部３における中央部に所定長さにわたり
接着などの方法により配置される。

【００１３】次に、本発明の電波吸収体の減衰特性測定
方法を図１(Ｄ)に基づき説明する。例えば、前記ネット
ワークアナライザ７から所定周波数の電波を、同軸ケー
ブル５ａから同軸導波管変換器４ａを介して導波管２内
に電波Ｅとして導入する。すると、図１(Ｄ)中の一点鎖
線の矢印で示すように、上記変換器４ａを介して導入さ
れた電波(磁波を含む)Ｅが、導波管２の中空部３内を進
行する。係る電波Ｅは、電波吸収体１０に進入した際、
前記粉末１４に吸収される。尚、図１(Ｄ)からも理解さ
れるように、電波吸収体１０の減衰特性は、その組成や
厚みの他に、導波管２の中空部３の長手方向に沿った長
さも重要な条件の１つとなる。

【００１４】更に、電波Ｅは減衰した後、反対側の同軸
導波管変換器４ｂを介して導出され同軸ケーブル５ｂか
ら上記アナライザ７に送られる。この結果、係る減衰し
た電波Ｅの強度と当初の電波Ｅの強度とを比較すること
により、導波管(筺体)２内における電波吸収体１０の減
衰特性を確実に測定することができる。以上のような測
定方法を活用することによって、筺体内の電波干渉抑制
効果が最大となる電波吸収体１０の設計条件を容易に定
めることが可能となる。

【００１５】

【実施例】ここで、本発明の具体的な実施例を比較例と
併せて説明する。幅７ｍｍ×厚み０．５〜１．８ｍｍ×
全長５０ｍｍの寸法を有し且つポリプロピレンからなる
シート本体１２と、係るシート本体１２内に２３ｖｏｌ
％の割合でほぼ均一に埋設され且つＦｅ−１３ｗｔ％Ｃ
ｒの合金からなり平均粒径が９μｍの粉末１４と、から
なる測定対象の電波吸収体１０を、上記シート本体１２
の厚みを上記の範囲で変えて複数個用意した。

【００１６】係る複数個の電波吸収体１０を、前記測定
装置１の導波管２における中空部３の中央部に個別に配
置し、前記アナライザ７から周波数２８ＧＨｚの高周波
数の電波を、一方の同軸導波管変換器４ａ，４ｂを介し
て導波管２内に電波Ｅとして導入した。そして、他方の
同軸導波管変換器４ｂ，４ａを介して減衰した電波Ｅを
上記アナライザ７に送信し、係る減衰した電波Ｅの強度
と当初の電波Ｅの強度とを比較する本発明の測定方法に
よって、個別の電波吸収体１０における減衰量を得る実
施例１の測定方法を行った。それらの結果を、図２(Ａ)
のグラフに示す。

【００１７】図２(Ａ)のグラフによれば、電波吸収体１
０のシート本体２の厚みが０．５ｍｍから１．０ｍｍに
増えるに連れて減衰量がほぼリニアに増加したが、１．
２ｍｍを越えると約−４．５ｄＢ／ｃｍの減衰量レベル
でほぼ一定となった。以上の実施例１の結果から、電波
吸収体１０の厚みは１．２ｍｍ以上とし、且つその全長
をより長くすることにより、導波管２の中空部３内、即
ち筺体内における電波干渉を有効に抑制できることが判
明した。

【００１８】一方、前記図４(Ａ)に示したように、前記
複数個の電波吸収体１０を厚み２ｍｍのアルミニウム板
２２に個別に貼り付け、図示しないホーンアンテナから
各電波吸収体１０に対し、垂直に２８ＧＨｚの高周波数
の電波(平面波)をそれぞれ個別に入射した。そして、各
厚みごとの電波吸収体１０ごとにおける反射減衰量を、
前記ネットワークアナライザ７を用いて測定する比較例
１の測定方法を行った。それらの測定結果を、図２(Ｂ)
のグラフに示した。

【００１９】図２(Ｂ)のグラフによれば、従来と同じ比
較例１の測定方法によれば、厚みが０．７ｍｍ付近で約
−１５ｄＢの減衰ピークを得たが、それ以外の厚みでは
全て−２ｄＢ以下レベルの減衰量に留まった。しかし、
実施例１の測定結果である図２(Ａ)のグラフによれば、
厚みが０．７ｍｍの場合、導波管(筺体)２内における減
衰量は約−３ｄＢ／ｃｍしかない。しかも、比較例１の
測定方法による図２(Ｂ)のグラフで厚み１．２ｍｍ以上
の場合、約−２ｄＢの減衰量であるのに対し、図２(Ａ)
のグラフに示す実施例１の測定方法によれば、同じ厚み
で約−４．５ｄＢ／ｃｍの減衰量であった。即ち、実際
の配置条件に近い実施例１の測定方法を用いることによ
り、筺体内で用いる電波吸収体１０の電波減衰特性を正
確に把握することができる。

【００２０】また、幅７ｍｍ×厚み１．１ｍｍ×全長５
０ｍｍの寸法を有し且つポリプロピレンからなるシート
本体１２と、係るシート本体２内にほぼ均一に埋設され
且つＦｅ−７ｗｔ％Ｃｒ−９ｗｔ％Ａｌの合金からなり
平均粒径が９μｍの粉末１４と、からなる測定対象の電
波吸収体１０を、上記合金の粉末１４の含有量を８〜３
０ｖｏｌ％の範囲で変えて複数個用意した。係る複数個
の電波吸収体１０を、前記測定装置１の導波管２におけ
る中空部３の中央部に個別に配置し、前記アナライザ７
から周波数２２ＧＨｚの高周波数の電波を一方の同軸導
波管変換器４ａ，４ｂを介して導波管２内に電波Ｅとし
て導入した。

【００２１】そして、減衰した電波Ｅを他方の同軸導波
管変換器４ｂ，４ａから導出して前記アナライザ７に送
信し、係る減衰した電波Ｅの強度と当初の電波Ｅの強度
とを比較する本発明の測定方法により、個別の電波吸収
体１０における減衰量を得る実施例２の測定方法を行っ
た。それらの結果を、図３(Ａ)のグラフに示す。図３
(Ａ)のグラフによれば、電波吸収体１０の粉末１４の含
有量が８ｖｏｌ％から２０ｖｏｌ％に増えるに連れて減
衰量が増え、約２２ｖｏｌ％付近で緩い減衰ピークとな
り、その以上の含有量では減衰量が却って減少した。係
る結果から、前記合金の粉末６の含有量を１８〜２５ｖ
ｏｌ％とすることで、導波管２の中空部３内、即ち筺体
内における電波干渉を有効に抑制できることが判明し
た。

【００２２】一方、前記図４(Ａ)に示したように、前記
複数個の電波吸収体１０を厚み２ｍｍのアルミニウム板
２２に個別に貼り付け、前記同様に各電波吸収体１０に
対し、垂直に２２ＧＨｚの高周波数の電波(平面波)をそ
れぞれ個別に入射した。そして、各厚みごとの電波吸収
体１０ごとにおける反射減衰量を、前記同様に測定する
比較例２の測定方法を行った。その測定結果を、図３
(Ｂ)のグラフに示した。図３(Ｂ)のグラフによれば、従
来と同じ比較例２の測定方法では、粉末１４の含有量が
約１３〜１４ｖｏｌ％付近で減衰ピークとなったが、含
有量が２０ｖｏｌ％以上に増えるに連れて、却って減衰
量は約−４ｄＢに急激に低下した。

【００２３】ところが、前述したように、実施例２で
は、図３(Ａ)のグラフで示したように、２２ｖｏｌ％付
近に緩い減衰ピークが存在すると共に、１８〜２５ｖｏ
ｌ％で−９ｄＢ／ｃｍの減衰量が確保されている。従っ
て、実際の配置条件に近い実施例２の測定方法を用いる
ことにより、筺体内で用いる電波吸収体１０の電波減衰
特性を正確に把握できると共に、精度の良い設計ができ
ることが理解される。以上の実施例１，２結果から、本
発明による電波吸収体の測定装置１を用いた本発明の測
定方法による効果およびその優位性が容易に理解されよ
う。

【００２４】本発明は、以上に説明した実施の形態や実
施例に限定されるものではない。例えば、導波管は、長
手方向に沿って直線状の形態に限らず、設置対象部位に
応じて長手方向に沿って例えばカーブしたりＶ字形に屈
曲する形態も含まれる。また、導波管の素材には、電波
が反射可能であれば、鋼管、ステンレス鋼管、あるいは
チタン合金管などを適用することも可能である。尚、電
波吸収体には、軟磁性金属または合金からなる素材を熱
間圧延と焼鈍とを複数回施して形成した厚みが約１００
μｍ〜１ｍｍの金属製シートも含まれる。また、電波吸
収体の厚みは、導波管の中空部の長手方向に沿って変化
するものであっても良い。

【００２５】

【発明の効果】以上に説明した本発明の電波吸収体の減
衰特性測定方法(請求項１)によれば、導波管が筺体とな
り、前記アナライザから同軸導波管変換器を介して導波
管の中空部内に電波が導入し、減衰した電波を同軸導波
管変換器を介して導出し上記アナライザにおいて検出す
ることにより、擬似的に筺体内部における電波抑制効果
を評価できる。即ち、減衰特性の測定を精度良く行え
る。従って、電波吸収体を使用すべき筺体内部に応じて
最適な条件にして設計することが可能となる。また、本
発明の電波吸収体の減衰特性測定装置(請求項２)によれ
ば、比較的少なく簡単な装置構成により、筺体内で用い
られる電波吸収体の減衰特性を精度良く測定できる上記
測定方法を確実に行わしめることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(Ａ)は本発明の電波吸収体の減衰特性測定装置
を示す概略図、(Ｂ)は(Ａ)中のＢ−Ｂ線に沿った視角の
断面図、(Ｃ)は上記測定装置の測定対象である電波吸収
体の断面図、(Ｄ)は上記測定装置を用いた測定方法を示
す概略図。

【図２】(Ａ)は実施例１の方法による減衰特性を示すグ
ラフ、(Ｂ)は比較例１の方法による減衰特性を示すグラ
フ。

【図３】(Ａ)は実施例２の方法による減衰特性を示すグ
ラフ、(Ｂ)は比較例２の方法による減衰特性を示すグラ
フ。

【図４】(Ａ)は従来の反射減衰量の測定方法を示す概略
図、(Ｂ)は筺体内における電波吸収体と電波とを示す概
略図。

【符号の説明】

１……………減衰特性測定装置 ２……………導波管 ３……………中空部 ４ａ，４ｂ…同軸導波管変換器 ７……………ネットワークアナライザ １０…………電波吸収体 Ｅ……………電波

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導波管の中空部に測定すべき電波吸収体を
   配置し、 上記導波管の両端部に個別に取り付けた一対の同軸導波
   管変換器の間にネットワークアナライザを接続すると共
   に、 上記ネットワークアナライザから所定周波数の電波を上
   記一方の同軸導波管変換器を介して導波管の中空部内に
   導入し且つ他方の同軸導波管変換器を介して導出した上
   記電波を上記アナライザにおいて検出する、 ことを特徴とする電波吸収体の減衰特性測定方法。
2. 【請求項２】測定すべき電波吸収体を配置する中空部を
   有する導波管と、 上記導波管の両端部に個別に取り付けた一対の同軸導波
   管変換器と、 上記一対の同軸導波管変換器の間に接続したネットワー
   クアナライザと、を含む、ことを特徴とする電波吸収体
   の減衰特性測定装置。