JP2004103789A - フェライト整合タイプ電波吸収体及び電波吸収壁 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量で組立てが容易なフェライト整合タイプ電波吸収体及びこの電波吸収体を用いて組み立てた電波吸収壁を提供する。
【解決手段】自己保持性を有する等価抵抗皮膜を中空体に成形した電波吸収体１である。等価抵抗皮膜は、紙、布などのシートの少なくとも１面にカーボンなどの導電材を分散固着させたものであり、中空体の外形は、等価抵抗皮膜の折り曲げ加工による４面体である。電波吸収壁は、２以上の前記電波吸収体１、１、・・・を上下或いは左右に隣接してフェライト焼結体の全面に配列することによって形成される。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電波無響室に使用するフェライト整合タイプの電波吸収体及びこの電波吸収体を用いて形成する電波吸収壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電波無響室の中で、いわゆるＥＭＣ暗室（利用周波数３０ＭＨｚ〜１，０００ＭＨｚ）では、高透磁率を有するフェライト焼結体板の電波吸収体が利用されている。また、電波無響室特性をより良くする目的、あるいはマイクロ波帯（１，０００ＭＨｚ以上の周帯域）においても電波無響室として利用をする目的で、フェライト焼結体板の前面に整合タイプの電波吸収体を設置する方法が用いられる。
特に大型の電波無響室においては、ほとんど全ての場合この整合タイプの電波吸収体が用いられる。上記目的に使用されるフェライト焼結体板及び整合タイプの電波吸収体は、電波無響室の天井面と壁面に設置されるのが通例である。
【０００３】
このような整合タイプ電波吸収体として、従来より発泡ウレタン、発泡エチレン、発泡スチレンなどの合成樹脂にカーボン等を混入した誘電損失体をピラミッド状あるいはクサビ状に成型した形態のものが用いられてきた。
【０００４】
また、出願人は、シートにカーボンや金属粉末などの導電材を分散固着させた等価抵抗皮膜を提案した。（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２６１１８２号公報（段落０００７、段落０００８、図１、図２）。
【０００６】
特許文献１は、紙状または布状で厚さ０．０１ｍｍ〜１．０ｍｍの薄いシートにカーボンや金属微粉末など導電材を分散固着させ適当な面抵抗値を持たせた等価抵抗皮膜において、該導電材の濃度分をシート面方向に規則性を有せずに変化させた等価抵抗皮膜をピラミッド状またはクサビ状などの立体構造物に取り付けた電波吸収体およびこの電波吸収体を複数並べて配置することによって得られる電波吸収壁である。
【０００７】
特許文献１の電波吸収体を複数個並べて電波吸収壁を形成する場合に、ピラミッド状あるいはクサビ状の電波吸収体をフェライト焼結体板表面に接着する方法のほか、フェライト焼結体板に貫通穴を設け、ボルト等を用いて電波吸収体を機械的に取り付ける方法が用いられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、ピラミッド状またはクサビ状などの電波吸収体は、等価抵抗皮膜を貼り付けた硬質発泡ウレタン等の板を用いて組立てたものであり、等価抵抗皮膜を貼り付ける工程、立体構造物に組立てる工程並びに立体構造物をフェライト焼結体板に取り付ける工程を要し、さらに保管および運搬時は広い空間が必要であり、そのために要する費用が高価になるという欠点があった。
【０００９】
特に、電波吸収壁を設けるに際し、ピラミッド状あるいはクサビ状の電波吸収体を複数個並べてフェライト焼結体板に取り付ける工程において、接着剤を用いるときには、多量の接着剤が必要となるばかりでなく、不燃性の立体構造物を用いた電波吸収体では重量が大きくなり、安全な接着強度を得るため接着剤が硬化するまでの間、接着した電波吸収体を、支持治具等を用いて養生する必要があった。またフェライト焼結体板に貫通穴を設け、機械的に取り付ける場合は、フェライト焼結体板の穴あけ加工を要し、しかも取付位置決めが難しいという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、軽量で組立てが容易なフェライト整合タイプ電波吸収体及びこの電波吸収体を用いて組み立てた電波吸収壁を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によるフェライト整合タイプ電波吸収体においては、自己保持性を有する等価抵抗皮膜を中空体に成形した電波吸収体であって、
等価抵抗皮膜は、紙、布などのシートの少なくとも１面にカーボンなどの導電材を分散固着させたものであり、中空体の外形は、４面体または正４面体である。
【００１２】
また、本発明による電波吸収壁においては、２つ以上の前記電波吸収体を上下或いは左右に隣接してフェライト焼結体の全面に配列することによって形成されたものであり、
各電波吸収体は、天井から垂下させた２本の線材に電波吸収体の４面体の２つの頂点が取り付けられ、両頂点を結ぶ稜線が天井または床面と平行になるように吊下げられているものである。
【００１３】
また、各電波吸収体は正４面体からなり、上下左右に配列された電波吸収体は、正面あるいは上面から見て互いに密接して配列されているものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について、具体的な例を挙げ、図を参照して説明する。
【００１５】
本発明によるフェライト整合タイプの電波吸収体１は、図５に示すように、自己保持性を有する等価抵抗皮膜２を中空体に成形したものである。等価抵抗皮膜２は、紙、布などのシートの少なくとも１面にカーボンなどの導電材を分散固着させたものであり、中空体の外形は、等価抵抗皮膜２の折り曲げによる４面体の立体である。図１は、本発明のフェライト整合タイプ電波吸収体に加工する等価抵抗皮膜２の平面図である。
【００１６】
等価抵抗皮膜２は、紙、布例えばケイ酸マグネシウムを主成分とする厚さ０．３ｍｍの不燃性紙シート３に、導電材４としてカーボンをラテックスで固着させたものである。自己保持性は、シート自体が保有していても良いし、導電材の塗布によってシート３に保有させても良い
【００１７】
シート１は長方形であり、例えは、その幅Ｗを７３４ｍｍ、長Ｌ１を１６９０ｍｍの等価抵抗皮膜を用いて正４面体の中空体が得られる。なお、カーボンの固着量は３．０ｇ／ｍ^２である。
【００１８】
図１の等価抵抗皮膜２は、まず、その両端縁を接合して図２に示す両端開放の円筒体５に成形する。この円筒体５の両端の開口縁をそれぞれＡ，Ｂとする。図３において、円筒体５の両開口縁Ａ，Ｂを互いに９０°の角度をずらせて封止し、図５に示すように封止縁Ａ１、Ｂ１を有する中空体６に成形する。前記中空体６の４面は、封止縁Ａ１、Ｂ１のそれぞれの端を頂点とし、一方の封止縁Ａ１の各一端と、他方の封止縁Ｂ１の両端とを相互に結ぶ線を稜線ｒとするものである。
【００１９】
各封止縁Ａ１，Ｂ１は、接着されて正４面体の電波吸収体１になるが、円筒体５は、封止縁Ａ１、Ｂ１のそれぞれの端を頂点とし、一方の封止縁Ａ１（Ｂ１）の各一端と、他方の封止縁Ｂ１（Ａ１）の両端とを相互に結ぶ線を稜線ｒとして折癖を付したままで、例えば図４のように少なくとも一方の封止縁、例えばＡ１を接着せずに開放された状態のままにしておけば、円筒体５は、図４に示すように２つ折の扁平板６に折り畳むことができ、運搬、保管時にはかさばらない。開放された封止縁（開口縁Ｂ）は、施工現場で接着剤を塗布して封止すればよい。なお、前記寸法の等価抵抗皮膜の場合に、折り畳んだ状態で、幅Ｗは７３４ｍｍ、長さＬ２は８４８ｍｍである。
【００２０】
折り畳まれた扁平体６は、施工現場で広げ、円筒体の片方の開口部Ｂを接着して封止縁Ｂ１とし、これを図５に示す正４面体をなす中空体に組立てることによって本発明によるフェライト整合タイプ電波吸収体１となる。正四面体の１辺の長さＴは８４８ｍｍである。
【００２１】
次に、図５に示す本発明の電波吸収体１と、比較例として、図７に示す本発明の工程途中であって、円筒の直径Ｄが３００ｍｍ、長さＬが６００ｍｍ、等価抵抗皮膜のカーボン固着量が２．０ｇ／ｍ^２の円筒体１ａと、図６に示す従来例のクサビ型電波吸収体１ｂとをそれぞれフェライト焼結体板の前面に設置し、それぞれについて電波吸収特性を測定した。
【００２２】
なお、図６に示す従来例のクサビ型フェライト整合タイプ電波吸収体１ｂは、本発明の電波吸収体１と同じ等価抵抗皮膜２と、ケイ酸カルシウムボード７との組合せによって作製したクサビ型構造体を使用して作製した。底面寸法Ｗ１×Ｗ２は３０×３０ｃｍで高さＨは１２５０ｍｍである。
【００２３】
測定に際しては、低周波数領域は図８に示すストリップライン方法を用い、高周波数領域の測定は図９に示すフリースペース方法により実施した。図８において、８は、ストリップライン測定装置、９は、ネットワークアナライザ、Ｍは、被測定物（１、１ａ又は１ｂ）である。図９において、１０は、送信アンテナ、１１は受信アンテナ、１２はネットワークアナライザ、Ｍは、被測定物（１、１ａ又は１ｂ）である。電波吸収特性の測定要領はストリップライン方法、フリースペース方法ともに同様であり、まず被測定物として金属板を設置し、金属板からの反射の大きさをネットワークアナライザで計測し記録する。次に被測定物を設置し、被測定物からの反射の大きさをネットワークアナライザで計測し、金属板からの反射の大きさと比較計算することによって電波吸収量を求める。ストリップライン方法の場合は、ネットワークアナライザ９から発信された信号はストリップライン測定装置８内で反射し、同一の信号ラインを伝達してネットワークアナライザ９に戻り計測される。フリースペース方法の場合は、ネットワークアナライザ１２から発信された信号が送信アンテナ１０より自由空間に放射され、被測定物Ｍで反射した信号は受信アンテナ１１で受信されてネットワークアナライザ１２に戻り計測される。
【００２４】
本発明の電波吸収体１のストリップライン方法による測定時の試料の設置状態を図１０に示す。同じく円筒体１ａの設置状況を図１１に、クサビ型フェライト整合タイプ電波吸収体１ｂの設置状況を図１２に示す。何れの場合にもストリップライン測定装置８内に複数の試料Ｍ（１、１ａ又は１ｂ）を設置した。図１０に示した本発明の電波吸収体の設置数量は上下２段で合計４個である。図１１に示した円筒体１ａの設置数量は上下方向に４段で合計１６個であり、図１２に示したクサビ型フェライト整合タイプ電波吸収体１ｂの設置数量は上下段数が１段で合計８個である。フリースペース方法による測定時の試料Ｍ（１、１ａ又は１ｂ）の設置状態は、ストリップライン方法の場合と同様であるが、測定面積は６００×６００ｍｍで、用いる試料の数は１／２である。
【００２５】
測定結果を図１３及び図１４に示す。図１３において、Ｍ１は、本発明の電波吸収体１をフェライト焼結体板１３の前面に直接設置したもの、Ｍ３は、従来例のクサビ型電波吸収体１ｂをフェライト焼結体板１３の前面に直接設置したもの、Ｅは、フェライト焼結体板単体の吸収特性を示す。
【００２６】
図１４において、Ｍ１は、本発明の電波吸収体１をフェライト焼結体板１３の前面に直接設置したもの、Ｍ４は、本発明の電波吸収体１をフェライト焼結板１３の前面に厚さ３０ｃｍの発泡ウレタンフォームを介して設置したもの（即ちフェライト前面から３０ｃｍ離して設置したもの）、Ｍ２は、比較例として図７に示す本発明の電波吸収体（１）の組立て途中である円筒体１ａをフェライト焼結板１３の前面に直接設置したものである。
【００２７】
その吸収特性値を表１に示す。
【表１】
（単位：ｄＢ）

【００２８】
図１５において、本発明による電波吸収壁においては、２つ以上の前記電波吸収体１、１、・・・を上下或いは左右に隣接してフェライト焼結体の全面に配列することによって形成されるものである。各電波吸収体１は、天井から垂下させた２本の線材（ケブラーワイヤー１４）に電波吸収体１の４面体の２つの頂点が取り付けられ、両頂点を結ぶ稜線ｒが天井または床面と平行になるように吊下げられる。
【００２９】
特に各電波吸収体が正４面体の時には、上下左右に配列された電波吸収体は、正面あるいは上面から見て互いに密接して配列される。電波吸収壁を構成するためにまず、取付施工用としてケブラーワイヤー１４で作製した輪１５を正四面体型電波吸収体の二つの頂点に取り付けた。
【００３０】
一方、ケブラーワイヤー１４の端部を天井に取付け下方に垂らし、このケブラーワイヤー１４に電波吸収体取り付け用のプラスチックフック１６を取り付けた。
電波吸収体１が、幅Ｗが３４ｍｍ、長さＬ１が１６９０ｍｍの等価抵抗皮膜を用いて成形された正４面体の中空体の場合に、天井に取り付けた複数のケブラーワイヤー１４の間隔は、６００ｍｍ、ケブラーワイヤーに取り付けたプラスチックフックの間隔は１２００ｍｍとした。ケブラーワイヤーの長さは天井面施工用を１．５ｍ、壁面施工用を７．０ｍとした。プラスチックフック１６は取付位置が調節出来るものを用いた。
【００３１】
図１６は、本発明による正四面体の電波吸収体１をケブラーワイヤー１４に取り付けて上下４段に配列する要領を示している。図１７は、その要領で天井面のフェライト焼結体板１３に沿って本発明による正四面体型電波吸収体１、１，１・・・を上下２段に配置した状態を示す。この例では、天井面から２００ｍｍ離して一段目の電波吸収体１を取付け、その下段にもう１列電波吸収体１を取付けた。従って天井面から１４００ｍｍ下まで電波吸収体を配置されている。
【００３２】
また、壁面の前面に設置されたフェライト焼結体板１３に沿って本発明による正四面体の電波吸収体を配置した例を図１８に示す。この例においては、壁面から５０ｍｍ離して１列目の電波吸収体を取付け、その前にもう１列電波吸収体を取付けた。２列の電波吸収体によって、壁面の１２５０ｍｍ前方まで電波吸収体が配置される。
【００３３】
図１９は、本発明の電波吸収壁を正面から見たときの状態図である。天井面であっても、壁面であっても正四面体の電波吸収体を用いるかぎり、図示のように隣接する電波吸収体が互いに密接して縦横、或いは左右に密接して隙間なく配列される。電波吸収体が互いに密接して隙間なく配列されることは、電波吸収性能を上げる上に好ましいが、本発明による電波吸収壁は必ずしも電波吸収体が互いに密接して隙間なく配列される場合にかぎらない。即ち、正４面体の電波吸収体を用いる場合に限らず、４面体の電波吸収体を用いて所期の電波吸収性能が得られる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による正四面体形態のフェライト整合タイプ電波収体は、電波吸収性能を具現する等価抵抗皮膜シートのみで電波吸収体を構成し、その電波吸収性能は、従来例のクサビ型のものと比較しても遜色のない性能が得られる。また、使用する材料は、電波吸収特性を具現する抵抗皮膜シートと少量の接着剤のみで、それを支える構造物を必要としないため、材料費が節約でき、かつ軽量で組立費も安く出来る。かつ折り畳む事によって体積を非常に小さく出来るため保管費、運搬費を廉価にできる利点を有する。
【００３５】
また、本発明による電波吸収体は、箱状の中空構造体となるので、厚さの薄いシートで構成されているものの、充分な強度が得られ、天井から吊すのみなので、接着施工する場合のように多量の接着剤を必要とせず、また養生の必要性もなく、施工足場も簡便となる。
【００３６】
また、本発明によるときには、電波吸収体の天井からの吊す位置即ち電波吸収体のフェライト面からの距離を調節することによって、電波吸収の周波数特性を調整することができ、顧客の使用する主要の周波数帯域の特性を良くするような調整が可能である。更に吊り下げる電波吸収体の列数を増す事によって、電波無響室の性能を向上させるように調整する事が可能である。
【００３７】
さらに、電波吸収体を縦横、あるいは左右に整列させて形成した電波吸収壁においては、何らかの原因でいくつかの電波吸収体が破損し、電波無響室の外観、性能が劣化した場合、簡単に新しい電波吸収体と交換する事が可能なので、メンテナンス性に優れる。特に正４面体の電波吸収体を用いたときいは、天井或いは壁面に隙間なく配列でき、電波吸収性能を高め、優れた意匠性が得られる。
【００３８】
また、本発明において、フェライト焼結体板電波吸収体の前面に、ある高さで、ある確率で抵抗皮膜が存在すれば、整合タイプの電波吸収体になるという予測から類推すれば、正四面体型以外に円筒形でもサイコロ型でも紙ふうせん型でも同様の効果が予想されるが、面の数が増加することと、組み立てコストがアップすることと、強度が低下するという点から、考えると正四面体型が適切であろうと思われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電波吸収体の基材である等価抵抗皮膜を示す図である。
【図２】本発明の電波吸収体の工程途中成形体で、等価抵抗皮膜シートを円筒状にしたものである。
【図３】本発明の電波吸収体の工程途中成形体で、図２の円筒状シートの両端を閉じて正四面体状になるように折り目をつけた扁平体である。
【図４】（ａ）は本発明の電波吸収体の保管、輸送時の形態で、図３成形体を折り畳んだ状態の平面図、（ｂ）は同側面図である。
【図５】本発明の電波吸収体の１実施形態を示す図である。
【図６】（ａ）は従来例の、等価抵抗皮膜シートとクサビ型立体構造体を用いた電波吸収体の正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図７】本発明の電波吸収体の工程途中成形体で、等価抵抗皮膜シートを円筒状にしたもので、吸収特性評価に用いたものである
【図８】低周波数領域の電波吸収特性評価を行ったストリップライン測定方法の概略図である。
【図９】高周波数領域の電波吸収特性評価を行ったフリースペース測定方法の概略図である。
【図１０】本発明の電波吸収体のストリップライン測定方法における試料設置状態図である。
【図１１】本発明の電波吸収体の工程途中成形体で、等価抵抗皮膜シートを円筒状にしたもののストリップライン測定方法における試料設置状態図である。
【図１２】従来例の等価抵抗皮膜シートとクサビ型立体構造体を用いた電波吸収体のストリップライン測定方法における試料設置状態図である。
【図１３】本発明、従来例およびフェライトタイル電波吸収体単体の吸収性能の周波数特性である。
【図１４】本発明に関わるものの吸収性能の周波数特性である。
【図１５】本発明の電波吸収壁を構成するために、本発明電波吸収体一つを線材に取りけたときの状態図である。
【図１６】本発明の電波吸収壁を構成するために、本発明電波吸収体複数個を線材に取り付けたときの状態図である
【図１７】本発明の電波吸収壁を電波無響室天井面に構成したときの状態図である。
【図１８】本発明の電波吸収壁を電波無響室壁面に構成したときの状態図である。
【図１９】本発明の電波吸収壁を正面から見たときの状態図である。
【符号の説明】
１　電波吸収体
２　等価抵抗皮膜
３　シート
４　導電材
５　円筒体
６　扁平体
７　ケイ酸カルシウムボード
８　ストリップライン
９　ネットワークアナライザ
１０　送信アンテナ
１１　受信アンテナ
１２　ネットワークアナライザ
１３　フェライト焼結体板
１４　ケブラーワイヤー
１５　輪
１６　フック

Claims (3)

1. 自己保持性を有する等価抵抗皮膜を中空体に成形した電波吸収体であって、
   等価抵抗皮膜は、紙、布などのシートの少なくとも１面にカーボンなどの導電材を分散固着させたものであり、
   中空体の外形は、４面体または正４面体であることを特徴とする電波吸収体。
2. 請求項１に記載された電波吸収体を２つ以上、上下或いは左右に隣接してフェライト焼結体の全面に配列することによって形成された電波吸収壁であって、
   各電波吸収体は、天井から垂下させた２本の線材に電波吸収体の４面体の２つの頂点が取り付けられ、両頂点を結ぶ稜線が天井または床面と平行になるように吊下げられていることを特徴とする電波吸収壁。
3. 各電波吸収体は正４面体からなり、上下左右に配列された電波吸収体は、正面あるいは上面から見て互いに密接して配列されていることを特徴とする請求項２に記載の電波吸収壁。

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