JP2004228257A - 電波吸収体 - Google Patents

Abstract

【課題】λ／４型の電波吸収体の反射板と吸収膜の間に用いるスペーサー部にハニカム構造を採用することにより軽量な電波吸収体を提供する。
【解決手段】電磁波吸収膜層２、中空構造層３、電磁波反射膜層４がこの順に積層され、前記中空構造層３はハニカム構造層又は段ボール構造層であり、前記電磁波吸収膜層２が抵抗皮膜であり、前記電磁波反射膜層４が金属膜又は抵抗皮膜である電波吸収体１であり、前記中空構造層３の片面又は両面にガスバリアー性膜層６を有する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電波吸収体に関するもので、特にハニカム構造を有する電波吸収体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の利用が広がりを見せるなか、情報の漏洩防止や外部からの侵入電波による誤動作やノイズ防止といった点から、オフィス内での電波環境を整えることが不可欠になっており、そのような電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波を使って情報通信ができる電磁シ−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。
【０００４】
しかし、このような鉄板、金属網、金属メッシュ、金属箔などの電波反射体やフェライトなどの電波吸収体を電磁シ−ルド部材として用いたものでは、それらの電磁シ−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波まで遮蔽してしまう。また前記電波反射体はテレビ電波を反射し、受信障害（ゴ−ストの発生）の原因となるため用いることができる箇所が制限される。さらに、電磁シ−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（規則的）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。
【０００６】
しかし、その遮蔽は反射損失によるものが大部分であるため、オフィス内部において反射電波による画面の揺らぎや誤動作などが起こる場合があるのが問題である。
【０００７】
特開平５−３３５８３２号公報の発明は、共にこのようなオフィス内部における電波反射に起因する問題を解消するもの、即ち特定周波数の電波を選択的に吸収するものであり、抵抗皮膜と電波反射体とを誘電体（厚さがこの誘電体内における電波波長の４分の１）を挟んで配置し、特定周波数の電波のみを選択的に吸収する、いわゆるλ／４型電波吸収体に関するものである。
【０００８】
しかし、この電波吸収体にもそれぞれ以下に述べるような欠点がある。即ち吸収量が大きく、周波数選択性にも優れるが、この場合には吸収する周波数が低くなるにつれて、誘電体の厚みが厚くなり、全体の重量が重くなるという問題がある。
【０００９】
【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波吸収体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、λ／４型の電波吸収体の反射板と吸収膜の間に用いるスペーサー部にハニカム構造を採用することにより、軽量な電波吸収体を提供することを課題とするものである。
【００１０】
【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、本発明の請求項１に係る発明は、電磁波吸収膜層、中空構造層、電磁波反射膜層がこの順に積層されていることを特徴とする電波吸収体である。
【００１１】
本発明の請求項２に係る発明は、上記請求項１において、前記中空構造層がハニカム構造層又は段ボール構造層であることを特徴とする電波吸収体である。
【００１２】
本発明の請求項３に係る発明は、上記請求項１又は２において、前記電磁波吸収膜層が抵抗皮膜であることを特徴とする電波吸収体である。
【００１３】
本発明の請求項４に係る発明は、上記請求項１乃至３のいずれか１項において前記電磁波反射膜層が金属膜であることを特徴とする電波吸収体である。
【００１４】
本発明の請求項５に係る発明は、上記請求項１乃至３のいずれか１項において前記電磁波反射膜層が抵抗皮膜であることを特徴とする電波吸収体である。
【００１５】
本発明の請求項６に係る発明は、上記請求項１乃至５のいずれか１項において、前記電磁波吸収膜層上に化粧シートを有することを特徴とする電波吸収体である。
【００１６】
本発明の請求項７に係る発明は、上記請求項１乃至６のいずれか１項において、前記電磁波反射膜層上に化粧シートを有することを特徴とする電波吸収体である。
【００１７】
本発明の請求項８に係る発明は、上記請求項１乃至７のいずれか１項において前記中空構造層の片面又は両面にガスバリアー性膜層を有することを特徴とする電波吸収体である。
【００１８】
本発明の請求項９に係る発明は、上記請求項１乃至７のいずれか１項において前記電磁波吸収膜層又は／及び電磁波反射膜層がガスバリアー性を有することを特徴とする電波吸収体である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電波吸収体について図面を用いて詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明の電波吸収体の一例を示した側断面図であり、電波吸収体１は、電磁波吸収膜層２と、中空構造層３と、電磁波反射膜層４からなる。また図中の矢印Ａ、Ｂは、それぞれ電波の到来方向を表したものである。
【００２０】
電磁波吸収膜層２は、電磁波吸収膜の単膜により構成され、中空構造層３の片面に直接形成されていてもよいし、フィルム基材２ａの表面に電磁波吸収膜層２ｂを形成した電磁波吸収フィルムシートを、そのフィルム基材２ａ側又は電磁波吸収膜層２ｂ側を中空構造層３の片面に重ね合わせて貼り合わせて形成されていてもよい。
【００２１】
また、電磁波反射膜層４は、電磁波反射膜の単膜により構成され、中空構造層３の片面に直接形成されていてもよいし、フィルム基材４ａの表面に電磁波反射膜層４ｂを形成した電磁波反射フィルムシートを、そのフィルム基材４ａ側又は電磁波反射膜層４ｂ側を中空構造層３の他の片面に重ね合わせて貼り合わせて形成されていてもよい。
【００２２】
ここで電磁波吸収膜層２は抵抗体皮膜であって、金属酸化物、金属窒化物等の無機酸化物、あるいはその混合物の蒸着膜、スパッタリング膜、ＣＶＤ膜（化学的蒸着膜）、あるいはその積層体、炭素粒子などの抵抗体粒子をゴムや高分子樹脂中に分散させた複合型抵抗体などであり、その形態や製造方法、厚さなどに本質的な限定を受けるものではないが、Ａ方向から到来する遮蔽しようとする電波を十分吸収させるために、その抵抗体皮膜の表面において、進行波と反射波の間でインピーダンスをマッチングさせる必要がある。そのため、抵抗体皮膜の厚みや誘電率、表面抵抗は、伝送線路理論や電磁界解析を用いて決定することが望ましい。また、電磁波吸収膜層２（又は２ｂ）を、酸化珪素や酸化アルミ等のガスバリアー性の無機酸化物による薄膜層（又は蒸着膜層）とすることにより、本発明の電波吸収体にガスバリアー性を付与することができる。
【００２３】
中空構造層３は、構造体部５（区画シート部）と該構造体部５により挟まれた中空部５ａとからなり、ガラス、セラミックス、紙、木材、有機高分子など、その材質に本質的な制限を受けるものではなく、複数の材質を組み合わせて用いることもできるが、その厚みは、中空構造層の誘電率や吸収する電波の周波数によって決定される。そして、その厚みの決定についても、伝送線路理論や電磁界解析が有効である。
【００２４】
中空構造層３としては、例えば図１（ｂ）に示すようにハニカム構造層３（六角筒構造の区画シート部）を採用でき、六角筒状のハニカム構造体部５と、該構造体部５により挟まれた中空部５ａとにより構成されるハニカム構造を用いることにより軽量化した上で、強度の増加を期待でき、使用する材料を減少させる効果もあるため、使用後の廃材の減少や製造コストの低減も期待できる。
【００２５】
また中空構造層３としては、図２（ａ）の平面図に示すように六角筒状（ハニカム構造）以外に、四角筒状、三角筒状の構造体部５（区画シート部）によるもの、あるいは図２（ｂ）の平面図に示すように複数の円筒状の構造体部５（区画シート部）によるものなどがある。
【００２６】
また、中空構造層３としては、図４（ａ）〜（ｂ）の側面図に示すように、直線上の板３ａ（ライナーシート）と波状の板３ｂ（コルゲートシート）との組み合わせによる構造体部５（区画シート部）と中空部５ａとによる段ボール状構造など様々な形状があげられるが、上記の形状に限られるものではない。
【００２７】
電磁波反射膜層４は、金属膜又は抵抗被膜であって、金属箔、金属網や金属、金属酸化物、金属窒化物あるいはその混合物の蒸着膜、スパッタリング膜、ＣＶＤ膜（化学的蒸着膜）、あるいはその積層体、又は炭素粒子などの抵抗体粒子をゴムや高分子樹脂中に分散させた複合型抵抗体などがあり、その形態や製造方法、厚さなどに本質的な限定を受けるものではないが、Ａ方向およびＢ方向から到来する遮蔽しようとする電波を十分反射させるためには、その表面の抵抗値は十分低いことが必要である。そのため、電磁波反射膜層４の厚みや、誘電率、表面抵抗は、伝送線路理論や電磁界解析を用いて決定することが望ましい。また、電磁波反射膜層４（又は４ｂ）を、ガスバリアー性のある酸化珪素や酸化アルミ等の金属酸化物や無機酸化物、その他ポリビニルアルコール等の高分子樹脂を用いた薄膜層（又は蒸着膜層）による抵抗被膜とすることにより、本発明の電波吸収体にガスバリアー性を付与することができる。
【００２８】
図４は、本発明の電波吸収体１の全体を等価回路化した回路模式図であり、電波吸収体１の電磁波反射膜層４（金属膜又は抵抗体皮膜）に近い方から順々に入力インピーダンスを算出していき、最終的に該電波吸収体１の電磁波吸収膜層２（樹脂フィルム基材の表面に抵抗体皮膜を設けたもの）の表面の入力インピーダンスＺｉｎ３ を求める。このＺｉｎ３ から電波吸収体１の反射係数Γは、
Γ＝（Ｚｉｎ３ −Ｚ０ ）／（Ｚｉｎ３ ＋Ｚ０ ）
（但し、Ｚ０ は電波吸収体が置かれた自由空間のインピーダンス３７７Ω／□）
という式で求められ、このΓが０．３以下であれば、電波吸収体として機能するが、好ましくは０．１以下である。
【００２９】
図５は、本発明の電波吸収体の他の例を示した側断面図であり、電波吸収体１は、電磁波吸収膜層２と、中空構造層３と、電磁波反射膜層４からなり、中空構造層３の片側又は両側にガスバリアー性膜層６を設けているものである。
【００３０】
ガスバリアー性膜層６としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム基材の表面に酸化珪素や酸化アルミ等の無機酸化物のガスバリアー性薄膜層を蒸着したガスバリアー性フィルムが使用できる。
【００３１】
図６は、ガスバリアー性膜層６を設けた場合の本発明の電波吸収体１における全体を等価回路化した回路模式図であり、電波吸収体１の電磁波反射膜層４（金属膜又は抵抗体皮膜）に近い方から順々に、入力インピーダンスを算出していき、最終的に該電波吸収体１の電磁波吸収膜層２（樹脂フィルム基材の表面に抵抗体皮膜を設けたもの）の表面の入力インピーダンスＺｉｎ５ を求める。このＺｉｎ５ から電波吸収体１の反射係数Γは、
Γ＝（Ｚｉｎ５ −Ｚ０ ）／（Ｚｉｎ５ ＋Ｚ０ ）
（但し、Ｚ０ は電波吸収体が置かれた自由空間のインピーダンス３７７Ω／□）
という式で求められ、このΓが０．３以下であれば、電波吸収体として機能するが、好ましくは０．１以下である。
【００３２】
【実施例】
以下に本発明の電波吸収体の具体的実施例を説明する。
【００３３】
＜実施例１＞
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム基材の表面に３７７Ω／□の表面抵抗値を持つ抵抗皮膜を形成した電磁波吸収膜層２、２４．１ｍｍ厚の紙製ハニカム構造層による中空構造層３、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム基材の表面に１０ｎｍのアルミニウム金属膜を蒸着した電磁波反射膜層４を、この順に重ね合わせて貼り合わせることにより２．４５ＧＨＺ において電波を遮蔽する６００ｍｍ×６００ｍｍサイズのシート状の電波吸収体を作製した。
【００３４】
上記実施例１により得られた２．４５ＧＨＺ において電波を吸収する本発明の電波吸収体１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、反射減衰量測定は反射電力法を用いて行った。透過減衰量測定では、試料を何も入れない場合と比較して、何ｄＢ 透過量が減少したかを測定し、反射減衰量測定に関しては、同サイズの金属板と比較して何ｄＢ 反射量が減少したかを測定した。測定範囲は２ＧＨＺ から２０ＧＨＺ 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：ＨＰ８５２２Ｃ）のＳ２１モードにおいて測定した。
【００３５】
＜実施例２＞
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム基材の表面に３７７Ω／□の表面抵抗値を持つ抵抗皮膜を形成した電磁波吸収膜層２、ポリエチレンテレフタレートフィルム基材に酸化アルミニウムの薄膜層を蒸着したバリアー性膜層６、２４．１ｍｍ厚の紙製ハニカム構造層による中空構造層３、ポリエチレンテレフタレートフィルム基材に酸化アルミニウムの薄膜層を蒸着したバリアー性膜層６、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム基材の表面に１０ｎｍのアルミニウム金属膜を蒸着した電磁波反射膜層４を、この順に重ね合わせて貼り合わせることにより、２．４５ＧＨＺ において電波を遮蔽する６００ｍｍ×６００ｍｍサイズのシート状の電波吸収体を作製した。
【００３６】
尚、上記実施例２による２．４５ＧＨＺ において電波を吸収する電波吸収体１の性能を表１に示す。性能は、上記実施例１と同様にして測定した。
【００３７】
【表１】

【００３８】
表１によれば、上記実施例１−２により得られた本発明の電波吸収体は、今までの吸収体と同等の性能を維持しつつ、電波吸収体の重量を軽くできることが確認できた。
【００３９】
＜実施例３＞
上記実施例１、２にて得られた本発明の電波吸収体１を、室温４０℃、湿度９０％ＲＨの部屋に６０時間放置した場合の該電波吸収体１の反りを測定した。反り量は、電波吸収体１を平坦な床面に水平に載置し、その吸収体１の端部における上下に歪んだ部分（床面との間に生じた隙間）の距離を測定することにより求め、その反り量を該吸収体１の全長で割ることにより反り率を求め規格化した。その反り率を表２に示す。
【００４０】
【表２】

【００４１】
上記表２に示すように、実施例２にて得られたガスバリアー性膜層６を中空構造層３の両側に設けた本発明の電波吸収体１は、実施例１にて得られたガスバリアー性膜層６を設けない本発明の電波吸収体１と比較して、そのガスバリアー性膜層６の作用により湿気が遮断され、高湿度の状態においても電波吸収体１の中空構造層３内に湿気が到達せず電波吸収体１は変形しないことが確認された。
【００４２】
【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、電波吸収体の中間層に中空構造層を設けたので、今までよりも重量を大幅に減少させた電波吸収体を供給でき、さらに遮蔽しようとする電波のうち、電波吸収体の電磁波吸収膜層側から到来するものは電磁波吸収膜層にて吸収し、電磁波反射膜層側から到来するものは電磁波反射膜層にて反射させることが可能となるものである。また電波吸収体にガスバリアー性膜層を設けることにより、高湿度の状態においても電波吸収体の中空構造層内に湿気が到達せず電波吸収体の湿度による変形を回避できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明に係わる電波吸収体の積層構造の実施の形態を示す側断面図、（ｂ）はその電波吸収体の中空構造層としてハニカム構造層を説明する斜視図。
【図２】（ａ）〜（ｂ）は本発明に係わる電波吸収体の各種の中空構造層を説明する平面図。
【図３】（ａ）〜（ｂ）は本発明に係わる電波吸収体の各種の中空構造層を説明する平面図。
【図４】本発明に係わる電波吸収体の表面抵抗に関して等価回路化した模式図。
【図５】本発明に係わる電波吸収体の積層構造の他の実施の形態を示す側断面図。
【図６】本発明に係わる電波吸収体の積層構造の他の実施の形態における表面抵抗に関して等価回路化した模式図。
【符号の説明】
１…電波吸収体 ２…電磁波吸収膜層 ３…中空構造層 ３ａ…ライナーシート
３ｂ…コルゲートシート（波状シート） ４…電磁波反射膜層 ５…区画シート
５ａ…中空部 ６…ガスバリアー性膜層
Ａ…電波吸収体への入射波（室内側からの入射波）
Ｂ…電波吸収体への入射波（室外側からの入射波）

Claims (9)

1. λ／４型の厚さを有する電磁波吸収体において、電磁波吸収膜層、中空構造層、電磁波反射膜層が順に積層されていることを特徴とする電波吸収体。
2. 請求項１において、前記中空構造層がハニカム構造層又は段ボール構造層であることを特徴とする電波吸収体。
3. 請求項１又は２において、前記電磁波吸収膜が抵抗皮膜であることを特徴とする電波吸収体。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項において、前記電磁波反射膜が金属膜であることを特徴とする電波吸収体。
5. 請求項１乃至３のいずれか１項において、前記電磁波反射膜が抵抗皮膜であることを特徴とする電波吸収体。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項において、前記電磁波吸収膜上に化粧シートを有することを特徴とする電波吸収体。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項において、前記電磁波反射膜上に化粧シートを有することを特徴とする電波吸収体。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項において、前記中空構造層の片面又は両面にガスバリアー性膜層を有することを特徴とする電波吸収体。
9. 請求項１乃至７のいずれか１項において、前記電磁波吸収膜層又は／及び電磁波反射膜層がガスバリアー性を有することを特徴とする電波吸収体。

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