JP2008108969A - 電磁波抑制デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】次世代の高周波化に対応したＧＨｚ帯域における電磁波抑制吸収効果を高めた電磁波抑制デバイスを提供する。
【解決手段】電気信号伝達媒体５４に挟持的に取付けて電磁波干渉を抑制する電磁波抑制デバイス５０であって、電気信号伝達媒体５４の外周に沿う形状の封止部材に、液状またはゲル状の電磁波抑制材料５２を封入する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器から発生する不要輻射対策に用いる電磁波抑制デバイスに関する。

近年にみられる高周波数の電磁波利用の増加に伴い、電磁波ノイズによる機器の誤作動や脳・人体への悪影響等といった被害、障害が新たな環境問題として提起されている。例えば、免許不要で無線通信が、利用可能な周波数帯の１つである２．４５ＧＨｚ帯に注目してみると、無線ＬＡＮ（IEEE802.11b）、Bluetooth、ＩＳＭ（Industrial, Scientific and Medical）機器などに数多く利用されている。さらには情報機器のクロック周波数の高速化・デジタル化に伴い、この帯域における高調波の発生も考えられる。このように、潜在的な電磁波発生源および干渉被害側の双方の数と多様性が指数関数的に増加するため、干渉の起こるリスクが天文学的に増加している。

このような電磁干渉（ＥＭＩ: Electromagnetic Interference）の問題に対処するためには、個々の機器が、他の機器の正常な作動を妨害するような不要な電磁波を放射させることなく（エミッションの抑制）、かつ外部から侵入する電磁波に対して何ら影響を受けない十分な耐力をもつこと（イミュニティの向上）が要求される。このような考え方は、電磁気的両立性（ＥＭＣ: Electromagnetic Compatibility）と称され、電磁環境下で電子機器が電磁両立性を確立するために様々な規格が定められている。

これらの不要な電磁波は、電子機器におけるアンテナ源となり得る部分から放射される。アンテナ源となり得る部分はある程度の長さを有する部分であり、特に、ケーブルやハーネス、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）などが多い。また、これらの部分はそれ自体からの放射が無くとも、不要電磁波の伝達経路でもあり得る。

これらのケーブルやハーネス、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）などの不要電磁波対策として、一般的にフェライトコアや、磁性粉末を樹脂と混合してシート化した電磁波抑制シートなどが用いられる。これらの磁性材料は、問題の不要電磁波となり得る周波数における信号のノイズ成分（主に信号の高調波成分）を減衰、または反射させて、不要電磁波の放射を抑制する役割を果たす。

ノイズエネルギー減衰の原理は、入射した電磁波エネルギーを、フェライトコアや、磁性粉末を樹脂と混合してシート化した電磁波抑制シートなどといった、電磁波抑制体の内部で熱エネルギーに変換するというものである。熱エネルギーの変換のメカニズムは、主に「導電性」、「誘電損失」、「磁性損失」の３種に分類され、またこのときの単位体積あたりの電磁波吸収エネルギーＰ［Ｗ／ｍ３］は、電解Ｅ、磁界Ｈ、及び周波数ｆを用いて数１のように表される。

数１の式は、それぞれ第１項が導電損失、第２項が誘電損失、第３項が磁性損失を表している。

フェライトコアや、磁性粉末を樹脂と混合して混合シート化した電磁波抑制シート等の磁性材料を用いた不要輻射対策デバイスは、数１における第３項のμ”特性（透磁率損失項）が大きな材料として設計されている。

しかしながら、フェライトコアや、磁性粉末を樹脂と混合してシート化した電磁波抑制シートなどの透磁率特性は、主に、数１００ＭＨｚ〜数ＧＨｚ付近から減少傾向を示してしまい、数ＧＨz以上の高周波数帯域において、μ”特性はほぼ０に近い値となってしまう。それに伴い、数ＧＨz以上におけるノイズエネルギー減衰の効果は小さいものとなる。

そこで、発明者らは、数１式の第２項の誘電損失に着目し、数１０ＧＨz帯域においても大きな誘電損失特性（ε”）を有する材料を開発している（特許文献１参照）。
特開２００６−７３９９１号公報

そこで、本発明者らは、上述の特許文献１記載の電磁波抑制材料を用いて、電界現象と最適形状を考慮した上で、電磁波抑制デバイスを発明するに至った。
本発明は上述の点に鑑み、次世代の高周波化に対応したＧＨｚ帯域における電磁波抑制吸収効果を高めた電磁波抑制デバイスを提供するものである。

電気信号伝達媒体に挟持的に取付けて電磁波干渉を抑制する電磁波抑制デバイスであって、電気信号伝達媒体の外周に沿う形状の封止部材に、液状またはゲル状の電磁波抑制材料が封入されて成ることを特徴とする。

本発明では、電解液、又は電気的極性を有する液状、及びゲル状の電磁波抑制材料を電磁波抑制デバイスに用いることによって、不要電磁波となり得る信号のノイズ成分を減衰、または反射させて、不要電磁波の放射を抑制する。

本発明に係る電磁波抑制デバイスによれば、電磁波抑制材料に電解液、または電気的極性を有する液体、またはゲルを用いることにより、ＧＨｚ帯域における電磁波抑制吸収効果を高めることができる。

先ず、本発明の実施の形態に用いられる電磁波抑制材料について説明する。

本発明の実施の形態で用いられる電磁波抑制材料は、上述した数１から、誘電率ε”が高い材料に着目することにより、ＭＨｚ帯域、ＧＨｚ帯域の周波数の電磁波を抑制、吸収することを可能とするものである。この電磁波抑制材料としては、先に本発明者らが開発した材料が用いられる。以下に詳述する。

本発明の実施の形態で用いられる電磁波抑制材料は、電気的極性を有する液状材料および／またはゲル状材料で構成する。すなわち、上記液状材料、またはゲル状材料、または上記液状材料およびゲル状材料からなる材料で構成される。液状材料としては、電気的極性を有する分子液状材料、あるいはイオンを有する電解液を用いることができる。

ゲル状材料としては、電気的極性を有する低分子および／または高分子材料に、上記の電気的極性を有する分子液状体材料を膨潤させたもの、あるいは電気的極性を有する低分子および／または高分子材料に、上記の電解液材料を膨潤させたものを用いることができる。

本発明の実施の形態で用いられる、他の電磁波抑制材料は、上記電気的極性を有する低分子および／または高分子材料と、上記電気的極性を有する分子液体材料を混合してなる材料で構成する。あるいは上記電気的極性を有する低分子および／または高分子材料と、上記電解液材料を混合してなる材料で構成する。この場合、ゲル状体となるもの、あるいはゲル状体と液材料の混ざったものを含むものである。

本発明の実施の形態で用いられる他の電磁波抑制材料は、吸水、保水特性を有する低分子および／または高分子材料と上記電気的極性を有する分子液体材料を混合してなる材料で構成する。あるいは吸水、保水特性を有する低分子および／または高分子材料と、上記電解液材料を混合してなる材料で構成する。この場合も、ゲル状体となるもの、あるいはゲル状体と液材料の混ざったものを含むものである。

本発明の実施の形態で用いられる他の電磁波抑制材料は、上述の各実施の形態の電磁波抑制材料に、さらに磁性粉末を混合して構成する。

上記の電気的極性を有する分子液体材料の代表的なものは、水、エタノール、メタノールなどがある。
上記イオン電解液の代表的なものは、塩化ナトリウム水溶液、ヨウ化ナトリウム水溶液、塩化カリウム水溶液、ヨウ化カリウム水溶液を代表物とする１Ａ族元素とハロゲン元素の化合物水溶液や、塩化カルシウム水溶液、塩化マグネシウム水溶液を代表物とする２Ａ族元素とハロゲン元素の化合物水溶液や、水酸化ナトリウム水溶液、塩酸水溶液、塩化アンモニウム水溶液、塩化亜鉛水溶液などがある。
ここで、１Ａ族元素とは、リチウム：Ｌｉ、ナトリウム：Ｎａ、カリウム：Ｋ、ルビジウム：Ｒｂ、セシウム：Ｃｓ、フランシウム：Ｆｒである。
２Ａ族元素とは、ベリリウム：Ｂｅ，マグネシウム：Ｍｇ，カルシウム：Ｃａ、ストロンチウム：Ｓｒ，バリウム：Ｂａ、ラジウム：Ｒａである。
ハロゲン元素とは、フッ素：Ｆ、塩素：Ｃｌ、臭素：Ｂｒ、ヨウ素：Ｉ、アスタチン：Ａｔである。
上記磁性粉末の代表的なものは、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライトなどがある。

上記低分子材料、高分子材料については、ここでは、約１００００以上の分子量を有するものを高分子材料とし、それ以下の分子量を有するものを低分子材料とする。高分子材料の代表的なものは、アクリルアミド系である。
上記電気的極性を有する低分子および／または高分子材料の代表的なものは、ポリアクリルアミド系、エチレングリコール系等を用いることができる。
上記吸水、保水特性を有する低分子および／または高分子材料の代表的なものは、ポリエチレン系、ポリアクリルアミド系等を用いることができる。

上記電磁波抑制材料によれば、電解液、又は電気的極性を有する液体を用いることで、１ＧＨｚにて１００以上、１０ＧＨｚにて４０以上の誘電損失特性（ε”）を有することができる。

ゲル状材料の場合は、いかなる封止材にも封止して、デバイスとして構成することが可能であるので、バルク状からシート状まで、形状による特性の制限がないという点においても、既存のものより優位性がある。

次に、特に１ＧＨｚ以下に誘電損失（ε”）が大きい材料に着目した本発明の実施の形態で用いられる、更に他の電磁波抑制材料を示す。
この電磁波抑制材料は、電解液の液状材料、または該電解液を保持したゲル状材料で構成する。電解液の液状材料の代表的なものは、前述した１Ａ族元素とハロゲン元素の化合物水溶液、２Ａ族元素とハロゲン元素の化合物水溶液などがある。また、これらの水溶液を２種類以上用いることもできる。すなわち、１Ａ族元素とハロゲン元素の化合物水溶液、２Ａ族元素とハロゲン元素の化合物水溶液から選ばれた１種類、または２種類以上の液状材料を用いることができる。例えば、電解液の代表例としては、塩化ナトリウム水溶液、ヨウ化ナトリウム水溶液、塩化カリウム水溶液、ヨウ化カリウム水溶液、塩化カルシウム水溶液、塩化マグネシウム水溶液から選ばれた１種類、または２種類以上の液状材料を用いることができる。

さらに本発明の実施の形態で用いられる他の電磁波抑制材料は、吸水、保水特性を有する低分子および／または高分子材料と、上記１Ａ族元素とハロゲン元素の化合物水溶液、２Ａ族元素とハロゲン元素の化合物水溶液（代表例として、例えば塩化ナトリウム水溶液、ヨウ化ナトリウム水溶液、塩化カリウム水溶液、ヨウ化カリウム水溶液、塩化カルシウム水溶液、塩化マグネシウム水溶液）から選ばれた１種類、または２種類以上の液状材料とを混合して構成する。この吸水、保水特性を有する低分子および／または高分子材料には、化学架橋を有してゲル化する材料を用いることが好ましい。化学架橋は、物理架橋に比べて高い温度でもゲル状態を安定に保つことができる。

化学架橋を有してゲル化する材料には、アクリルアミド系である例えば、２ーアクリルアミドー２メチルプロパン酸、ジメチルアクリルアミド、アクリルアミド、アクリル酸、アクリル酸メチル、メチレンビスアクリルアミド、アクリルアミド系高分子を用いることができる。そして、この化学架橋を有してゲル化する材料としては、これらの材料から選ばれた１種類、または２種類以上のアクリルアミド系材料を用いることができる。
ゲル化する材料の化学架橋方法としては、熱架橋、または紫外線照射架橋（ＵＶ架橋）を用いることができる。

次に、上述の電磁波抑制材料、すなわち具体的な材料を用いて作製したゲル状材料による電磁波抑制材料の誘電率特性を、図１２、図１３に示す。図１２及び図１３は、アクリルアミドに架橋材としてメチレンビスアクリルアミドを混合させてゲル化したものであり、電解液の溶媒として塩化ナトリウムを溶かした塩溶液を用いた電磁波抑制材料の誘電率特性である。図１２は縦軸に比誘電率εｒ′を、横軸に周波数を取り、塩濃度をパラメータとした複素誘電率の実部の誘電率特性である。図１３は縦軸に比誘電率εｒ”を、横軸に周波数を取り、塩濃度をパラメータとした虚部の誘電率特性である。両図において、曲線ａは塩濃度を０．０ｍｏｌ／ｌとした場合である。曲線ｂは塩濃度を０．０１ｍｏｌ／ｌとした場合である。曲線ｃは塩濃度を０．１ｍｏｌ／ｌとした場合である。曲線ｄは塩濃度を１．０ｍｏｌ／ｌとした場合である。なお、パラメータの末尾のＲはリアル（実部）のを表し、Ｉはイマジナリー（虚部）を表す。

塩濃度が高くなるにつれて、比誘電率（実部）εｒ′は若干ではあるが低下する傾向にあることが分かる。反対に塩濃度が高くなるにつれて、比誘電率（虚部）εｒ”は大きく増加している。前述の数１よりεｒ”が大きいほど電磁波抑制・吸収特性が向上する。磁性シートの比透磁率の損失部μｒ”が１ＧＨｚ付近で１０程度であることと比較すると、本実施の形態で用いられる他の電磁波抑制材料は０．１モル以上の塩濃度では、磁性シートよりもはるかに電磁波吸収率が大きいことが分かる。

本発明の実施の形態で用いられる電磁波抑制材料は、前述した数１から誘電率ε”が高い材料に着目することにより、ＭＨｚ帯域、ＧＨｚ帯域の周波数の電磁波を抑制、吸収することを可能にするものである。

次に、図面を参照して、本発明に係る電磁波抑制デバイスの実施の形態について説明する。

本実施の形態に係る電磁波抑制デバイスは、例えばケーブルやハーネス、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）等の、いわゆる電気信号伝達媒体に挟持的に取り付けて電磁波干渉を抑制するデバイスであって、電気信号伝達媒体の外周の沿う所要の形状の封止部材に、上述した電解液や電気的極性を有する液体、ゲル状体などの、いわゆる液状またはゲル状の電磁波抑制材料の１種、または２種を封入して構成される。

図１に、本発明に係る電磁波抑制デバイスの第1実施の形態を示す。図１Ａは本例における電磁波抑制デバイス５０の斜視図であり、図１Ｂにその断面図の一形態を示す。実施の形態に係る電磁波抑制デバイス５０は、図１Ａに示すように、電気信号伝達媒体に装着された状態において、封止部材を兼ねた筒状、本例では円筒状の樹脂ケース５１に上述した液状、又はゲル状の電磁波抑制材料５２（図１Ｂ参照）を封入されて成る。

樹脂ケース５１は、円筒状の輪郭形状の内部に中空を有して形成される。すなわち、この樹脂ケース（封止部材）５１は、中空の殻（コア）で形成される。この樹脂ケース５１は、円筒状の中空内に電磁波抑制材料５２が封入されて、全体として円筒状に構成される。装着状態で円筒状となる樹脂ケース５１は、図１Ｂに示すように、中心孔５３を通る中心軸に沿って２分割され、互いに屈曲可能な連結部５１ｃを介して開閉可能に形成された２つの封止部材半体（以下、分割コアという）５１ａ，５１ｂから構成される。つまり、両分割コア５１ａ，５１ｂを閉じた状態で円筒状になる。各分割コア５１ａ，５１ｂは各々独立して内部に電磁波抑制材料を封止できるように中空構造を有して形成される。また、連結部５１ｃは、分割コア５１ａ，５１ｂの外側壁を連結するように、分割コア５１ａ，５１ｂと同材質の樹脂で形成される。

また、この分割コア５１a、５１ｂから成る樹脂ケース５１は、電磁波を透過する樹脂からなり、コアの形状を保持できるような硬さのケース状態である。この樹脂ケース５１に液状又はゲル状の電磁波抑制材料５２を例えば注射器などで注入することによって、電磁波抑制デバイス５０を作成することができる。

本実施の形態の電磁波抑制デバイス５０を、図１Ｃに示すように、例えばハーネス５４に取付ける際は、分割コア５１ａ，５１ｂを開き（図１Ｂの状態）、中心孔５３内にハーネス５４を入れて分割コア５１ａ，５１ｂを閉じて、ハーネス５４と一体化させる。分割コア５１ａ、５１ｂは、図示しない係合手段により、係合または接合されるが、この係合手段としては、例えば分割コアに凹凸部分を設けて係合する方法や、テープで接合する方法などが挙げられる。これにより、電磁波抑制デバイス５０のハーネス５４への挟持的な取付けを容易に行うことができる。

また、本例においては、ゲル状の電磁波抑制材料５２を予めシート形状に作成し、このシート状の電磁波抑制材料５２をコア型の樹脂ケース５１にはめ込むことによっても、この構造を作成することができる。樹脂ケースのほかに、封止部材としては、例えばＰＥＴ、フィルム、ガラス系を用いることができる。

第１実施の形態に係る電磁波抑制デバイス５０によれば、封止材料を兼ねる内部が中空の筒状樹脂ケース５１に、電解液、または電気的極性を有する電磁波抑制材料５２を封入して構成するので、図１Ｃに示すように、ハーネス５４等を狭持して高周波領域の電磁波干渉を抑制することができる。 また、樹脂ケース５１は互いに屈曲可能な連結部５１ｃで連結された２分割のコア半体５１ａ，５１ｂから構成されるので、ハーネス５４等の電気信号伝達媒体への装着を容易にすることができる。

図２Ａ，Ｂ及び図２Ｃに、第１実施の形態の変形例を示す。

図１では円筒状の電磁波抑制デバイスを用いたが、図２Ａ，Ｂに示すように、外部形状が四角形で中心孔５３が円形の角筒状であってもよい。角筒状の電磁波抑制デバイス５５も円筒状の電磁波抑制デバイス５０と同様の構成を有するので、同一部分には同一符号を付し、重畳説明を省略する。このように、樹脂ケースに電磁波抑制材料を注入する構成は、中心孔５３が円形の円筒、角筒状に限られたものではない。図２Ｃに示す、さらに形態を変えた電磁波抑制デバイス５６は、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）５７なども狭持することができ、その形態の変更は容易である。

次に、図３に、本発明に係る電磁波抑制デバイスの第２の実施の形態を示す。図３Ａは本例における電磁波抑制デバイス６０を構成する、ゲル状の電磁波抑制材料６１を用いた電磁波抑制シートの断面図である。本実施の形態に係る電磁波抑制デバイス６０は、ゲル状である電磁波抑制材料６１を封止部材となるラミネートフィルム６２内に封止した、電磁波抑制素体６３と、この電磁波抑制素体６３がはめ込まれる外殻型ケース、いわゆるコア型の樹脂ケース６４とから構成される。

電磁波抑制素体６３は、複数の微小な断面台形状の封止部６２ａが連接されたラミネートフィルム６２を有し、各封止部６２ａ内に電磁波抑制材料６１が封入されて形成される。この電磁波抑制素体６３は、断面台形状の封止部６２ａが互いに接するように折り込むことにより、円筒形状を中心軸に沿って分割したような、半円筒形状に形成される。一方、コア型の樹脂ケース６４は、夫々半円筒形をなし、互いに屈曲可能な連結部６４ｃにて連結された開閉可能とされた２つの半円筒部６４ａ，６４ｂを有して構成される。ここで、一方のラミネートフィルム６２と半円筒部６４ａで一方の封止材半体が形成され、他方のラミネートフィルム６２と半円筒部６４ｂで他方の封止材半体が形成される。電磁波抑制デバイス６０は、上記電磁波抑制素体６３を２つ設け、夫々の電磁波抑制素体６３を半円筒状に折り込むようにして、樹脂ケース６４のそれぞれの半円筒部６４ａ，６４ｂにはめ込んで構成される。複数の微小な封止部６２ａを設けるのは、ラミネートフィルム６２を折り込む際に、皺ができるのを避ける効果がある。

本実施の形態の電磁波抑制デバイス６０を、図３Ｃに示すように、例えばハーネス５４に取付ける際は、電磁波抑制素体６３をはめ込んだ樹脂ケース６４の半円筒部６４ａ，６４ｂを開き（図３Ｂの状態）、中心孔内にハーネス５４を配置してから、半円筒部６４ａ，６４ｂを閉じて、図示しない係合手段を介して係合し、あるいは接合し、ハーネス５４と一体化させる。これにより、電磁波抑制デバイス６０のハーネス５４への挟持的な取付けを容易に行うことができる。

第２実施の形態に係る電磁波抑制デバイス６０によれば、電磁波抑制素体６３が柔軟であるため、ハーネス５４等を狭持する際に、ある程度形の応用をきかせることができる。また、衝撃を受けても、衝撃を吸収することができ、ハーネス５４等の損傷を回避できる。その他、第１実施の形態と同様に、高周波領域の電磁波干渉を抑制することができる。また、ハーネス５４等の電気信号伝達媒体への装着を容易にすることができる。

図４に、本発明に係る電磁波抑制デバイスの第３実施の形態を示す。本例は、フラットケーブル、フレキシブルプリント回路用に適する。本実施の形態に係る電磁波抑制デバイス６７は、電気的極性を有するゲル状の電磁波抑制材料６５が、封止部材となる比較的に平面状のラミネートフィルム６６内に封止されて成る。すなわち、ラミネートフィルム６６は、互いに屈曲可能な連結部６６ｃで連結された２つの平面状の封止部材半体６６ａ，６６ｂで形成される。この各封止部材半体６６ａ，６６ｂ内に電磁波抑制材料６５が封入される。この電磁波抑制材料が封入された２つの封止部材半体６６ａ，６６ｂを連結部６６ｃから２つに折り畳み両端を図示しない係合手段を介して係合し、あるいは接合一体化することにより、図４Ｂに示す平面状の電磁波抑制デバイス６７が得られる。

本実施の形態の電磁波抑制デバイス６７をフラット化されたハーネス６８、あるいはフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）６９に装着するときは、図４Ｃ、Ｄに示すように、封止部材半体６６ａ及び６６ｂを、フラット化されたハーネス６８あるいはフレキシブルプリント回路６９を挟持するように、連結部６６ｃから２つに折り畳み、その両端を係合、あるいは接合一体化する。

第３実施の形態に係る電磁波抑制デバイス６７によれば、２つ折りして装着できるので、フラットケーブル、あるいはフレキシブル回路に適用して好適である。そして、本実施の形態の電磁波抑制デバイス６７においても、前述の第１、第２実施の形態と同様に、高周波領域の電磁波干渉を抑制することがで、また、電気信号伝達媒体への装着を容易にすることができる。

第１実施の形態から第３実施の形態における電磁波抑制デバイスでは、図１２に示すように、１ＧＨｚで１００以上、１０ＧＨｚで４０以上の誘電損失特性を有する電磁波抑制材料を用いているために、電磁波抑制デバイスで狭持するケーブル、ハーネス、フレキシブルプリント回路などから発生する電界を効率よく減衰させることができ、ＧＨｚ帯域における電磁波を抑制することができる。

これらの電磁波抑制デバイスにおいては、高周波であるＧＨｚ帯域のみならず、低周波領域における電磁波を抑制するために、上記の電磁波抑制材料に加え磁性粉末を用い、磁性損失も付与することができる。

図５に、磁性粉を付加した第１実施の形態に係る電磁波抑制デバイスの変形例を示す。

図５Ａに示す電磁波抑制デバイス７１は、第１実施の形態における円筒状の電磁波抑制デバイスにおいて、上述した高い誘電損失特性を有する電磁波抑制材料５２に磁性粉末７０を混合して構成される。図５Ｂに示す電磁波抑制デバイス７２は、第１実施の形態における円筒状の電磁波抑制デバイスにおいて、電磁波抑制材料５２と磁性粉末７０を二層にして構成される。このように、磁性粉末７０と上述した電磁波抑制材料５２は、混合された構成であっても、二層になった構成であってもよい。また、図５Ｂに示した電磁波抑制材料５２と磁性粉末７０の配置は逆であってもよい。磁性粉末を併用することによって、低周波領域の電磁波も抑制することができる。

ところで、ケーブル等の電気信号伝達媒体から発生する電界は、電流の向きと垂直方向に発生する。しかし、後述するように、電界の発生方向のデバイスの厚さには限界があるので、吸収できる電界にも限界がある。
そこで、第４実施の形態において、発生する電界方向のデバイスの厚さが同じでも、効率よく電磁波を吸収することのできる電磁波抑制デバイスを示す。

図６に、本発明に係る電磁波抑制デバイスの第４実施の形態を示す。図６Ａに示す本例の電磁波抑制デバイス７３は、第１実施の形態における電磁波抑制デバイスにおいて、樹脂ケース５１外側表面が導電性を有する金属材料からなる金属膜７６で覆われた構成となっている。金属材料はたとえばアルミなどがあげられる。その他の構成は、第１実施の形態と同様であるので、同一部分には同一符号を付し、重畳説明は省略する。また、図６Ｂに示すように、金属膜７６を、電磁波抑制材料５２と樹脂ケース５１の間に設けてなる電磁波抑制デバイス７４とすることもできる。

本実施の形態の電磁波抑制デバイス７３、７４において、ケーブル等を狭持させた際に、電界Ｅ_１は図６Ｃに示されるように、断面の中心から放射状に発生する。電界方向のデバイスの厚さ部分７５で電界Ｅ_１は吸収されるが、厚さには限界があるので、通常、金属膜７６が表面にない場合は、厚さ部分７５で吸収仕切れない電界が出てくる。本例においては、樹脂ケース５１の表面が金属膜７６で覆われているために、吸収し切れなかった電界Ｅ_２は、金属膜７６によって反射される。反射された電界Ｅ_２は、再び厚さ部分７５によって吸収されるようになる。よって、本例のように金属膜７６を設けることによって、吸収されない電界を減少させ、効率よく電磁波を抑制することができる。

また、図７に、第４実施の形態の応用例として、第３実施の形態における平面状の電磁波抑制デバイスに、金属膜を設けた電磁波抑制デバイス７８を示す。本実施の形態の電磁波抑制デバイス７８は、封止部材７９をラミネートフィルム８０と金属膜８１とで形成し、封止部材と同じ材料の連結部７９ｃで連結された２つの封止部材半体７９ａ及び７９ｂ内にそれぞれの封止部材半体７９ａ、７９ｂ内に電磁波抑制材料６５を封入して構成される。この場合、封止部材７９は、装着時のフラット型ハーネス、フレキシブルプリント回路などの電気信号伝達媒体に接する内側をラミネートフィルム８０とし、外側を金属膜８１として形成される。フラット型ハーネス、フレキシブルプリント回路などへの電磁波抑制デバイス７８の装着に際しては、前述と同様に２つの封止部材半体７９ａ，７９ｂを、フラット型ハーネス、フレキシブルプリント回路などを挟んで連結部７９ｃから折り重ね、両端を係合、あるいは接合するようになす（図７参照）。

図８に、同じく第４実施の形態の他の応用例の金属膜を設けた電磁波抑制デバイス８３を示す。本実施の形態の電磁波抑制デバイス８３は、前述の図４の第３実施の形態において、ラミネートフィルムの封止部材６６の片側内面に金属膜８１を設けてなる封止部材８４を有して構成される。この場合、金属膜は、フラット型ハーネス、フレキシブルプリント回路などの電気信号伝達媒体に接する側とは反対の外側に形成される。その他の構成は図４と同様であるので、対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。フラット型ハーネス、フレキシブルプリント回路などへの電磁波抑制デバイス８３の装着に際しては、前述と同様に２つの封止部材半体８４a，８４ｂを、フラット型ハーネス、フレキシブルプリント回路などを挟んで連結部８４ｃから折り重ね、両端を係合、あるいは接合するようになす（図８参照）。

なお、図８において、金属膜８１をラミネートフィルムの封止部材６６の片側外面に形成するようにしてよい。

図７及び図８の実施の形態に係る電磁波抑制デバイス７８、８３においても、前述と同様に、金属膜８１を有することにより、効率よく不要電磁波を吸収することができる。

次に、本発明の電磁波抑制デバイスの効果評価として、その電磁波抑制効果を検証した。

図９に評価機器を示す。作製した評価装置９０は、送信基板９１、受信基板９２の２枚の基板間をコネクタ９３で介して、５００ｍｍの長さのハーネス９４で接続した。送信基板９１には、１００ＭＨｚで発信するＩＣ９８が取り付けられており、１００ＭＨｚの信号が送られる。また、基板からのノイズ放射を低減させるために、２つの基板９１、９２はシールドケース９５の中に収めた。それぞれのシールドケース９５の開口部９６は、ハーネス９４を通すコネクタ９３位置の一箇所のみである。電波暗室内にて、これらの評価機器９０のハーネス部分９４に本発明のデバイス９７を装着する場合（図９）と装着しない場合（図示せず）における電界強度の変化量から本発明の電磁波抑制デバイス９７の電磁波抑制効果を評価した。尚、電波暗室内における評価機器９０と図示しない電磁波受信アンテナとの間隔は、約２ｍである。

本測定用サンプルとしては、塩化ナトリウム１．０ｍｏｌ／Ｌの液状材料をゲル化したものを用いた。アクリルアミド：１ｍｏｌ／Ｌとメチレンビスアクリルアミド：０．５ｍｏｌ％／Ｌ、ならびに熱架橋開始材として過硫酸アンモニウム：０．２ｍｏｌ％／Ｌを混合し、シート状にした状態にて７０℃でゲル化させて作製した。サンプル形状は、内径約２ｍｍ、外径約７ｍｍ、長さ約３５ｍｍの円柱状とした。

図１０に、上述による電磁波抑制効果の測定結果を示す。図１１には、上記サンプルの外側に金属膜となる金属テープを巻きつけたサンプルを用いた測定結果を示す。図１０、図１１は、周波数に対する電界強度の測定結果を示しており、灰色ラインＩの結果はハーネスに電磁波抑制デバイスを装着しない状態における測定結果、黒色ラインＩＩの結果は本発明の電磁波抑制デバイスを装着した場合の測定結果である。尚、測定の際の電磁波受信アンテナは、ハーネスと平行な状態としている。

図１０、図１１より、本発明の電磁波抑制デバイスなしの状態（灰色ラインＩ）にて、本実施で作製した評価装置９０からは１００ＭＨｚの高調波ノイズが放射されていることが分かる。１６００ＭＨｚまでその電界強度が観測された。

図１０、図１１の測定結果より、本発明の電磁波抑制デバイスをハーネス部分８４に設置することにより、本実施形態においては、８００ＭＨｚ以上の高周波帯域にて１０ｄＢ前後の電磁波抑制効果を有していることが分かる。
また、図１０及び図１１を比較すると、金属テープを巻きつけたサンプルにおいて、金属テープを巻きつけないサンプルよりも、電磁波抑制効果が高くなっている。

これらの結果より、請求項に記載の本発明による電磁波抑制デバイスは、次世代の高周波化に対応した、ＧＨｚ帯域における良好な電磁波抑制デバイスとして提供することができることがわかる。
さらには、金属膜を電磁波抑制デバイスの外側に形成することによって、効率よく電磁波を抑制できることが検証された。

上述したように本実施の形態によれば、電解液、又は電気的極性を有する液体、またはそのゲル状態等の電磁波抑制材料を電磁波抑制デバイスに用いることにより、ＧＨｚ帯域の高周波帯域において、電磁波抑制効果を奏する。また、上述の電磁波抑制材料に加えて、磁性材料を併用することによって、低周波帯域における電磁波抑制効果をも付与することができる。

さらに、本実施の形態における電磁波抑制デバイスによれば、上述の電磁波抑制材料を、電磁波を透過する封止材に封入されて構成されるので、その封止材の素材や形状によって、電磁波抑制デバイスの構成を容易に変化させることができる。また、電磁波抑制デバイスを２つに分割して連結部で連結した分割形状とすることによって、ケーブルやハーネス、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）等の電気信号伝達媒体への取り付けが容易になる。

加えて、本実施の形態における電磁波抑制デバイスによれば、電磁波抑制材料の外側に導電性を有する金属材料を配置することによって、デバイス内での電界の吸収効率を向上させ、電磁波抑制効果を高めることができる。

そして、本実施の形態における電磁波抑制デバイスを、不要電磁波の伝達経路となり得るケーブルやハーネス、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）等の電気信号伝達媒体へ取り付けることによって、高周波領域の電磁波抑制し、電磁環境下での電子機器の電磁気的両立性（ＥＭＣ）を高めることができる。

Ａ，Ｂ，Ｃ 本発明の第１実施の形態に係る円柱状のコアデバイスと、その断面図、及び、使用例を示す図である。 Ａ，Ｂ、Ｃ 本発明の第１実施の形態に係るコアデバイスの変形例である、角柱状のコアデバイスと、その断面図、及び、さらに他の変形例のコアデバイスの使用例を示す図である。 Ａ，Ｂ，Ｃ 本発明の第２実施の形態に係るコアデバイスを構成する電磁波抑制シートの断面図と、その使用例、及び、その変化例を示す図である。 Ａ〜Ｄ 本発明の第３実施の形態に係るコアデバイスを構成する電磁波抑制シートと、コアデバイスの断面図、及び、その使用例を示す図である。 Ａ，Ｂ 第１実施の形態の変化例であるコアデバイスの断面図である。 Ａ〜Ｃ 第４実施の形態に係るコアデバイスの断面図を示す。 第４実施の形態に係るコアデバイスの応用例を示す。 第４実施の形態に係るコアデバイスの応用例を示す。 電磁波抑制効果を評価するための評価機器の概略構成図である。 サンプルの電磁波抑制効果の評価結果で、周波数に対する電界強度を示すグラフである。 サンプルに金属膜を用いたとき電磁波抑制効果の評価結果で、周波数に対する電界強度を示すグラフである。 本発明の実施の形態に用いられる他の電磁波抑制材料の実部の誘電率特性を示すグラフである。 本発明の実施の形態に用いられる他の電磁波抑制材料の虚部の誘電率特性を示すグラフである。

符号の説明

５０、５５、５６、６０、６７、７１、７２、７３、７４、７８、８３、９７・・電磁波抑制デバイス、５１、６４・・樹脂ケース、５２、６１、６５・・電磁波抑制材料、６３・・電磁波抑制素体、５３・・中心孔、５４・・ハーネス、５７、６９・・フレキシブルプリント回路、６２、６６、８０・・ラミネートフィルムの封止部材、６８・・ハーネス、７０・・磁性粉末、７６、８１・・金属膜、７５・・デバイスの厚さ部分、９０・・評価機器、９１・・送信基板、９２・・受信基板、９３・・コネクタ、９４・・ハーネス、９５・・シールドケース、９６・・開口部、９８・・ＩＣ、８４、７９・・封止部材

Claims (10)

1. 電気信号伝達媒体に挟持的に取付けて電磁波干渉を抑制する電磁波抑制デバイスであって、
   前記電気信号伝達媒体の外周に沿う形状の封止部材に、液状またはゲル状の電磁波抑制材料が封入されて成る
   ことを特徴とする電磁波抑制デバイス。
2. 前記封止部材が、屈曲可能な連結部を介して開閉可能に形成された２つの封止部材半体から成る
   ことを特徴とする請求項１記載の電磁波抑制デバイス。
3. 前記封止部材が中空の殻で形成され、前記中空内に前記電磁波抑制材料が封入されて成る
   ことを特徴とする請求項１記載の電磁波抑制デバイス。
4. 前記封止部材がラミネートフィルムで形成され、前記電磁波抑制材料を封入した前記封止材が外殻型ケースにはめ込まれて成る
   ことを特徴とする請求項１記載の電磁波抑制デバイス。
5. 前記電磁波抑制材料の外側に導電性を有する金属部材が配置されて成る
   ことを特徴とする請求項１記載の電磁波抑制デバイス。
6. 前記電磁波抑制材料として、電解液を用いて成る
   ことを特徴とする請求項１記載の電磁波抑制デバイス。
7. 前記電磁波抑制材料として、電気的極性を有する液体を用いる
   ことを特徴とする請求項１記載の電磁波抑制デバイス。
8. 前記電磁波抑制材料として、電解液、または電気的極性を有する液体、または電解液と電気的極性を有する液体の混合物に、磁性材料粉末を混合した材料を用いる
   ことを特徴とする請求項１記載の電磁波抑制デバイス。
9. 前記電磁波抑制材料として、吸水、保水特性を有する低分子および／または高分子材料と、電解液または／および電気的極性を有する液体とを混合した材料を用いる
   ことを特徴とする請求項１記載の電磁波抑制デバイス。
10. 前記電磁波抑制材料として、吸水、保水特性を有する低分子および／または高分子材料と、電解液および／または電気的極性を有する液体と、磁性材料粉末とを混合した材料を用いる
    ことを特徴とする請求項１記載の電磁波抑制デバイス。