JP2009076802A - 電波吸収体 - Google Patents

Abstract

【課題】１／４波長型電波吸収体の厚さは、従来一義的に決まると考えられていたのを、薄肉化することを可能とした電波吸収体を提供する。
【解決手段】反射膜１とスペーサ層３と抵抗膜２を順次積層すると共に、この抵抗膜２の外面２ａに、多数の導電性パッチ５を周期的に配列する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電波吸収体に関する。

従来、図７（Ａ）に示すように、反射膜31と１／４波長の間隔Ｔをおいて、自由空間の特性インピーダンスに等しい（ 377Ωの）抵抗膜32を配置した１／４波長型電波吸収体33が広く使用されている。
しかしながら、この１／４波長型電波吸収体33の厚さは、吸収すべき電波の波長（周波数）により、一義的に決定されてしまい、薄くも厚くもできず、設計に融通が利かない。ところが、近年、電波吸収体が適用される場所は多岐にわたり、その厚さを減少し（薄くし）、かつ、軽量化することが、強く要望されている。
従来、金属パッチを抵抗被膜と導体箔（反射膜）との間に配置した電波吸収体が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−８７９８０

しかし、従来の上記特許文献１に記載の電波吸収体は、広大な周波数域（広帯域）の電波を吸収することが可能であるが、反射減衰量は少ないという問題があり、かつ、電波吸収体の厚さが増加するという問題もあった。
そこで、本発明は、１／４波長型電波吸収体に於て、吸収すべき電波の周波数（波長）によって決定される厚さよりも十分に薄く（低減）して、同等の反射減衰量を得ることが可能な電波吸収体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電波吸収体は、反射膜とスペーサ層と抵抗膜を順次積層すると共に、該抵抗膜の外面に、多数の導電性パッチを周期的に配列して成る導電パターン層を重ね合わせたものである。
また、上記スペーサ層は誘電損失零の材質から成る。なお、誘電損失零とは、ε”≦0.01の低誘電率を言う。
また、上記導電性パッチが多角形であって、その多角形の一辺の長さをａとすると共に、吸収すべき電波の波長をλとすると、下記の数式１を満たすように上記一辺の長さａを設定した。
［数１］ ａ／λ＜0.07
また、上記導電性パッチが円形であって、その円形の直径をｄとすると共に、吸収すべき電波の波長をλとすると、下記の数式２を満たすように上記直径ｄを設定した。
［数２］ ｄ／λ＜0.07
また、上記抵抗膜の全面積に対する上記導電性パッチの占有率を、 0.3以上に設定した。

本発明は、次のような効果を奏する。
従来の１／４波長型電波吸収体では、吸収すべき電波の波長（周波数）によって、厚さ寸法が一義的に決定していたが、（この常識を打破って）厚さ寸法を著しく減少する（薄くする）ことができる。即ち、薄肉化・軽量化を図り得る。

以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１（Ａ）と図２に示す実施の形態に於て、１は反射層（反射膜）であり、厚さが10μｍ〜50μｍの銅箔やアルミニウム箔等から成る導体箔である。３はスペーサ層であり、このスペーサ層３は誘導損失零の材質から成り、例えば、板状の発泡スチロールから構成する。
２は抵抗膜であり、電波を減衰させる吸収膜ということができる。炭素粉等を混入したプラスチックフィルムとＰＥＴフィルムとを積層し、又は、ＩＴＯ層とＰＥＴフィルムを積層する。この抵抗膜２の面抵抗は、約 377Ωとする。

このように、反射層（膜）１とスペーサ層３と抵抗膜２を順次積層し、さらに、この抵抗膜２の外面２ａに、多数の導電性パッチ５を、図２，図３，図４又は図５に例示した如く、周期的に配列した導電パターン層４を、重ね合わせる。
導電性パッチ５は、銅やアルミ等の金属箔や、それ等の金属粉を含有する導電性塗料等から形成される。

図１（Ａ）では、金属箔を抵抗膜２の外面２ａに直接、接着や貼着にて付着させ、あるいは、導電性塗料を外面２ａに直接付着させた場合を示す。これを、図１（Ｂ）に示したように、別のＰＥ等のプラスチックフィルム７に、金属箔又は導電性塗料から成る導電性パッチ５を積層（付着）させたシート体８を、矢印Ｍのように、抵抗膜２の外面２ａに重ね合わせ、シート体８の下面に予め積層した接着剤層（貼着剤層）にて、一体積層化することも、好ましい。

図２に示した実施の形態では、導電性パッチ５は正方形（多角形）であって、その一辺の長さをａとし、吸収すべき電波の波長をλとすると、下記の数式１を満たすように、上記一辺の長さａを設定する。
［数１］ ａ／λ＜0.07
なお、図２では、正方形の同一寸法の導電性パッチ５を、格子状に配設し、そのピッチをＰとすると、後述のように、ピッチＰの大小に応じて、整合周波数や反射減衰量が変化する。

次に、図３又は図４は、各々別の実施の形態であって、導電性パッチ５が円形であって、その円形の直径をｄとすると共に、吸収すべき電波の波長をλとすると、下記の数式２を満たすように、直径ｄを設定する。
［数２］ ｄ／λ＜0.07
なお、図３では円形のパッチ５を格子状に配設した場合を示し、図４では、パッチ５を千鳥状に配設し、しかも、円形のパッチ５の中心点Ｏを結ぶ線分が、正三角形を描き、その正三角形の一辺を、前記ピッチＰとする。

次に、図５に示した実施の形態では、導電性パッチ５は、正三角形であって、その一辺の長さをａとし、電波の波長をλとすると、下記の数式１を満たす。
［数１］ ａ／λ＜0.07
しかも、図５では、正三角形のパッチ５を上下交互に反転して配置し、隣り合った正三角形の各パッチ５の重心点（中心点）Ｏを（一点鎖線にて示すように）結ぶと正六角形を描くように、配置する。
図５では、三角形状パッチ５の配列ピッチＰとは、一点鎖線で示した正六角形の一辺が相当する。

そして、図２〜図５のいずれの実施の形態に於ても、抵抗膜２の外面２ａの全面積に対する導電性パッチ５の占める割合───占有率Ｓと呼ぶ───を、 0.3以上に設定する。 即ち、 0.3≦Ｓ≦ 0.9とする。好ましくは、 0.4≦Ｓ≦ 0.8である。

次に、図６は実施例１，２，３と従来例に関する電波吸収特性を実測した結果を示すグラフ図であり、図１と図２に示す実施の形態に於て、正方形導電性パッチ５の一辺の長さａを３mmとし、配列ピッチＰを、 3.5mm（実施例１）， 4.0mm（実施例２）， 4.5mm（実施例３）とし、さらに、スペーサ層３の厚さ寸法（間隔寸法）Ｔを10mmとした。下記の表１にパッチ寸法（一辺の長さ）ａ，ピッチＰ，占有率Ｓを記載した。図６の横軸は、周波数ＧＨｚを、縦軸は反射減衰量ｄＢをとる。なお、従来例は、図１に於て、導電性パッチ５を除去した構成であり、図７（Ａ）に示した積層構造として、厚さ寸法（間隔）Ｔは10mmである。

この表１及び図６から、次のことが明らかとなる。
（１）導電性パッチ５を抵抗膜２の外面２ａに配置することにより、吸収する電波の周波 数を低周波側へ移動させることができる。
（２）言い換えると、同一周波数において、電波吸収体の厚さ（寸法）を、従来例よりも 、薄く（減少）することができる。
（３）ピッチＰを、 4.5mm→ 4.0mm→ 3.5mmとしだいに小さくすると、大きく減衰できる 周波数───整合周波数───は、しだいに低周波側へ移動する。即ち、ピッチＰを しだいに小さくして、占有率Ｓを増加させてゆけば、同一整合周波数に於ける電波吸 収体の厚さ（寸法）は、薄くできる。

なお、図３〜図５、あるいは、六角形やその他の形状のパッチ５としたとしても、同様の結果が得られる。
このように、本願発明によれば、波長λによって一義的に決まってしまうと考えられていた１／４波長型電波吸収体の厚さ（寸法）を低減して、薄型化及び軽量化を図ることが可能となった。

本発明の実施の形態を示す要部拡大断面図である。 導電性パッチの配列の一例を示す平面図である。 導電性パッチの配列の他の例を示す平面図である。 導電性パッチの配列の別の例を示す平面図である。 導電性パッチの配列のさらに別の例を示す平面図である。 本発明と従来例の比較試験結果を示すグラフ図である。 従来例と本発明を対比して示した要部拡大断面図である。

符号の説明

１ 反射層
２ 抵抗膜
２ａ 外面
３ スペーサ層
４ 導電パターン層
５ 導電性パッチ
ａ 一辺の長さ
ｄ 直径
λ 波長
Ｓ 占有率

Claims (5)

1. 反射膜（１）とスペーサ層（３）と抵抗膜（２）を順次積層すると共に、該抵抗膜（２）の外面（２ａ）に、多数の導電性パッチ（５）を周期的に配列して成る導電パターン層（４）を重ね合わせたことを特徴とする電波吸収体。
2. 上記スペーサ層（３）は誘電損失零の材質から成る請求項１記載の電波吸収体。
3. 上記導電性パッチ（５）が多角形であって、その多角形の一辺の長さを（ａ）とすると共に、吸収すべき電波の波長を（λ）とすると、下記の数式１を満たすように上記一辺の長さ（ａ）を設定した請求項１又は２記載の電波吸収体。
   ［数１］ ａ／λ＜0.07
4. 上記導電性パッチ（５）が円形であって、その円形の直径を（ｄ）とすると共に、吸収すべき電波の波長を（λ）とすると、下記の数式２を満たすように上記直径（ｄ）を設定した請求項１又は２記載の電波吸収体。
   ［数２］ ｄ／λ＜0.07
5. 上記抵抗膜（２）の全面積に対する上記導電性パッチ（５）の占有率（Ｓ）を、 0.3以上に設定した請求項３又は４記載の電波吸収体。

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