JP2023000572A - Electromagnetic wave absorber - Google Patents
Electromagnetic wave absorber Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023000572A JP2023000572A JP2021101479A JP2021101479A JP2023000572A JP 2023000572 A JP2023000572 A JP 2023000572A JP 2021101479 A JP2021101479 A JP 2021101479A JP 2021101479 A JP2021101479 A JP 2021101479A JP 2023000572 A JP2023000572 A JP 2023000572A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radio wave
- conductive material
- wave absorber
- dielectric layer
- material layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 65
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 17
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 14
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 14
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 15
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Waveguide Connection Structure (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電波の反射を防止する電波吸収体に関し、特に、ミリ波の反射を防止するシート状の電波吸収体に関する。 The present invention relates to a radio wave absorber that prevents reflection of radio waves, and more particularly to a sheet-like radio wave absorber that prevents reflection of millimeter waves.
従来の電波吸収体101の構造の一例を図11に示す。電波吸収体101は、電波入射側に設けられた抵抗膜102と、抵抗膜102上に設けられた誘電体層103と、誘電体層103上に設けられた金属板104とを備えている。すなわち、電波吸収体101は、入射面から見て裏面に金属板104が裏打ちされている。金属板104は電波を全反射して通さない性質があることから、電波吸収体101を装着する被装着体がどのような材質であっても電波吸収体101の吸収特性に影響を与えることはなく、安定的な電波吸収特性の維持が可能である。つまり、電波吸収体101は上記性質を持つ裏打ち金属板104の存在を前提に設計されており、この前提条件の上では良好な電波吸収特性を得ることが可能である。
An example of the structure of a conventional
IoT、5Gなどの各種帯域で実用化が進む電波関連技術の中でも、ミリ波帯域はレーダなど情報量・速度が必要な用途に対応できるため注目されている。ミリ波帯用の電波吸収体としては、軽い、薄い、取り扱いしやすさなどの特徴が重要視され、重量、製造工程簡素化、コスト、外観などの理由で裏打ち金属板が無いことが望まれる。しかし、図11に示す電波吸収体101において裏打ち金属板104を取り除くと上述の前提条件が成立しないので、電波吸収特性の劣化、および、電波吸収体101を施工する被装着体の材質により電波吸収特性が変化してしまうという欠点がある。
Among radio-related technologies that are being put to practical use in various bands such as IoT and 5G, the millimeter-wave band is attracting attention because it can be used for applications that require large amounts of information and speed, such as radar. As radio wave absorbers for the millimeter wave band, characteristics such as lightness, thinness, and ease of handling are emphasized, and for reasons such as weight, simplification of the manufacturing process, cost, and appearance, it is desirable that there be no backing metal plate. . However, if the
これに対し、特許文献1には、裏打ち金属板を備えていない透過型電波吸収体が開示されている。特許文献1に開示されている透過型電波吸収体201の構造を図12に示す。透過型電波吸収体201は、電波入射側に形成された誘電体層202と、導体を薄膜状に形成してなるインピーダンス層203とを備えている。誘電体層202の比誘電率および厚さ、ならびにインピーダンス層203のインピーダンスは、誘電体層202のインピーダンス層203側の面で反射した電波が誘電体層202の表面で反射した電波と相殺されるように設定される。誘電体層202からインピーダンス層203に透過した電波は、一部がインピーダンス層203で吸収され、残りがインピーダンス層203の誘電体層202と反対側の領域に透過する。
On the other hand,
特許文献1の図2に示される等価回路から明らかなように、透過型電波吸収体201は、インピーダンス層203が薄膜であるため、インピーダンス層203では電波がほとんど減衰せず、電波の一部を透過させる構造である。そのため、透過型電波吸収体201の裏側に電波を反射させる物体(金属板など)が存在すると、結果的には透過型電波吸収体201の電波入射側に電波が反射されてしまうため、電波吸収体として実用性に欠ける。
As is clear from the equivalent circuit shown in FIG. 2 of
一方、裏打ち金属板の有無が電波吸収作用に実質的に関与しないように、透過型電波吸収体201を透過する電波を抑える場合、誘電体層202の誘電率を非常に高くするとともに、誘電体層202を非常に薄く形成する必要がある。例えば、特許文献1の図3に示されるように、透過型電波吸収体201を透過する電波(透過電力係数Tp)を1/100(-20dB)に抑える場合、誘電体層202の比誘電率を100、厚さを電波波長の1/40にしなければならない。そうすると、誘電体層202を形成する材料の選択自由度が少なくなり、透過型電波吸収体201の製造が困難になる。
On the other hand, when suppressing radio waves passing through the transmissive radio wave absorber 201 so that the presence or absence of the backing metal plate does not substantially affect the radio wave absorption action, the dielectric constant of the
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、裏打ち金属板の有無が電波吸収作用に実質的に関与せず、製造の容易な電波吸収体を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems, and to provide a radio wave absorber that is easy to manufacture and that the presence or absence of a backing metal plate does not substantially affect the radio wave absorption action. .
上記課題を解決するために、本発明は以下の態様を含む。
項1.
電波を吸収する電波吸収体であって、
誘電体層と、
前記誘電体層上に設けられた導電材層と、を備え、
前記導電材層の厚さは前記電波の周波数に対する表皮深さよりも大きいことを特徴とする電波吸収体。
項2.
前記導電材層の導電率は10S/m~200S/mであることを特徴とする項1に記載の電波吸収体。
項3.
前記誘電体層は、
樹脂母材と、
前記樹脂母材の前記導電材層と反対側の面に配置された特定の形状をした金属薄膜と、を備えることを特徴とする項1または2に記載の電波吸収体。
項4.
前記導電材層の前記誘電体層と反対側の面に設けられた追加誘電体層をさらに備えることを特徴とする項1~3のいずれかに記載の電波吸収体。
項5.
前記電波はミリ波であることを特徴とする項1~4のいずれかに記載の電波吸収体。
In order to solve the above problems, the present invention includes the following aspects.
A radio wave absorber that absorbs radio waves,
a dielectric layer;
a conductive material layer provided on the dielectric layer;
A radio wave absorber, wherein the thickness of the conductive material layer is larger than the skin depth with respect to the frequency of the radio wave.
The dielectric layer is
a resin base material;
本発明によれば、裏打ち金属板の有無が電波吸収作用に実質的に関与せず、製造の容易な電波吸収体を提供できる。 According to the present invention, the presence or absence of the backing metal plate does not substantially affect the radio wave absorption action, and a radio wave absorber that is easy to manufacture can be provided.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.
[概略構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る電波吸収体1の断面図である。電波吸収体1は、誘電体層2と、導電材層3とを備えている。電波吸収体1は、平面視矩形のシート状に形成されているが、形状および大きさは設置場所に応じて適宜変更可能である。また、電波吸収体1は、主にミリ波を吸収するように設計されているが、適用可能な電波はミリ波に限定されない。
[Outline configuration]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a radio wave absorber 1 according to one embodiment of the invention. A
誘電体層2は、電波入射側に設けられており、導電材層3での電波の反射を低減する機能を有している。電波が到来する空間の波動インピーダンスと、電波が入射する材料の特性インピーダンスとが大きく異なれば、入射する材料の表面での反射が大きくなる。仮に誘電体層2を設けない場合、空間の波動インピーダンス(377Ω)と導電材層3の特性インピーダンスとの差から導電材層3での反射が大きくなり、電波吸収体として機能しなくなる。誘電体層2は、空間の波動インピーダンスと導電材層3の特性インピーダンスとの差を整合し、導電材層3での反射を低減する層として機能する。
The
誘電体層2は人工誘電体であってもよい。人工誘電体の構成例を図2に示す。
The
図2(a)に示す誘電体層2aは、樹脂母材20に粒径が電波波長の1/10以下の金属粉21を重量比で5%~60%混合した人工誘電体である。これにより、樹脂母材20そのものの誘電率が高くなくても誘電体層2aは高い誘電率を実現できるため、製造上有利になる。
The
上記の方法では、金属粉21を樹脂母材20に平均的に分散させることで高い誘電率を実現した。別な方法として、図2(b)~(d)に示すように、上記金属粉21の代わりに、特定の形状をした金属薄膜22,23,24を樹脂母材20の表面(導電材層3と反対側の面)に配列し、薄い高誘電率の層を作ることでも、誘電体層全体の誘電率を高くすることができる。この場合、金属薄膜22,23,24を波長に対して十分薄くすることで、誘電体層の一部とみなすことができる。
In the above method, the
図2(b)~(d)に示す誘電体層2b,2c,2dは、樹脂母材20の表面に特定の形状をした金属薄膜を周期的に配列してなる人工誘電体である。図2(b)に示す誘電体層2bでは、樹脂母材20の表面に円形の金属薄膜22が配列されている。金属薄膜22の直径Dは、電波波長の1/5以下とすることが好ましい。図2(c)に示す誘電体層2cでは、樹脂母材20の表面に十字形の金属薄膜23が配列されている。金属薄膜23の辺長L1は、電波波長の1/5以下とすることが好ましい。図2(d)に示す誘電体層2cでは、樹脂母材20の表面に正方形の金属薄膜24が配列されている。金属薄膜24の辺長L2は、電波波長の1/5以下とすることが好ましい。
The
これらの誘電体層2b,2c,2dにおいても、樹脂母材20そのものの誘電率が高くなくても誘電体層2b,2c,2dは高い誘電率を実現できるため、製造上有利になる。なお、誘電体層2の誘電率εr2については後述する。
These
導電材層3は、誘電体層2上に設けられており、誘電体層2から入射した電波を反射および吸収する機能を有している。導電材層3に入射した電波は導電材層3において電流を発生させる。導電材層3が電気抵抗として機能することで電流を熱に変え、入射した電波のエネルギーを吸収する。導電材層3の導電率を高くするほど、電波吸収機能を保ちながら層厚を薄くできるが、あまり導電率を高くすると、導電材層3が裏打ち金属板に近似するため導電材層3における反射が大きくなる。よって、高性能な電波吸収体を実現するためには、導電材層3の厚さおよび導電率を適切に設計する必要がある。
The
本実施形態では、導電材層3の厚さd1を電波の周波数fに対する表皮深さδよりも大きく設計している。表皮深さδとは、導電材層3に入射した電磁界が1/eに減衰する厚さ方向の長さである。また、導電材層3の導電率σは10S/m~200S/mであり、20S/m~100S/mであることが望ましく、30S/m~70S/mであることがより望ましい。具体的な設計手法について、以下説明する。
In this embodiment, the thickness d1 of the conductive material layer 3 is designed to be larger than the skin depth δ with respect to the frequency f of radio waves. The skin depth δ is the length in the thickness direction at which the electromagnetic field incident on the
[設計手法]
導電材層3の導電率σ(S/m)および厚さd1(m)、ならびに誘電体層2の誘電率εr2の組み合わせの設計手法について以下に述べる。なお便宜上、チャートを用いた設計が有効なので、先にチャートについて概説する。
[Design method]
A method of designing a combination of the conductivity σ (S/m) and thickness d 1 (m) of the
(チャート)
電波吸収体の機能を評価する指標としては反射係数が用いられる。反射係数は位相まで含めた複素数で表現されるため、図3に示すような反射係数チャートを用いるのが便利である。
(chart)
A reflection coefficient is used as an index for evaluating the function of a radio wave absorber. Since the reflection coefficient is represented by a complex number including phase, it is convenient to use a reflection coefficient chart as shown in FIG.
チャートでは、円の半径(最大1)が反射波の大きさ(絶対値)、角度が位相を表している。つまり、円の右端(Γ=1-j0)であれば位相はそのまま反射、左端(Γ=-1-j0)であれば位相は反転して(πだけずれて)反射、上下端(Γ=0±j1)であれば、それぞれ±π/2だけ位相がずれて反射したことを表している。電波吸収体の性能は、反射係数Γ=0-j0、つまり円の中心に近づくほど優れていることになる。 In the chart, the radius of the circle (maximum 1) represents the magnitude (absolute value) of the reflected wave, and the angle represents the phase. In other words, at the right end (Γ=1−j0) of the circle, the phase is reflected as it is. 0±j1), it indicates that the reflection was performed with a phase difference of ±π/2. The performance of the radio wave absorber is superior when the reflection coefficient Γ=0−j0, that is, closer to the center of the circle.
電波吸収体1は、裏打ち金属板の有無が電波吸収作用に実質的に関与しない構成である。そのため本実施形態では、裏打ち金属板の有無にかかわらず電波吸収量が20dB以上を保ち、かつ、裏打ち金属板が無い場合の透過量が-20dB以下であることを満たすように、電波吸収体1を設計する。
The
(導電率の範囲についての検討)
導電率σは、誘電体層2が存在しない(つまり導電材層3のみ存在する)場合の透過係数から設定することができる。透過係数を基準とした理由としては、透過係数が低くなるように導電率σを設定することで、裏打ち金属板の無い構成と近似するためである。
(Examination of conductivity range)
The conductivity σ can be set from the transmission coefficient when the
導電材層3上には誘電体層2が整合層として積層されているので、「誘電体層2を透過した成分」に加えて僅かではあるが「導電材層3で反射し、かつ誘電体層2からも再反射した成分」が導電材層3に入射する。そのため、導電材層3のみを考慮した場合よりも透過量は増えることが予想される。したがってマージンを設け、導電材層3のみの透過係数|T|は0.1(-20dB)ではなく、0.07(-23dB)に設定する。
Since the
まず、導電率σから透過係数Tを導出する。導電材層3の誘電率εr1は以下の式(1)のように表される。
なお、ω=2πfである。さらに、導電材層3は導電率σを大きく設定することで、
このとき、導電材層3内部の電波伝搬について考える。伝搬定数γは誘電率εr1が上記式(2)で与えられた場合、真空の透磁率μ0および導電材層3の透磁率μr1を用いて
以下の式(3)のように表される。
ここで、導電材層3の表皮深さδは、
そして、導電材層3の特定インピーダンスZ1は、自由空間の波動インピーダンスZ0を用いて以下の式(4)で表される。
伝送線路理論より、透過係数Tは、伝搬定数γおよび特定インピーダンスZ1を用いて以下の式(5)で表される。
したがって目標とする|T|を設定すれば、厚さd1を導電率σの関数として導出できる。例として、電波の周波数fを40GHz、比透磁率を1に設定して|T|=0.07となるd1を計算した結果を図4に示す。 Therefore, by setting a target |T|, the thickness d1 can be derived as a function of the conductivity σ. As an example, FIG. 4 shows the result of calculating d1 at |T|=0.07 when the radio frequency f is set to 40 GHz and the relative magnetic permeability is set to 1. In FIG.
図4から、導電材層3の導電率σを大きくするほど厚さd1を小さく(薄く)できることが分かる。すなわち、導電率σが大きくなるほど電波吸収体1の薄型化に寄与するが、後述するように、誘電率εr2を誘電体層2の製造が容易な値にするために、導電率σは10S/m~200S/mであることが望ましく、20S/m~100S/mであることがより望ましく、30S/m~70S/mであることがより望ましい。これにより、裏打ち金属板の影響を回避することができる。
From FIG. 4 , it can be seen that the thickness d1 can be reduced (thinner) as the conductivity σ of the
(誘電率の設定)
続いて、設定された導電率σに対して、電波吸収体1の吸収性能を最大化する誘電体層2の設定について説明する。
(permittivity setting)
Next, the setting of the
まず、上記式(5)と同じ係数A~Dを用いることで、以下の式(6)から導電材層3における(誘電体層2が存在しない場合の)反射係数(複素数)ΓL’を導出できる。
図5は、反射係数ΓL’を反射係数チャート上に描いた例である。チャート上にあるΓL’をチャートの中心へ遷移させて、電波吸収体1の吸収性能を最大化するために、導電材層3上に誘電体層2を積層することで位相制御(チャート上では回転動作)を行う。そのため、ΓL’とチャートの中心とを通る円を想定し、円がチャートの実軸と交わる点をΓLとする。ΓLとチャートの中心と間の中点はΓL/2で表され、これをΓL0とする。位置関係からわかるようにΓL0は実数である。 FIG. 5 is an example of the reflection coefficient Γ L ' plotted on a reflection coefficient chart. Phase control ( rotation) is performed. Therefore, assume a circle passing through Γ L ′ and the center of the chart, and let Γ L be the point where the circle intersects the real axis of the chart. The midpoint between Γ L and the center of the chart is represented by Γ L /2, which is Γ L0 . As can be seen from the positional relationship, ΓL0 is a real number.
このとき、誘電体層2の誘電率εr2は以下の式(7)で表される。
ΓLが実数であることから、誘電率εr2も同様に実数になる。これは、誘電体層2に無損失な材料を想定していることと対応する。ただし、これは設計するための値の取扱いにおけることで、実際には誘電体層2もわずかでも損失を持つが、本実施形態に係る電波吸収体1としての性能を損なうものではない。
Since Γ L is a real number, the permittivity ε r2 is also a real number. This corresponds to assuming a lossless material for the
図6(a)および(b)は、それぞれ導電率σを10S/mおよび100S/mとした場合の、10GHz~100GHzの周波数における反射係数ΓL’をチャート上に描いた例である。図中、矢印とともに示している数字は周波数(GHz)を表している。これらの図を比較すると、導電率σを大きくすれば、式(7)から導出される誘電体層2の誘電率εr2が高くなることがわかる。
FIGS. 6(a) and 6(b) are chart examples of reflection coefficients Γ L ' at frequencies of 10 GHz to 100 GHz when the conductivity σ is 10 S/m and 100 S/m, respectively. In the figure, numbers shown with arrows represent frequencies (GHz). Comparing these figures, it can be seen that increasing the conductivity σ increases the dielectric constant εr2 of the
図6(a)において、周波数が40GHzの場合、ΓL’とチャートの中心とを通る円が実軸と交わる点ΓL=-0.5となり、式(7)から誘電率εr2=3.0となる。また、図6(b)において、周波数が40GHzの場合、ΓL=-0.78となり、式(7)から誘電率εr2=8.1となる。 In FIG. 6A, when the frequency is 40 GHz, the point where the circle passing through Γ L ′ and the center of the chart intersects the real axis is Γ L =−0.5, and the dielectric constant ε r2 =3 from equation (7). .0. Also, in FIG. 6B, when the frequency is 40 GHz, Γ L =−0.78, and the dielectric constant ε r2 =8.1 from equation (7).
このように、導電率σおよび周波数fが設定されると、反射係数ΓL’をチャート上にプロットしてΓLを求め、式(7)を適用することにより、誘電率εr2を導出することができる。表1は、導電率σ=10,20,30,40,70,100,200S/m、周波数f=30,40,60,80,100GHzとした場合の誘電率εr2を示している。 Thus, once the conductivity σ and the frequency f are set, the dielectric constant εr2 is derived by plotting the reflection coefficient ΓL ′ on a chart to obtain ΓL and applying equation (7) be able to. Table 1 shows the dielectric constant ε r2 when the conductivity σ=10, 20, 30, 40, 70, 100, 200 S/m and the frequency f=30, 40, 60, 80, 100 GHz.
この結果から、電波が一般的に使用される30GHz~100GHzのミリ波である場合、導電材層3の導電率σを10S/m~200S/mに設定することで、誘電率εr2が2.35~13.93の誘電体層2を使用することができる。さらに、導電材層3の導電率σを20S/m~100S/mに設定することで、誘電率εr2が2.87~9.96の誘電体層2を使用することができる。さらに、導電材層3の導電率σを30S/m~70S/mに設定することで、誘電率εr2が3.35~8.39の誘電体層2を使用することができる。このような誘電率εr2を有する誘電体層は、例えば図2に示す誘電体層2a~2dのような構成とすることにより、比較的容易に製造することができる。特に、導電材層3の導電率σを30S/mに設定した場合、誘電体層として市販のガラスエポキシ材料(FR-4)を用いることができるという利点がある。
From this result, when the radio waves are generally used millimeter waves of 30 GHz to 100 GHz, by setting the conductivity σ of the
(導電材層の厚さの設定)
導電材層3の厚さd1は、以下のように設定できる。
(Setting the thickness of the conductive material layer)
The thickness d1 of the conductive material layer 3 can be set as follows.
図7(a)~(c)は、それぞれ電波の周波数fを30GHz、40GHz、100GHzとした場合の、導電率σと表皮深さδおよび透過係数|T|=0.07となる厚さd1との関係を示している。厚さd1を小さくしすぎると、導電材層3において電波が減衰しなくなるので、|T|が大きくなり裏打ち金属板の影響が無視できなくなる。そこで、d1>δと設定すれば、導電材層3において電波が十分に減衰し、導電率σが10S/m~200S/mの範囲で、30GHz、40GHz、100GHzのいずれの周波数においても、透過係数|T|を裏打ち金属板の影響を受けない程度に小さくできる。
7A to 7C show the conductivity σ, the skin depth δ, and the thickness d at which the transmission coefficient |T| = 0.07 when the radio frequency f is 30 GHz, 40 GHz, and 100 GHz, respectively. 1 . If the thickness d1 is too small, radio waves will not be attenuated in the
また、厚さd1を大きくするほど透過係数|T|は小さくなるが、電波吸収体としての実用上問題となることが多い。そのため、d1<5δと設定すれば、実用上問題ないものと考えられる。 Also, as the thickness d1 increases, the transmission coefficient |T| decreases. Therefore, if d 1 <5δ, it is considered that there is no practical problem.
以上のように、導電材層3の厚さd1は、表皮深さδを基準にδ<d1<5δとすることが好ましい。もちろん、製造工程や設置箇所に問題が無ければ、厚さd1はこの範囲に限定されず、製造や実用に問題が無ければ、d1≧5δにしてもよい。
As described above, the thickness d 1 of the
(小括)
本実施形態に係る電波吸収体1は、導電材層3の厚さd1が電波の周波数に対する表皮深さよりも大きいため、導電材層3において電波が十分に減衰する。よって、裏打ち金属板があっても、電波吸収体1を透過した電波が裏打ち金属板に反射して他の場所へ悪影響を及ぼすことを回避できる。また、誘電体層2の誘電率も材料の選択自由度を制限するような範囲に設定する必要がなくなる。よって、裏打ち金属板の有無が電波吸収作用に実質的に関与せず、製造の容易な電波吸収体を提供することができる。
(Brief Summary)
In the radio wave absorber 1 according to this embodiment, since the thickness d1 of the
一方、特許文献1では、インピーダンス層203が薄膜であるため、インピーダンス層203において電波がほとんど減衰しない。よって、裏打ち金属板の有無が電波吸収作用に実質的に関与しないようにするためには、誘電体層202の誘電率を非常に高くするとともに、誘電体層202を非常に薄く形成する必要がある。
On the other hand, in
さらに、本実施形態に係る電波吸収体1では、導電材層3の導電率σを10S/m~200S/mとすることにより、誘電体層2の誘電率εr2を2.35~13.93の範囲内に設定することができる。よって、誘電体層2の製造がさらに容易になる。
Furthermore, in the
電波吸収体は、ミリ波帯域では車両の中や電子機器の間などのmmオーダーの様々な場所に設置されて用いられることから、極力軽量薄型、かつ設置場所を選ばないものが求められている。本実施形態に係る電波吸収体1はそのニーズに合致しており、経済的な波及効果は大きい。
In the millimeter wave band, radio wave absorbers are installed and used in various places on the order of millimeters, such as inside vehicles and between electronic devices. . The
(変形例)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
(Modification)
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible without departing from the scope of the invention.
図8は、変形例に係る電波吸収体1’の断面図である。電波吸収体1’は、誘電体層2と、導電材層3と、追加誘電体層2’とを備えている。追加誘電体層2’は、導電材層3の誘電体層2と反対側の面に設けられている。このように、電波吸収体1’は、導電材層3の両面に誘電体層2,2’を備える構造であるため、表裏どちらから電波が入射しても電波を吸収できる。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a radio wave absorber 1' according to a modification. A radio wave absorber 1' comprises a
本発明者らは、ガラスエポキシ樹脂からなる誘電体層2(FR-4、市販品)と、ゴム材料に導電材料を混錬して形成した導電材層3とを積層することで、図1に示す電波吸収体1を作製し、裏打ち金属板が不要な電波吸収体として使用できるか検証した。誘電体層2の誘電率εr2は2.37であり、導電材層3の導電率σは30S/mであり、厚さd1は2.0mmであった。
The inventors of the present invention laminated a dielectric layer 2 (FR-4, commercially available product) made of glass epoxy resin and a
図9(a)および(b)は、金属板が電波吸収体1の裏面(導電材層3側)にある場合の、40GHz~54GHzの周波数における反射係数チャート、および、反射率の周波数依存性を示している。また、図10(a)および(b)は、金属板がない場合の、40GHz~54GHzの周波数における反射係数チャート、および、反射率の周波数依存性を示している。
9(a) and (b) are reflection coefficient charts at frequencies of 40 GHz to 54 GHz when the metal plate is on the back surface of the radio wave absorber 1 (on the
図9(a)および図10(a)から、金属板の有無に関わらず、反射係数ΓL’は周波数の変化に伴ってチャートの中心付近を通るように変化した。また、図9(b)および図10(b)を比較すると、金属板の有無に関わらず42~45GHzの周波数で反射係数ΓL’は-10dB(電力換算で1/10)以下まで低下した。これらの結果から、本発明に係る電波吸収体1は、裏打ち金属板の有無で性能はほとんど変化せず、かつ良好な吸収性能を示すことが検証できた。
From FIGS. 9A and 10A, regardless of the presence or absence of the metal plate, the reflection coefficient Γ L ' changed so as to pass near the center of the chart as the frequency changed. Also, comparing FIG. 9(b) and FIG. 10(b), the reflection coefficient Γ L ' decreased to -10 dB (1/10 in power conversion) or less at frequencies of 42 to 45 GHz regardless of the presence or absence of the metal plate. . From these results, it could be verified that the
1 電波吸収体
1’ 電波吸収体
2 誘電体層
2’ 追加誘電体層
2a~2d 誘電体層
20 樹脂母材
21 金属粉
22 金属薄膜
23 金属薄膜
24 金属薄膜
3 導電材層
1 radio wave absorber 1'
Claims (5)
誘電体層と、
前記誘電体層上に設けられた導電材層と、を備え、
前記導電材層の厚さは前記電波の周波数に対する表皮深さよりも大きいことを特徴とする電波吸収体。 A radio wave absorber that absorbs radio waves,
a dielectric layer;
a conductive material layer provided on the dielectric layer;
A radio wave absorber, wherein the thickness of the conductive material layer is larger than the skin depth with respect to the frequency of the radio wave.
樹脂母材と、
前記樹脂母材の前記導電材層と反対側の面に配置された特定の形状をした金属薄膜と、を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の電波吸収体。 The dielectric layer is
a resin base material;
3. The radio wave absorber according to claim 1, further comprising a metal thin film having a specific shape disposed on the surface of the resin base material opposite to the conductive material layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021101479A JP2023000572A (en) | 2021-06-18 | 2021-06-18 | Electromagnetic wave absorber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021101479A JP2023000572A (en) | 2021-06-18 | 2021-06-18 | Electromagnetic wave absorber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023000572A true JP2023000572A (en) | 2023-01-04 |
Family
ID=84687443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021101479A Pending JP2023000572A (en) | 2021-06-18 | 2021-06-18 | Electromagnetic wave absorber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023000572A (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS596600A (en) * | 1982-07-02 | 1984-01-13 | 日本電気株式会社 | Radio wave absorber |
JP2003198176A (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-11 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Electromagnetic wave absorbing panel |
JP2003243878A (en) * | 2002-02-15 | 2003-08-29 | Hitachi Ltd | Electromagnetic wave absorption material and various items using the same |
JP2004327888A (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Radio wave absorption panel |
CN112698433A (en) * | 2020-12-28 | 2021-04-23 | 中国科学院微电子研究所 | Metamaterial infrared absorber and manufacturing method thereof |
-
2021
- 2021-06-18 JP JP2021101479A patent/JP2023000572A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS596600A (en) * | 1982-07-02 | 1984-01-13 | 日本電気株式会社 | Radio wave absorber |
JP2003198176A (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-11 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Electromagnetic wave absorbing panel |
JP2003243878A (en) * | 2002-02-15 | 2003-08-29 | Hitachi Ltd | Electromagnetic wave absorption material and various items using the same |
JP2004327888A (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Radio wave absorption panel |
CN112698433A (en) * | 2020-12-28 | 2021-04-23 | 中国科学院微电子研究所 | Metamaterial infrared absorber and manufacturing method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106207480B (en) | Complete polarization single-pass band bilateral inhales wave bands complex Meta Materials and antenna house | |
CN108061929B (en) | Infrared, laser and microwave low-detectability compatible sub-wavelength structural material | |
Tirkey et al. | A novel ultrathin checkerboard inspired ultrawideband metasurface absorber | |
CN109713457B (en) | Wave-absorbing/wave-transmitting super surface design method based on tantalum nitride material and application thereof | |
KR102127364B1 (en) | Method of designing stealth structure and stealth structure designed thereby | |
JP7350048B2 (en) | electromagnetic wave absorber | |
CN103929933A (en) | Structure for inhibition of electromagnetic wave interference and flexible printed circuit comprising same | |
Fu et al. | RCS reduction on patterned graphene-based transparent flexible metasurface absorber | |
JP2003198179A (en) | Electromagnetic wave absorber | |
CN110429389B (en) | Wave-absorbing structure | |
US20220015275A1 (en) | Electromagnetic wave absorber | |
KR20030007398A (en) | Radio wave absorber | |
Nicolaescu et al. | Radar cross section | |
US20210210846A1 (en) | Radar device | |
JP2023000572A (en) | Electromagnetic wave absorber | |
KR20150139050A (en) | Electromagnetic wave absorbation film and absorber with conductor pattern for absorbing near field noise | |
CN111293440A (en) | Ultra-thin wave absorber based on deep sub-wavelength slit | |
JP2004296758A (en) | Millimeter wave absorber | |
CN115335487B (en) | Heat-conducting electromagnetic absorbing material | |
Weiwei et al. | A measured FSS radome with two absorptive bands separated by one passband | |
CN114447622A (en) | Design of broadband ultrathin transparent wave absorber | |
Mu et al. | Design of an ultra-broadband polarization rotating reflective surface for the reduction of radar cross section | |
JP4005678B2 (en) | Heat dissipation structure for electronic parts | |
Jeong et al. | A metamaterial absorber for reducing false image in 24GHz automotive radar system | |
Meng et al. | The design and analysis of invisible radome with sandwich-like properties |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221221 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20221221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230207 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230329 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230606 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230829 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20240105 |