JP2023138311A - Electromagnetic wave absorber/reflector, planar antenna, and manufacturing method of electromagnetic wave absorber/reflector - Google Patents

Electromagnetic wave absorber/reflector, planar antenna, and manufacturing method of electromagnetic wave absorber/reflector Download PDF

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陽平 志連
Yohei Shiren
由希子 平野
Yukiko Hirano
伸一 畑中
Shinichi Hatanaka
智男 福田
Tomoo Fukuda
貴史 藤田
Takashi Fujita
弘行 平塚
Hiroyuki Hiratsuka
麻人 田村
Asato Tamura
徹 長谷川
Toru Hasegawa
英雄 中森
Hideo Nakamori
幸弘 若林
Yukihiro Wakabayashi
弘司 竹内
Koji Takeuchi
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

To provide a thin electromagnetic wave absorber/reflector that can support frequencies of several GHz or less without increasing the size of a conductor pattern formed on the surface of a base material.SOLUTION: An electromagnetic wave absorber/reflector includes a base material and a unit pattern of a conductor provided periodically on the surface of the base material, and a part of the unit pattern overlaps a part of an adjacent unit pattern in the stacking direction of the base materials with a dielectric layer interposed therebetween.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、電磁波吸収/反射体、平面アンテナ、及び電磁波吸収/反射体の製造方法に関する。 The present invention relates to an electromagnetic wave absorber/reflector, a planar antenna, and a method for manufacturing an electromagnetic wave absorber/reflector.

メタマテリアルは、物質の電磁的または熱的な特性、機械的な振動などを操作する人工的な構造体である。メタサーフェスや周波数選択板は二次元的なメタマテリアルの一種であり、物質の電磁波等に対する特性を操作する人工的な表面を有する。たとえば、図1に示すように、導電性のパターンPの周期的な二次元配列でメタサーフェスが形成される。パターンPのサイズ、ピッチ(中心間距離)、導電性のパターンPを担持する基材の誘電率等を適切に設計することで、特定周波数の電磁波に対する吸収、反射、発振等の特性が制御される。特定周波数、すなわち共振周波数fは、パターンPの等価LC回路のインダクタンスLeffとキャパシタンスCeffを用いて
f=1/2π(Leff・Ceff)^1/2
と概算される。
Metamaterials are artificial structures that manipulate the electromagnetic or thermal properties and mechanical vibrations of materials. Metasurfaces and frequency selection plates are a type of two-dimensional metamaterial, and have artificial surfaces that manipulate the properties of materials against electromagnetic waves. For example, as shown in FIG. 1, a metasurface is formed by a periodic two-dimensional array of conductive patterns P. By appropriately designing the size, pitch (distance between centers) of the pattern P, dielectric constant of the base material supporting the conductive pattern P, etc., characteristics such as absorption, reflection, and oscillation of electromagnetic waves of a specific frequency can be controlled. Ru. The specific frequency, that is, the resonant frequency f, is calculated using the inductance L eff and capacitance C eff of the equivalent LC circuit of pattern P: f=1/2π(L eff・C eff )^1/2
It is estimated that

周期構造をもつパターンPのサイズは、ターゲットの電磁波の波長λの1/2以下に設定され、一般的には波長の1/10から1/4程度に設定される。現在、5G移動体通信規格で用いられる28GHz帯以上において、通信機器内部での電磁波自家中毒を防ぐため電磁波吸収体が求められている。メタマテリアルまたはメタサーフェスで28GHz帯を吸収するサイズは数mm程度となり、小型の通信機器内部に導入するにはサイズが大きく、導入することが難しい。また、数GHz以下の低周波の電磁波を扱う場合、導電性パターンのサイズとピッチは、数センチメートル以上になる。このように大きなサイズのパターンを繰り返し配置する構成では、電磁波吸収体として狭い空間内に導入することが難しい。発振用途では、低周波用のアンテナのサイズが増大する。 The size of the pattern P having a periodic structure is set to 1/2 or less of the wavelength λ of the electromagnetic wave of the target, and is generally set to about 1/10 to 1/4 of the wavelength. Currently, in the 28 GHz band or higher used in the 5G mobile communication standard, electromagnetic wave absorbers are required to prevent electromagnetic wave self-poisoning inside communication devices. The size of a metamaterial or metasurface that absorbs the 28 GHz band is approximately several mm, which is too large to be installed inside small communication devices, making it difficult to install. Furthermore, when dealing with low-frequency electromagnetic waves of several GHz or less, the size and pitch of the conductive patterns are several centimeters or more. With such a configuration in which large-sized patterns are repeatedly arranged, it is difficult to introduce the electromagnetic wave absorber into a narrow space. For oscillation applications, the size of antennas for low frequencies increases.

1GHz以下の低周波吸収体として、磁性損失を利用した軟磁性体のノイズ抑制シートが用いられている。軟磁性体のノイズ抑制シートの電磁波吸収量は厚さに依存し、シートの厚さと重量がかさむ。また、1GHzを超える周波数では、電磁波に対する吸収量が低下する。メタマテリアルの単位パターンを構成する導電体パッチの間にコンデンサを半田付けして、低周波の電磁波吸収を実現する構成が提案されている(たとえば、特許文献1、及び非特許文献1参照)。 A soft magnetic noise suppression sheet that utilizes magnetic loss is used as a low frequency absorber of 1 GHz or less. The amount of electromagnetic wave absorption of a soft magnetic noise suppression sheet depends on its thickness, which increases the thickness and weight of the sheet. Furthermore, at frequencies exceeding 1 GHz, the amount of absorption of electromagnetic waves decreases. A configuration has been proposed in which a capacitor is soldered between conductor patches that constitute a unit pattern of a metamaterial to realize absorption of low-frequency electromagnetic waves (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).

導電体パッチの間にコンデンサ素子を半田付けする構成は、コストが高く、量産に不向きである。半田付けされたコンデンサ素子を用いる場合、メタマテリアル層の厚さに加えてコンデンサ素子の厚みが生じる。1GHzの電磁波に対しては、メタマテリアル層のみの厚さはサブミリメートルであるが、コンデンサ素子を含むと、1ミリメートルからで数ミリメートルの厚さになる。 A configuration in which a capacitor element is soldered between conductive patches is expensive and unsuitable for mass production. When using soldered capacitor elements, the thickness of the capacitor element occurs in addition to the thickness of the metamaterial layer. For electromagnetic waves of 1 GHz, the thickness of the metamaterial layer alone is sub-millimeter, but if the capacitor element is included, the thickness is from 1 millimeter to several millimeters.

ひとつの側面で、本発明は、基材の表面に形成される導電体パターンのサイズを増大させずに、所望の周波数に対応可能な薄型の電磁波吸収または反射体を提供する。以下で「電磁波吸収または反射体」を「電磁波吸収/反射体」と表記する。 In one aspect, the present invention provides a thin electromagnetic wave absorbing or reflecting body that can accommodate a desired frequency without increasing the size of a conductive pattern formed on the surface of a base material. In the following, "electromagnetic wave absorbing or reflecting body" will be referred to as "electromagnetic wave absorbing/reflecting body".

一実施形態において、電磁波吸収/反射体は、
基材と、
前記基材の表面に周期的に設けられた導電体の単位パターンと、
を有し、前記単位パターンの一部は、隣接する単位パターンの一部と、間に誘電体層を挟んで前記基材の積層方向に重なり合っている。
In one embodiment, the electromagnetic wave absorber/reflector is
base material and
a unit pattern of conductors provided periodically on the surface of the base material;
A portion of the unit pattern overlaps a portion of the adjacent unit pattern in the stacking direction of the base material with a dielectric layer interposed therebetween.

別の実施形態で、電磁波吸収/反射体は、
基材と、
前記基材の表面に第1導電体で形成される第1グループの単位パターンと、
前記第1グループの単位パターンの少なくとも一部を覆う誘電体層と、
前記誘電体層の上に設けられ、前記誘電体層を間に挟んで前記第1グループの単位パターンと積層方向に重なり合わないように第2導電体で形成される第2グループの単位パターンと、
を有する。
In another embodiment, the electromagnetic wave absorber/reflector is
base material and
a first group of unit patterns formed of a first conductor on the surface of the base material;
a dielectric layer covering at least a portion of the first group of unit patterns;
a second group of unit patterns provided on the dielectric layer and formed of a second conductor so as not to overlap with the first group of unit patterns in the stacking direction with the dielectric layer in between; ,
has.

基材の表面に形成される導電体パターンのサイズを増大させずに、薄型の電磁波吸収/反射体とその製造方法が実現される。 A thin electromagnetic wave absorbing/reflecting body and a method for manufacturing the same can be realized without increasing the size of a conductor pattern formed on the surface of a base material.

メタサーフェスに用いられる一般的な導電性パターンを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a typical conductive pattern used in a metasurface. 実施形態の電磁波吸収/反射体の基本構成図である。FIG. 1 is a basic configuration diagram of an electromagnetic wave absorber/reflector according to an embodiment. 第1実施形態の電磁波吸収/反射体の平面模式図である。FIG. 2 is a schematic plan view of an electromagnetic wave absorber/reflector according to the first embodiment. 図3の電磁波吸収/反射体のA-A断面の構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the AA cross section of the electromagnetic wave absorbing/reflecting body in FIG. 3; 図3の電磁波吸収/反射体のA-A断面の別の構成例である。4 is another configuration example of the AA cross section of the electromagnetic wave absorber/reflector in FIG. 3. 図3の電磁波吸収/反射体のA-A断面のさらに別の構成例である。4 is yet another configuration example of the AA cross section of the electromagnetic wave absorber/reflector in FIG. 3. 図4の電磁波吸収/反射体の製造工程図である。5 is a manufacturing process diagram of the electromagnetic wave absorber/reflector of FIG. 4. FIG. 図4の電磁波吸収/反射体の製造工程図である。5 is a manufacturing process diagram of the electromagnetic wave absorber/reflector of FIG. 4. FIG. 図4の電磁波吸収/反射体の製造工程図である。5 is a manufacturing process diagram of the electromagnetic wave absorber/reflector of FIG. 4. FIG. 図5の電磁波吸収/反射体の製造工程図である。6 is a manufacturing process diagram of the electromagnetic wave absorber/reflector of FIG. 5. FIG. 図5の電磁波吸収/反射体の製造工程図である。6 is a manufacturing process diagram of the electromagnetic wave absorber/reflector of FIG. 5. FIG. 図5の電磁波吸収/反射体の製造工程図である。6 is a manufacturing process diagram of the electromagnetic wave absorber/reflector of FIG. 5. FIG. 図4の電磁波吸収/反射体の容量増強の構成例を示す断面模式図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of capacity enhancement of the electromagnetic wave absorber/reflector shown in FIG. 4; 図5の電磁波吸収/反射体の容量増強の構成例を示す断面模式図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of capacity enhancement of the electromagnetic wave absorbing/reflecting body of FIG. 5; 第2実施形態の電磁波吸収/反射体のキャパシタ調整例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of capacitor adjustment of the electromagnetic wave absorber/reflector according to the second embodiment. 電磁波吸収/反射体の別のキャパシタ調整例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another example of capacitor adjustment of the electromagnetic wave absorber/reflector. 第3実施形態の電磁波吸収/反射体の構成例を示す図である。It is a figure showing the example of composition of the electromagnetic wave absorber/reflector of a 3rd embodiment. 第3実施形態の電磁波吸収/反射体の別の構成例を示す図である。It is a figure showing another example of composition of an electromagnetic wave absorber/reflector of a 3rd embodiment. 間隙を利用した容量結合の構成例である。This is an example of a configuration of capacitive coupling using a gap. 特性評価用モデルの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a characteristic evaluation model. 上層と下層の単位パターンの面内方向の重なり量を変えたときの吸収周波数特性の変化を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing changes in absorption frequency characteristics when the amount of overlap in the in-plane direction of the unit patterns of the upper layer and the lower layer is changed. 上層と下層の単位パターンの積層方向の間隔を変えたときの吸収周波数特性の変化を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing changes in absorption frequency characteristics when the interval in the stacking direction between unit patterns in the upper layer and the lower layer is changed.

ひとつの実施形態では、繰り返し配置される導電体の単位パターンの一部が、誘電体層を挟んで隣接する単位パターンの一部と積層方向に重なり合う構成を提供し、上下のパターンの間で容量結合させる。容量結合の大きさ(すなわちキャパシタンス)は、重なり合いの面積、誘電体層の厚さ、及び誘電率を設計することで、所望の値に設定可能である。別の実施形態では、基板と垂直な方向から見たときに上層と下層の単位パターンは面内方向には重なり合わずに、基板と水平な方向に容量結合を形成する。単位パターンの一部を用いてパターン間に所望の大きさの容量結合を設けることで、単位パターンのサイズを小さく保ったまま、より低い周波数の電磁波に対する吸収、反射、発振等の特性を実現することができる。 In one embodiment, a structure is provided in which a part of a unit pattern of a conductor that is repeatedly arranged overlaps a part of an adjacent unit pattern with a dielectric layer in between in the stacking direction, so that a capacitance is created between the upper and lower patterns. combine. The magnitude of capacitive coupling (ie, capacitance) can be set to a desired value by designing the area of overlap, the thickness of the dielectric layer, and the dielectric constant. In another embodiment, when viewed from a direction perpendicular to the substrate, the unit patterns of the upper layer and the lower layer do not overlap in the in-plane direction, but form capacitive coupling in the direction horizontal to the substrate. By creating a desired amount of capacitive coupling between patterns using part of the unit pattern, properties such as absorption, reflection, and oscillation for lower frequency electromagnetic waves can be achieved while keeping the size of the unit pattern small. be able to.

隣接する単位パターンと単位パターンの間に設けられる容量結合は、インクジェット、スクリーン印刷、スプレイ法などの印刷法で形成可能である。容量結合部を塗布薄膜で形成することにより、薄型の電磁波吸収/反射体が作製される。容量結合部の重なり合いの面積、誘電体層の厚さ、材料を変えるだけで、電磁波に対する特性を容易に制御できる。また、複数種類の容量結合を形成することで、吸収あるいは反射のスペクトルを複数持たせる、あるいはブロードにすることができる。 The capacitive coupling provided between adjacent unit patterns can be formed by a printing method such as inkjet, screen printing, or spraying. A thin electromagnetic wave absorbing/reflecting body is manufactured by forming the capacitive coupling portion with a thin coated film. The characteristics against electromagnetic waves can be easily controlled by simply changing the overlapping area of the capacitive coupling portion, the thickness of the dielectric layer, and the material. Furthermore, by forming multiple types of capacitive coupling, it is possible to have multiple absorption or reflection spectra, or to make them broad.

以下で、実施形態の電磁波吸収/反射体の具体的な構成を示す。実施形態で、同じ構成要素には同じ符号を付けて、重複する記載を省略する場合がある。 The specific configuration of the electromagnetic wave absorber/reflector of the embodiment will be shown below. In the embodiments, the same components may be denoted by the same reference numerals and redundant descriptions may be omitted.

図2は、実施形態の電磁波吸収/反射体10の基本構成図である。電磁波吸収/反射体10は、基材11の表面に周期的に設けられた導電体の単位パターン15を有する。図示の便宜上、電磁吸収/反射体10の繰り返しパターンの一部だけを示している。隣接する単位パターン15と単位パターン15の間に、容量結合部12が設けられている。容量結合部12は、隣り合う単位パターン15同士の重なり合いにより形成されている。ある単位パターン15の一部と、隣接する単位パターン15の一部が、間に誘電体を挟んで基材11と垂直な方向(積層方向)で重なり合っている。 FIG. 2 is a basic configuration diagram of the electromagnetic wave absorber/reflector 10 of the embodiment. The electromagnetic wave absorber/reflector 10 has unit patterns 15 of conductors provided periodically on the surface of the base material 11. For convenience of illustration, only a portion of the repeating pattern of the electromagnetic absorber/reflector 10 is shown. A capacitive coupling portion 12 is provided between adjacent unit patterns 15 . The capacitive coupling portion 12 is formed by overlapping adjacent unit patterns 15. A portion of a certain unit pattern 15 and a portion of an adjacent unit pattern 15 overlap in a direction perpendicular to the base material 11 (layering direction) with a dielectric material in between.

導電体パッチと導電体パッチの間にコンデンサ素子を半田付けする構成と異なり、単位パターン15と同じ塗布膜を用いて容量結合部12が形成される。単位パターン15同士の重なり合いの面積と、間に挿入される誘電体層の厚さ、及び誘電率を選択することで、所望の大きさの容量結合が得られる。単位パターン15が形成される基材11は、誘電体の基材、あるいは金属フォイル上に誘電体膜が形成された基材であってもよい。基材11は、薄いガラスプレートのような無機誘電体であってもよいし、絶縁性の樹脂フィルムを用いてもよい。また、インクジェット、スクリーン印刷、スプレイ法などの印刷法で形成した樹脂膜でもよい。基材11として樹脂材料を用いる場合、フレキシブルな電磁波吸収/反射体10が得られ、曲面、屈曲面などに電磁波吸収/反射体10を適用することができる。 Unlike the configuration in which a capacitor element is soldered between conductor patches, the capacitive coupling portion 12 is formed using the same coating film as the unit pattern 15. By selecting the overlapping area of the unit patterns 15, the thickness of the dielectric layer inserted therebetween, and the dielectric constant, a desired amount of capacitive coupling can be obtained. The base material 11 on which the unit patterns 15 are formed may be a dielectric base material or a base material in which a dielectric film is formed on a metal foil. The base material 11 may be an inorganic dielectric material such as a thin glass plate, or may be an insulating resin film. Alternatively, a resin film formed by a printing method such as inkjet, screen printing, or spraying may be used. When a resin material is used as the base material 11, a flexible electromagnetic wave absorber/reflector 10 is obtained, and the electromagnetic wave absorber/reflector 10 can be applied to curved surfaces, curved surfaces, etc.

単位パターン15の縦方向及び横方向のサイズと中心間距離は、一般的にはターゲットの周波数の波長に応じて決定される。これに対し、実施形態では塗布薄膜で容量結合部12を形成し、容量結合の大きさを所望の値に設定できる。したがって、より高い周波数に対するパターンサイズを維持しながら、電磁波吸収/反射体10の共振周波数を低周波側にシフトさせて、薄型、かつ小型の電磁波吸収/反射体10が実現される。 The vertical and horizontal sizes and center-to-center distance of the unit pattern 15 are generally determined according to the wavelength of the target frequency. In contrast, in the embodiment, the capacitive coupling portion 12 is formed using a thin coated film, and the magnitude of the capacitive coupling can be set to a desired value. Therefore, by shifting the resonance frequency of the electromagnetic wave absorber/reflector 10 to the lower frequency side while maintaining the pattern size for higher frequencies, a thinner and smaller electromagnetic wave absorber/reflector 10 is realized.

電磁波吸収/反射体10を電磁波吸収シートとして用いる場合、入射波に対する反射波の比(反射波/入射波)で表される反射係数Γがゼロに近づくように、容量結合部12を含む全体のインピーダンスが調整される。反射係数Γがゼロに近づくと、電磁波吸収/反射体10の固有インピーダンスが、電磁波伝搬媒体である空気のインピーダンスと見かけ上整合する。この場合、入射した電磁波はほとんど反射されず、電磁波吸収/反射体10の内部で吸収される。 When the electromagnetic wave absorber/reflector 10 is used as an electromagnetic wave absorber sheet, the entire structure including the capacitive coupling part 12 is Impedance is adjusted. When the reflection coefficient Γ approaches zero, the characteristic impedance of the electromagnetic wave absorber/reflector 10 apparently matches the impedance of air, which is the electromagnetic wave propagation medium. In this case, the incident electromagnetic waves are hardly reflected and are absorbed inside the electromagnetic wave absorber/reflector 10.

電磁波吸収/反射体10をリフレクタとして用いる場合、反射係数Γが最大となるように、すなわち電磁波吸収/反射体10のインピーダンスが見かけ上無限大になるように、容量結合部12のインピーダンスを調整してもよい。あるいは、隣接する単位パターン15で反射された電磁波が所望の方向に向かうように、位相差を制御してもよい。電磁波吸収/反射体10を平面アレイアンテナとして用いる場合は、ターゲットの周波数において最大パワーで電波が放射され、受信されるように、容量結合の大きさが決定される。 When the electromagnetic wave absorber/reflector 10 is used as a reflector, the impedance of the capacitive coupling portion 12 is adjusted so that the reflection coefficient Γ is maximized, that is, the impedance of the electromagnetic wave absorber/reflector 10 is apparently infinite. It's okay. Alternatively, the phase difference may be controlled so that the electromagnetic waves reflected by adjacent unit patterns 15 go in a desired direction. When the electromagnetic wave absorber/reflector 10 is used as a planar array antenna, the magnitude of capacitive coupling is determined so that radio waves are radiated and received with maximum power at the target frequency.

容量結合部12がない場合、周波数選択性は単位パターン15のサイズとピッチで決まり、数GHz以下の低い周波数に対しては、単位パターン15を大きくせざるをえない。実施形態では、単位パターン15の一部で容量結合部12を形成し、所望の大きさの容量結合を実現することで、単位パターン15を小さいサイズに維持しつつ、より低い周波数帯に対応することができる。 If there is no capacitive coupling portion 12, frequency selectivity is determined by the size and pitch of the unit pattern 15, and the unit pattern 15 must be made large for low frequencies of several GHz or less. In the embodiment, by forming the capacitive coupling part 12 with a part of the unit pattern 15 and realizing a desired size of capacitive coupling, the unit pattern 15 can be kept small in size and correspond to a lower frequency band. be able to.

図2の例では、単位パターン15として正方形の導電体パターンを用いているが、単位パターン15の形状は正方形に限定されない。三角形または六角形の導電体パターンを、繰り返し周期性を持つ配置で並べ、隣接する単位パターンの間に、互いの単位パターンの一部が基材11と垂直な方向で重なり合う容量結合部12を設けてもよい。あるいは、円、楕円、多角形の単位パターンを格子配置、または互い違いに並べて、隣接する単位パターン15の間に容量結合部12を設けてもよい。 In the example of FIG. 2, a square conductor pattern is used as the unit pattern 15, but the shape of the unit pattern 15 is not limited to a square. Triangular or hexagonal conductor patterns are arranged in a repeating periodic arrangement, and capacitive coupling portions 12 are provided between adjacent unit patterns in which parts of each unit pattern overlap in a direction perpendicular to the base material 11. It's okay. Alternatively, the capacitive coupling portions 12 may be provided between adjacent unit patterns 15 by arranging unit patterns of circles, ellipses, and polygons in a lattice arrangement or alternately.

容量結合部12は、すべての隣接する単位パターン15の間に設ける必要はなく、少なくとも2つの隣接する単位パターン15の間に設けられていればよい。電磁波吸収/反射体10に設けられる容量結合の大きさは同じである必要はなく、複数種類の容量結合を設けてもよい。これらの具体的な構成は以下の実施形態で説明する。 The capacitive coupling portion 12 does not need to be provided between all adjacent unit patterns 15, but may be provided between at least two adjacent unit patterns 15. The magnitudes of the capacitive couplings provided in the electromagnetic wave absorber/reflector 10 do not need to be the same, and multiple types of capacitive couplings may be provided. These specific configurations will be explained in the following embodiments.

<第1実施形態>
図3は、第1実施形態の電磁波吸収/反射体10の平面模式図である。電磁波吸収体/反射体10は、図2の基本構成を採用している。基材11の表面に、略同じ大きさと形状の導電体の単位パターン15が周期的に形成されている。「略同じ」というのは、設計上大きさと形状が同じに設定されていることを意味し、許容範囲内の製造誤差が含まれていてもよい。
<First embodiment>
FIG. 3 is a schematic plan view of the electromagnetic wave absorber/reflector 10 of the first embodiment. The electromagnetic wave absorber/reflector 10 employs the basic configuration shown in FIG. On the surface of the base material 11, unit patterns 15 of conductors having substantially the same size and shape are periodically formed. "Substantially the same" means that the size and shape are set to be the same in terms of design, and may include manufacturing errors within an allowable range.

複数の単位パターン15の少なくとも一部は、隣接する単位パターン15に向かって延びるアーム151を有する。ある単位パターン15のアーム151と、隣接する単位パターン15のアーム151は、間に誘電体層13を挟んで、積層方向に重なり合っている。積層方向で重なり合う上下のアーム151と、間に挟まれる誘電体層13で、容量結合部12が形成される。 At least some of the plurality of unit patterns 15 have arms 151 extending toward adjacent unit patterns 15. An arm 151 of a certain unit pattern 15 and an arm 151 of an adjacent unit pattern 15 overlap in the stacking direction with the dielectric layer 13 interposed therebetween. The capacitive coupling portion 12 is formed by the upper and lower arms 151 that overlap in the stacking direction and the dielectric layer 13 sandwiched between them.

アーム151を含む単位パターン15の全体を、インクジェット、スクリーン印刷などの印刷法で形成してもよい。あるいは、単位パターン15のアーム151を除く本体部分を室温スパッタリング等で形成し、容量結合部12を印刷法で形成してもよい。印刷法のうちインクジェット法は、導電体性の材料と絶縁性の材料を、所望のタイミングで、基材11上の正確な位置に吐出できるので、有利である。基材11にフレキシブルな高分子材料を用いる場合も、室温で簡単にパターン形成できる印刷法が有利である。 The entire unit pattern 15 including the arm 151 may be formed by a printing method such as inkjet or screen printing. Alternatively, the main body portion of the unit pattern 15 excluding the arms 151 may be formed by room temperature sputtering or the like, and the capacitive coupling portion 12 may be formed by a printing method. Among the printing methods, the inkjet method is advantageous because it can discharge a conductive material and an insulating material to a precise position on the base material 11 at a desired timing. Even when using a flexible polymeric material for the base material 11, a printing method that can easily form a pattern at room temperature is advantageous.

図4は、図3の電磁波吸収/反射体10のA-A断面の構成例を示す。図4の電磁波吸収/反射体10Aにおいて、誘電体層13は、単位パターン15が重なり合う領域にだけ設けられている。基材11の上に設けられた単位パターン15は、端部にアーム151を有し、アーム151で隣接する単位パターンのアーム151と重なり合う。下側のアーム151と上側のアーム151の間に誘電体層13が挿入され、容量結合部12を形成するとともに、隣接する単位パターン15の間を電気的に隔離する。 FIG. 4 shows a configuration example of the electromagnetic wave absorber/reflector 10 in FIG. 3 taken along the line AA. In the electromagnetic wave absorber/reflector 10A of FIG. 4, the dielectric layer 13 is provided only in the region where the unit patterns 15 overlap. The unit pattern 15 provided on the base material 11 has an arm 151 at the end, and the arm 151 overlaps the arm 151 of an adjacent unit pattern. A dielectric layer 13 is inserted between the lower arm 151 and the upper arm 151 to form a capacitive coupling portion 12 and to electrically isolate adjacent unit patterns 15 .

図5は、図3の電磁波吸収/反射体10のA-A断面の別の構成例を示す。図5の電磁波吸収/反射体10Bにおいて、誘電体層13は、基材11の上の全面に形成されている。誘電体層13の下に設けられる単位パターン15-1と、誘電体層13の上に設けられる単位パターン15-2が、間に誘電体層13を挟んで、アーム151で互いに重なり合っている。誘電体層13を挟む下側のアーム151と上側のアーム151の間に容量結合部12が形成されるとともに、隣接する単位パターン15の間が電気的に隔離される。 FIG. 5 shows another configuration example of the electromagnetic wave absorber/reflector 10 taken along the line AA in FIG. 3. In the electromagnetic wave absorber/reflector 10B of FIG. 5, the dielectric layer 13 is formed on the entire surface of the base material 11. A unit pattern 15-1 provided below the dielectric layer 13 and a unit pattern 15-2 provided above the dielectric layer 13 overlap each other at the arm 151 with the dielectric layer 13 sandwiched therebetween. Capacitive coupling portion 12 is formed between lower arm 151 and upper arm 151 sandwiching dielectric layer 13, and adjacent unit patterns 15 are electrically isolated.

図6は、図3の電磁波吸収/反射体10のA-A断面のさらに別の構成例を示す。図6の電磁波吸収/反射体10Cは、図4の構成に加えて、基材11の裏面にグランド層16を有する。各単位パターン15とグランド層16の間にキャパシタンスが形成され、単位パターン15ごとに位相遅れの大きさを制御することができる。図6では、図4の構成にグランド層16を設けているが、図5の構成にグランド層16を適用してもよいことは言うまでもない。 FIG. 6 shows still another configuration example of the AA cross section of the electromagnetic wave absorber/reflector 10 of FIG. The electromagnetic wave absorber/reflector 10C shown in FIG. 6 has a ground layer 16 on the back surface of the base material 11 in addition to the structure shown in FIG. Capacitance is formed between each unit pattern 15 and the ground layer 16, and the magnitude of phase delay can be controlled for each unit pattern 15. In FIG. 6, the ground layer 16 is provided in the structure of FIG. 4, but it goes without saying that the ground layer 16 may be applied to the structure of FIG.

図7A~図7Cは、図4の電磁波吸収/反射体10Aの製造工程を上面図と断面図で示す。図7Aで、基材11の上に、第1グループの単位パターン15-1を形成する。最終的な単位パターン15を、図3のような格子配置とする場合、第1グループの単位パターン15-1は、一つ置きの交互配置で形成される。 7A to 7C show the manufacturing process of the electromagnetic wave absorber/reflector 10A of FIG. 4 in a top view and a cross-sectional view. In FIG. 7A, a first group of unit patterns 15-1 is formed on the base material 11. When the final unit patterns 15 are arranged in a grid as shown in FIG. 3, the first group of unit patterns 15-1 are formed in an alternate arrangement.

図7Bで、第1グループの単位パターン15-1のアーム151を覆って、誘電体層13が部分的に設けられる。誘電体層13は、インクジェットでアーム151の上に形成されてもよい。誘電体層13は、すべてのアーム151の上に設ける必要はなく、選択されたアーム151の上にだけ形成されてもよい。 In FIG. 7B, the dielectric layer 13 is partially provided to cover the arms 151 of the unit patterns 15-1 of the first group. Dielectric layer 13 may be formed on arm 151 by inkjet. The dielectric layer 13 does not need to be provided on all arms 151 and may be formed only on selected arms 151.

図7Cで、第2グループの単位パターン15-2が形成され、電磁波吸収/反射体10Aが得られる。第2グループの単位パターン15-2のアーム151は誘電体層13の上に形成され、誘電体層13の下に形成されている第1グループの単位パターン15-1のアーム151と、積層方向で重なる。第2グループの単位パターン15-2の全体をインクジェットで形成してもよいし、単位パターン15-2のアーム151を除く領域をスクリーン印刷で形成し、アーム151をインクジェットで形成してもよい。 In FIG. 7C, a second group of unit patterns 15-2 is formed, and an electromagnetic wave absorber/reflector 10A is obtained. The arm 151 of the unit pattern 15-2 of the second group is formed on the dielectric layer 13, and the arm 151 of the unit pattern 15-1 of the first group formed under the dielectric layer 13 in the stacking direction. overlap. The entire unit pattern 15-2 of the second group may be formed by inkjet, or the area of unit pattern 15-2 except the arm 151 may be formed by screen printing, and the arm 151 may be formed by inkjet.

アーム151の幅、または重なり合う長さを調整することで、容量結合部12の面積を調整することができる。誘電体層13の厚さは、成膜プロセスを制御することで制御可能である。したがって、2つの隣接する単位パターン15の間に、所望の大きさの容量結合を形成することができる。図7Aの工程の前、あるいは図7Cの工程の後に、基材11の裏面にグランド層16(図6参照)を形成してもよい。 By adjusting the width of the arms 151 or their overlapping lengths, the area of the capacitive coupling portion 12 can be adjusted. The thickness of the dielectric layer 13 can be controlled by controlling the film formation process. Therefore, capacitive coupling of a desired magnitude can be formed between two adjacent unit patterns 15. A ground layer 16 (see FIG. 6) may be formed on the back surface of the base material 11 before the step in FIG. 7A or after the step in FIG. 7C.

図8A~図8Cは、図5の電磁波吸収/反射体10Bの製造工程を上面図と断面図で示す。図8Aで、基材11の上に、第1グループの単位パターン15-1を形成する。最終的な単位パターン15を、図3のような格子配置とする場合、第1グループの単位パターン15-1は、一つ置きの交互配置で形成される。単位パターン15-1は、印刷法、室温スパッタリングなど、適切な方法で形成される。 8A to 8C show the manufacturing process of the electromagnetic wave absorber/reflector 10B of FIG. 5 in a top view and a cross-sectional view. In FIG. 8A, a first group of unit patterns 15-1 is formed on the base material 11. When the final unit patterns 15 are arranged in a grid as shown in FIG. 3, the first group of unit patterns 15-1 are formed in an alternate arrangement. The unit pattern 15-1 is formed by an appropriate method such as a printing method or room temperature sputtering.

図8Bで、単位パターン15-1が形成された基材11の全面を覆って、誘電体層13が形成される。誘電体層13は塗布膜として印刷法で形成されてもよいし、印刷法以外の方法で形成されてもよい。図8Cで、誘電体層13の上に第2グループの単位パターン15-2が形成され、電磁波吸収/反射体10Bが得られる。第2グループの単位パターン15-2のアーム151は、誘電体層13を間に挟んで、下層の単位パターン15-1のアーム151と積層方向で重なっている。 In FIG. 8B, a dielectric layer 13 is formed to cover the entire surface of the base material 11 on which the unit patterns 15-1 are formed. The dielectric layer 13 may be formed as a coating film by a printing method, or may be formed by a method other than the printing method. In FIG. 8C, a second group of unit patterns 15-2 is formed on the dielectric layer 13 to obtain an electromagnetic wave absorber/reflector 10B. The arm 151 of the unit pattern 15-2 of the second group overlaps the arm 151 of the lower unit pattern 15-1 in the stacking direction with the dielectric layer 13 in between.

第2グループの単位パターン15-2の全体を印刷法で形成してもよい。単位パターン15-2のアーム151を除く領域をスクリーン印刷で形成し、アーム151をインクジェット法やスプレイ法で形成してもよい。アーム151の幅と、重なり合いの長さの少なくとも一方を調整して容量結合部12の面積を調整する、または、誘電体層13の厚さを制御することで、所望の大きさの容量結合を形成することができる。図8Aの工程の前、または図8Cの工程の後に、基材11の裏面にグランド層16(図6参照)を形成してもよい。 The entire second group of unit patterns 15-2 may be formed by a printing method. The area other than the arm 151 of the unit pattern 15-2 may be formed by screen printing, and the arm 151 may be formed by an inkjet method or a spray method. A desired amount of capacitive coupling can be achieved by adjusting at least one of the width of the arm 151 and the length of the overlap to adjust the area of the capacitive coupling portion 12, or by controlling the thickness of the dielectric layer 13. can be formed. A ground layer 16 (see FIG. 6) may be formed on the back surface of the base material 11 before the step in FIG. 8A or after the step in FIG. 8C.

図9Aは、図4の電磁波吸収/反射体の容量増強の構成例を示す断面模式図、図9Bは図5の電磁波吸収/反射体の容量増強の構成例を示す断面模式図である。容量結合部12にさらに誘電体層13D(または13E)と導電層15-3を重ねることで、容量を増大することができる。この場合、積層コンデンサと同様に、キャパシタンスCは、
C=ε(S/d)N[F]
と表される。ここで、Sは導電層が積層方向に重なり合う面積、dは導電層間の積層方向の間隔、εは誘電率、Nは積層数である。積層数を増やすことで、キャパシタンスを大きくすることができる。
9A is a schematic cross-sectional view showing an example of a configuration for increasing the capacity of the electromagnetic wave absorber/reflector in FIG. 4, and FIG. 9B is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration for increasing the capacity of the electromagnetic wave absorber/reflector in FIG. By further overlapping the dielectric layer 13D (or 13E) and the conductive layer 15-3 on the capacitive coupling portion 12, the capacitance can be increased. In this case, similar to a multilayer capacitor, the capacitance C is
C=ε(S/d)N[F]
It is expressed as Here, S is the area where the conductive layers overlap in the stacking direction, d is the interval between the conductive layers in the stacking direction, ε is the dielectric constant, and N is the number of stacked layers. By increasing the number of laminated layers, capacitance can be increased.

第1実施形態では、単位パターン15のアーム151の幅と、重なり合いの長さの少なくとも一方を調整することで、容量結合部12の面積を大きくすることができる。また、隣接する単位パターン15間の電気的な絶縁が確保される範囲内で、誘電体層13を薄く形成することができる。アーム151の重なり合いの面積を大きくする、あるいは、誘電体層13の厚さを低減することで容量結合を大きくして、共振周波数を低周波側にシフトさせることができる。容量結合部12は、単位パターン15の形成過程で形成される。薄膜工程で形成される容量結合部12の基材11の表面からの高さは、数μm~数十μm以下である。コンデンサ素子を半田付けする構成と比較して、簡単なプロセスで薄い容量結合が形成される。電磁波吸収/反射体10(または10A~10E)は、単位パターン15のサイズを小さく保ったまま、所望の周波数に調整することができる。 In the first embodiment, the area of the capacitive coupling portion 12 can be increased by adjusting at least one of the width of the arm 151 of the unit pattern 15 and the overlapping length. Further, the dielectric layer 13 can be formed thinly within a range where electrical insulation between adjacent unit patterns 15 is ensured. By increasing the overlapping area of the arms 151 or decreasing the thickness of the dielectric layer 13, capacitive coupling can be increased and the resonance frequency can be shifted to the lower frequency side. The capacitive coupling portion 12 is formed during the formation process of the unit pattern 15. The height of the capacitive coupling portion 12 formed in the thin film process from the surface of the base material 11 is from several μm to several tens of μm or less. Compared to a configuration in which capacitor elements are soldered together, a thin capacitive coupling is formed through a simple process. The electromagnetic wave absorber/reflector 10 (or 10A to 10E) can be adjusted to a desired frequency while keeping the size of the unit pattern 15 small.

<第2実施形態>
図10は、第2実施形態の電磁波吸収/反射体20のキャパシタ調整例を示す。第1実施形態では、隣接する単位パターン15のアーム151の幅と、重なり合いの長さの少なくとも一方を調整することで、容量結合部12の面積を制御していた。図10では、アームの形状を部分的に変えることで、容量結合の大きさを調整する。
<Second embodiment>
FIG. 10 shows an example of capacitor adjustment of the electromagnetic wave absorber/reflector 20 of the second embodiment. In the first embodiment, the area of the capacitive coupling portion 12 is controlled by adjusting at least one of the width of the arms 151 of adjacent unit patterns 15 and the length of their overlap. In FIG. 10, the magnitude of capacitive coupling is adjusted by partially changing the shape of the arm.

電磁波吸収/反射体20は、基材21の表面に、複数の単位パターン25の周期的な配列を有する。複数の単位パターン25の少なくとも一部は、隣接する単位パターン25に向かって延びるアーム251を有する。隣接する2つの単位パターン25のアーム251は、間に誘電体層13を挟んで積層方向(基材11と垂直な方向)に重なり合い、容量結合部22が形成される。 The electromagnetic wave absorber/reflector 20 has a plurality of unit patterns 25 arranged periodically on the surface of the base material 21 . At least some of the plurality of unit patterns 25 have arms 251 extending toward adjacent unit patterns 25. The arms 251 of two adjacent unit patterns 25 overlap in the stacking direction (direction perpendicular to the base material 11) with the dielectric layer 13 in between, and a capacitive coupling portion 22 is formed.

アーム251は、単位パターン15の外周に接続されるベース252と、ベース252の先端の幅広部253を含む。幅広部253は、隣接する単位パターン25のアーム251の幅広部253と積層方向に重なり合って、容量結合部22を形成する。幅広部253の面積を大きくすることで、容量結合を大きくすることができる。あるいは、誘電体層13の膜厚を薄くすることで容量結合を大きくしてもよい。 The arm 251 includes a base 252 connected to the outer periphery of the unit pattern 15 and a wide portion 253 at the tip of the base 252. The wide portion 253 overlaps the wide portion 253 of the arm 251 of the adjacent unit pattern 25 in the stacking direction to form the capacitive coupling portion 22 . By increasing the area of the wide portion 253, capacitive coupling can be increased. Alternatively, the capacitive coupling may be increased by reducing the thickness of the dielectric layer 13.

第1実施形態と同様に、単位パターン25と誘電体層13は、インクジェット法などの印刷法により、簡単、かつ高い位置合わせ精度で形成される。 Similar to the first embodiment, the unit patterns 25 and the dielectric layer 13 are formed easily and with high alignment accuracy by a printing method such as an inkjet method.

図11は、電磁波吸収/反射体30のキャパシタ調整例を示す。第1実施形態では、隣接する2つの単位パターン15の重なり合いを、アーム151が延びる方向の重なり合いの長さで調整した。図11では、アーム351の幅(w)方向の重なり合いを調整して、容量結合の大きさを調整する。 FIG. 11 shows an example of capacitor adjustment of the electromagnetic wave absorber/reflector 30. In the first embodiment, the overlap between two adjacent unit patterns 15 is adjusted by the length of the overlap in the direction in which the arm 151 extends. In FIG. 11, the magnitude of capacitive coupling is adjusted by adjusting the overlap of the arms 351 in the width (w) direction.

電磁波吸収/反射体30は、基材31の表面に、複数の単位パターン35の周期的な配列を有する。複数の単位パターン35の少なくとも一部は、隣接する単位パターン35に向かって延びるアーム351を有する。アーム351の一部は、誘電体層13を挟んで、隣接する単位パターン35のアーム351の一部と積層方向で重なり合い、容量結合部32が形成される。 The electromagnetic wave absorber/reflector 30 has a plurality of unit patterns 35 arranged periodically on the surface of the base material 31 . At least some of the plurality of unit patterns 35 have arms 351 extending toward adjacent unit patterns 35. A portion of the arm 351 overlaps a portion of the arm 351 of an adjacent unit pattern 35 in the stacking direction with the dielectric layer 13 in between, and a capacitive coupling portion 32 is formed.

アーム351の幅(w)方向の重なり量を変えることで、容量結合部32の面積が変わるが、単位パターン35の縦方向と横方向の長さL(サイズ)は変わらない。単位パターン35の長さLの変化は、特性周波数に影響する。単位パターン35の縦方向と横方向の長さLを一定に保って、容量結合の大きさを変えることができる。これにより、単位パターン35のサイズ変動による特性周波数への影響を抑え、容量結合部32による共振周波数の制御を容易にする。 By changing the overlapping amount of the arms 351 in the width (w) direction, the area of the capacitive coupling portion 32 changes, but the length L (size) of the unit pattern 35 in the vertical and horizontal directions does not change. A change in the length L of the unit pattern 35 affects the characteristic frequency. The magnitude of capacitive coupling can be changed by keeping the length L of the unit pattern 35 constant in the vertical and horizontal directions. This suppresses the influence on the characteristic frequency due to size variation of the unit pattern 35, and facilitates control of the resonance frequency by the capacitive coupling section 32.

第1実施形態と同様に、単位パターン25と誘電体層13は、インクジェット法などの印刷法を用いて簡単に、かつ高い位置合わせ精度で形成可能である。下層のアーム351-1と、上層のアーム351-2の幅方向の重なり量を、インクジェットの位置合わせ精度で制御することができる。隣接するアーム間の幅方向の重なり合いの量は必ずしも一定でなくてもよいし、一部のアームでのみ、間に誘電体層13をはさんで幅方向に重ね合わせてもよい。これにより、単位パターン35の増大を抑制しつつ、数GHz以下の低周波帯に対応可能な薄型の電磁波吸収/反射体30が実現される。 Similar to the first embodiment, the unit patterns 25 and the dielectric layer 13 can be easily formed with high alignment accuracy using a printing method such as an inkjet method. The amount of overlap in the width direction between the lower arm 351-1 and the upper arm 351-2 can be controlled with the alignment accuracy of the inkjet. The amount of overlap in the width direction between adjacent arms does not necessarily have to be constant, and only some arms may be overlapped in the width direction with the dielectric layer 13 interposed therebetween. As a result, a thin electromagnetic wave absorbing/reflecting body 30 capable of supporting a low frequency band of several GHz or less can be realized while suppressing an increase in the unit pattern 35.

<第3実施形態>
図12は、第3実施形態の電磁波吸収/反射体40の構成例を示す。第3実施形態では大きさの異なる容量結合を設ける。電磁波吸収/反射体40に複数種類の容量結合を持たせることで、吸収または反射される電磁波の帯域幅を広げることができる。
<Third embodiment>
FIG. 12 shows a configuration example of the electromagnetic wave absorber/reflector 40 of the third embodiment. In the third embodiment, capacitive couplings of different sizes are provided. By providing the electromagnetic wave absorber/reflector 40 with multiple types of capacitive coupling, the bandwidth of the electromagnetic waves to be absorbed or reflected can be widened.

電磁波吸収/反射体40は、基材41の表面に、複数の単位パターン45の周期的な配列を有する。複数の単位パターン45の一部または全部は、隣接する単位パターン45に向かって延びるアーム451と452の少なくとも一方を有する。アーム451と452の幅wは異なっていてもよい。アーム451、452の幅w、あるいは、アームの幅wと直交する方向の重なり合いの長さを変えることで、容量結合部の面積を変えることができる。 The electromagnetic wave absorber/reflector 40 has a plurality of unit patterns 45 arranged periodically on the surface of the base material 41 . Some or all of the plurality of unit patterns 45 have at least one of arms 451 and 452 extending toward the adjacent unit pattern 45. The width w of arms 451 and 452 may be different. By changing the width w of the arms 451 and 452 or the overlapping length in the direction orthogonal to the arm width w, the area of the capacitive coupling portion can be changed.

たとえば、重なり合いの面積が小さい方から順に、容量が異なる容量結合部42a、42b、及び42cを設けてもよい。容量結合部の種類の数は3種類に限定されず、2種類であってもよいし、4種類以上でもよい。容量結合の大きさを少しずつ変えることで、ターゲットの周波数帯の幅を広げることができる。 For example, capacitive coupling parts 42a, 42b, and 42c having different capacitances may be provided in order from the one with the smallest overlapping area. The number of types of capacitive coupling parts is not limited to three types, and may be two types or four or more types. By gradually changing the magnitude of capacitive coupling, it is possible to widen the target frequency band.

図12の構成でも、単位パターン45のサイズを小さく保ったまま、共振周波数を低周波側にシフトさせて、数GHz以下の周波数帯に対応することができる。 The configuration of FIG. 12 can also accommodate a frequency band of several GHz or less by shifting the resonance frequency to the lower frequency side while keeping the size of the unit pattern 45 small.

図13は、電磁波吸収/反射体50の構成例を示す。図13では、複数種類の容量結合の一部に、単位パターン平面に対して、空気層を挟んだ水平方向の容量結合を用いる。水平方向に容量結合を形成する単位パターン同士は、積層方向で重なり合っていなくてもよい。電磁波吸収/反射体50は、基材51の表面に、複数の単位パターン55の周期的な配列を有する。複数の単位パターン55の一部または全部は、隣接する単位パターン55に向かって延びるアーム551を有する。隣接する2つの単位パターン55のアーム551が、誘電体層13を間に挟んで積層方向に重なり合う箇所で、第1の容量結合部52aが形成される。隣接する2つの単位パターンのアーム551が積層方向で重ならない箇所、すなわち面内方向で分離された箇所で、間隙552を挟む一対のアーム551によって、第2の容量結合部52bが形成される。間隙552の幅を変えることで、容量結合の種類をさらに増やしてもよい。 FIG. 13 shows an example of the configuration of the electromagnetic wave absorber/reflector 50. In FIG. 13, horizontal capacitive coupling across an air layer with respect to the unit pattern plane is used as part of the plurality of types of capacitive coupling. Unit patterns that form capacitive coupling in the horizontal direction do not need to overlap in the stacking direction. The electromagnetic wave absorber/reflector 50 has a plurality of unit patterns 55 arranged periodically on the surface of the base material 51 . Some or all of the plurality of unit patterns 55 have arms 551 extending toward the adjacent unit patterns 55. A first capacitive coupling portion 52a is formed at a location where the arms 551 of two adjacent unit patterns 55 overlap in the stacking direction with the dielectric layer 13 in between. A second capacitive coupling portion 52b is formed by a pair of arms 551 sandwiching a gap 552 at a location where the arms 551 of two adjacent unit patterns do not overlap in the stacking direction, that is, at a location where they are separated in the in-plane direction. By changing the width of the gap 552, the types of capacitive coupling may be further increased.

図13の構成でも、単位パターン55のサイズを小さく保ったまま、共振周波数を低周波側にシフトさせて、数GHz以下の周波数帯に対応することができる。なお、図14に示すように、間隙552に絶縁層131を適用して、第2の容量結合部52bを形成しつつ絶縁破壊を抑制する構成にしてもよい。この構成により、隣接するアーム551間の電気的な絶縁を確実にすることができ、選択した工法の精度限界よりも狭い間隔での容量結合部を実現することができる。これにより、設計可能な波長の選択性を高めることができる。 The configuration of FIG. 13 can also accommodate a frequency band of several GHz or less by shifting the resonance frequency to the lower frequency side while keeping the size of the unit pattern 55 small. Note that, as shown in FIG. 14, an insulating layer 131 may be applied to the gap 552 to suppress dielectric breakdown while forming the second capacitive coupling portion 52b. With this configuration, electrical insulation between adjacent arms 551 can be ensured, and capacitive coupling portions can be realized at intervals narrower than the accuracy limit of the selected construction method. This makes it possible to increase the selectivity of wavelengths that can be designed.

<吸収特性の評価(計算値)>
図15に十字パターンを用いた評価用モデルを示す。十字の大きさをL、十字の線幅をw、下層の単位パターン15-1と上層の単位パターン15-2の重なり長さをG、基材11の厚みをt_film、単位パターンを構成する導電層の厚みをt_metal、基材11と下層の単位パターン15-1との間の誘電体層13の厚みをd1、下層の単位パターン15-1と上層の単位パターン15-2の間の誘電体層13の厚みをd2とする。下層の単位パターン15-1と上層の単位パターン15-2が、面垂直方向から見て重なっているとき、重なり長さG、すなわち上層と下層の単位パターンの面内方向での重なり量が正となるようにとる。図14のように面内方向に間隙がある場合は、重なり長さGは負の値となる。
<Evaluation of absorption characteristics (calculated values)>
FIG. 15 shows an evaluation model using a cross pattern. The size of the cross is L, the line width of the cross is w, the overlapping length of the lower layer unit pattern 15-1 and the upper layer unit pattern 15-2 is G, the thickness of the base material 11 is t_film, and the conductivity forming the unit pattern is The thickness of the layer is t_metal, the thickness of the dielectric layer 13 between the base material 11 and the lower unit pattern 15-1 is d1, and the dielectric layer is between the lower unit pattern 15-1 and the upper unit pattern 15-2. Let the thickness of layer 13 be d2. When the unit pattern 15-1 in the lower layer and the unit pattern 15-2 in the upper layer overlap when viewed in the direction perpendicular to the plane, the overlap length G, that is, the amount of overlap in the in-plane direction between the unit patterns in the upper layer and the lower layer is correct. Take it so that If there is a gap in the in-plane direction as shown in FIG. 14, the overlap length G will be a negative value.

上記構造について、基材11の比誘電率ε=3.4、誘電正接tanδ=0.004、誘電体層13の比誘電率ε=3.02、誘電正接tanδ=0.028、導電層の導電率は2×10^7[Siemens/m]として行った計算結果を図16及び図17に示す。計算はパターン面への電磁波入射に対する反射強度から吸収量を求めたものである。 Regarding the above structure, the dielectric constant ε of the base material 11 is 3.4, the dielectric loss tangent tan δ is 0.004, the dielectric constant ε of the dielectric layer 13 is 3.02, the dielectric loss tangent tan δ is 0.028, and the dielectric constant of the conductive layer 13 is The calculation results are shown in FIGS. 16 and 17, assuming that the conductivity is 2×10^7 [Siemens/m]. The calculation is based on the amount of absorption determined from the intensity of reflection of electromagnetic waves incident on the pattern surface.

図16は、L=1.0[mm]、w=0.3[mm]、t_metal=0.2[μm]、t_film=100[μm]、d=1.6[μm]、d2=10[μm]の時、重なり長さGを0[mm]から0.30[mm]まで変化させた場合の、周波数と吸収量の関係を示すグラフである。下層の単位パターン15-1と上層の単位パターン15-2の重なり長さGが大きいほど、吸収周波数は低下するため、設計により重なり長さGを調整することで所望の吸収周波数を持つ吸収体を得ることが出来る。 In FIG. 16, L=1.0 [mm], w=0.3 [mm], t_metal=0.2 [μm], t_film=100 [μm], d=1.6 [μm], d2=10 It is a graph showing the relationship between frequency and absorption amount when the overlap length G is changed from 0 [mm] to 0.30 [mm] when [μm]. The larger the overlapping length G between the lower layer unit pattern 15-1 and the upper layer unit pattern 15-2, the lower the absorption frequency. Therefore, by adjusting the overlapping length G according to the design, an absorber with a desired absorption frequency can be obtained. can be obtained.

金属パターンの面垂直方向の上下を考慮しなければ、面水平方向の繰り返しパターンの単位格子サイズはL-G=0.7mm以上1.0mm以下となり、吸収ピーク波長に対し、最小で1/20である。また、厚みは約112μmであり、周波数ピークの波長に対し最小で1/120と、薄型化が実現できる。 If the vertical direction of the metal pattern is not considered, the unit cell size of the repeating pattern in the horizontal direction is LG = 0.7 mm or more and 1.0 mm or less, which is at least 1/20 of the absorption peak wavelength. It is. Further, the thickness is approximately 112 μm, which is at least 1/120 of the wavelength of the frequency peak, making it possible to achieve a thinner structure.

図17は、L=1.0[mm]、w=0.7[mm]、t_metal=0.2[μm]、t_film=100[μm]、d=1.6[μm]、G=0.1[mm]の時、d2を5[μm]から20[μm]に変化させた場合の、周波数と吸収量の関係を示すグラフである。下層の単位パターン15-1と上層の単位パターン15-2の間の誘電体層13の厚みd2が小さいほど、吸収周波数は低下するため、設計によりd2を調整することで所望の吸収周波数を持つ吸収体を得ることが出来る。また、上層と下層の単位パターンの間を隔てる誘電体層13の厚みd2にばらつきを持たせることにより、吸収体の吸収ピークをブロードにとることができる。ここでいう「ばらつき」は、製造ばらつき、プロセスばらつきの他に、設計で与えられたばらつきを含む。たとえば、インクジェット印刷による成膜時の着弾位置のばらつき、膜厚のばらつきは、ブロードな吸収特性に利用できる。設計で与えられるばらつきは、製造プロセスのばらつき量の制御を含む。例えば、d2に10[μm]から15[μm]の範囲でばらつきを持たせた設計を行うことにより、およそ24~32[GHz]に吸収をもつ吸収体を得ることができる。上層と下層の単位パターン間の誘電体層13の厚みd2以外にも、単位パターンの大きさ、容量結合部の面積、基材11の厚み、導電層の厚みについてもばらつきを与えることによりブロードな吸収を得ることができる。 In FIG. 17, L=1.0 [mm], w=0.7 [mm], t_metal=0.2 [μm], t_film=100 [μm], d=1.6 [μm], G=0 .1 [mm] is a graph showing the relationship between frequency and absorption amount when d2 is changed from 5 [μm] to 20 [μm]. The absorption frequency decreases as the thickness d2 of the dielectric layer 13 between the lower layer unit pattern 15-1 and the upper layer unit pattern 15-2 decreases, so by adjusting d2 according to the design, a desired absorption frequency can be obtained. An absorber can be obtained. Furthermore, by varying the thickness d2 of the dielectric layer 13 that separates the upper and lower unit patterns, the absorption peak of the absorber can be made broad. The "variations" here include manufacturing variations, process variations, and variations given by design. For example, variations in landing position and film thickness during film formation by inkjet printing can be utilized for broad absorption characteristics. The variation provided in the design includes control of the amount of variation in the manufacturing process. For example, by performing a design in which d2 is varied in the range of 10 [μm] to 15 [μm], an absorber having absorption at approximately 24 to 32 [GHz] can be obtained. In addition to the thickness d2 of the dielectric layer 13 between the upper and lower unit patterns, by providing variations in the size of the unit patterns, the area of the capacitive coupling part, the thickness of the base material 11, and the thickness of the conductive layer, broad can be absorbed.

金属パターンの面垂直方向の上下を考慮しなければ、面水平方向の繰り返しパターンの単位格子サイズはL-G=0.9mmとなり、吸収ピーク波長に対し、最小で1/19である。また、厚みは約112μmであり、周波数ピークの波長に対し最小で1/150と、薄型化が実現できる。 If the vertical direction of the metal pattern is not considered, the unit cell size of the repeating pattern in the horizontal direction is LG=0.9 mm, which is at least 1/19 of the absorption peak wavelength. Further, the thickness is approximately 112 μm, which is at least 1/150 of the wavelength of the frequency peak, making it possible to achieve a thinner structure.

以上、実施形態の電磁波吸収/反射体を特定の構成例に基づいて説明したが、電磁波吸収/反射体の構成は上述した例に限定されない。矛盾がないかぎり、各構成例の特徴を互いに組み合わせてもよい。たとえば、図15の評価用モデルを用いた図16と図17の計算結果は、第1実施形態から第3実施形態のいずれの構成にも当てはまる。誘電体層13の厚み、単位パターン15の大きさ、容量結合部の面積、基材11の厚みの少なくとも1種について設計されたばらつきを持たせるで、ブロードな吸収特性を実現することができる。 Although the electromagnetic wave absorber/reflector of the embodiment has been described above based on a specific configuration example, the configuration of the electromagnetic wave absorber/reflector is not limited to the above-mentioned example. The features of each configuration example may be combined with each other as long as there is no contradiction. For example, the calculation results shown in FIGS. 16 and 17 using the evaluation model shown in FIG. 15 apply to any of the configurations of the first to third embodiments. Broad absorption characteristics can be achieved by providing designed variations in at least one of the thickness of the dielectric layer 13, the size of the unit pattern 15, the area of the capacitive coupling portion, and the thickness of the base material 11.

図13の間隙552を利用した水平方向の容量結合部52bを、電磁波吸収/反射体20、30、または40に組み合わせてもよい。その場合に、印刷精度によっては間隙552が導通することを防ぐために、図14のように間隙552に絶縁層131を設けてもよい。電磁波吸収/反射体20、30、40、50の積層方向の容量結合部の断面形状は、図4、図5のいずれを採用してもよいし、図6のように基材の裏面にグランド層16を設けてもよい。電磁波吸収/反射体20、30、40、50の単位パターン25、35、45、55の形状は矩形に限定されず、円形(真円、楕円を含む)、矩形以外の多角形(例えば三角形、六角形、十字型など)であってもよい。単位パターン25、35、45、55の形状を六角形とした場合、複数の単位パターンの周期的な配列としてハニカム状に配列することができる。 The horizontal capacitive coupling portion 52b using the gap 552 in FIG. 13 may be combined with the electromagnetic wave absorbing/reflecting body 20, 30, or 40. In that case, in order to prevent the gap 552 from becoming electrically conductive depending on printing accuracy, an insulating layer 131 may be provided in the gap 552 as shown in FIG. 14. The cross-sectional shape of the capacitive coupling part in the stacking direction of the electromagnetic wave absorbers/reflectors 20, 30, 40, and 50 may adopt either FIG. 4 or FIG. A layer 16 may also be provided. The shapes of the unit patterns 25, 35, 45, 55 of the electromagnetic wave absorbers/reflectors 20, 30, 40, 50 are not limited to rectangles, and may be circular (including perfect circles and ellipses), polygons other than rectangles (for example, triangles, (hexagonal, cross-shaped, etc.). When the unit patterns 25, 35, 45, and 55 have a hexagonal shape, a plurality of unit patterns can be arranged in a honeycomb shape as a periodic arrangement.

実施形態の電磁波吸収/反射体を平面状、または曲面状のアレイアンテナに適用する場合は、各単位パターンに給電点を設ける。給電点は、対応する単位パターンとインピーダンス整合する位置に設けられる。一般的に、二次元アレイアンテナの発振周波数(共振周波数)は、導電体パターンのサイズ(一辺の長さ)と、パターン間隔で決まり、数GHz以下の低周波では、導電体パターンが大型化する。これに対し、実施形態の容量結合構成を用いることで、導電体パターンのサイズを増大させずに、数GHz以下の電波の放射と受信に対応することができる。 When applying the electromagnetic wave absorber/reflector of the embodiment to a planar or curved array antenna, a feeding point is provided in each unit pattern. The feeding point is provided at a position that matches the impedance of the corresponding unit pattern. Generally, the oscillation frequency (resonance frequency) of a two-dimensional array antenna is determined by the size (length of one side) of the conductor pattern and the spacing between the patterns, and at low frequencies of several GHz or less, the conductor pattern becomes larger. . On the other hand, by using the capacitive coupling structure of the embodiment, it is possible to support the emission and reception of radio waves of several GHz or less without increasing the size of the conductive pattern.

電磁波吸収/反射体の製造工程では、導電体の単位パターンの少なくとも一部を印刷法で形成する。導電性の材料として導電インクを用いて、容量結合部を構成するアームをインクジェット法で形成してもよい。また、誘電体層13の少なくとも一部を印刷法で形成する。誘電体層13のうち、容量結合部を構成する部分を、ポリイミド系等の絶縁性インクを用いてインクジェット法で形成してもよい。 In the manufacturing process of the electromagnetic wave absorber/reflector, at least a portion of the unit pattern of the conductor is formed by a printing method. The arm constituting the capacitive coupling portion may be formed by an inkjet method using conductive ink as the conductive material. Furthermore, at least a portion of the dielectric layer 13 is formed by a printing method. The portion of the dielectric layer 13 that constitutes the capacitive coupling portion may be formed by an inkjet method using insulating ink such as polyimide-based ink.

いずれの場合も、隣接する単位パターンの間の重なり合いの程度(重なり合わない間隙552を含む)、または誘電体層の厚さを制御することで、単位パターンの間に、薄膜構造の所望の容量結合を形成することができる。これにより、ターゲットの周波数を低周波側にシフトさせ、単位パターンの大型化が抑制された薄型の電磁波吸収/反射体を実現できる。 In either case, by controlling the degree of overlap between adjacent unit patterns (including the non-overlapping gap 552) or the thickness of the dielectric layer, the desired capacitance of the thin film structure can be achieved between the unit patterns. A bond can be formed. As a result, it is possible to shift the target frequency to the lower frequency side and realize a thin electromagnetic wave absorbing/reflecting body in which the unit pattern is suppressed from increasing in size.

電磁波吸収/反射体は、たとえば電磁波吸収シートとして、スマートフォンの筐体に適用できる。基材の裏面(グランド層側)に接着層を設けて、筐体の内部に貼り付ける構成にしてもよい。単位パターンのサイズが抑制されているので、小型のスマートフォンや携帯電話などの電子機器の内部への導入が容易である。 The electromagnetic wave absorbing/reflecting body can be applied to the housing of a smartphone, for example, as an electromagnetic wave absorbing sheet. An adhesive layer may be provided on the back surface (ground layer side) of the base material and the adhesive layer may be attached to the inside of the casing. Since the size of the unit pattern is suppressed, it is easy to introduce it into electronic devices such as small smartphones and mobile phones.

以上の開示は、以下の態様をとり得る。
(項1)
基材と、
前記基材の表面に周期的に設けられた導電体の単位パターンと、
を有し、前記単位パターンの一部は、隣接する単位パターンの一部と、間に誘電体層を挟んで前記基材の積層方向に重なり合っている、
電磁波吸収/反射体。
(項2)
前記単位パターンは、前記隣接する単位パターンに向かって延びるアームを有し、前記アームが前記誘電体層を挟んで前記隣接する単位パターンのアームと前記積層方向に重なり合って容量結合部が形成されている、
項1に記載の電磁波吸収/反射体。
(項3)
前記容量結合部は、第1の面積で前記積層方向に重なり合う第1の容量結合部と、前記第1の面積と異なる第2の面積で前記積層方向に重なり合う第2の容量結合部とを含む、
項2に記載の電磁波吸収/反射体。
(項4)
前記容量結合部は、前記積層方向に重なり合う第1の容量結合部と、隣接する2つの単位パターンを面内方向に分離する間隙に形成される第2の容量結合部と、を含む、
項2に記載の電磁波吸収/反射体。
(項5)
前記第2の容量結合部は前記間隙に絶縁層を含む、
項4に記載の電磁波吸収/反射体。
(項6)
前記アームは、前記隣接する単位パターンのアームと長さ方向で重なり合う、
項2に記載の電磁波吸収/反射体。
(項7)
前記アームは、前記隣接する単位パターンのアームと幅方向で重なり合う、
項2に記載の電磁波吸収/反射体。
(項8)
前記アームは前記アームの幅が広がった幅広部を有し、前記アームは前記隣接する単位パターンのアームと前記幅広部で重なり合う、
項2に記載の電磁波吸収/反射体。
(項9)
前記容量結合部は導電性インクで形成されている、
項2から8のいずれかに記載の電磁波吸収/反射体。
(項10)
前記誘電体層の厚み、前記単位パターンの大きさ、前記容量結合部の面積、前記基材の厚みの少なくとも1種に設計されたばらつきをもっている、
項2から9のいずれかに記載の電磁波吸収/反射体。
(項11)
基材と、
前記基材の表面に第1導電体で形成される第1グループの単位パターンと、
前記第1グループの単位パターンの少なくとも一部を覆う誘電体層と、
前記誘電体層の上に設けられ、前記誘電体層を間に挟んで前記第1グループの単位パターンと積層方向に重なり合わないように第2導電体で形成される第2グループの単位パターンと、
を有する電磁波吸収/反射体。
(項12)
項1から11のいずれか記載の電磁波吸収/反射体と、
前記単位パターンに設けられた給電点と、
を有するアンテナ。
(項13)
基材の表面に、第1グループの単位パターンを導電体で形成し、
前記第1グループの単位パターンの少なくとも一部を覆う誘電体層を形成し、
前記誘電体層の上に、前記誘電体層を間に挟んで、前記第1グループの単位パターンの前記一部と積層方向に重なり合うように第2グループの単位パターンを導電体で形成する、
電磁波吸収/反射体の製造方法。
(項14)
前記誘電体層の厚み、前記第1グループの単位パターンの大きさ、前記第2グループの単位パターンの大きさ、前記積層方向に重なり合う領域の面積、前記基材の厚みの少なくとも1種についてばらつきを持たせる、
項13に記載の電磁波吸収/反射体の製造方法。
(項15)
基材の表面に、第1グループの単位パターンを導電体で形成し、
前記第1グループの単位パターンの少なくとも一部を覆う誘電体層を形成し、
前記誘電体層の上に、前記誘電体層を間に挟んで、前記第1グループの単位パターンの
前記一部と積層方向に重なり合わないように第2グループの単位パターンを導電体で形成する、
電磁波吸収/反射体の製造方法。
The above disclosure may take the following aspects.
(Section 1)
base material and
a unit pattern of conductors provided periodically on the surface of the base material;
a part of the unit pattern overlaps a part of the adjacent unit pattern in the lamination direction of the base material with a dielectric layer interposed therebetween;
Electromagnetic wave absorber/reflector.
(Section 2)
The unit pattern has an arm extending toward the adjacent unit pattern, and the arm overlaps the arm of the adjacent unit pattern in the stacking direction with the dielectric layer interposed therebetween to form a capacitive coupling portion. There is,
Item 1. Electromagnetic wave absorber/reflector according to item 1.
(Section 3)
The capacitive coupling portion includes a first capacitive coupling portion that overlaps in the stacking direction with a first area, and a second capacitive coupling portion that overlaps in the stacking direction and has a second area different from the first area. ,
Item 2. Electromagnetic wave absorber/reflector according to item 2.
(Section 4)
The capacitive coupling portion includes a first capacitive coupling portion that overlaps in the stacking direction, and a second capacitive coupling portion that is formed in a gap separating two adjacent unit patterns in an in-plane direction.
Item 2. Electromagnetic wave absorber/reflector according to item 2.
(Section 5)
the second capacitive coupling section includes an insulating layer in the gap;
Item 4. Electromagnetic wave absorber/reflector according to item 4.
(Section 6)
the arm overlaps the arm of the adjacent unit pattern in the length direction;
Item 2. Electromagnetic wave absorber/reflector according to item 2.
(Section 7)
the arm overlaps the arm of the adjacent unit pattern in the width direction;
Item 2. Electromagnetic wave absorber/reflector according to item 2.
(Section 8)
The arm has a wide part where the width of the arm is increased, and the arm overlaps the arm of the adjacent unit pattern at the wide part.
Item 2. Electromagnetic wave absorber/reflector according to item 2.
(Section 9)
the capacitive coupling portion is formed of conductive ink;
9. The electromagnetic wave absorber/reflector according to any one of items 2 to 8.
(Section 10)
having a designed variation in at least one of the thickness of the dielectric layer, the size of the unit pattern, the area of the capacitive coupling part, and the thickness of the base material;
10. The electromagnetic wave absorber/reflector according to any one of items 2 to 9.
(Section 11)
base material and
a first group of unit patterns formed of a first conductor on the surface of the base material;
a dielectric layer covering at least a portion of the first group of unit patterns;
a second group of unit patterns provided on the dielectric layer and formed of a second conductor so as not to overlap with the first group of unit patterns in the stacking direction with the dielectric layer in between; ,
An electromagnetic wave absorber/reflector with
(Section 12)
The electromagnetic wave absorber/reflector according to any one of Items 1 to 11,
a power feeding point provided in the unit pattern;
antenna with.
(Section 13)
Forming a first group of unit patterns with a conductor on the surface of the base material,
forming a dielectric layer covering at least a portion of the first group of unit patterns;
forming a second group of unit patterns of a conductor on the dielectric layer, with the dielectric layer sandwiched therebetween, so as to overlap the part of the unit patterns of the first group in the stacking direction;
Method of manufacturing electromagnetic wave absorber/reflector.
(Section 14)
Variations in at least one of the thickness of the dielectric layer, the size of the unit patterns of the first group, the size of the unit patterns of the second group, the area of the regions overlapping in the lamination direction, and the thickness of the base material are controlled. have it,
14. A method for producing an electromagnetic wave absorber/reflector according to item 13.
(Section 15)
Forming a first group of unit patterns with a conductor on the surface of the base material,
forming a dielectric layer covering at least a portion of the first group of unit patterns;
forming a second group of unit patterns of a conductor on the dielectric layer, with the dielectric layer in between, so as not to overlap the part of the unit patterns of the first group in the stacking direction; ,
Method of manufacturing electromagnetic wave absorber/reflector.

10、10A~10E、20、30、40、50 電磁波吸収/反射体
11、21、31、41、51 基材
12、22、32、42a~42c、52a、52b 容量結合部
13 誘電体層
131 絶縁層
15、15-1、15-2、25、35、45、55 単位パターン
151、251、351、451、452、551 アーム
552 間隙
10, 10A to 10E, 20, 30, 40, 50 Electromagnetic wave absorber/reflector 11, 21, 31, 41, 51 Base material 12, 22, 32, 42a to 42c, 52a, 52b Capacitive coupling part 13 Dielectric layer 131 Insulating layer 15, 15-1, 15-2, 25, 35, 45, 55 Unit pattern 151, 251, 351, 451, 452, 551 Arm 552 Gap

特許第4926099号公報Patent No. 4926099

Bui Xuan Khuyen, et al., "Ultra-subwavelength thickness for dual/triple-band methamaterial absorber at very low frequency", Sci Rep. (2018) 8(1):11632Bui Xuan Khuyen, et al., "Ultra-subwavelength thickness for dual/triple-band methamaterial absorber at very low frequency", Sci Rep. (2018) 8(1):11632

Claims (15)

基材と、
前記基材の表面に周期的に設けられた導電体の単位パターンと、
を有し、前記単位パターンの一部は、隣接する単位パターンの一部と、間に誘電体層を挟んで前記基材の積層方向に重なり合っている、
電磁波吸収/反射体。
base material and
a unit pattern of conductors provided periodically on the surface of the base material;
a part of the unit pattern overlaps a part of the adjacent unit pattern in the lamination direction of the base material with a dielectric layer interposed therebetween;
Electromagnetic wave absorber/reflector.
前記単位パターンは、前記隣接する単位パターンに向かって延びるアームを有し、前記アームが前記誘電体層を挟んで前記隣接する単位パターンのアームと前記積層方向に重なり合って容量結合部が形成されている、
請求項1に記載の電磁波吸収/反射体。
The unit pattern has an arm extending toward the adjacent unit pattern, and the arm overlaps the arm of the adjacent unit pattern in the stacking direction with the dielectric layer interposed therebetween to form a capacitive coupling portion. There is,
The electromagnetic wave absorber/reflector according to claim 1.
前記容量結合部は、第1の面積で前記積層方向に重なり合う第1の容量結合部と、前記第1の面積と異なる第2の面積で前記積層方向に重なり合う第2の容量結合部とを含む、
請求項2に記載の電磁波吸収/反射体。
The capacitive coupling portion includes a first capacitive coupling portion that overlaps in the stacking direction with a first area, and a second capacitive coupling portion that overlaps in the stacking direction and has a second area different from the first area. ,
The electromagnetic wave absorber/reflector according to claim 2.
前記容量結合部は、前記積層方向に重なり合う第1の容量結合部と、隣接する2つの単位パターンを面内方向に分離する間隙に形成される第2の容量結合部と、を含む、
請求項2に記載の電磁波吸収/反射体。
The capacitive coupling portion includes a first capacitive coupling portion that overlaps in the stacking direction, and a second capacitive coupling portion that is formed in a gap separating two adjacent unit patterns in an in-plane direction.
The electromagnetic wave absorber/reflector according to claim 2.
前記第2の容量結合部は前記間隙に絶縁層を含む、
請求項4に記載の電磁波吸収/反射体。
the second capacitive coupling section includes an insulating layer in the gap;
The electromagnetic wave absorber/reflector according to claim 4.
前記アームは、前記隣接する単位パターンのアームと長さ方向で重なり合う、
請求項2に記載の電磁波吸収/反射体。
the arm overlaps the arm of the adjacent unit pattern in the length direction;
The electromagnetic wave absorber/reflector according to claim 2.
前記アームは、前記隣接する単位パターンのアームと幅方向で重なり合う、
請求項2に記載の電磁波吸収/反射体。
the arm overlaps the arm of the adjacent unit pattern in the width direction;
The electromagnetic wave absorber/reflector according to claim 2.
前記アームは前記アームの幅が広がった幅広部を有し、前記アームは前記隣接する単位パターンのアームと前記幅広部で重なり合う、
請求項2に記載の電磁波吸収/反射体。
The arm has a wide part where the width of the arm is increased, and the arm overlaps the arm of the adjacent unit pattern at the wide part.
The electromagnetic wave absorber/reflector according to claim 2.
前記容量結合部は導電性インクで形成されている、
請求項2に記載の電磁波吸収/反射体。
the capacitive coupling portion is formed of conductive ink;
The electromagnetic wave absorber/reflector according to claim 2.
前記誘電体層の厚み、前記単位パターンの大きさ、前記容量結合部の面積、前記基材の厚みの少なくとも1種にばらつきをもっている、
請求項2から9のいずれか1項に記載の電磁波吸収/反射体。
There is variation in at least one of the thickness of the dielectric layer, the size of the unit pattern, the area of the capacitive coupling part, and the thickness of the base material,
The electromagnetic wave absorber/reflector according to any one of claims 2 to 9.
基材と、
前記基材の表面に第1導電体で形成される第1グループの単位パターンと、
前記第1グループの単位パターンの少なくとも一部を覆う誘電体層と、
前記誘電体層の上に設けられ、前記誘電体層を間に挟んで前記第1グループの単位パターンと積層方向に重なり合わないように第2導電体で形成される第2グループの単位パターンと、
を有する電磁波吸収/反射体。
base material and
a first group of unit patterns formed of a first conductor on the surface of the base material;
a dielectric layer covering at least a portion of the first group of unit patterns;
a second group of unit patterns provided on the dielectric layer and formed of a second conductor so as not to overlap with the first group of unit patterns in the stacking direction with the dielectric layer in between; ,
An electromagnetic wave absorber/reflector with
請求項1または11に記載の電磁波吸収/反射体と、
前記単位パターンに設けられた給電点と、
を有するアンテナ。
The electromagnetic wave absorber/reflector according to claim 1 or 11;
a power feeding point provided in the unit pattern;
antenna with.
基材の表面に、第1グループの単位パターンを導電体で形成し、
前記第1グループの単位パターンの少なくとも一部を覆う誘電体層を形成し、
前記誘電体層の上に、前記誘電体層を間に挟んで前記第1グループの単位パターンの前記一部と積層方向に重なり合うように第2グループの単位パターンを導電体で形成する、
電磁波吸収/反射体の製造方法。
Forming a first group of unit patterns with a conductor on the surface of the base material,
forming a dielectric layer covering at least a portion of the first group of unit patterns;
forming a second group of unit patterns of a conductor on the dielectric layer so as to overlap the part of the first group of unit patterns in the stacking direction with the dielectric layer in between;
Method of manufacturing electromagnetic wave absorber/reflector.
前記誘電体層の厚み、前記第1グループの単位パターンの大きさ、前記第2グループの単位パターンの大きさ、前記積層方向に重なり合う領域の面積、前記基材の厚みの少なくとも1種についてばらつきを持たせる、
請求項13に記載の電磁波吸収/反射体の製造方法。
Variation in at least one of the following: the thickness of the dielectric layer, the size of the unit patterns of the first group, the size of the unit patterns of the second group, the area of the regions overlapping in the lamination direction, and the thickness of the base material. have it,
A method for manufacturing an electromagnetic wave absorber/reflector according to claim 13.
基材の表面に、第1グループの単位パターンを導電体で形成し、
前記第1グループの単位パターンの少なくとも一部を覆う誘電体層を形成し、
前記誘電体層の上に、前記誘電体層を間に挟んで、前記第1グループの単位パターンの前記一部と積層方向に重なり合わないように第2グループの単位パターンを導電体で形成する、
電磁波吸収/反射体の製造方法。
Forming a first group of unit patterns with a conductor on the surface of the base material,
forming a dielectric layer covering at least a portion of the first group of unit patterns;
A second group of unit patterns is formed of a conductor on the dielectric layer, with the dielectric layer in between, so as not to overlap the part of the first group of unit patterns in the stacking direction. ,
Method of manufacturing electromagnetic wave absorber/reflector.
JP2022197447A 2022-03-18 2022-12-09 Electromagnetic wave absorber/reflector, planar antenna, and manufacturing method of electromagnetic wave absorber/reflector Pending JP2023138311A (en)

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