JP2023145382A - 信号送受信器および信号送受信器用シート。 - Google Patents

Abstract

【課題】 軽量で指向性の向上した信号送受信器を提供する。【解決手段】 ケース、制御回路、アンテナ、及びカバーを備えた信号送受信器であって、前記ケース及び前記カバーのうち少なくとも一方が下記の特徴１～４を全て具備することを特徴とする、信号送受信器。特徴１：導電性の異なるＡ層とＢ層を交互に５層以上１０００層以下積層した交互積層ユニットを含む。特徴２：１ＧＨｚ～１０００ＴＨｚの範囲でＳ２１が１２ｄＢ以上２００ｄＢ以下である。特徴３：熱可塑性樹脂を含む。特徴４：密度が０．５０ｇ／ｃｍ３以上２．５０ｇ／ｃｍ３以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、軽量で成形性に優れ、指向性の向上した信号送受信器に関する。

近年の情報処理速度の向上、ＡＩ技術の発展に伴い、自動運転技術の普及が爆発的に進んでいる。それに伴い自動運転技術に必要な各種センサーの開発も盛んに行われており、後側方レーダー（２４ＧＨｚ）や前方レーダー（７７～７９ＧＨｚ）、車内レーダー（６０ＧＨｚ）などに多様な周波数の電磁波が用いられる。

その一方で、同時に電気自動車、水素自動車化の流れも進んでおり、制御系（０．１～０．１ＧＨｚ）や無線通信系（数ＧＨｚ）から出る電磁波が、前記各種レーダーに与える電波障害も懸念されている。特に前方レーダーの設置位置がバンパー後方にある場合は、バンパーの意匠によって予期せぬ電磁波の反射・干渉が発生する場合がある。これを軽減する方法として、レーダー側方に電磁波吸収材を用いることで不要な電磁波を遮断する方法や（特許文献１）、レーダー後方に電磁波吸収材を用いる方法も開示されている（特許文献２）。

また、世界で普及が進む５Ｇ通信技術および６Ｇ通信技術では、大容量かつ低遅延の通信、及び多数接続が可能となる一方で、使用する高周波電磁波の直進性が高く、従来の低周波電磁波のように障害物の裏まで回り込むことが期待できない。そのため、これらの通信技術を用いた電子機器を広いエリアで安定して使用可能とするには、多くの通信機器（基地局・中継器）を設置することが必要になるが、高密度に設置された通信機器からの電磁波が想定しない方向へ放射されることで、電子機器に障害を発生したり、健康被害を発生させたりする懸念があった。

上記のような電子機器の障害等を軽減するために、信号送受信器（レーダー、通信機器）に用いられる電磁波吸収材としては、例えば、基材内に導電性材料や磁性材料を含有させ、内部に進入した電磁波を誘導電流として吸収することで電磁波エネルギーを損失させるものがある。このような電磁波吸収材は、カーボン材料やフェライト等の金属材料をゴムなどの誘電体ポリマーに含有させることで吸収性能を発現している（特許文献３～５）。さらに、高導電層と低導電層を交互に積層することで、薄膜で高い電磁波吸収性能を発現する技術も公開されている（特許文献６）。

特表２００４－３１２６９６号公報 ＷＯ２０２１／１９９９１４号公報 特開２００３－１５８３９５号公報 特開２０１７－１１８０７３号公報 特開２０１９－０５７７３０号公報 ＷＯ２０２１／１００５６６号公報 ＷＯ２０１７／２２１９９２号公報

しかしながら、特許文献１に示したような構成では側方の電磁波は遮蔽できるものの、後方への対策は特になされていない。一般的に用いられるようなアルミ筐体であれば後方からの電磁波は遮蔽できるものの、アンテナ自身から出る電磁波による自家中毒が問題となる。また、車載用途では走行距離に影響する軽量性や意匠性、基地局用途では街中に馴染む外観とするための成形性が求められるが、アルミ筐体とした場合には重量が重くなる、細かい成形が困難、価格が高いなどの課題が存在する。また、特許文献２に示した技術であればアンテナ自身の電磁波は吸収できるが、樹脂層厚みが２．３ｍｍと厚いためやはり成形性が悪く、またメッシュパターンの形成が必要となるため生産性を上げることが難しい。特許文献６に示した技術であれば１ｍｍ以下の厚みで電磁波を吸収し、生産性高く製造できるが、電磁波の遮蔽能力は十分でないため、アルミ筐体の代わりとして用いることは困難であった。すなわち、これらの技術では、電磁波遮蔽性、成形性、軽量性を備えた信号送受信器を得ることが困難であった。

上記の背景を踏まえ、本発明は電磁波遮蔽性、成形性、軽量性を備えた信号送受信器を提供することがその課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明は次の構成からなる。すなわち、ケース、制御回路、アンテナ、及びカバーを備えた信号送受信器であって、前記ケース及び前記カバーのうち少なくとも一方が下記の特徴１～４を全て具備することを特徴とする、信号送受信器である。なお、ここで信号送受信機とは、電磁波を送受信する機器、及び電磁波を送信または受信する機器全般を指す。
特徴１：導電性の異なるＡ層とＢ層を交互に５層以上１０００層以下積層した交互積層ユニットを含む。
特徴２：１ＧＨｚ～１０００ＴＨｚの範囲でＳ２１の最小値が１２ｄＢ以上２００ｄＢ以下である部分を含む。
特徴３：熱可塑性樹脂を含む。
特徴４：密度が０．５０ｇ／ｃｍ^３以上２．５０ｇ／ｃｍ^３以下である。

また、本発明の信号送受信機は以下の態様とすることもでき、これを搭載してセンサーとすることもできる。また、本発明の信号送受信機用シートとして以下の態様のものが挙げられる。
（１） ケース、制御回路、アンテナ、及びカバーを備えた信号送受信器であって、前記ケース及び前記カバーのうち少なくとも一方が下記の特徴１～４を全て具備することを特徴とする、信号送受信器。
特徴１：導電性の異なるＡ層とＢ層を交互に５層以上１０００層以下積層した交互積層ユニットを含む。
特徴２：１ＧＨｚ～１０００ＴＨｚの範囲でＳ２１の最小値が１２ｄＢ以上２００ｄＢ以下である部分を含む。
特徴３：熱可塑性樹脂を含む。
特徴４：密度が０．５０ｇ／ｃｍ^３以上２．５０ｇ／ｃｍ^３以下である。
（２） 前記交互積層ユニットが電磁波吸収材料を含む、（１）に記載の信号送受信器。
（３） 前記電磁波吸収材料が非金属系材料である、（２）に記載の信号送受信器。
（４） 前記電磁波吸収材料がカーボンブラック、カーボンナノチューブ、及び炭素繊維のうち少なくとも一つを含む、（２）または（３）のいずれかに記載の信号送受信器。
（５） 前記ケース及び前記カバーのうち少なくとも一方が反射層を含んでなる、（１）～（４）のいずれかに記載の信号送受信器。
（６） 前記ケース及び前記カバーの少なくとも一方の内側に１ＧＨｚ以上１０００ＴＨｚ以下の電磁波を照射して周波数ごとに電磁波の反射減衰量を測定し、縦軸を反射減衰量、横軸を周波数としてプロットしたときに、最も反射減衰量が大きいピークのピークトップにおける反射減衰量が５．０ｄＢ以上２００ｄＢ以下である部分を有する、（１）～（５）のいずれかに記載の信号送受信器。
（７） 前記交互積層ユニットの厚みｄ（ｍ）と前記ピークトップにおける反射減衰量Ｒ（ｄＢ）が式１を満足する、（６）に記載の信号送受信器。
式１：－３．０≦Ｌｏｇ_１０（ｄ×Ｒ）≦－１．０
（８） 前記ケース及び前記カバーの少なくとも一方の内側に、表面抵抗率が１．０×１０^５Ω／ｓｑ以上１．０×１０^１５Ω／ｓｑ以下である部分を有する、（１）～（７）のいずれかに記載の信号送受信器。
（９） 前記交互積層ユニットの面内方向の誘電率を３０°間隔で測定した際の最大値と最小値の差が、前記最大値の０％以上２０％以下である、（１）～（８）のいずれかに記載の信号送受信器。
（１０） 前記ケース及び前記カバーの少なくとも一方の内側に、１ＧＨｚ以上１０００ＴＨｚ以下の電磁波を照射して周波数ごとに電磁波の反射減衰量を測定し、縦軸を反射減衰量、横軸を周波数としてプロットしたときに、入射角０度でのピークトップの周波数と入射角４５度でのピークトップの周波数の差が０ＧＨｚ以上５ＧＨｚ以下である部分を有する、（１）～（９）のいずれかに記載の信号送受信器。
（１１） 前記ケース及び前記カバーの少なくとも一方の内側に、１ＧＨｚ以上１０００ＴＨｚ以下の電磁波を照射して周波数ごとに電磁波の反射減衰量を測定し、縦軸を反射減衰量、横軸を周波数としてプロットしたときに、入射角０度でのピークトップにおける反射減衰量と入射角４５度でのピークトップにおける反射減衰量の差が０ｄＢ以上１０ｄＢ以下である部分を有する、（１）～（１０）のいずれかに記載の信号送受信器。
（１２） 前記ケース及び前記カバーの少なくとも一方が、一方の面のＳ１１と反対側の面のＳ１１の差が８ｄＢ以上である部分を含む、（１）～（１１）のいずれかに記載の信号送受信器。
（１３） 前記アンテナと前記ケースの距離、および前記アンテナと前記カバーの距離がいずれも１波長以上１００波長以下である、（１）～（１２）のいずれかに記載の信号送受信器。
（１４） 前記アンテナが送信アンテナと受信アンテナを備え、両者の距離が１波長以上あり、かつ前記送信アンテナと前記受信アンテナを結んだ直線状に前記交互積層ユニットを含む、（１）～（１３）のいずれかに記載の信号送受信器。
（１５） 送信アンテナと受信アンテナ、または受送信アンテナを備え、前記交互積層ユニットの配置が下記の条件１～３のいずれかを満たす、（１）～（１３）のいずれかに記載の信号送受信器。
条件１：前記送信アンテナと前記受信アンテナのうち後方に位置する方のアンテナの真横から前方に、前記交互積層ユニットが配置されている。
条件２：前記送信アンテナの真横に前記受信アンテナが位置し、かつ前記送信アンテナと前記受信アンテナの真横から前方に、前記交互積層ユニットが配置されている。
条件３：前記受送信アンテナの真横から前方に、前記交互積層ユニットが配置されている。
（１６） （１）～（１５）のいずれかに記載の信号送受信器を備え、前記ケースおよび前記カバーの少なくとも一方の重金属含有量が０．１質量％以下であり、非接触で物体の変位を検知する、センサー。
（１７） 前記物体が、生体、または生体の動きと連動する装具である、（１６）に記載のセンサー。
（１８） 下記の特徴１～４を全て具備することを特徴とする、信号送受信器用シート。
特徴１：導電性の異なるＡ層とＢ層を交互に５層以上１０００層以下積層した交互積層ユニットを含む。
特徴２：１ＧＨｚ～１０００ＴＨｚの範囲でＳ２１が１２ｄＢ以上２００ｄＢ以下である。
特徴３：熱可塑性樹脂を含む。
特徴４：密度が０．５０ｇ／ｃｍ^３以上２．５０ｇ／ｃｍ^３以下である。

本発明の信号送受信器は熱可塑性樹脂を含み、また導電性の異なる交互積層ユニットを含む。そのため軽量かつ成形性に優れながら、電磁波を吸収することでミリ波レーダーの指向性を高めることが可能になる。またＳ２１の最小値を１２ｄＢ以上とすることで、後方からの不要電磁波を遮蔽しレーダーへの悪影響を抑えることもできる。

本発明の一実施態様に係る信号送受信器を、レーダー発信方向を含む面で切断した際の概略断面図である。 アンテナが照射する電磁波の模式図である。 実施例１６の積層体断面の模式図である。 実施例１９の信号送受信器の正面図である。 実施例１９の信号送受信器の側面図である。

本発明の信号送受信器は、ケース、制御回路、アンテナ、及びカバーを備えた信号送受信器であって、前記ケース及び前記カバーのうち少なくとも一方が下記の特徴１～４を全て具備することを特徴とする、信号送受信器である。以下、本発明の信号送受信器について詳細に説明する。
特徴１：導電性の異なるＡ層とＢ層を交互に５層以上１０００層以下積層した交互積層ユニットを含む。
特徴２：１ＧＨｚ～１０００ＴＨｚの範囲でＳ２１の最小値が１２ｄＢ以上２００ｄＢ以下である部分を含む。
特徴３：熱可塑性樹脂を含む。
特徴４：密度が０．５０ｇ／ｃｍ^３以上２．５０ｇ／ｃｍ^３以下である。

本発明の信号送受信器は、ケース、制御回路、アンテナ、及びカバーを備えた信号送受信器である。ケースは制御回路とアンテナを収納し、カバーはケース内に外部ノイズとなる電磁波が届かないようにする役割を担っており、ケースとカバーが所謂筐体となる。アンテナは信号となる電磁波を送信および／または受信する役割を担っている。制御回路は、アンテナへの高周波の信号の送出、アンテナにて受信された電磁波の受信処理（例えば、検波処理や周波数解析処理）、外部機器との通信を行う。

図１は本発明の一実施態様に係る信号送受信器を、レーダー発信方向を含む面で切断した際の概略断面図である。本態様においては、ケース１は制御回路４とアンテナ３を収納しており、カバー２が制御回路４とアンテナ３を保護している。また、ケース１の１０１～１０３は順に反射層、吸収層、ねじ止めしろを表し、カバー２の２０１～２０５は順に反射層、吸収層、ねじ止めしろ、加飾層、支持層を表す。

本発明の信号送受信器は、ケースまたはカバーの少なくとも一方が、導電性の異なるＡ層とＢ層を交互に５層以上１０００層以下積層した交互積層ユニットを含むことが重要である。「Ａ層とＢ層を交互に積層する」とは、例えばＡ層を最表層に有する構成の場合は、Ａ（ＢＡ）ｎ、もしくは、Ａ（ＢＡ）ｎＢ（ｎは２以上の整数）の規則的な配列に従って積層された状態を指す。導電性の異なるＡ層とＢ層を交互二積層する方法については後述する。なお、以下Ａ層とＢ層を交互に積層した交互積層ユニットを単に「交互積層ユニット」ということがある。

Ａ層やＢ層を構成する材料は、透明／不透明、可撓性／剛性、平坦／非平坦、有機（高分子）材料／無機（金属）材料など特に限定されないが、加工性の観点から、Ａ層やＢ層は可撓性を示す有機高分子材料を主成分とすることが好ましい。ここで主成分とは、層全体を１００質量％としたときに５０質量％を超えて１００質量％以下含まれる成分をいい、以下主成分については同様に解釈することができる。また、当該交互積層ユニットの表面には、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂を用いたハードコートなどを設けることもできる。

交互積層ユニットにおけるＡ層とＢ層は、導電性が異なる。Ａ層とＢ層の導電性が異なるとは、Ａ層、Ｂ層の各層の層方向（シートの平面方向）への導電性や絶縁性の指標である表面抵抗値が異なっていることを意味する。より具体的には、Ａ層とＢ層の表面抵抗率のうち、高い方の表面抵抗率をα［Ω／ｓｑ］、低い方の表面抵抗率をβ［Ω／ｓｑ］とした際に、α／βが１．１以上であることをいう。層界面での分極による電磁波吸収効果を高める観点から、好ましくはα／βが１．０×１０^２以上、より好ましくは１．０×１０^５以上、さらに好ましくは１．０×１０^９以上である。なお、α／βの上限値は実現可能性の観点から１．０×１０^２０となる。また、表面抵抗率が１．０×１０^５［Ω／ｓｑ］以上である層が表層に存在することで電磁波吸収性を良好に発現するため、Ａ層およびＢ層のうち、導電性の低い層は表面抵抗率が１．０×１０^５［Ω／ｓｑ］以上、導電性の高い層は表面抵抗率が１．０×１０^５［Ω／ｓｑ］未満を示しつつ、前記の表面抵抗値の比を示すことがより好ましい。

Ａ層とＢ層の導電性を異なる層とする方法は特に限られるものではなく、例えば、Ａ層とＢ層に主成分として互いに比誘電率の異なる材料を用いる方法や、Ａ層とＢ層の主成分を同一としつつ各層が含有する導電性材料や磁性材料の種類や含有量を異なるようにする方法を採用することができ、両者を組み合わせることもできる。特に、目的の周波数帯域へ反射減衰ピークの周波数を調整するためには、Ａ層とＢ層の導電性を細かく調整することができる構成が好ましく、Ａ層とＢ層の比誘電率が異なっている上で、導電性／磁性材料を含有させて表面抵抗値の差を変化させる構成が最も好ましい。ここで述べるところの比誘電率とは、真空での誘電率（電気定数）を基準とした際の、誘電率の大きさを表す無次元量のことである。以下、比誘電率のことを誘電率と記載する。

Ａ層やＢ層における可撓性を示す有機高分子材料としては、ケースやカバーの加工性や製膜性の観点から、ゴム等のエラストマー樹脂や熱可塑性樹脂であることが好ましく、熱可塑性樹脂であることがより好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（１－ブテン）、ポリ（４－メチルペンテン）、ポリイソブチレン，ポリイソプレン、ポリブタジエン，ポリビニルシクロヘキサン、ポリスチレン，ポリ（α－メチルスチレン）、ポリ（ｐ－メチルスチレン）、ポリノルボルネン、ポリシクロペンテンなどに代表されるポリオレフィン系樹脂、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６６などに代表されるポリアミド系樹脂、エチレン／プロピレンコポリマー、エチレン／ビニルシクロヘキサンコポリマー、エチレン／ビニルシクロヘキセンコポリマー、エチレン／アルキルアクリレートコポリマー、エチレン／アクリルメタクリレートコポリマー、エチレン／ノルボルネンコポリマー、エチレン／酢酸ビニルコポリマー，プロピレン／ブタジエンコポリマー、イソブチレン／イソプレンコポリマー、塩化ビニル／酢酸ビニルコポリマーなどに代表されるビニルモノマーのコポリマー系樹脂、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリルアミド，ポリアクリロニトリルなどに代表されるアクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート，ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン－２，６－ナフタレートなどに代表されるポリエステル系樹脂、ポリエチレンオキシド，ポリプロピレンオキシド、ポリアクリレングリコールに代表されるポリエーテル系樹脂、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロースに代表されるセルロースエステル系樹脂、ポリ乳酸，ポリブチルサクシネートなどに代表される生分解性ポリマー、その他、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリアセタール、ポリグルコール酸、ポリカーボネート、ポリケトン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリシロキサン、４フッ化エチレン樹脂、３フッ化エチレン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、４フッ化エチレン－６フッ化プロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデンなどを用いることができる。これらの熱可塑性樹脂は、各層とも１種類単独で利用しても、２種類以上のポリマーブレンドあるいはポリマーアロイとして利用してもよい。ブレンドやアロイを実施することで、１種類の熱可塑性樹脂からは得られない耐熱性、粘度特性、層間界面での密着性などを得ることができる。

各層の主成分として用いる材料は、誘電率が低いほど広い周波数帯域の電磁波を吸収する材料となる。本発明の信号送受信器では、ケースやカバーが導電性の異なる層を交互に積層した交互積層ユニットを含むことで、導電性の異なるＡ層とＢ層の界面において、マクロな観点で積層シート内の誘電分極を引き起こし、より電磁波吸収性を高める効果を得ることができる。そこで、交互積層ユニットを構成する各層の主成分として誘電率の低い材料を選定すると、比較的広い周波数帯域にわたり高い吸収性を示す材料を得ることができる。

誘電率が低い樹脂としては、誘電率として３．０以下を示す樹脂を選定することが好ましく、汎用性などを考慮すると、中でもポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル樹脂、ビニルモノマーのコポリマー系樹脂などの熱可塑性樹脂から選択されることが好ましい。反対に、より狭帯域で急峻なシールド性を達成するためには、各層の主成分として用いる材料は誘電率が高いことが好ましく、例えば、ナイロン樹脂（誘電率：３．５～５．０）、セルロース系樹脂（誘電率：６．７～８．０）、フッ素樹脂（誘電率：４．０～８．０）などを選択することが好ましい。なお、誘電率は後述の方法で測定することができる。

ゴムなどエラストマー樹脂を交互積層する手法としては、例えば、組成の異なる樹脂ＡおよびＢを圧延プレスすることでシートを作成し、異なるシートを交互に重ね合わせて熱圧着することで、交互積層ユニットを得る方法を挙げることができる。

一方で、熱可塑性樹脂を交互積層する手法としては、例えば、熱可塑性樹脂、および、適宜添加剤を分配／分散混合して調製したマスターペレットを、熱可塑性樹脂Ａ，Ｂとして２台以上の押出機を用いて異なる流路からそれぞれ送り出し、公知の積層装置であるマルチマニフォールドタイプのフィードブロックやスタティックミキサーなどを用いて積層する方法を挙げることができる。特に、本発明での交互積層ユニットは、後述の通り、積層厚みの分散が小さく厚みが揃っていることが好ましいことから、高精度な積層を実現するために、微細スリットを有するフィードブロックを用いて交互積層ユニットを形成することが好ましい。スリットタイプのフィードブロックを用いて積層体を形成する場合、各層の厚みおよびその分布は、スリットの長さや幅を変化させて圧力バランスを整えることで達成可能となる。スリットの長さとは、スリット板内でＡ層とＢ層を交互に流すための流路を形成する櫛歯部の長さのことである。

交互積層ユニットの積層数は、５層以上１０００層以下であることが重要である。上記の規則的な配列のいずれにおいても、導電性を示す層が２層以上含まれるためには５層以上の構成であることが必要であり、従来の単膜品では導電性材料の高濃度添加やシート厚みを厚くしないと達成できなかったのに対し、５層以上交互積層することで、導電性の異なる層界面での誘電分極が生じる。そのため、交互積層ユニットの積層数が５層以上であることによりシート内部に電流が通りやすくなり、導電性材料の抵抗による損失を受けて、より高い吸収性を有する電磁波吸収材料を得ることができる。具体的には、積層構造とすることで誘電分極が発生する上、材料が面に平行な方向に配列しやすくなるため、交互積層ユニットの導電性・誘電率が高まることにより、従来単膜品では高濃度に導電性材料を含有させなければ達成できなかった導電性・誘電率を、低濃度の導電性材料でも発現できる効果が得られる。

電磁波吸収性を向上させる観点から、交互積層ユニットの積層数は、好ましくは９層以上であり、より好ましくは３１層以上である。積層数が多い方が、誘電分極を起こす層が増えることに加え、同じ厚みの交互積層ユニットの場合、層数を増やすことで、層内の導電性材料の充填密度が高まることで導電性材料間の距離が狭まり、添加した導電性材料間の電子移動効率も上がる。そのため、積層数が多い方が電磁波吸収材料としての効果が高まる、すなわち反射減衰量が高くなることから好ましい。

このように、積層数が多いほど誘電分極の効果が高まるため、交互積層ユニットの積層数には特に上限を設けないが、微細スリットを有するフィードブロックを使用する場合、層数が増えることで装置が大型化することによる製造コスト増加が生じる。さらに、フィラーの分散状態や形状、サイズによっては、積層数が増えて１層１層の厚みが薄くなった場合に、チキソトロピー性を示す材料を使用することで、層厚みがより大きく乱れて本来の高遮蔽かつ急峻な電磁波吸収性が損なわれる場合もある。以上の点から、積層数の上限としては、現実的には１００１層である。

本発明の信号送受信器は、ケース及びカバーのうち少なくとも一方が交互積層ユニットを含む必要があるが、交互積層ユニットを単独で含んでいてもよく、複数個の交互積層ユニットを粘着層や熱圧着などで重ね合わせて含んでいてもよい。また、交互積層ユニット上には、別の電磁波を反射する反射層（反射層）や電磁波を吸収する層など異なる機能を有する層を設ける形で含んでいてもよい。複数個の交互積層ユニットを重ね合わせて使用する場合、異なる周波数帯域にピークトップを有する交互積層ユニット同士を重ね合わせて使用し、所望の複数の周波数帯域を同時に吸収する材料としてもよい。

交互積層ユニットは電磁波吸収を目的とすることから、図１の態様であればアンテナ３から見てレーダー発信方向５に存在するカバーの加飾層２０４やカバーの支持層２０５以外の部位に用いることが好ましい。加飾層２０４や支持層２０５は本発明の信号送受信器に必須ではないが、車のバンパー前方や街中の街灯周辺など強度や意匠性が求められる場合に具備することができる。

本発明の信号送受信器は、ケースまたはカバーの少なくとも一方が、１ＧＨｚ～１０００ＴＨｚの範囲でＳ２１の最小値が１２ｄＢ以上２００ｄＢ以下である部分を含む。ここでＳ２１とは対象物の片面に入射角０度でＴＥＭ（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｅｌｅｃｔｒｏ－ｍａｇｎｅｔｉｃ）波を照射した場合に、反対側に漏れ出てくるＴＥＭ波の強度Ｅ１と入射波の強度Ｅ２の比の対数を－２０倍した値（－２０×Ｌｏｇ_１０（Ｅ２／Ｅ１））である。Ｓ２１の測定はネットワークアナライザを用いた自由空間法で行うことができ、その詳細は後述する。

Ｓ２１の最小値を１２ｄＢ以上とすることで信号送受信器の外から飛来する電磁波を遮蔽することが可能になる。Ｓ２１が１２ｄＢ未満の場合には飛来した電磁波の一部が信号送受信機内部に侵入し、制御回路の誤作動につながる恐れがある。上記観点からＳ２１の最小値は、好ましくは２０ｄＢ以上、更に好ましくは３０ｄＢ以上、特に好ましくは４０ｄＢ以上である。Ｓ２１の最小値の上限は特に指定しないが、信号送受信器のケースおよびカバーの厚みを考慮すると、２００ｄＢが現実的な範囲となる。

また、周波数範囲は好ましくは１ＧＨｚ以上１ＴＨｚ以下であり、さらに好ましくは１ＧＨｚ以上０．３ＴＨｚ以下であり、最も好ましくは１ＧＨｚ以上０．１ＴＨｚ以下である。周波数範囲をこれらの範囲とすることで、テラヘルツ帯域の通信を阻害することなくミリ波・マイクロ波帯域の不要電磁波を吸収することができるため好ましい。

Ｓ２１の最小値を１２ｄＢ以上２００ｄＢ以下又は上記の好ましい範囲とする方法としては、例えばケースとカバーの少なくとも一方に反射層を含ませる方法があげられる。ここで反射層とは周波数帯域１ＧＨｚ～１０００ＴＨｚの範囲で電磁波の反射減衰量が１ｄＢ以下である周波数範囲を有する、又は／かつ表面抵抗率が１．０×１０^５Ω／ｓｑ以下である層を指す。

反射層としては、均一な組成の層であれば例えば、アルミニウム、銅、鉄、金、銀、白金、ニッケル、亜鉛、鉛などの金属箔や、ステンレス、真鍮などの合金箔、カーボン膜やＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの非金属系導電膜があげられる。これらは接着層を介して貼り付ける方法や熱圧着する方法により設けることができる。またスパッタや蒸着でアルミニウム、銅、鉄、金、銀、白金、ニッケル、亜鉛、鉛などの金属を蒸着することで、反射層を形成することも好ましい。特に２種類以上の金属種を蒸着することで、薄膜かつ導電性や耐候性の高い反射層を形成することができる。非金属系導電膜の場合は特にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の分散体）のような可撓性を有する素材を用いることが好ましい。また、このような反射層の厚みを大きくすることでも、Ｓ２１の最小値を大きくすることができる。反射層の厚みは１０ｎｍ以上１０μｍ以下が好ましく、５０ｎｍ以上１μｍ以下が特に好ましい。この範囲とすることで良好な電磁波遮蔽性と薄膜化を両立することができる。

一方、不均一系の組成であれば樹脂に導電性材料を高濃度に添加した層を設けることが好ましい。該反射層は、前記交互積層ユニットに含まれていてもよい。含まれている場合は各層の薄膜化による導電性材料間の電子移動効率の向上の効果も得られるが、反射減衰ピークの周波数の調整と両立させる必要がある。特に導電性が高く、成形性の高い材料として金属ナノ粒子を含有したペーストを塗布する方法が挙げられる。このような方法を用いることにより、金属ナノ粒子が網目構造となることで、成形後にも高い導電性を有することが期待できる。また、炭素繊維やカーボンナノチューブ、カーボンブラック、黒鉛、グラフェンといった非金属系導電性材料やアルミニウム、銅、鉄、金、銀、白金、ニッケル、亜鉛、鉛などの金属系粒子を含有したコンパウンドを用いることもできる。中でも非金属系導電性材料がマトリクス樹脂との親和性の観点から好ましい。マトリクス樹脂との親和性が低い場合は、樹脂－導電性材料間にボイドが発生したり、導電性材料の凝集が発生したりすることで導電性の低下につながる場合がある。また導電性の観点から、炭素繊維やカーボンナノチューブなどの筒状、繊維状の導電性材料がより好ましい。コンパウンドのマトリクス樹脂としてはゴム、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などがあげられる。中でも成形性の観点から熱可塑性樹脂が好ましい。

反射層が不均一系の組成の場合は、均一な組成の場合よりも反射層の厚みを大きくすることが電磁波遮蔽性のばらつき低減の観点から好ましく、１μｍを超え２００μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下がより好ましい。薄すぎると粒子の偏在により電磁波の抜けが発生してしまう場合がある。

本発明の信号送受信器では、ケース及びカバーのうち少なくとも一方が熱可塑性樹脂を含む。ケースやカバー熱可塑性樹脂を含むことで成形性が向上し、インサート成形や射出成形といった簡易な手法で細かい形状を作製することができる。熱可塑性樹脂は交互積層ユニット用に列挙したいずれの樹脂を用いることもできるが、成形性と耐候性の観点からポリエステル樹脂又はポリカーボネート樹脂が好ましい。また、これらを発泡シートとすることで強度と軽量性の両立を図ることも可能である。

ケースやカバーには、成形性や軽量化に問題ない範囲で、金属やゴム、熱硬化性樹脂などを有する部分があっても問題なく、軽量化の観点から、全体積の５０％以上１００％以下が熱可塑性樹脂であることが好ましく、更に好ましくは８０％以上である。ただし、熱可塑性樹脂をマトリクスとするコンパウンドを素材としている場合は、コンパウンド全体を熱仮想性樹脂として扱う。また、発泡シートのように熱可塑性樹脂が空隙を含む場合も、空隙部分も熱可塑性樹脂として体積を計算する。

本発明の信号送受信器は、ケース及びカバーのうち少なくとも一方の密度が０．５０ｇ／ｃｍ^３以上２．５０ｇ／ｃｍ^３以下である。強度や通信機器（アンテナや制御回路）の設置位置の観点から、ケース及びカバーの両方の密度が０．５０ｇ／ｃｍ^３以上２．５０ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましい。これらの密度を２．５０ｇ／ｃｍ^３以下とすることで、車の走行距離向上や通信機器の設置位置の選択肢の拡大に資することができる。また強度の観点から、これらの密度を０．５０ｇ／ｃｍ^３以上とすることが必要である。なお、ケースやカバーの密度はＪＩＳ Ｋ７１１２－１９８０に記載の方法で測定することができ、その詳細は後述する。また、ケースやカバーの密度を０．５０ｇ／ｃｍ^３以上２．５０ｇ／ｃｍ^３以下とするには、このような密度となる素材を使用することや、空隙率を調整する方法を用いることができる。

本発明の信号送受信器においては、交互積層ユニットが電磁波吸収材料を含むことが好ましい。交互積層ユニットが電磁波吸収材料を含むことで、反射減衰量を大きくすることができる。電磁波吸収材料は、１種類のみ含有しても良く、複数種の導電性材料を併用してもよい。電磁波吸収材料は、１次粒子のサイズが小さく溶融押出にも好適な非金属系材料から適宜選択することができる。無論、電磁波吸収材料として非金属系材料に限らなくてもよく、また、後述の磁性材料である無機金属系と併用して用いることもできる。無機金属系の材料のみを用いて押出機を利用した積層シート製膜を行うと、装置と導電性材料の金属同士の摩擦などにより材料粉砕、装置の欠損などの問題が生じる場合がある。また、後述するように、信号送受信器をバイタルセンサーなどのセンサーの部材として生体に近い場所で用いる場合には、金属アレルギーの懸念や、製造／廃棄時の環境負荷が大きくなる懸念がある。そのため、電磁波吸収材料のうち少なくとも１種は非金属系材料を含むことが好ましく、電磁波吸収材料が非金属系材料であることがより好ましい。粒子が金属であるかどうかは例えばエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）を用いる方法が挙げられる。同法における各金属に特有のピーク位置は、公知文献（例えばＪ．ＭｃＮａｂ ａｎｄ Ａ．Ｓａｎｄｂｏｒｇ：Ｔｈｅ ＥＤＡＸ ＥＤＩＴＯＲ， Ｖｏｌ． １４， Ｎｏ．１， ｐ．３７）に示されている。

非金属系の電磁波吸収材料は導電性高分子系と無機カーボン系に大別される。導電性高分子系の材料としては、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリイソチアナフテン、ポリチオフェンなどがあげられる。導電性高分子では高い電磁波吸収性が得られにくく、次に説明する無機カーボン系の方が本発明の信号送受信器には好ましい。

無機カーボン系の電磁波吸収材料としては、例えば、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、サーマルブラック，ケッチェンブラック、ファーネスブラックなどのカーボンブラック（球状カーボン）、単層ナノチューブ、多層ナノチューブ、カップ積み上げ型ナノチューブなどの円筒状カーボンであるカーボンナノチューブ、黒鉛，グラファイト，グラフェンなどの扁平状カーボン、その他、球状グラファイト、円筒状グラファイト、カーボンマイクロコイル、フラーレン、炭素繊維（長繊維、短繊維）などを使用できる。

中でも、導電性を向上させることで電荷移動による電磁波吸収性能を高める観点から、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、及び炭素繊維のうち少なくとも一つを含むことが好ましく、積層構造による面方向への粒子配列の効果を利用し、電磁波吸収材料が含有した層の導電性を向上するためには、一次構造（線状のストラクチャー）が発達しやすい導電性のカーボンブラックを使用することがより好ましい。また、層方向への導電性パスをより強く形成するために、任意な方向へストラクチャーが発達するカーボンブラックに加えて、構造が均一でアスペクト比の高いカーボンナノチューブや扁平状カーボンなどを併用してなることが好ましい。ストラクチャーの発達しやすい無機カーボン材料と構造の決まった無機カーボン材料を併用することで、両導電性材料の比率を振り分けて交互積層ユニットの吸収する周波数帯域を簡便に変化させることができる。

本発明の信号送受信器の交互積層ユニットに好適に用いられるカーボンブラックとしては、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量が１５０ｍＬ／１００ｇ以上であるカーボンブラックが挙げられる。ＤＢＰ吸油量は、カーボンブラックのストラクチャーの発達度を示す指標である。この数値が大きい材料は、カーボンブラック粒子同士が直鎖上に繋がりやすく、それによりストラクチャー間に空隙が多く存在することを意味するため、より少量の含有量でも導電パスが形成され、交互積層ユニットに導電性を付与することができるため好ましい。上記観点からカーボンブラックのＤＢＰ吸油量は、より好ましくは２００ｍＬ／１００ｇ以上、さらに好ましくは３５０ｍＬ／１００ｇ以上である。

カーボンブラックのストラクチャーが発達し導電パスが形成されると、電磁波の照射を受けて電界が生じた際に、誘電体である基材と電磁波吸収材料との界面で電荷が蓄積され、電磁波エネルギーの熱エネルギーへの変換が行われることで、高い電磁波吸収性が発揮される。カーボンブラックのＤＢＰ吸油量の上限は特に限定されるものではないが、交互積層ユニットを構成する高分子材料中に分散した際にストラクチャーが破壊される場合がある点を考慮すると、８００ｍＬ／１００ｇとなる。なお、ＤＢＰ吸油量はＡＳＴＭ Ｄ ２４１４－７９に準じて測定することができる。このようなカーボンブラックとしては、例えばアセチレンブラック（例えば、デンカ社製、関東化学社製、メルク社製など）、ファーネスブラック（例えば、三菱ケミカル社製、旭カーボン社製、東海カーボン社製など）、ケッチェンブラック（例えば、ケッチェンブラックインターナショナル社製、ライオンスペシャリティケミカルズ社製など）などとして市販されているものを使用することができる。

ストラクチャーを発達させる上記カーボンブラックと併用することができる無機カーボン系材料として、円筒状材料であるカーボンナノチューブや、黒鉛，グラファイト，グラフェン等の扁平状材料を使用することが好ましい。これは、マクスウェル－ワグナー効果として知られる、アスペクト比の高い導電性材料を厚み方向に分散させて電磁波吸収性を高める効果を得ることに加え、誘電性を示す樹脂基材（例えば、誘電率が低い樹脂として先に例示した、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル樹脂、ビニルモノマーのコポリマー系樹脂といった熱可塑性樹脂基材）と導電性を示す材料との界面でのミクロな誘電分極を多く形成し、かつ、電磁波吸収材料として円筒状材料や扁平状材料を交互積層ユニット厚み方向に平行に揃えてこれらの分極を平行板コンデンサーのように並列し向かい合った態様とすることで、電磁波を照射して電界を加えた際に、多くの電荷が誘電体である基材と電磁波吸収材料界面で蓄積されやすくなり、交互積層ユニット内の導電性が高まる。このような作用により、電磁波が入射した際に電磁波吸収材料による抵抗を受けて、電磁波エネルギーが熱エネルギーへと変換されやすくなり、結果として、電磁波吸収性を高めることができる。

この思想により、交互積層ユニットでのＡ層とＢ層の層界面形成に加え、層内でのポリマー基材と電磁波吸収材料との界面で形成される誘電分極も交互積層ユニットの各層の面方向に向いて並んでいることが好ましい。つまり、電磁波吸収材料が平面方向（層方向）に配列しやすい構造を有しているほど、延伸工程などを経ることで、このような態様となる可能性が高いことから、アスペクト比の高い材料である円筒形材料を併用して使用することが好ましく、本観点からカーボンブラック、カーボンナノチューブ、炭素繊維が特に好適な材料である。

添加量としては２％以上５０％以下が好ましく、２％以上３０％以下が更に好ましく、２％以上１０％以下が特に好ましい。添加量が多いと樹脂が脆くなり成形性が低下する場合がある。また添加量が最適な量から大きくずれるとインピーダンスの整合が悪くなるため電磁波を十分に吸収できず指向性が低下する場合がある。

併用することができる無機金属系の磁性材料としては、銀、銅、鉄、ニッケル、クロム、アルミニウム、亜鉛などの金属単体、および、これらの金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属ホウ化物、金属酸化窒化物、金属水酸化物、金属酸化ホウ化物などを使用することができる。透明な導電性金属酸化物として知られる、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）なども使用することができる。金属酸化物としては、酸化マグネシウムや酸化チタンなど、金属水酸化物としては水酸化カルシウムなども使用できる。これら無機金属系の磁性材料も、前記カーボン材料の思想と同じく、円筒状・扁平状の材料を使用することが、本交互積層ユニットにおいてより電磁波吸収性を高めることができることから好ましい。

本発明の信号送受信器は、ケース及びカバーの少なくとも一方の内側に１ＧＨｚ以上１０００ＴＨｚ以下の電磁波を照射して周波数ごとに電磁波の反射減衰量を測定し、縦軸を反射減衰量、横軸を周波数としてプロットしたときに、最も反射減衰量が大きいピークのピークトップにおける反射減衰量が５．０ｄＢ以上２００ｄＢ以下である部分を有することが好ましい。特に、アンテナから発信されたのち予期せぬ反射をしてノイズに繋がるサイドローブを抑制する観点からアンテナの発信周波数と反射減衰ピークの周波数の差が１０ＧＨｚ以下であることが好ましく、３ＧＨｚ以下であることがさらに好ましく、１ＧＨｚ以下であることが特に好ましい。反射減衰量の評価方法および定義は（特許文献６）に詳しく記載されており、測定方法は実施例の「（３）反射減衰量」に後述する（ここでいう反射減衰量は入射角０度（発信部と受信部が異なり厳密な入射角０度の測定が行えない帯域は入射角１５度）で電磁波を照射したときの値とする。）。なお、以下「ケース及びカバーの少なくとも一方の内側に１ＧＨｚ以上１０００ＴＨｚ以下の電磁波を照射して周波数ごとに電磁波の反射減衰量を測定し、縦軸を反射減衰量、横軸を周波数としてプロットしたときに、最も反射減衰量が大きいピークのピークトップ」を単にピークトップということがある。

反射減衰量が５．０ｄＢ以上の領域を有することにより、アンテナからの電磁波が筐体内で反射・干渉することに起因するサイドローブを軽減することができる。図２に示すようにアンテナ３からは発信方向５以外にも電磁波が照射されているが、信号の送受信に用いられるのはメインローブ６のみであり、サイドローブ７や後方散乱８はメインローブ６の強度を低下させる上、ノイズの原因となる。ケース内面の反射減衰量が５ｄＢ未満の場合は後方散乱８がケース背面で反射してくることで、メインローブ６と干渉を起こし、メインローブ６の強度を不安定化させる。また、特に信号送受信器が車のバンパー後方に設置されている場合、カバー側面内側の反射減衰量が５ｄＢ以上であることにより、バンパー内面で電磁波が反射して信号送受信器に戻ってくることで生じる誤検知を軽減できる。

また、反射減衰量の上限は特に規定されないが、高い減衰量を得るためには厚い電磁波吸収層または電磁波反射層が必要となることから２００ｄＢが現実的な上限と考える。以上まとめると、ケース及びカバーの内側の反射減衰量を５．０ｄＢ以上２００ｄＢ以下とすることで、サイドローブと後方散乱の強度を抑えて、メインローブの強度が高い、つまり指向性の高い信号送受信器とすることができる。

本発明の信号送受信器は、誤検知の軽減と成形性を両立する観点から、交互積層ユニットの厚みｄ（ｍ）とピークトップにおける反射減衰量Ｒ（ｄＢ）が式１を満足することが好ましい。
式１：－３．０≦Ｌｏｇ_１０（ｄ×Ｒ）≦－１．０。

交互積層ユニットが厚すぎる場合には成形が困難となり、追従不良が問題となる。一方で薄くすると反射減衰量が低下することで信号送受信器の指向性低下が低下し、誤検知に繋がる。すなわち、Ｌｏｇ_１０（ｄ×Ｒ）が小さいほど薄膜で成形性は良いが、電磁波吸収効果、指向性向上効果は小さくなり、強度も低くなる。一方でＬｏｇ_１０（ｄ×Ｒ）が大きくなるとその逆となる。各種厚みおよび反射減衰量のサンプルを作製し評価したところ、式１の範囲内の設計の交互積層ユニットとすることにより、成形性と指向性が信号送受信器に適した範囲とすることができることが判明した。上記観点から、Ｌｏｇ_１０（ｄ×Ｒ）は好ましくは－２．５以上－１．０以下であり、さらに好ましくは－２．５以上－１．６以下である。

本発明の信号送受信器は、前記ケース及び前記カバーの少なくとも一方の内側に、表面抵抗率が１．０×１０^５Ω／ｓｑ以上１．０×１０^１５Ω／ｓｑ以下である部分を有することが好ましい。このような態様とすることで、周囲の雰囲気とインピーダンスを整合させ、電磁波吸収効果を高めることができる。インピーダンスが整合していない場合、電磁波は交互積層ユニットにたどり着く前に反射してしまい、電磁波吸収効果を十分に発揮することができない。同様の理由からケース及びカバーの内面から交互積層ユニットまでの間に、極端にインピーダンスの異なる層が存在しないことが好ましい。

表面抵抗率が上記範囲である部分を有する態様とするためには、耐候性付与を兼ねたコーティングを施すことが好ましい。成形後に表面抵抗率を調整するための添加剤を含有する硬化性樹脂を塗布する方法や、交互積層ユニットともに表面抵抗率を調整するための添加剤を含有する熱可塑性樹脂を一体成形するといった方法も採用することができる。なお、表面抵抗率は公知の高抵抗率計（例えば、三菱化学（株）製 Ｈｉｒｅｓｔａ－ＵＰ（ＭＣＰ－ＨＴ４５０）等）を用いることができ、同装置を用いた場合の測定方法は後述する。

本発明の信号送受信器は、予期せぬ反射による誤検知を軽減する観点から、交互積層ユニットの面内方向の誘電率を３０°間隔で測定した際の最大値と最小値の差が、最大値の０％以上２０％以下であることが好ましい。誘電率の評価は測定したい周波数に合わせて導波管若しくはレンズアンテナの治具を用い、電磁波発生装置から発せられる電磁波が導波管内もしくはレンズアンテナ間に設置した試料に入射した際の電磁波の反射・伝送特性を、既知のＳパラメータ法に則って算出することで得られる。なお、測定装置や計算ソフトは測定や計算が可能なものであれば特に制限されず、例えば実施例に記載の装置やこれらの装置に付随の計算ソフト等を用いることができる。

電磁波は等方性の電磁波だけではなく、偏光された電磁波が用いられることもある。しかしながら特に直線偏光した電磁波が、面内異方性のある電磁波吸収材料に入射した際には、偏光方向によって異なる吸収量を示すことがある。車載ミリ波レーダーなどの信号送受信器の筐体に面内異方性の大きい電磁波吸収材料を用いる場合には予期せぬ反射につながる恐れがあった。検討の結果、吸収量には主に誘電率が影響しており、交互積層ユニットの誘電率の異方性を２０％以下に抑えることで、面内異方性による反射を抑えることができると分かった。具体的には面内方向の誘電率を３０°間隔で測定した際の最大値と最小値の差が、前記最大値の０％以上２０％以下の範囲である。好ましくは０％以上１０％以下であり、更に好ましくは０％以上５％以下である。

誘電率の異方性を該範囲内とする方法としては、異方性の少ない粒子を用いる方法が挙げられる。しかしながら前述の電磁波吸収材料の配列の観点からは異方性の高い粒子を用いることが好ましいため、成形条件や延伸工程を組み合わせることで、誘電率の異方性を上記範囲内とすることが最も好ましい。

本発明の信号送受信器は、ケース及びカバーの少なくとも一方の内側に、１ＧＨｚ以上１０００ＴＨｚ以下の電磁波を照射して周波数ごとに電磁波の反射減衰量を測定し、縦軸を反射減衰量、横軸を周波数としてプロットしたときに、入射角０度でのピークトップの周波数と入射角４５度でのピークトップの周波数の差が０ＧＨｚ以上５ＧＨｚ以下である部分を有することが好ましい。

信号送受信器内には制御回路などがあるため、アンテナから発された電磁波が複雑に反射することが予想される。そのため、ケースおよびカバーの内面はどの入射角から電磁波が来ても設計通りの吸収することが求められる。具体的には入射角０度と入射角４５度で吸収する周波数の差が５ＧＨｚ以下であることが好ましい。さらに好ましくは３ＧＨｚ以下である。

入射角による吸収周波数のずれを上記範囲内とする方法としては、入射角が大きくなるほど見かけの誘電率を小さくする方法が挙げられる。一般的なλ／４電磁波吸収体（特許文献２など）では入射角が大きくなるほど、光路長が長くなり吸収する電磁波の波長が長く、周波数が小さくなる。ここで光路長とは光がある媒質中を進むときと同時間内に真空中を進む距離であり、実際の距離に誘電率の平方根を掛けて得られる値である。そこで交互積層ユニットの面内方向誘電率に比べて厚み方向誘電率を小さくすることで、入射角が大きくなるほど見かけの誘電率を小さくし、光路長の変化を抑え、ひいては吸収する周波数の変化を抑えることが可能になる。

本発明の信号送受信器は、入射角によらず電磁波を吸収することで指向性・内部ノイズの吸収性を高める観点から、ケース及びカバーの少なくとも一方の内側に、１ＧＨｚ以上１０００ＴＨｚ以下の電磁波を照射して周波数ごとに電磁波の反射減衰量を測定し、縦軸を反射減衰量、横軸を周波数としてプロットしたときに、入射角０度でのピークトップにおける反射減衰量と入射角４５度でのピークトップにおける反射減衰量の差が０ｄＢ以上１０ｄＢ以下である部分を有することが好ましい。さらに好ましくは５ｄＢ以下である。

入射角による反射減衰量の差を上記範囲内とする方法としては、前記の見かけの誘電率を小さくする方法に加えて、吸収する周波数の固定された磁性体を用いる方法が挙げられる。磁性体としては特許文献７のイプシロン酸化鉄をはじめカルボニル鉄、扁平軟磁性粒子など、ミリ波領域に対応した磁性体を用いることが必要になる。この場合は入射角が大きくなるほど電磁波が磁性体を通過する距離が増えるので反射減衰量が大きくなり、入射角による反射減衰量の低下を抑えることができる。

またアスペクト比の高い導電性材料を用いる方法も挙げられる。導電性材料の抵抗による損失の効果が大きくなるため、電磁波が導電性材料を通過する距離が大きくなる場合（入射角が大きい場合）に反射減衰量向上の効果が大きくなる。逆に角度をつけるほど反射減衰量が大きくなってしまう場合は、アスペクト比の小さい導電性材料を用いたり、厚み方向の誘電率を高めたりすることで対応が可能である。

本発明の信号送受信器は、制御回路の誤作動を軽減する観点から、ケース及びカバーの少なくとも一方が、一方の面のＳ１１と反対側の面のＳ１１の差が８ｄＢ以上である部分を含むことが好ましい。一方の面のＳ１１と反対側の面のＳ１１の差は、より好ましくは１５ｄＢ以上であり、さらに好ましくは２５ｄＢ以上である。上記観点から、一方の面のＳ１１と反対側の面のＳ１１の差の上限は特にないが、実現可能性の面で１５０ｄＢとなる。

なお、本発明の信号送受信器においては、制御回路の自己中毒を防ぐ観点から、S１１が相対的に高い面（以下、面Ａということがあり、その反対側の面を面Bということがある。）が制御回路側を向いていることが好ましい。このような態様とすることにより、面Ｂ側に飛来した電磁波が反射され制御回路の誤作動が抑制されるとともに、制御回路側で発生したノイズやアンテナのサイドローブが吸収されることで指向性が向上される。

ケースやカバーが従来のアルミダイキャストのような両面反射の構成では、内部の自己中毒を防ぐことができず、また内面での反射により指向性が低下する場合がある。一方で、両面がいわゆるλ／４型の吸収体や磁性吸収体のような両面吸収の構成では、外部からの電磁波を十分に遮蔽することが困難となる場合がある。また、電磁波を十分に遮蔽するためにケースやカバー厚くすると、信号送受信器の重量化、内部に熱がこもることによる誤作動、及び成形性の低下に繋がる場合がある。

ケースやカバーを面AのＳ１１と面BのＳ１１の差が８ｄＢ以上である態様とすることは、片面に反射体を設置し、反対側に吸収体を設けること達成することができる。反射体としては、例えば前記の導電性の高い層を設けることが、吸収体としては、例えば前記の交互積層ユニットを設けることが効果的である。

本発明の信号送受信器は、想定した吸収量の実現と利便性の両立の観点から、アンテナとケースの距離、およびアンテナとカバーの距離がいずれも１波長以上１００波長以下であることが好ましい。ここで波長とは、信号送受信器が発信する波長帯域のうち最も強度が高い波長を指す（但し、信号送受信器が信号（電磁波）を受信する機能のみの場合は、受信する波長帯域のうち最も強度が高い波長を指す。）。上記観点から、アンテナとケースの距離、およびアンテナとカバーの距離は、より好ましくは５波長以上２０波長以下であり、さらに好ましくは８波長以上１５波長以下である。

本発明の信号送受信器に用いることができる交互積層ユニットは遠方界電磁波に対して安定した電磁波吸収特性を示すため、ノイズ発信源（制御回路やアンテナ）に近すぎると、想定した吸収量が得られない場合がある。また遠すぎる場合は送受信器のサイズが大きくなるため、利便性が悪くなる場合がある。よってギリギリ遠方界となる領域にケースやカバーを設置することが好ましい。

本発明の信号送受信器の好ましい用途として、無線通信基地局・ルーター、センサー、レーダー、車や船舶、航空機などの移動機器、測定機器、医療関連の通信機器などがあげられる。特に５Ｇ通信のような高密度な通信が想定される場合や移動機器のミリ波レーダーのようなあらゆる方向から電磁波が飛来する可能性のある用途に好適に用いられる。本発明の信号送受信器は指向性の向上に特徴があるため、特に好ましくはミリ波レーダーのような非接触で物体の変位を検知するセンサーに用いることである。ミリ波レーダーの中でもバイタルセンサーや工程監視センサー等に好適に用いることができる。ここでバイタルセンサーとは生体、または生体の動きに連動する装具の動きを検知するセンサーであり、脈拍や呼吸、移動速度などを計測したり、対象者が測定範囲内に存在するか検知したりするものである。

本発明のセンサーは、本発明の信号送受信器を備え、ケースおよびカバーの少なくとも一方の重金属含有量が０．１質量％以下であり、非接触で物体の変位を検知することを特徴とする。また、本発明のセンサーにおいては、物体が、生体、または生体の動きと連動する装具であることが好ましい。本発明の信号送受信器は熱可塑性樹脂により反射特性を実現していることから、金属の含有量を低減させることができる。そのため、本発明の信号送受信器を備えるセンサーは、重金属による重量増加や環境負荷を抑えることに加え、動きを検知する対象が生体やその動きと連動する装具である場合の金属アレルギー対策の面でも優れている。なお、ここで重金属とは比重が４以上の金属のことをいう。

上記観点から、ケースおよびカバーの少なくとも一方の重金属含有量は、好ましくは０．０５質量％以下であり、より好ましくは０．０２質量％以下である。ケースおよびカバーの少なくとも一方の重金属含有量の下限は理論上０質量％、すなわち重金属を全く含まない態様となる。なお、本発明のセンサーにおいては、ケースおよびカバーの少なくとも一方の重金属含有量が０．１質量％以下又は上記の好ましい範囲であればよいが、上記観点からは両方において重金属含有量が０．１質量％以下又は上記の好ましい範囲であることが好ましい。

ケースやカバーの重金属含有量を０．１質量％以下又は上記の好ましい範囲とすることは、電磁波吸収材料として非金属の粒子を使用することや、蒸着厚みを小さくすることで達成することができる（なお、両者を組み合わせてもよい。）。カバーやケースに含まれる重金属量は、例えば熱重量分析装置（ＴＧＡ）で評価できる。より具体的には、大気下、５００℃で３０分処理することで有機物を燃焼させ、残った灰分を重金属量と判断することができる。

また、本発明の信号送受信器は、アンテナが送信アンテナと受信アンテナを備え、両者の距離が１波長以上あり、かつ送信アンテナと受信アンテナを結んだ直線状に交互積層ユニットを含むことが好ましい。ここで送信アンテナとは、信号（電磁波）を発するアンテナをいい、受信アンテナとは信号（電磁波）を受信するアンテナをいう。このような構成とすることで、送信（受信）アンテナのサイドローブが受信（送信）アンテナに干渉したり、受信（送信）アンテナから反射される電磁波が送信（受信）アンテナに干渉したり、マルチパスや外部発信源からの不要な電磁波が受信（送信）アンテナに干渉したりすることを防ぐことができる。

また、本発明の信号送受信機は、送信アンテナと受信アンテナ、または受送信アンテナを備え、前記交互積層ユニットの配置が下記の条件１～３のいずれかを満たすことが好ましい。
条件１：送信アンテナと受信アンテナのうち後方に位置する方のアンテナの真横から前方に、交互積層ユニットが配置されている。
条件２：送信アンテナの真横に受信アンテナが位置し、かつ送信アンテナと受信アンテナの真横から前方に、前記交互積層ユニットが配置されている。
条件３：受送信アンテナの真横から前方に、交互積層ユニットが配置されている。

交互積層ユニットは上記条件１～３のいずれかを満たすように配置されていることが好ましく、制御回路上に支持体を設けることがより好ましい。ここでアンテナの真横とは該アンテナを含む平面上の位置であってアンテナとは接触しない位置を指し、前方とは該アンテナを含む平面によって区切られる二つの空間のうち電波の発信方向を含む空間を指す。また、「真横から前方」とは、真横のみ、前方のみ、真横から前方にわたる態様全般を指す。

このような態様とすることで、不要な電磁波がなるべく交互積層ユニットの正面から入射するため、交互積層ユニットが効果的に不要な電磁波を吸収し、干渉抑制の効果を向上させることができる。吸収に加えて電磁波反射の効果を得るために、電磁波反射層を交互積層ユニットと支持体の間に設ける、または支持体自体を電磁波反射体とすることも好ましい。

次に、本発明の信号送受信機用シートについて説明する。本発明の信号送受信機用シートは、下記の特徴１～４を全て具備することを特徴とする。
特徴１：導電性の異なるＡ層とＢ層を交互に５層以上１０００層以下積層した交互積層ユニットを含む。
特徴２：１ＧＨｚ～１０００ＴＨｚの範囲でＳ２１が１２ｄＢ以上２００ｄＢ以下である。
特徴３：熱可塑性樹脂を含む。
特徴４：密度が０．５０ｇ／ｃｍ^３以上２．５０ｇ／ｃｍ^３以下である。

なお、特徴１～４は信号送受信機の特徴１～４と同じであり、その好ましい範囲や達成手段はこれまでに記載したとおりである。本発明の信号送受信機用シートを信号送受信機のケースやカバーに適用することで、本発明の信号送受信機を容易に得ることができる。

次に、例に挙げて、本発明の信号送受信器の好ましい製造方法を以下に説明するが、本発明は係る例に限定して解釈されるものではない。

先ず、ゴムや熱可塑性エラストマーなどを基材のベースポリマーとして利用する場合の交互積層ユニットを例に挙げて説明する。最初に、ベースポリマーに電磁波抑制材料を所定量配合し、ニーダーやバンバリーミキサー、ミルミキサー、ロールミル、ジェットミル、ボールミルなどの公知の装置で混錬し含有させることで、電磁波吸収材料含有ベースポリマー混合物を得る。ベースポリマー単体、もしくは、作成した電磁波吸収材料含有ベースポリマーを、それぞれバッチプレスによる圧延や溶融押出により、所望の厚みのシートへ成形する。その後、作製したＡ層にあたるシート、ならびにＢ層にあたるシート（両者の組成は互いに異なる。）を、交互に合計５層以上重ね合わせ、プレスまたはラミネートすることにより交互積層ユニットを得る。このときの融着温度は、使用する樹脂の種類にもよるが、１５０℃～４００℃が好ましく、２５０～３８０℃がより好ましい。但し、プレスでは一般に薄膜シートを作製することは難しく、ラミネートによる重ね合わせによりシートの厚みが厚くなる傾向があるため、交互積層ユニットは以下の熱可塑性樹脂を用いた交互積層ユニットの製造方法を用いることが好ましい。

次に、本発明において好ましい樹脂である可撓性を示す熱可塑性樹脂を使用する場合の交互積層ユニットの製造方法を例に挙げて説明する。最初に、ペレットの状態で準備された熱可塑性樹脂ならびに所定量の電磁波吸収材料を二軸押出機で混錬してガット状に押し出し、これを水槽内で冷却してチップカッターでカットすることで電磁波吸収材料含有のマスターペレットを形成する。このとき、電磁波吸収材料は樹脂と共にドライブレンドした上でホッパーより計量フィードしてもよく、押出機の任意の位置からサイドフィーダを用いて溶融した樹脂中にサイドフィードしてもよい。フィード方法については、前記に限られるものではなく、使用する電磁波吸収材料の比重や形状に併せて適宜選択することができる。

Ａ層ならびにＢ層を構成するそれぞれの熱可塑性樹脂若しくは熱可塑性樹脂組成物は、互いにその組成が異なる。これらの熱可塑性樹脂若しくは熱可塑性樹脂組成物を熱風中あるいは真空下で乾燥した後に別々の押出機に供給し、押出機において熱可塑性樹脂の融点以上の温度に加熱溶融する。その後、ギヤポンプなどで押出量を均一化して熱可塑性樹脂若しくは熱可塑性樹脂組成物を吐出し、フィルターなどで異物や変性した樹脂などを除去する。

続いて、これらの熱可塑性樹脂若しくは熱可塑性樹脂組成物を所望の積層数へと積層できる多層積層装置で積層させ、ダイにて目的の形状に成形し、シート状に吐出させる。ダイから吐出されたシート状物は、キャスティングドラム等の冷却体上に押出され、冷却固化されることでキャストシートとなる。この際、キャストシート自体が導電性を示すことから、スリット状、スポット状、面状の装置からエアーを吹き出しキャスティングドラムなどの冷却体に密着させ急冷固化させる方法、ニップロールにて冷却体に密着させて急冷固化させる方法、もしくは、液体をキャストドラム上に塗布し、吐出されたシートをキャストに密着させて平面性を高める方法、などを用いることが好ましい。ただし、本発明において、最表層に電磁波吸収材料を含まない層が配置される場合は、静電印加によるＳＩキャスト法を用いることが出来る。

多層積層装置としては、マルチマニホールドダイやフィードブロックやスタティックミキサー等を用いることができるが、特に、本発明の交互積層ユニットを効率よく得るためには、微細スリットを有するフィードブロックを用いることが好ましい。このようなフィードブロックを用いると、装置が極端に大型化することがないため熱劣化による異物発生量が少なく、積層数が極端に多い場合でも高精度な積層が可能となる。また、幅方向の積層精度も従来技術に比較して格段に向上する。さらにこの装置には、各層の厚みをスリットの形状（長さ、幅）で調整できるため任意の層厚みを達成することが容易となることや、積層工程中に樹脂流の効果で粒子を積層シート面方向に配向させることが容易となること等の利点もある。電磁波吸収材料を添加する場合には、スリットを流れる樹脂の流れによって、電磁波吸収材料が層内で分散配列しやすくなり、誘電率向上の一助となる場合がある。

スリットタイプのフィードブロックを用いて積層シートを作製する場合、各層の厚みおよびその分布は、スリットの長さや幅を変化させて圧力バランスを整えることで調整可能となる。スリットの長さとは、スリット板内でＡ層とＢ層を交互に流すための流路を形成する櫛歯部の長さのことである。また、フィードブロックで積層体を形成した後、スタティックミキサーを介して積層数が倍増するように重ね合わせて積層数を増やす方法も好適に利用できる。

得られたキャストシートは、必要に応じて長手方向および幅方向に二軸延伸することができる。二軸延伸を行う場合は、逐次に二軸延伸しても、同時に二軸延伸してもよい。また、さらに必要に応じて長手方向および／または幅方向に再延伸を行ってもよい。

先ず、先に長手方向に延伸して幅方向に延伸する逐次二軸延伸について説明する。ここで、長手方向への延伸とは、シートに長手方向の分子配向を与えるための一軸延伸を指し、通常は、ロールの周速差により施される。この延伸は、１段階で行ってもよく、複数のロール対を使用して多段階に行ってもよい。延伸の倍率としては樹脂の種類により異なるが、通常、１．１～７．０倍が好ましく、１．５～４．０倍が特に好ましい。また、延伸温度としてはシートを構成する樹脂のガラス転移温度～ガラス転移温度＋１００℃の範囲内に設定することが好ましい。このようにして得られた一軸延伸積層シートは、必要に応じてコロナ処理やフレーム処理、プラズマ処理などの表面処理を施した後、上部に積層する膜との密着性を向上するためのプライマー層を形成することもできる。インラインコーティングの工程において、プライマー層は片面に塗布してもよく、両面に同時あるいは片面ずつ順に塗布してもよい。

幅方向の延伸とは、シートに幅方向の配向を与えるための延伸をいい、通常はテンターを用いて、シートの両端をクリップで把持しながら搬送して行う。延伸の倍率としては樹脂の種類により異なるが、通常、１．１～７．０倍が好ましく、１．５～５．０倍が特に好ましい。また、延伸温度としてはシートを構成する樹脂のガラス転移温度～ガラス転移温度＋１２０℃が好ましい。こうして二軸延伸された積層シートは、テンター内で延伸温度以上融点以下の熱処理を施され、均一に徐冷された後、室温まで冷やして巻き取られる。また、必要に応じて、低配向角およびシートの熱寸法安定性を付与するために熱処理から徐冷する際に、長手方向および／あるいは幅方向に弛緩処理などを併用してもよい。

続いて、同時二軸延伸の場合について説明する。同時二軸延伸の場合には、得られたキャストシートに、必要に応じてコロナ処理やフレーム処理、プラズマ処理などの表面処理を施した後、易滑性、易接着性、帯電防止性などの機能をインラインコーティングにより付与してもよい。インラインコーティングの工程において、コート層はシートの片面に塗布してもよく、両面に同時あるいは片面ずつ順に塗布してもよい。

次に、キャストシートを同時二軸テンターへ導き、シートの両端をクリップで把持しながら搬送して、長手方向と幅方向に同時および／または段階的に延伸する。同時二軸延伸機（テンター）としては、パンタグラフ方式、スクリュー方式、駆動モーター方式、リニアモーター方式のもの等があるが、任意に延伸倍率を変更可能であり、任意の場所で弛緩処理を行うことができる駆動モーター方式もしくはリニアモーター方式のものが好ましい。延伸の倍率は樹脂の種類により異なるが、通常、面積倍率として２．０～５０倍が好ましく、特に４．０～２０倍がより好ましい。延伸速度は同じ速度でもよく、異なる速度で長手方向と幅方向に延伸してもよい。また、延伸温度としては積層ユニットを構成する樹脂のガラス転移温度～ガラス転移温度＋１２０℃が好ましい。

こうして同時二軸延伸されたシートは、平面性、寸法安定性を付与するために、引き続きテンター内で延伸温度以上融点以下の熱処理を行うのが好ましい。この熱処理の際に、幅方向での主配向軸の分布を抑制するため、熱処理ゾーンに入る直前および／または直後に瞬時に長手方向に弛緩処理することが好ましい。このようにして熱処理された後、均一に徐冷後、室温まで冷やして巻き取られる。また、必要に応じて、熱処理から徐冷する際に長手方向および／あるいは幅方向に弛緩処理を行ってもよい。熱処理ゾーンに入る直前および／あるいは直後に瞬時に長手方向に弛緩処理することもできる。

さらに、交互積層ユニットの最表面には、電磁波反射を起こすなどの目的で、導電性の高い反射層を積層することができる。この時、適した導電性を示す材料を含有させたコーティング層を塗布してもよく、粘着シートなどを介して異なる樹脂層／メッシュ層などを積層してもよい。また、シート金属被覆技術として使用される、物理蒸着、スパッタリング（平面または回転マグネトロンスパッタリングなど）、蒸発（電子ビーム蒸発など）、化学蒸着、有機金属化学蒸着、プラズマ強化／支援／活性化化学蒸着、イオンスパッタリング等で樹脂／金属層を必要な機能に合わせて適宜積層することもできる。

物理蒸着を行う場合は１×１０^－２Ｐａ以下に減圧した蒸着器内でアルミなど導電性金属のフィラメントまたはチップ、ペレットを沸点以上に加熱し、蒸発した金属が交互積層ユニット表面に吸着固化することで反射層を形成することができる。

カバーの前面など電磁波吸収性能がなくてもよい部分は熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を用いて、射出成形や真空圧空成形などの手法を用いて作成することができる。好ましい熱可塑性樹脂としてはポリカーボネート、ポリアミド、ポリオレフィン、ＡＢＳ樹脂、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリメタクリルレートなどがあげられる。また熱硬化性樹脂としてはエポキシ、フェノール、メラミン、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、ポリイミドなどがあげられる。中でも成形性と強度の観点からポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂、ポリエステルが特に好ましい。

カバー側面に電磁波吸収性能を持たせる場合には、電磁波吸収性能の無い材料で作製したカバーの側面に電磁波吸収性能を持たせた交互積層ユニットを貼り付けることができる。粘着剤を用いる方法や真空圧空成形により一体成形する方法が挙げられる。

ケースに電磁波吸収性能および電磁波遮蔽性能を持たせる場合には交互積層ユニットを真空圧空成形にて所望の形状に成形できる。例えば遠赤外線ヒーターを用いて、交互積層ユニットの表面温度が交互積層ユニットに用いている樹脂のうち軟化点温度が最も高い樹脂の軟化点温度より３０℃高くなるまで加熱し、該軟化点温度程度まで加熱した金型を押し付け、金型と交互積層ユニット間を減圧し、交互積層ユニットの金型とは反対側の面を加圧することで成形される。ケースのサイズは制御回路およびアンテナが収まればよく、用途によってサイズは異なるが例えば車載用ミリ波レーダーや携帯可能な５Ｇ通信機器などに用いる場合は深さ３ｃｍ、幅１５ｃｍ、奥行き１０ｃｍ程度の箱型にすることができる。カバーとの接続のために穴や段差を付けておくこともできる。また外部コネクタ用の穴を設けることもできる。また強度や耐候性を高めるためのシート体を交互積層ユニットに重ねた状態で成形することもできる。強度を高めるシート体としてはフィラー強化熱可塑性樹脂や熱可塑性プリプレグなどがあげられる。

制御回路は外部との通信を行うデジタル信号処理ＩＣチップおよび外部コネクタ、全体制御マイコン、電源、受送信回路、ミリ波変調モジュール、アンテナコネクタなどを用途に応じて回路基板に実装することで作製できる。アンテナはチップアンテナ、パターンアンテナ、アレーアンテナなどをアンテナ基板上に貼り付けることで作成できる。指向性向上の観点からはアレーアンテナ、特に位相の調整が可能なフェーズドアレーアンテナを用いることができる。アンテナ基板と回路基板は同一でもよいが、制御回路からのノイズを遮断するためにアンテナ基板と回路基板の間に電磁波吸収層または金属板を設けることができる。

制御回路及びアンテナをケース内に設置する際は粘着剤または接着剤を用いる方法、ねじ止めする方法、オスメス嵌合接続装置を用いる方法が挙げられる。粘着剤や接着剤としては耐候性や耐振動性の高いエポキシ系接着剤、ウレタン系粘着剤を用いることができる。

カバーとケースの接合についても粘着剤または接着剤を用いる方法、ねじ止めする方法、オスメス嵌合接続装置を用いる方法を用いることができる。粘着剤または接着剤としては、電磁波の漏れを防ぐために導電性のある粘着剤や接着剤を好適に用いることができる。また電磁波吸収性能のある交互積層ユニットを接合部に挟み込むことによっても電磁波の漏れを抑制することができる。

以下、実施例に沿って本発明について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（特性の測定方法および効果の評価方法）
本発明における特性の測定方法、および効果の評価方法は次のとおりである。

（１）Ｓ２１
ケースおよびカバーのそれぞれに対し、測定周波数ごとに、下記のとおり測定ユニット・測定方法を変更して解析した。

（１－１）１ＧＨｚ～４０ＧＨｚ周波数帯域
アジレント・テクノロジー（株）製のベクトルネットワークアナライザ（Ｅ８３６１Ａ）を用いた。０．５ＧＨｚ～１８ＧＨｚの周波数帯域は外径φ７ｍｍ、内径φ３．０４ｍｍのドーナツ状である同軸導波管を、１８～２６．５ＧＨｚの周波数帯域は４．３２ｍｍ×１０．６７ｍｍの長方形である矩形導波管を、２６．５～４０ＧＨｚの周波数帯域は内部形状が３．５６ｍｍ×７．１１ｍｍの長方形である矩形導波管を、それぞれ用いた。サンプルを、打ち抜き加工し、前記各導波管の内部に垂直に挿入して測定した。測定間隔は、各周波数帯域に対して２００点測定できるように設定した。

（１－２）４０～１１０ＧＨｚ周波数帯域
１００ｍｍ角のサンプルを用いた。キーコム社製の周波数変化法を利用したレンズアンテナ方式の比誘電率・減衰量測定装置ＬＡＦ－２６．５Ａを用いて、３３～５０ＧＨｚ（ＷＲ－２２）、５０～７５ＧＨｚ（ＷＲ－１５）、７５～１１０ＧＨｚ（ＷＲ－１０）の各周波数帯域に対して誘電率を測定した。なお、当該測定方法では３３～４０ＧＨｚの値も測定されるが、３３ＧＨｚ以上４０ＧＨｚ未満の周波数帯域における誘電率は、（１－１）における測定データを用いた。

（１－３）１１０ＧＨｚ～１０００ＴＨｚ周波数帯域
３０ｍｍ角のサンプルを用いた。周波数ごとのテラヘルツレーザーから射出した電磁波をサンプルに入射角０度で入射させ、透過したレーザー光の強度を解析した。テラヘルツレーザーはＲＭ９－ＴＨｚ（Ｏｐｈｉｒ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ社製、０．１１～３０ＴＨｚ）、SLS2-3L（ＴＨＯＲＬＡＢＳ社製、３０～１００ＴＨｚ）、Ｕ４１００（日立ハイテクサイエンス社製、１００ＴＨｚ～１０００ＴＨｚ）を用い、検出器はＴｅｒａＰｙｒｏ（日本レーザー社製、０．１１～３０ＴＨｚ）、Ｓ４０１Ｃ（ＴＨＯＲＬＡＢＳ社製、３０～１００ＴＨｚ）、Ｕ４１００（日立ハイテクサイエンス社製、１００ＴＨｚ～１０００ＴＨｚ）を用いた。透過高強度を入射光強度で割り、１０を底とした対数をＳ２１とした。

（２）密度
ケースおよびカバーのそれぞれから１辺が５ｃｍである正方形サンプルを５枚切りだし、それぞれＪＩＳ Ｋ７１１２－１９８０に基づいて電子比重計ＳＤ－１２０Ｌ（ミラージュ貿易（株）製）を用いて測定した。得られた計５点の測定値の相加平均を求め、当該シートの密度とした。

（３）反射減衰量
Ｓ２１と同様の評価装置において、サンプル測定前に３ｍｍのアルミニウム金属板を設置して入射した電磁波が全反射する状態でＳ１１が０ｄＢとなるよう校正を行った。その後サンプルを設置し、ケースまたはカバーの内面となる側から電磁波を照射し、入射角０度で入射した電磁波に対して反射した電磁波の強度比を表すＳ１１のＳパラメータ値を用いて反射減衰ピークを解析した。入射角４５度の場合は、ｐｏｒｔ１、ｐｏｒｔ２の２つのアンテナを用いてＳ２１のＳパラメータ値を用いて反射減衰ピークを解析した。１１０ＧＨｚ～１０００ＴＨｚの領域については発信部と受信部が異なり厳密な入射角０度の測定が行えないため、入射角１５度で評価結果を入射角０度の結果として用いた。反射高強度を入射光強度で割り、１０を底とした対数をＳ１１として反射減衰ピークを解析した。同様に入射角を４５度としても測定を行った。

（４）交互積層ユニット厚み
サンプルの厚みは、ケースおよびカバーのそれぞれからミクロトームを用いてサンプル面と垂直な方向の断面を切り出したサンプルについて、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察により求めた。すなわち、透過型電子顕微鏡Ｈ－７１００ＦＡ型（（株）日立製作所製）を用い、加速電圧７５ｋＶの条件でサンプルの断面を観察し、断面写真を撮影、交互積層ユニットの層構成およびアルミ蒸着層の厚みを測定した。なお、場合によっては、コントラストを高く得るために、ＲｕＯ_４やＯｓＯ_４などを使用した染色技術を用いた。

（５）表面抵抗率
以下、「（５－１）高抵抗値測定」、「（５－２）低抵抗値測定」に示す方法で各層の表面抵抗値を測定し、大きい方をα、小さい方をβとし、α／βを算出した。なお、交互積層ユニットの内部の層を評価する場合は、表面の層の厚さ分、研磨機で表面を研磨してから行った。研磨条件は、研磨紙＃８００～＃１００００、研磨液は水で行った。

（５－１）高抵抗値測定
抵抗値の高い領域（１．０×１０^６～１．０×１０^１３）に対しては、三菱化学（株）製の高抵抗率計Ｈｉｒｅｓｔａ－ＵＰ（ＭＣＰ－ＨＴ４５０）を用いて計測した。ケースおよびカバーのそれぞれから１０ｃｍ四方にカットしたサンプルの表面に対し、ＵＲＳプローブ（ＭＣＰ－ＨＴＰ１４）を押し当てて、ＪＩＳ Ｋ ６９１１（１９９５）に準拠して抵抗値を測定した。測定位置を変化させながらｎ数５で測定し、平均値を測定値とした。

（５－２）低抵抗値測定
抵抗値の低い領域（１．０×１０^－１～１．０×１０^６）に対しては、三菱化学（株）製の低抵抗率計Ｌｏｒｅｓｔａ－ＥＰ（ＭＣＰ－Ｔ３６０）を用いて計測した。１０ｃｍ四方にカットしたサンプルの表面に対し、ＡＳＰプローブ（ＭＣＰ－ＴＰ０３Ｐ）を押し当てて、ＪＩＳ Ｋ ７１９４（１９９４）に準拠して抵抗値を計測した。測定位置を変化させながらｎ数５で測定し、平均値を測定値とした。

（６）誘電率（交互積層ユニットの面内方向の誘電率を３０°間隔で測定した際の最大値と最小値の差）
アジレント・テクノロジー（株）製のベクトルネットワークアナライザ（Ｅ８３６１Ａ）を用いて以下の手順で測定した。まず、サンプルを打ち抜き加工し、内部形状が３．５６ｍｍ×７．１１ｍｍの長方形である矩形導波管の内部に垂直に挿入してサンプルのＳパラメータを測定した。その後、サンプルの複素誘電率をニコルソンロスモデルにて算出し、得られた複素誘電率の誘電率実部を誘電率とした。同様に、２６．５～４０ＧＨｚの周波数範囲で６７．５ＭＨｚおきに行い、得られた値より誘電率の平均値を計算した。上記測定を、３０°ずつサンプルの打ち抜き角度を変更し、１サンプルに付き１２点で測定を行い、最大値と最小値の差が、前記最大値の何％であるかを算出した。

なお樹脂の誘電率を測定する際は、融点から融点＋２０にペレットを加熱し、厚み０．５ｍｍのシート状にプレス成形したサンプルを用いた。

（７）指向性・内部ノイズ遮蔽性評価
全電波無響室内のターンテーブル上に作製した信号送受信器を設置し、３ｍ離れた位置に送受信アンテナを配置した。ベクトルネットワークアナライザ（アンリツ社製 ME7838A）のＰｏｒｔ１に送受信アンテナからの入出力を接続した。信号送受信器より７９ＧＨｚの電磁波を１０ｄＢｍの強度で発信しながらターンテーブルを回転させ、１度おきに送受信アンテナで受け取る電磁波強度を測定した。信号送受信器の正面を０度、背面を１８０度として時計回りに測定を行った。０度の電磁波強度を０ｄＢとして指向性パターンを描画し、下記基準で指向性と内部ノイズ遮蔽性を評価した。

（７－１）指向性
１５～４０度および３２０～３４５度の範囲の電磁波強度の最大値で判断した。
◎：－５０ｄＢ未満
〇：－５０ｄＢ以上－４０ｄＢ未満
△：－４０ｄＢ以上－２０ｄＢ未満
×：－２０ｄＢ以上
（７－２）内部ノイズ遮蔽性
９０～２７０度の範囲の電磁波強度の最大値で判断した。
〇：－７０ｄＢ未満
△：－７０ｄＢ以上－５０ｄＢ未満
×：－５０ｄＢ以上。

（８）外部ノイズ遮蔽性評価
指向性・内部ノイズ遮蔽性と同様の装置構成で評価を行った。具体的には、送受信アンテナより７９ＧＨｚの電磁波を０ｄＢｍの強度で発信しながら、信号送受信器を乗せたターンテーブルを回転させ、１度おきに信号送受信器で受け取る電磁波強度を測定し、９０～２７０度の範囲の電磁波強度の最大値で以下の基準により判断した。
〇：－７０ｄＢ未満
△：－７０ｄＢ以上－５０ｄＢ未満
×：－５０ｄＢ以上。

（９）内部ノイズ吸収性
作成した信号送受信器を全電波無響室内に設置して評価した。具体的には、信号送受信器より発信強度１０ｄＢｍで電磁波を照射した場合の、信号送受信器の受信強度を測定し、下記基準により評価した。
◎：－３０ｄＢｍ未満
〇：－３０ｄＢｍ以上－２０ｄＢｍ未満
△：－２０ｄＢｍ以上－１０ｄＢｍ未満
×：－１０ｄＢｍ以上。

（１０）成形性（成形テスト）
真空成形機（成光産業株式会社製３００Ｘ）にて、下記条件でサンプルあたり３回の成形を行い、成形後の外観を目視で確認することにより以下の評価を行った。なお、加熱は赤外線ヒーターにて行い、温度はサンプルにヒートラベルを貼り付けて判断した。
加熱時間：３０秒
加熱温度：１１０℃
真空ポンプ圧力：０．１７ＭＰａ
成形の形状：幅７０ｍｍ、長さ７０ｍｍ、深さ２０ｍｍの箱型。
〇：いずれのサンプルも辺と頂点に密着しておりしわがない。
△：１つまたは２つのサンプルで辺の部分に空間が残っている、または頂点付近に空気が残りしわになっている。
×：３回とも辺の部分に空間が残っている、または頂点付近に空気が残りしわになっている。

（１１）微細変位評価精度
信号送受信器の正面、３ｍ離れた位置にいるポロシャツを着た人の脈拍による変位を測定した。周波数は７９ＧＨｚ帯域を使用し、１分間測定した。信号送受信器が検知する反射波の位相の時間変化をフーリエ変換し、最大強度のピークを脈拍による変位と判断した。同時に接触式の脈拍計（タニタ社製 手首式血圧計 ＢＰ－Ａ１１）で脈拍を測定し、以下の指標で評価した。
〇：接触式との差が１０％未満
△：接触式との差が１０％以上２０％以下
×：接触式との差が２０％を超えた。

（１２）ＤＢＰ給油量
積層シートを基材の樹脂が溶解できる溶媒に溶解し、抽出・分離したカーボン系導電性粒子に対し、Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ社製のアブソープトメータＣ型を利用し、ＡＳＴＭ Ｄ２４１４（２０１９年）に準拠して計測した。ミキサー内に投入したカーボン系導電性粒子を回転数１２５［ｍｉｎ^－１］で混錬しながら、ＤＢＰを４［ｍＬ／ｍｉｎ］の滴下速度で滴下し、得られた粘度カーブを基に解析されたＤＢＰ吸油量を読み取った。

（交互積層ユニットの製造に用いた樹脂等）
交互積層ユニットの製造には、以下の成分を用いた。
樹脂１：メルトフローレイト３．０を示すホモ・ポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ社製“ノバテック”（登録商標）ＦＹ６、誘電率２．３）
樹脂２：ＩＶ０．７８のポリエチレンテレフタレート（溶融粘度８００Ｐａ・ｓ、誘電率３．２）
樹脂３：ポリビニリデンフルオリド（溶融粘度３００Ｐａ・ｓ）（Ａｒｋｅｍａ社製“ＫＹＮＥＲ”（登録商標）７１０、誘電率７．１）
粒子１：一次粒子径が４０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量３６０のカーボンブラック
粒子２：平均粒径２００ｎｍの銀粒子（ＮａｎｏＸａｃｔ社製ＮＣＸＡＧＰＤ２００、アスペクト比１．１）
粒子３：比表面積３５０ｍ^２／ｇの酸化グラフェン粒子（アスペクト比８０）
粒子４：平均径１０ｎｍ、平均長１．５μｍカーボンナノチューブ粒子。

（実施例１）
（交互積層ユニット）
９０質量部の樹脂１に対し、１０質量部の粒子１をサイドフィードし、二軸押出機混錬を介して、導電性マスターペレットを作製した。Ａ層側に用いる樹脂として樹脂１を、Ｂ層側に用いる樹脂として、前記導電性マスターペレットを用いた。準備した樹脂１、導電性マスターペレットをそれぞれ、ペレット状で別々の二軸押出機へ投入し、両者とも２７０℃で溶融させて混練した。混錬条件は、吐出量に対するスクリュー回転数が０．７になるように設定した。次いで、９層のフィードブロックにて合流させたのちスクエアミキサーを３回通した後、Ｔダイから冷却ロール上にキャストし、２５℃に調整したニップロールを押し付けて積層比（A／B）１．０で厚さ方向に交互に６５層積層された厚さ１ｍｍの交互積層ユニットとした。

（ケース）
前記交互積層ユニットを真空成形機（成光産業株式会社製３００Ｘ）にて１２０度で深さ２０ｍｍ、底面積７０×７０ｍｍの箱型に成形した。その際カバーとの接合のためにねじ止めしろを設けた。続いて外側に１００ｎｍ厚みでアルミ蒸着を行った。更にメッキ層保護のためにエポキシ樹脂によるコーティングを施し、ケース側面に接続用の小穴（直径３ｍｍ）を設けた。

（カバー）
アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合樹脂を射出成形により厚み１ｍｍ、深さ１０ｍｍ、底面積６９×６９ｍｍの箱型に成形した。ケースと同様に接合のためにねじ止めしろを設けた。４方向の内側面にアルミ蒸着を施し、１０×６８ｍｍの正方形に裁断した交互積層ユニットを貼り付けた。

（制御回路、アンテナ）
アンテナおよび制御回路はミリ波レーダーモジュール（Ａｃｃｏｎｅｅｒ社製Ａ１１１、中心周波数６０ＧＨｚ）を用いた。

（信号送受信器）
ケース背面にミリ波レーダーモジュールを熱伝導性接着剤（Ｈｅｎｋｅｌ社製）で設置し、ケースとカバーのねじ止めしろに穴をあけ、ねじで固定した。

評価結果を表１に示す。

（実施例２～１５、比較例１）
交互積層ユニットの製造条件を表１のとおりとした以外は、実施例１の通りに信号送受信器を作製した。評価結果を表１に示す。なお、蒸着厚みの調整は蒸着時間により、層数の調整はフィードブロックの層数及びミキサーの有無により、交互積層ユニットの厚みの調整は冷却ロールの回転速度により行った。

（実施例１６）
９０質量部の樹脂１に対し、１０質量部の粒子４をサイドフィードし、二軸押出機混錬を介して、高導電性マスターペレットを作製した。樹脂１、導電性マスターペレット、高導電性マスターペレットをそれぞれＡ層、Ｂ層、Ｃ層とした。樹脂１、導電性マスターペレット、高導電性マスターペレットをそれぞれ、ペレット状で別々の二軸押出機へ投入し、いずれも２７０℃で溶融させて混練した。混錬条件は、吐出量に対するスクリュー回転数が０．７になるように設定した。次いで、樹脂１と導電性マスターペレットを９層のフィードブロックにて合流させてスクエアミキサーを３回通すことにより交互積層ユニットを形成後、高導電性マスターペレットが中央に来るようにピノールで合流させた（図３ 符号９：交互積層ユニット 符号１０：C層）。Ｔダイから冷却ロール上にキャストし、２５℃に調整したニップロールを押し付けて積層比（A／B／Ｃ＝１．０：１．０：０．１）で交互積層ユニットがＣ層を挟んで２枚積層された、厚さ２．１ｍｍの積層体とした。以降はアルミ蒸着を行わない以外は実施例１の通りに信号送受信器を作製した。評価結果を表１に示す。

（実施例１７）
ミリ波レーダーとしてエスタカヤ社製Ｔ１８ＰＥ＿０１０３０１０３＿２Ｄ（中心周波数７９ＧＨｚ）を用いる以外は実施例１と同様にして信号送受信器を作製した。評価結果を表１に示す。

（実施例１８）
ケース及びカバーの底面を５５×７０ｍｍとし、カバーの深さを１０ｍｍ、ケースの深さを１０ｍｍとして貼り付ける交互積層ユニットのサイズを調整した以外は実施例１７と同様にして信号送受信器を作製した。評価結果を表１に示す。

（実施例１９）
ケース及びカバーの底面を１６０×１６０ｍｍとし、カバーの深さを１０ｍｍ、ケースの深さを７０ｍｍとして貼り付ける交互積層ユニットのサイズを調整する以外は実施例１７と同様にして信号送受信器を作製した。評価結果を表１に示す。

（実施例２０）
図４、５に示す態様の信号送受信器を作製した。より具体的には送信アンテナ１１と受信アンテナ１２の中央部分に交互積層ユニット９と支持体１３を設置する以外は実施例１７と同様にして信号送受信器を作製した（図４、５）。評価結果を表１に示す。なお、図４、５において符号４、２０４、２０５は順に制御回路、加飾層、支持層を表す。

（比較例２）
アルミ蒸着をケース、カバーともに行わない以外は実施例１の通りに信号送受信器を作製した。評価結果を表１に示す。

（比較例３）
ケースをアルミダイキャストで作製し、カバーをアクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合樹脂の成形体のみとした以外は実施例１の通りに信号送受信器を作製した。評価結果を表１に示す。

表中に記載の密度の値はケースの値である。但し、カバーの密度については、比較例３において２．５０ｇ／ｃｍ^３を超えた以外、すべての実施例と比較例で０．５０ｇ／ｃｍ^３以上２．５０ｇ／ｃｍ^３以下であった。実施例１６においては、合計層数が６５層の交互積層ユニットがＣ層を介して２つ存在している。

本発明により、軽量で指向性が高くノイズ遮蔽・吸収性に優れた信号送受信器を提供することができる。本発明の信号送受信器は上記特性に優れるため、センサー、電子機器、交通機関等に好適に用いることができる。

１：ケース
１０１：反射層
１０２：吸収層
１０３：ねじ止めしろ
２：カバー
２０１：反射層
２０２：吸収層
２０３：ねじ止めしろ
２０４：加飾層
２０５：支持層
３：アンテナ
４：制御回路
５：発信方向
６： メインローブ
７：サイドローブ
８：後方散乱
９：交互積層ユニット
１０：Ｃ層
１１：送信アンテナ
１２：受信アンテナ
１３：支持体

Claims (18)

1. ケース、制御回路、アンテナ、及びカバーを備えた信号送受信器であって、前記ケース及び前記カバーのうち少なくとも一方が下記の特徴１～４を全て具備することを特徴とする、信号送受信器。
   特徴１：導電性の異なるＡ層とＢ層を交互に５層以上１０００層以下積層した交互積層ユニットを含む。
   特徴２：１ＧＨｚ～１０００ＴＨｚの範囲でＳ２１の最小値が１２ｄＢ以上２００ｄＢ以下である部分を含む。
   特徴３：熱可塑性樹脂を含む。
   特徴４：密度が０．５０ｇ／ｃｍ^３以上２．５０ｇ／ｃｍ^３以下である。
2. 前記交互積層ユニットが電磁波吸収材料を含む、請求項１に記載の信号送受信器。
3. 前記電磁波吸収材料が非金属系材料である、請求項２に記載の信号送受信器。
4. 前記電磁波吸収材料がカーボンブラック、カーボンナノチューブ、及び炭素繊維のうち少なくとも一つを含む、請求項２または３のいずれかに記載の信号送受信器。
5. 前記ケース及び前記カバーのうち少なくとも一方が反射層を含んでなる、請求項１または２に記載の信号送受信器。
6. 前記ケース及び前記カバーの少なくとも一方の内側に１ＧＨｚ以上１０００ＴＨｚ以下の電磁波を照射して周波数ごとに電磁波の反射減衰量を測定し、縦軸を反射減衰量、横軸を周波数としてプロットしたときに、最も反射減衰量が大きいピークのピークトップにおける反射減衰量が５．０ｄＢ以上２００ｄＢ以下である部分を有する、請求項１または２に記載の信号送受信器。
7. 前記交互積層ユニットの厚みｄ（ｍ）と前記ピークトップにおける反射減衰量Ｒ（ｄＢ）が式１を満足する、請求項６に記載の信号送受信器。
   式１：－３．０≦Ｌｏｇ_１０（ｄ×Ｒ）≦－１．０
8. 前記ケース及び前記カバーの少なくとも一方の内側に、表面抵抗率が１．０×１０^５Ω／ｓｑ以上１．０×１０^１５Ω／ｓｑ以下である部分を有する、請求項１または２に記載の信号送受信器。
9. 前記交互積層ユニットの面内方向の誘電率を３０°間隔で測定した際の最大値と最小値の差が、前記最大値の０％以上２０％以下である、請求項１または２に記載の信号送受信器。
10. 前記ケース及び前記カバーの少なくとも一方の内側に、１ＧＨｚ以上１０００ＴＨｚ以下の電磁波を照射して周波数ごとに電磁波の反射減衰量を測定し、縦軸を反射減衰量、横軸を周波数としてプロットしたときに、入射角０度でのピークトップの周波数と入射角４５度でのピークトップの周波数の差が０ＧＨｚ以上５ＧＨｚ以下である部分を有する、請求項１または２に記載の信号送受信器。
11. 前記ケース及び前記カバーの少なくとも一方の内側に、１ＧＨｚ以上１０００ＴＨｚ以下の電磁波を照射して周波数ごとに電磁波の反射減衰量を測定し、縦軸を反射減衰量、横軸を周波数としてプロットしたときに、入射角０度でのピークトップにおける反射減衰量と入射角４５度でのピークトップにおける反射減衰量の差が０ｄＢ以上１０ｄＢ以下である部分を有する、請求項１または２に記載の信号送受信器。
12. 前記ケース及び前記カバーの少なくとも一方が、一方の面のＳ１１と反対側の面のＳ１１の差が８ｄＢ以上である部分を含む、請求項１または２に記載の信号送受信器。
13. 前記アンテナと前記ケースの距離、および前記アンテナと前記カバーの距離がいずれも１波長以上１００波長以下である、請求項１または２に記載の信号送受信器。
14. 前記アンテナが送信アンテナと受信アンテナを備え、両者の距離が１波長以上あり、かつ前記送信アンテナと前記受信アンテナを結んだ直線状に前記交互積層ユニットを含む、請求項１または２に記載の信号送受信器。
15. 送信アンテナと受信アンテナ、または受送信アンテナを備え、前記交互積層ユニットの配置が下記の条件１～３のいずれかを満たす、請求項１または２に記載の信号送受信器。
    条件１：前記送信アンテナと前記受信アンテナのうち後方に位置する方のアンテナの真横から前方に、前記交互積層ユニットが配置されている。
    条件２：前記送信アンテナの真横に前記受信アンテナが位置し、かつ前記送信アンテナと前記受信アンテナの真横から前方に、前記交互積層ユニットが配置されている。
    条件３：前記受送信アンテナの真横から前方に、前記交互積層ユニットが配置されている。
16. 請求項１または２に記載の信号送受信器を備え、前記ケースおよび前記カバーの少なくとも一方の重金属含有量が０．１質量％以下であり、非接触で物体の変位を検知する、センサー。
17. 前記物体が、生体、または生体の動きと連動する装具である、請求項１５に記載のセンサー。
18. 下記の特徴１～４を全て具備することを特徴とする、信号送受信器用シート。
    特徴１：導電性の異なるＡ層とＢ層を交互に５層以上１０００層以下積層した交互積層ユニットを含む。
    特徴２：１ＧＨｚ～１０００ＴＨｚの範囲でＳ２１が１２ｄＢ以上２００ｄＢ以下である。
    特徴３：熱可塑性樹脂を含む。
    特徴４：密度が０．５０ｇ／ｃｍ^３以上２．５０ｇ／ｃｍ^３以下である。