JP2993394B2 - 電波吸収体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電波吸収体、特に電波
暗室用の電波吸収体に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電気通
信技術や移動通信の発達に伴い、評価設備としての電波
暗室の重要性が高まってきている。この種の電波暗室の
壁面には、垂直入射波が主として入射する部分と斜入射
波が主として入射する部分とがあり、特に斜入射波の入
射する部分には高性能な斜入射特性を有する電波吸収体
を設けることが要求される。

【０００３】電波暗室用の電波吸収体としては、多くの
場合、誘電損失材料をくさび形状、四角錐形状に形成し
たものが用いられる。図９は、この種の最も一般的な電
波吸収体例を示す斜視図であり、平板状の基台９０の上
面に四角錐形状の複数の電波導入部９１が配列されてい
る。しかしながら、このような形状の電波吸収体は、垂
直入射波に対しては高い吸収特性（反射減衰量）を示す
ものの、斜入射波に対しては吸収特性（反射減衰量）が
低いという問題点を有している。

【０００４】このため、従来の電波暗室では、垂直入射
用電波吸収体の斜入射波が主として入射する部分の長さ
を垂直入射波が入射する部分の長さより長くすることに
よって、斜入射特性の確保を図っている。しかしながら
これは、全長の長い吸収体を使用することとなるので、
利用空間の有効容積が低下して電波暗室全体の容積を大
きくしなければならなくなり、その結果、電波暗室の製
造コストが高くなってしまう。

【０００５】斜入射特性の改善を図るために、板状の磁
性損失材料の前面に横断面が正方形でありその面積が吸
収部材の厚さ方向に指数関数に類似の関数で増加する変
形四角錐形の誘電損失部材を設けた電波吸収体が提案さ
れている（特開昭５８−１９０００号）。しかしながら
この吸収体は、そのような形状を有する変形四角錐形の
製造が難しいという問題点を有している。

【０００６】また、くさび部分又は四角錐部分を多層化
して吸収体の高さ方向の誘電損失分布を指数関数的に変
化させた電波吸収体も提案されている（特開平２−２５
０３９８号）。しかしながらこの吸収体は、誘電損失の
異なる数種類の材料を作る必要があり、さらに各層の形
状も直線的ではあるが複雑であるため、加工が容易では
ないという問題点を有している。

【０００７】さらにまた、図１０の斜視図に示すよう
に、頂角が約９０°のくさび形状の台座部分１００の２
つの斜面上に三角柱形状の電波導入部１０１を配列した
斜入射用吸収体が商品化されており、斜入射特性の改善
に大きな効果をあげている（特開昭５９−１２９４９４
号）。しかしながらこの吸収体は、電波導入部１０１が
くさび形状であるため、入射波の電界がこの吸収体の底
面に平行となるＴＥ波と磁界が平行となるＴＭ波では吸
収特性が異なってしまい吸収特性に方向性を持つという
問題点を有している。

【０００８】また、図１１の斜視図及び図１２の断面図
に示すように、基台１１０の上面１１１を斜面にすると
共にこの上面に対して垂直方向に起立する電波導入部１
１２を設けた電波吸収体が提案されている（米国特許第
４４９６９５０号）。しかしながらこの吸収体は、両斜
面１１１に設けられた電波導入部１１２の起立方向が吸
収体の頂部において互いに大きく異なってしまうため、
この部分でインピーダンス変化が不連続となってしま
い、また、斜面に垂直に電波導入部を設けているため、
後述するように吸収特性に方向性を持つと共に反射減衰
量自体も低いという問題点を有している。

【０００９】このように従来の電波吸収体はいずれもそ
の電波吸収性能面及び製造容易性の面で問題点を有して
おり、高性能な電波暗室を得るための斜入射用電波吸収
体として満足できるものではなかった。

【００１０】従って本発明は、斜入射波に対する吸収特
性が優れておりかつその吸収特性に方向性がなく、しか
も製造が比較的容易な電波吸収体を提供することを目的
としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、誘電
損失材料からなる基台と、誘電損失材料からなると共に
基台の上面に設けられており互いにほぼ等しい高さを有
する四角錐形状の複数の電波導入部とを備え、しかも基
台が三角柱形状であり、その基台の三角柱を構成する５
つの面のうちの対向する２つの面を除く３つの面が１つ
底面と２つの上述した上面で構成された電波吸収体に関
している。特に本発明によれば、電波導入部はその高さ
方向が基台の底面にほぼ垂直方向となるように設けられ
ている。

【００１２】三角柱形状の基台の２つの上面に電波導入
部が設けられており、吸収体全体がくさび形状となって
いる。このため、優れた散乱効果が得られるので吸収特
性が向上する。また、電波導入部が互いにほぼ等しい高
さを有する四角錐形状であるため、偏波による特性変化
が小さい。特に本発明では、電波導入部の高さ方向が基
台の底面にほぼ垂直な方向であるため、インピーダンス
変化が斜面上で連続となるのみならず、斜入射波に対す
る大きな吸収特性が得られ、しかも偏波による特性変化
もより一層小さくなる。

【００１３】

【実施例】以下実施例を用いて本発明を詳細に説明す
る。図１は本発明による電波吸収体の一実施例の構成を
概略的に示す側面図、図２はその正面図である。

【００１４】これらの図において、１０は三角柱形状の
基台、１１は基台１０の対向する２つの面のうちの一方
の面、１２及び１３は基台１０の２つの上面（斜面）、
１４は基台１０の底面をそれぞれ示している。上面１２
及び１３上には互いに同一の高さの四角錐形状（ピラミ
ッド形状）の複数の電波導入部１５が基台１０と一体と
なるように固着（本実施例では接着）されている。複数
の電波導入部１５の各々は、その先端方向、即ちその高
さ方向が底面１４にほぼ垂直方向となるように取り付け
られている。基台１０の上面１２及び１３が互いになす
角度は、本実施例では約９０°となっている。基台１０
及び複数の電波導入部１５からなる電波吸収体全体が略
くさび形状であることは、図からも明らかである。

【００１５】基台１０及び複数の電波導入部１５は、本
実施例では同一の誘電損失材料で形成されている。しか
しながら、基台１０と電波導入部１５とを互いに異なる
誘電率の誘電損失材料で形成してもよい。

【００１６】本実施例では、誘電損失材料として、カー
ボン粉末を混入した発泡ポリエチレンが用いられてい
る。誘電損失材料としてはその他に、カーボン粉末を混
入した発泡ポリウレタン、カーボン液中に含浸した発泡
ポリウレタン、又は粒子の表面にカーボンをコーティン
グした発泡ポリスチロール等が適用可能である。

【００１７】本実施例における各部の寸法は、例えば以
下の通りである。基台１０は、底面１４が６００ｍｍ×
６００ｍｍ、高さが３００ｍｍの三角柱形状である。ま
た、各電波導入部１５は、基台１０の上面１２及び１３
に接合する部分が９４ｍｍ×７５ｍｍ、高さが２００ｍ
ｍの四角錐形状である。電波吸収体全体としての高さ
は、５００ｍｍである。

【００１８】図３は、底面１４に対する電波導入部の設
置角度θと反射減衰量（電波吸収量）との関係をＴＥ波
及びＴＭ波別に示す特性図である。ただし、この特性
は、周波数２ＧＨｚ、斜入射角度６５°の入射波に対す
る吸収特性であり、電波導入部設置角度θは、図１に示
すように、電波導入部の高さ方向が底面に垂直である場
合にθ＝０°となる。

【００１９】図３からも明らかのように、図１１及び図
１２の従来例のごとく電波導入部が基台の底面に対して
斜めに（基台の斜面に対して垂直に）起立している場合
は、その角度が増すにつれ反射減衰量が小さくなると共
にＴＥ波及びＴＭ波による方向性が生じてしまうが、本
発明のごとく電波導入部の高さ方向を基台１０の底面１
４にほぼ垂直に（θ≒０°に）設定した場合は、ＴＥ波
及びＴＭ波共に非常に優れた吸収特性（４０ｄＢ以上）
となり、しかも偏波に応じた吸収特性の差がない。

【００２０】図４は、斜入射角度６５°の入射波を受け
た場合の本実施例の電波吸収体及び図９の電波吸収体に
おける周波数に対する反射減衰量の特性図である。実線
及び破線がそれぞれ本実施例の電波吸収体のＴＥ波及び
ＴＭ波吸収特性を示しており、一点鎖線が図９の電波吸
収体のＴＭ波吸収特性を示している。同図から明らかの
ように、本実施例の電波吸収体は、２〜４ＧＨｚにおい
て、従来の電波吸収体より１０ｄＢ以上高い優れた反射
減衰量を有している。

【００２１】図５は本実施例による電波吸収体の２ＧＨ
ｚにおける入射波の角度に対する反射減衰量をＴＥ波及
びＴＭ波別に示す特性図であり、図６は図９に示した従
来の電波吸収体の２ＧＨｚにおける入射波の角度に対す
る反射減衰量をＴＥ波及びＴＭ波別に示す特性図であ
る。ただし、図６の特性は、図９の従来の電波吸収体を
本実施例と同じ誘電損失材料で形成し、電波吸収体全体
としての高さも５００ｍｍと本実施例と同じ高さにした
場合の特性である。

【００２２】図５と図６との比較から明らかのように、
図９に示した従来の電波吸収体では入射波の角度が大き
くなるとＴＥ波及びＴＭ波共に電波吸収量が急激に低下
し斜入射特性が悪化しているが、本実施例の電波吸収体
によればＴＥ波及びＴＭ波のどちらの偏波入射に対して
も、４０°〜６５°の入射角度範囲において４０ｄＢ以
上の電波吸収量が得られる。特に６５°の入射角におい
ては、従来の電波吸収体に比して１０ｄＢ以上の改善が
みられる。

【００２３】図７は図１０に示した従来の電波吸収体の
２ＧＨｚにおける入射波の角度に対する反射減衰量をＴ
Ｅ波及びＴＭ波別に示す特性図である。ただし、図７の
特性は、図１０の従来の電波吸収体を本実施例と同じ誘
電損失材料で形成し、台座部分８０は底面が６００ｍｍ
×６００ｍｍ、高さが３００ｍｍであり、電波導入部８
１はくさびの幅が７５ｍｍ、高さが２００ｍｍであり、
電波吸収体全体としての高さが５００ｍｍと本実施例と
同じ高さにした場合の特性である。

【００２４】図５と図７との比較から明らかのように、
図１０に示した従来の電波吸収体ではＴＥ波については
４０°〜６５°の入射角度範囲において４０ｄＢ以上の
電波吸収量が得られるが、ＴＭ波については入射角度６
５°で３５ｄＢ程度の低い電波吸収量となっており、偏
波に応じた方向性を有する吸収特性を示すが、これに対
して本実施例の電波吸収体によればＴＥ波及びＴＭ波の
どちらの偏波入射に対しても、４０°〜６５°の入射角
度範囲において４０ｄＢ以上の電波吸収量が得られる。

【００２５】図８は図１１及び図１２に示した従来の電
波吸収体の２ＧＨｚにおける入射波の角度に対する反射
減衰量をＴＥ波及びＴＭ波別に示す特性図である。ただ
し、図８の特性は、図１１及び図１２の従来の電波吸収
体を本実施例と同じ誘電損失材料で形成し、基台１１０
は底面が６００ｍｍ×６００ｍｍ、高さが３００ｍｍで
あり、電波導入部１１２は四角錐の幅が７５ｍｍ、高さ
が１４１ｍｍであり、電波吸収体全体としての高さが５
００ｍｍと本実施例と同じ高さにした場合の特性であ
る。

【００２６】図５と図８との比較から明らかのように、
図１１及び図１２に示した従来の電波吸収体ではＴＥ波
については４０°〜６５°の入射角度範囲において４０
ｄＢ以上の電波吸収量が得られるが、ＴＭ波については
入射角度６５°で３０ｄＢ程度の低い電波吸収量となる
など、偏波に応じた方向性を有する吸収特性となってい
るが、これに対して本実施例の電波吸収体によればＴＥ
波及びＴＭ波のどちらの偏波入射に対しても、４０°〜
６５°の入射角度範囲において４０ｄＢ以上の電波吸収
量が得られる。

【００２７】以上述べたように、本実施例の電波吸収体
は、斜入射波に対して良好な電波吸収特性が得られるの
で、電波暗室内の斜入射特性を必要とする壁面に装着す
ることにより電波暗室の性能を大幅に高めることができ
る。また、直線的な形状であり、全体を１種類の材料で
形成可能であることから製造も容易となる。しかも、電
波暗室用として広く用いられている四角錐形状の電波吸
収体と比較して、より低い高さで高性能な特性を実現で
きるので空間の有効利用が可能となり、電波暗室の外形
寸法を小型化してコストの低減化を図ることができる。

【００２８】本発明の他の実施例として、基台１０及び
電波導入部１５の形状は前述の実施例と同様にし、各部
の寸法について、基台１０の底面１４を６００ｍｍ×６
００ｍｍ、高さを２５０ｍｍとし、電波導入部１５の基
台１０の上面１２及び１３に接合する部分を９４ｍｍ×
７５ｍｍ、高さを２５０ｍｍとし、電波吸収体全体とし
ての高さを５００ｍｍとした電波吸収体を作成した。こ
の場合も、前述の実施例とほぼ同様に、図３〜図５に示
すごとき特性、即ち２〜４ＧＨｚの斜入射角度６５°の
入射波について従来の電波吸収体より１０ｄＢ以上高い
電波吸収量、及びＴＥ波及びＴＭ波のどちらの偏波入射
に対しても４０°〜６５°の入射角度範囲において４０
ｄＢ以上の電波吸収量が得られた。

【００２９】また、さらに他の実施例として、基台１０
の上面１２及び１３が互いになす角度を約１００°と
し、他の構成が前述の実施例と同じ電波吸収体を作成し
たが、この場合にも、前述の実施例とほぼ同様の良好な
電波吸収特性が得られた。

【００３０】以上述べた実施例は全て本発明を例示的に
示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は
他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができ
る。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等
範囲によってのみ規定されるものである。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、三角柱形状の基台の上面に設けられる互いにほぼ等
しい高さを有する四角錐形状の複数の電波導入部は、そ
の高さ方向が基台の底面にほぼ垂直な方向となるように
設けられているので、インピーダンス変化が斜面上で連
続となりしかも非常に優れた斜入射吸収特性が得られる
のみならず、偏波による特性変化がより一層小さくな
る。もちろん、製造が比較的容易である。

【００３２】また、三角柱形状の基台の２つの上面に電
波導入部が設けられており、吸収体全体がくさび形状と
なっているので、優れた散乱効果が得られるので吸収特
性が向上する。しかも、電波導入部が互いにほぼ等しい
高さを有する四角錐形状であるため、この点からも偏波
による特性変化が小さくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての電波吸収体の構成を
概略的に示す側面図である。

【図２】図１の電波吸収体の正面図である。

【図３】底面に対する電波導入部の設置角度と反射減衰
量との関係をＴＥ波及びＴＭ波別に示す特性図である。

【図４】図１の電波吸収体及び図９の電波吸収体におけ
る周波数に対する反射減衰量をＴＥ波及びＴＭ波別に示
す特性図である。

【図５】図１の電波吸収体における入射波の角度に対す
る反射減衰量をＴＥ波及びＴＭ波別に示す特性図であ
る。

【図６】図９に示す従来の電波吸収体における入射波の
角度に対する反射減衰量をＴＥ波及びＴＭ波別に示す特
性図である。

【図７】図１０に示す従来の電波吸収体における入射波
の角度に対する反射減衰量をＴＥ波及びＴＭ波別に示す
特性図である。

【図８】図１１及び図１２に示す従来の電波吸収体にお
ける入射波の角度に対する反射減衰量をＴＥ波及びＴＭ
波別に示す特性図である。

【図９】従来の電波吸収体の一例を示す斜視図である。

【図１０】従来の電波吸収体の一例を示す斜視図であ
る。

【図１１】従来の電波吸収体の一例を示す斜視図であ
る。

【図１２】図１１の電波吸収体の断面図である。

【符号の説明】

１０ 基台 １１ 対向する面 １２、１３ 上面 １４ 底面 １５ 電波導入部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 康雄 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 テ ィーディーケイ株式会社内 (72)発明者 市原 謙一 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 テ ィーディーケイ株式会社内 (72)発明者 田中 隆 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 テ ィーディーケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−129494（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−292999（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−280399（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−84499（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−151697（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−42799（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−162896（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭48−11658（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05K 9/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電損失材料からなる基台と、誘電損失
   材料からなると共に前記基台の上面に設けられており互
   いにほぼ等しい高さを有する四角錐形状の複数の電波導
   入部とを備えており、前記基台が三角柱形状であり、該
   基台の三角柱を構成する５つの面のうちの対向する２つ
   の面を除く３つの面が１つの底面と２つの前記上面で構
   成された電波吸収体において、前記電波導入部はその高
   さ方向が該基台の前記底面にほぼ垂直方向となるように
   設けられていることを特徴とする電波吸収体。