JP3056964B2 - 電磁波遮蔽構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アンテナ試験や電子機
器の各種試験に用いられる電磁波遮蔽室（内壁面に更に
電波吸収体を貼り付けた電波暗室も含む）の流体用開口
部に電磁波遮蔽体を配置した電磁波遮蔽構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電磁波遮蔽室（電磁波シールド
室）の空気等の流体を流通させるために設けられた開口
部の電磁波遮蔽体は、図５の斜視図及び図６の拡大正面
図に示すような貫通した小開口２を多数有する金属製の
ハニカム構造体１が使われている。この電磁波遮蔽体と
して働くハニカム構造体１の遮断周波数以下での電磁波
遮蔽率は、図５に示すハニカム構造体１の厚さｔに比例
し、ハニカム構造体１の小開口２の最大目開き寸法ｂに
反比例する。すなわち電磁波遮蔽率Ｓ（ｄＢ）は、概略
（１）式で得られる。 Ｓ ≒ ２７.３（ｔ／ｂ） ｄＢ …（１） 従って、電磁波遮蔽率を大きくしようとすると、ハニカ
ム構造体１の厚さｔを大きくし、目開き寸法ｂを小さく
する必要がある。

【０００３】一方、空気を流通させる開口としての機能
を考慮した場合は、開口率（空気を流通させるために電
磁波遮蔽室に設けた開口部の断面積に対する小開口の全
断面積の比率）が大きい方が望ましい。この開口率は、
小開口２を構成するハニカム構造体１の金属等の板厚、
小開口２の目開きによって決まるので、目開きを一定と
した場合、開口率を大きくするために板厚の薄いものが
必要とされる。

【０００４】電磁波遮蔽用ハニカム構造体１は、図７
（Ａ），（Ｂ）に示すように薄い金属板３を折り曲げ加
工したものを複数枚組み合わせ、同図（Ｃ）のように折
り曲げ加工後の金属板３同士の接合部４をハンダ付け等
により電気的に接続する構造がとられている。

【０００５】電磁遮蔽用ハニカム構造体１の材料として
は、鉄、アルミニウム、黄銅（真鍮）等が用いられてい
る。このハニカム構造体１の小開口２の断面は、図５乃
至図７（Ｃ）に示すようほぼ正六角形に形成されてお
り、これらの図に示すｃがセルサイズと呼ばれ電磁波遮
蔽用ハニカム構造体１では、遮断周波数、遮蔽率の関係
で厚さｔが１インチ、セルサイズが１／８又は３／１６
インチのものが広く用いられている（但し、１インチは
２５.４mm）。

【０００６】開口部用電磁波遮蔽体として金属ハニカム
構造体の他には、金網、パンチングメタル、金属体を格
子状に配列したもの、金属パイプを束ねたもの等がある
が、開口率、電磁波遮蔽性能、コストの点でハニカム構
造体が優れており、広く用いられている。

【０００７】また、特開平３−１１２１９６号に開口部
用電磁波遮蔽体の性能向上のため、小開口内面に高透磁
率材を被覆する構成が開示されているが、この性能向上
は遮断周波数以下の電磁波に適用したときに得られるも
ので、遮断周波数を高くする作用は含まれていない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、電磁
波の多用化が進み、高周波領域ではミリ波と呼ばれるミ
リメーターオーダーの波長の電磁波の利用も進んでい
る。このため、ミリ波帯の電磁波の各種試験に使用され
る電磁波遮蔽室（電磁波シールド室）、及びこの電磁波
遮蔽室内面に電波吸収体を貼ったミリ波用電波暗室の必
要性が高まっている。このような電磁波遮蔽室の電磁波
遮蔽（電磁波シールド）において、換気又は空調をする
ための開口部を始めとする各種流体用開口部に用いる電
磁波遮蔽体が問題となっている。

【０００９】電磁波遮蔽体として図５に示す金属製ハニ
カム構造体１を用いる場合、その小開口２の最大目開き
寸法ｂに応じた遮断周波数（波長）があり、この遮断周
波数以下の電磁波はほぼ前述の式（１）に従って遮蔽で
きるが、この遮断周波数より上になると遮蔽効果が著し
く劣化する問題がある。

【００１０】標準の電磁波遮蔽用のハニカム構造体１
は、前述のようにセルサイズの最小が１／８インチで、
最大目開き寸法ｂは約３.７mmである。このときの遮断
周波数（波長）は、ハニカム構造体１の小開口２を円筒
形導波管とみなすことで近似的に算出することができ
る。すなわち、円筒ＴＥ₁₁波に対する遮断波長λc (mm)
は、次式で与えられる事が知られている。 λc ＝ πｂ／１.８ …（２） 但しｂ：最大目開き寸法（mm） 従って、上記１／８インチセルでは、波長約６.５mm
（周波数４６.２ＧＨｚ）となる。

【００１１】円筒導波管の遮断周波数をハニカム形状に
適用することに対しての疑問はあるが、ほぼこの波長
（周波数）に近いところに遮断波長（周波数）がある。

【００１２】ハニカム構造体１は前述のように薄い金属
板を折り曲げ形成し、複数枚組み合わせている。この折
り曲げ加工の際にプレス金型を用いているので、標準寸
法以外のセルサイズのハニカム構造体１を作ろうとする
とコスト高になる問題がある。

【００１３】また、ハニカム構造体１の組立の際に金属
板相互の接合部をハンダ付け処理するのが一般的である
が、ハンダが不完全であったり、後でハンダ接合にクラ
ックが生じた場合には、遮蔽性能が低下しハニカム構造
体１からなる電磁波遮蔽体の一段構成では、信頼性上の
問題がある。また、アルミニウム板等のようにハンダ付
け以外の固着手段、例えば導電性接着剤を用いたり金属
板相互を機械的に圧接させた状態で組み立てる構造等を
採用した場合にも、同様にハニカム構造体１の一段構成
では信頼性に不安がある。

【００１４】本発明は、上記の点に鑑み、標準サイズの
電磁波遮蔽体を組み合わせてミリ波帯等の電磁波遮蔽室
の流体用開口部の電磁波遮蔽を確実に実行可能な電磁波
遮蔽構造を提供することを目的とする。

【００１５】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施例において明らかにする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電磁波遮蔽構造は、電磁波遮蔽室の流体用
開口部を電磁波遮蔽体で遮蔽する場合において、前記流
体用開口部を角筒状の導体ダクトで構成し、小開口を多
数有する電磁波遮蔽体としての導体ハニカム状構造体
を、前記導体ダクト内の電磁波の進行方向に２段以上重
ねかつ相互に接触させて該導体ダクト内を横断するよう
に配設しかつ当該導体ダクトに電気接続し、各段の導体
ハニカム状構造体の小開口を互いにずらすことにより各
々の導体ハニカム状構造体の遮断周波数よりも高い周波
数領域に遮断周波数を設定している。

【００１７】また、各々の導体ハニカム状構造体の小開
口が互いに同一配列パターンとなっていることが好まし
い。

【００１８】

【作用】本発明の電磁波遮蔽構造においては、小開口を
多数有する良導体の電磁波遮蔽体としての導体ハニカム
状構造体を、空気等の流体の流通方向と直角方向に配
し、電磁波の進行方向に２段以上重ねかつ互いに接触さ
せたことにより、各段の接合面での小開口の実効的な目
開き寸法を小さくし、遮断周波数を高い方向にずらして
やることができる。すなわち、各１段毎の電磁波遮蔽体
の遮断周波数より高い周波数領域に遮断周波数を設定で
きる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明に係る電磁波遮蔽構造の実施例
を図面に従って説明する。

【００２０】図１及び図２で本発明の電磁波遮蔽構造の
第１実施例を説明する。これらの図において、電磁波の
侵入及び漏洩を防止するために電磁波遮蔽室（電磁波シ
ールド室）１０の内壁面は導体板１１の貼られたシール
ド面１２となっており、電磁波遮蔽室１０に設けられた
空気等の流体を流すための流体用開口部１３は、例えば
厚さ２.３mmの亜鉛メッキ鋼板を、正方形断面の角筒状
に形成した導体（金属）ダクト１４で構成されている。
この導体ダクト１４は電磁波遮蔽室１０の側壁を貫通し
ており、ダクト１４の一端を電磁波遮蔽室１０のシール
ド面１２に接続し、反対側の端をフランジ部１５として
室外の空調用等のダクト１６と接続出来るようにしてい
る。なお、電波暗室の場合、さらにシールド面１２上に
電波吸収体が貼り付けられる。

【００２１】このような流体用開口部１３を構成する導
体ダクト１４内に第１段目の電磁波遮蔽体として鉄製ハ
ニカム構造体２０を当該導体ダクト１４を横断する向き
（空気等の流体の流通方向と直角方向）に配置し、この
ハニカム構造体２０の室内側の４周（全周）をハンダ１
７で導体ダクト１４内面にハンダ付けしている。この鉄
製ハニカム構造体２０の厚さｔは、１インチ（２５.４m
m）、セルサイズは３／１６インチ（４.７６mm）とし
た。

【００２２】また、第２段目の電磁波遮蔽体としての鉄
製ハニカム構造体３０を、第１段目のハニカム構造体２
０に対し電磁波の進行方向に重ねて配し、かつ図２に実
線で示す１段目のハニカム構造体２０の小開口２２と点
線で示す２段目のハニカム構造体３０の小開口３２をず
らして設置する。この第２段目のハニカム構造体３０
は、第１段目のハニカム構造体２０と同様のものであ
り、同一の小開口の配列パターンを有し、小開口の形状
寸法が同じものである。この第２段目の鉄製ハニカム構
造体３０は、フランジ部側の面の４周（全周）をハンダ
１７で導体ダクト１４内面にハンダ付けしている。第２
段目のハニカム構造体３０を設置するとき、第１段目の
ハニカム構造体２０に接触させるようにしている。この
接触部分の開口寸法が小さくなることにより、遮断周波
数が高くなる。

【００２３】さらに、図２に示すように、第１段目と第
２段目のハニカム構造体２０，３０をそれぞれ構成する
薄鉄板２３，３３のハンダ付け部分２３ａ，３３ａの方
向を同じにして、第１段目と第２段目の小開口２２，３
２の接合面での目開き寸法が、全面にわたって等しくな
るようにする。ハニカム構造体２０，３０は前述のよう
に折り曲げた薄板を接合して構成するので小開口のピッ
チが縦、横で異なる為、第１段目と第２段目の向きが異
なると接合面での目開き寸法が図２で示すような全面に
わたって均一なものが得られなくなる。第１段目と第２
段目のハニカム構造体２０，３０のセルサイズが異なっ
た場合も同様に、全面にわたって均一な目開きは得られ
ない。

【００２４】電磁波遮蔽体として良導体金属で磁性材の
鉄製ハニカム構造体２０，３０を用いているのは、低周
波の磁界の電磁波遮蔽（例えば１０ｋＨｚ程度の磁界遮
蔽）から、ミリ波帯までの超広帯域の遮蔽性能を要求さ
れた場合に対応すること、及び鉄製ハニカム構造体はハ
ンダ付けで固着することにより導体ダクト１４にシール
ド接続できることによる。

【００２５】この第１実施例によれば、次の通りの効果
を得ることができる。

【００２６】(1) 電磁波遮蔽室１０の空気等の流体通
路となる開口部をハンダ付け可能な亜鉛メッキ鋼板製の
導体ダクト１４で構成し、この導体ダクト１４の内側に
鉄製ハニカム構造体２０，３０を当該ダクト内を横断す
る向きに（流体の流れに直角となるように）配し、各ハ
ニカム構造体２０，３０の小開口２２，３２の位置を互
いにずらせて電磁波の進行方向に２段重ねで相互に接触
させて設置し、ハンダ付けで固着したので、各段のハニ
カム構造体２０，３０同士の接合面での小開口の実効的
な目開き寸法を小さくし、遮断周波数を個々のハニカム
構造体のそれよりも高い方向にずらすことができる。従
って、既存のハニカム構造体を利用した場合であっても
ミリ波領域までの広い周波数帯にわたり開口部の遮蔽が
可能である。

【００２７】(2) 亜鉛メッキ鋼板の導体ダクト１４に
対し各鉄製ハニカム構造体２０，３０を確実にハンダ付
けでシールド接続でき、導体ダクト１４とハニカム構造
体２０，３０との電気接続が確実であり、電磁波遮蔽の
信頼性が高い。また、磁性材である鉄製ハニカム構造体
を用いたことで低周波の磁界遮蔽を良好に行うことがで
き、低周波からミリ波帯に至る超広帯域の電磁波遮蔽性
能が得られる。

【００２８】(3) 電磁波遮蔽体としてのハニカム構造
体１段に比べハニカム構造体を２段とすることにより高
い電磁波遮蔽率を得ることができるとともに、１段のハ
ニカム構造体に支障が生じた際にも他のハニカム構造体
が遮蔽効果を保持し、信頼性が高い電磁波遮蔽構造とな
る。

【００２９】図３は本発明の第２実施例を示す。この場
合、図１の第１実施例と同様の導体ダクト１４に、第１
段目のハニカム構造体４０及び第２段目のハニカム構造
体５０を電磁波の進行方向に２段重ねで配し、これらの
ハニカム構造体４０，５０の４周（全周）を導電性弾性
部材であるシールドガスケット４４を介して、亜鉛メッ
キ鋼板（１.６mm厚）を折り曲げ形成してなる押さえ金
具４５で両側よりダクト１４に固定したものである。押
さえ金具４５は導体ダクト１４にハンダ付け等で固着す
る。ハニカム構造体４０，５０はハンダ付けの代わりに
シールドガスケット４４及び押さえ金具４５を用いるこ
と以外は前述の第１実施例におけるハニカム構造体２
０，３０と同様に設置されている。

【００３０】ハニカム構造体４０，５０は良導体金属で
あるアルミニウム製で厚さｔは、１／２インチ（１２.
５mm）、セルサイズｃは、１／８インチ（３.２mm）の
ものを使っている。これは、鉄製ハニカム構造体の標準
的に入手可能な最小のセルサイズが、３／１６インチに
対してアルミニウム製ハニカム構造体は１／８インチ
で、鉄製ハニカム構造体に比べてさらに高い遮断周波数
が得られること、鉄製ハニカム構造体に比べて価格が安
いことによる。なお、アルミニウム製ハニカム構造体の
場合、折り曲げ加工したアルミニウム板に相互に圧接し
て電気的接続を確保する部分を設けておき、相互に接着
剤（導電性接着剤とする場合もある）等でハニカム状に
固着一体化する構造となっている。

【００３１】図３に示すように、この第１段目、第２段
目のハニカム構造体４０，５０に加えて、さらに第３段
目の電磁波遮蔽体としての鉄製ハニカム構造体６０を導
体ダクト１４内の室内側に寄った位置に設置し、ハンダ
１７で導体ダクト１４内面にハンダ付し、固定してい
る。この第３段目のハニカム構造体６０は前述の第１実
施例の第１段目の鉄製ハニカム構造体２０と同様のもの
を用いている。第３段目の鉄製ハニカム構造体６０は、
アルミ製ハニカム構造体が非磁性で低周波の磁界遮蔽特
性に問題があることにより、低周波用の磁界遮蔽体とし
て設置している。

【００３２】なお、その他の構成は前述の第１実施例と
同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付した。

【００３３】この第２実施例の場合、シールドガスケッ
ト４４と押さえ金具４５を用いることでハンダ付けの困
難なアルミニウム製ハニカム構造体４０，５０を導体ダ
クト１４の内側に固定することができ、標準的に入手可
能な最小のセルサイズが鉄製のものよりも小さいアルミ
ニウム製のものを採用することで、さらに高い遮断周波
数が得られる。

【００３４】以上の実施例は電磁波遮蔽体として良導体
金属のハニカム構造体を用いた場合について説明してき
たが、小開口は六角形に限らず方形の小開口を持つハニ
カム状の構造体でも同様な効果が得られ、この場合を図
４に本発明の第３実施例として示す。図４において、実
線は折り曲げた導体板を相互に組み合わせて接続した第
１段目の電磁波遮蔽体としての方形小開口を持つハニカ
ム状構造体７０、点線は第２段目の電磁波遮蔽体として
の方形小開口を持つハニカム状構造体８０を示してお
り、ハニカム状構造体７０，８０の小開口７２，８２の
位置は相互にずれている。

【００３５】なお、第３実施例のその他の構成は前述の
第１実施例と同様である。

【００３６】電磁波遮蔽体としてのハニカム状の構造体
は、金属の材質を変えても同様な効果が得られる。さら
に、電磁波遮蔽体としてのハニカム状の構造体を金属で
形成する代わりに、小開口を多数有する樹脂等の構造体
の表面に導電性被膜を形成したものであってもよい。

【００３７】また各実施例では、空調用等の開口部につ
いて説明したが、各種流体（気体、液体）用開口部につ
いても本発明は適用可能である。

【００３８】以上本発明の実施例について説明してきた
が、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の
範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者
には自明であろう。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電磁波遮
蔽構造によれば、小開口を持った電磁波遮蔽体としての
ハニカム状構造体を２段以上重ねかつ相互に接触させそ
の小開口を互いにずらすことにより、各段のハニカム状
構造体の遮断周波数より高い周波数に遮断周波数を設定
することができ、ミリ波領域までの広い周波数帯の開口
部の遮蔽が既存の容易に入手可能な部材により実現でき
る。また、ハニカム状構造体１段に比べハニカム状構造
体を２段以上にすることにより高い電磁波遮蔽率を得る
ことができるとともに、１段のハニカム状構造体に支障
が生じた際にも他のハニカム状構造体が遮蔽効果を保持
し、信頼性が高い電磁波遮蔽構造となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電磁波遮蔽構造の第１実施例を示
す断面図である。

【図２】第１実施例の第１段目と第２段目のハニカム構
造体の小開口をずらして配置した状態を示す正面図であ
る。

【図３】本発明の第２実施例を示す断面図である。

【図４】本発明の第３実施例であって第１段目と第２段
目の格子状電磁波遮蔽体の小開口をずらして配置した状
態を示す正面図である。

【図５】電磁波遮蔽体としてのハニカム構造体を示す斜
視図である。

【図６】ハニカム構造体の一部を電磁波の進行方向から
見た正面図である。

【図７】ハニカム構造体の構造説明図である。

【符号の説明】

１，２０，３０，４０，５０，６０ ハニカム構造体 ２，２２，３２，７２，８２ 小開口 １０ 電磁波遮蔽室 １１ 導体板 １２ シールド面 １３ 流体用開口部 １４ 導体ダクト １５ フランジ部 １７ ハンダ ４４ シールドガスケット ４５ 押さえ金具 ７０，８０ 格子状電磁波遮蔽体 ｔ ハニカム構造体の厚さ寸法 ｂ ハニカム構造体の小開口の最大目開き寸法 ｃ セルサイズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−290297（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−131094（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−13781（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−233086（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−50584（ＪＰ，Ａ) 米国特許3546359（ＵＳ，Ａ) 米国特許3584134（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 9/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁波遮蔽室の流体用開口部を電磁波遮
   蔽体で遮蔽した電磁波遮蔽構造において、前記流体用開口部を角筒状の導体ダクトで構成し、 小開
   口を多数有する電磁波遮蔽体としての導体ハニカム状構
   造体を、前記導体ダクト内の電磁波の進行方向に２段以
   上重ねかつ相互に接触させて該導体ダクト内を横断する
   ように配設しかつ当該導体ダクトに電気接続し、各段の
   導体ハニカム状構造体の小開口を互いにずらすことによ
   り各々の導体ハニカム状構造体の遮断周波数よりも高い
   周波数領域に遮断周波数を設定したことを特徴とする電
   磁波遮蔽構造。
2. 【請求項２】 各々の導体ハニカム状構造体の小開口が
   互いに同一配列パターンである請求項１記載の電磁波遮
   蔽構造。