JP3319147B2 - 電波吸収体 - Google Patents
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q17/00—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、斜め入射波に対しても
有効に反射抑制が可能な薄型の電波吸収体に関し、特
に、１／４波長抵抗膜吸収体型の電波吸収体を発展させ
た薄型の電波吸収体に関する。
有効に反射抑制が可能な薄型の電波吸収体に関し、特
に、１／４波長抵抗膜吸収体型の電波吸収体を発展させ
た薄型の電波吸収体に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電波の利用が進むにつれて電波障
害や電波による誤動作等の問題が発生しており、その対
策として薄型の電波吸収体を用いることが有効となって
いる。
害や電波による誤動作等の問題が発生しており、その対
策として薄型の電波吸収体を用いることが有効となって
いる。
【０００３】薄型の電波吸収体として最も一般的なもの
は、図１７の断面図に示すごとく、電波反射体１７１の
前面にフェライト粉末又はカーボン粉末とゴムとの混合
体層１７０を積層した構造のものである。
は、図１７の断面図に示すごとく、電波反射体１７１の
前面にフェライト粉末又はカーボン粉末とゴムとの混合
体層１７０を積層した構造のものである。
【０００４】また、１／４波長抵抗膜吸収体型の薄型電
波吸収体として、図１８に示すごとく、厚さ約λg ／４
（λg は誘電体内での電波の波長）の誘電体層１８０の
背面に電波反射体１８１を設け、この誘電体層１８０の
前面に、全方向に対して約３７７Ω／□の表面抵抗を有
する抵抗膜１８２を設けた電波吸収体が知られている
（特公平２−５８７９６号）。
波吸収体として、図１８に示すごとく、厚さ約λg ／４
（λg は誘電体内での電波の波長）の誘電体層１８０の
背面に電波反射体１８１を設け、この誘電体層１８０の
前面に、全方向に対して約３７７Ω／□の表面抵抗を有
する抵抗膜１８２を設けた電波吸収体が知られている
（特公平２−５８７９６号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】構造物等の対象物から
の不要反射波は、対象物に垂直に入射する電波によって
生ずるもの以外にこの対象物に斜めに入射する電波によ
って生ずるものもある。従って、このような斜入射の電
波に対しても優れた吸収特性を有する電波反射体が必要
とされる。しかしながら、上述したいずれの電波吸収体
も垂直入射用として設計されているため、斜め入射の電
波に対しては電波吸収性能が低下してしまい、充分な反
射抑制効果を得ることは難しかった。
の不要反射波は、対象物に垂直に入射する電波によって
生ずるもの以外にこの対象物に斜めに入射する電波によ
って生ずるものもある。従って、このような斜入射の電
波に対しても優れた吸収特性を有する電波反射体が必要
とされる。しかしながら、上述したいずれの電波吸収体
も垂直入射用として設計されているため、斜め入射の電
波に対しては電波吸収性能が低下してしまい、充分な反
射抑制効果を得ることは難しかった。
【０００６】また、図１９に示すように、電波吸収体１
９０の表面に対して電波が垂直に入射する場合には、入
射電波の電界Ｅi 及び磁界Ｈi が必ずこの電波吸収体１
９０の表面に平行となるが、斜入射の電波ではこのよう
な状況は生じない。即ち、斜入射の電波においては、図
２０に示すように、入射電波の電界Ｅi が入射面（電波
吸収体の表面に垂直でありかつ入射電波及び反射電波の
進行方向を含む面）１９１に垂直な場合（ＴＥ波）と、
BR>図２１に示すように入射電波の磁界Ｈi が入射面１
９１に垂直な場合（ＴＭ波）とが存在することとなる。
このような種々の直線偏波や円偏波が電波として用いら
れているので、ＴＥ波及びＴＭ波両偏波に対して有効で
偏波依存性を持たずどのような偏波に対しても反射抑制
効果のある電波吸収体が望まれることとなる。
９０の表面に対して電波が垂直に入射する場合には、入
射電波の電界Ｅi 及び磁界Ｈi が必ずこの電波吸収体１
９０の表面に平行となるが、斜入射の電波ではこのよう
な状況は生じない。即ち、斜入射の電波においては、図
２０に示すように、入射電波の電界Ｅi が入射面（電波
吸収体の表面に垂直でありかつ入射電波及び反射電波の
進行方向を含む面）１９１に垂直な場合（ＴＥ波）と、
BR>図２１に示すように入射電波の磁界Ｈi が入射面１
９１に垂直な場合（ＴＭ波）とが存在することとなる。
このような種々の直線偏波や円偏波が電波として用いら
れているので、ＴＥ波及びＴＭ波両偏波に対して有効で
偏波依存性を持たずどのような偏波に対しても反射抑制
効果のある電波吸収体が望まれることとなる。
【０００７】図１７に示した従来の電波吸収体におい
て、混合体層１７０の厚さ、誘電率及び透磁率を調整す
ることにより、斜入射用の電波吸収体を設計すること
は、現状においてはかなり困難ではあるがカットアンド
トライを繰り返すことによって可能ではある。しかしな
がら、偏波依存性を持たせずに任意の入射角及び任意の
周波数で動作する薄型の電波吸収体を設計し実現させる
ことは著しく困難である。
て、混合体層１７０の厚さ、誘電率及び透磁率を調整す
ることにより、斜入射用の電波吸収体を設計すること
は、現状においてはかなり困難ではあるがカットアンド
トライを繰り返すことによって可能ではある。しかしな
がら、偏波依存性を持たせずに任意の入射角及び任意の
周波数で動作する薄型の電波吸収体を設計し実現させる
ことは著しく困難である。
【０００８】図１８に示した従来の１／４波長型電波吸
収体においては、抵抗膜１８２の表面抵抗を３７７Ω／
□から変化させること及び誘電体層１８０の厚さを調整
することにより、斜入射用の電波吸収体を設計すること
ができる。しかしながら、この場合にも、１つの偏波の
みに有効なものであり、これとは異なる偏波及び円偏波
等に対しては充分な反射抑制効果を期待することができ
なかった。
収体においては、抵抗膜１８２の表面抵抗を３７７Ω／
□から変化させること及び誘電体層１８０の厚さを調整
することにより、斜入射用の電波吸収体を設計すること
ができる。しかしながら、この場合にも、１つの偏波の
みに有効なものであり、これとは異なる偏波及び円偏波
等に対しては充分な反射抑制効果を期待することができ
なかった。
【０００９】従って本発明は、偏波依存性を有しておら
ずかつ設計及び製作が容易であり斜め入射波に対しても
有効に反射抑制が可能な薄型の電波吸収体を提供するも
のである。
ずかつ設計及び製作が容易であり斜め入射波に対しても
有効に反射抑制が可能な薄型の電波吸収体を提供するも
のである。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用】電波が入射角度
θで金属等の電波反射体に入射した場合、その電波反射
体の前面に定在波がたつ。電波の入射側から電波反射体
を見たときの入力インピーダンスは、電波反射体の法線
方向に沿って周期的に零と無限大とを繰り返すが、反射
体表面から距離ｄ0 離れた位置では、図２の（Ａ）に示
すように、偏波に依存せずに無限大となる。ここでｄ0
は、λを入射電波の波長とすると次式で与えられる。 ｄ0 ＝λ／｛４√（１−ｓｉｎ2 θ）｝
θで金属等の電波反射体に入射した場合、その電波反射
体の前面に定在波がたつ。電波の入射側から電波反射体
を見たときの入力インピーダンスは、電波反射体の法線
方向に沿って周期的に零と無限大とを繰り返すが、反射
体表面から距離ｄ0 離れた位置では、図２の（Ａ）に示
すように、偏波に依存せずに無限大となる。ここでｄ0
は、λを入射電波の波長とすると次式で与えられる。 ｄ0 ＝λ／｛４√（１−ｓｉｎ2 θ）｝
【００１１】この距離ｄ0 の位置に表面抵抗がＲs の抵
抗膜を配置すると、この抵抗膜を見込んだその位置の入
力インピーダンスＺinは、図２の（Ｂ）に示すように、
抵抗膜の表面抵抗Ｒs と無限大インピーダンスとを並列
接続したものと等価となるので、Ｚin＝Ｒs となる。従
って、この場合の反射係数Ｓ及び規格化入力インピーダ
ンスＺinは、各偏波に応じて次式で表される。ただし、
Ｚ0 は自由空間の特性インピーダンス（Ｚ0 ＝１２０π
Ω）を表す。 ＴＥ波の場合 Ｓ＝（Ｒs −Ｚ0 ／ｃｏｓθ）／（Ｒs
＋Ｚ0 ／ｃｏｓθ） Ｚin＝（Ｒs ／Ｚ0 ）・ｃｏｓθ ＴＭ波の場合 Ｓ＝（Ｒs −Ｚ0 ・ｃｏｓθ）／（Ｒs
＋Ｚ0 ・ｃｏｓθ） Ｚin＝（Ｒs ／Ｚ0 ）／ｃｏｓθ
抗膜を配置すると、この抵抗膜を見込んだその位置の入
力インピーダンスＺinは、図２の（Ｂ）に示すように、
抵抗膜の表面抵抗Ｒs と無限大インピーダンスとを並列
接続したものと等価となるので、Ｚin＝Ｒs となる。従
って、この場合の反射係数Ｓ及び規格化入力インピーダ
ンスＺinは、各偏波に応じて次式で表される。ただし、
Ｚ0 は自由空間の特性インピーダンス（Ｚ0 ＝１２０π
Ω）を表す。 ＴＥ波の場合 Ｓ＝（Ｒs −Ｚ0 ／ｃｏｓθ）／（Ｒs
＋Ｚ0 ／ｃｏｓθ） Ｚin＝（Ｒs ／Ｚ0 ）・ｃｏｓθ ＴＭ波の場合 Ｓ＝（Ｒs −Ｚ0 ・ｃｏｓθ）／（Ｒs
＋Ｚ0 ・ｃｏｓθ） Ｚin＝（Ｒs ／Ｚ0 ）／ｃｏｓθ
【００１２】そこで、ＴＥ波に対しては抵抗膜の表面抵
抗Ｒs を Ｒs ＝Ｚ0 ／ｃｏｓθ ＴＭ波に対しては抵抗膜の表面抵抗Ｒs を Ｒs ＝Ｚ0 ・ｃｏｓθ とすることにより、反射係数Ｓを零とすることができ
る。
抗Ｒs を Ｒs ＝Ｚ0 ／ｃｏｓθ ＴＭ波に対しては抵抗膜の表面抵抗Ｒs を Ｒs ＝Ｚ0 ・ｃｏｓθ とすることにより、反射係数Ｓを零とすることができ
る。
【００１３】抵抗膜と電波反射体との間が、比誘電率ε
r の誘電体で構成されている場合、この誘電体の厚さｄ
は、 ｄ＝λ／｛４√（εr −ｓｉｎ2 θ）｝ に設定する。
r の誘電体で構成されている場合、この誘電体の厚さｄ
は、 ｄ＝λ／｛４√（εr −ｓｉｎ2 θ）｝ に設定する。
【００１４】抵抗膜の表面抵抗は、反射係数を零以外の
ある一定値以下に抑えたいだけであれば、上述の式で得
られる値から多少ずれていてもよい。例えば、斜入射角
θ＝６０°で、反射係数Ｓ＝０．１以下とするには、Ｔ
Ｅ波に対する表面抵抗Ｒs をＲs ＝６１７〜９２２Ω／
□、ＴＭ波に対する表面抵抗Ｒs をＲs ＝１５４〜２３
０Ω／□の間に調整することでこれが可能となる。
ある一定値以下に抑えたいだけであれば、上述の式で得
られる値から多少ずれていてもよい。例えば、斜入射角
θ＝６０°で、反射係数Ｓ＝０．１以下とするには、Ｔ
Ｅ波に対する表面抵抗Ｒs をＲs ＝６１７〜９２２Ω／
□、ＴＭ波に対する表面抵抗Ｒs をＲs ＝１５４〜２３
０Ω／□の間に調整することでこれが可能となる。
【００１５】電波反射体層に対して抵抗膜を上述の距離
ｄ0 に位置させ、その表面抵抗ＲsをＲs ＝９５０Ω／
□とすることにより、斜入射角θ＝６６°のＴＥ波用に
設計した電波吸収体のＴＥ波特性及びＴＭ波特性を図３
に、その表面抵抗Ｒs をＲs＝１５０Ω／□とすること
により、斜入射角θ＝６６°のＴＭ波用に設計した電波
吸収体のＴＥ波特性及びＴＭ波特性を図４にそれぞれ示
す。これらの図からも明かのように、斜入射ＴＥ（Ｔ
Ｍ）波用に設計した電波吸収体は、斜入射ＴＥ（ＴＭ）
波に対しては優れた吸収特性を現すが、斜入射ＴＭ（Ｔ
Ｅ）波に対しては非常に貧弱な吸収特性しか持たない。
ｄ0 に位置させ、その表面抵抗ＲsをＲs ＝９５０Ω／
□とすることにより、斜入射角θ＝６６°のＴＥ波用に
設計した電波吸収体のＴＥ波特性及びＴＭ波特性を図３
に、その表面抵抗Ｒs をＲs＝１５０Ω／□とすること
により、斜入射角θ＝６６°のＴＭ波用に設計した電波
吸収体のＴＥ波特性及びＴＭ波特性を図４にそれぞれ示
す。これらの図からも明かのように、斜入射ＴＥ（Ｔ
Ｍ）波用に設計した電波吸収体は、斜入射ＴＥ（ＴＭ）
波に対しては優れた吸収特性を現すが、斜入射ＴＭ（Ｔ
Ｅ）波に対しては非常に貧弱な吸収特性しか持たない。
【００１６】そこで本発明では、電波吸収体として、第
１の誘電体層と、この第１の誘電体層の一方の面上に積
層した電波反射体層と、第１の誘電体層の他方の面上に
積層した第１の抵抗膜層と、第１の抵抗膜層上に所定厚
の空気層を介して設けられた偏波特性調整用の第２の誘
電体層とを備えたものを提供している。
１の誘電体層と、この第１の誘電体層の一方の面上に積
層した電波反射体層と、第１の誘電体層の他方の面上に
積層した第１の抵抗膜層と、第１の抵抗膜層上に所定厚
の空気層を介して設けられた偏波特性調整用の第２の誘
電体層とを備えたものを提供している。
【００１７】このように第２の誘電体層を第１の抵抗膜
層の前面に配置し、空気層の厚さによってその位置を調
整することにより斜入射波に対する位相調整を行ってい
る。このような構成の電波吸収体においては、ＴＥ波に
対する特性インピーダンスとＴＭ波に対する特性インピ
ーダンスとが下記のように互いに異なるので、斜入射波
に対する位相調整を行うことにより、ＴＥ波及びＴＭ波
の両偏波に対して同時に有効な電波吸収特性（即ち円偏
波に対して有効な電波吸収特性）を有する電波吸収体を
得ることができる。ただし、下式において、εr は誘電
体層の誘電率（複素数）である。 ＴＥ波に対する特性インピーダンス Ｚch＝１／√（εr −ｓｉｎ2 θ） ＴＭ波に対する特性インピーダンス Ｚch＝√（εr −ｓｉｎ2 θ）／εr
層の前面に配置し、空気層の厚さによってその位置を調
整することにより斜入射波に対する位相調整を行ってい
る。このような構成の電波吸収体においては、ＴＥ波に
対する特性インピーダンスとＴＭ波に対する特性インピ
ーダンスとが下記のように互いに異なるので、斜入射波
に対する位相調整を行うことにより、ＴＥ波及びＴＭ波
の両偏波に対して同時に有効な電波吸収特性（即ち円偏
波に対して有効な電波吸収特性）を有する電波吸収体を
得ることができる。ただし、下式において、εr は誘電
体層の誘電率（複素数）である。 ＴＥ波に対する特性インピーダンス Ｚch＝１／√（εr −ｓｉｎ2 θ） ＴＭ波に対する特性インピーダンス Ｚch＝√（εr −ｓｉｎ2 θ）／εr
【００１８】第２の誘電体層の空気層側又は空気層とは
反対側の面上に積層された第２の抵抗膜層をさらに備え
ていることが好ましい。この第２の抵抗膜層を設けるこ
とにより、特性インピーダンスの抵抗成分を調整しさら
に高能率化及び広帯域化を図ることができる。
反対側の面上に積層された第２の抵抗膜層をさらに備え
ていることが好ましい。この第２の抵抗膜層を設けるこ
とにより、特性インピーダンスの抵抗成分を調整しさら
に高能率化及び広帯域化を図ることができる。
【００１９】
【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する。
【００２０】図１は本発明の一実施例における電波吸収
体の一部の構成を概略的に示す斜視図、図５は図１のＡ
−Ａ線断面図である。
体の一部の構成を概略的に示す斜視図、図５は図１のＡ
−Ａ線断面図である。
【００２１】これらの図において、１０はガラス板から
なる第１の誘電体層、１１はこの第１の誘電体層１０の
（電波入射面に対して）裏面上に蒸着又はスパッタリン
グ等で積層したアルミニウム、ニッケル又は銅等の金属
薄膜からなる電波反射体層、１２は第１の誘電体層１０
の前面上にスパッタリングで積層した酸化スズからなる
表面抵抗が約１４０Ω／□の抵抗膜層（第１の抵抗膜
層）をそれぞれ示している。電波反射体層１１は０．１
Ω／□以下の導電性を有するように構成されており、そ
の裏面にはガラス板からなる補強層１３が設けられてい
る。
なる第１の誘電体層、１１はこの第１の誘電体層１０の
（電波入射面に対して）裏面上に蒸着又はスパッタリン
グ等で積層したアルミニウム、ニッケル又は銅等の金属
薄膜からなる電波反射体層、１２は第１の誘電体層１０
の前面上にスパッタリングで積層した酸化スズからなる
表面抵抗が約１４０Ω／□の抵抗膜層（第１の抵抗膜
層）をそれぞれ示している。電波反射体層１１は０．１
Ω／□以下の導電性を有するように構成されており、そ
の裏面にはガラス板からなる補強層１３が設けられてい
る。
【００２２】第１の誘電体層１０の厚さＤ1 は、θを吸
収すべき入射電波の入射角度、λを入射電波の波長、ε
r をこの誘電体層１０の比誘電率とすると、 Ｄ1 ＝λ／｛４√（εr −ｓｉｎ2 θ）｝ に設定される。本実施例においてこのガラス板の厚さＤ
1 は、Ｄ1 ＝９．８ｍｍである。
収すべき入射電波の入射角度、λを入射電波の波長、ε
r をこの誘電体層１０の比誘電率とすると、 Ｄ1 ＝λ／｛４√（εr −ｓｉｎ2 θ）｝ に設定される。本実施例においてこのガラス板の厚さＤ
1 は、Ｄ1 ＝９．８ｍｍである。
【００２３】抵抗膜層１２の前面には空気層１４を介し
てガラス板からなる第２の誘電体層１５が設けられてい
る。第２の誘電体層１５は、空気層１４の厚さＤ2 を調
節して偏波特性を調整するため及び表面保護の外壁材と
して用いられており、その厚さＤ3 は本実施例ではＤ3
＝２．４ｍｍに設定されている。このように本実施例の
電波吸収体は、補強層１３のガラス板、電波反射体層１
１及び抵抗膜層１２を前後面に有する第１の誘電体層１
０のガラス板、及び空気層１４を挟んでなる第２の誘電
体層１５のガラス板からなる多層のガラス板を一体化し
てなる１枚物のマルチガラス構造で構成されている。
てガラス板からなる第２の誘電体層１５が設けられてい
る。第２の誘電体層１５は、空気層１４の厚さＤ2 を調
節して偏波特性を調整するため及び表面保護の外壁材と
して用いられており、その厚さＤ3 は本実施例ではＤ3
＝２．４ｍｍに設定されている。このように本実施例の
電波吸収体は、補強層１３のガラス板、電波反射体層１
１及び抵抗膜層１２を前後面に有する第１の誘電体層１
０のガラス板、及び空気層１４を挟んでなる第２の誘電
体層１５のガラス板からなる多層のガラス板を一体化し
てなる１枚物のマルチガラス構造で構成されている。
【００２４】空気層１４の厚さＤ2 を適切に調整するこ
とにより、斜入射波に対する位相調整を行いＴＥ波及び
ＴＭ波の両偏波に対して同時に有効な電波吸収特性を得
ることができる。図６及び図７は、本実施例において空
気層１４の厚さＤ2 を０ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１３
ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍと変化させた場合の、斜入射
角６６．５°のＴＥ波及びＴＭ波に対する電波吸収特性
をそれぞれ示している。これらの図から明らかのよう
に、空気層１４の厚さＤ2 が０ｍｍ、５ｍｍの場合、Ｔ
Ｍ波に対してはある程度の反射減衰量が得られるが、Ｔ
Ｅ波に対しては反射減衰量が５ｄＢ以下と非常に低い。
しかしながら、Ｄ2 ＝１３ｍｍの場合は、同一周波数
（３ＧＨｚ）にてＴＥ波及びＴＭ波の双方で約４０ｄＢ
の反射減衰量が得られ、ＴＥ波及びＴＭ波の両偏波に対
して同時に非常に優れた電波吸収特性を得られることが
分かる。
とにより、斜入射波に対する位相調整を行いＴＥ波及び
ＴＭ波の両偏波に対して同時に有効な電波吸収特性を得
ることができる。図６及び図７は、本実施例において空
気層１４の厚さＤ2 を０ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１３
ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍと変化させた場合の、斜入射
角６６．５°のＴＥ波及びＴＭ波に対する電波吸収特性
をそれぞれ示している。これらの図から明らかのよう
に、空気層１４の厚さＤ2 が０ｍｍ、５ｍｍの場合、Ｔ
Ｍ波に対してはある程度の反射減衰量が得られるが、Ｔ
Ｅ波に対しては反射減衰量が５ｄＢ以下と非常に低い。
しかしながら、Ｄ2 ＝１３ｍｍの場合は、同一周波数
（３ＧＨｚ）にてＴＥ波及びＴＭ波の双方で約４０ｄＢ
の反射減衰量が得られ、ＴＥ波及びＴＭ波の両偏波に対
して同時に非常に優れた電波吸収特性を得られることが
分かる。
【００２５】図８（Ａ）は、同図（Ｂ）にその構成を示
す従来の１／４波長抵抗膜吸収体型電波吸収体のＴＥ波
及びＴＭ波に対する特性インピーダンスと、同図（Ｃ）
にその構成を示す本実施例の電波吸収体において、空気
層１４の厚さＤ2 を変化させた場合のＴＥ波及びＴＭ波
に対する特性インピーダンスとをそれぞれ表すスミスチ
ャートである。同図からも明らかのように、本実施例の
電波吸収体では、空気層１４の厚さＤ2 を変化させた場
合にもＴＭ波に対する特性インピーダンスは抵抗成分に
沿ってわずかに変化するのみであるが、ＴＥ波に対する
特性インピーダンスは厚さＤ2 の変化によって大きく変
化し、Ｄ2 ＝１３ｍｍ付近で抵抗成分となる。なお、従
来の１／４波長抵抗膜吸収体型電波吸収体のＴＥ波及び
ＴＭ波に対する特性インピーダンスが、本実施例の電波
吸収体において空気層の厚さＤ2を０ｍｍとした場合の
ＴＥ波及びＴＭ波に対する特性インピーダンスにそれぞ
れほぼ等しくなっている。
す従来の１／４波長抵抗膜吸収体型電波吸収体のＴＥ波
及びＴＭ波に対する特性インピーダンスと、同図（Ｃ）
にその構成を示す本実施例の電波吸収体において、空気
層１４の厚さＤ2 を変化させた場合のＴＥ波及びＴＭ波
に対する特性インピーダンスとをそれぞれ表すスミスチ
ャートである。同図からも明らかのように、本実施例の
電波吸収体では、空気層１４の厚さＤ2 を変化させた場
合にもＴＭ波に対する特性インピーダンスは抵抗成分に
沿ってわずかに変化するのみであるが、ＴＥ波に対する
特性インピーダンスは厚さＤ2 の変化によって大きく変
化し、Ｄ2 ＝１３ｍｍ付近で抵抗成分となる。なお、従
来の１／４波長抵抗膜吸収体型電波吸収体のＴＥ波及び
ＴＭ波に対する特性インピーダンスが、本実施例の電波
吸収体において空気層の厚さＤ2を０ｍｍとした場合の
ＴＥ波及びＴＭ波に対する特性インピーダンスにそれぞ
れほぼ等しくなっている。
【００２６】図９及び図１０は、本実施例において第２
の誘電体層１５の厚さＤ3 を２．３ｍｍ、２．４ｍｍ、
２．５ｍｍ、２．６ｍｍ、２．７ｍｍ、２．８ｍｍと変
化させた場合の、斜入射角６６．５°のＴＥ波及びＴＭ
波に対する電波吸収特性を参考のためにそれぞれ示して
いる。ただし、この場合、第１の誘電体層１０の厚さは
Ｄ1 ＝９．８ｍｍであり、空気層１４の厚さはＤ2 ＝１
３．１ｍｍであり、抵抗膜層１２の表面抵抗Ｒs は１２
７．５Ω／□（ＴＥ）及び１４７．５Ω／□（ＴＭ）で
ある。
の誘電体層１５の厚さＤ3 を２．３ｍｍ、２．４ｍｍ、
２．５ｍｍ、２．６ｍｍ、２．７ｍｍ、２．８ｍｍと変
化させた場合の、斜入射角６６．５°のＴＥ波及びＴＭ
波に対する電波吸収特性を参考のためにそれぞれ示して
いる。ただし、この場合、第１の誘電体層１０の厚さは
Ｄ1 ＝９．８ｍｍであり、空気層１４の厚さはＤ2 ＝１
３．１ｍｍであり、抵抗膜層１２の表面抵抗Ｒs は１２
７．５Ω／□（ＴＥ）及び１４７．５Ω／□（ＴＭ）で
ある。
【００２７】図１１及び図１２は、本実施例において抵
抗膜層１２の表面抵抗Ｒs を１２５Ω／□、１３５Ω／
□、１４５Ω／□、１５５Ω／□、１６５Ω／□、１７
５Ω／□と変化させた場合の、斜入射角６６．５°のＴ
Ｅ波及びＴＭ波に対する電波吸収特性を参考のためにそ
れぞれ示している。ただし、この場合、第１の誘電体層
１０の厚さはＤ1 ＝９．８ｍｍであり、空気層１４の厚
さはＤ2 ＝１４ｍｍである。
抗膜層１２の表面抵抗Ｒs を１２５Ω／□、１３５Ω／
□、１４５Ω／□、１５５Ω／□、１６５Ω／□、１７
５Ω／□と変化させた場合の、斜入射角６６．５°のＴ
Ｅ波及びＴＭ波に対する電波吸収特性を参考のためにそ
れぞれ示している。ただし、この場合、第１の誘電体層
１０の厚さはＤ1 ＝９．８ｍｍであり、空気層１４の厚
さはＤ2 ＝１４ｍｍである。
【００２８】図１３及び図１４は、図１及び図５の実施
例と同じ構造であって、第１の誘電体層１０を構成する
ガラス板の厚さＤ1 をＤ1 ＝９．３ｍｍ、抵抗膜層１２
の表面抵抗Ｒs を約１７０Ω／□、第２の誘電体層１５
を構成するガラス板の厚さＤ3 をＤ3 ＝２．３ｍｍと
し、空気層１４の厚さＤ2 を０ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍ
ｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍと変化させた場合の、斜入射角
４５°のＴＥ波及びＴＭ波に対する電波吸収特性をそれ
ぞれ示している。これらの図から明らかのように、空気
層１４の厚さＤ2 が１０ｍｍの場合、同一周波数（３Ｇ
Ｈｚ）にてＴＥ波及びＴＭ波の双方で３５ｄＢ以上の反
射減衰量が得られ、ＴＥ波及びＴＭ波の両偏波に対して
同時に非常に優れた電波吸収特性を得られることが分か
る。
例と同じ構造であって、第１の誘電体層１０を構成する
ガラス板の厚さＤ1 をＤ1 ＝９．３ｍｍ、抵抗膜層１２
の表面抵抗Ｒs を約１７０Ω／□、第２の誘電体層１５
を構成するガラス板の厚さＤ3 をＤ3 ＝２．３ｍｍと
し、空気層１４の厚さＤ2 を０ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍ
ｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍと変化させた場合の、斜入射角
４５°のＴＥ波及びＴＭ波に対する電波吸収特性をそれ
ぞれ示している。これらの図から明らかのように、空気
層１４の厚さＤ2 が１０ｍｍの場合、同一周波数（３Ｇ
Ｈｚ）にてＴＥ波及びＴＭ波の双方で３５ｄＢ以上の反
射減衰量が得られ、ＴＥ波及びＴＭ波の両偏波に対して
同時に非常に優れた電波吸収特性を得られることが分か
る。
【００２９】誘電体層１０又１５としては、上述したガ
ラスの他に、（１）ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ
ウレタン又はシリコン等の発泡材、（２）塩化ビニル、
アクリル、ポリカーボネート又はテフロン等の有機樹
脂、（３）木材、（４）セラミック、（５）ゴム、及び
（６）紙等のうちのいずれかの誘電体材料を平板状に形
成したものを用いてもよい。
ラスの他に、（１）ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ
ウレタン又はシリコン等の発泡材、（２）塩化ビニル、
アクリル、ポリカーボネート又はテフロン等の有機樹
脂、（３）木材、（４）セラミック、（５）ゴム、及び
（６）紙等のうちのいずれかの誘電体材料を平板状に形
成したものを用いてもよい。
【００３０】電波反射体層１１としては、上述した金属
薄膜の他に、（１）アルミニウム、鉄、銅又はステンレ
ススチール等の金属板、（２）銅、アルミニウム又は鉄
等の金属箔、（３）格子状の金属線、（４）炭素繊維
布、（５）金属めっき布、及び（６）ステンレススチー
ル等の金属繊維布等のうちのいずれかの材料を用いても
よい。
薄膜の他に、（１）アルミニウム、鉄、銅又はステンレ
ススチール等の金属板、（２）銅、アルミニウム又は鉄
等の金属箔、（３）格子状の金属線、（４）炭素繊維
布、（５）金属めっき布、及び（６）ステンレススチー
ル等の金属繊維布等のうちのいずれかの材料を用いても
よい。
【００３１】抵抗膜層１２としては、上述した酸化スズ
の他に、（１）酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）若しくは
酸化亜鉛等の金属酸化物、又は（２）窒化チタン等の金
属窒化物による薄膜を蒸着又は塗布等により形成する
か、又は、例えばカーボンを樹脂に加えてなる導電性塗
料を印刷して形成するようにしてもよい。
の他に、（１）酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）若しくは
酸化亜鉛等の金属酸化物、又は（２）窒化チタン等の金
属窒化物による薄膜を蒸着又は塗布等により形成する
か、又は、例えばカーボンを樹脂に加えてなる導電性塗
料を印刷して形成するようにしてもよい。
【００３２】図１５は本発明の他の実施例における電波
吸収体の一部の構成を概略的に示す斜視図、図１６は図
１５のＢ−Ｂ線断面図である。
吸収体の一部の構成を概略的に示す斜視図、図１６は図
１５のＢ−Ｂ線断面図である。
【００３３】これらの図において、１５０はガラス板か
らなる第１の誘電体層、１５１はこの第１の誘電体層１
５０の（電波入射面に対して）裏面上に積層したアルミ
ニウム薄膜からなる電波反射体層、１５２は第１の誘電
体層１５０の前面上にスパッタリングで積層した酸化ス
ズからなる表面抵抗が約１４０Ω／□の第１の抵抗膜層
をそれぞれ示している。電波反射体層１５１は０．１Ω
／□以下の導電性を有するように構成されており、その
裏面にはガラス板からなる補強層１５３が設けられてい
る。
らなる第１の誘電体層、１５１はこの第１の誘電体層１
５０の（電波入射面に対して）裏面上に積層したアルミ
ニウム薄膜からなる電波反射体層、１５２は第１の誘電
体層１５０の前面上にスパッタリングで積層した酸化ス
ズからなる表面抵抗が約１４０Ω／□の第１の抵抗膜層
をそれぞれ示している。電波反射体層１５１は０．１Ω
／□以下の導電性を有するように構成されており、その
裏面にはガラス板からなる補強層１５３が設けられてい
る。
【００３４】第１の誘電体層１５０の厚さＤ1 は、θを
吸収すべき入射電波の入射角度、λを入射電波の波長、
εr をこの誘電体層１５０の比誘電率とすると、 Ｄ1 ＝λ／｛４√（εr −ｓｉｎ2 θ）｝ に設定される。本実施例においてこのガラス板の厚さＤ
1 は、Ｄ1 ＝９．８ｍｍである。
吸収すべき入射電波の入射角度、λを入射電波の波長、
εr をこの誘電体層１５０の比誘電率とすると、 Ｄ1 ＝λ／｛４√（εr −ｓｉｎ2 θ）｝ に設定される。本実施例においてこのガラス板の厚さＤ
1 は、Ｄ1 ＝９．８ｍｍである。
【００３５】抵抗膜層１５２の前面には空気層１５４を
介してガラス板からなる第２の誘電体層１５５が設けら
れている。第２の誘電体層１５５は、空気層１５４の厚
さＤ2 を調節して偏波特性を調整するため及び表面保護
の外壁材として用いられており、その厚さＤ3 は本実施
例ではＤ3 ＝２．４ｍｍに設定されている。この第２の
誘電体層１５５の裏面上には、特性インピーダンスの抵
抗成分を調整し、さらなる高性能化及び広帯域化を図る
ための、例えば酸化スズからなる第２の抵抗膜層１５６
がスパッタリング等で積層されている。このように本実
施例の電波吸収体は、補強層１５３のガラス板、電波反
射体層１５１及び第１の抵抗膜層１５２を前後面に有す
る第１の誘電体層１５０のガラス板、及び空気層１５４
を挟んでなりその後面に第２の抵抗膜層１５６を有する
第２の誘電体層１５５のガラス板からなる多層のガラス
板を一体化してなる１枚物のマルチガラス構造で構成さ
れている。
介してガラス板からなる第２の誘電体層１５５が設けら
れている。第２の誘電体層１５５は、空気層１５４の厚
さＤ2 を調節して偏波特性を調整するため及び表面保護
の外壁材として用いられており、その厚さＤ3 は本実施
例ではＤ3 ＝２．４ｍｍに設定されている。この第２の
誘電体層１５５の裏面上には、特性インピーダンスの抵
抗成分を調整し、さらなる高性能化及び広帯域化を図る
ための、例えば酸化スズからなる第２の抵抗膜層１５６
がスパッタリング等で積層されている。このように本実
施例の電波吸収体は、補強層１５３のガラス板、電波反
射体層１５１及び第１の抵抗膜層１５２を前後面に有す
る第１の誘電体層１５０のガラス板、及び空気層１５４
を挟んでなりその後面に第２の抵抗膜層１５６を有する
第２の誘電体層１５５のガラス板からなる多層のガラス
板を一体化してなる１枚物のマルチガラス構造で構成さ
れている。
【００３６】空気層１５４の厚さＤ2 を適切に調整する
ことにより、斜入射波に対する位相調整を行いＴＥ波及
びＴＭ波の両偏波に対して同時に有効な電波吸収特性を
得ることができことは、図１及び図５の実施例の場合と
全く同様である。本実施例ではさらに、第２の抵抗膜層
１５６の抵抗値を調整することによりさらに高性能化及
び広帯域化を図ることができる。なお、この抵抗膜層１
５６についても、上述した酸化スズの他に、（１）酸化
インジウムスズ（ＩＴＯ）若しくは酸化亜鉛等の金属酸
化物、又は（２）窒化チタン等の金属窒化物による薄膜
を蒸着又は塗布等により形成するか、又は、例えばカー
ボンを樹脂に加えてなる導電性塗料を印刷して形成する
ようにしてもよい。
ことにより、斜入射波に対する位相調整を行いＴＥ波及
びＴＭ波の両偏波に対して同時に有効な電波吸収特性を
得ることができことは、図１及び図５の実施例の場合と
全く同様である。本実施例ではさらに、第２の抵抗膜層
１５６の抵抗値を調整することによりさらに高性能化及
び広帯域化を図ることができる。なお、この抵抗膜層１
５６についても、上述した酸化スズの他に、（１）酸化
インジウムスズ（ＩＴＯ）若しくは酸化亜鉛等の金属酸
化物、又は（２）窒化チタン等の金属窒化物による薄膜
を蒸着又は塗布等により形成するか、又は、例えばカー
ボンを樹脂に加えてなる導電性塗料を印刷して形成する
ようにしてもよい。
【００３７】第２の抵抗膜層１５６は、第２の誘電体層
１５５の前面に設けてもよい。その場合、抵抗膜層１５
６の前面にこの抵抗膜層の耐久性向上のため、（１）ポ
リウレタン、フッ素系又はシリコン系等の有機樹脂の膜
又は塗料、（２）ガラス、（３）セラミック、及び
（４）ゴム等のうちのいずれかの耐久性に優れた材料か
ら形成される保護膜を設けてもよい。
１５５の前面に設けてもよい。その場合、抵抗膜層１５
６の前面にこの抵抗膜層の耐久性向上のため、（１）ポ
リウレタン、フッ素系又はシリコン系等の有機樹脂の膜
又は塗料、（２）ガラス、（３）セラミック、及び
（４）ゴム等のうちのいずれかの耐久性に優れた材料か
ら形成される保護膜を設けてもよい。
【００３８】このように本発明の電波吸収体は、電波の
偏波に関係なく斜め入射の電波吸収特性が非常に優れて
いる。従って、垂直偏波だけでなく円偏波においても斜
め入射の不要反射波を効果的に抑制でき、しかも設計及
び製作が容易であるから低コストで製造が可能である。
偏波に関係なく斜め入射の電波吸収特性が非常に優れて
いる。従って、垂直偏波だけでなく円偏波においても斜
め入射の不要反射波を効果的に抑制でき、しかも設計及
び製作が容易であるから低コストで製造が可能である。
【００３９】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。
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。
【００４０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、適当な表面抵抗を有する抵抗膜層を、裏面に電波反
射体層を設けた第１の誘電体層の表面に形成し、この抵
抗膜層と偏波特性調整用である第２の誘電体層との間に
所定厚の空気層を設けているので、斜めに入射してくる
電波に対して、ＴＥ波及びＴＭ波の双方について非常に
優秀な電波吸収特性を得ることができる。従って、垂直
偏波だけでなく円偏波についても斜め入射の不要反射波
を非常に効果的に抑制することができる。また、設計及
び製作が容易であるから低コストで製造が可能である。
ば、適当な表面抵抗を有する抵抗膜層を、裏面に電波反
射体層を設けた第１の誘電体層の表面に形成し、この抵
抗膜層と偏波特性調整用である第２の誘電体層との間に
所定厚の空気層を設けているので、斜めに入射してくる
電波に対して、ＴＥ波及びＴＭ波の双方について非常に
優秀な電波吸収特性を得ることができる。従って、垂直
偏波だけでなく円偏波についても斜め入射の不要反射波
を非常に効果的に抑制することができる。また、設計及
び製作が容易であるから低コストで製造が可能である。
【図１】本発明の一実施例における電波吸収体の構成を
概略的に示す斜視図である。
概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明における電波吸収原理を説明する図であ
る。
る。
【図３】本発明におけるＴＥ波の電波吸収原理を説明す
るための特性図である。
るための特性図である。
【図４】本発明におけるＴＭ波の電波吸収原理を説明す
るための特性図である。
るための特性図である。
【図５】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図１の実施例において空気層厚を変化した場合
のＴＥ波の電波吸収特性を表す図である。
のＴＥ波の電波吸収特性を表す図である。
【図７】図１の実施例において空気層厚を変化した場合
のＴＭ波の電波吸収特性を表す図である。
のＴＭ波の電波吸収特性を表す図である。
【図８】従来技術の特性インピーダンス及び図１の実施
例において空気層厚を変化した場合の特性インピーダン
スを表すスミスチャートである。
例において空気層厚を変化した場合の特性インピーダン
スを表すスミスチャートである。
【図９】図１の実施例において第２の誘電体層厚を変化
した場合のＴＥ波の電波吸収特性を表す図である。
した場合のＴＥ波の電波吸収特性を表す図である。
【図１０】図１の実施例において第２の誘電体層厚を変
化した場合のＴＭ波の電波吸収特性を表す図である。
化した場合のＴＭ波の電波吸収特性を表す図である。
【図１１】図１の実施例において抵抗膜層の表面抵抗を
変化させた場合のＴＥ波の電波吸収特性を表す図であ
る。
変化させた場合のＴＥ波の電波吸収特性を表す図であ
る。
【図１２】図１の実施例において抵抗膜層の表面抵抗を
変化させた場合のＴＭ波の電波吸収特性を表す図であ
る。
変化させた場合のＴＭ波の電波吸収特性を表す図であ
る。
【図１３】図１の実施例の他の構成において空気層厚を
変化した場合のＴＥ波の電波吸収特性を表す図である。
変化した場合のＴＥ波の電波吸収特性を表す図である。
【図１４】図１の実施例の他の構成において空気層厚を
変化した場合のＴＭ波の電波吸収特性を表す図である。
変化した場合のＴＭ波の電波吸収特性を表す図である。
【図１５】本発明の他の実施例における電波吸収体の構
成を概略的に示す斜視図である。
成を概略的に示す斜視図である。
【図１６】図１５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１７】従来の薄型電波吸収体の一例を示す断面図で
ある。
ある。
【図１８】従来の薄型電波吸収体の他の例を示す断面図
である。
である。
【図１９】垂直入射する電波の電界Ｅi 及び磁界Ｈi の
方向を説明する図である。
方向を説明する図である。
【図２０】斜入射するＴＥ波の電界Ｅi 及び磁界Ｈi の
方向を説明する図である。
方向を説明する図である。
【図２１】斜入射するＴＭ波の電界Ｅi 及び磁界Ｈi の
方向を説明する図である。
方向を説明する図である。
１０、１５、１５０、１５５ 誘電体層 １１、１５１ 電波反射体層 １２、１５２、１５６ 抵抗膜層 １３、１５３ 補強層 １４、１５４ 空気層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 義人 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 平５−48287（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−12996（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−84997（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−12896（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−247099（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−204799（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−163998（ＪＰ，Ａ) 独国特許出願公開4008660（ＤＥ，Ａ １) 独国特許出願公開4101074（ＤＥ，Ａ １) 欧州特許出願公開499868（ＥＰ，Ａ ２) 英国特許出願公開2281934（ＧＢ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 9/00 H01Q 17/00 E04B 1/92 H01B 3/00 H01F 1/00
Claims (2)
- 【請求項１】 第１の誘電体層と、該第１の誘電体層の
一方の面上に積層した電波反射体層と、該第１の誘電体
層の他方の面上に積層した第１の抵抗膜層と、該第１の
抵抗膜層上に所定厚の空気層を介して設けられた偏波特
性調整用の第２の誘電体層とを備えたことを特徴とする
電波吸収体。 - 【請求項２】 前記第２の誘電体層の前記空気層側又は
該空気層とは反対側の面上に積層された第２の抵抗膜層
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の電波
吸収体。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10153794A JP3319147B2 (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | 電波吸収体 |
| DE69507528T DE69507528T2 (de) | 1994-04-15 | 1995-04-11 | Absorber für elektromagnetische Wellen |
| EP95410032A EP0677888B1 (en) | 1994-04-15 | 1995-04-11 | Electromagnetic wave absorber |
| US08/420,488 US5537116A (en) | 1994-04-15 | 1995-04-12 | Electromagnetic wave absorber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10153794A JP3319147B2 (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | 電波吸収体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07288393A JPH07288393A (ja) | 1995-10-31 |
| JP3319147B2 true JP3319147B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=14303193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10153794A Expired - Fee Related JP3319147B2 (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | 電波吸収体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5537116A (ja) |
| EP (1) | EP0677888B1 (ja) |
| JP (1) | JP3319147B2 (ja) |
| DE (1) | DE69507528T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US10899106B1 (en) * | 1996-02-05 | 2021-01-26 | Teledyne Brown Engineering, Inc. | Three-dimensional, knitted, multi-spectral electro-magnetic detection resistant, camouflaging textile |
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| FR2783608B1 (fr) * | 1998-09-22 | 2000-12-08 | Thomson Csf | Structures multicouches transparentes en infrarouge, et a proprietes specifiques en hyperfrequences. |
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