JP3459630B2 - 電波吸収パネル - Google Patents
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Description
材にて被覆してなる電波吸収パネルに関する。
情報機器の目覚しい普及や、通信技術の多様化により、
不要電波の抑制がますます社会生活上重要な問題となっ
ている。また、利用される電波の帯域は拡大傾向にあ
り、従来では特殊用途でしか利用されていなかったミリ
波などの極めて波長の短い電波についても今後は利用増
加が見込まれている。特に、現在計画が推進されている
ITS(高度道路交通システム)の展開によって、この
傾向は顕著となると考えられる。
レタンにカーボンを含有させたピラミッド形状のものや
フェライトタイル焼結型のもの、フェライト粉末あるい
はカーボン粉末を含有するゴムまたは塗料などの薄型の
もの、導電性繊維を用いた織布または不織布など従来か
ら様々な電波吸収体が知られている。
は、電波吸収能に優れること、吸収可能周波数帯域が広
いことが挙げられる。また、実用性の面から、形状や大
きさの選択の自由度が大きいこと、加工性に優れるこ
と、低コストであることなどが要求される。加えて屋外
設置用の電波吸収体においては、さらに耐候性を有する
ことが挙げられる。近年では、軽量でありかつ薄型で、
上記特性を満たす電波吸収体が開発されてきている。
置する場合において、特に導電性を有する繊維集合体を
用いた電波吸収体では特に、水や塵埃、車両から排出さ
れる排気ガスなどの異物が電波吸収体に入り込み、電波
吸収能に悪影響を与えるという問題がある。
が電波吸収体内部に侵入しにくく、かつ軽量、薄型で充
分な電波吸収能を有する電波吸収パネルを提供すること
をその目的とするものである。
を解決するため鋭意研究を行った結果、本発明を完成す
るに至った。本発明は、以下のとおりである。 (1)平板状の電波吸収体と、電波透過性を有しかつ該
電波吸収体の少なくとも電波入射を意図する部位を被覆
する被覆材とを備える電波吸収パネルであって、被覆材
が、電波吸収体内部への異物の侵入を抑制し得るように
設けられてなることを特徴とする電波吸収パネル。 (2)被覆材が有機高分子材料で形成されたシート状体
であることを特徴とする上記(1)に記載の電波吸収パ
ネル。 (3)被覆材の誘電率をεr、厚みをt、吸収を意図す
る電波の波長をλとするとき、(εr×t)/λで表さ
れる値が0.1以下であることを特徴とする上記(1)
に記載の電波吸収パネル。 (4)電波入射を意図する部位の裏面側に、補強用板状
体をさらに有することを特徴とする上記(1)〜(3)
のいずれかに記載の電波吸収パネル。 (5)平板状の電波吸収体と、電波透過性を有しかつ該
電波吸収体の少なくとも電波入射を意図する部位を被覆
する被覆材とを備える電波吸収パネルであって、被覆材
の誘電率をεr、厚みをt、吸収を意図する電波の波長
をλとするとき、(εr×t)/λで表される値が0.
1以下であることを特徴とする電波吸収パネル。 (6)電波吸収体が、導電性を有する繊維の集合体から
なることを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに
記載の電波吸収パネル。 (7)自動料金収受機能を有する車載機を搭載した車両
との間で情報の授受を行うための送受信アンテナが設け
られる有料道路の料金所において、電波吸収体が該送受
信アンテナの通信領域を向くように設けられて使用され
る上記(1)〜(6)のいずれかに記載の電波吸収パネ
ル。
図1は本発明の好ましい一例の電波吸収パネル1を簡略
化して示す斜視図であり、図2は図1の電波吸収パネル
1の構造を簡略化して示す分解斜視図である。本発明の
電波吸収パネル1は、平板状の電波吸収体2と、この電
波吸収体2の電波入射を意図する部位を少なくとも被覆
する被覆材3とを基本的に備える。
には限定されない。このような電波吸収体2の形状は特
に限定はないが、後述する設置、取付のための加工が施
し易い点から、図1および図2に示す例のように断面方
形状の平板状に形成されるのが好ましい。また本発明に
おける電波吸収体2は、屋外設置を意図する場合におい
ては、耐候性を有することが好ましい。電波吸収体2の
大きさも特には限定はなく、目的に応じて適宜の大きさ
に選ばれる。電波吸収体2は、たとえば、第一幅方向X
に沿った長さ(第一幅)が0.5m〜2m、第二幅方向
Yに沿った長さ(第二幅)が0.5m〜4m、厚み方向
Zに沿った長さ(厚み)が2cm〜10cmである。上
記第一幅方向Xとは、上記の方形状の断面において互い
に垂直な二辺のうちいずれか一方の辺に概ね沿った方向
をさし、上記第二幅方向Yとは、上記二辺のうちいずれ
か他方の辺に概ね沿った方向をさす。なお上記第一幅方
向X、第二幅方向Yおよび厚み方向Zは、互いに垂直に
交わる三軸に沿った方向である。
有し、かつ電波吸収体2の電波入射を意図する部位を少
なくとも被覆し得るものであればよく、特には限定され
ない。なお本明細書における「電波透過性」とは、電波
の損失、すなわち電波の透過減衰量の極力小さいものを
さし、好ましくは、被覆材3の誘電率をεr、厚みを
t、吸収を意図する電波の波長をλとするとき、(εr
×t)/λで表される値が0.1以下であるものをさ
す。該被覆材3は、後述するように電波吸収体2内部へ
の異物の侵入を抑制し得るように設けられる。また本発
明の電波吸収パネルにおいて、屋外設置を意図する場合
においては、被覆材3が耐候性を有することが望まし
い。
覆材3によって電波吸収体2の少なくとも電波入射を意
図する部位を外界から保護することができる。したがっ
て該電波吸収パネル1を屋外に設置する場合には、表面
を剥き出しにして電波吸収体を設置していた従来とは異
なり、水や塵埃、車両から排出される排気ガスなどの異
物が電波吸収体内部に侵入するのを抑え、電波吸収能の
劣化を抑制する効果がある。この効果は、たとえば電波
吸収体2が後述するような導電性を有する繊維集合体か
らなるものであるような場合には、特に顕著である。
2に示すような有機高分子で形成されたシート状体であ
るのが好ましい。該有機高分子としては、たとえばアク
リル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化
ビニリデン、ポリカーボネート、あるいはこれらをガラ
ス繊維で補強したFRP(繊維強化プラスチック)など
が挙げられる。
および図4に示すようなケーシング状の形態も含むもの
とする。図3は本発明の好ましい他の例の電波吸収パネ
ル1’を簡略化して示す斜視図であり、図4は図3の電
波吸収パネル1’の構造を簡略化して示す分解斜視図で
ある。図3および図4に示す態様の被覆材3’は、電波
の入射を意図する側から電波吸収体2を被覆し得るよう
な、一方で開口したケーシングで実現される。図3およ
び図4では、このようなケーシングで実現される被覆材
3’にて、電波吸収体2の電波の入射を意図する側(厚
み方向一方Z1側)から、該電波吸収体2を覆うように
して取り付けた例を示している。
体2の電波の入射を意図する側における厚みtは、0.
5mm〜2mm程度が好ましい。該厚みtは、上記有機
高分子の誘電率εrが小さい程厚くすることができる。
その誘電率をεr、厚みをt、吸収を意図する電波の波
長をλとするとき、(εr×t)/λで表される値が
0.1以下の条件を満たすものが好ましい。かかる被覆
材3,3’を電波吸収体2の電波入射を意図する部位を
被覆するように設けることによって、後述の実施例にお
いて明らかにするように、電波吸収体2の電波吸収性能
も向上され、斜入射特性の良好な電波吸収パネルを実現
できる。この効果は、後述するような導電性を有する繊
維集合体からなる電波吸収体を用いた場合に特に顕著で
あり、したがって上記繊維集合体からなる電波吸収体に
上述の条件を満たす被覆材3,3’を設けることによっ
て、電波吸収体2内部への異物の侵入を抑制できるとと
もに、電波吸収能も向上された電波吸収パネルを得るこ
とができる。
体2への異物の侵入がさほど問題とならないような環境
に設置する場合においては、上述の(εr×t)/λで
表される値が0.1以下、という条件を満たす被覆材で
あれば、該被覆材が電波吸収体2への異物の侵入を抑制
する機能を有していなくてもよい。
電波入射を意図する部位の裏面側に、補強用板状体をさ
らに有する。補強用板状体は、上記の電波吸収体および
被覆材を備える構成体をさらに補強するためのものであ
って、たとえばアルミメッキ鋼板、亜鉛メッキ鋼板で形
成され、中でも特に耐候性および軽量性を併せ持つアル
ミメッキ鋼板で形成されるのが好ましい。図1および図
2には、電波吸収体2の厚み方向他方Z2側に、平板状
の補強用板状体4が設けられた例を示している。
(たとえば、面積が1m2を超えるような大きさ)で実
現する場合に撓んでしまうなど不所望に変形し易くなっ
てしまう虞がある。撓んでしまった電波吸収体は、設置
などの際の加工性が悪く、また風圧荷重を受けたときに
剥がれ易いというような不具合がある。上述のように電
波の入射側とは裏面側に補強用板状体をさらに有するこ
とで、電波吸収体を補強することができ、電波吸収体の
不所望な変形を抑制できる。
様のように、たとえば幅方向のいずれかの方向に沿った
断面形状が規則的な凹凸を有する角波板で実現されても
よい。図3および図4では、電波吸収体2の厚み方向他
方Z2側に、第一幅方向Xに沿った断面形状が規則的な
凹凸を有するように配置された補強用板状体4’が設け
られた例を示している。上記角波板を、長手で実現され
る電波吸収体2に設ける場合には、上記凹凸を有する断
面が現れる方向が、該電波吸収体2の長手方向に対して
略垂直となるように配置することが好ましい。これによ
って、電波吸収体を、不所望な変形を起こしやすい長手
となる方向に沿って補強して、電波吸収パネルの上記方
向における剛性を高めることができる。
くは、電波吸収体と補強用板状体との間に、補強用の枠
部材を有する。補強用枠部材は、たとえばハット型鋼板
で実現される長手の部材を、互いに略直角となるように
組み合わせて配置する。補強用枠部材の形成の仕方に特
に限定はなく、たとえば第二幅方向Yに沿って載置され
た補強用板状体と同程度の第二幅を有する適当な本数
(図1および図2の例では三本、図3および図4の例で
は二本)のハット型鋼板間に、第一幅方向Xに沿ってハ
ット型鋼板を適宜の間隔をあけて複数本(図1および図
2の例では六本、図3および図4の例では四本)配置さ
れることで形成される。
ことで、電波吸収体2は第一幅方向Xおよび第二幅方向
Yにおいてさらに補強され、取付、設置時においても撓
んだり捩れたりなど不所望に変形してしまうことがな
い。なお本発明において、枠部材を形成するのは上記の
ハット型鋼板には限定されず、従来公知のL型アングル
鋼板、コ字型鋼板などを好ましく用いて形成できるが、
軽量化の観点からは、ハット型鋼板を用いるのが特に好
ましい。
らには補強用板状体4,4’、補強用枠部材など、本発
明の電波吸収パネルにおける各部材間の固定方法は特に
は限定されず、従来公知のたとえばタッピンねじやスリ
ーブなどの固定具や従来公知のたとえばエポキシ系、イ
ソシアネート系、シアノアクリレート系、ホットメルト
系、ゴム系などの接着剤や両面接着テープを適宜用いて
固定すればよい。
も特に限定はなく、たとえば、両面接着テープや上述の
接着剤、あるいはそれらの併用によって電波吸収体2に
接合され、たとえばスリーブや専用治具を使用して、電
波吸収体2に固定される。中央付近のへこみを抑制でき
る観点からは、スリーブを用いて上記固定を行うのが好
ましい。
2は、繊維マット型、単層型、多層型、不織布型など様
々な形態での実現が可能である。単層型の場合、電波吸
収層を形成する材料としては、たとえばカーボンやフェ
ライトを混入した発泡樹脂が挙げられる。本発明におい
て特に好ましい電波吸収体は繊維マット型のものであっ
て、たとえば導電性を有する繊維集合体によって形成さ
れる。繊維集合体としては、任意の長さ、太さの繊維を
絡ませてマット状に形成したものが用いられるが、繊維
同士の交絡点を融着したもの、接着材料によって接着し
たもの、あるいは繊維同士が単に絡み合いのみにて安定
なマット状を呈するものなどが使用できる。該繊維集合
体の導電性は、たとえば表面に導電性塗料を塗布された
繊維を使用することによって付与される。
麻などの天然繊維、有機合成繊維などの有機高分子繊維
が使用できる。有機合成繊維の種類には特には制限はな
く、たとえばポリ塩化ビニリデン、ナイロン樹脂、ポリ
エステル樹脂、アクリル樹脂などが挙げられ、中でもポ
リ塩化ビニリデンが特に好ましい。
により繊維表面に損失誘電体層を形成できる導電性付与
剤を含有する、たとえば有機高分子ラテックスと水性導
電性塗料との混合物などの塗料が使用できる。
の有機高分子のエマルジョンを用いることができるが、
中でも特に有機高分子繊維に対して良好な接着作用を示
すものが好ましい。上記有機高分子繊維がたとえばポリ
塩化ビニリデン繊維である場合には、ポリ塩化ビニリデ
ンのエマルジョンやポリ塩化ビニリデンとポリ塩化ビニ
ルとの混合物のエマルジョンなどが例示される。
電性付与剤とを含有する水性塗料が用いられる。当該バ
インダーとしては、微粉状、中でもコロイド状のクレ
ー、ベントナイト、マイカ、珪酸塩、珪藻土などの無機
バインダー、ポリビニルアルコール、アクリル樹脂モー
ルド部などの有機バインダーが例示される。導電性付与
剤としては、たとえばグラファイト、カーボン、導電性
金属粉などが例示される。
ための様々な加工を容易に施すことができる。以下、本
発明をたとえば建造物の天井や側壁、高架下などに設置
するのに好ましい加工の例を幾つか例示するが、本発明
に施し得る加工はこれに限定されるものではない。
一例を示す簡略化した断面図である。図5に示す例で
は、図1および図2に示した例の電波吸収パネル1の第
一幅方向X端部に、第二幅方向Yに沿って断面コ字状の
支持部材8を取り付けてなる。支持部材8は、たとえば
亜鉛メッキ鋼板で形成されるのが好ましい。
ル1の第一幅方向X両端に取付け、かつ設置したい場
所、たとえば建造物の天井などに電波吸収パネル1のサ
イズに併せて適宜の間隔をあけて略平行に設けた対のレ
ール部材(図示せず)を予め設けておき、このレール部
材に支持部材8にて電波吸収パネル1を嵌合させる。こ
れによって電波吸収パネル1を目的とする場所に好適に
設置できる。
は、互いに嵌合し得、設置箇所に好適に設置できる組合
せに選ばれるならば特には限定されない。たとえばレー
ル部材がI型やH型に形成され、支持部材8がこれに嵌
合し得るような形状で実現されてもよい。
他の例を示す簡略化した断面図である。図6に示す例
は、図1および図2に示した例の電波吸収パネル1を建
造物の天井や高架下に吊り下げて設置したい場合に好適
な加工である。図6の例では、電波吸収パネル1の第二
幅方向Y両端部に、該パネル1の厚み方向一方Z1側を
支持しかつ上記第二幅方向Y外方に各々広がるような支
持部材9を取り付ける。支持部材9は、第二幅方向Y外
方に広がる部分9aに挿通孔を有する。この挿通孔に吊
り下げ部材10を挿通し、留め具11などを用いて固定
する。このような吊り下げ部材10を、設置したい場
所、たとえば建造物の天井12などに予め形成された孔
に挿通し、留め具13などを用いて固定する。これによ
って電波吸収パネル1を目的とする場所に吊り下げて好
適に設置できる。
く、たとえば亜鉛メッキ鋼板などで形成され、中でも亜
鉛メッキ鋼板で形成されるのが好ましい。また上記の支
持部材9を用いて、図7の簡略化した断面図に示すよう
に、第二幅方向Y外方に広がる部分9aの挿通孔でもっ
て、留め具14などを用いて設置したい場所、たとえば
建造物の天井15などに直接設置してもよい。
吸収パネル1についても、上述したのと同様の種々の加
工を施して、不所望な不要電波を除きたい場所に適宜設
置できる。
は特には限定されないが、ITSの一環であるノンスト
ップ自動料金収受システム(ETCシステム)が実施さ
れた有料道路の料金所の天井に、特に好適に設置され
る。図8は、図1に示した例の電波吸収パネル1を、上
記料金所21の天井22に設置した例を簡略化して示す
図である。上記料金所21には、該自動料金収受機能を
有する車載機を搭載した車両24との間で料金収受に関
する情報の授受を行うための送受信アンテナ23が設け
られる。送受信アンテナ23は、料金所21に連なる道
路25を走行する上記車両24が、該送受信アンテナ2
3の通信領域26(図8中では仮想線にて囲んだ領域)
に進入したときに、該車両24と上記情報の授受を行
う。電波吸収パネル1は、電波吸収体2の電波入射側
(厚み方向一方Z1側)が、上記通信領域26(図8中
では仮想線にて囲んだ領域)を向くように設置される。
器には、通信エラー率が10-6以下というように信頼性
が高く、かつ送受信アンテナ23および車両24間の通
信であることから、停止状態から180Km/hまでの
車両走行速度に対応可能であることなどが要求される。
上記料金所21の天井22に、上述のように本発明の電
波吸収パネルを設置することで、送受信アンテナ23か
ら送信され、路面25aや車両24の屋根などで反射し
た電波を吸収できる。これによって電波のオーバーリー
チや通信領域26における電波の乱反射を防止でき、E
TCシステムにおける通信機器の信頼性を向上できる。
天井22に設置した例を示したけれど、これには限定さ
れず、料金所付近の高架や料金所の側壁などに設置して
もよい。ただし、電波吸収体2の電波入射側が送受信ア
ンテナ23の通信領域26を向いており、反射した電波
が入射し易いように適宜設置されるものとする。
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。 実施例1 電波吸収体2として、カサ密度50kg/m3、厚み2
0mmの塩化ビニリデン系合成繊維(太さ:80デニー
ル、120デニール、100デニール)を絡めて成形
し、黒鉛系塗料とラテックスで導電処理を施したものを
用いた。電波吸収体2の大きさは、第一幅が0.867
m、第二幅が1.8m、厚みが2cmであった。このよ
うな電波吸収体2の厚み方向一方Z1側に、図1および
図2に示したようなアクリル樹脂が20%配合された不
飽和ポリエステル樹脂系FRP製の樹脂(サンコートグ
ラスライト、日東紡社製)製のシート状体(誘電率ε
r:6.0、第一幅:0.867m、第二幅:1.8
m、厚みt:0.7mm)を被覆材3として、固定し
た。被覆材3の固定は、特殊シリコーン変性ポリマー接
着剤(PM100、セメダイン社製)にて接着すること
で行った。電波吸収体2の厚み方向他方Z2側に、上述
のようにハット型の亜鉛メッキ鋼板を組み合わせてなる
補強用枠部材を載置し、シート状体とで電波吸収体2を
挟み、スリーブを用いて固定した。ハット型亜鉛メッキ
鋼板同士は、溶接により接合した。これに厚み方向他方
Z2側から、補強用板状体4としてアルミメッキ鋼製の
平板(第一幅:0.867m、第二幅:1.8m、厚
み:0.5mm)を、タッピンねじを用いて補強用枠部
材に固定して、図1に示した例の電波吸収パネル1を得
た。
うなケーシングで実現されるアクリル樹脂(アクリルサ
ンデー板、アクリルサンデー社製)製の被覆材3’(誘
電率εr:3.0、第一幅:0.867m、第二幅:
1.8m、厚みt:1mm)を、電波吸収体2の厚み方
向一方Z1側から被せるようにして取り付け、かつ補強
用板状体としてアルミメッキ鋼製の角波板(第一幅:
0.867m、第二幅:1.8m、厚み:0.5mm、
角波のピッチ:12.5cm)を用いた以外は、実施例
1と同様にして、図3に示した例の電波吸収パネル1’
を得た。
アクリルサンデー社製)製のシート状体(誘電率εr:
2.0、厚みt:2mm)を用いた以外は、実施例1と
同様にして電波吸収パネルを得た。
アクリルサンデー社製)製のシート状体(誘電率εr:
2.0、厚みt:1mm)を用いた以外は、実施例1と
同様にして電波吸収パネルを得た。
ルとした。
クリルサンデー社製)製のシート状体(誘電率εr:
3.0、厚みt:2mm)を用いた以外は、実施例1と
同様にして電波吸収パネルを得た。
脂(サカイ産業社製)製のシート状体(誘電率εr:
6.0、厚みt:1mm)を用いた以外は、実施例1と
同様にして電波吸収パネルを得た。
ついて、アーチ法(反射電力法)により、入射角度を1
0°〜60°の間で10°ずつ変化させ、周波数5.8
GHz(波長λ=51.7mm)のTE波、TM波それ
ぞれについて電波吸収性能を評価した。結果を表1に示
す。
収パネルは、被覆材を設けない比較例1の場合と比較し
て、全般に電波吸収性能が向上しており、特に高入射角
度における吸収性能が改善されることが確認できた。ま
た(εr×t)/λで表される値が0.1以下、という
条件を満たす被覆材を用いることで、比較例2,3との
対比で明らかなとおり、低入射角度での電波吸収性能を
向上させることができる。
よれば、水、塵埃、排気ガスなどの異物が電波吸収体内
部が侵入しにくく、かつ軽量、薄型で充分な電波吸収能
を有する電波吸収パネルを提供することができる。特
に、(εr×t)/λで表される値が0.1以下、とい
う条件を満たす被覆材を用いるならば、実施例の記載し
たように、電波吸収性能が向上され、斜入射特性の良好
な電波吸収パネルを実現できる。
略化して示す斜視図であり、
す分解斜視図である。
を簡略化して示す斜視図である。
示す分解斜視図である。
簡略化した断面図である。
す簡略化した断面図である。
例を示す簡略化した断面図である。
天井22に設置した例を簡略化して示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 平板状の電波吸収体と、電波透過性を有
しかつ該電波吸収体の少なくとも電波入射を意図する部
位を被覆する被覆材とを備える電波吸収パネルであっ
て、 被覆材の誘電率をεr、厚みをt、吸収を意図する電波
の波長をλとするとき、(εr×t)/λで表される値
が、0.058≦(εr×t)/λ≦0.081である
ことを特徴とする電波吸収パネル。 - 【請求項2】 被覆材が有機高分子材料で形成されたシ
ート状体であることを特徴とする請求項1に記載の電波
吸収パネル。 - 【請求項3】 電波入射を意図する部位の裏面側に、補
強用板状体をさらに有することを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の電波吸収パネル。 - 【請求項4】 電波吸収体が、導電性を有する繊維の集
合体からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか
に記載の電波吸収パネル。 - 【請求項5】 自動料金収受機能を有する車載機を搭載
した車両との間で情報の授受を行うための送受信アンテ
ナが設けられる有料道路の料金所において、電波吸収体
が該送受信アンテナの通信領域を向くように設けられて
使用される請求項1〜4のいずれかに記載の電波吸収パ
ネル。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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