JP4403527B2 - 電波吸収プレキャストコンクリート板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ電波等の電磁波による反射障害を防止するために、桟型電波吸収体を用いて電磁波の吸収をより確実に達成する電波吸収プレキャストコンクリート板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建築物によって周辺で飛来している電磁波を遮断する状況を形成すると、電磁波が建築物に反射して周辺に二次ノイズを発生させて電磁波障害を新たに生じさせることになる。
【０００３】
現状においては、建築物周辺に常時飛来している電磁波としてテレビ電波が存在し、ＶＨＦ，ＵＨＦの両テレビ電波の使用周波数は、９０〜７７０ＭＨｚの広い周波数帯域を形成している。そして、高層建物を構築すると建物に反射したテレビ電波は遠距離までその影響を及ぼすことになり、広範囲の地域にゴースト等の電波障害を与えていた。
【０００４】
このため、テレビ電波の反射障害と遮蔽障害については、従来から高層の建物においてテレビ電波の障害対策が検討されてきている。
【０００５】
テレビ電波の障害のうち、反射障害は、その影響する地域が遠距離、かつ広範囲であることから、従来から各種の対策が講じられている。
【０００６】
電波を反射させずに吸収する対策としては、その施工の工業化を図ることも考慮して、フェライトタイルを打ち込んだプレキャストコンクリート（以下、「ＰＣ」と略称する）造の外装材を外壁面に採用して建築物に電磁波吸収性能を持たせる方法等が多く採用されてきた。
【０００７】
従来の電波吸収ＰＣ板３０は、例えば、図９（ａ）に示すように、型枠３１の底面３１ａにタイル３２を並べ、このタイル３２の裏面にフェライト板３３を直接セットした後に、平面視格子状の反射鉄筋３４を配筋し、次いで型枠３１内にコンクリート３５を打設して製造している。この際、タイル３２の裏面には、これをコンクリート３５に確実に付着させるための突条３２ａ、３２ａを形成している。又、同様の方法で、図９（ｂ）に示すように、タイル３２’の裏面にアンカー３６を設けるものもある。
【０００８】
又、他の方法として、図１０示すように、型枠３１の底面３１ａに平板状のタイル３７を並べた後、その上面にモルタル３８を打設し、このモルタル３８の上面に、フェライト板３３とアンカー筋３９とを一部埋設させてセットした後、反射鉄筋３４の配筋およびコンクリート３５の打設を行うこともある。
【０００９】
しかしながら、フェライトタイルは、吸収する電磁波の周波数帯域が狭いために、ＶＨＦ向けとＵＨＦ向けにはそれぞれ異なる寸法や配置を用意して対応していたことから、重量の嵩みと選択の煩雑さから改善が望まれており、さらに、水平偏波のテレビ電波のように特定の電磁波だけの対応でなく、人工衛星を介在させた水平、垂直に関係ない全ての電磁波に対応するためにも上記改善が期待されている。
【００１０】
又、上述した従来の電波吸収ＰＣ板の製造方法には、以下のような問題が存在する。
【００１１】
即ち、図９（ａ）に示したタイル３２を用いる方法では、タイル３２の裏面突条３２ａを形成しなければならないため、タイル３２の製作コストが高くなり、これが電波吸収ＰＣ板のコスト上昇を招くという問題がある。また、図９（ｂ）に示したタイル３２’を用いる方法では、タイル３２’の裏面にアンカー３６を設けているが、このアンカー３６をタイル３２’に固定するには裏面に穴をあける等の加工が必要となるため、この場合においても製作コストが高くなる。しかも、タイル３２’が薄い場合にはアンカー３６を固定するのが困難になるという問題もある。
【００１２】
さらに、図１０に示した方法では、平板状のタイル３７を用いるため、上記問題を回避することができるものの、モルタル３８とコンクリート３５との２層打ちとなるため手間がかかり、生産性が悪くなるという問題がある。しかも、電波吸収性能は、フェライト板３３の前面に存在するモルタル３８の含水率に影響されるため、モルタル３８を乾燥させる手間もかかり、この点からも生産性が悪くなっている。
【００１３】
そこで、これらの問題を解決するために、図１１に示すように桟型電波吸収体４０を採用し、桟型電波吸収体の前面に電波吸収ＰＣ板の表面を形成するモルタル層４１を配置した電波吸収ＰＣ板４２を構成して、電磁波を効率よく吸収して建物の反射による電波障害を防止する提案が成され、図１２に示すような電波吸収ＰＣ板の製造方法を用いることで、電波吸収性能と品質の確保及び生産性を向上させている。
【００１４】
図１２に示す電波吸収ＰＣ板の製造方法は、電波吸収ＰＣ板の表面を形成するモルタル層４１を基盤にして、このモルタル層４１に固定された桟型電波吸収体４０及びモルタル層に一端側が埋設されたアンカー筋４３とから構成するパネルユニット４４を予め製作しておき、このパネルユニット４４をモルタル層４１が下側となるようにして型枠４５内にセットして、補強鉄筋４６を配筋してから型枠内にコンクリート４８を打設している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記電波吸収ＰＣ板は、電磁波を効率よく吸収して建物の反射による電波障害を防止すると共に、電波吸収性能と品質の確保及び生産性を向上させているが、一方では、桟型電波吸収体の表面を露出させることができないことから、桟型フェライト磁性体の表面及びその間隙に、空気とは異なる物体が存在することになる。
【００１６】
このために、インピーダンスの調整が困難になって、電波吸収体が設計当初の電波吸収性能を確保できなくなり、建物の外壁における電磁環境を所望の状況に確立出来ない問題が発生してその解決が求められている。
【００１７】
本発明は、上記の状況に鑑みてその解決を図っているものであり、桟型電波吸収体の採用によってフェライト磁性体の使用を低減し、誘電体によって等間隔に配置された桟型フェライト磁性体の前面に押出し成形板を配置した場合に、桟型フェライト磁性体と電波反射体との間に介在するコンクリートをインピーダンス整合層として活用することで、全体として桟型電波吸収体としてのインピーダンス整合を図り、かつ製造時において上記誘電体に対して水分等の影響を少なくすることで特性の安定化を図って、電波吸収性能の特定を確立しながら軽量化と取扱いの簡便化を向上させている電波吸収ＰＣ板及びその製造方法を提供している。
【００１８】
尚、本発明による電波吸収ＰＣ板及びその製造方法では、水平偏波であるテレビ電波に対する対応を中心にして、桟型電波吸収体を採用するとして説明しているが、桟型電波吸収体は、桟型フェライト磁性体を電波の方向に合わせて配置することで、テレビ電波のような水平偏波だけへの対応だけでなく、垂直偏波についても対処することが出来るものであり、桟型フェライト磁性体を格子状に配置した桟型電波吸収体を構成することで、人工衛星を介在させた水平、垂直に関係ない全ての電磁波に対応することも可能であることから、対象にする電波については、これの偏波方向を何ら限定しないものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、誘電体によって等間隔に配置された桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体を配置して構成する桟型電波吸収体と、コンクリート構造部との結合部となる一対ののみ込み足部を備え、桟型電波吸収体の前面に配置されて電波吸収プレキャストコンクリート板の表面を形成する複数の押出し成形板と、桟型電波吸収体と押出し成形板とを一体に構成するコンクリート構造部とを備え、押出し成形板の裏面側に在る一対ののみ込み足部の相互間と、隣接する押出し成形板の相互間とに桟型電波吸収体を配置したことを特徴としており、広帯域の電磁波に対する電波吸収性能の安定性と構造の軽量化を図っている。
【００２０】
請求項２に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、請求項１に記載の電波吸収ＰＣ板において、電波反射体を反射鉄筋で構成して桟型フェライト磁性体の背面後方にコンクリートを介在させて構成することを特徴としており、上記機能に加えて、コンクリートをインピーダンス整合層として活用することで桟型電波吸収体のインピーダンス整合を容易にしている。
【００２１】
請求項３に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、請求項２に記載の電波吸収ＰＣ板において、桟型フェライト磁性体と誘電体とが一体に防水処理されていることを特徴としており、上記機能に加えて、桟型フェライト磁性体間に設ける誘電体の特性を安定させて電波吸収性能を確立している。
【００２２】
請求項４に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、請求項１に記載の電波吸収ＰＣ板において、桟型電波吸収体の電波反射体を導電板で構成して桟型フェライト磁性体の背面に接合されて構成することを特徴としており、上記機能に加えて、簡素な電波吸収ＰＣ板を形成している。
【００２４】
請求項５に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、請求項１乃至３のいずれかに記載の電波吸収ＰＣ板において、桟型電波吸収体を構成するために等間隔に配置された桟型フェライト磁性体の長さ方向を対象電波の磁界方向にほぼ平行に成るように配置し、押出し成形板、桟型フェライト磁性体及び桟型フェライト磁性体の背面と反射鉄筋との間に介在しているコンクリートとでインピーダンス整合を図ることを特徴としており、上記機能に加えて、広帯域の電磁波に対する電波吸収性能の設定を容易にしている。
【００２５】
請求項６に記載の発明である電波吸収ＰＣ板の製造方法は、請求項１乃至５のいずれかに記載の電波吸収ＰＣ板を製造するために、コンクリート構造部との結合部となる一対ののみ込み足部を備えた電波吸収プレキャストコンクリート板の表面を形成する複数の押出し成形板を予め製作しておき、のみ込み足部を上側にして型枠内に押出し成形板を配置し、次いで該押出し成形板上に桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体とを桟型電波吸収体を形成する位置関係に配置するとともに、隣接する押出し成形板の相互間に桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体とを桟型電波吸収体を形成する位置関係に配置し、しかる後に該型枠内にコンクリートを打設しており、電波吸収ＰＣ板の製造を容易にしている。
【００２６】
請求項７に記載の発明である電波吸収ＰＣ板の製造方法は、請求項６に記載の電波吸収ＰＣ板の製造方法において、桟型電波吸収体を形成する位置関係を、電波反射体を反射鉄筋で構成して桟型フェライト磁性体の背面後方に間隔を設けるように構成することを特徴としており、上記機能に加えて、桟型フェライト磁性体と反射鉄筋との間に打設するコンクリートをインピーダンス整合層として活用することで、桟型電波吸収体のインピーダンス整合を容易にしている。
【００２７】
請求項８に記載の発明である電波吸収ＰＣ板の製造方法は、請求項７に記載の電波吸収ＰＣ板の製造方法において、桟型フェライト磁性体と誘電体とを一体に防水処理することを特徴としており、上記機能に加えて、コンクリートを打設する際に桟型フェライト磁性体間に設ける誘電体への影響を無くして電波吸収性能の安定性を確立している。
【００２８】
請求項９に記載の発明である電波吸収ＰＣ板の製造方法は、請求項６に記載の電波吸収ＰＣ板の製造方法において、桟型電波吸収体を構成するのに電波反射体を導電板で構成して桟型フェライト磁性体の背面に接合して構成することを特徴としており、上記機能に加えて、電波吸収ＰＣ板の製造を簡素にしている。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明による電波吸収ＰＣ板は、基本的に、誘電体によって等間隔に配置された桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体を配置して構成する桟型電波吸収体と、桟型電波吸収体の前面に配置されて電波吸収ＰＣ板の表面を形成するコンクリート構造部との結合部を備えた押出し成形板及び桟型電波吸収体と押出し成形板とを一体に構成するコンクリート構造部から構成されており、広帯域の電磁波に対する電波吸収性能の安定性と構造の軽量化を図っている。
【００３１】
以下、本発明による電波吸収ＰＣ板の各種実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１は、電波反射体を反射鉄筋で構成した本発明による電波吸収ＰＣ板の斜視図である。
【００３３】
本実施の形態では、対象にする電波をテレビ電波にしているので、電波吸収ＰＣ板１は、垂直方向に所定の間隔で配置された桟型電波吸収体２と電波吸収ＰＣ板１の表面を形成している押出し成形板３とを、押出し成形板３の前面４を残してコンクリート構造部５の内部に一体に埋め込んだ状態で構築されている。尚、コンクリート構造部５には、必要に応じて補強鉄筋６が配筋されている。
【００３４】
図２は、補強鉄筋を省略して示す図１における矢視図であり、図２（ａ）は、（ａ）−（ａ）矢視図、図２（ｂ）は、（ｂ）−（ｂ）矢視図である。
【００３５】
図示のように、桟型電波吸収体２は、桟型フェライト磁性体７、反射鉄筋８及び桟型フェライト磁性体７と反射鉄筋８との間に打設されたコンクリート９から構成されており、桟型フェライト磁性体７の間隔は、カネカライト等から成る間隙材１０を間に挟むことで保持されている。
【００３６】
そして、電波吸収ＰＣ板１の電波吸収特性は、押出し成形板３とインピーダンス整合層を構成するコンクリート９の存在によって、図３のような多層形電波吸収体を形成するものであることから、電波吸収性能に影響する終端短絡の等価線路の入力インピーダンスは、以下の式１で表現される。
【００３７】
上式は、各層媒質ｎの伝搬常数γn、固有インピーダンスＺ0n及び厚さｄnを定めて、垂直入射のインピーダンスＺnを各層毎に計算している。
【００３８】
従って、これらの計算によって、電波吸収体の反射係数Ｒが次式によって算出されることになり、各層の媒質定数（μn及びεn）と厚さｄnの設定で、反射係数の周波数特性を求めることができる。
Ｒ＝（Ｚ1−Ｚ0）／（Ｚ1+Ｚ0）
【００３９】
図４、５は、周波数に対する反射損失の実施例として、図３に示す簡便な桟型電波吸収体１１について検証した結果である。
【００４０】
本桟型電波吸収体１１では、コンクリート９に該当するインピーダンス整合層１２を複素比誘電率ε3＝３．２−ｊ０．５のケイカル板で形成するものとし、押出し成形板３に該当する外面層１３を複素比誘電率ε1＝３．２−ｊ０．５で厚さ１４ｍｍのケイカル板を使用している。
【００４１】
図４では、インピーダンス整合層１２を省略した厚さｄn＝０から、厚さｄnを１２ｍｍまで各種に変化させた場合の、周波数−反射損失の特性を示している。
【００４２】
検証の結果は、図示のようにインピーダンス整合層が無い場合は、１００〜８００ＭＨｚの全周波数帯において２０ｄＢ以上の反射損失を得ることが出来ないことが明らかになっているのに対して、インピーダンス整合層１２を適用した場合には、３００〜７００ＭＨｚの周波数帯域において２０ｄＢ以上の反射損失が得られることを示している。
【００４３】
又、図５に示す結果は、図３の構成において、電波吸収体に入射する電波の角度を、垂直である零度から７５度まで１５度毎に変化させて設定した場合の電波吸収性能である。
【００４４】
この場合のインピーダンス整合層１２は、複素比誘電率ε3＝３．２−ｊ０．５で厚さ４ｍｍのケイカル板に特定しており、フェライト磁性体１４としては、透磁率を、Ｋf＝１０７１、ｆr＝６．３ＭＨｚにした厚さ１８ｍｍの桟型電波吸収体を配置しており、外面層１３については上記の場合から変更していない。
【００４５】
以上の検証結果においても、従来の電波吸収体において考慮してきた電波の入射方向の状況と一致するものであり、その傾向は電波吸収体に入射する電波の入射角度によって、電波吸収体の電波吸収性能に影響が出ることを確認できる程度のものである。
【００４６】
しかし、入射角３０度の場合は、他の角度よりも効率的であることを示しているが、全体的な傾向としては、電波が垂直から４５度以上の傾斜角で入射する場合には、入射面での反射が大きくなるために、電波吸収性能が２０ｄＢを達成できないことから、電波の入射角は考慮すべき重要な事項であり、この場合にもインピーダンス整合層の調整によって対応できることが明らかになっている。
【００４７】
本発明による電波吸収ＰＣ板１では、以上のように、桟型電波吸収体２が桟型フェライト磁性体７と反射鉄筋８及び桟型フェライト磁性体７と反射鉄筋８との間に打設されたコンクリート９から構成され、電波の吸収性能としては、押出し成形板３を加味してコンクリート９の厚さ等を調整することによって、最終的に設定できるものである。
【００４８】
このことから、押出し成形板３は、電波吸収ＰＣ板１の外表面を構成する前面４と桟型電波吸収体２と接合する裏面１５を有するスパンクリート、アスロック等の成形板から構成され、裏面１５側の両端近傍には、コンクリート構造部との結合部として、のみ込み足部１６、１６を一体に成型しており、押出し成形板３と桟型電波吸収体２とをコンクリート構造部５に一体に結合できるようにしている。
【００４９】
桟型電波吸収体２を構成している桟型フェライト磁性体７は、機能的には空隙を形成するのが望ましいが、構造面から間隙材１０を間に挟んで垂直方向に並行に配置されており、ビニール等で包み込むことによって防水処置１７が施されている。
【００５０】
これらの防水処置は、カネカライト等から成る間隙材１０は誘電率は小さいが、これがコンクリート等からの水を吸収することで、その特性を不安定にさせることを回避するためのものであり、具体的な手段としては特定されるものでない。
【００５１】
桟型電波吸収体２は、押出し成形板３の裏面１５側ののみ込み足部１６、１６間に配置されると同時に、目地材１８で接合される隣接の押出し成形板３間においても同様に配置されており、全面的に配置することで吸収性能の劣化を防止している。
【００５２】
以上のように、本実施の形態で説明した電波反射体を反射鉄筋で構成する電波吸収ＰＣ板は、桟型フェライト磁性体を防水処理し、桟型フェライト磁性体の背面後方にコンクリートを介在させて構成しているので、桟型フェライト磁性体の使用量を低減しながらテレビ電波等の水平偏波や垂直偏波の電磁波を広帯域にわたって吸収減衰させると共に、桟型フェライト磁性体間に設ける誘電体の特性を安定させ、コンクリートをインピーダンス整合層として活用することで桟型電波吸収体のインピーダンス整合を容易にしている。
【００５３】
次に、電波反射体を導電板とし桟型フェライト磁性体の背面に接合して構成する本発明による電波吸収ＰＣ板の他の実施形態を図６に基づいて説明する。
【００５４】
図６は、図１で示した実施の形態と同様の位置での矢視図であり、図６（ａ）は、（ａ）−（ａ）矢視図、図６（ｂ）は、（ｂ）−（ｂ）矢視図である。
【００５５】
本実施の形態は、上記実施の形態と桟型電波吸収体の形状が異なるのみであることから、同様の部分については説明を省略する。
【００５６】
電波吸収ＰＣ板２０は、図示のように押出し成形板３、桟型電波吸収体２１及びコンクリート構造部５から構成される簡潔な形態を形成して軽量化を図っている。
【００５７】
桟型電波吸収体２１は、桟型フェライト磁性体２２と導電板２３から構成されており、桟型フェライト磁性体２２の間隔は、カネカライト等から成る間隙材１０を間に挟むことで保持されている。
【００５８】
桟型電波吸収体２１は、間隙材１０が水を吸収して特性を不安定にさせないように防水処置１７が施されてから、押出し成形板３の裏面１５側に在るのみ込み足部１６、１６間と隣接の押出し成形板３間に配置しており、反射電波が発生しないように構成している。
【００５９】
桟型電波吸収体２１は、電波を吸収するために入射する電波の電界方向を、桟型フェライト磁性体２２の長手方向と直交になるように配置し、電波の磁界方向は、桟型フェライト磁性体の長手方向と一致するように配置することから、本実施の形態ではテレビ電波の水平偏波に対応させるために、図示のように垂直方向に配置している。
【００６０】
しかし、全ての電波に対応させる場合には、これに交差する桟型フェライト磁性体を追加させて格子状に配置することで対処することになる。
【００６１】
桟型電波吸収体２１の基本構成は、広帯域フェライト電波吸収装置（特開平４−４２９９９号参照）と同様に、伝送線路モデルを構成して入力インピーダンスや伝送線路の特性インピーダンスを等価回路化することで対応しており、桟型フェライト磁性体２２の入力インピーダンス、対象電波の使用周波数の波長λ及び特性インピーダンスとの間に所望の関係を成立させて、反射ゼロの状態を形成している。
【００６２】
即ち、桟型フェライト磁性体２２の入力インピーダンスは、フェライト磁性体の透磁率、誘電率等の材質及び厚み、高さ、長さで規制される形状と配置する間隔を変えることで調整しており、対象電波の波長λに対して、フェライト磁性体の厚みｔ、高さｈ、長さＬと配置する間隙ｓとすると、その相互関係は以下のように選択される。
【００６３】
先ず、フェライト磁性体の厚みｔは、フェライト磁性体は磁界集束作用を有することから、フェライト磁性体が動作電波の磁界成分の方向に長さＬを以て連続しておれば、電界方向の間隙はほとんど問題にならないので、磁界の吸収特性を劣化させない程度の厚みｔを基礎にしている。
【００６４】
高さｈは、フェライト磁性体の厚みｔと間隙ｓを一定にしたままで変化させると、所定の値を境界にして低い周波数域での特性を犠牲にして高い周波数域の特性を改善できるので、この特性を考慮して直方体を特定しているフェライト磁性体長Ｌの範囲内で対象の周波数域に合わせて調整することができる。
【００６５】
又、間隙ｓについては、ｔ／ｓの値において最適値の存在することが判明しているので、間隙ｓに影響を与える入射電波の波長λの範囲内で調整すると効果的である。
【００６６】
以上の各条件を勘案すると、桟型フェライト磁性体２２の形状と配置は、一般的にＬ≧ｈ≧ｔ、λ≧ｓ≧ｔの関係に構成しており、これらを調整することによって、広い周波数帯域において入射してくる電波を吸収させ、反射電波を所定のレベル以下に減衰させている。
【００６７】
以上のように、本実施の形態で説明した電波反射体を導電板で構成する電波吸収ＰＣ板は、以上の条件を満たしながら、さらに桟型電波吸収体の全体を防水処理しているので、テレビ電波等の水平偏波や垂直偏波の電磁波を広帯域にわたって吸収して減衰させると共に、桟型フェライト磁性体間に設ける誘電体の特性を安定させ、反射用鉄筋の使用量を無くして製造コストを改善し、全体の重量を軽くすることで取り扱いを簡便にしている。
【００６８】
次に、本発明による電波吸収ＰＣ板の製造方法について説明する。
本発明による電波吸収ＰＣ板の製造方法は、コンクリート構造部との結合部を備えた電波吸収ＰＣ板の表面を形成する押出し成形板を予め製作しておき、押出し成形板をコンクリート構造部との結合部を上側にして型枠内に配置し、次いで押出し成形板上に桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体とを桟型電波吸収体を形成する位置関係に配置して、しかる後に型枠内にコンクリートを打設することでコンクリート構造部を形成しており、電波吸収ＰＣ板の電波吸収性能と品質の確保及び生産性を向上させている。
【００６９】
以下、本発明による電波吸収ＰＣ板の製造方法の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００７０】
本発明による電波吸収ＰＣ板の製造方法は、コンクリート構造部５との結合部を備えた電波吸収ＰＣ板の表面４を形成する押出し成形板３を、所定の枚数だけ、予め製造して置くことで構成されている。
【００７１】
予め製造される押出し成形板３は、結合部としてのみ込み足部１６を形成することから、押出し成形板３の強度を確保し、乾燥時のソリ変形を確実に防止できると共に、先行して製作することで製造時には含水状態にある成形板を乾燥させて電波吸収性能の向上と安定化を図っている。
【００７２】
図７、８は、本発明による電波吸収ＰＣ板の製造工程を示している。
本発明による電波吸収ＰＣ板の製造は、所定枚数の押出し成形板３、…を、図７に示すように所定寸法に組み立てる、即ち、平面視方形状の型枠２５の底面２５ａに、セットすることで開始する。
【００７３】
各押出し成形板３は、電波吸収ＰＣ板１の表面を形成する前面４を下側に向ける状態で型枠２５に配置しており、互いに隣接する押出し成形板３、３間には目地を形成しているので、スポンジ等の目地材１８を配している。
【００７４】
次いで、図では明確でないが、図２で示したように桟型電波吸収体２を構成している桟型フェライト磁性体７と間隙材１０とに防水処置１７を一体に施した状態で、押出し成形板３の裏面１５側に在るのみ込み足部１６、１６間と隣接の押出し成形板３間に配置する。これに合わせて同時に、桟型フェライト磁性体７の上方位置に所定の間隔を保って反射鉄筋８、８を配筋する。
【００７５】
その後の工程は、図８で示している。上述の工程において、押出し成形板３、桟型電波吸収体２を構成する桟型フェライト磁性体７及び反射鉄筋８を所定の位置に配置してから、図示のように必要に応じて適当な補強鉄筋６を配筋している。
【００７６】
型枠２５内には、補強鉄筋６の配筋後にコンクリート２６を所定レベルまで打設されるが、打設されたコンクリート２６は、機能的に２つの側面を構成している。
【００７７】
その１つは、コンクリート９の部分がインピーダンス整合層として機能するものであり、他の１つは、補強鉄筋６と一体に成ってコンクリート構造部５を構成して電波吸収ＰＣ板１を構成するものである。
【００７８】
このために、打設されるコンクリート９の厚さを規制する桟型フェライト磁性体７と反射鉄筋８との間に保持される間隙は、電波吸収ＰＣ板１の設計段階において定められており、製造の段階においても正確に管理される必要がある。
【００７９】
打設されたコンクリート２６が硬化して所定強度を発現した後に、電波吸収ＰＣ板１を型枠２５から脱型するが、押出し成形板３間の目地材１８は、その際に取り除いてもよいものである。
【００８０】
以上の工程によって、表面が押出し成形板３の前面４、４、…によって形成され、インピーダンス整合層として機能するコンクリート９の部分を含む桟型電波吸収体２、２、…がコンクリート構造部５内に内蔵された電波吸収ＰＣ板１が製造されることになる。
【００８１】
尚、コンクリート２６は、普通コンクリート、軽量コンクリート、繊維補強コンクリート等各種のものが使用可能である。
【００８２】
以上のように、本発明による電波吸収ＰＣ板の製造方法は、コンクリート構造部との結合部としてのみ込み足部を備えた押出し成形板を予め製作して置き、次いで押出し成形板上に防水処置した桟型電波吸収体を配置することによって、桟型フェライト磁性体間に設ける誘電体の特性を安定させ、フェライト磁性体の使用量を少なくして製造コストを改善し、全体の重量を軽くすることで取り扱いを簡便にして生産性の向上を図っている。
【００８３】
又、従来のようにモルタルとコンクリートとを２度打ちすることもなくなり、コンクリートの打設においても施工効率の向上を図ることができる。
【００８４】
以上、本発明について実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に何ら限定されるものでなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。
【００８５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、誘電体によって等間隔に配置された桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体を配置して構成する桟型電波吸収体と、コンクリート構造部との結合部となる一対ののみ込み足部を備え、桟型電波吸収体の前面に配置されて電波吸収プレキャストコンクリート板の表面を形成する複数の押出し成形板と、桟型電波吸収体と押出し成形板とを一体に構成するコンクリート構造部とを備え、押出し成形板の裏面側に在る一対ののみ込み足部の相互間と、隣接する押出し成形板の相互間とに桟型電波吸収体を配置したことを特徴としており、広帯域の電磁波に対する電波吸収性能の安定性と構造の軽量化を図る効果を奏している。
【００８６】
請求項２に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、請求項１に記載の電波吸収ＰＣ板において、電波反射体を反射鉄筋で構成して桟型フェライト磁性体の背面後方にコンクリートを介在させて構成することを特徴としているので、上記効果に加えて、コンクリートをインピーダンス整合層として活用することで桟型電波吸収体のインピーダンス整合を容易にする効果を奏している。
【００８７】
請求項３に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、請求項２に記載の電波吸収ＰＣ板において、桟型フェライト磁性体と誘電体とが一体に防水処理されていることを特徴としているので、上記効果に加えて、桟型フェライト磁性体間に設ける誘電体の特性を安定させて電波吸収性能を確立する効果を奏している。
【００８８】
請求項４に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、請求項１に記載の電波吸収ＰＣ板において、桟型電波吸収体の電波反射体を導電板で構成して桟型フェライト磁性体の背面に接合されて構成することを特徴としているので、上記効果に加えて、簡素な電波吸収ＰＣ板を形成する効果を奏している。
【００９０】
請求項５に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、請求項１乃至３のいずれかに記載の電波吸収ＰＣ板において、桟型電波吸収体を構成するために等間隔に配置された桟型フェライト磁性体の長さ方向を対象電波の磁界方向にほぼ平行に成るように配置し、押出し成形板、桟型フェライト磁性体及び桟型フェライト磁性体の背面と反射鉄筋との間に介在しているコンクリートとでインピーダンス整合を図ることを特徴としているので、上記効果に加えて、桟型フェライト磁性体の使用量を低減しながらテレビ電波等の水平偏波や垂直偏波の電磁波を広帯域にわたって吸収減衰させ、桟型電波吸収体のインピーダンス整合を容易にする効果を奏している。
【００９１】
請求項６に記載の発明である電波吸収ＰＣ板の製造方法は、請求項１乃至５のいずれかに記載の電波吸収ＰＣ板を製造するために、コンクリート構造部との結合部となる一対ののみ込み足部を備えた電波吸収プレキャストコンクリート板の表面を形成する複数の押出し成形板を予め製作しておき、のみ込み足部を上側にして型枠内に押出し成形板を配置し、次いで該押出し成形板上に桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体とを桟型電波吸収体を形成する位置関係に配置するとともに、隣接する押出し成形板の相互間に桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体とを桟型電波吸収体を形成する位置関係に配置し、しかる後に該型枠内にコンクリートを打設しているので、フェライト磁性体の使用量を少なくして製造コストを改善し、全体の重量を軽くすることで取り扱いを簡便にして生産性の向上を図る効果を奏している。
【００９２】
請求項７に記載の発明である電波吸収ＰＣ板の製造方法は、請求項６に記載の電波吸収ＰＣ板の製造方法において、桟型電波吸収体を形成する位置関係を、電波反射体を反射鉄筋で構成して桟型フェライト磁性体の背面後方に間隔を設けるように構成することを特徴としているので、上記効果に加えて、桟型フェライト磁性体と反射鉄筋との間に打設するコンクリートをインピーダンス整合層として活用することで、桟型電波吸収体のインピーダンス整合を容易にする効果を奏している。
【００９３】
請求項８に記載の発明である電波吸収ＰＣ板の製造方法は、請求項７に記載の電波吸収ＰＣ板の製造方法において、桟型フェライト磁性体と誘電体とが一体に防水処理されていることを特徴としているので、上記効果に加えて、コンクリートを打設する際に桟型フェライト磁性体間に設ける誘電体への影響を無くして電波吸収性能の安定性を確立する効果を奏している。
【００９４】
請求項９に記載の発明である電波吸収ＰＣ板の製造方法は、請求項６に記載の電波吸収ＰＣ板の製造方法において、桟型電波吸収体を構成するのに電波反射体を導電板で構成して桟型フェライト磁性体の背面に接合して構成することを特徴としているので、上記効果に加えて、電波吸収ＰＣ板の製造を簡素にして取扱いを容易にする効果を奏している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電波吸収ＰＣ板を示す斜視図
【図２】図１における（ａ）−（ａ）矢視図（ａ）と（ｂ）−（ｂ）矢視図（ｂ）
【図３】多層形電波吸収体の概念図
【図４】多層形電波吸収体を構成する桟型電波吸収体の検証特性図
【図５】多層形電波吸収体を構成する桟型電波吸収体の他の検証特性図
【図６】本発明による電波吸収ＰＣ板における他の実施形態図
【図７】本発明による電波吸収ＰＣ板の製造方法を示す工程前半の配置図
【図８】本発明による電波吸収ＰＣ板の製造方法を示す後半の工程図
【図９】従来の電波吸収ＰＣ板の製造方法を示す立断面図
【図１０】従来の電波吸収ＰＣ板製造方法における他の例を示す立断面図
【図１１】従来の改善された電波吸収ＰＣ板を示す斜視図（ａ）と正面図（ｂ）
【図１２】従来の改善された電波吸収ＰＣ板の製造方法を示す工程図
【符号の説明】
１ 電波吸収ＰＣ板、 ２ 桟型電波吸収体、 ３ 押出し成形板、
４ 押出し成形板の前面、 ５ コンクリート構造部、 ６ 補強鉄筋、
７ 桟型フェライト磁性体、 ８ 反射鉄筋、
９ コンクリート（インピーダンス整合層）、 １０ 間隙材、
１１ 桟型電波吸収体、 １２ インピーダンス整合層、 １３ 外面層、
１４ フェライト磁性体、 １５ 押出し成形板の裏面、
１６ のみ込み足、 １７ 防水処置、 １８ 目地材、
２０ 電波吸収ＰＣ板、 ２１ 桟型電波吸収体、
２２ 桟型フェライト磁性体、 ２３ 導電板、 ２５ 型枠、
２５ａ 型枠の底面、 ２６コンクリート、
３０ 電波吸収ＰＣ板、 ３１ 型枠、 ３１ａ 型枠の底面、
３２、３２’ タイル、 ３２ａ 突状、 ３３ フェライト板、
３４ 反射鉄筋、 ３５ コンクリート、 ３６ アンカー、
３７ タイル、 ３８ モルタル、 ３９ アンカー筋、
４０ 桟型電波吸収体、 ４１ モルタル層、 ４２ 電波吸収ＰＣ板、
４３ アンカー筋、 ４４ パネルユニット、 ４５ 型枠、
４６ 補強鉄筋、 ４８ コンクリート、
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ電波等の電磁波による反射障害を防止するために、桟型電波吸収体を用いて電磁波の吸収をより確実に達成する電波吸収プレキャストコンクリート板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建築物によって周辺で飛来している電磁波を遮断する状況を形成すると、電磁波が建築物に反射して周辺に二次ノイズを発生させて電磁波障害を新たに生じさせることになる。
【０００３】
現状においては、建築物周辺に常時飛来している電磁波としてテレビ電波が存在し、ＶＨＦ，ＵＨＦの両テレビ電波の使用周波数は、９０〜７７０ＭＨｚの広い周波数帯域を形成している。そして、高層建物を構築すると建物に反射したテレビ電波は遠距離までその影響を及ぼすことになり、広範囲の地域にゴースト等の電波障害を与えていた。
【０００４】
このため、テレビ電波の反射障害と遮蔽障害については、従来から高層の建物においてテレビ電波の障害対策が検討されてきている。
【０００５】
テレビ電波の障害のうち、反射障害は、その影響する地域が遠距離、かつ広範囲であることから、従来から各種の対策が講じられている。
【０００６】
電波を反射させずに吸収する対策としては、その施工の工業化を図ることも考慮して、フェライトタイルを打ち込んだプレキャストコンクリート（以下、「ＰＣ」と略称する）造の外装材を外壁面に採用して建築物に電磁波吸収性能を持たせる方法等が多く採用されてきた。
【０００７】
従来の電波吸収ＰＣ板３０は、例えば、図９（ａ）に示すように、型枠３１の底面３１ａにタイル３２を並べ、このタイル３２の裏面にフェライト板３３を直接セットした後に、平面視格子状の反射鉄筋３４を配筋し、次いで型枠３１内にコンクリート３５を打設して製造している。この際、タイル３２の裏面には、これをコンクリート３５に確実に付着させるための突条３２ａ、３２ａを形成している。又、同様の方法で、図９（ｂ）に示すように、タイル３２’の裏面にアンカー３６を設けるものもある。
【０００８】
又、他の方法として、図１０示すように、型枠３１の底面３１ａに平板状のタイル３７を並べた後、その上面にモルタル３８を打設し、このモルタル３８の上面に、フェライト板３３とアンカー筋３９とを一部埋設させてセットした後、反射鉄筋３４の配筋およびコンクリート３５の打設を行うこともある。
【０００９】
しかしながら、フェライトタイルは、吸収する電磁波の周波数帯域が狭いために、ＶＨＦ向けとＵＨＦ向けにはそれぞれ異なる寸法や配置を用意して対応していたことから、重量の嵩みと選択の煩雑さから改善が望まれており、さらに、水平偏波のテレビ電波のように特定の電磁波だけの対応でなく、人工衛星を介在させた水平、垂直に関係ない全ての電磁波に対応するためにも上記改善が期待されている。
【００１０】
又、上述した従来の電波吸収ＰＣ板の製造方法には、以下のような問題が存在する。
【００１１】
即ち、図９（ａ）に示したタイル３２を用いる方法では、タイル３２の裏面突条３２ａを形成しなければならないため、タイル３２の製作コストが高くなり、これが電波吸収ＰＣ板のコスト上昇を招くという問題がある。また、図９（ｂ）に示したタイル３２’を用いる方法では、タイル３２’の裏面にアンカー３６を設けているが、このアンカー３６をタイル３２’に固定するには裏面に穴をあける等の加工が必要となるため、この場合においても製作コストが高くなる。しかも、タイル３２’が薄い場合にはアンカー３６を固定するのが困難になるという問題もある。
【００１２】
さらに、図１０に示した方法では、平板状のタイル３７を用いるため、上記問題を回避することができるものの、モルタル３８とコンクリート３５との２層打ちとなるため手間がかかり、生産性が悪くなるという問題がある。しかも、電波吸収性能は、フェライト板３３の前面に存在するモルタル３８の含水率に影響されるため、モルタル３８を乾燥させる手間もかかり、この点からも生産性が悪くなっている。
【００１３】
そこで、これらの問題を解決するために、図１１に示すように桟型電波吸収体４０を採用し、桟型電波吸収体の前面に電波吸収ＰＣ板の表面を形成するモルタル層４１を配置した電波吸収ＰＣ板４２を構成して、電磁波を効率よく吸収して建物の反射による電波障害を防止する提案が成され、図１２に示すような電波吸収ＰＣ板の製造方法を用いることで、電波吸収性能と品質の確保及び生産性を向上させている。
【００１４】
図１２に示す電波吸収ＰＣ板の製造方法は、電波吸収ＰＣ板の表面を形成するモルタル層４１を基盤にして、このモルタル層４１に固定された桟型電波吸収体４０及びモルタル層に一端側が埋設されたアンカー筋４３とから構成するパネルユニット４４を予め製作しておき、このパネルユニット４４をモルタル層４１が下側となるようにして型枠４５内にセットして、補強鉄筋４６を配筋してから型枠内にコンクリート４８を打設している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記電波吸収ＰＣ板は、電磁波を効率よく吸収して建物の反射による電波障害を防止すると共に、電波吸収性能と品質の確保及び生産性を向上させているが、一方では、桟型電波吸収体の表面を露出させることができないことから、桟型フェライト磁性体の表面及びその間隙に、空気とは異なる物体が存在することになる。
【００１６】
このために、インピーダンスの調整が困難になって、電波吸収体が設計当初の電波吸収性能を確保できなくなり、建物の外壁における電磁環境を所望の状況に確立出来ない問題が発生してその解決が求められている。
【００１７】
本発明は、上記の状況に鑑みてその解決を図っているものであり、桟型電波吸収体の採用によってフェライト磁性体の使用を低減し、誘電体によって等間隔に配置された桟型フェライト磁性体の前面に押出し成形板を配置した場合に、桟型フェライト磁性体と電波反射体との間に介在するコンクリートをインピーダンス整合層として活用することで、全体として桟型電波吸収体としてのインピーダンス整合を図り、かつ製造時において上記誘電体に対して水分等の影響を少なくすることで特性の安定化を図って、電波吸収性能の特定を確立しながら軽量化と取扱いの簡便化を向上させている電波吸収ＰＣ板及びその製造方法を提供している。
【００１８】
尚、本発明による電波吸収ＰＣ板及びその製造方法では、水平偏波であるテレビ電波に対する対応を中心にして、桟型電波吸収体を採用するとして説明しているが、桟型電波吸収体は、桟型フェライト磁性体を電波の方向に合わせて配置することで、テレビ電波のような水平偏波だけへの対応だけでなく、垂直偏波についても対処することが出来るものであり、桟型フェライト磁性体を格子状に配置した桟型電波吸収体を構成することで、人工衛星を介在させた水平、垂直に関係ない全ての電磁波に対応することも可能であることから、対象にする電波については、これの偏波方向を何ら限定しないものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、誘電体によって等間隔に配置された桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体を配置して構成する桟型電波吸収体と、コンクリート構造部との結合部となる一対ののみ込み足部を備え、桟型電波吸収体の前面に配置されて電波吸収プレキャストコンクリート板の表面を形成する複数の押出し成形板と、桟型電波吸収体と押出し成形板とを一体に構成するコンクリート構造部とを備え、押出し成形板の裏面側に在る一対ののみ込み足部の相互間と、隣接する押出し成形板の相互間とに桟型電波吸収体を配置したことを特徴としており、広帯域の電磁波に対する電波吸収性能の安定性と構造の軽量化を図っている。
【００２０】
請求項２に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、請求項１に記載の電波吸収ＰＣ板において、電波反射体を反射鉄筋で構成して桟型フェライト磁性体の背面後方にコンクリートを介在させて構成することを特徴としており、上記機能に加えて、コンクリートをインピーダンス整合層として活用することで桟型電波吸収体のインピーダンス整合を容易にしている。
【００２１】
請求項３に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、請求項２に記載の電波吸収ＰＣ板において、桟型フェライト磁性体と誘電体とが一体に防水処理されていることを特徴としており、上記機能に加えて、桟型フェライト磁性体間に設ける誘電体の特性を安定させて電波吸収性能を確立している。
【００２２】
請求項４に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、請求項１に記載の電波吸収ＰＣ板において、桟型電波吸収体の電波反射体を導電板で構成して桟型フェライト磁性体の背面に接合されて構成することを特徴としており、上記機能に加えて、簡素な電波吸収ＰＣ板を形成している。
【００２４】
請求項５に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、請求項１乃至３のいずれかに記載の電波吸収ＰＣ板において、桟型電波吸収体を構成するために等間隔に配置された桟型フェライト磁性体の長さ方向を対象電波の磁界方向にほぼ平行に成るように配置し、押出し成形板、桟型フェライト磁性体及び桟型フェライト磁性体の背面と反射鉄筋との間に介在しているコンクリートとでインピーダンス整合を図ることを特徴としており、上記機能に加えて、広帯域の電磁波に対する電波吸収性能の設定を容易にしている。
【００２５】
請求項６に記載の発明である電波吸収ＰＣ板の製造方法は、請求項１乃至５のいずれかに記載の電波吸収ＰＣ板を製造するために、コンクリート構造部との結合部となる一対ののみ込み足部を備えた電波吸収プレキャストコンクリート板の表面を形成する複数の押出し成形板を予め製作しておき、のみ込み足部を上側にして型枠内に押出し成形板を配置し、次いで該押出し成形板上に桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体とを桟型電波吸収体を形成する位置関係に配置するとともに、隣接する押出し成形板の相互間に桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体とを桟型電波吸収体を形成する位置関係に配置し、しかる後に該型枠内にコンクリートを打設しており、電波吸収ＰＣ板の製造を容易にしている。
【００２６】
請求項７に記載の発明である電波吸収ＰＣ板の製造方法は、請求項６に記載の電波吸収ＰＣ板の製造方法において、桟型電波吸収体を形成する位置関係を、電波反射体を反射鉄筋で構成して桟型フェライト磁性体の背面後方に間隔を設けるように構成することを特徴としており、上記機能に加えて、桟型フェライト磁性体と反射鉄筋との間に打設するコンクリートをインピーダンス整合層として活用することで、桟型電波吸収体のインピーダンス整合を容易にしている。
【００２７】
請求項８に記載の発明である電波吸収ＰＣ板の製造方法は、請求項７に記載の電波吸収ＰＣ板の製造方法において、桟型フェライト磁性体と誘電体とを一体に防水処理することを特徴としており、上記機能に加えて、コンクリートを打設する際に桟型フェライト磁性体間に設ける誘電体への影響を無くして電波吸収性能の安定性を確立している。
【００２８】
請求項９に記載の発明である電波吸収ＰＣ板の製造方法は、請求項６に記載の電波吸収ＰＣ板の製造方法において、桟型電波吸収体を構成するのに電波反射体を導電板で構成して桟型フェライト磁性体の背面に接合して構成することを特徴としており、上記機能に加えて、電波吸収ＰＣ板の製造を簡素にしている。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明による電波吸収ＰＣ板は、基本的に、誘電体によって等間隔に配置された桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体を配置して構成する桟型電波吸収体と、桟型電波吸収体の前面に配置されて電波吸収ＰＣ板の表面を形成するコンクリート構造部との結合部を備えた押出し成形板及び桟型電波吸収体と押出し成形板とを一体に構成するコンクリート構造部から構成されており、広帯域の電磁波に対する電波吸収性能の安定性と構造の軽量化を図っている。
【００３１】
以下、本発明による電波吸収ＰＣ板の各種実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１は、電波反射体を反射鉄筋で構成した本発明による電波吸収ＰＣ板の斜視図である。
【００３３】
本実施の形態では、対象にする電波をテレビ電波にしているので、電波吸収ＰＣ板１は、垂直方向に所定の間隔で配置された桟型電波吸収体２と電波吸収ＰＣ板１の表面を形成している押出し成形板３とを、押出し成形板３の前面４を残してコンクリート構造部５の内部に一体に埋め込んだ状態で構築されている。尚、コンクリート構造部５には、必要に応じて補強鉄筋６が配筋されている。
【００３４】
図２は、補強鉄筋を省略して示す図１における矢視図であり、図２（ａ）は、（ａ）−（ａ）矢視図、図２（ｂ）は、（ｂ）−（ｂ）矢視図である。
【００３５】
図示のように、桟型電波吸収体２は、桟型フェライト磁性体７、反射鉄筋８及び桟型フェライト磁性体７と反射鉄筋８との間に打設されたコンクリート９から構成されており、桟型フェライト磁性体７の間隔は、カネカライト等から成る間隙材１０を間に挟むことで保持されている。
【００３６】
そして、電波吸収ＰＣ板１の電波吸収特性は、押出し成形板３とインピーダンス整合層を構成するコンクリート９の存在によって、図３のような多層形電波吸収体を形成するものであることから、電波吸収性能に影響する終端短絡の等価線路の入力インピーダンスは、以下の式１で表現される。
【００３７】
【００３８】
従って、これらの計算によって、電波吸収体の反射係数Ｒが次式によって算出されることになり、各層の媒質定数（μn及びεn）と厚さｄnの設定で、反射係数の周波数特性を求めることができる。
Ｒ＝（Ｚ1−Ｚ0）／（Ｚ1+Ｚ0）
【００３９】
図４、５は、周波数に対する反射損失の実施例として、図３に示す簡便な桟型電波吸収体１１について検証した結果である。
【００４０】
本桟型電波吸収体１１では、コンクリート９に該当するインピーダンス整合層１２を複素比誘電率ε3＝３．２−ｊ０．５のケイカル板で形成するものとし、押出し成形板３に該当する外面層１３を複素比誘電率ε1＝３．２−ｊ０．５で厚さ１４ｍｍのケイカル板を使用している。
【００４１】
図４では、インピーダンス整合層１２を省略した厚さｄn＝０から、厚さｄnを１２ｍｍまで各種に変化させた場合の、周波数−反射損失の特性を示している。
【００４２】
検証の結果は、図示のようにインピーダンス整合層が無い場合は、１００〜８００ＭＨｚの全周波数帯において２０ｄＢ以上の反射損失を得ることが出来ないことが明らかになっているのに対して、インピーダンス整合層１２を適用した場合には、３００〜７００ＭＨｚの周波数帯域において２０ｄＢ以上の反射損失が得られることを示している。
【００４３】
又、図５に示す結果は、図３の構成において、電波吸収体に入射する電波の角度を、垂直である零度から７５度まで１５度毎に変化させて設定した場合の電波吸収性能である。
【００４４】
この場合のインピーダンス整合層１２は、複素比誘電率ε3＝３．２−ｊ０．５で厚さ４ｍｍのケイカル板に特定しており、フェライト磁性体１４としては、透磁率を、Ｋf＝１０７１、ｆr＝６．３ＭＨｚにした厚さ１８ｍｍの桟型電波吸収体を配置しており、外面層１３については上記の場合から変更していない。
【００４５】
以上の検証結果においても、従来の電波吸収体において考慮してきた電波の入射方向の状況と一致するものであり、その傾向は電波吸収体に入射する電波の入射角度によって、電波吸収体の電波吸収性能に影響が出ることを確認できる程度のものである。
【００４６】
しかし、入射角３０度の場合は、他の角度よりも効率的であることを示しているが、全体的な傾向としては、電波が垂直から４５度以上の傾斜角で入射する場合には、入射面での反射が大きくなるために、電波吸収性能が２０ｄＢを達成できないことから、電波の入射角は考慮すべき重要な事項であり、この場合にもインピーダンス整合層の調整によって対応できることが明らかになっている。
【００４７】
本発明による電波吸収ＰＣ板１では、以上のように、桟型電波吸収体２が桟型フェライト磁性体７と反射鉄筋８及び桟型フェライト磁性体７と反射鉄筋８との間に打設されたコンクリート９から構成され、電波の吸収性能としては、押出し成形板３を加味してコンクリート９の厚さ等を調整することによって、最終的に設定できるものである。
【００４８】
このことから、押出し成形板３は、電波吸収ＰＣ板１の外表面を構成する前面４と桟型電波吸収体２と接合する裏面１５を有するスパンクリート、アスロック等の成形板から構成され、裏面１５側の両端近傍には、コンクリート構造部との結合部として、のみ込み足部１６、１６を一体に成型しており、押出し成形板３と桟型電波吸収体２とをコンクリート構造部５に一体に結合できるようにしている。
【００４９】
桟型電波吸収体２を構成している桟型フェライト磁性体７は、機能的には空隙を形成するのが望ましいが、構造面から間隙材１０を間に挟んで垂直方向に並行に配置されており、ビニール等で包み込むことによって防水処置１７が施されている。
【００５０】
これらの防水処置は、カネカライト等から成る間隙材１０は誘電率は小さいが、これがコンクリート等からの水を吸収することで、その特性を不安定にさせることを回避するためのものであり、具体的な手段としては特定されるものでない。
【００５１】
桟型電波吸収体２は、押出し成形板３の裏面１５側ののみ込み足部１６、１６間に配置されると同時に、目地材１８で接合される隣接の押出し成形板３間においても同様に配置されており、全面的に配置することで吸収性能の劣化を防止している。
【００５２】
以上のように、本実施の形態で説明した電波反射体を反射鉄筋で構成する電波吸収ＰＣ板は、桟型フェライト磁性体を防水処理し、桟型フェライト磁性体の背面後方にコンクリートを介在させて構成しているので、桟型フェライト磁性体の使用量を低減しながらテレビ電波等の水平偏波や垂直偏波の電磁波を広帯域にわたって吸収減衰させると共に、桟型フェライト磁性体間に設ける誘電体の特性を安定させ、コンクリートをインピーダンス整合層として活用することで桟型電波吸収体のインピーダンス整合を容易にしている。
【００５３】
次に、電波反射体を導電板とし桟型フェライト磁性体の背面に接合して構成する本発明による電波吸収ＰＣ板の他の実施形態を図６に基づいて説明する。
【００５４】
図６は、図１で示した実施の形態と同様の位置での矢視図であり、図６（ａ）は、（ａ）−（ａ）矢視図、図６（ｂ）は、（ｂ）−（ｂ）矢視図である。
【００５５】
本実施の形態は、上記実施の形態と桟型電波吸収体の形状が異なるのみであることから、同様の部分については説明を省略する。
【００５６】
電波吸収ＰＣ板２０は、図示のように押出し成形板３、桟型電波吸収体２１及びコンクリート構造部５から構成される簡潔な形態を形成して軽量化を図っている。
【００５７】
桟型電波吸収体２１は、桟型フェライト磁性体２２と導電板２３から構成されており、桟型フェライト磁性体２２の間隔は、カネカライト等から成る間隙材１０を間に挟むことで保持されている。
【００５８】
桟型電波吸収体２１は、間隙材１０が水を吸収して特性を不安定にさせないように防水処置１７が施されてから、押出し成形板３の裏面１５側に在るのみ込み足部１６、１６間と隣接の押出し成形板３間に配置しており、反射電波が発生しないように構成している。
【００５９】
桟型電波吸収体２１は、電波を吸収するために入射する電波の電界方向を、桟型フェライト磁性体２２の長手方向と直交になるように配置し、電波の磁界方向は、桟型フェライト磁性体の長手方向と一致するように配置することから、本実施の形態ではテレビ電波の水平偏波に対応させるために、図示のように垂直方向に配置している。
【００６０】
しかし、全ての電波に対応させる場合には、これに交差する桟型フェライト磁性体を追加させて格子状に配置することで対処することになる。
【００６１】
桟型電波吸収体２１の基本構成は、広帯域フェライト電波吸収装置（特開平４−４２９９９号参照）と同様に、伝送線路モデルを構成して入力インピーダンスや伝送線路の特性インピーダンスを等価回路化することで対応しており、桟型フェライト磁性体２２の入力インピーダンス、対象電波の使用周波数の波長λ及び特性インピーダンスとの間に所望の関係を成立させて、反射ゼロの状態を形成している。
【００６２】
即ち、桟型フェライト磁性体２２の入力インピーダンスは、フェライト磁性体の透磁率、誘電率等の材質及び厚み、高さ、長さで規制される形状と配置する間隔を変えることで調整しており、対象電波の波長λに対して、フェライト磁性体の厚みｔ、高さｈ、長さＬと配置する間隙ｓとすると、その相互関係は以下のように選択される。
【００６３】
先ず、フェライト磁性体の厚みｔは、フェライト磁性体は磁界集束作用を有することから、フェライト磁性体が動作電波の磁界成分の方向に長さＬを以て連続しておれば、電界方向の間隙はほとんど問題にならないので、磁界の吸収特性を劣化させない程度の厚みｔを基礎にしている。
【００６４】
高さｈは、フェライト磁性体の厚みｔと間隙ｓを一定にしたままで変化させると、所定の値を境界にして低い周波数域での特性を犠牲にして高い周波数域の特性を改善できるので、この特性を考慮して直方体を特定しているフェライト磁性体長Ｌの範囲内で対象の周波数域に合わせて調整することができる。
【００６５】
又、間隙ｓについては、ｔ／ｓの値において最適値の存在することが判明しているので、間隙ｓに影響を与える入射電波の波長λの範囲内で調整すると効果的である。
【００６６】
以上の各条件を勘案すると、桟型フェライト磁性体２２の形状と配置は、一般的にＬ≧ｈ≧ｔ、λ≧ｓ≧ｔの関係に構成しており、これらを調整することによって、広い周波数帯域において入射してくる電波を吸収させ、反射電波を所定のレベル以下に減衰させている。
【００６７】
以上のように、本実施の形態で説明した電波反射体を導電板で構成する電波吸収ＰＣ板は、以上の条件を満たしながら、さらに桟型電波吸収体の全体を防水処理しているので、テレビ電波等の水平偏波や垂直偏波の電磁波を広帯域にわたって吸収して減衰させると共に、桟型フェライト磁性体間に設ける誘電体の特性を安定させ、反射用鉄筋の使用量を無くして製造コストを改善し、全体の重量を軽くすることで取り扱いを簡便にしている。
【００６８】
次に、本発明による電波吸収ＰＣ板の製造方法について説明する。
本発明による電波吸収ＰＣ板の製造方法は、コンクリート構造部との結合部を備えた電波吸収ＰＣ板の表面を形成する押出し成形板を予め製作しておき、押出し成形板をコンクリート構造部との結合部を上側にして型枠内に配置し、次いで押出し成形板上に桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体とを桟型電波吸収体を形成する位置関係に配置して、しかる後に型枠内にコンクリートを打設することでコンクリート構造部を形成しており、電波吸収ＰＣ板の電波吸収性能と品質の確保及び生産性を向上させている。
【００６９】
以下、本発明による電波吸収ＰＣ板の製造方法の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００７０】
本発明による電波吸収ＰＣ板の製造方法は、コンクリート構造部５との結合部を備えた電波吸収ＰＣ板の表面４を形成する押出し成形板３を、所定の枚数だけ、予め製造して置くことで構成されている。
【００７１】
予め製造される押出し成形板３は、結合部としてのみ込み足部１６を形成することから、押出し成形板３の強度を確保し、乾燥時のソリ変形を確実に防止できると共に、先行して製作することで製造時には含水状態にある成形板を乾燥させて電波吸収性能の向上と安定化を図っている。
【００７２】
図７、８は、本発明による電波吸収ＰＣ板の製造工程を示している。
本発明による電波吸収ＰＣ板の製造は、所定枚数の押出し成形板３、…を、図７に示すように所定寸法に組み立てる、即ち、平面視方形状の型枠２５の底面２５ａに、セットすることで開始する。
【００７３】
各押出し成形板３は、電波吸収ＰＣ板１の表面を形成する前面４を下側に向ける状態で型枠２５に配置しており、互いに隣接する押出し成形板３、３間には目地を形成しているので、スポンジ等の目地材１８を配している。
【００７４】
次いで、図では明確でないが、図２で示したように桟型電波吸収体２を構成している桟型フェライト磁性体７と間隙材１０とに防水処置１７を一体に施した状態で、押出し成形板３の裏面１５側に在るのみ込み足部１６、１６間と隣接の押出し成形板３間に配置する。これに合わせて同時に、桟型フェライト磁性体７の上方位置に所定の間隔を保って反射鉄筋８、８を配筋する。
【００７５】
その後の工程は、図８で示している。上述の工程において、押出し成形板３、桟型電波吸収体２を構成する桟型フェライト磁性体７及び反射鉄筋８を所定の位置に配置してから、図示のように必要に応じて適当な補強鉄筋６を配筋している。
【００７６】
型枠２５内には、補強鉄筋６の配筋後にコンクリート２６を所定レベルまで打設されるが、打設されたコンクリート２６は、機能的に２つの側面を構成している。
【００７７】
その１つは、コンクリート９の部分がインピーダンス整合層として機能するものであり、他の１つは、補強鉄筋６と一体に成ってコンクリート構造部５を構成して電波吸収ＰＣ板１を構成するものである。
【００７８】
このために、打設されるコンクリート９の厚さを規制する桟型フェライト磁性体７と反射鉄筋８との間に保持される間隙は、電波吸収ＰＣ板１の設計段階において定められており、製造の段階においても正確に管理される必要がある。
【００７９】
打設されたコンクリート２６が硬化して所定強度を発現した後に、電波吸収ＰＣ板１を型枠２５から脱型するが、押出し成形板３間の目地材１８は、その際に取り除いてもよいものである。
【００８０】
以上の工程によって、表面が押出し成形板３の前面４、４、…によって形成され、インピーダンス整合層として機能するコンクリート９の部分を含む桟型電波吸収体２、２、…がコンクリート構造部５内に内蔵された電波吸収ＰＣ板１が製造されることになる。
【００８１】
尚、コンクリート２６は、普通コンクリート、軽量コンクリート、繊維補強コンクリート等各種のものが使用可能である。
【００８２】
以上のように、本発明による電波吸収ＰＣ板の製造方法は、コンクリート構造部との結合部としてのみ込み足部を備えた押出し成形板を予め製作して置き、次いで押出し成形板上に防水処置した桟型電波吸収体を配置することによって、桟型フェライト磁性体間に設ける誘電体の特性を安定させ、フェライト磁性体の使用量を少なくして製造コストを改善し、全体の重量を軽くすることで取り扱いを簡便にして生産性の向上を図っている。
【００８３】
又、従来のようにモルタルとコンクリートとを２度打ちすることもなくなり、コンクリートの打設においても施工効率の向上を図ることができる。
【００８４】
以上、本発明について実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に何ら限定されるものでなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。
【００８５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、誘電体によって等間隔に配置された桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体を配置して構成する桟型電波吸収体と、コンクリート構造部との結合部となる一対ののみ込み足部を備え、桟型電波吸収体の前面に配置されて電波吸収プレキャストコンクリート板の表面を形成する複数の押出し成形板と、桟型電波吸収体と押出し成形板とを一体に構成するコンクリート構造部とを備え、押出し成形板の裏面側に在る一対ののみ込み足部の相互間と、隣接する押出し成形板の相互間とに桟型電波吸収体を配置したことを特徴としており、広帯域の電磁波に対する電波吸収性能の安定性と構造の軽量化を図る効果を奏している。
【００８６】
請求項２に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、請求項１に記載の電波吸収ＰＣ板において、電波反射体を反射鉄筋で構成して桟型フェライト磁性体の背面後方にコンクリートを介在させて構成することを特徴としているので、上記効果に加えて、コンクリートをインピーダンス整合層として活用することで桟型電波吸収体のインピーダンス整合を容易にする効果を奏している。
【００８７】
請求項３に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、請求項２に記載の電波吸収ＰＣ板において、桟型フェライト磁性体と誘電体とが一体に防水処理されていることを特徴としているので、上記効果に加えて、桟型フェライト磁性体間に設ける誘電体の特性を安定させて電波吸収性能を確立する効果を奏している。
【００８８】
請求項４に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、請求項１に記載の電波吸収ＰＣ板において、桟型電波吸収体の電波反射体を導電板で構成して桟型フェライト磁性体の背面に接合されて構成することを特徴としているので、上記効果に加えて、簡素な電波吸収ＰＣ板を形成する効果を奏している。
【００９０】
請求項５に記載の発明である電波吸収ＰＣ板は、請求項１乃至３のいずれかに記載の電波吸収ＰＣ板において、桟型電波吸収体を構成するために等間隔に配置された桟型フェライト磁性体の長さ方向を対象電波の磁界方向にほぼ平行に成るように配置し、押出し成形板、桟型フェライト磁性体及び桟型フェライト磁性体の背面と反射鉄筋との間に介在しているコンクリートとでインピーダンス整合を図ることを特徴としているので、上記効果に加えて、桟型フェライト磁性体の使用量を低減しながらテレビ電波等の水平偏波や垂直偏波の電磁波を広帯域にわたって吸収減衰させ、桟型電波吸収体のインピーダンス整合を容易にする効果を奏している。
【００９１】
請求項６に記載の発明である電波吸収ＰＣ板の製造方法は、請求項１乃至５のいずれかに記載の電波吸収ＰＣ板を製造するために、コンクリート構造部との結合部となる一対ののみ込み足部を備えた電波吸収プレキャストコンクリート板の表面を形成する複数の押出し成形板を予め製作しておき、のみ込み足部を上側にして型枠内に押出し成形板を配置し、次いで該押出し成形板上に桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体とを桟型電波吸収体を形成する位置関係に配置するとともに、隣接する押出し成形板の相互間に桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体とを桟型電波吸収体を形成する位置関係に配置し、しかる後に該型枠内にコンクリートを打設しているので、フェライト磁性体の使用量を少なくして製造コストを改善し、全体の重量を軽くすることで取り扱いを簡便にして生産性の向上を図る効果を奏している。
【００９２】
請求項７に記載の発明である電波吸収ＰＣ板の製造方法は、請求項６に記載の電波吸収ＰＣ板の製造方法において、桟型電波吸収体を形成する位置関係を、電波反射体を反射鉄筋で構成して桟型フェライト磁性体の背面後方に間隔を設けるように構成することを特徴としているので、上記効果に加えて、桟型フェライト磁性体と反射鉄筋との間に打設するコンクリートをインピーダンス整合層として活用することで、桟型電波吸収体のインピーダンス整合を容易にする効果を奏している。
【００９３】
請求項８に記載の発明である電波吸収ＰＣ板の製造方法は、請求項７に記載の電波吸収ＰＣ板の製造方法において、桟型フェライト磁性体と誘電体とが一体に防水処理されていることを特徴としているので、上記効果に加えて、コンクリートを打設する際に桟型フェライト磁性体間に設ける誘電体への影響を無くして電波吸収性能の安定性を確立する効果を奏している。
【００９４】
請求項９に記載の発明である電波吸収ＰＣ板の製造方法は、請求項６に記載の電波吸収ＰＣ板の製造方法において、桟型電波吸収体を構成するのに電波反射体を導電板で構成して桟型フェライト磁性体の背面に接合して構成することを特徴としているので、上記効果に加えて、電波吸収ＰＣ板の製造を簡素にして取扱いを容易にする効果を奏している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電波吸収ＰＣ板を示す斜視図
【図２】図１における（ａ）−（ａ）矢視図（ａ）と（ｂ）−（ｂ）矢視図（ｂ）
【図３】多層形電波吸収体の概念図
【図４】多層形電波吸収体を構成する桟型電波吸収体の検証特性図
【図５】多層形電波吸収体を構成する桟型電波吸収体の他の検証特性図
【図６】本発明による電波吸収ＰＣ板における他の実施形態図
【図７】本発明による電波吸収ＰＣ板の製造方法を示す工程前半の配置図
【図８】本発明による電波吸収ＰＣ板の製造方法を示す後半の工程図
【図９】従来の電波吸収ＰＣ板の製造方法を示す立断面図
【図１０】従来の電波吸収ＰＣ板製造方法における他の例を示す立断面図
【図１１】従来の改善された電波吸収ＰＣ板を示す斜視図（ａ）と正面図（ｂ）
【図１２】従来の改善された電波吸収ＰＣ板の製造方法を示す工程図
【符号の説明】
１ 電波吸収ＰＣ板、 ２ 桟型電波吸収体、 ３ 押出し成形板、
４ 押出し成形板の前面、 ５ コンクリート構造部、 ６ 補強鉄筋、
７ 桟型フェライト磁性体、 ８ 反射鉄筋、
９ コンクリート（インピーダンス整合層）、 １０ 間隙材、
１１ 桟型電波吸収体、 １２ インピーダンス整合層、 １３ 外面層、
１４ フェライト磁性体、 １５ 押出し成形板の裏面、
１６ のみ込み足、 １７ 防水処置、 １８ 目地材、
２０ 電波吸収ＰＣ板、 ２１ 桟型電波吸収体、
２２ 桟型フェライト磁性体、 ２３ 導電板、 ２５ 型枠、
２５ａ 型枠の底面、 ２６コンクリート、
３０ 電波吸収ＰＣ板、 ３１ 型枠、 ３１ａ 型枠の底面、
３２、３２’ タイル、 ３２ａ 突状、 ３３ フェライト板、
３４ 反射鉄筋、 ３５ コンクリート、 ３６ アンカー、
３７ タイル、 ３８ モルタル、 ３９ アンカー筋、
４０ 桟型電波吸収体、 ４１ モルタル層、 ４２ 電波吸収ＰＣ板、
４３ アンカー筋、 ４４ パネルユニット、 ４５ 型枠、
４６ 補強鉄筋、 ４８ コンクリート、
Claims (9)
- 誘電体によって等間隔に配置された桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体を配置して構成する桟型電波吸収体と、
コンクリート構造部との結合部となる一対ののみ込み足部を備え、桟型電波吸収体の前面に配置されて電波吸収プレキャストコンクリート板の表面を形成する複数の押出し成形板と、
桟型電波吸収体と押出し成形板とを一体に構成するコンクリート構造部と
を備え、
押出し成形板の裏面側に在る一対ののみ込み足部の相互間と、隣接する押出し成形板の相互間とに桟型電波吸収体を配置したことを特徴とする電波吸収プレキャストコンクリート板。 - 桟型電波吸収体が、電波反射体を反射鉄筋で構成して桟型フェライト磁性体の背面後方にコンクリートを介在させて構成されることを特徴とする請求項１に記載の電波吸収プレキャストコンクリート板。
- 桟型フェライト磁性体と誘電体とが一体に防水処理されていることを特徴とする請求項２に記載の電波吸収プレキャストコンクリート板。
- 桟型電波吸収体が、電波反射体を導電板で構成して桟型フェライト磁性体の背面に接合されて構成されることを特徴とする請求項１に記載の電波吸収プレキャストコンクリート板。
- 桟型電波吸収体が、等間隔に配置された桟型フェライト磁性体の長さ方向を対象電波の磁界方向にほぼ平行に成るように配置され、押出し成形板、桟型フェライト磁性体及び桟型フェライト磁性体の背面と反射鉄筋との間に介在しているコンクリートとでインピーダンス整合を図ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電波吸収プレキャストコンクリート板。
- コンクリート構造部との結合部となる一対ののみ込み足部を備えた電波吸収プレキャストコンクリート板の表面を形成する複数の押出し成形板を予め製作しておき、のみ込み足部を上側にして型枠内に押出し成形板を配置し、次いで該押出し成形板上に桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体とを桟型電波吸収体を形成する位置関係に配置するとともに、隣接する押出し成形板の相互間に桟型フェライト磁性体と少なくとも電波反射体とを桟型電波吸収体を形成する位置関係に配置し、しかる後に該型枠内にコンクリートを打設することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電波吸収プレキャストコンクリート板の製造方法。
- 桟型電波吸収体を形成する位置関係が、電波反射体を反射鉄筋で構成し桟型フェライト磁性体の背面後方に間隔を設けて構成されることを特徴とする請求項６に記載の電波吸収プレキャストコンクリート板の製造方法。
- 桟型フェライト磁性体と誘電体とが一体に防水処理されていることを特徴とする請求項７に記載の電波吸収プレキャストコンクリート板の製造方法。
- 桟型電波吸収体が、電波反射体を導電板で構成して桟型フェライト磁性体の背面に接合されて構成されることを特徴とする請求項６に記載の電波吸収プレキャストコンクリート板の製造方法。
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