JP4422980B2 - 電波吸収体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電波吸収体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ピラミッド形、くさび形電波吸収体は広い周波数帯域で電波吸収特性が良いという特徴があり、電波暗室用に用いられている。従来用いられてきたピラミッド形、くさび形電波吸収体は、発泡樹脂材にカーボン粉を分散して損失材とし、これをピラミッド形やくさび形に成形した電波吸収体であって、ピラミッドあるいはくさびの全容積が損失材で占められている。近年では低重量化、吸収体装着施工作業性、コスト削減などのため、損失材である導電性薄材を折り曲げ加工等でピラミッド形やくさび形に成形した構成、すなわちピラミッド形やくさび形の損失殻を用いた中空の電波吸収体（特許文献１）が多く使用されるようになっている。また、複数の導電材板を使用し、これらを互いに交差させて先細のピラミッド形の成形体を作製して、その底部に底板を設ける構造の電波吸収体（特許文献２）が知られている。
【特許文献１】
特開平１１−８７９７８号公報
【特許文献２】
特開２００１−１２７４８３号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ピラミッド形、くさび形電波吸収体は高周波になるほど電波吸収量が大きくなる特徴がある。しかしながら、前記損失殻で電波を吸収する電波吸収体は、ピラミッドやくさびの全容積が損失材である電波吸収体と比較した場合、高周波では電波吸収量がそれほど大きくならないと云う問題があった。この現象は次のように解釈されている。導電材の損失の大きさを表す誘電率の虚数部は周波数に反比例して変化する傾向がある。したがって損失殻である導電性薄材は周波数が低ければ損失が大きいので十分な電波吸収量を得ることができるが、周波数が高くなると電波吸収能力が次第に小さくなり、入射電波は該損失殻を透過してピラミッドやくさびの底面に達し、そこで反射した成分が再び入射側に戻るため吸収量があまり大きくならない。これに対し、カーボン分散発泡樹脂を用いた電波吸収体、すなわち全容積が損失材で占められている電波吸収体では、高周波で損失が低下しても入射電波が底面に達するまでに十分な減衰を受けるために電波吸収量は周波数とともに増加する。
【０００４】
上記の問題点があるため、損失殻を利用する電波吸収体は、使用上限周波数がおよそ１ＧＨｚあたりまでのＥＭＣ用電波暗室に限られ、上限周波数がミリ波に及ぶアンテナ測定用電波暗室には依然として発泡樹脂材を用いた電波吸収体が使用されている。
【０００５】
電子機器の使用周波数は年々高周波化される傾向にあり、これに伴ってＥＭＣ用電波暗室内での計測も２０ＧＨｚあたりまで必要になっており、現在用いられている損失殻を利用する電波吸収体では対応できなくなりつつある。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、損失殻を用いたピラミッド形やくさび形の電波吸収体の高周波吸収特性の改良を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
損失殻を利用する電波吸収体の高周波での吸収特性を改良するという、上述の目的を達成する本発明の電波吸収体は、以下の構成からなる。
すなわち、導電性薄材をピラミッド形あるいはくさび形に加工してなる中空の電波吸収体において、該電波吸収体内側に導電性薄材を、該電波吸収体底面に平行にかつ該電波吸収体の底面から頂点までの高さを均等に３分割し、その中間の分割領域内にのみ、かつ該領域内の任意の位置に１枚、あるいは複数枚設けて内部損失体とする構造を有する電波吸収体である。内部損失体は、損失殻では吸収されずにピラミッドやくさびの内部に進入した電波を吸収する効果を有し、電波吸収体の吸収量を大きくする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【０００９】
図１、図２は、それぞれ本発明の実施の一形態を示し、１ａは折り曲げ加工等でピラミッド形に成形した導電性薄材の損失殻、１ｂはくさび形に成形した損失殻であり、２ａ、２ｂは導電性薄材よりなる内部損失体である。
【００１０】
図３は図１あるいは図２の実施形態をＡ−Ａ′−Ｂ′−Ｂで示す面で切断したときの断面図である。内部損失体２ａ、２ｂをピラミッドあるいはくさびの頂点にあまり近い位置に挿入すると内部損失体２ａ、２ｂの面積が小さいので効果が小さい。また内部損失体２ａ、２ｂをピラミッドやくさび底面にあまり近い位置に挿入すると、該底面を金属板に接するように装着した場合、電磁界の境界条件によって入射電波の電界成分が小さくなるため、内部損失体を挿入する効果がやはり小さくなる。実験的に検討した結果では、内部損失体の効果を大きくするためには、該底面から該頂点までの高さを均等に３分割し、その中間（３分割の真ん中）の分割領域内の任意の位置に内部損失体２ａ、２ｂを装着することが重要である。
【００１１】
図４は図３と同様の断面図であり、内部損失体としてピラミッド形電波吸収体には２ａ−１、２ａ−２を、くさび形電波吸収体には２ｂ−１、２ｂ−２の２枚の導電性薄材を装着した実施形態である。この例のように導電性薄材は複数枚装着することも可能であり、枚数が多いほど損失殻内を損失材で充填した状態に近づき、高周波での電波吸収量が増加する傾向がある。
【００１６】
【実施例】
以下に実施例を述べる。
【００１７】
くさび形の損失殻を試作し、これに図２に示した実施の形態の内部損失体を設けた。厚み１ｍｍの不燃紙にカーボン粉を０．６ｇ／ｍ^２の割合で含浸して導電性薄材とし、これを図５に示すようにくさび形に折り曲げ加工して損失殻１ｂとした。図５においてＨ、Ｄ、Ｗは各々４５ｃｍ、３０ｃｍ、３０ｃｍとした。同じ組成の導電性薄材を幅１５ｃｍ、長さ３０ｃｍの長方形に成形して内部損失体２ｂとした。内部損失体２ｂはくさび底面からＨ／２の高さに装着した。なお、この実施例では導電性薄材の機械的強度の補強のために補強材７を内部損失体に張り合わせた。補強材７は梱包用に用いられている通常の段ボール素材であって導電性は無いので電波的には透明であり、内部損失体２ｂが呈する電波的効果には影響を及ぼさない。
【００１８】
内部損失体を設けることにより電波吸収特性を改良する効果に加え、くさび形の損失殻の機械的強度を補強することができる。本実施例では用いなかったが、損失殻１ｂにも内部損失体と同様に補強材を張り合わせればさらにくさびの機械的強度を増すことができる。内部損失体２ｂを損失殻１ｂに装着する方法は電波吸収特性には影響しない範囲で任意である。本実施例では接着剤を用いて装着した。
【００１９】
図５に示すくさび形電波吸収体を４個試作し、図６に示すようにくさび稜線が互い違いになるように配置し、１ユニットの電波吸収体とした。くさび形の電波吸収体は、入射電波の電界振動方向がくさび稜線に平行か垂直かで電波吸収量が異なることが知られており、図６のように配置すれば両方の電波吸収量の平均的な電波吸収量になり、電波吸収特性の方向性を除くことができる。
【００２０】
図６に示した１ユニットの電波吸収体をフェライトタイル吸収体８の上に設け、３０ＭＨｚ以上の周波数帯で電波吸収特性を測定した。フェライトタイル吸収体８は３０ＭＨｚ〜数１００ＭＨｚで電波吸収特性がよいとされるが、該ユニットを設けることで主に１００ＭＨｚ以上の周波数帯で電波吸収特性をさらに大きくすることができる。
【００２１】
図７に電波吸収特性を示す。図７において（１）はフェライトタイル吸収体の上に上記本実施例のユニットを使用したときの電波吸収特性、（２）は本実施例の損失殻１ｂのみを用いたときの電波吸収特性、（３）はウレタン発泡材にカーボン粉を含浸した損失材を用いて本実施例の損失殻と同寸法のくさび形に加工した電波吸収体、すなわち全容積が損失材で占められているくさび形電波吸収体の電波吸収特性である。（３）におけるカーボン含浸量は６ｇ／ｌ（カーボン粉６ｇを１リットルの容積に含浸）である。
【００２２】
図７において、３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚでは（１），（２），（３）とも殆ど同程度の電波吸収特性を示す。これは、この周波数帯での電波吸収特性はフェライトタイル吸収体８により支配的に定められるからである。しかし数１００ＭＨｚ以上の電波吸収量に注目すると、（３）＞（１）＞（２）の順で電波吸収量が大きくなっており、（１）と（２）は内部損失体２の有無による差であるから、内部損失体を設けることの効果が現れている。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によればピラミッド形やくさび形の損失殻を用いる電波吸収体の高周波特性を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すピラミッド形の電波吸収体である。
【図２】本発明の一実施形態を示すくさび形の電波吸収体である。
【図３】図１、図２の断面図である。
【図４】図１、図２において内部損失体を２枚設けた場合の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例を示す図である。
【図６】図５に示すくさび形電波吸収体４個をくさび稜線が互い違いになるように配置した１ユニットの電波吸収体である。
【図７】図６に示す１ユニットの電波吸収特性である。
【符号の説明】
１ａ：ピラミッド形の損失殻。
１ｂ：くさび形の損失殻。
２ａ、２ａ−１、２ａ−２、２ｂ、２ｂ−１、２ｂ−２：内部損失体。
７：内部損失体に張り合わせた補強材。
８：フェライトタイル吸収体
Ａ、Ａ′、Ｂ、Ｂ′：断面図の切断面を示す面。
Ｈ、Ｄ、Ｗ：実施例で示したくさびの寸法。
（１）：本実施例の電波吸収特性。
（２）：損失殻のみを用いたときの電波吸収特性。
（３）：カーボン含浸ウレタン発泡材を用いてくさび全容積を損失材で占めたときの電波吸収特性。

Claims (1)

1. 導電性薄材をピラミッド形あるいはくさび形に加工してなる中空の電波吸収体において、該電波吸収体内側に導電性薄材を、該電波吸収体底面に平行にかつ該電波吸収体の底面から頂点までの高さを均等に３分割し、その中間の分割領域内にのみ、かつ該領域内の任意の位置に１枚、あるいは複数枚設けたことを特徴とする電波吸収体。