JP4658635B2 - 電波遮蔽体 - Google Patents

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Description

本発明は電波遮蔽体に関する。
近年、事業所内PHSや無線LANの利用が広がりを見せるなか、情報の漏洩防止や外部からの侵入電波による誤動作やノイズ防止といった点から、オフィス内での電波環境を整えることが不可欠になっている。そのような電波環境の整備用部材として、種々のタイプのものが提案されている(例えば、特許文献1、2等)。
特許文献1には、金属やフェライトなどの電磁シールド部材をビルの躯体に付加することで、広い周波数帯域で任意の周波数の電波を使って情報通信ができる電磁シールド・インテルジェントビルが開示されている。特許文献1では、電波シールド部材として、鉄板、金属網、金属メッシュ、金属箔などの電波反射体やフェライトなどの電波吸収体が用いられている。しかし、これらの電波反射体や電波吸収体は電磁シールド性に周波数選択性を有さない。このため、特許文献1に開示された電磁シールド・インテルジェントビルでは特定周波数の電波のみを選択的に遮蔽することができず、遮蔽しようとする周波数以外の電波まで遮蔽してしまうという問題がある。
また、特許文献2には、「Y」字形の線状アンテナを定期的に配列させて電磁遮蔽面を形成し、この電磁遮蔽面で建物内に電磁遮蔽空間を確保することを特徴とした電磁遮蔽建物が開示されている。「Y」字形の線状アンテナはアンテナ中心から外方に延びる線分状の3本のエレメント部からなる。特許文献2に開示された電磁遮蔽建物によれば、必要な周波数の電波のみを選択して電磁シールドすることが可能である、と記載されている。
特公平6−99972号公報 特開平10−169039号公報
特許文献2に記載された電磁遮蔽建物では、電波を反射させる線状アンテナは「Y」字形に形成されている。特定周波数の電波をより確実に反射させるためには、電磁遮蔽面に線状アンテナを、効率よく、高密度に配列させることが好ましい。しかしながら、特許文献2に開示されている「Y」字形の線状アンテナでは、効率よく高密度に(単位面積あたりに多くの線状アンテナを)配置させることが困難である。
また、高い電波遮蔽性を実現させるためには、エレメント部同士を緊密に対向させて配置させることが特に好ましい。しかしながら、特許文献2に開示されている「Y」字形の線状アンテナでは、エレメント部同士を略平行に対向させて配置させることが困難である。
このため、特許文献2に記載された電磁遮蔽建物では、特定周波数の電波のみを十分に遮蔽することが困難であるという問題がある。
また、従来の電波遮蔽体はセンター周波数に対する10dBの帯域幅が大きいので、目的とする特定周波数以外の電波をも遮蔽してしまう。このため、特定周波数以外の電波に対する電波環境を悪化させてしまうという問題もある。
本発明は、係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、特定周波数の電波のみに対する高い電波遮蔽率を有する電波遮蔽体を提供することにある。
本発明に係る電波遮蔽体には、各々、特定周波数の電波を反射させる複数のアンテナが模様を構成するように設けられている。複数のアンテナのそれぞれは、相互に120°の角度をなしてアンテナ中心から外方に延びる(放射状に延びる)略同一の長さの線分状の3本の第1エレメント部と、3本の第1エレメント部のそれぞれの外側端に、第1エレメント部と直交するように中心が結合された、第1エレメント部と略同一の長さの線分状の第2エレメント部とを有する。
本発明に係る電波遮蔽体は模様を構成するように設けられた複数のアンテナを備えている。アンテナを構成する第1エレメント部及び第2エレメント部の長さは、反射させようとする電波の周波数に応じて適宜決定され、複数のアンテナのそれぞれは特定周波数の電波を選択的に反射させる。このため、本発明に係る電波遮蔽体に入射する特定周波数の電波はアンテナによって遮蔽される。一方、特定周波数以外の周波数を有する電波はアンテナによって反射(遮蔽)されない。従って、本発明に係る電波遮蔽体は、入射する電波のうち特定周波数の電波を選択的に遮蔽し、特定周波数以外の周波数を有する電波を透過させることができる。換言すれば、本発明に係る電波遮蔽体は周波数選択性を有するものである。
本発明に係る電波遮蔽体では、第1エレメント部と第2エレメント部とは略同一長さに形成されている。上述のように、第1エレメント部と第2エレメント部との長さは遮蔽(反射)する電波の周波数と相関する。このため、第1エレメント部と第2エレメント部とを略同一の長さとすることによって、電波遮蔽体の高い周波数選択性を実現することができる。
本発明において、複数のアンテナは第1エレメント部の外側端に、第1エレメント部と直交するように中心が結合された第2エレメント部を有する。このため、本発明に係る電波遮蔽体では、特定周波数の電波のみに対する高い電波遮蔽率を容易に実現することができる。複数のアンテナのそれぞれは第2エレメント部を有するため、第2エレメント部同士が対向するように、複数のアンテナを配置させることが比較的容易なためである。
尚、第2エレメント部を対向させて(より好ましくは、緊密に対向させて)複数のアンテナを配置させることによって、特定周波数の電波に対する電波遮蔽率を向上することができることは、本発明者らが鋭意研究した結果、初めて見いだされたことである。
本発明に係る電波遮蔽体では、複数のアンテナが、第2エレメント部同士が対向するように配設された一対によりアンテナユニットを構成してい。複数のアンテナを第2エレメント部同士が対向するように配置することにより、アンテナの特定周波数の電波に対する電波反射率を高くすることができる。従って、この構成によれば、特定周波数の電波のみに対する高い電波遮蔽率を実現することができる。特定周波数の電波に対するより高い電波遮蔽率を実現する観点から、対向する第2エレメント部間の間隔が小さいことが好ましい。
また、複数のアンテナは、アンテナユニットがさらに第2エレメント部同士を対向させて配設されて二次元に連続展開した略正六角形状模様を構成してい。言い換えれば、6つのアンテナ(3つのアンテナユニット)が第2エレメント部同士が対向するように環状に配列されてい。この構成では、環状に配列された6つのアンテナのそれぞれのアンテナ中心を結んでなる図形は略正六角形を構成している。
そして、本発明では、複数のアンテナは、さらに、第2エレメント部同士が対向するように配設された複数のアンテナ集合体により略ハニカム状模様を構成している。
アンテナによる特定周波数を有する電波に対する電波遮蔽率(電波反射率)を高くするためには、互いに対向するように配置されている第2エレメント部の数量を多くすることが好ましい。この構成によれば、ひとつのアンテナに含まれる3本の第2エレメント部のうち、他のアンテナの第2エレメント部と対向している第2エレメント部の数をより多くすることができる。このため、アンテナの特定周波数の電波に対する電波反射率をより高くすることができる。従って、この構成によれば、特定周波数の電波の、より高い電波遮蔽率を実現することができる。
本発明に係る電波遮蔽体では、複数のアンテナは、導電材料を含有してなる。アンテナの特定周波数の電波に対する電波反射率は、アンテナの導電率に相関する。アンテナの導電率が高い(アンテナの電気抵抗が小さい)ほど、アンテナの特定周波数の電波に対する電波反射率が大きくなる。このため、アンテナの導電性を高めることによって、アンテナの特定周波数の電波に対する電波反射率を大きくすることができる。従って、この構成によれば、特定周波数の電波のみに対する高い電波遮蔽率を実現することができる。
導電材料としては、アルミニウム、銀、銅、金、白金、鉄、カーボン、黒鉛、酸化インジウムスズ(ITO)、これらの混合物又は合金等が挙げられる。それらのうち、アルミニウムと銀とは比較的安価であるため、アンテナはアルミニウム及び銀のうち少なくともいずれか一方を含んでいることがより好ましい。
以上説明したように、本発明によれば、特定周波数の電波を高い電波遮蔽率で遮蔽することができる電波遮蔽体を実現することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
参考形態1)
図1は参考形態1に係る電波遮蔽体1の断面図である。詳細には、図1(b)に示す図は、図1(a)に示す電波遮蔽体1の平面図中切り出し線Ia−Iaで切り出した部分の断面図である。
図2は電波遮蔽体1の平面図である。
図3はアンテナ4の構成を表す平面図である。
電波遮蔽体1は、基材2と、基材2の表面に形成された反射層3とを有する。基材2の材料は、何ら限定されるものではなく、電波遮蔽体1の使用用途に応じて適宜選択することができる。また、本参考形態1においては、電波遮蔽体1は基材2の表面に反射層3を形成した態様であるが、基材の内部に反射層3が埋め込まれた態様であってもよい。
基材2は、上述の通り電波遮蔽体1の使用用途に応じて適宜選択できるものである。中でも、本発明に係る電波遮蔽体1としては、室内の既設対象物(例えば、窓、壁、天井、床、パーティション、机等)に電波遮蔽特性をもたらすようにする態様のものが挙げられる。このため、基材2の材料としては、樹脂、ガラス、紙、ゴム、石膏、タイル、木材などが好ましい。
基材2は、板状、シート状、又はフィルム状等の平面を有する形状であることが好ましい。
また、基材2は、単に基材としての役割だけでなく、様々な特性(透光性、不燃性、難燃性、非ハロゲン性、柔軟性、耐衝撃性、耐熱性等)の役割を果たすものであることが特に好ましい。
例えば、電波遮蔽体1を光透過性を有するものとする場合、基材2を透明な(光透過性を有する)材料により構成する必要性がある。このため、基材2の材料として、透明なガラス(例えば、ソーダ石灰、石英等が適用できる。その中でも、コスト面でソーダ石灰が好ましい)や透明な高分子が挙げられる。その中でも、薄く形成することができ、且つ、柔軟性に富み、巻回できる(ロール状にすることができる)点で、基材2の材料としては透明な高分子が好ましい(以下、透明な高分子により形成されたフィルムを「透明高分子フィルム」とする。)。
透明高分子フィルムの具体的材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリスチレン、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン6等のポリアミド、ポリイミド、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、ポリ塩化ビニル等のビニル化合物、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ビニル化合物の付加重合体、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニリデン等のビニリデン化合物、フッ化ビニリデン/トリフルオロエチレン共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体等のビニル化合物又はフッ素系化合物の共重合体、ポリエチレンオキシド等のポリエーテル、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等が挙げられる。電波遮蔽体1に用いる透明高分子フィルムの厚みは、通常10μm以上500μm以下である。好ましい透明高分子フィルムの厚みは30μm以上150μm以下である。より好ましい透明高分子フィルムの厚みは50μm以上120μm以下である。透明高分子フィルムが10μmよい薄いと反射層3の形成が困難となる傾向があり、500μmより厚いと、可撓性が低下し、巻回しにくい(ロール状にしにくい)傾向にある。また、透明高分子フィルムが500μmより厚いと透光性も低下する傾向にある。
さらに、基材2の表面に反射層3を形成することによって作製した電波遮蔽体1を、室内の既存対象物(例えば、窓、壁、天井、床、パーティション、机上等)に設けるため、反射層3を形成した側の面、及びその反対側の面のうち少なくとも一方に粘着剤又は接着剤を塗布し、その接着剤又は粘着剤の表面に保護層を設けてロールし(トイレットペーパー状にロールし)、必要長に応じて切断できる態様であってもよい。
図4〜図7に本参考形態1に係る電波遮蔽体1の製品パターン(使用状況)を例示する。
図4はガラス(窓ガラス)7に電波遮蔽体1の基材2側を粘着させた場合の断面図である。図4では、電波遮蔽体1は、電波遮蔽体1の基材2側に設けられた粘着剤8によりガラス7に粘着されている。
図5は、電波遮蔽体1の基材2側に粘着剤8及び保護膜9が形成され、トイレットペーパー状にロールされた電波遮蔽体1の模式図である。図5に示した電波遮蔽体1の場合、必要長に応じて切断し、保護膜9をはがして、ガラス等に粘着させることにより使用することができる。
図6はガラス(窓ガラス)7に電波遮蔽体1の反射層3側を粘着させた場合の断面図である。図6では、電波遮蔽体1は、電波遮蔽体1の反射層3側に設けられた粘着剤8によってガラス7に粘着されている。
図7は、電波遮蔽体1の反射層3側に粘着剤8及び保護膜9が形成され、トイレットペーパー状にロールされた電波遮蔽体1の模式図である。図7に示した電波遮蔽体1の場合、必要長に応じて切断し、保護膜9をはがして、ガラス等に粘着させることにより使用することができる。
基材2上に形成された反射層3は、模様を構成するように、所定パターンで配置された複数のアンテナ4により構成されている。本参考形態1に係る電波遮蔽体1では、反射層3は同一形状にパターニングされた複数のアンテナ4のみによって構成されているが、本発明は何らこの構成に限定されるものではなく、例えば、反射層3は、その一部に、アンテナ4とは異なる形状のパターンを含んでいてもよい。
複数のアンテナ4は、基材2上に、等間隔にマトリクス状に配列されている。複数のアンテナは、隣接するアンテナが接触しないように配列されている。複数のアンテナ4のそれぞれは、図3に示すように、3本の第1エレメント部4aと、3本の第2エレメント部4bとを有する。3本の第1エレメント部4aは相互に120°の角度をなしてアンテナ中心Cから外方に延びている。第2エレメント部4bは第1エレメント部4aの外側端に、第1エレメント部4aと直交するように中心が結合されている。第1エレメント部4aと第2エレメント部4bとはそれぞれ略同一の長さの線分状に形成されている。本明細書では、第1エレメント部4aと第2エレメント部4bとの長さを略同一のL1とする。
尚、後ほど詳細に説明するが、第1エレメント部4aの長さと第2エレメント部4bの長さとはアンテナ4が反射させる電波の周波数と相関する。このため、本参考形態1のように、第1エレメント部4aと第2エレメント部4bとの長さをL1と略同一にすることによって、特定の周波数をより選択的に、且つより高い電波反射率で反射させることができる。すなわち、第1エレメント部4aと第2エレメント部4bとの長さを略同一にすることにより、周波数選択性に優れ、特定周波数の電波遮蔽性に優れた電波遮蔽体1を実現することができる。さらに高い周波数選択性を実現する観点から、第1エレメント部4aと第2エレメント部4bとの長さの差が、第1エレメント部4aの長さの5%以下であることが好ましい。
第1エレメント部4aと第2エレメント部4bとは略同一の幅を有する。第1エレメント部4aと第2エレメント部4bとの幅の差が、第1エレメント部4aの幅の5%以下であることが好ましい。本明細書においては、第1エレメント部4aと第2エレメント部4bとの幅を略同一のL2とする。幅L2は0.3mm以上2mm以下であることが好ましい。尚、後ほど詳細に説明するが、幅L2を小さくするほど、アンテナ4の周波数選択性を高くすることができる。幅L2が2mmより大きいと、所望の周波数選択性が得られず、一方、幅L2が0.3mmよりも小さいと製造が困難になる。
アンテナ4は導電材料で構成されている。アンテナ4の特定周波数の電波に対する電波反射率は、アンテナ4の導電率に起因する。アンテナ4の導電率が高い(アンテナ4の電気抵抗が小さい)ほど、アンテナ4の特定周波数の電波に対する電波反射率が大きくなる。このため、アンテナ4の導電性を高めることによって、アンテナ4の特定周波数の電波に対する電波反射率を大きくすることができる。従って、この構成によれば、特定周波数の電波のみに対する高い電波遮蔽率を実現することができる。
導電材料としては、アルミニウム、銀、銅、金、白金、鉄、カーボン、黒鉛、酸化インジウムスズ(ITO)、これらの混合物又は合金等が挙げられる。導電材料はアルミニウム及び銀のうち少なくともいずれか一方を含んでいてもよい。アルミニウムや銀は導電材料の中でも比較的電気抵抗が低く、安価であるため、アルミニウム及び銀のうち少なくともいずれか一方をアンテナ4に含ませることによって、安価且つ高い電波遮蔽性を有する電波遮蔽体1を実現することができる。上記導電材料の中でも、特に銀が好ましい。
アンテナ4はアルミニウムや銀等の導電性材料の微粒子を含んだ構成としてもよい。例えば、粉末状の導電材料をバインダーに含ませたペースト(以下、「導電性ペースト」とすることがある。)を基材2に均一に所定パターンで形成し、その後乾燥させることにより作製することができる。アンテナ4を作製するための導電性ペーストは、粉末状の導電性材料(例えば、銀)をポリエステル樹脂中に分散させたものであってもよい。この場合、導電性材料の含有率は40重量パーセント以上80重量パーセント以下であることが好ましい。導電性材料の含有率は50重量パーセント以上70重量パーセント以下であることがより好ましい。導電性材料の含有率が40重量パーセント未満であるとアンテナ4の十分な導電性を得ることが困難となる傾向がある。一方、導電性材料の含有率が80重量パーセントより多いと樹脂中に均一に分散させることが困難となる。尚、ポリエステル樹脂は導電性材料と基材とを接着させる接着剤の役割をなす。
ペーストを所定のパターンに形成した後、例えば100℃以上200℃以下の雰囲気下で10分以上5時間以下乾燥させることによりアンテナ4を作製することができる。このような方法で作成したアンテナ4の厚さは10μm以上20μm以下であることが好ましい。アンテナ4の厚さが10μmより小さいとアンテナ4の導電性が低下する傾向がある。アンテナ4の厚さを20μmより大きくすると、パターンの形成性が低下する傾向がある。
本発明において、アンテナ4の形成方法はこの方法に限定されるものではなく、他の方法により形成してもよい。例えば、アルミニウムからなるアンテナ4を形成する場合は、基材2に、蒸着法、スパッタ法、化学蒸着法(CVD法)等の公知の成膜方法により成膜し、フォトリソグラフィー等の公知のパターニング方法により所定パターンにパターニングすることによりアンテナ4を形成することができる。また、アンテナ4は、所定形状にパターニングされたアルミニウム等の薄膜を基材2に粘着又は貼着することにより形成しても構わない。その他、アンテナ4は、シルク印刷法、パターン圧着法、型の嵌め込みによる埋め込み法等によっても形成することができる。
以下、電波遮蔽体1の電波反射特性(電波遮蔽特性)について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図8は、電波の周波数と、電波遮蔽体1を透過した際の電波の透過減衰量との関係を表すグラフである。
尚、図8では、L1が10.6mm、L2が0.7mmである。
図8に示すように、電波遮蔽体1に入射した電波のうち特定周波数(約2.7GHz)付近の周波数を有する電波のみが電波遮蔽体1により減衰される。換言すれば、電波遮蔽体1により、電波遮蔽体1に入射した電波のうち特定周波数付近の周波数を有する電波が選択的に遮蔽される。これは、電波遮蔽体1の反射層3、詳細には反射層3に含まれる複数のアンテナ4のそれぞれが、特定周波数付近の周波数を有する電波を選択的に反射させるためである。アンテナ4によって反射される電波の周波数は、第1エレメント部4aと第2エレメント部4bとの長さ(エレメント長)L1によって決定される。
図9はL1とアンテナ4によって反射される電波の周波数との関係を表すグラフである。
図9に示すように、L1が長くなるほど、アンテナ4によって反射される電波の周波数は低くなる。換言すれば、L1が長くなるほど、アンテナ4によって反射される電波の周波数は大きくなる。一方、反射される電波の周波数は幅L2と大きく相関しない。すなわち、反射される電波の周波数は、主として、L1に依存する。従って、図9に示すようなL1と選択周波数との関係に基づいて、反射させたい電波の周波数からL1を算出することができる。例えば、周波数5GHzの電波を遮蔽させる電波遮蔽体1を作成する場合は、L1を約0.5mmにすればよい。
尚、電波遮蔽体1の寸法、形状は何ら制限されるものではない。一辺の長さが数ミリメートル角の小さなものであっても、一辺が数メートル、又はそれ以上の大きなものであってもよい。電波遮蔽体1は、三角形、四辺形(長方形、正方形)、多角形、円形、楕円形等の任意の形状に形成しても構わない。
また、電波遮蔽体1の単位面積あたりに含まれるアンテナ4の個数も何ら限定されるものではなく、用途等により適宜変更することができる。電波遮蔽体1の単位面積あたりに含まれるアンテナ4の数量を増やすことにより高い電波遮蔽性を実現することができる。
アンテナ4は第1エレメント部4aの外側端に、第1エレメント部4aと直交するように中心が結合された第2エレメント部4bを有する。このため、複数のアンテナ4を第2エレメント部4b同士が対向するように、複数のアンテナ4を配置させることが比較的容易である。従って、本参考形態1に係る電波遮蔽体では、特定周波数の電波のみに対する高い電波遮蔽率を容易に実現することができる。尚、第2エレメント部4b同士を対向させて(より好ましくは、緊密に対向させて)複数のアンテナ4を配置させることによって、特定周波数の電波に対する電波遮蔽率を向上することができることは、本発明者らが鋭意研究した結果、初めて見いだされたことである。以下、第2エレメント部4b同士が対向するように、複数のアンテナ4が配設されている他の参考形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
参考形態2)
図10は参考形態2に係る電波遮蔽体10の平面図である。
図11は電波遮蔽体10の一部分を拡大した平面図である。
参考形態2に係る電波遮蔽体10は、参考形態1に係る電波遮蔽体1と同じく、基材2と、基材2の表面に作製された反射層3とを有する。反射層3は、複数のアンテナ4を含む。複数のアンテナ4のそれぞれは、参考形態1と同様の形状を有する(図3参照)。以上の点において、参考形態2に係る電波遮蔽体10は参考形態1に係る電波遮蔽体1と同一の形態を有する。参考形態2に係る電波遮蔽体10は、反射層3におけるアンテナ4の配列が、参考形態1に係る電波遮蔽体1と異なる。以下、反射層3におけるアンテナ4の配列について、図10を参照しながら詳細に説明する。
参考形態2において、複数のアンテナ4は、第2エレメント部4b同士が対向するように配設された一対によりアンテナユニット5aを構成している。また、アンテナユニット5aは、さらに第2エレメント部4b同士が対向するように配設されて二次元に連続展開した略正六角形状模様を構成している。電波遮蔽体10では、この略正六角形状模様を構成する3つのアンテナユニット5aからなるアンテナ集合体5がマトリクス状に設けられている。アンテナ集合体5は、言い換えれば、第2エレメント部4b同士が対向させて略環状に連なる6つのアンテナ4により構成されている。
参考形態2においては、アンテナ集合体5を構成する18本の第2エレメント部4bのうち12本の第2エレメント部4bが相互に略平行に対向するように設けられている。このように、多くの第2エレメント部4b同士が対向するように構成することによって、アンテナ4の特定周波数の電波に対する電波反射率(電波遮蔽率)のみを高くすることができる。従って、特定周波数の電波のみに対する高い電波遮蔽率を有する電波遮蔽体10を実現することができる。尚、対向する第2エレメント部4b間の距離を短くするほど電波遮蔽体10の電波反射率が高くなる。具体的には、対向する第2エレメント部4b間の距離X(図11参照)が0.4mm以上3mm以下であることが好ましい。より好ましい範囲は0.6mm以上1mm以下である。距離Xを0.4mmより短くすると、対向する第2エレメント部4b同士が不所望に接触する虞がある。一方、距離Xが3mmより長いと所望の電波遮蔽率を実現させることが困難になる。
(実施形態
図12は実施形態に係る電波遮蔽体20の平面図である。
実施形態に係る電波遮蔽体20は、参考形態1に係る電波遮蔽体1、及び参考形態2に係る電波遮蔽体10と同じく、基材2と、基材2の表面に作製された反射層3とを有する。反射層3は、複数のアンテナ4を含む。複数のアンテナ4のそれぞれは、参考形態1と同様の形状を有する(図3参照)。以上の点において、実施形態に係る電波遮蔽体20は参考形態1に係る電波遮蔽体1、及び参考形態2に係る電波遮蔽体10と同一の形態を有する。実施形態に係る電波遮蔽体20は、反射層3におけるアンテナ4の配列が、参考形態1に係る電波遮蔽体1、及び参考形態2に係る電波遮蔽体10と異なる。以下、反射層3におけるアンテナ4の配列について、図12を参照しながら詳細に説明する。
実施形態において、複数のアンテナ4は、第2エレメント部4b同士が対向するように配設された一対によりアンテナユニット5aを構成している。また、アンテナユニット5aは、さらに第2エレメント部4b同士が対向するように配設されて二次元に連続展開した略正六角形状模様を構成している。電波遮蔽体20では、この略正六角形状模様を構成する3つのアンテナユニット5aはアンテナ集合体5を構成している。実施形態では、アンテナ集合体5がさらに第2エレメント部4b同士が対向するように配設されている。実施形態においては、ほぼすべての第2エレメント部4b同士が対向するように、複数のアンテナ4が配設されている。
このように、参考形態2と比較して、相互に対向するように設けられた第2エレメント部4bをさらに多くすることによって、より高い電波反射率を有する電波遮蔽体20を実現することができる。
ところで、使用周波数域が飽和状態になりつつある現状においては、周波数選択性を十分に考慮して電波環境を整備する必要がある。本発明に係る電波遮蔽体20は非常に高い周波数選択性を有するため、電波環境の整備に好適である。
図13は本実施形態に係る電波遮蔽体20の電波遮蔽特性を示すグラフである。
図13に示すように、本実施形態に係る電波遮蔽体20の10dB帯域幅〔(F2−F1)/F0(%)〕は10.4と非常に小さい。このように、電波遮蔽体20は非常に高い周波数選択性を有する。
これに対して、従来の電波遮蔽体は周波数選択性が十分ではない。
図14は従来の電波遮蔽体100の平面図である。
図15は電波遮蔽体100の電波遮蔽特性を示すグラフである。
図16は従来の別の電波遮蔽体200の平面図である。
図17は電波遮蔽体200の電波遮蔽特性を示すグラフである。
従来の電波遮蔽体100は、いわゆる「エルサレムクロス型」のアンテナが複数作製されたものである。この電波遮蔽体100のセンター周波数(F0)に対する10dB帯域幅〔(F2−F1)/F0(%)〕は、図15に示すように、17.0と本実施形態に係る電波遮蔽体20よりも非常に大きいものとなる。また、図16に示す従来の電波遮蔽体200の10dB帯域幅〔(F2−F1)/F0(%)〕も、図17に示すように、33.0と本実施形態に係る電波遮蔽体20よりも非常に大きいものとなる。このように周波数選択性の低い従来の電波遮蔽体100、200では、目的とする特定周波数(域)以外の電波をも遮蔽してしまい、特定周波数以外の電波に対する電波環境を悪化させてしまう。
以上説明したように、本発明に係る電波遮蔽体20は小さな10dB帯域幅を有するので、高い電波選択性を有する。従って本発明に係る電波遮蔽体20によれば、目的とする特定周波数の電波のみを好適に遮蔽することができる。
尚、本発明に係る電波遮蔽体20と従来の電波遮蔽体100、200ではセンター周波数(F0)が異なる。しかし、10dB帯域幅はセンター周波数に依存しない。
(実施形態
上記参考形態1、2及び実施形態1では、本発明の参考例及び適用例として電波遮蔽体について説明してきた。しかし、本発明に係る電波遮蔽体は何ら上記参考形態1、2及び実施形態1に限定されるものではなく、例えば、複数のアンテナ4を含む反射層3が電波遮蔽体内部に設けられたものであってもよい。本実施形態では、複数のアンテナ4を含む反射層3が内部に設けられた電波遮蔽体について図面を参照しながら説明する。
図18は実施形態に係る電波遮蔽体(電波遮蔽板)30の構成を表す断面図である。
本実施形態に係る電波遮蔽板30は、実施形態1に係る電波遮蔽体1が板状体6に積層された構成を有する。板状体6は何ら限定されるものではないが、例えば、木製の板、ガラス板等である。電波遮蔽体1は、粘着剤8により板状体6に粘着又は接着されている。粘着剤としては、透明性の観点から、アクリル系粘着剤等が好ましい。接着剤としてはアクリル系接着剤等が挙げられる。粘着剤又は接着剤の層厚は、粘着(接着)性、電波遮蔽性、透明性の観点から、10μm以上60μm以下であることが好ましい。より好ましい範囲は20μm以上50μm以下である。
本実施形態のように、電波遮蔽体1が、接着剤や粘着剤を介して、ガラス等の板状体6に接着又は粘着されている場合であっても、アンテナ4は特定周波数の電波を選択的に反射(遮蔽)することができる。従って、本実施形態に係る電波遮蔽板30においても、特定周波数の電波のみに対する高い電波遮蔽率を実現することができる。
但し、参考形態1のように、アンテナ4の一方面が大気と接触している場合と、本実施形態のように、アンテナ4の両面が基材2又は板状体6と接している場合とでは、アンテナ4の形状及び材料が同一であったとしても、アンテナ4により反射(遮蔽)される電波の周波数が異なる。
図19はガラス製の板状体6に粘着させていない状態の電波遮蔽体1の共振周波数を示すグラフである。
図20は反射層3側をガラス製の板状体6に粘着させた状態の電波遮蔽体1の共振周波数を示すグラフである。
尚、図19及び図20に示した関係式は、得られた共振周波数データの回帰式である。
図19及び図20に示すように、電波遮蔽体1の反射層3側をガラス製の板状体6に粘着させると、エレメント長と共振周波数との関係が変化する。具体的には、電波遮蔽体1の反射層3側がガラス製の板状体6に粘着されている場合は、アンテナ4により反射(遮蔽)される電波の周波数は低くなる。尚、電波の周波数の変化量は、電波遮蔽体1が粘着される板状体6の層厚には大きくは影響されない。特に、板状体6の層厚が2mm以上20mm以下の範囲では、図20に示す関係式はほとんど変化しない。
以上説明したように、本発明に係る電波遮蔽体は、特定周波数の電波のみに対する高い電波遮蔽率を有し、壁紙、間仕切り(パーティション)、窓ガラス、外壁パネル、屋根板、天井板、内壁パネル、床板、電波遮蔽体等として有用である。
参考形態1に係る電波遮蔽体1の断面図である。 電波遮蔽体1の平面図である。 アンテナ4の構成を表す平面図である。 ガラス(窓ガラス)7に電波遮蔽体1の基材2側を粘着させた場合の断面図である。 電波遮蔽体1の基材2側に粘着剤8及び保護膜9が形成され、トイレットペーパー状にロールされた電波遮蔽体1の模式図である。 ガラス(窓ガラス)7に電波遮蔽体1の反射層3側を粘着させた場合の断面図である。 電波遮蔽体1の反射層3側に粘着剤8及び保護膜9が形成され、トイレットペーパー状にロールされた電波遮蔽体1の模式図である。 電波の周波数と、電波遮蔽体1を透過した際の電波の透過減衰量との関係を表すグラフである。 L1とアンテナ4によって反射される電波の周波数との関係を表すグラフである。 参考形態2に係る電波遮蔽体10の平面図である。 電波遮蔽体10の一部分を拡大した平面図である。 実施形態に係る電波遮蔽体20の平面図である。 本実施形態に係る電波遮蔽体20の電波遮蔽特性を示すグラフである。 従来の電波遮蔽体100の平面図である。 電波遮蔽体100の電波遮蔽特性を示すグラフである。 従来の電波遮蔽体200の平面図である。 電波遮蔽体200の電波遮蔽特性を示すグラフである。 実施形態に係る電波遮蔽体(電波遮蔽板)30の構成を表す断面図である。 ガラス製の板状体6に粘着させていない状態の電波遮蔽体1の共振周波数を示すグラフである。 反射層3側をガラス製の板状体6に粘着させた状態の電波遮蔽体1の共振周波数を示すグラフである。
符号の説明
1、10、20 電波遮蔽体
2 基材
3 反射層
4 アンテナ
4a 第1エレメント部
4b 第2エレメント部
5 アンテナ集合体
5a アンテナユニット
6 板状体
7 ガラス
8 粘着剤
9 保護膜
30 電波遮蔽板

Claims (3)

  1. 各々、特定周波数の電波を反射させる複数のアンテナが模様を構成するように設けられた電波遮蔽体であって、
    上記複数のアンテナのそれぞれは、
    相互に120°の角度をなしてアンテナ中心から外方に延びた略同一の長さの線分状の3本の第1エレメント部と、
    上記3本の第1エレメント部のそれぞれの外側端に、該第1エレメント部と直交するように中心が結合された、該第1エレメント部と略同一の長さの線分状の第2エレメント部とをし、
    上記複数のアンテナは、第2エレメント部同士が対向するように配設された一対によりアンテナユニットを構成するとともに、第2エレメント部同士が対向するように配設された3つのアンテナユニットにより二次元に連続展開した略正六角形状模様のアンテナ集合体を構成し、さらに、第2エレメント部同士が対向するように配設された複数のアンテナ集合体により略ハニカム状模様を構成している電波遮蔽体。
  2. 請求項1に記載された電波遮蔽体において、
    上記複数のアンテナは、導電材料を含有してなる電波遮蔽体。
  3. 請求項2に記載された電波遮蔽体において、
    上記導電材料は、アルミニウム及び銀のうち少なくともいずれか一方を含む電波遮蔽体。
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