JP5855800B2 - 電波吸収体 - Google Patents
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Description
(1)本発明の電波吸収体は、損失材料からなる1つ以上の六角錐体を具え、六角錐体の底面を形成する六角形は、少なくとも1組の対向する辺a同士が平行且つ同じ長さであり、当該辺aの長さxと、該辺aに隣接する辺bの一方の端点から他方の端点までの辺aに沿う長さLと、がx≦L≦2.0xの関係を満たすことを特徴とする。
かかる構成の本発明の電波吸収体は、斜入射波に対して優れた吸収性能を有する。
図3に、本発明の一実施形態に係る電波吸収体10の構造を示す。図3Aは、電波吸収体10の斜視図であり、図3Bは、電波吸収体10の底面図である。この電波吸収体10は、損失材料からなる、六角形の底面1を有する1つ以上(図示では1つ)の六角錐体を具える。
本発明の電波吸収体は、六角錐であるところに特徴を有し、この六角錐とする理由について、従来の四角錐の電波吸収体と比較しながら以下に説明する。
例えば、図7Aでは、上記の電波吸収体10を複数個(図示例では3つ)、各六角錐体の底辺2(図3A、3B参照)の一辺を隣接させて直列に配置している。この配置では、配置の長手方向(図中のY軸方向)に、3つの六角錐体の6つの側面3によって、凹凸面が連続的に形成されている。このように、電波の入射方向に面して形成された凹凸面では、入射波β1の反射波γ1を電波吸収体10の側面3間で散乱させて、周囲の電波吸収体にて吸収することができる。具体的には、図7中の電波吸収体10bに入射された入射波β1の反射波γ1は、電波吸収体10bに隣接する電波吸収体10a及び10cにて吸収することも可能であるため、電波の吸収性能を高めることができる。なお、図7A、図7Bに図示した、入射波及び反射波を示す線等は、いずれも一例である。
従来、電波暗室内では、あらゆる方向からの電波が電波吸収体に入射される。このとき、図8Aに示すように、2列に並べた電波吸収体の各々が四角錐体である場合、隣接する四角錐体間に形成される、損失材料の厚みがゼロとなる谷部Vに入射された電波は反射され易い。これに対して、3つ以上の六角錐体の電波吸収体10を2列以上に配置して用いた場合においては、当該谷部Vにおける電波の反射を抑制することができるからである。
まず、図8Aに示すように、4つの四角錐体40を、2つずつ2列に配置した形態では、斜入射波β2の入射方向には谷部Vが存在しない一方で、斜入射波β1の入射方向に谷部Vが連続する。この場合、斜入射波β1は谷部Vを通り抜けるか、又は損失材料の厚みがゼロである谷部Vにて反射するため、電波吸収が非効率である。また、図8Bに示すように、斜入射波β1の入射方向に谷部Vが配置されないように、四角錐体40の上記配置を45°回転させると、今度は斜入射波β2の入射方向に谷部Vが連続して、斜入射波β2の電波吸収が非効率になる。すなわち、従来の四角錐体40を複数列配置すると、図8に示すように、必ず2方向に広幅の谷部Vが連続して形成されることになる。
なお、適宜、六角錐体の高さH10(図3A参照)が列相互に異なるように配置してもよい。また、六角錐体の高さH10が同心円状に異なり、且つ円の中心にて最も高くなるように配置してもよい。電波暗室の規模や形状に合わせて、六角錐体の高さH10を適宜調整することで、電波吸収性能をより高めることができる。
また、多角錐体の頂点の数が増えると、該頂点における多角錐体の内角が大きくなり、円錐形に近づくことになる。この場合、辺5におけるインピーダンスの減衰効果が低減することからも、六角錐体が最も適切である。
凸六角形とは、図3Bを参照して、すべての内角θが180°未満である六角形であり、より厳密には、六角形をなすいずれの辺を延長しても、その延長線が六角形の内側には延在しない六角形を言う。この場合、電波吸収の効果を向上させることができる。
この構成によれば、吸収体の谷部Vにおいても、損失材料の厚みがゼロにならないことから吸収性能が向上する。
なお、図11に示した、複数個の複合体Pを2列以上に配置してなる電波吸収体110に、上記の六角錐体のみからなる電波吸収体10を組み合わせてもよい。例えば、図12に示す電波吸収体120では、六角錐体10と複合体PとをX軸方向に沿って3列(S1〜S3)に配置しているが、最前列S1に六角錐体10を、最後列S3に複合体P3を、中間列S2に複合体P3よりも高さの低い複合体P2を配置している。
仮に、四角錐体40に、該四角錐体40の底面と同一形状の底面を有する損失材料からなる四角柱体42を連結した複合体を構成すると、図14Aのようになる。すなわち、四角柱体42により形成される遮蔽壁は平面であり、この場合のインピーダンスの変化は急激であるため、良好な吸収性能は得られない。
また、図16に示すように、かかる電波吸収体210を隣接して複数組み合わせて配置してもよい。
また、複数の電波吸収体の一部又は全体を一体成形することによって、実際の電波暗室に電波吸収体を配設する作業を簡略化できる。
図3、図10、図13に示す、本実施形態の電波吸収体における吸収性能を評価した。損失材料には、カーボンを含有した発泡ポリプロピレン樹脂を使用した。試験周波数は3GHzとし、入射角(多角錐体の底面の法線に対する角度)は60°とした。偏波はTE波とTM波とした。
発明例2は、図10に示す実施形態に従うものである。六角錐部の高さを60cmとし、六角柱状体の高さを10cmとした。なお、六角錐部及び六角柱状体の底面の形状は、発明例1と同様である。
発明例3は、図13に示す実施形態に従うものである。六角錐部の高さを60cmとし、六角柱状体の高さを、0cm、10cm、20cm、30cm、20cm、10cm、0cmと階段状に変化させた。なお、六角錐部及び六角柱状体の底面の形状は、発明例1と同様である。
比較例3は、六角錐部の底面の形状が、x=5cm、L=2cmであること以外は、発明例1と同様である。
比較例4は、六角錐体の底面の形状が、x=5cm、L=12cmであること以外は、発明例1と同様である。
比較例2は、1辺が10cm、高さ60cmの四角錐体及び高さ10cmの四角柱体としたこと以外は、発明例2と同様である。
電波吸収性能に関しては、アーチ法により評価を行った。
なお、数値の大きい方が、電波の吸収性能に優れていることを意味する。
2 底面の辺
3、43 側面
4、44 頂点
5、45 側面の辺
10 六角錐体
12 六角柱体
40 四角錐体
42 四角柱体
10、100、110、120、130、200、210 電波吸収体
P 複合体
Claims (7)
- 損失材料からなる1つ以上の六角錐体を具え、
前記六角錐体の底面を形成する六角形は、少なくとも1組の対向する辺a同士が平行且つ同じ長さであり、当該辺aの長さxと、該辺aに隣接する辺bの一方の端点から他方の端点までの辺aに沿う長さLと、がx≦L≦2.0xの関係を満たすことを特徴とする電波吸収体。 - 前記六角錐体の底面の形状が凸六角形である、請求項1に記載の電波吸収体。
- 3つ以上の前記六角錐体を2列以上に配置してなる、請求項1又は2に記載の電波吸収体。
- 前記六角錐体の高さが列相互に異なる、請求項3に記載の電波吸収体。
- 前記六角錐体の底面に、該底面と同一形状の底面を有する損失材料からなる六角柱体を連結してなる、1つ以上の複合体を具える、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電波吸収体。
- 3つ以上の前記複合体を2列以上に配置してなる、請求項5に記載の電波吸収体。
- 前記複合体の六角柱状体の高さが列ごとに異なる、請求項6に記載の電波吸収体。
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