JP7240005B2 - 保護材および無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、保護材および無線通信装置に関する。

無線通信装置を保護する保護材が知られている。例えば、自然環境からアンテナを保護するレドームが知られている。レドームは、アンテナおよび電子機器を外観上隠し人間の接触を予防する。レドームの材質の比誘電率ε_ｒを周囲の空気の比誘電率ε_ｒである１．０に近づけることにより、アンテナの近傍の電磁界に及ぼす影響を軽減することが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１は、このような低誘電率の素材として、空気の層を多量に含む発泡スチロールを挙げる。しかしながら、特許文献１によれば、発泡スチロールは強度不足のためにレドームの基材として実用性が乏しい。また、特許文献１は、発泡スチロールの表裏両面に比誘電率ε_ｒが空気の比誘電率ε_ｒと比べて大きいが高強度の樹脂層を張り付けて等価的な比誘電率ε_ｒを下げた積層構造も実用的でないと報告する。特許文献１は、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン系（ＡＢＳ系）の共重合合成樹脂によってレドームを形成することを提案する。なお、本明細書に記載された実施形態と関連する技術として、以下の特許文献２から７が知られている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特開平７－２８３６３８号公報
［特許文献２］ 特開２０１４－１９５２３１号公報
［特許文献３］ 特開２０１６－２２３９４８号公報
［特許文献４］ 特開２０１５－１３９２１１号公報
［特許文献５］ 国際国会第２００７／０２１６１１号
［特許文献６］ 特開２０１３－１０２５１２号公報
［特許文献７］ 特開２００５－３３３２７３号公報

解決しようとする課題

保護材は、軽量かつ高強度であり、電磁波を透過しやすいことが好ましい。

一般的開示

本発明の第１の態様においては、保護材を提供する。保護材は、無線通信するための無線通信部を保護してよい。保護材は、基材を備えてよい。基材は、発泡合成樹脂で形成されてよい。保護材は、コーティング層を備えてよい。コーティング層は、ポリウレア樹脂を含んでよい。コーティング層は、基材の少なくとも表面を覆ってよい。無線通信部は、アンテナ部を備えてよい。保護材は、アンテナ部を保護するレドームであってよい。

コーティング層は、基材の表面および裏面の双方に設けられてよい。基材の表面に設けられたコーティング層の厚みは、基材の裏面に設けられたコーティング層の厚みに比べて大きくてよい。

コーティング層は、無線通信部が電波を送信または受信する方向に設けられた部分の厚みが、他の部分に比べて薄くてよい。

基材の裏面に設けられたコーティング層には、無線通信部が電波を送信または受信する方向に設けられた部分に貫通孔が形成されてよい。

保護材は、筒形状に形成されてよい。筒形状の側面方向が、無線通信部が電波を送信または受信する方向であってよい。

コーティング層の比誘電率ε_ｒは、２以上４以下であってよい。

基材の発泡倍率が５０倍以上であってよい。基材の厚みが１ｍｍ以上５ｃｍ以下であってよい。基材の表面に設けられたコーティング層の厚みは、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であってよい。

ポリウレア樹脂は、ポリイソシアネート化合物と、合成樹脂とが混合されていてよい。ポリイソシアネート化合物と合成樹脂との容積比が、１：０．５から１：１．５であってよい。

ポリウレア樹脂は、ポリテトラフルオロエチレンまたは六方晶窒化ホウ素を含有してよい。

ポリウレア樹脂には、２，２－ビス（３－アミノ－４－メチルフェニル）ヘキサフルオロプロパンおよびビス(γ-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサンの少なくとも一方が添加されていてよい。

本発明の第２の態様においては、無線通信装置を提供する。無線通信装置は、無線通信するための無線通信部を備えてよい。無線通信装置は、上記の保護材を備えてよい。無線通信部は、パラボラ型またはダイポール型のアンテナ部を含んでよい。

無線通信装置は、無線通信端末と通信するための基地局アンテナ装置であってよい。無線通信装置は、車載用アンテナ装置であってよい。アンテナ装置は、無線タグ装置であってよい。無線通信装置は、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）通信モジュールであってよい。無線通信部が保護材によって包囲されていてよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本発明の第１実施形態に係るレドーム１１０を備える無線通信装置１００の一例を示す断面図である。 レドーム１１０の部分断面を示す図である。 レドーム１１０全体の強度を規定値とするための基材１１２の厚みと、コーティング層１１３の厚みとの関係を示す図である。 基材１１２の発泡倍率と基材１１２の比誘電率ε_ｒの関係を示す図である。 第２実施形態に係るレドーム１１０の部分断面を示す図である。 第３実施形態に係るレドーム１１０の部分断面を示す図である。 第４実施形態に係るレドーム１１０の部分断面を示す図である。 第５実施形態に係るレドーム１１０の部分断面を示す図である。 保護材の製造工程の一例を示すフローチャートである。 本発明の第６実施形態に係るレドーム２１０を備える基地局アンテナ装置２００の一例を示す断面図である。 本発明の第７実施形態に係るレドーム３１０を備える無線通信装置３００の一例を示す断面図である。 本発明の第８実施形態に係るレドーム４１０を備える車載用アンテナ装置４００の一例を示す図である。 本発明の第９実施形態に係る保護材５１０を備える無線タグ装置５００の一例を示す図である。 本発明の第１０実施形態に係る保護材５１０を備える無線タグ装置５００の一例を示す図である。 本発明の第１１実施形態に係る保護材６１０を備えるＩｏＴ通信モジュール６００の一例を示す図である。 本発明の第１２実施形態に係る保護材７１０を備えるＩｏＴ通信モジュール７００の一例を示す図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の第１実施形態に係るレドーム１１０を備える無線通信装置１００の一例を示す断面図である。レドーム１１０は、無線通信部を保護する保護材の一例である。無線通信装置１００は、レドーム１１０および無線通信部１２０を含む。図１は、無線通信部１２０を模式的に示している。無線通信部１２０は、無線通信する。無線通信部１２０は、無線通信装置１００の本体部である。無線通信部１２０は、電波を送信または受信するためアンテナ部１２２を備える。本例において、無線通信部１２０は、アンテナ部１２２として、放射素子１２２ａ、１２２ｂを備える。放射素子１２２ａ、１２０ｂは、一つであってもよく、複数であってもよい。本例では、無線通信部１２０は、アンテナ部１２２として、複数の放射素子１２２ａおよび１２２ｂを含む。

無線通信部１２０は、アンテナ部１２２を制御する回路基板１２３、および放射素子の角度を調整するためのアクチュエータを含んでいてもよい。無線通信部１２０の構成自体は、従来の無線通信装置１００と同様である。したがって、詳しい説明を省略する。

無線通信部１２０が送信または受信する電波の周波数帯は、一例において、５００ＭＨｚ以上１００ＧＨｚ以下の範囲で適宜に決められてよい。特に、電波の周波数帯は、第５世代通信システム（５Ｇ）において使用されるミリ波帯（３０ＧＨｚ以上１００ＧＨｚ以下等の範囲）の周波数帯から選ばれた何れかの範囲であってよく、あるいは、準ミリ波（２０ＧＨｚ以上３０ＧＨｚ未満等の範囲）の周波数帯から選ばれた何れかの範囲であってよい。

図１に示されるレドーム１１０は、裏面１４から表面１２へ突出する凸面形状を有してよい。本例では、レドーム１１０は、お椀型の形状としている。レドーム１１０は、基材１１２とコーティング層１１３を備える。基材１１２は、発泡合成樹脂で形成される。基材１１２は、無線通信部１２０を囲むように形成される。基材１１２は、レドーム１１０の形状に対応している。基材１１２がレドーム１１０の形状を決定する。本例では、基材１１２は、裏面１４から表面１２へ突出するように凸面形状を有する。

レドーム１１０は、頂面２２と、頂面２２の周縁から外側に向けて降下する側面２４とを有してよい。航空機等に搭載されるアンテナ用のレドーム１１０であれば、レドーム１１０の形状を成す基材１１２は、空気抵抗を低減するように流線形状を有してよい。この場合、頂面２２と側面２４とが連続的かつ平滑になるように基材１１２が形成される。

無線通信装置１００は、底部１３０を備えてよい。レドーム１１０の側面２４の端部が底部１３０に固定されてよい。レドーム１１０の固定の仕方は、従来と同様であってよい。底部１３０は、無線通信部１２０を支持してよい。本例では、基材１１２が裏面１４から表面１２へと突出する凸面形状を有することによって、レドーム１１０と底部１３０との間に収容空間１６が形成されている。収容空間１６には、無線通信部１２０が収容される。但し、レドーム１１０の形状は、図１に示される場合に限られない。

レドーム１１０が、航空機等に搭載されるアンテナ用のレドームではない場合には、空気抵抗を低減する必要がない。したがって、頂面２２が平坦であってよい。側面２４は、頂面２２の縁部から頂面２２と交差する方向に延びてよい。一例において、無線通信部１２０は、平面アンテナを有してよく、平面アンテナを収納する直方体形状にレドーム１１０が形成されてよい。

コーティング層１１３は、ポリウレア樹脂で形成される。コーティング層１１３は、少なくとも基材１１２の表面１２を覆う。図１に示される例では、コーティング層１１３は、基材１１２の表面１２および裏面１４の双方に設けられている。特に、コーティング層１１３は、基材１１２の全面に形成されてよい。つまり、コーティング層１１３は、コーティング表面部１１４、コーティング裏面部１１５、およびコーティング端面部１１６を含んでよい。コーティング表面部１１４は、基材１１２の表面１２に設けられたコーティング層１１３である。コーティング裏面部１１５は、基材１１２の裏面１４に設けられたコーティング層１１３である。コーティング端面部１１６は、基材１１２の側面に設けられたコーティング層１１３である。端面は、表面１２および裏面１４の間の面を指す。本例では、端面は、レドーム１１０の端面２６に対応する。

本例では、レドーム１１０の端面２６においても、基材１１２がコーティング層１１３によって覆われることによって、コーティング層１１３の剥離が端面２６から進むことが防止される。また、基材１１２の表面１２、裏面１４、および端面２６に形成されたコーティング層１１３が相互に連結し合うことによって、レドーム１１０に十分な強度を与えることが可能となる。但し、コーティング層１１３は、後述するとおり、基材１１２の表裏両面を覆うものに限られない。

図２は、レドーム１１０の部分断面を示す図である。図２は、図１のＡ部分を拡大して示す。基材１１２は、発泡合成樹脂で形成される。なお、図２においては、コーティング層１１３のうち、コーティング表面部１１４の厚みＴ１およびコーティング裏面部１１５の厚みＴ２を誇張して示している。

一例として基材１１２を形成する合成樹脂は、高分子化合物である。より具体的な例として、基材１１２を形成する合成樹脂は、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリウレタンから選択された１以上の材料で形成される。発泡合成樹脂とは、これらの合成樹脂中に微細な気泡を分散させたものを指す。一つの実施例において、基材１１２は発泡スチロール（発泡ポリスチレン）で形成される。

コーティング層１１３は、ポリウレア樹脂で形成される。ポリウレア樹脂とは、例えばイソシアネートとアミノ基との化学反応によって形成されるウレア結合を有する樹脂である。一例としてポリウレア樹脂は、ポリイソシアネートとポリアミンを反応させて形成される。ポリウレア樹脂は、比重１．０９～１．１２のポリイソシアネート化合物と、比重１．１３～１．０２の硬化剤としての合成樹脂との容積比が、１：０．５から１：１．５であってよい。本例では、ポリイソシアネート化合物と、硬化剤としての合成樹脂（Resin）との混合比は、容積比が１：１であり重量比が１０９対１００程度である。これにより、コーティング層１１３の比誘電率３．０以上４．０以下、例えば３．５とすることができる。誘電正接（ｔａｎδ）は０．０１５以上０．０３５以下であってよい。例えば、誘電正接（ｔａｎδ）は０．０３である。

ポリイソシアネート化合物に対する合成樹脂の容積比が高くなると、比誘電率ε_ｒが高くなる。例えば、ポリイソシアネート化合物と、硬化剤としての合成樹脂との体積比が１：２となると比誘電率ε_ｒが５を超える場合がある。したがって、硬化剤としての合成樹脂との容積比を１：１．５以下とすることで比誘電率ε_ｒを３以上４以下とすることが望ましい。一方、硬化剤としての合成樹脂との容積比を１：０．５未満とすると、ポリウレア樹脂を十分に硬化させることが難しい場合がある。したがって、硬化剤としての合成樹脂との容積比を１：０．５以上とすることでポリウレア樹脂が十分に硬化させることが望ましい。

また、ポリウレア樹脂には、２，２－ビス（３－アミノ－４－メチルフェニル）ヘキサフルオロプロパンおよびビス(γ-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサンの少なくとも一方が添加されていてよい。これらの添加剤によって、コーティング層１１３の比誘電率を添加剤がない場合に比べて低くすることができる。例えば、添加剤によって、比誘電率を２．０以上４．０以下、より好ましくは、２．０以上３．０以下とすることができる。

本例では、コーティング層１１３は、基材１１２の全面に形成される。但し、レドーム１１０を底部１３０等の部材に取り付けるための固定具が設けられている箇所は、コーティング層１１３が設けられていなくてもよい。但し、レドーム１１０に設けられた固定具の表面にも、コーティング層１１３が形成されてもよい。

コーティング層１１３の厚みは、基材１１２の厚みＴ３より小さい。具体的には、コーティング表面部１１４の厚みＴ１およびコーティング裏面部１１５の厚みＴ２は、それぞれ基材１１２の厚みＴ３より小さい。コーティング表面部１１４およびコーティング裏面部１１５等のコーティング層１１３は、上述のとおり、比誘電率ε_ｒが、２以上４以下であってよい。本例におけるコーティング層１１３の比誘電率ε_ｒは３．５±０．２である。但し、上述した添加剤をポリウレア樹脂が含むことによって、比誘電率ε_ｒが２．０以上３．０以下であるコーティング層１１３を用いてもよい。

コーティング層１１３の比誘電率ε_ｒは、基材１１２の比誘電率ε_ｒに比べて高い。したがって、基材１１２の厚みＴ３に対するコーティング層１１３の厚み（Ｔ１、Ｔ２）の割合が低くなればなるほどレドーム１１０全体の比誘電率ε_ｒを低くすることができる。本例では、コーティング表面部１１４の厚みＴ１が、コーティング裏面部１１５の厚みＴ２に比べて大きくてよい。Ｔ２は、Ｔ１の１／２以下としてもよく、１／１０以下としてもよい。これにより、コーティング表面部１１４の厚みＴ１を確保して、自然環境から無線通信部１２０を保護しつつ、コーティング裏面部１１５の厚みＴ２を小さくして、電波の損失を少なくすることができる。但し、コーティング表面部１１４の厚みＴ１が、コーティング裏面部１１５の厚みＴ２と同じであってもよい。

レドーム１１０全体による電波の損失を少なくする見地からは、コーティング層１１３の厚み、具体的には、コーティング表面部１１４の厚みＴ１と、コーティング裏面部１１５の厚みＴ２のそれぞれを小さくすることが望ましい。コーティング表面部１１４の厚みＴ１およびコーティング裏面部１１５の厚みＴ２は、それぞれ５ｍｍ以下であってよく、好ましくは２ｍｍ以下であってよい。より好ましくは、Ｔ１およびＴ２は、それぞれ、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であってよい。

コーティング表面部１１４とコーティング裏面部１１５をコーティング端面部１１６で接続した構成において、基材１１２の厚みＴ３を大きくすることによって、表面１２を被覆するコーティング表面部１１４とコーティング裏面部１１５との間の距離を大きくすることで、コーティング層１１３の厚み（Ｔ１、Ｔ２）を小さくした場合であってもレドーム１１０全体の強度を確保することができる。

図３は、レドーム１１０全体の強度を規定値とするための基材１１２の厚みと、コーティング層１１３の厚みとの関係を示す図である。強度の規定値は、レドーム１１０の仕様によって任意に決定されてよい。本例では、コーティング層１１３のうち、コーティング裏面部１１５の厚みＴ２は、０．１ｍｍで一定とした。図３の縦軸は、基材１１２の厚みＴ３（ｍｍ）を示し、図３の横軸は、コーティング表面部１１４の厚みＴ１（ｍｍ）を示す。図３によれば、コーティング層１１３の厚み（図３ではコーティング表面部１１４の厚みＴ１）が０．２ｍｍ以下である場合であっても、基材１１２の厚みＴ３を大きくすることによって、レドーム１１０の強度を規定値以上とすることができる。コーティング表面部１１４の厚みＴ１が大きくなるにつれて、レドーム１１０の強度を確保するためには、基材１１２の厚みＴ３を小さくする必要がある。但し、レドーム１１０の強度を確保するためには、コーティング表面部１１４に厚みＴ１には、下限がある。コーティング表面部１１４の厚みＴ１は、０．１ｍｍ以上であることが望ましい。また、基材１１２の厚みＴ３は、１ｍｍ以上であることが望ましい。基材１１２の厚みＴ３は、１ｍｍ以上５０ｍｍ以下であってもよく、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であってもよい。基材１１２の厚みＴ３の下限は、レドーム１１０全体の強度確保の観点および製造工程の制約によって決定されてよい。基材１１２の厚みの上限は、レドームの製品仕様に応じて決定されてよい。

図４は、基材１１２の発泡倍率と基材１１２の比誘電率ε_ｒの関係を示す。図４の横軸は発泡倍率Ｘ（％）であり、縦軸は、基材１１２の比誘電率ε_ｒである。発泡倍率とは、例えば合成樹脂の粒（原料ビーズ）を、蒸気等で加熱して膨らませた際の、膨張比率（体積比）を示す。より具体的には、５０倍の発泡体では基材全体（体積）の９８％を空気が占め、２％を合成樹脂が占める。図４に示される例では、基材１１２として発泡スチロール（発泡ポリスチレン）が用いられている。

合成樹脂として用いられるポリスチレンの比誘電率ε_ｒが２．５であり、空気の比誘電率ε_ｒが１．０である。発泡倍率Ｘ（％）が高くなるほど、基材１１２の体積のうち空気が占める割合が増加する。したがって、発泡倍率Ｘ（％）が高くなるほど、発泡スチロールの比誘電率ε_ｒが低下して、空気の比誘電率ε_ｒである１に近付く。合成樹脂の比誘電率ε_ｒをＣ（ポリスチレンの場合２．５）とし、発泡倍率をＸ（％）とすると、比誘電率ε_ｒは、ε_ｒ＝１＋Ｃ／Ｘの式により算出される。図４に示されるとおり、比誘電率ε_ｒが２以上３以下程度の合成樹脂を用いる場合には、発泡倍率を３０倍以上とすることで、比誘電率ε_ｒを１．１以下とすることができる。また、発泡倍率を５０倍以上とすることで、比誘電率ε_ｒを１．０５以下とすることができる。したがって、発泡合成樹脂の発泡倍率は、３０倍以上であることが望ましく、より好ましくは５０倍以上であることが望ましい。

基材１１２は、発泡合成樹脂で形成されるので、非常に軽量である。また、コーティング層１１３は、ポリウレア樹脂で形成されるので、高強度、優れた耐水性、および、優れた耐衝撃性を有する。したがって、コーティング層１１３を５ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下とした場合であっても、無線通信部１２０を保護することができる。

以下の表は、本実施形態を用いた実施例のレドーム１１０と比較例のレドームとを比較したものである。比較例のレドームは、図１のレドーム１１０と同様の形状とした。但し、比較例のレドームは、本実施形態のレドーム１１０と異なりガラス繊維強化樹脂にて形成した。本実施例のレドーム１１０においては、基材１１２の発泡合成樹脂の発泡倍率を５０倍とした。なお、基材１１２の厚さＴ３は、５ｍｍとした。但し、基材１１２の厚さＴ３は、５ｍｍ以上であってよく、１０ｍｍ以上であってもよい。本実施例のレドーム１１０においては、コーティング層１１３の厚みを、２ｍｍとした。本例では、コーティング表面部１１４の厚みＴ１を２ｍｍとし、コーティング裏面部１１５の厚みＴ２も２ｍｍとした。比誘電率ε_ｒは、中心周波数が５．６ＧＨｚの電波に対する値を示した。比誘電率ε_ｒは、ＡＳＴＭ Ｄ１５０に規定される測定法によって測定された。

表１に示される実施例のレドーム１１０における電波の損失が、同じ形状のガラス繊維強化樹脂で形成された比較例のレドームにおける電波の損失の１／４以下となった。具体的には、本実施例のレドーム１１０における浸透損は、電波の中心周波数が５．６ＧＨｚ（５．６ＧＨｚ帯）のときに、０．４ｄＢであり、比較例のレドームにおける浸透損は、５．６ＧＨｚ帯において、１．５ｄＢであった。したがって、５．６ＧＨｚ帯において、本実施例のレドーム１１０における浸透損は、比較例における浸透損に対して１．１ｄＢ低減した。このような浸透損は、他の波長帯においても低減できる。

損失（浸透損）は、比誘電率ε_ｒが高くなるほど大きくなる。表１に示される実施例では、コーティング表面部１１４の厚みＴ１が２ｍｍであり、コーティング裏面部１１５の厚みＴ２も２ｍｍである場合である。厚みＴ１およびＴ２を更に１ｍｍ以下、好ましくは、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることによって、さらに比誘電率ε_ｒを低くし、損失を低減することができる。特に、コーティング表面部１１４の厚みＴ１がコーティング裏面部１１５の厚みＴ２より大きくなるようにすることで、外部に露出するコーティング層１１３の部分を厚くして自然環境から無線通信部１２０を保護しつつ、コーティング裏面部１１５の厚みＴ２を小さくして、電波の損失を少なくすることができる。

特に、レドーム１１０の外形寸法の仕様において許容される場合には、基材１１２の厚みＴ２を、例えば１０ｍｍ以上とする。表面１２を被覆するコーティング層１１３と裏面１４を被覆するコーティング層１１３との間の距離を１０ｍｍ以上とすることによって、構造力学に基づく計算上のレドーム１１０全体の強度を高めてよい。レドーム１１０全体の強度を高めた上で、コーティング層１１３の厚みＴ１を０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることによって、レドーム１１０全体の損失を低減することができる。

図５は、第２実施形態に係るレドーム１１０の部分断面を示す図である。第２実施形態のレドーム１１０は、基材１１２の表面を覆うコーティング層１１３を備えている。コーティング層１１３はポリウレア樹脂を含む。コーティング層１１３は、コーティング表面部１１４を含んでいる。但し、本実施形態においては、コーティング層１１３は、コーティング裏面部１１５およびコーティング端面部１１６を含んでいない。換言すれば、コーティング層１１３が基材１１２の表面１２に設けられており、基材１１２の裏面１４に設けられていない。この点を除いて、第２実施形態のレドーム１１０は、第１実施形態のレドーム１１０の構造と同様である。したがって、繰り返しの説明を省略する。

第２実施形態のレドーム１１０によれば、コーティング表面部１１４とコーティング裏面部１１５との間で、電波が多重反射して干渉などが生じることが防止される。また、コーティング裏面部１１５が省略されるのでコーティング層１１３の全体の厚みが小さくなる。したがって、電波の損失を軽減することができる。

図６は、第３実施形態に係るレドーム１１０の部分断面を示す図である。第３実施形態のレドーム１１０は、基材１１２とコーティング層１１３を備える。コーティング層１１３は、コーティング表面部１１４、コーティング裏面部１１５、およびコーティング端面部１１６を含んでいる。したがって、本例においては、コーティング層１１３は、基材の表面および裏面の双方に設けられている。図６には、コーティング表面部１１４およびコーティング裏面部１１５が示されている。

本例では、コーティング層１１３は、無線通信部１２０が電波を送信または受信する方向に設けられた部分の厚みが、他の部分の厚みより小さい。本例では、点線に挟まれた範囲が、無線通信部１２０の指向性の範囲を示している。無線通信部１２０の指向性の範囲は、無線通信部１２０が電波を送信または受信する方向に対応する。本例では、コーティング層１１３のうち、コーティング表面部１１４の厚みＴ１は、無線通信部１２０の指向性の範囲によらず、一定である。

一方、コーティング裏面部１１５は、無線通信部１２０から送受信される電波の指向性の範囲に対応して厚みが異なる。コーティング裏面部１１５は、無線通信部１２０が電波を送信または受信する方向に透過部分１１７を有する。透過部分１１７の厚みＴ２は、コーティング裏面部１１５の透過部分１１７以外の部分の厚みＴ４より小さい。本例では、無線通信部１２０のアンテナ部１２２に対応するコーティング裏面部１１５の部分に、透過部分１１７が設けられている。なお、透過部分１１７の厚みＴ２は、Ｔ４の２／３以下であってよく、１／２以下であってよく、１／３以下であってよい。

透過部分１１７の厚みＴ２は、コーティング表面部１１４の厚みＴ１より小さくてよい。コーティング裏面部１１５の透過部分１１７以外の部分の厚みＴ４は、コーティング表面部１１４の厚みＴ１と同じであってもよく、異なっていてもよい。コーティング層１１３の厚みが、電波を送信または受信する方向において小さくなっていることを除いて、第１実施形態および第２実施形態の場合と同じ構造を有してよい。したがって、繰り返しの説明を省略する。

なお、透過部分１１７を設ける場所は、図６に示される場合と異なっていてもよい。具体的には、コーティング表面部１１４に透過部分１１７を設けてもよい。また、コーティング表面部１１４およびコーティング裏面部１１５の双方ともに、透過部分１１７を設けてもよい。また、図６に示される例では、透過部分１１７の厚みＴ２は、一定である。しかしながら、透過部分１１７の厚みＴ２が面内方向において周期的に増減するように形成されていてもよい。この場合、透過部分１１７における多重反射等を防止することができる。

第３実施形態のレドーム１１０によれば、無線通信部１２０が電波を送信または受信する方向においては、コーティング層１１３の厚みを他の部分より薄くすることによって、電波の減衰を軽減する一方、それ以外の方向においては、コーティング層１１３の厚みを十分に確保することで、レドーム１１０の強度を高めることができる。

図７は、第４実施形態に係るレドーム１１０の部分断面を示す図である。第４実施形態のレドーム１１０は、基材１１２とコーティング層１１３を備える。コーティング層１１３は、コーティング表面部１１４、コーティング裏面部１１５、およびコーティング端面部１１６を含んでいる。すなわち、本例においては、コーティング層１１３は、基材の表面および裏面の双方に設けられている。

本例では、コーティング層１１３は、基材１１２の裏面１４に設けられたコーティング裏面部１１５に貫通孔１１８が形成されている。貫通孔１１８の領域は、基材１１２の裏面１４が、ポリウレア樹脂であるコーティング裏面部１１５によって覆われていない。貫通孔１１８の領域は、基材１１２の裏面１４が露出している。コーティング裏面部１１５に貫通孔１１８が形成されていることを除いて、第４実施形態に係るレドーム１１０は、第１実施形態に係るレドーム１１０と同様の構造を有する。したがって、繰り返しの説明を省略し、同様の部材に対して同じ部材番号を用いて説明する。

第４実施形態のレドーム１１０によれば、無線通信部１２０が電波を送信または受信する方向においては、コーティング裏面部１１５に貫通孔１１８が形成されている。したがって、コーティング裏面部１１５が省略されるため、電波の減衰を軽減することができる。一方、無線通信部１２０が電波を送信または受信する方向以外の方向においては、コーティング層１１３が設けられている。レドーム１１０の端面２６においても、基材１１２がコーティング層１１３によって覆われることによって、コーティング層１１３の剥離が端面２６から進むことが防止される。また、レドーム１１０の強度を高めることができる。

図８は、第５実施形態に係るレドーム１１０の部分断面を示す図である。第５実施形態のレドーム１１０は、基材１１２とコーティング層１１３を備える。コーティング層１１３は、コーティング表面部１１４、コーティング裏面部１１５、およびコーティング端面部１１６を含んでいてよい。但し、コーティング裏面部１１５は省略されてもよい。本実施形態のレドーム１１０において、コーティング層１１３は、ポリウレア樹脂を含む。ポリウレア樹脂は、含有物１１９として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）または六方晶窒化ホウ素を含有してよい。図８には、コーティング層１１３のポリウレア樹脂が、含有物１１９を含む様子を模式的に示している。

ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、０．１μｍ以上１０μｍ以下の平均粒径を有してよい。六方晶窒化ホウ素は、１μｍ～１００μｍの平均粒径を有してよい。なお、平均粒子径は、レーザー回折散乱法により測定される５０％粒子径（Ｄ５０：メディアン径）を意味してよい。含有物１１９の割合を大きくすることによって比誘電率を３．５からさらに３．０以下に低減することができる。但し、含有物１１９の割合を大きくしすぎると、コーティング層１１３全体の強度が小さくなる。したがって、コーティング層１１３におけるポリウレア樹脂１００質量部に対して、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が１０重量部以上３０重量部含有されていてよい。あるいは、コーティング層１１３におけるポリウレア樹脂１００質量部に対して、六方晶窒化ホウ素が２０重量部以上４０重量部含有されていてよい。

コーティング層１１３におけるポリウレア樹脂が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）または六方晶窒化ホウ素を含有することを除いて、第５実施形態に係るレドーム１１０は、第１から第４実施形態に係るレドーム１１０と同様の構造を有してよい。したがって、繰り返しの説明を省略する。

図９は、保護材の製造工程の一例を示すフローチャートである。まず、保護材を提供すべき無線通信装置の種類が選択される（ステップＳ２００）。保護材は、例えば、レドーム１１０である。例えば、保護材の用途が、航空機用、自動車用、およびＦＦＩＤ用等の各種用途の中から選択される。コーティング層１１３の厚み設定段階Ｓ２０１において、保護材の電波の損失または比誘電率ε_ｒの要求仕様に応じて、コーティング層１１３の厚み（Ｔ１およびＴ２）が設定される。基材１１２の比誘電率ε_ｒが空気の比誘電率ε_ｒ１．０に近い。したがって、基材１１２の厚みＴ３は、保護材の電波の損失または比誘電率ε_ｒに影響を与えにくい。一方、コーティング層１１３の比誘電率ε_ｒは、空気の比誘電率ε_ｒに比べて高い。したがって、コーティング層１１３の厚み（Ｔ１およびＴ２）は、保護材の電波の損失または比誘電率ε_ｒに影響を与えやすい。

発泡倍率選択段階Ｓ２０２において、樹脂成形体に用いる発泡合成樹脂の発泡倍率を選択する。次に、基材成形段階Ｓ２０３において、発泡合成樹脂の基材を、所定の形状に成形する。例えば、発泡合成樹脂の基材１１２が、保護材の形状に成形される。例えば、基材が、レドーム１１０の形状に成形する。Ｓ２０３においては、金型を用いて基材１１２を成形してよい。また、成形された基材１１２に所定の形状に切断してよい。

次に、パラメータ設定段階Ｓ２０４において、コーティング材を噴射する際の各パラメータを設定する。当該パラメータには、例えば、基材１１２の単位面積に対する、単位時間当たりのコーティング材の噴射量等が含まれる。基材１１２の単位面積当たりに対する噴射量は、基材１１２の搬送速度等によって調整できる。

また、加熱押圧段階Ｓ２０５において、基材１１２を加熱および押圧する。基材１１２を加熱することで、基材１１２に含まれる水分を除去する。これにより、基材１１２表面に形成するコーティング層１１３の凹凸を低減することができる。基材１１２に水分が多く含まれている場合、例えば保護材が反ってしまう場合がある。また、基材１１２を押圧することで、基材１１２表面の気泡がつぶれ、基材１１２表面の樹脂密度が、基材１１２中心の樹脂密度より高くなる。これにより、基材１１２表面にコーティング材を噴射したときに、基材１１２内部にコーティング材が拡散することを防げる。Ｓ２０４およびＳ２０５は、いずれを先に行ってもよく、同時に行ってもよい。また、基材１１２を押圧する処理は、省略されてもよい。

次に、噴射段階Ｓ２０６において、基材１１２にコーティング材を噴射する。Ｓ２０６においては、基材１１２の全面にコーティング材を噴射してもよい。噴射段階Ｓ２０６においては自動化によってコーティング材を均一に噴射し、さらに、厚みを厚くしたい部分に対して、局所的にコーティング材を噴射してもよい。コーティング層１１３の厚みが大きくなると、電波の損失が多くなる。したがって、無線通信部１２０が電波を送信または受信する方向に設けられた部分の厚みが他の部分の厚みより小さくなるようにコーティング層１１３の厚みを変更してよい。これにより、無線通信部１２０が電波を送信または受信する方向においては、電波の損失（浸透損）を小さくするとともに、それ以外の方向におぃては、レドーム１１０の強度を高めることができる。また、基材１１２の表面１２側にコーティング材を噴射する工程を追加することによって、コーティング表面部１１４の厚みＴ１をコーティング裏面部１１５の厚みＴ２より厚くしてよい。

コーティング層１１３の厚みを小さくする場合であっても、噴射処理を自動化することによって、コーティング材の欠落なく基材１１２の表面１２、裏面１４、および端面２６の必要な領域にコーティング層１１３を形成することができる。

噴射段階Ｓ２０６では、ポリイソシアネート化合物を含むＡ液を噴射するとともに、ポリアミンを含むＢ液を噴射して、基材１１２上で反応させることにより、ポリウレア樹脂を形成してよい。次に、乾燥段階Ｓ２０７において、コーティング材を乾燥させる。これにより、基材１１２の表裏両面および端面にコーティング層１１３が形成される。

基材１１２をローラーコンベア上で移動させる間に、ローラーコンベアの上部、下部、側部に設置した噴射装置からそれぞれ２液を噴射してよい。その後、ポリウレア樹脂を乾燥させて基材１１２の表面にポリウレア樹脂のコーティング層１１３を形成する。このような方法により、短時間で、かつ、均質な樹脂成形体を量産できる。但し、保護材の製造方法は、図９に示される場合に限られない。

図１０は、本発明の第６実施形態に係るレドーム２１０を備える基地局アンテナ装置２００の一例を示す断面図である。基地局アンテナ装置２００は、無線通信装置の一例である。本例の基地局アンテナ装置２００は、無線通信端末と通信するための基地局用のアンテナである。基地局アンテナ装置２００は、無線通信端末は、スマートフォンおよび携帯電話等の無線通信端末と直接通信するためのアンテナ装置であってよい。

基地局アンテナ装置２００は、無線通信するための無線通信部２２０を備える。無線通信部２２０は、アンテナ部として複数の放射素子であるダイポール２２２を備える。すなわち、無線通信部２２０は、ダイポール型のアンテナ部を含んでよい。ダイポール型のアンテナ部は、集中定数の等価回路として設計されてよい。ダイポール型のアンテナ部は、２ＧＨｚ以下の周波数の電波に好適に用いられる。

複数のダイポール２２２は、予め定められた配列方向に沿って配列されてよい。無線通信部２２０は、支持部２２４を備える。支持部２２４は、配列方向に沿って延伸してよい。支持部２２４に複数のダイポール２２２が固定されてよい。レドーム２１０は、筒形状をしている。本例では、レドーム２１０は、円筒形状をしている。レドーム２１０は、支持部２２４が延伸される方向、すなわち、上記の配列方向に延伸してよい。

レドーム２１０の内径は、無線通信部２２０の側面方向の寸法より大きい。レドーム２１０は、無線通信部２２０を覆う形状に形成されている。レドーム２１０は、頂面３２と、頂面３２の周縁から延びる側面３４とを有してよい。本例では、頂面３２は、平面視において円形、楕円形、または矩形に形成されてよい。平面視とは、頂面３２に垂直な方向から見ることを意味する。

基地局アンテナ装置２００は、底部２３０を備えてよい。レドーム２１０の側面３４の端部が底部２３０に固定されてよい。底部２３０は、レドーム２１０および無線通信部２２０を支持してよい。底部２３０の一部には、基地局アンテナ装置２００をポール等に設置するための取付部２３２が設けられてよい。取付部２３２は、ポール等に締結具によって設置されてよい。レドーム２１０と底部２３０との間に収容空間１６が形成されている。収容空間１６には、無線通信部２２０が収容される。無線通信部２２０からの信号は、信号線２４０によって外部に出力されてよい。但し、レドーム２１０の形状は、図１０に示される場合に限られない。

レドーム２１０は、基材２１２およびコーティング層２１３を有する。コーティング層２１３は、ポリウレア樹脂で形成されてよい。基材２１２およびコーティング層２１３の構成は、第１から第５実施形態の場合における基材１１２およびコーティング層１１３の構成と同様である。本例における基材２１２も、発泡合成樹脂で形成されている。コーティング層２１３は、上述した第１実施形態（図１および図２）、第３実施形態（図６）、および第４実施形態（図７）のように、コーティング表面部２１４、コーティング裏面部２１５、およびコーティング端面部２１６を備えてよい。これらの場合、コーティング層２１３は、基材２１２の全面に形成されてよい。

コーティング層２１３を基材２１２の全面に形成する場合には、レドーム２１０の端面３６においても、基材２１２がコーティング層２１３によって覆われることによって、コーティング層２１３の剥離が端面３６から進行することが防止される。また、基材２１２の表面１２、裏面１４、および端面３６に形成されたコーティング層２１３が相互に連結し合うことによって、レドーム２１０に十分な強度を与えることが可能となる。

コーティング層２１３の厚みは、基材２１２の厚みより小さい。具体的には、コーティング表面部２１４の厚みおよびコーティング裏面部２１５の厚みは、それぞれ基材２１２の厚みより小さい。また、コーティング表面部２１４の厚みは、コーティング裏面部２１５の厚みより大きくてよい。

また、上述した第２実施形態（図５）のように、コーティング裏面部２１５が省略されてもよい。この場合、コーティング表面部２１４とコーティング裏面部２１５との間で、電波が多重反射して干渉などが生じることが防止される。また、コーティング裏面部２１５が省略されるのでコーティング層２１３の全体の厚みが小さくなる。したがって、電波の損失を軽減することができる。

コーティング層２１３は、比誘電率ε_ｒが、２以上４以下であってよく、特に、３以上４以下であってよい。コーティング層２１３の比誘電率ε_ｒは、基材２１２の比誘電率ε_ｒに比べて高い。したがって、基材２１２の厚みに対するコーティング層２１３の厚みの割合が低くなればなるほどレドーム２１０全体の比誘電率ε_ｒを低くすることができる。

本例の無線通信部２２０は、レドーム２１０の中心付近から側面３４の方向に向かって主として電波を受信または送信する。一方、本例では、無線通信部２２０が、筒形状のレドーム２１０の頂面３２の方向に送信または受信する電波強度は、筒形状のレドーム２１０の側面３４方向に送信または受信する電波強度に比べて低い。したがって、筒形状の側面３４方向が、無線通信部２２０が電波を送信または受信する方向である。

本例では、レドーム２１０の筒形状の側面３４において基材２１２の表裏両面を覆うコーティング層２１３の厚みは、レドーム２１０のそれ以外の部分におけるコーティング層２１３の厚みに比べて小さい。コーティング層２１３は、無線通信部２２０が電波を送信または受信する方向に設けられた部分の厚みが、他の部分の厚みより小さい。具体的には、筒形状のレドーム２１０の頂面３２におけるコーティング層２１３は、レドーム２１０の側面３４におけるコーティング層２１３に比べて厚い。無線通信部２２０からの電波の送信または受信方向に存する部分のコーティング層２１３の厚みは、他の部分におけるコーティング層２１３の２／３以下であってよく、１／２以下であってよく、１／３以下であってよい。

このようにコーティング層２１３の厚みを基材２１２上の位置に応じて変化させることによって、所望の無線通信部２２０の指向性の範囲における電波の減衰を避けるとともに、電波の受信または送信に関係ない位置においてはコーティング層２１３の厚みを確保してレドーム２１０全体の強度を確保することができる。また、電波を減衰させたい方向のコーティング層２１３の厚みを電波放射方向におけるコーティング層２１３の厚みより大きくしてよい。以上のように、コーティング層２１３は、レドーム２１０における強度を確保するとともに、電波の指向性を調整するために用いられてよい。

図１１は、本発明の第７実施形態に係るレドーム３１０を備える無線通信装置３００の一例を示す断面図である。無線通信装置３００は、無線通信部３２０を備える。無線通信部３２０は、パラボラ型のアンテナ部を含んでよい。パラボラ型のアンテナ部は、分布定数の等価回路として設計されてよい。パラボラ型のアンテナ部は、２ＧＨｚ以上の周波数の電波に好適に用いられる。

本例では、レドーム３１０は、球殻形状をしてよい。レドーム３１０によって形成される内部空間に、無線通信部３２０が収納される。レドーム３１０は、基材３１２およびコーティング層３１３を有する。コーティング層３１３は、ポリウレア樹脂で形成されてよい。基材３１２およびコーティング層３１３の構成は、第１から第５実施形態の場合における基材１１２およびコーティング層１１３の構成と同様である。本例における基材３１２も、発泡合成樹脂で形成されている。コーティング層３１３は、上述した第１実施形態（図１および図２）、第３実施形態（図６）、および第４実施形態（図７）のように、コーティング表面部３１４、コーティング裏面部３１５、コーティング端面部３１６を備えてよい。

図１１に示される例では、図７に示される第４実施形態と同様に、コーティング層３１３は、基材３１２の裏面１４に設けられたコーティング裏面部３１５に貫通孔３１８が形成されている。貫通孔３１８の領域は、基材３１２の裏面１４が、ポリウレア樹脂であるコーティング裏面部３１５によって覆われていない。貫通孔３１８の領域は、基材３１２の裏面１４が露出している。

本例では、点線に挟まれた範囲が、無線通信部３２０の指向性の範囲を示している。無線通信部３２０の指向性の範囲は、無線通信部３２０が電波を送信または受信する方向に対応する。本例では、無線通信部３２０が電波を送信または受信する方向において、コーティング裏面部３１５に貫通孔３１８が形成されている。したがって、コーティング裏面部３１５が部分的に省略されるため、電波の減衰を軽減することができる。一方、無線通信部３２０が電波を送信または受信する方向以外の方向においては、コーティング裏面部３１５等のコーティング層３１３が設けられている。レドーム３１０の端面４６においても、基材３１２がコーティング層３１３によって覆われることによって、コーティング層３１３の剥離が端面４６から進むことが防止される。また、レドーム３１０の強度を高めることができる。

本例では、図６に示される第３実施形態と同様に、コーティング層３１３は、無線通信部３２０が電波を送信または受信する方向に設けられた部分の厚みが、他の部分の厚みより小さい。本例では、コーティング層３１３のうち、コーティング表面部３１４は、無線通信部３２０の指向性の範囲に対応して厚みが異なる。コーティング表面部３１４は、無線通信部３２０が電波を送信または受信する方向に透過部分３１７を有する。透過部分３１７の厚みは、コーティング表面部３１４の透過部分３１７以外の部分の厚みより小さい。本例では、無線通信部３２０のパラボラ型のアンテナ部に対向するコーティング表面部３１４の部分に、透過部分３１７が設けられている。

しかしながら、レドーム３１０は、この場合に限られない。貫通孔３１８は省略されてよい。また、コーティング裏面部３１５全体を省略してもよい。また、コーティング表面部３１４に透過部分３１７を形成するのに代えて、コーティング裏面部３１５に透過部分３１７を形成してもよい。本例のように、パラボラ型のアンテナ部を備える無線通信装置３００においても、レドーム３１０の強度を確保しつつ、電波の減衰を低減することができる。

図１２は、本発明の第８実施形態に係るレドーム４１０を備える車載用アンテナ装置４００の一例を示す図である。図１２においては、無線通信部４２０として、ループアンテナ４２１、直線状アンテナ４２２、制御回路４２３を含んでよい。レドーム４１０は、マスト部４４１と、ドーム部４４２とを備えている。本例では、車載用アンテナ装置４００は、自動車のルーフ上面に搭載されてよい。レドーム４１０の形状は、車載用アンテナ装置の前方からの流体に対向する面の面積を小さくし、かつ前方からの流体に対して流線型であることが好ましい。流線型の一例としては、図１２に示されるマスト部を備えたシャークフィン型であってよい。

レドーム４１０において、マスト部４４１のＡ部分およびドーム部４４２のＢ部分のそれぞれの断面構造は、第１から第５実施形態に示される断面構造と同様である。したがって、詳しい説明を省略する。レドーム４１０は、発泡合成樹脂で形成された基材と、基材の少なくとも表面を覆う、ポリウレア樹脂を含むコーティング層を備える。本例のような車載用アンテナ装置４００においても、送信または受信される電波がレドーム４１０によって減衰される量を軽減しつつ、強度を確保することができる。

図１３は、本発明の第９実施形態に係る保護材５１０を備える無線タグ装置５００の一例を示す図である。保護材５１０として、上記の第１から第８実施形態において説明したレドームと同様の構成が採用されてよい。無線タグ装置５００は、無線通信装置の一例である。無線タグ装置５００は、保護材５１０と、無線通信部５２０とを備える。図１３において、無線通信部５２０は、基板５２１に配置されたアンテナ部５２２、コンデンサ５２３等の個別部品、および集積回路５２４を有してよい。アンテナ部５２２は放射素子として機能する。本例では、無線通信部５２０は、エポキシ樹脂等の硬化樹脂５２６によってアンテナ部５２２、コンデンサ５２３、および集積回路５２４等が封止されていてよい。したがって、無線通信部５２０の表面は、硬化樹脂５２６で覆われている。

本例では、硬化樹脂５２６で封止された無線通信部５２０の外側を更に保護する保護材５１０が設けられている。保護材５１０は、基材５１２とコーティング層５１３を備える。基材５１２は、硬化樹脂５２６を覆う。一例において、基材５１２に設けられた凹部に、硬化樹脂５２６で封止された無線通信部５２０が嵌め込まれている。基材５１２は、発泡樹脂で形成される。硬化樹脂５２６で保護された無線通信部５２０を型に入れて発泡樹脂をインサート成形することによって基材５１２を形成してもよい。

保護材５１０は、基材５１２の表面１２を覆うコーティング層５１３を備える。本例では、コーティング層５１３は、基材５１２の表面１２を覆っている。なお、コーティング層５１３は、基材５１２の裏面側を覆ってもよい。基材５１２とコーティング層５１３は、第１から第５実施形態における基材１１２とコーティング層１１３と同様の構成を有してよい。図１３に示される例では、無線通信部５２０の下面は、保護材５１０で覆われていない。しかしながら、無線通信部５２０の下面も保護材５１０で覆われてよい。

図１４は、本発明の第１０実施形態に係る保護材５１０を備える無線タグ装置５０２の一例を示す図である。無線タグ装置５０２は、無線通信するための無線通信部５２０を備える。無線通信部５２０は、基板５２１に配置されたアンテナ部５２２、コンデンサ５２３、および集積回路５２４を有してよい。無線通信部５２０は、第９実施形態の場合と異なり、硬化樹脂を含まない。アンテナ部５２２、コンデンサ５２３、および集積回路５２４の周囲は基材５１２で覆われている。したがって、基材５１２が第９実施形態における硬化剤の役目も果たしている。硬化樹脂を含まないことを除いて、本実施形態の無線タグ装置５００は、第９実施形態の無線タグ装置と同様の構成を有する。したがって、同じ構成については同じ符号を用いる。繰返しの説明を省略する。

保護材５１０は、基材５１２とコーティング層５１３を備える。基材５１２は、無線通信部５２０を覆う。アンテナ部５２２、コンデンサ５２３、および集積回路５２４は基板５２１に装着されて、無線通信部５２０を構成する。そして、無線通信部５２０を型に入れて発泡樹脂をインサート成形することによって基材５１２を形成してもよい。

保護材５１０は、基材５１２の表面１２を覆う、コーティング層５１３を備える。本例では、コーティング層５１３は、基材５１２の表面１２を覆っている。基材５１２とコーティング層５１３は、第１から第５実施形態における基材１１２とコーティング層１１３と同様の構成を有してよい。本例によれば、硬化樹脂の代わりに基材５１２を用いることにより、保護材５１０を構成する基材５１２が封止剤として用いられる。

図１５は、本発明の第１１実施形態に係る保護材６１０を備えるＩｏＴ通信モジュール６００の一例を示す図である。保護材６１０として、上記の第１から第８実施形態において説明したレドームと同様の構成が採用されてよい。ＩｏＴ通信モジュール６００は、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ：モノのインターネット）用の無線通信モジュールである。ＩｏＴ通信モジュール６００は各種のセンサまたはデバイスといった様々な「モノ」に取り付け可能である。ＩｏＴ通信モジュール６００は、様々なモノをインターネットのようなネットワークに接続することを可能とする。ＩｏＴ通信モジュール６００は、様々なモノを相互に制御することが可能となる。このＩｏＴ通信モジュール６００においては、様々なモノが例えば無線通信などにより接続されて、情報交換を行う。

ＩｏＴ通信モジュール６００は、保護材６１０と無線通信部６２０とを備える。無線通信部６２０は、周囲を保護材６１０で包囲されてよい。但し、ＩｏＴ通信モジュール６００は、センサの開口部および配線が設けられている場合等のように保護材６１０で覆われていない部分を有してよい。

図１５において、無線通信部６２０は、基板６２１に配置された無線通信関連部品６２２、インタフェース関連部品６２３、コントローラ６２４、メモリ６２５、電源関連部品６２６、およびセンサ部６２７を備えてよい。無線通信関連部品６２２は、信号の送受信の機能を実現する各種の部品である。一例において、無線通信関連部品６２２は、ＲＦＩＣ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、パワーアンプ、フィルタ、およびスイッチ素子等の少なくとも一部を含んでよい。

インタフェース関連部品６２３は、無線通信関連部品６２２と外部機器とのインタフェースとなる機能を提供する各種の部品である。インタフェース関連部品６２３は、無線通信関連部品６２２と。ＩｏＴ通信モジュール６００内の他の部品とのインタフェースとなる機能を提供する部品を含んでよい。但し、無線通信部６２０は、必ずしもインタフェース関連部品６２３を有していなくてよい。

電源関連部品６２６は、無線通信関連部品６２２に電力を供給する機能を提供する各種の部品を含む。一例において、電源関連部品６２６は、電池を含む。別の例において、電源関連部品６２６は、ＩｏＴ通信モジュール６００の外部から供給される電力を、無線通信関連部品６２２に供給するのに適した電圧または電流に変換してよい。但し、無線通信部６２０は、必ずしも電源関連部品６２６を有していなくてよい。

コントローラ６２４は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)またはＤＳＰ(Digital Signal Processor)などのような、任意のプロセッサなどで構成することができる。このコントローラ６２４は、例えば無線通信関連部品６２２等の各部を制御することにより、通信機能を実現する。また、コントローラ６２４は、他の各種の部品および／または機能部を制御することにより、ＩｏＴ通信モジュール６００における各種の機能を実現することもできる。

メモリ６２５は、ＩｏＴ通信モジュール６００が動作するためのデータをはじめとして、各種の情報を記憶する。メモリ６２５は、例えばＲＡＭおよびＲＯＭを含む、各種の半導体メモリなどの任意の記憶装置で構成することができる。メモリ６２５は、例えばＩｏＴ通信モジュール６００が通信機能を実現するために、コントローラ６２４において処理されるデータなどの各種の情報を記憶する。また、メモリ６２５は、ＩｏＴ通信モジュールを動作させるためのプログラム等を記憶するとともに、ワークメモリとしても機能する。

センサ部６２７は、１または複数種類のセンサを含んでよい。一例において、センサ部６２７は、ＧＰＳ等の測距センサ、位置センサ、温度センサ、加速度センサ、磁器センサ、超音波センサ、歪センサ、光センサ、赤外線センサ、放射線センサ、回転数センサ、および回転角センサのうちの少なくとも一つのセンサを含んでよい。但し、ＩｏＴ通信モジュール６００は、必ずしもセンサを含んでいなくてよい。

本例では、無線通信部６２０は、エポキシ樹脂等の硬化樹脂６３０によって、無線通信関連部品６２２、インタフェース関連部品６２３、コントローラ６２４、メモリ６２５、電源関連部品６２６、およびセンサ部６２７が封止されていてよい。硬化樹脂６３０で封止された無線通信部６２０の外側を更に保護する保護材６１０が設けられている。保護材５１０は、基材６１２とコーティング層６１３を備える。基材６１２は、硬化樹脂６３０を覆う。基材６１２は、発泡樹脂で形成される。硬化樹脂６３０で保護された無線通信部６２０を型に入れて発泡樹脂をインサート成形することによって基材６１２を形成してもよい。

保護材６１０は、基材６１２の表面１２を覆うコーティング層６１３を備える。本例では、コーティング層６１３は、ポリウレア樹脂を含む。コーティング層６１３は、基材５１２の表面１２を覆っている。なお、コーティング層６１３は、基材６１２の裏面側を覆ってもよい。基材６１２とコーティング層６１３は、第１から第５実施形態における基材１１２とコーティング層１１３と同様の構成を有してよい。

図１６は、本発明の第１２実施形態に係る保護材７１０を備えるＩｏＴ通信モジュール７００の一例を示す図である。ＩｏＴ通信モジュール７００は、無線通信するための無線通信部７２０を備える。無線通信部７２０は、基板７２１に配置された無線通信関連部品７２２、インタフェース関連部品７２３、コントローラ７２４、メモリ７２５、電源関連部品７２６、およびセンサ部７２７を備えてよい。無線通信部７２０は、第１１実施形態の場合と異なり、硬化樹脂を含まない。無線通信関連部品７２２、インタフェース関連部品７２３、コントローラ７２４、メモリ７２５、電源関連部品７２６、およびセンサ部７２７等の各部品の周囲は、基材７１２で覆われている。したがって基材７１２が第１１実施形態における硬化剤の役目も果たしている。硬化樹脂を含まないことを除いて、本実施形態のＩｏＴ通信モジュール７００は、第１１実施形態のＩｏＴ通信モジュール６００と同様の構成を有する。したがって、同じ構成については同じ符号を用いる。繰返しの説明を省略する。

保護材６１０は、基材６１２とコーティング層６１３を備える。基材５１２は、無線通信部６２０を覆う。無線通信関連部品７２２、インタフェース関連部品７２３、コントローラ７２４、メモリ７２５、電源関連部品７２６、およびセンサ部７２７は基板７２１に装着されて、無線通信部７２０を構成する。そして、無線通信部７２０を型に入れて発泡樹脂をインサート成形することによって基材７１２を形成してもよい。無線通信部７２０の周囲を保護材６１０は包囲してよい。

保護材７１０は、基材７１２の表面１２を覆うコーティング層７１３を備える。コーティング層７１３は、ポリウレア樹脂を含んでよい。本例では、コーティング層７１３は、基材７１２の全面を覆っている。基材７１２とコーティング層７１３は、第１から第５実施形態における基材１１２とコーティング層１１３と同様の構成を有してよい。本例によれば、硬化樹脂の代わりに基材７１２を用いることにより、保護材７１０を構成する基材７１２が封止剤として用いることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順序で実施することが必須であることを意味するものではない。

１２・・・表面、１４・・・裏面、１６・・・収容空間、２２・・・頂面、２４・・・側面、２６・・・端面、３２・・・頂面、３４・・・側面、３６・・・端面、４６・・・端面、１００・・・無線通信装置、１１０・・・レドーム、１１２・・・基材、１１３・・・コーティング層、１１４・・・コーティング表面部、１１５・・・コーティング裏面部、１１６・・・コーティング端面部、１１７・・・透過部分、１１８・・・貫通孔、１１９・・・含有物、１２０・・・無線通信部、１２２・・・アンテナ部、１２３・・・回路基板、１３０・・・底部、２００・・・基地局アンテナ装置、２１０・・・レドーム、２１２・・・基材、２１３・・・コーティング層、２１４・・・コーティング表面部、２１５・・・コーティング裏面部、２１６・・・コーティング端面部、２２０・・・無線通信部、２２２・・・ダイポール、２２４・・・支持部、２３０・・・底部、２３２・・・取付部、２４０・・・信号線、３００・・・無線通信装置、３１０・・・レドーム、３１２・・・基材、３１３・・・コーティング層、３１４・・・コーティング表面部、３１５・・・コーティング裏面部、３１６・・・コーティング端面部、３１７・・・透過部分、３１８・・・貫通孔、３２０・・・無線通信部、４００・・・車載用アンテナ装置、４１０・・・レドーム 、４２０・・・無線通信部、４２１・・・ループアンテナ、４２２・・・直線状アンテナ、４２３・・・制御回路、４４１・・・マスト部、４４２・・・ドーム部、５００・・・無線タグ装置、５０２・・・無線タグ装置、５１０・・・保護材、５１２・・・基材、５１３・・・コーティング層、５２０・・・無線通信部、５２１・・・基板、５２２・・・アンテナ部、５２３・・・コンデンサ、５２４・・・集積回路、５２６・・・硬化樹脂、６００・・・ＩｏＴ通信モジュール、６１０・・・保護材、６１２・・・基材、６１３・・・コーティング層、６２０・・・無線通信部、６２１・・・基板、６２２・・・無線通信関連部品、６２３・・・インタフェース関連部品、６２４・・・コントローラ、６２５・・・メモリ、６２６・・・電源関連部品、６２７・・・センサ部、６３０・・・硬化樹脂、７００・・・ＩｏＴ通信モジュール、７１０・・・保護材、７１２・・・基材、７１３・・・コーティング層、７２０・・・無線通信部、７２１・・・基板、７２２・・・無線通信関連部品、７２３・・・インタフェース関連部品、７２４・・・コントローラ、７２５・・・メモリ、７２６・・・電源関連部品、７２７・・・センサ部

Claims (16)

1. 無線通信するための無線通信部を保護する保護材であって、
   発泡合成樹脂で形成された基材と、
   前記基材の少なくとも表面を覆う、ポリウレア樹脂を含むコーティング層と、を備えている、
   保護材。
2. 前記無線通信部は、アンテナ部を備えており、
   前記保護材は、
   前記アンテナ部を保護するレドームである、
   請求項１に記載の保護材。
3. 前記コーティング層は、前記基材の前記表面および裏面の双方に設けられており、
   前記基材の表面に設けられた前記コーティング層の厚みは、前記基材の裏面に設けられた前記コーティング層の厚みに比べて大きい
   請求項１または２に記載の保護材。
4. 前記コーティング層は、前記無線通信部が電波を送信または受信する方向に設けられた部分の厚みが、他の部分の厚みより小さい
   請求項１から３の何れか一項に記載の保護材。
5. 前記コーティング層は、前記基材の表面および裏面の双方に設けられており、
   前記基材の裏面に設けられた前記コーティング層には、前記無線通信部が電波を送信または受信する方向に設けられた部分に貫通孔が形成されている
   請求項１から４の何れか一項に記載の保護材。
6. 前記保護材は、筒形状に形成されており、
   前記筒形状の側面方向が、前記無線通信部が電波を送信または受信する方向である
   請求項４または５に記載の保護材。
7. 前記コーティング層の比誘電率ε_ｒは、２以上４以下である
   請求項１から６の何れか一項に記載の保護材。
8. 前記基材の発泡倍率が５０倍以上であり、
   前記基材の厚みが１ｍｍ以上５ｃｍ以下であり、
   前記基材の表面に設けられた前記コーティング層の厚みは、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である
   請求項１から７の何れか一項に記載の保護材。
9. 前記ポリウレア樹脂は、ポリイソシアネート化合物と、合成樹脂とが混合されており、
   ポリイソシアネート化合物と合成樹脂との容積比が、１：０．５から１：１．５である
   請求項１から８のいずれか一項に記載の保護材。
10. 前記ポリウレア樹脂は、ポリテトラフルオロエチレンまたは六方晶窒化ホウ素を含有する
    請求項９に記載の保護材。
11. 前記ポリウレア樹脂には、２，２－ビス（３－アミノ－４－メチルフェニル）ヘキサフルオロプロパンおよびビス（γ－アミノプロピル）テトラメチルジシロキサンの少なくとも一方が添加されている
    請求項９または１０に記載の保護材。
12. 無線通信するための無線通信部と、
    請求項１から１１の何れか一項に記載の保護材と、を備える、
    無線通信装置。
13. 前記無線通信部は、パラボラ型またはダイポール型のアンテナ部を含んでおり、
    請求項１２に記載の無線通信装置。
14. 前記無線通信装置は、無線通信端末と通信するための基地局アンテナ装置、車載用アンテナ装置、または無線タグ装置の何れか一つである
    請求項１３に記載の無線通信装置。
15. 前記無線通信装置は、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）通信モジュールである、
    請求項１２または１３に記載の無線通信装置。
16. 前記無線通信部が前記保護材によって包囲されている
    請求項１５に記載の無線通信装置。

Images