JPH02142200A

JPH02142200A - 電波吸収体

Info

Publication number: JPH02142200A
Application number: JP63295493A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Okawa; 博大川
Original assignee: AKZO KASHIMA Ltd; Kashima Industries Co
Current assignee: AKZO KASHIMA Ltd; Kashima Industries Co
Priority date: 1988-11-22
Filing date: 1988-11-22
Publication date: 1990-05-31
Also published as: KR900008719A; EP0370421A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は電波無響室に使用される電波吸収体に関する。

（従来の技術）外来電波の影響を受けることなく、コンピュータを始め
とする種々の電子機器から発生する電磁波ノイズを測定
するために、電波暗室、電波半無響室、或いは電波無反
射室とも言われる電波無響室が用いられている。このよ
うな電波無響室は、外来電波の侵入を防止すべく、金属
製のシールド壁面により覆われた収容空間によって形成
されており、この収容空間内に電磁波ノイズの発生源と
、これをａｌ１１定する受信源とを設置し、外来電波の
侵入を除去した状態で電磁波ノイスの発生状態を測定す
るようにしている。

通常の電波無響室にあっては、そのンールド壁内面に電
波吸収体が張付けられている。この電波吸収体としては
、「電ｒ技術」　（１団工業新聞社発行）１９８５年９
月可・第４４及び４５頁に示される抵抗体型電波吸収体
がある。このタイプの電波吸収体はピラミッド型となっ
ており、この中への電磁波の進行に合せて抵抗体の断面
積を漸増することにより、これに当たった電磁波は電気
エネルギーが熱エネルギーに変換されて、電磁波の反射
が避けられることになる。

（発明が解決しようとする課題）従来の上記タイプの電波吸収体は、これの１ユ端部から
底部に向かうに従ってその断面積を大きくするようにし
ていることから、内部が詰まった中実となっており、１
つの電波吸収体自体がかなりの重量を６している。した
かつて、この電波吸収体を前記シールド壁面を構成する
前後左右及び天井壁に張付ける作業は、それの重量の大
きさ故に、容易ではなかった。

−に記従来のように電波吸収体をピラミッド型にしたの
は、電磁波の進行に合せて電波吸収体の断面積を漸増す
るためであった。これは電波吸収体の表面部の断面積が
小さけれは、そこの導゛屯率及び誘電率が小さくなり、
ここでの入射電波の反１１・Ｊが避けられ、誘電率及び
導電率の大きな内部で電気エネルギ部の熱エネルギーへ
の変換つまりエネルギーロスか大きくなると考えたから
である。しかし、このようにすると電波吸収体の小量が
大きくなり、１−述したような問題点が発生する。

そこで、本発明者は電波暗室内において３０ＭＨｚから
ＩＧＨｚに至るまでの広い範囲の周波数の電波を確実に
吸収し得る軽量な電波吸収体を開発すべ（、種々の実験
を行なった。

多数枚の電波吸収体を所定の間隔を隔てて設置し、これ
らの吸収体を通過させながらエネルギーをロスさせると
共に、表面側の電波吸収体では反射を抑制し、内部の電
波吸収体で反射させるようにし、反射電波が戻る過程で
更にエネルギーをロスさせる構造を発明者は探求した。

これによれば、電波吸収体の重量を大きくすることなく
、確実に電波を吸収させて反射を抑制することができる
ことになる。

まず、ある厚みを持った電波吸収体の板に種）！の周波
数の電波を照射したところ、２００ＭＨｚ以下の低周波
数の電波は、板を比較的通過し易く、逆にこれ以１−の
高周波数の電波は比較的通過しに＜＜、板を通過する間
にロスが比較的多く発生することが判明した。それぞれ
の周波数の電波について、電波吸収体の板の厚みを厚く
して実験を行なったところ、高周波数の電波は厚みの大
きな仮の場合には、電波に対しては導電率及び誘電率が
高くなった場合と同様に作用して、板の表面で反射する
電波の量か多くなり、低周波数の電波は板の中でロスす
る電波の量が多くなることが判明した。

本発明は−１−記実験結果から、カーボン粉末を八〇−
させることによって形成された電波吸収用の板を複数段
に相互に所定の間隔を隔てて゛−ｕ波吸収体を形成する
ことにより、３０ＭＨｚ程度の低周波数から数ＧＨｚの
高周波数の電波全体にわたり、電波の反射を抑制し得る
ようにすることを目的とする。

（課題を解決するための手段）」−２目的を達成するための本発明は、樹脂製基材の中
にカーボンが添加されてなる電波吸収仮により内部が中
空に形成されたテーパー部と、当該テーバ部の底部に一
体となった基部とを白゛する電波吸収体であって、樹脂
製基材の中にカーボンが添加されてなる電波吸収板を前
記基部内に、それぞれ前記テーパー部の中心軸線に対し
てほぼ直角方向に向けて複数枚装着し、前記基部内にお
ける前記直角方向の領域の・μ均等電率が、前記テーパ
ー部に近い領域から遠い領域に向かうに従って、段階的
に大きくなるように設定してなる電波吸収体である。

（作用）１−記構成の電波吸収体を金属製のシールド壁で覆われ
た収容空間内のシールド壁の内面に張付けると、発振源
からの電波は、電波吸収板からなるテーパー部と、これ
に近い電波吸収板を減衰しつつ通過して、最も遠い電波
吸収板に向けて透過する。基部を構成する複数の領域は
、テーパー部に近い領域から、最も遠い領域に向かうに
従って、板の積層枚数を増加する等によって導電率及び
誘電率が高く設定されているので、高周波数の電波が侵
入した場合には、テーパー部に近い電波吸収層では反射
が抑制されて基部内に捕捉されることになる。また、低
周波数の電波が侵入した場合には、最終層に近い部分に
まで電波は侵入するが、導電率が高くなっている最終層
に達するまでに減衰される。また、谷電波吸収層で反射
した電波は、既に通過した谷領域の部分でも減衰するこ
とに八り、収容空間内に反射して戻る電波の量が大幅に
少なくなる。

（実施例）以下、図示する本発明の一実施例に基いて本発明の詳細
な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る電波吸収体１を示す図
であり、電波吸収体１は正門１（＋　ｍ、形状のピラミ
ッド部、或いはコーン部ともゴわれるテーパー部２と、
これにその底部で一体となった直方体形状の基部３とか
ら構成されている。

前記テーパー部２は第２図及び第３図から明きらかなよ
うに、電波吸収板１０により内部が中空となって形成さ
れており、この電波吸収仮１０は相互に所定の間隔を６
している内側と外側との壁板１１．１２と、これらに対
して垂直方向を向き、前記それぞれの壁板１１．１２を
連結する多数の相互にｉ’ｌＺ行をなす連結板１３とか
ら構成されている。前記それぞれの壁板１１．１２及び
連結板１３は、それぞれポリプロピレン樹脂を基材とし
てこれにカーボン粉末が添加されて、１ｍｍ程度から数
ｌｌ１ｍ程度の厚みとなって形成されている。この添加
量によって、例えば抵抗値が１０３〜１０４Ωとなった
導電体となっている。前記誘電率は、カーボン量を調整
することによって、任意の値に設定される。

前記基部３は、それぞれ発泡スチロールや発泡ウレタン
等の発泡樹脂、つまり絶縁体からなり、電気的には空間
とみなされる５つの固定層１５ａ〜１５ｅと、これらの
間に積層され前記電波吸収仮１０と同様の構造からなる
４つの電波吸収層１６ａ〜１６ｄとからなる。この結果
、絶縁体からなる固定層をも含めて電波吸収層によって
、電波吸収体の中心軸線に対してほぼ直角の方向の領域
の・１え均等電率が、テーパー部２に近い領域から遠い
領域に向かうに従って、段階的に大きくなるように形成
されている。

テーパー部２に最も近い第１層目の電波吸収層１６ａは
、第４図（Ａ）に示すように、前記電波吸収板１０と全
く同様にに下の壁板１１ａ、１２ａと、これらを連結す
る多数の連結＆　１３　ａとからなる電波吸収仮１０ａ
により構成されており、これらも１−述した場合と同様
にポリプロピレン樹脂を基材としてこれにカーボン粉末
を添加して形成されている。

第２層口の電波吸収層１６ｂは、テーパー部２からは前
記第１層１６ａよりも最終層側に位置しており、第４図
（Ｂ）に示すように、２枚の電波吸収板１０ｂＬと１０
ｂ２とにより構成されており、電波吸収板１０ｂｌは前
記電波吸収板１０ａと同様に、壁板１１ｂ１．１２ｂ１
及び連結板１３ｂ１とからなり、電波吸収板１０ｂ２は
壁板１１ｂ２．１２ｂ２及び連結板１３ｂ２からなる。

第３層口の電波吸収層１６ｃ１及び第４層口の電波吸収
層１６ｄは、第４図（Ｃ）（Ｄ）に示すように、前記第
１層口の電波吸収板を３枚及び４枚積層して構成されて
いる。この第４層口の電波吸収層１６ｄは、最終層とな
っている。これらの電波吸収層を構成する電波吸収板は
、それぞれ内部に空間を備えており、軽量構造となって
いる。

上記構成の電波吸収体１を１つだけ、電波無響室に取付
けた状態を誇張して示すと第５図（Ａ）（Ｂ）の通りで
ある。この電波無響室２０は前後左右と−Ｌ下の金属製
壁部利２１〜２６により内部に、平面長方形の測定用収
容空間２７が形成され、この空間２７内には外部からの
電波の侵入が防止されている。実際の゛上肢無響室２０
では作業者の出入や測定機器の搬出入のための出入口が
設けられているが、第５図（Ａ）（Ｂ）にあっては、こ
れらは省略されている。

図示されるように電波無響室２０内の収容空間２７内に
は、電波を発信する送信源２８と、この送信１ｇ、２８
からの電波のうち直線偏波成分を受信する受信器２９と
が設けられることになる。この場合には、送信源２８か
らは垂直方向の偏波成分を白゛する電波が発信され、こ
れを受信する受信器２９としては棒状の直線偏波アンテ
ナが用いられている。送信源２８からに連とは逆に水平
方向の偏波成分を白°する電波を発信し、これを受信器
２９で受信する場合には第５図（Ｂ）において二点鎖線
で示すように受信アンテナ２９を水・１シ方向に設置す
ることになる。

何れの方向の偏波成分を有する電波を送信源２８から発
信させても、発信された後に受信アンテナ２つに一次反
射する′−Ｌ波は前後の壁２１．２２よりも、左右の壁
２３．２４の方が相対的に鈍角で反射することになる。

そして、鈍角で反射した場合の方が受信アンテナ２９に
入射する一次反射の電波の量は多い。

しかも、水゛１乏偏波の場合はに下の壁２５．２６で反
射して受信アンテナ２９に入射する量が多く、逆に垂直
偏波の場合は左右の壁２３．２４で反射して受信アンテ
ナ２９に入射する量が多いとち°えられる。そして、第
３図に示した連結板１３のような電波吸収体を多数所定
間隔置きに配列した場合には、これに対して平行となる
偏波成分を入射させると、ここからの反射量が多くなる
反面、直角となる偏波成分を入射させると、それを透過
する量が多くなることも判明している。

本発明にあっては、前後左右の側壁２１〜２４の内面に
取付けられる電波吸収体１はその第１層口の電波吸収層
１６ａにおける連結板１３ａが水平方向を向くようにし
て取付けられている。したがって、垂直偏波成分の電波
が送信源２８から発信された場合には、その垂直偏波成
分の電波は主として左右の側壁２３．２４で反射して受
信アンテナ２９に至ることになるが、その電波の多（は
第１層口の電波吸収体１６ａの連結板１３ａの部分を透
過することになり、反射量は少な（なる。

そして、−１一連のように、前後の壁２１．２２の部分
で反射して受信アンテナ２９に至る電波の量は、これら
の壁２１．２２に至る送信源２８からの電波の入射角が
鋭角であるので、比較的少ない。

このような観点から、上下の壁２５．２６の内面に電波
吸収体１を取付けることを考慮すると、前記第１層目の
電波吸収層１６ａの連結板１３ａが電波無響室２０の長
平方向、つまり送信源２８と受信アンテナ２９とを結ぶ
直線の方向に沿う方向となるようにして電波吸収体１を
取付けることが望ましい。ただし、全ての連結板の向き
が同一の方向となるようにしても良い。

本発明の電波吸収体１を第５図（Ａ）（Ｂ）に示すよう
な電波無響室２０内に取付けた場合には、送信源２８か
らの電波は電波吸収体１のテーパー部２に入射すること
になるが、これは表面が傾斜しているので、ここからの
−次反射波が直接受信アンテナ２９に至ることが少なく
なると共に、比較的薄い電波吸収板１０を容易に透過す
ることになる。また、この電波吸収板１０が傾斜してい
ることから、入射電波にとっては、その厚みよりも相対
的には厚い電波吸収体と同じ機能が得られることになる
。

テーパー部２を透過した電波は、ここでロス、つまり減
衰されて、更に第１層口の電波吸収層１６ａに入射する
。ここを透過して減衰された後に順次第２層目１６ｂか
ら第４層目１６ｄに至ることになるが、先端部では比較
的透過される量が多く、テーパー部２及び基部３内で電
波は捕捉されることになる。捕捉された電波は、一部が
電波吸収体１から出る方向に反射することになるが、既
に通過した部分の電波吸収板により更に減衰される。

特に、入射する電波の周波数が３０ＭＨｚから２００　
Ｍ　Ｈｚ程度の低い周波数の場合、同一の導電率の電波
吸収板であれば、高い周波数の電波よりも透過率が大き
い。本発明にあっては、第１層口１６ａから第４層口１
６ｄに向かうに従って、電波吸収板の厚みが一枚ずつ増
加しているので、段階的に各層を含む領域毎の平均の導
電率が高くなっており、透過率は低い周波数の電波でも
順次低下することになる。そして、連続的に導電率を増
加することよりも、電気的に空間とみなされる固定層１
５ａ〜１５ｅを介在させて複数の電波吸収層を積層して
いるので、入射電波は段階的に電波吸収層に衝突するこ
とになり、減衰電波量も大きくなることが判明した。こ
れにより、本発明の電波吸収体１を用いた電波無響室２
０にあっては、発振＃、２８からの反射波を大幅に減少
させることができ、理想状態に近い状態で電波の発生状
態をＡ１１１定することができた。

第６図は本発明の他の実施例に係る電波吸収体１を示す
図であり、この場合には、基部３が符号１６ａ〜１６ｅ
で示される５層の電波吸収層を白゛しており、樹脂製の
固定層は１５ａ〜ｉ５ｆまでの６層となっている。

また、前記それぞれの実施例にあっては、それぞれの電
波吸収板を第３図及び第４図（Ａ）〜（Ｄ）に示すよう
に、中空部を打する板としたが、それぞれの板を中実の
板とすることも可能である。

これを図示すると、第７図の通りである。

この場合は外観形状が第１図及び第２図に示した場合と
同様であるが、第１層口１６ａは、カーボン粉末を倉む
樹脂により形成された電波吸収仮により形成されている
。順次第１層口から第２層目に向かうに従って、板の数
が１枚ずつ増加している。

第８図は更に他の実施例に係る電波吸収体を示す図であ
り、この場合には第１図に示された電波吸収体１の外部
に数センチの厚みのカバー３０を覆うようにしている。

これにより、１つ１つの電波吸収体１の美観を向１−さ
せることができる。また、このカバー３０としては、そ
の軽量化を図るべく、固定層と同様に発泡樹脂を用いる
ことが望ましく、図示する場合は発泡ウレタンが用いら
れている。更に、望ましくは、このカバー３０の中に」
二連したカーボン粉末を含浸されることで、このカバ−
３０自体によっても電波吸収効果を達成することができ
る。

第９図は本発明の更に他の実施例に係る電波吸収体を示
す断面図であり、この電波吸収体１は、テーパー部２の
底部に一体となった基部３も、テーパー部２と同様にこ
れと連続したテーパー形状となっている。したがって、
テーパー部２の外壁を構成する板材と基部３の外壁を構
成する板材とが一体となった板材により形成されている
。そして、これらの板材は、第２図に示すような内部に
空間をａする電波吸収板で構成しても良いが、図示する
場合は中実の電波吸収板により構成されている。

更に、第９図に示すように、基部３内には、テーパー部
２に最も近い部分から遠い部分に向けて、４層の電波吸
収層４１〜４４が設けられており、この場合には、各電
波吸収層の間は中空となっている。そして、第１層口の
電波吸収層４１は一枚の電波吸収板により形成され、順
次、第４層目に向かうに従って、その枚数が１枚ずつ増
加している。

第１０図は本発明の更に他の実施例に係る電波吸収体を
示す図であり、この場合の基本構造は第９図に示された
電波吸収体とほぼ同様であるが、この場合にはそれぞれ
の電波吸収板を５１ａ〜５１ｊで示す１０枚用い、それ
ぞれを分離させ、かつ相互間の間隔が、テーパー部２に
近い部分から遠い部分に向かうに従って、狭くなるよう
にしている。

第１１図は第１０図に示された電波吸収体の変形例であ
り、この場合には同様の枚数の電波吸収体５１ａ〜５１
ｊが用いられており、第１０図に示す場合よりも基部３
の高さをテーパー部２の高さよりも、高く設定したこと
が相違している。

尚、それぞれの実施例において、カーボンが添加される
樹脂としては、上述したポリプロピレン以外に塩化ビニ
ール等種々の樹脂を用いることができる。

第１２図（Ａ）（Ｂ）は本発明の電波吸収効果を示す／
ｌ１１１定データのグラフである。第１２図（Ａ）は電
波無響室を構成する壁部材に相当する反射板を用いるこ
となく、電波吸収体のみの部分における反射率を測定し
たデータである。同図中符ＳＥ、Ａで示されるデータは
、第１図に示すように、コーン部とも言われるテーパー
部２と基部３とを白°する電波吸収体の反射率を示し、
符号Ｂはテーパー部２のみの反射率を示すデータである
。

第１２図（Ｂ）は電波無響室をなす壁部祠に相当する金
属製の反射板に電波吸収体を取付けて、その電波吸収体
に向けて電波を照射し、ここからの反射率を測定した場
合のデータである。同図符−シ・Ａは上述と同様にテー
パー部２と基部３とを有する場合であり、同図中符畳“
Ｂはテーパー２のみの場合である。このグラフから明き
からなように、本発明によれは、低周波数の領域から高
周波数の領域まで広い範囲に１−（り反射率を低下させ
ることができることが判明した。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、樹脂製基利のにカーボン
が添加されてなる電波吸収板により内部が中空に形成さ
れたテーパー部と、当該テーパ部の底部に一体となった
基部とを自゛する電波吸収体であって、樹脂製基材の中
にカーボンが添加されてなる電波吸収板を前記基部内に
、それぞれ前記テーパー部の中心軸線に対してほぼ直角
方向に向けて複数枚装着し、前記基部内における前記直
角方向の領域の平均導電率が、］ｒｊ記テーパテ−パー
い領域から遠い領域に向かうに従って、段階的に大きく
なるように設定したので、軽量な電波吸収体が得られ、
これを電波無響室内容易に取付けることができ、更にこ
の電波吸収体は特に低周波数の領域の電波を確実に捕捉
して反射を無くすことか可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る電波吸収体を示す斜視
図、第２図は第１図における■−■線に沿う断面図、第
３図は第１図及び第２図に示された電波吸収体のうちテ
ーパー部を構成する電波吸収板の一部を示す斜視図、第
４図（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれの電波吸収体の基部を構
成する電波吸収板の一部を示す斜視図、第５図は電波無
響室を構成する金属製の壁部材の内面に１つの電波吸収
体が取付けられた状態を示す斜視図、第６図は本発明の
他の実施例に係る電波吸収体を示す斜視図、第７図は本
発明の更に他の実施例に係る電波吸収体を示す斜視図、
第８図は本発明の更に他の実施例に係る電波吸収体を示
す斜視図、第９図は本発明の更に他の実施例に係る電波
吸収体を示す断面図、第１０図は本発明の更に他の実施
例に係る電波吸収体を示す断面図、第１１図は本発明の
更に他の実施例に係る電波吸収体を示す断面図、第１２
図（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ本発明の電波吸収体の反射特
性のデータを示すグラフである。１・・・電波吸収体、２・・・テーパー部、３・・・基
部、１０〜１０ｄ・・・電波吸収板、１６ａ〜１６ｅ・
・・電波吸収層、３０・・・カバー、４１〜４４・・・
電波吸収体、５１ａ〜５１ｊ・・・電波吸収体。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）樹脂製基材の中にカーボンが添加されてなる電波
吸収板により内部が中空に形成されたテーパー部と、当
該テーパ部の底部に一体となった基部とを有する電波吸
収体であって、樹脂製基材の中にカーボンが添加されて
なる電波吸収板を前記基部内に、それぞれ前記テーパー
部の中心軸線に対してほぼ直角方向に向けて複数枚装着
し、前記基部内における前記直角方向の領域の平均導電
率が、前記テーパー部に近い領域から遠い領域に向かう
に従って、段階的に大きくなるように設定してなる電波
吸収体。
（２）前記基部を樹脂製基材の中にカーボンが添加され
てなる電波吸収板と、絶縁材料からなる固定層とを交互
に積層して形成してなる前記請求項１に記載の電波吸収
体。
（３）前記基部の外表面形状を前記テーパー部に連なっ
たテーパー形状としてなる前記請求項１ないし２に記載
の電波吸収体。
（４）前記テーパー部及び前記基部をなす電波吸収板を
、それぞれ樹脂製基材の中にカーボンが添加された二枚
の壁板と、これらの間に取付けられた多数の相互に平行
状態となった連結板とにより、内部に空間を備えて形成
してなる請求項１ないし３に記載の電波吸収体。
（５）前記テーパー部及び前記電波吸収層をなす電波吸
収板を、それぞれ樹脂製基材の中にカーボンが添加され
た中実の板により形成してなる請求項１ないし３に記載
の電波吸収体。
（６）前記基部内の電波吸収板の枚数を前記テーパー部
に近い領域から遠い領域に向かうに従って増加させて設
けてなる前記請求項１ないし５に記載の電波吸収体。
（７）前記基部内の電波吸収板の相互間の間隔を前記テ
ーパー部に近い領域から遠い領域に向かうに従って狭く
設定してなる前記請求項１ないし５に記載の電波吸収体
。
（８）前記テーパー部及び前記基部の外表面をカバーで
覆ってなる前記請求項１ないし７に記載の電波吸収体。