JPH03228398A - Ferrite radio wave absorber - Google Patents
Ferrite radio wave absorberInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はフェライト磁性体を用いて構成した電波吸収体
に係り、とくに平板上にフェライトブロックを所定間隔
をおいて配列してなる電波吸収体に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a radio wave absorber constructed using a ferrite magnetic material, and particularly to a radio wave absorber constructed by arranging ferrite blocks at predetermined intervals on a flat plate. Regarding.
フェライトは種々の用途に広く利用されている。 Ferrite is widely used for various purposes.
そして、そのうちの一つとして電波を吸収する用途があ
り、フェライト電波吸収体と呼んでいる。One of these uses is to absorb radio waves, and it is called a ferrite radio wave absorber.
従来のフェライト電波吸収体の構成は、第9図に示すよ
うに、金属板Mでフェライトの平板Fを裏打ちした形式
を採っており、これを電波に直角方向に向けて配置して
いる。第10図は、これを伝送線路モデルで表したもの
である。第10図におけるA−A’線よりも右側を見た
ときのインピーダンスをZとし、かつ伝送線路の特性イ
ンピーダンスをRcとすると第11図が得られる。As shown in FIG. 9, the conventional ferrite radio wave absorber has a structure in which a flat ferrite plate F is lined with a metal plate M, which is arranged in a direction perpendicular to the radio waves. FIG. 10 shows this using a transmission line model. If Z is the impedance when looking to the right of the line AA' in FIG. 10, and Rc is the characteristic impedance of the transmission line, then FIG. 11 is obtained.
このインピーダンスZは、材質、厚さd1周波数foに
よって変化するものであり、第12図に示すように、抵
抗RO、インダクタンスLo、キャパシタンスCoの直
列回路として表すことができる。This impedance Z changes depending on the material, thickness d1, frequency fo, and can be expressed as a series circuit of a resistance RO, an inductance Lo, and a capacitance Co, as shown in FIG.
これら抵抗RO、インダクタンスLO,キャパンタンス
Coと電波の周波数foとの間に、Ro −Rc・・・
・・・(1)
の関係か成り立つとき電波はTEM波として全部吸収さ
れ、反射がなくなる。他方、この式(1)、(2)を満
足しないときは反射が生じる。Ro - Rc...
...When the relationship (1) holds, all radio waves are absorbed as TEM waves, and there is no reflection. On the other hand, reflection occurs when these equations (1) and (2) are not satisfied.
第13図はこれら式(1) 、(2)により示された内
容を、横軸に周波数をとり縦軸に反射量をとって示した
ものである。この図に示すように、周波数foで反射量
か0でこの周波数foから離れるほど反射量か増加する
。FIG. 13 shows the contents expressed by these equations (1) and (2), with the frequency plotted on the horizontal axis and the amount of reflection plotted on the vertical axis. As shown in this figure, the amount of reflection is 0 at frequency fo, and increases as the distance from frequency fo increases.
この平板状フェライト電波吸収体は弔板であるため、第
14図(a)に示す垂直偏波に対しても同図(b)に示
す水平偏波に対しても同時に反射をゼロとすることがで
きることを特徴とする。Since this flat ferrite radio wave absorber is a funeral plate, it simultaneously makes zero reflection for vertically polarized waves shown in Figure 14 (a) and horizontally polarized waves shown in Figure 14 (b). It is characterized by being able to.
この平板状電波吸収体は、厚みを持ったフェライトの板
を平板状導電体上に一面に貼り付ける構造であるから、
その重量が大となる短所がある。This flat radio wave absorber has a structure in which a thick ferrite plate is pasted over a flat conductor.
It has the disadvantage of being heavy.
本発明は上述の点を考慮してなされたもので、重量の少
ないフェライト電波吸収体を提供することを目的とする
。The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to provide a ferrite radio wave absorber that is light in weight.
上記目的達成のため、本発明では、
導電性平板上に、フェライトブロックを所定の間隔をお
いて一方向に配列してなる電波吸収体、および
導電性平板上に、フェライトブロックを所定の間隔をお
いて互いに直交する二方向それぞれに配列してなる電波
吸収体、
を提供する。To achieve the above object, the present invention provides a radio wave absorber in which ferrite blocks are arranged in one direction at predetermined intervals on a conductive flat plate; A radio wave absorber arranged in two directions orthogonal to each other is provided.
いづれの電波吸収体も導電性平板上にフェライト磁性体
を所定間隔で配列して構成する。Each radio wave absorber is constructed by arranging ferrite magnetic bodies at predetermined intervals on a conductive flat plate.
フェライトブロックを一方向に配列する電波吸収体では
、フェライトブロックをその長手方向が電波の磁界方向
と一致するようにつまり幅方向が電波の電界方向と一致
するように配する。したがって水平偏波ではフェライト
ブロックを例えば直方体とすると、長手方向が垂直方向
になるように配列し、垂直偏波では水平方向になるよう
に配列する。In a radio wave absorber in which ferrite blocks are arranged in one direction, the ferrite blocks are arranged so that the longitudinal direction of the ferrite blocks coincides with the direction of the magnetic field of the radio waves, that is, the width direction of the ferrite blocks coincides with the direction of the electric field of the radio waves. Therefore, for horizontally polarized waves, if the ferrite blocks are rectangular parallelepipeds, they are arranged so that the longitudinal direction is in the vertical direction, and for vertically polarized waves, they are arranged so that the longitudinal direction is in the horizontal direction.
また、フェライトブロックを二方向に配列する電波吸収
体では、フェライトブロックをその長手方向か互いに直
交するように配列する。Furthermore, in a radio wave absorber in which ferrite blocks are arranged in two directions, the ferrite blocks are arranged so that their longitudinal directions are orthogonal to each other.
これによりTEM波として入射した電波は、フェライト
の側面でTM波に変換されかつ吸収される。As a result, radio waves incident as TEM waves are converted into TM waves and absorbed on the side surfaces of the ferrite.
本発明は上述のように、導電性平板上にフェライトブロ
ックを所定間隔て配列してなるものであるため、従来の
フェライト板を一面に配したもののようにT E M波
のまま吸収するのではなく、TM波に変換するため周波
数吸収帯域が広い。As mentioned above, the present invention is made by arranging ferrite blocks at predetermined intervals on a conductive flat plate, so it does not absorb TEM waves as they are like the conventional ferrite plates arranged on one side. The frequency absorption band is wide because it converts to TM waves.
そして、フェライトブロックを一方向に配列する構成は
、テレビジョン電波であるとかビル内通信などの特定偏
波のみを対象とするもので、従来の平板状フェライト板
を導電体上に一面に貼り付ける構造のものに比べて体積
および重量が軽減される。The configuration in which ferrite blocks are arranged in one direction is intended only for specific polarized waves such as television radio waves or in-building communication, and the conventional flat ferrite board is pasted all over the conductor. The volume and weight are reduced compared to structural ones.
フェライトブロックを二方向に配列する構成は、水平、
垂直両偏波用となりかつ周波数吸収帯域が広い特性を利
用できる。The configuration in which ferrite blocks are arranged in two directions is horizontal,
It can be used for both vertical polarization and has a wide frequency absorption band.
第1図は本発明の一実施例を示したもので、水平、垂直
偏波のいづれか一方を吸収するように構成されたもので
ある。これはたとえば建物によるテレビジョン電波の反
射対策としての電波吸収体は、テレビジョン電波の多く
がそうである水平偏波のみを考慮すれば足りるからであ
る。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, which is configured to absorb either horizontally or vertically polarized waves. This is because, for example, when using a radio wave absorber as a measure against the reflection of television radio waves by buildings, it is sufficient to consider only horizontal polarization, which is the case for most television radio waves.
同図に示すように、この実施例では金属板M上に高さΩ
のフェライト直方体Fを長手方向が同一り向を向くよう
に、所定間隔Sをおいて平行配列したものである。そし
て、この電波吸収体は、フェライト直方体の長手方向が
電波の磁界方向に一致するように設置する。As shown in the figure, in this embodiment, a height Ω is placed on the metal plate M.
The ferrite rectangular parallelepipeds F are arranged in parallel at a predetermined interval S so that their longitudinal directions face in the same direction. The radio wave absorber is installed so that the longitudinal direction of the ferrite rectangular parallelepiped corresponds to the direction of the radio wave magnetic field.
第2図は第1図の実施例を長手方向の端面から見たもの
で、電波は図における左側から入射し、その磁界が紙面
の表面から裏面に向かって直角であり、電界か図におけ
る上から下に向かうものである。Fig. 2 shows the embodiment shown in Fig. 1 viewed from the end face in the longitudinal direction.The radio wave is incident from the left side in the figure, and the magnetic field is perpendicular from the front side of the page to the back side. It goes downwards.
この電波吸収体では、フェライト直方体ブロックの高さ
方向に東行に入射した電波は、TEM波であるか、図に
おけるブロックFの存在によってTM波に変換されて吸
収される。In this radio wave absorber, a radio wave incident eastward in the height direction of the ferrite rectangular parallelepiped block is converted into a TEM wave or a TM wave due to the presence of block F in the figure and is absorbed.
この点が第9図、第10図なとて示した従来のTEM波
を吸収する電波吸収体と相違する。This point is different from the conventional radio wave absorbers that absorb TEM waves shown in FIGS. 9 and 10.
第3図は第1図および第2図に示す実施例における1区
画だけを切り取って等価伝送線路モデルで表したもので
、あるフェライト直方体ブロックFの厚み方向の中心部
からそれに隣り合うブロックの即み方向の中心部までを
平行平板の対向する而に配置したものを示している。な
お、この平行平板が介在した状態でも電波吸収体とその
動作に変りはない。FIG. 3 shows an equivalent transmission line model by cutting out only one section of the embodiment shown in FIGS. The figure shows parallel flat plates facing each other up to the center in the viewing direction. Note that even with this parallel plate interposed, there is no change in the radio wave absorber and its operation.
したがって図における二つのブロックFはそれぞれ厚み
かt/2とされている。Therefore, the two blocks F in the figure each have a thickness of t/2.
第4図は第3図を伝送線路モデルとして表現したもので
B−B’線から右側を見たときの入力インピーダンスを
Z′とし、伝送線路の特性インピーダンスをRc’ と
する等価回路として示している。Figure 4 is a representation of Figure 3 as a transmission line model, and is shown as an equivalent circuit where Z' is the input impedance when looking to the right from line B-B', and Rc' is the characteristic impedance of the transmission line. There is.
第5図は第4図の等価回路をよりくわしく表現したもの
を示している。すなわち、周波数foなる信号源は特性
インピーダンスRc’ なる線路を介して入力インピー
ダンスZl、Z2なる負荷に接続されている。FIG. 5 shows a more detailed representation of the equivalent circuit shown in FIG. That is, a signal source having a frequency fo is connected to loads having input impedances Zl and Z2 via a line having a characteristic impedance Rc'.
第6図は第4図の人力インピーダンスZl。Figure 6 shows the human power impedance Zl in Figure 4.
Z2か、抵抗R1,R2インダクタンスLIL2および
キャパシタンスCI C2に分解できることを示して
いる。It shows that it can be decomposed into Z2, resistance R1, R2, inductance LIL2, and capacitance CI C2.
そしてこれら抵抗R1,R2、インダクタンスL1.L
2およびキャパシタンスCI、C2、電波の周波数fo
および特性インピーダンスRcO間に、
R1+R2−Rc’ ・・−−−−(3)なる関係
か成り立つとき、電波は全部吸収され反射かなくなる。These resistances R1, R2, inductance L1. L
2 and capacitance CI, C2, radio frequency fo
When the relationship R1+R2-Rc' (3) holds between RcO and characteristic impedance RcO, all radio waves are absorbed and no longer reflected.
さらに、本発明の吸収体と従来の吸収体との大きな違い
は、第5図、第6図と第11図、第12図との違いて明
らかなように、本発明のものは第5図、第6図中の21
、またはZ2のとちらか一方、すなわち、第3図の上下
のフェライトブロックの一方かない場合でも、吸収体と
なり得ることである。Furthermore, the major difference between the absorbent body of the present invention and the conventional absorbent body is that the absorbent body of the present invention is shown in FIG. , 21 in Figure 6
, or Z2, that is, even if one of the upper and lower ferrite blocks in FIG. 3 is missing, it can still function as an absorber.
第7図は、厚みt−2mm、高さl−20mm、間隔5
=2Q+n+sで透磁率tt−700なるNiZn系フ
ェライト直方体ブロックにより実験を行った結果を示し
たものである。In Figure 7, the thickness is t-2mm, the height is l-20mm, and the interval is 5.
This shows the results of an experiment using a NiZn-based ferrite rectangular parallelepiped block with =2Q+n+s and magnetic permeability tt-700.
これによると反射減衰ff120[dB] レベルで見
て、従来例では700[MHzlないし1500[MH
zlの範囲であるのに対して本発明ては200[MHz
コないし1700[MHzコの範囲に広がっている。According to this, when looking at the return loss ff120[dB] level, the conventional example has a return loss of 700[MHzl to 1500[MHz].
zl range, whereas in the present invention the range is 200 [MHz
It extends from 1 to 1700 MHz.
さらに反射減衰ff115[dB] レベルで見ると、
従来例では600[MHzlないし1600[MHzl
の範囲であるのに対して本発明では100[MHzコな
いし2800 [−M Hz ]の範囲に大幅に広がっ
ている。Furthermore, when looking at the return loss ff115 [dB] level,
In the conventional example, the frequency is 600 [MHz to 1600 [MHz].
However, in the present invention, the range is significantly expanded to 100 [MHz] to 2800 [-MHz].
この実験例から本発明は従来例に比べて大幅に吸収周波
数帯域の広い電波吸収体を提供しうろことが分かる。This experimental example shows that the present invention can provide a radio wave absorber with a much wider absorption frequency band than the conventional example.
第8図は本発明のもうひとつの実施例である、フェライ
ト直方体ブロックを二方向に配列した構成を示している
。ブロックの配列方向が二方向である点を除けば基本構
成は第1図、第2図で示した実施例と同様であるから詳
細説明は省略する。FIG. 8 shows another embodiment of the present invention, in which rectangular ferrite blocks are arranged in two directions. The basic configuration is the same as the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, except that the blocks are arranged in two directions, so detailed explanation will be omitted.
第1図は本発明の〜実施例を示した説明図、第2図は同
実施例の電波に対する配置方向を示す図、第3図は同実
施例の中位部分を示す説明図、第4図は第3図の部分に
ついての電波伝送動作説明図、第5図は第4図を等節回
路として書き直した回路図、第6図は第4図におけるイ
ンピーダンスZ1z2を分解して示した図、第7図は本
発明による電波吸収体の特性実測結果を示す図、第8図
は本発明の他の実施例を示す図、第9図は従来の電波吸
収体の構造を示す断面図、第10図は第9図の吸収体の
電波吸収動作を示す図、第11図は第10図の状態を示
す等価回路図、第12図は第11図のインピーダンスZ
を分解して示した図、第13図は第9図の吸収体の吸収
特性を示す図、第14図(a) 、(b)は第9図の吸
収体が吸収する電波を磁界成分および電界成分について
示したものである。M・・・金属板、F・・・フェライ
ト、S・・・間隔、1・・・高さ、t・・・厚み、2・
・・インピーダンス、Rc、Re’ 特性インピー
ダンス。
第6図
第7図
第8図
第13図
((1)
(b)
第14図Fig. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an illustration showing the arrangement direction for radio waves in the embodiment, Fig. 3 is an explanatory diagram showing the middle part of the embodiment, and Fig. 4 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention. The figure is an explanatory diagram of the radio wave transmission operation for the part shown in Fig. 3, Fig. 5 is a circuit diagram of Fig. 4 rewritten as an equinodal circuit, Fig. 6 is an exploded diagram showing the impedance Z1z2 in Fig. 4, FIG. 7 is a diagram showing the actual measurement results of the characteristics of the radio wave absorber according to the present invention, FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. 9 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional radio wave absorber, and FIG. Figure 10 is a diagram showing the radio wave absorption operation of the absorber in Figure 9, Figure 11 is an equivalent circuit diagram showing the state in Figure 10, and Figure 12 is the impedance Z in Figure 11.
Figure 13 is a diagram showing the absorption characteristics of the absorber in Figure 9, and Figures 14 (a) and (b) show the magnetic field component and the radio wave absorbed by the absorber in Figure 9. This shows the electric field components. M...metal plate, F...ferrite, S...spacing, 1...height, t...thickness, 2...
...Impedance, Rc, Re' Characteristic impedance. Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 13 ((1) (b) Figure 14
Claims (4)
をおいて一方向に配列してなる電波吸収体。1. A radio wave absorber made by arranging ferrite blocks in one direction at predetermined intervals on a conductive flat plate.
中心に平行平板線路を貫通してこの平行平板線路の一方
端を開口とし、他端を導電性平板で短絡してなる電波吸
収体。2. In the radio wave absorber according to claim 1, a parallel plate line is passed through approximately the center of the width of the ferrite block with respect to the direction of arrival of the radio wave, one end of the parallel plate line is opened, and the other end is short-circuited with a conductive flat plate. A radio wave absorber.
をおいて互いに直交する二方向それぞれに配列してなる
電波吸収体。3. A radio wave absorber made by arranging ferrite blocks at predetermined intervals in two directions orthogonal to each other on a conductive flat plate.
中心に平行平板線路を貫通してこの平行平板線路の一方
端を開口とし、他端を導電性平板で短絡してなる電波吸
収体。4. In the radio wave absorber according to claim 3, a parallel plate line is passed through approximately the center of the width of the ferrite block with respect to the direction of arrival of the radio wave, one end of the parallel plate line is opened, and the other end is short-circuited with a conductive flat plate. A radio wave absorber.
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