JPH0344100A - 電波吸収体及びその整合周波数特性可変方法と斜入射特性改善方法ならびにその製造方法 - Google Patents

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） 本発明は、　（１）整合周波数特性を可変出来る電波吸
収体及び所望の整合周波数特性を持つ電波吸収体の製造
方法と（２）塗料化した電波吸収体をＶＨＦ帯ないしＵ
ＨＦ帯またはそれ以下の低周波数領域で薄く塗布できる
ようにする方法、ならびに、凸起状に磁性電波吸収材を
作ることにより斜入射特性を改善する方法に関する。さ
らに、フェライト電波吸収体を上記の周波数領域で薄層
化して電波を吸収できる方法に関する。さらに詳述する
と本発明は電波吸収体において、同じ電波吸収材を用い
て整合周波数特性を種々変化させる方法と設計しようと
している整合周波数特性を持つ電波吸収体を製造する方
法ならびにフェライトの複素比透磁率の実部が１となる
周波数を低くした電波吸収材を用いて、上記の低周波数
域でフェライト厚を薄くしたり塗料化電波吸収材の塗装
厚を薄くする方法に関する。

（従来の技術） 先に、フェライトに静磁界を印加し、この磁界とフェラ
イト厚を所望の整合周波数特性を得る電波吸収体を提案
した（実願昭６２−１０６９１５号）これは、フェライ
トに加える静磁界とフェライト厚を調節して整合周波数
特性の変更を同一材料を用いて可能にしたものである。

しかし、この提案は、フェライトの厚さとフェライトに
静磁界を印加するための磁石の保磁力は一声定めると変
更できない方法であった。すなわち、フェライト厚と磁
石の保磁力によって定まる整合周波数は一旦定めると変
更できない方法であった。

これに対し、先に、フェライトの背面に導体を介在して
磁石を配置して成る電波吸収体およびこの導体板と磁石
の間にスペーサーをさらに介在させて成る電波吸収体の
構成によって、これらの導体やスペーサーの厚さを変化
させてフェライトに印加される磁界を調節し、かつフェ
ライトの厚さを変化させ整合周波数を可変できる電波吸
収体および電波吸収壁を提案した（特許出願中、出賠１
日平成１年７月４日）。この提案において、磁石として
磁石粉末をバインダーと混合したものを用いることによ
り、継目のない連続した磁石面を構成し、この表面−ヒ
に導体板やスペーサーを重ね、さらにその上に取りはす
しが出来るようにフェライトを装着する構造である。さ
らに、この場合、可変出来る周波数域を広帯域化するた
めに、フェライトの″Ｆｊ！素比誘電比誘電率が１とな
る周波数が゛（きるだけ低い材料を用いていることを特
徴としている。

（発明が解決しようとする課題） このように、先の提案は、広範囲にわたり整合用周波数
特性を変更し得る電波吸収体や電波吸収壁に関するもの
であるが、本発明は、　（１）先願の発明に立脚し電波
吸収体を塗料化したものを用いてさらに薄くして、しか
も整合周波数特性を可変出来る電波吸収体や吸収壁の構
成方法を可能にしたものである。また、　（２）フェラ
イトに静電界を印加し、フェライト厚を調節して整合周
波数特性を可変する代わりに、この問題を簡単化してフ
ェライト磁石や磁石粉末を用いてこの厚さと保磁力を調
節して整合周波数特性を可変出来るようにする。さらに
本発明では、特に、ＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯近傍領域で従来
はとんど不可能であった（３）所望の整合特性を持つ電
波吸収の製造方法を比較的簡単な方法で解決する。（４
〉また、磁石粉末をフェライトでマイクロカプセル化し
た電波吸収体を用いて塗料化電波吸収体を可能にする。

さらに、　（５）この（３）の電波吸収体の製造方法に
より、従来困難とされていた凸起状の磁性電波吸収材を
作り、斜入射特性を改善することを目的としている。

（問題を解決するための手段） これらの課題を解決するための手段を以下間を追って説
明する。本発明は先の提案（実願昭６２−１０６９１５
号）をさらに改善したもので、その原理は、フェライト
に静磁界を入射電波の磁界と直交するよう印加し、その
強度を制御し、かつフェライト厚を変化させれば、整合
周波数特性［を変更することが出来るというものである
。この場合、フェライト厚を薄くするとフェライトに加
える磁界は強くする必要があり、しかも整合周波数は高
周波側へｔ多動してゆく。このためこの方法ではＶＨＦ
帯やＵＨＦ帯ないしこれ以下の周波数で整合を取ろうと
すると加える磁界は弱くてよいが、フェライト厚が厚く
なるという問題がある。本発明は、この問題を解決する
ために、フェライトの複素比透磁率の実部が１で扉部が
１より大きいという完全吸収条件において、比透磁率の
実部がｌとなる周波数に着目する。例えば、５０ＭＨｚ
でこの比透磁率が１となるように、この周波数ができる
だけ低い材料を選択するか製造する。この結果、静磁界
を印加するにつれて整合厚が薄くなり、かつ高周波域へ
整合周波数が移動して行くため、■Ｈｔ帯の１００ＭＨ
ｚ付近では、フェライト厚はかなり薄くなっており、薄
層化、塗料化が可能になる。本発明の第１案はこのよう
な考えに立ち、電波吸収材を塗料化しＶＨＦ帯、ＵＨＦ
帯近傍ても使えるようにすることである。このため、先
の発明である、フェライトの背面にスペーサーを介在し
て磁石を配置して成る電波吸収材（特許出願中、出願平
成１年７月４日）のフェライトの代わりに、フェライト
粉末をバインダーと混合した電波吸収材を導体板やスペ
ーサーの導体板面に塗布し、塗装厚と保磁力を制御する
ことにより整合周波数特性を可変出来る。この場合、整
合周波数を可変出来るとは次の方法による、すなわち、
整合周波数を変化させようとする上限の周波数を決める
。このときの電波吸収材の厚さは、上述の理由から最も
薄くなるが、これに印加する磁界は最も強いものが必要
となる。そこで、本発明の電波吸収体を構成する場合、
まず、上述の整合周波数の上限における粘合条件、つま
１］この電波吸収材の厚さを最も薄くしておき、磁石は
ここで必要とする最大限に着磁されているものを用いる
。次に、この整合周波数を変更する場合は、電波吸収材
を積層するか塗布し厚さを厚くし同時に電波吸収材と磁
石の間に介在させである導体板やスペーサの厚さを厚く
し、電波吸収材に印加される磁界を弱めるように調節す
ればよい。これをさらに元に戻す場合は、電波吸収材を
削り落として導体板やスペーサを薄くして磁界を強くす
ればよい。この場合固形の電波吸収材では、積層したも
のを取りはずし可能となるように構成しておくと便利で
ある。

ところで、上述のフェライト粉末を用いたものでは、強
い磁界を必要とするときは、この塗料化した電波吸収材
を磁石表面に直接塗布すればよい。

また、このフェライト粉末の代わりに、フェライト磁石
粉末を用いれば、静磁界を印加するのに必要となる磁石
が不要となる。さらに、フェライト磁石の他に比較的抵
抗の大きい通常の磁石を粉末化し、これをカーボン材や
話電体でマイクロカプセル化したものをバインダーに混
合して塗料化した電波吸収材を構成し、上記と同様の手
段によって整合特性を可変出来る電波吸収体が構成出来
る。

また、磁石をフェライトでマイクロカプセル化した電波
吸収材はそのまま磁性材や鉄板基板上に吸引付着させる
ことが出来、表面からバインダーを吃き付けて塗装厚が
薄く、しかも、整合周波数特性を上述と同様磁石の保磁
力や塗装厚を変えて制御出来る電波吸収体を構成てきる
。次に本発明の第２案は、フェライト磁石を電波吸収材
として単独で用いるか、またはフェライト磁石にフェラ
イトを積層して上述の原理と同しようにしてフェライト
磁石厚または積層するフェライトの枚数を変える手段に
よって整合周波数特性を変更できる電波吸収体を構成す
るものである。この場合、フェライト磁石厚はフェライ
ト磁石を吸収体として用いる場合は、厚さと保磁力を変
更して整合周波数１０− を変更する。またフェライトと組み合わせて使う場合は
フェライト磁石は電波吸収とフェライトの静磁界を印加
する二つの役割を持ち得る。

本発明の第３案は、所望の整合周波数特性を持つ電波吸
収体の製造方法に関するものである。すなわち、粉末状
の電波吸収体つまり前述の塗料化電波吸収材などを容器
へ収容した磁石板上や先に提案した塗料化磁石（特許山
開中、出頭日、平成１年７月４日）の上に重ねて置き、
これに直流磁界を印加しつつ圧力を加え固める方法によ
って電波吸収体を製造する。圧力を加えることは、塗料
化電波吸収材のバインダーや空気を排出し、焼結フェラ
イトに近い状態を実現するためである。また直流磁界を
印加するのは、塗料化磁石のスピンを塗料化磁石面に垂
直に整列させるためである。この方法は、電波吸収体の
厚さや磁石の厚さを自由に選択できるため、所望の整合
周波数特性を持つ電波吸収体をつくることが出来る。次
に本発明の第４案は、例えば半球状の凸起構造の容器を
用いて、電波吸収体を作ることにより、斜入射特性の１
− 優れた電波吸収体を構成することである。とくに、第３
案の方法により、このような任意形状の電波吸収体の製
作が可能となる。なお、以−ヒのいずれの方法において
もある整合周波数において整合がとれる電波吸収材の厚
さ、例えばフェライトの厚さと印加磁界との間にはそれ
ぞれの材料で直線関係が成立するため、これを本発明の
設計指針としている。

（作用） 以上の方法により整合周波数を可変出来る電波吸収体や
Ｕ　ＨＦ帯、ＶＴ（Ｆ帯ないしはこれ以下の低周波域で
フェライト厚を薄くしたり、塗料化電波吸収材の塗装厚
を薄くした電波吸収体が出来る。

また、フェライト磁石を電波吸収材として用いれば、静
磁界印加用の磁石が不要となる。さらに、フェライト粉
末をバインダーに混合した電波吸収材と塗料化磁石を直
流磁界を印加しつつ圧縮し固めて所望の整合周波数の電
波吸収体を構成できる。

また、この製法により凸起状の電波吸収体や任意形状の
電波吸収体の構成が容易になりこの結果斜１２− 入射特性の優れた電波吸収体が可能となる。これらはい
ずれも、磁性電波吸収材の厚さと印加静磁界により比透
磁率の周波数分散特性を制御し、所望の整合周波数で比
透磁率の実部を１にしてかつ虚部がｌより相当大きな埴
をもたせて、電波を完全に吸収する条件を実現するとい
う原理に支配されている。つまり、この条件のとき磁性
体内のスピンは、入射電波の磁界と共鳴し、熱に変換さ
れ、電波を効率よく吸収する作用がある。

（実施例） 以下、本発明の構成、方法を図面に示す実施例に基づい
て詳述する。第１図は、背面に磁石（１）をあてがった
導体板（２）の表面にフェライト粉末を吸着させた後、
強力な接着剤であるバインダーを使用して固着するか、
または、フェライト粉末をバインダーに混合して塗料化
したフェライト粉末電波吸収材（３）を塗布する方法に
より（１４威した電波吸収体の側面図である。この場合
、整合周波数を可変しようとする周波数の上限周波数に
１３− 適合するように、磁石（１）を強く磁化しておき、フェ
ライト粉末電波吸収材（３）の塗装厚は最も薄くしてお
けばよい。次にこれをさらに低周波で整合をとるように
変更する場合は、導体板（２）の厚さを厚くし磁石によ
る磁界を弱め、電波吸収材をさらに厚く塗布すればよい
。また、このように低周波で整合するようにしたものを
再び高周波で整合とれるようにするためには、導体板（
２）の厚さを薄くし、電波吸収材（３）の塗装面を削り
薄くすればよい。この場合、これら導体板（２）や電波
吸収材（３）の塗布面は層状に構成し、取りはずし可能
な構造にしておくと調節が容易となる。

第２図は、フェライト磁石（４）を電波吸収材として用
いた一実施例の側面図である。この場合磁石は不要とな
るが、磁石の保磁力を制御する必要がある。このため第
２図中に示すような着磁用磁石（５）を用いている。こ
れは磁性コアにコイル（６）を巻き直流磁界や交流磁界
を印加し、フェライト磁石の保磁力を制御するものであ
る。磁性１４− コアには、支柱（７）に取り付けたキャスタ（８）が付
けてあり、フェライト磁石（４）の表面と一定の距離を
保ち均一に磁界が印加出来る構造である。またこの場合
固形板状のフェライトとフェライト磁石（４）を絹み合
わせて使用することもてきる。

第３図は、フェライト（９）と導体板（２）間にフェラ
イト磁石（４）を介在させた実施例の側面・図である。

この場合、フェライト磁石（４）は電波吸収とフェライ
ト（９）への磁界印加と２つの役割をもたせである。ま
た、フェライト磁石粉末や電気抵抗の比較的大きい磁石
粉末をカーボンや誘電体でマイクロカプセル化したもの
をバインダーに混合し、塗料化したものも第２図と同じ
構成法で使用できる。さらに、磁石粉末をフェライトて
マイクロカプセル化したものを用いて、塗装厚の薄い電
波吸収材が構成でき、しかも第２図と同様の方法で整合
周波数特性を可変出来る電波吸収体が構成できる。

第４図に、フェライト磁石粉末をバインダーに混５− 合して、導体板（２）に塗布したフェライト磁石粉末電
波吸収材（１０）の一実施例の側面図を示す。整合特性
の可変方法は、この電波吸収材（１０）の塗装厚を変化
させかつ第２図に示した着磁用磁石（５）を用い直流お
よび交流磁界を印加して、フェライト粉末の保磁力を制
御すればよい。

第５図は、所望の整合特性を持つ電波吸収体の製造方法
を示す製造装置の一実施例て断面図を示している。フェ
ライト粉末をバインダーに混合したフェライト粉末電波
吸収材（３）を導体板上に配置し、これらの背面に磁石
を重ねともに容器（１１）に収容しこれに静磁界を印加
しながら加圧する製法により所望の整合周波数特性を持
つ電波吸収体が製造できる。加圧は着磁用磁石（５）を
二つ用い材料をはさんでプレスする方法を取っている。

この場合サマリュウムコバルト磁石粉末のような導電性
のある磁石なら、フェライト粉末電波吸収（３）と磁石
（１）の間に介在させる導体板（２）は不要となり、必
ずしも二層構造で加圧する必要もなく、電波吸収材（３
）と磁石粉末を傾１６− 斜機能材料のように徐々に混ざり合うように粉末を分布
させ整合特性を調節できるよう構成することが可能であ
る。この実施例ではフェライト粉末の平均粒径は１００
μｍ程度のものを用いている。

また以上の実施例のバインダーとして、シアノアクリレ
ート系、エポキシ樹脂系や酢酸ビニル系樹脂などを直接
または希釈して使用できる。第５図の製法で加圧を要す
るのはこれらバインダーや空気を排出しかつフェライト
材を高密度化し、焼結フェライトと殆ど変わらない効果
を附与するためである。また、直流磁界を印加するのは
、バインダーと混合した粉末磁石のスピンを電波吸収材
（３〉の面に垂直となるよう整列させかつ保磁力を制御
するためのものである。この方法によれば、−旦出来上
がった電波吸収体の整合周波数を変更する必要があると
きは、もう−度容器に収容しなおしてバインダーと混合
したフェライト粉末を補填した後、着磁用磁石（５）に
よりプレスすればよい。この場合フェライト厚を薄くす
る必要があるときは、粉末を固着させたものであるため
容易１７− に研磨でき、研磨すればよい。また、この方法による磁
石の保磁力を変更するときは容器に再収容して着磁用磁
石（５）に直流磁界や交流磁界を加えて調節できる。

第６図は、半球の凸起状の電波吸収体（１２）の一実施
例を示す断面図である。これはフェライト微粉末電波吸
収材（３）の背面に導電性磁石（１３）を用いた例であ
る。

第７図は、これを壁面に装着し、電波吸収壁（１４）を
構成した場合の一実施例の正面図である。

隣接凸起状電波吸収壁（１２）の間には、塗装化したフ
ェライト微粉末電波吸収材（３）を目地材として使用し
た例である。この場合、必ずしも電波吸収体の形状は凸
起状でなぐてもよく、凹面状、ピラミッド形、鋸歯状形
やコルゲーション、正弦波形など斜入射特性の改善に役
立つ方法ならいずれの方法でもよい。また斜入射特性を
考慮しなければ、本発明の方法により円板状の電波吸収
体を作り、これらを寄せ集めて電波吸収壁を構成すれば
吸収体は相互に点接触するだけであるため、隣１８− 接磁石内の反発力や磁界分布の乱れによる特性の劣化を
防止した電波吸収壁が構成できることは勿論である。な
お、以上の実施例の第２図のフェライト粉末や第４図の
フェライト磁石を粉末化したものをバインダーに混合し
塗料化したものを、ＵＨＦ帯やＶＨＦ帯ないしそれ以下
で薄く塗布し文字どおりこの周波数領域で塗料とするた
めに、フェライトの複素比透磁率の実部が１となる周波
数ができるだけ低くかつこの虚部が大きい値の特性のフ
ェライト材を用いる方法を採っている。以上の実施例は
本発明の好適な実施例であるが、これに限定されるもの
でなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々実
施可能である。

（発明の効果〉 本発明は、上述のように、　（１）電波吸収材を塗料化
したものを用いて、さらに薄くしかも整合周波数を可変
出来る電波吸収体の構成を可能にしたものである。また
（２）フェライトに郷磁界を印加し、フェライト厚を調
節して整合周波数特性を可変する代わりに、この問題を
簡単化し、フェラ＝１９− イト磁石や粉末磁石を用い、これらの材料の厚さと保磁
力を調節して整合周波数特性を可変出来るように構成し
ている。さらに本発明では、電波吸収体の需要の多いＶ
　ＨＦ帯やＵＨＦ帯近傍領域で役立つ方法として、　（
３）所望の整合周波数特性を持つ電波吸収体を製造する
方法を可能とし、従来はとんど不可能であった技術、を
開発したものである。

また本発明はフェライトの代わりにフェライト粉末をバ
インダーに混合した材料を用い、その塗装厚と磁界を変
化させるという簡単な方法により整合周波数特性を任意
に変化させ得る。この場合、塗装厚が厚い場合は、強い
磁界が必要となるためサマリウムコバルト磁石やその他
導電性処理をした磁石であれば直接それらの表面上に塗
料化したフェライト粉末を塗布すればよい。

また、本発明は、フェライト磁石粉末や低導電性磁石粉
末を絶縁材やフェライトでマイクロカプセル化したもの
を磁性材基板に吸着させるか、またはそれぞれ別個にバ
インダーと混合し、これらの２０− いずれか一方を直接導体上に塗布し、この塗装厚を変え
、かつ着磁用磁石により、これら磁石粉末の持つ保磁力
を制御できるために静磁界印加用の磁石を用いなくても
整合周波数特性を任意に変化できる。同様に、フェライ
ト磁石を電波吸収材として用い、この厚さと保磁力を制
御できる構造であるため、静磁界印加用の磁石を不要と
し、しかも整合周波数特性が可変できる電波吸収体が構
成できる。

さらに、本発明は、バインダーとフェライト粉末やフェ
ライト磁石を粉末化したもの、または、フェライトや誘
電体材でマイクロカプセル化した磁石粉末を混合しそれ
ぞれ塗料化した電波吸収材を磁石材と組合せ、磁界を印
可しつつ圧縮成形する方法により電波吸収材を製造する
ため、フェライト厚や必要とする静磁界を同時に制御で
き所望の整合周波数特性を持つ電波吸収体の製造が可能
となる。また、この製法によれば任意形状の電波吸収体
が出来るため、例えば半球状の凸起状の電波吸収体によ
り、斜入射特性の優れた電波吸収体が２１− 出来る。以上のように、本発明は、同一の電波吸収材を
用いて、広帯域に渡り、整合周波数特性を可変できたり
、所望の整合周波数特性を持つ電波吸収体の構成法並び
に斜入射特性の優れた電波吸収体とそれらの製造法に関
するもので、従来きわめて困難視されていた問題を解決
したもので、実施してその効果はきわめて顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のフェライト粉末電波吸収材による電
波吸収材の一実施例の側面図。 第２図は、フェライト磁石を用いた電波吸収体の一実施
例の側面図。 第３図は、フェライトとフェライト磁石を用いた電波吸
収体の一実施例の側面図。 第４図は、フェライト磁石粉末を用いた電波吸収体の一
実施例の側面図。 第５図は、本発明の所望の整合周波数特性を持つ電波吸
収体の製造装置の一実施例を示 す断面図。 第６図は、凸起状電波吸収体の一実施例を示−す断２− 面図。 第７図は、凸起状電波吸収体を用いて構成した電波吸収
壁の一実施例を示す正面図。 ２・・・導体板 ト粉末電波吸収材 ト磁石　　５・・・Ｍ磁用磁石 ７・・・支柱 ９・・・フェライト ト磁石粉末電波吸収材 １２・・・凸起状電波吸収体 １４・・・電波吸収壁 １・・・磁石 ３・・・フェライ ４・・・フェライ ６・・・コイル ８・・・キャスタ １０・・・フェライ １１・・・容器 １３・・・導電性磁石 特許出［＠人 小塚を羊司

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）フェライト粉末をバインダーに混合し塗装を可能
   にした電波吸収体を塗布し、特性に応じて塗装厚と印加
   静磁界を制御して整合特性を可変出来ることを特徴とす
   る電波吸収体。
2. （２）電波吸収体としてフェライト磁石を用い、この保
   磁力と厚さを調節して整合特性を可変出来ることを特徴
   とする電波吸収体。
3. （３）請求項２記載のフェライト磁石に代えて、フェラ
   イト磁石粉末をバインダーと混合し塗装可能にした電波
   吸収材の保磁力と塗装厚を変化させて、整合特性を可変
   出来ることを特徴とした電波吸収体。
4. （４）前記請求項３のフェライト磁石粉末に代えて、低
   電導率の磁石を粉末にし、マイクロカプセル化したもの
   をバインダーと混合し塗装可能にしたものを電波吸収材
   として用い、保磁力と塗装厚を調節して整合特性を可変
   出来ることを特徴とする電波吸収体。
5. （５）前記請求項３記載のフェライト磁石粉末に代えて
   、磁石を粉末化したものをフェライトでマイクロカプセ
   ル化したことを特徴とする電波吸収体。
6. （６）請求項１及び３、４、５の電波吸収材のいずれか
   の材料を磁石の上に重ねて置き、直流磁界を印加しつつ
   圧縮し、電波吸収材の厚さと磁石の保磁力を制御して所
   望の整合周波数特性の電波吸収体を製造する方法。
7. （７）磁性電波吸収材を凸起状に作り、これを電波吸収
   壁面に装着し、斜入射特性を改善することを特徴とする
   電波吸収体。
8. （８）請求項１、３、４、５記載の、電波吸収材の塗装
   厚がＶＨＦ帯やＵＨＦ帯ないしこれ以下の低周波数帯で
   薄くなるように、複素比透磁率の実部が１となる周波数
   を出来るだけ低くするような材料を用いかつこれら電波
   吸収材の印加静磁界を制御して、低周波域での電波吸収
   材の塗料化をはかる方法。
9. （９）ＶＨＦ帯やＵＨＦ帯ないしこれ以下の低周波数帯
   で、フェライト厚が薄くなるようにフェライト複素比透
   磁率の実部が１となる周波数を出来るだけ低くした材料
   を用いかつフェライトへの印加磁界を制御し低周波域で
   のフェライト電波吸収帯の薄層化をはかる方法。