JPH04163998A - 電波吸収壁 - Google Patents

電波吸収壁

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JPH04163998A
JPH04163998A JP28839990A JP28839990A JPH04163998A JP H04163998 A JPH04163998 A JP H04163998A JP 28839990 A JP28839990 A JP 28839990A JP 28839990 A JP28839990 A JP 28839990A JP H04163998 A JPH04163998 A JP H04163998A
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石野 健
Yasuo Hashimoto
康雄 橋本
Hiroshi Kurihara
弘 栗原
Yoshito Hirai
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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、電波吸収壁に関して特に建築物の外壁や高架
道路、架橋の側壁面に用いられ、VHF・tJHFの不
要反射電波障害を防止する電波吸収壁に関する。
(従来の技術) 現在、建物や鉄塔等が電波反射体となり、電波を利用す
る面での信頼性を高める上で問題化されている。特に、
高層建築物による不要反射電波がテレビ放送電波を乱し
画面にゴースト障害を生じさせる等、電波公害がクロー
ズアップされてきている。
この対策として、特公昭55−13600号公報および
特公昭55−49798号公報に開示された電波吸収壁
が提案されており、電波吸収特性を有するフェライト等
の磁性体を例えば鉄筋、金属、金属板等の電波反射骨材
を埋設させたコンクリート、モルタル等の建材の表面ま
たは内部に配置し、電波吸収特性をもたせたカーテンウ
オール(PC板)が考えられている。この電波吸収壁に
よって高層建築物による不要反射電波障害防止において
大きな効果が得られている。これら電波吸収壁は、従来
の技術範囲においては電波吸収特性を低下させないため
に、少なくとも複数個の磁性体、例えば100 mmX
100m、程度のタイル状フェライトを、到来電波の磁
界成分の方向には互いに密接し固着させる必要があった
。具体的には、第9図、第10図に示す配列が提案され
ている。各図のイは正面から見た斜視図、口は断面図で
ある。
また、フェライトをコンクリートに混合した電波吸収壁
が特公昭52−27355号公報および特開昭51−9
7798号公報に開示され°た電波吸収壁が提案されい
る。具体的には第11図に示すものである。さらに、コ
ンクリートにカーボン、金属繊維を混合した電波吸収体
がテレビ誌、40,8.p9780−785 (昭6l
−08)に、またフェライト粉末を混入させたものが信
学全大3B2,2594.7−174 (昭62−03
)に提案されている。これらにより厚さは厚いが限られ
た周波数で優れた電波吸収特性が得られている。
一方、抵抗膜を用いた電波吸収体が特開昭59−347
01および特開昭60−120597で提案されており
、自由空間波長の約174の厚さ寸法をとることにより
ある限られた周波数範囲内で優れた電波吸収特性が得ら
れる。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記電波吸収壁を構成する場合フェライ
トをタイル状で用いる従来の施工においては、貼るため
の手間の問題および割れるおそれがある問題がありコン
クリートそのものを電波吸収壁にすることが望まれてい
る。また、コンクリートを電波吸収壁とすることが種々
提案されているが150n+m 〜250mmと大変厚
く建築材料から100!1層以下の厚さにすることが望
まれている。さらに、電波吸収特性の有効な周波数範囲
が狭いという問題点を解決する必要がある。
本発明は、これらの問題を解決するためのものでフェラ
イトをコンクリートに混合した磁気損失複合材料を用い
て低周波数領域においても100 am以下の薄型で広
帯域な特性を有する電波吸収壁を提供することを目的と
する。
(課題を解決するための手段) 本発明は前記問題点を解決するためにフェライトをコン
クリートに混合した磁気損失複合材料で磁気損失tan
δμが2以下の前面に抵抗膜を配置することによりレジ
スタンスR成分を補ない薄型で低周波領域において優れ
た電波吸収特性を得ると共にさらにその前面に前記磁気
損失複合材料の厚さより薄い磁気損失複合材料層を設け
ることにより広帯域化を図るように工夫したものである
(作用) 損失係数janδμ(μr゛/μr’)が2以下である
損失材料は、その厚さが比較的薄い場合インピーダンス
のレジスタンスR成分が大きく整合が得られにくい。そ
のため、整合を得るためには374λ(媒質的波長)付
近の厚さとなり一例として100MHzでは厚さが約3
0cya以上となる。但し、janδμが0.1より小
さい場合損失が得られないため有効な電波吸収特性を得
ることができない。
上記損失材料に抵抗体(膜)を付加させることにより主
としてインピーダンスのレジスタンスR成分を調整し、
厚さがその媒質的波長λgの1/4であるl/4(λo
 /Re(4TT77))付近で整合させることができ
る。ここでλ0は自由空間中の波長、ムrは損失材料の
複素比透磁率、2rは損失材料の複素比誘電率+Re(
&〒)は複素数v了717の実数部である。この考え方
の概念は金属板から見たインピーダンス(377Ω)に
等しい抵抗体(膜)を置く構造であるλ/4型電波吸収
体の原理を応用しており、この反射体と抵抗膜の間に上
記損失材料を配置し、面抵抗値は377Ωより大きくし
面抵抗値(インピーダンス)を調整して優れた電波吸収
特性を得るものである。
上記のことをインピーダンスのスミスチャート上で説明
する。損失係数が小さい材料を反射体に取付けた構造の
場合前面から見た入力インピーダンスは第4図のaに示
すように高いインピーダンスの領域を変化する。抵抗膜
を取り付けることによりレジスタンスR成分が小さくな
り矢印のようなインピーダンス変化をするため、整合条
件であるシ=1を通過する条件が得られる。また、ここ
で複素比透磁率、複素比誘電率の周波数特性を考慮し、
厚さおよび面抵抗値の最適化を行うことにより薄型の電
波吸収壁がられる。さらに上記薄型化電波吸収体を広帯
域化させるために、抵抗膜として上記の場合より低い面
抵抗値のものを用い前面から見た入力インピーダンスを
Z=1より低いインピーダンスにし、その前面に損失材
料を配置して2層構造とすることによりインピーダンス
をZ=1とすると共に第5図に示すように周波数変化に
対するインピーダンスの動きを小さくして、広帯域特性
を実現する。
尚、フェライト粒子め大きさにより、コンクリニートに
混合した磁気損失複合材料の磁気特性は大きく変化する
。フェライト粒子の大きさが0 、5+amより小さい
場合100MHz以下の周波数ではjanδμが0.1
より小さくなるため0.51以上の粒子径が必要となる
。また、フェライト粒子径が10mmより大きい場合コ
ンクリートに混合することによりフェライト粒子の沈降
が大きく生じ良好な電波吸収特性が得られないため10
mm以下の粒子径が必要となる。また、フェライト粒子
をコンクリートに混合した磁気損失材料にカーボン、金
属繊維等を混合することにより高い誘電率を得ることが
でき、さらに薄型化がはかれる。磁気損失材料のかわり
にカーボン、金属繊維等を混合したコンクリートにより
そのオーム損失を利用することで前記電波吸収壁を構成
することが可能である。
実施例(1) 第1図は本発明の一実施例の電波吸収壁の構造図である
。コンクリートにフェライト粒子径的3■を約40vo
1%混合した磁性材料を作製した。
材料定数の測定の結果を第6図に示す、 130MHz
の材料定数はμr’=8 μr” =3 cr’=8 
tr”=0.1であり、janδμは2以下の材料であ
る。
また、その媒質内波長λgは約300諺■である。その
λg/4の厚さ70+u+のものを製作した。その前面
に線抵抗値35にΩ/lの抵抗線を間隔11.17,2
3■mに格子状に編んだ面抵抗値400.600.80
0Ω口の3種類の抵抗布を用意し各々を磁性材料の前面
に取り付は電波吸収特性を測定した結果を第7図に示す
、尚、抵抗布を取り付けない場合を実線で示した。これ
らの結果から面抵抗値600Ω口で130MHzの反射
係数は一30dB以下となり優れた特性が得られた。抵
抗布を取り付けない場合的3001■の厚さで一20d
B以下の反射係数であり、抵抗布を取り付けることによ
り約70■で同等以上の特性が得られることから本発明
による電波吸収体は従来の約1/4の厚さに薄くなって
いる。
実施例(2) 実施例(1)で作製した磁性材料の前面に前記抵抗線を
14mm間隔に格子状に編んだ面抵抗値約500Ω口を
取り付け、ざらにその前面にコンクリートにフェライト
を混合した複合材料を取付けた2層型の電波吸収体の一
実施例を第2図に示す。
その結果、前面にコンクリートにフェライトを混合した
複合材料の厚さを20mmとした場合の特性を測定した
結果、電波吸収特性は第8図のように得られた。このこ
とから100MHz 〜450MHzで一15dB以下
の広帯域な特性が得られた。
また、この2層構造の電波吸収体の前面に厚さ8a++
nの磁器タイルを取り付けて電波吸収特性を測定した結
果、高い周波数で2dB程度特性が悪くなるだけで優れ
た特性を示しており、外観的にも優れる電波吸収体が得
られた。第3図にその構造図を示す。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明はフェライト粒子をコンク
リートに混合した材料の厚さが媒質内波長λgの約17
4の前面に抵抗膜を配置することにより抵抗膜を用いな
い場合の1/3〜1/4である約70mm〜f00mm
で整合が得られ極めて薄型で優れた電波吸収性能を発揮
する効果を有すると共に、前記構成のさらに前面にフェ
ライト粒子をコンクリートに混合した材料を配置するこ
とにより全体の厚さが約90mmの薄型で双峰特性を有
するVHF帯で一15dB以下、UHF帯で一10dB
以下の広帯域に優れた電波吸収特性を有する効果が得ら
れる。また、コンクリート自体が電波吸収特性を有する
ことから施工性・経済性も非常に有利となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例(1)の電波吸収壁を示す図
、 第2図は本発明の一実施例(2)の電波吸収壁を示す図
、 第3図は本発明の一実施例(2)の別な構造の電波吸収
壁を示す図、 第4図は本発明の作用原理を示すスミスチャート図、 第5図は別な本発明の作用原理を示すスミスチャート図
、 第6図は損失材料の材料定数の一例を示す図。 第7図は本発明の一実施例(1)の電波吸収特性を示す
図、 第8図は本発明の一実施例(2)の電波吸収特性を示す
図、 第9図と第10図と第11図は従来の電波吸収壁を示す
図である。 11.21.31・・・抵抗膜 12、22.32.112争・・フェライト粒子13.
23.33.93.103.113 ・・・電波反射体
34、104・◆・外装材 15.25,35,95,105,115 ・・・コン
クリート96、106・・・フェライトタイル A・・・抵抗布を取付けない場合(厚さ70mm)B・
・・損失体70mm十面抵抗値Rs = 400Ω口C
* 116損失体70mm十面抵抗値Rs = 600
ΩロD・・・損失体70mm十面抵抗値Rs = 80
0Ω口E・・・損失体701層十面抵抗値Rs −40
0Ω口+損失体201■ F・・・損失体701鳳十面抵抗値Rs = 500Ω
口+損失体20mm G・・・損失体70■■十面抵抗値Rs −600Ωロ
+損失体20璽■

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)0.5mm〜10mmの粒子径を有するフェライ
    ト粒子をコンクリート,モルタル,樹脂等の建築部材に
    混合させた磁気損失複合材料、又は磁気損失複合材料に
    さらにカーボンおよび金属繊維等の導電性材料を混合さ
    せた複合材料の前面に線状導電性材料を格子状にして形
    成させたり、抵抗材料を膜状に形成させたりしてなる実
    質的に抵抗膜を組合せたことを特徴とする電波吸収壁。
  2. (2)前記磁気損失複合材料は、その磁気損失係数ta
    nδμ(=μr’’/μr’)が0.1以上2以下であ
    ることを特徴とする請求項1記載の電波吸収壁。
  3. (3)前記抵抗膜の上に誘電体層を付着させて2層構造
    としたことを特徴とする請求項1記載の電波吸収壁。
  4. (4)前記誘電体層が0.5mm〜10mmの粒子径を
    有するフェライト粒子をコンクリート,モルタル,樹脂
    等の建築部材に混合させた磁性材料、又は該磁性材料に
    さらにカーボンおよび金属繊維等の導電性材料を混合さ
    せた複合材料の層であることを特徴とする請求項3記載
    の電波吸収壁。
  5. (5)前記抵抗体は、金属板,金網,鉄筋等の電波反射
    材料の上に配置されていることを特徴とする請求項第1
    項、第2項、第3項及び第4項のいずれかに記載の電波
    吸収壁。
  6. (6)表面にゴム,樹脂,コンクリート,モルタル,磁
    器タイル,石材等の表面層を設けたことを特徴とする請
    求項第1項、第2項、第3項、第4項及び第5項のいず
    れかに記載の電波吸収壁。
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