JPH05114813A - 電波吸収体 - Google Patents

電波吸収体

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JPH05114813A
JPH05114813A JP30118191A JP30118191A JPH05114813A JP H05114813 A JPH05114813 A JP H05114813A JP 30118191 A JP30118191 A JP 30118191A JP 30118191 A JP30118191 A JP 30118191A JP H05114813 A JPH05114813 A JP H05114813A
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radio wave
dielectric
wave absorber
thickness
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Takeshi Ishino
健 石野
Yasuo Hashimoto
康雄 橋本
Takashi Tanaka
隆 田中
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Abstract

(57)【要約】 【目的】λ/4型電波吸収体において、有機高分子フィル
ム上または誘電体上にイオンプレーティング等により均
一に薄膜を装着させて抵抗皮膜を経済的に製造可能と
し、到来電波が短波長領域においても動作可能な薄型の
電波吸収体を提供する。 【構成】 厚さがほぼλg /4(ここでλg は誘電体内で
の電波の波長を表す。)の誘電体の裏面に完全反射体を
装着し、表面に金属酸化物、金属窒化物、ないしこれら
の混合体をイオンプレーティング、蒸着、スパッタ等か
によって作成した薄膜を抵抗皮膜として装着したことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は、レーダゴースト(偽造
防止)、反射体からの電磁波の散乱等反射障害防止に用
いられる薄型の電波吸収体に関する。
【従来の技術】近年、電波利用が進むにつれて電波障
害、誤動作等の問題が発生している。これらの問題の対
策のひとつとして種々の薄型電波吸収体が利用され大き
な効果を奏している。薄型電波吸収体(所要周波数の波
長の少なくとも3分の1以下)は、VHF、UHF、S
HF帯域(30MHz 〜30GHz)において実用化されている。
例えばフェライト、カーボン等の磁気損失材料、オーム
損失材料を用い、ゴム、樹脂、塗料に混合分散された複
合材料として成形されたものがある。しかし、重量的に
重く混合比率の高精度な制御、厚さの制御、および方向
性(材料分散の異方性による)の問題がある。また、最
近では、より短波長領域すなわちEHF帯域(30GHz 〜
300GHz)で使用する衛星通信システムや無線通信システ
ム及びレーダ技術等の急速な進歩に伴い、EHF帯域に
おいても使用可能な電波吸収体の必要性が高まってきて
いる。しかしながら、このようなEHF帯域における電
波吸収体については30GHz 帯におけるゴムシートタイプ
の電波吸収体が提案されているにすぎない。ここで、抵
抗皮膜と誘電体スペーサーの構成によるλ/4型電波吸収
体が提案されている。このλ/4型電波吸収体は電波の到
来方向に377Ω(自由空間の電波特性インピーダン
ス)の表面抵抗をもつ抵抗皮膜を配し、さらにその背面
に完全反射体に裏打ちされた厚さλg /4(ここでλg は
誘電体内での電波の波長を表す。)の誘電体を配した構
造をもつ電波吸収体である。今日、下記に示すように種
々の抵抗皮膜を用いたλ/4型電波吸収体が提案され、又
実用化されている。 導電性フィラー(カーボン、金属等)が高分子材料
中に分散配合された皮膜を用いたもの。 導電性繊維を一定間隔で格子状に配置した抵抗皮膜
を用いたもの。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
については、皮膜内の表面抵抗のバラツキが大きく、
また膜厚が数十μm 〜数百μm 程度あるため、短波長領
域においては膜厚の影響により、電波吸収性能が劣化す
るという問題がある。また、皮膜の作製上、特性に方向
性を生じてしまうという問題がある。については、導
電性繊維の格子間に隙間が存在するため、例えば3mm ×
4mmの格子間隔の場合、短波長領域においては格子間隙
間から電波が漏れ、抵抗皮膜として動作しなくなるとい
う問題がある。本発明の目的は、このような従来の問題
を解決し、λ/4型電波吸収体において、有機高分子フィ
ルム上または誘電体上にイオンプレーティング等により
均一に薄膜を装着させて抵抗皮膜を経済的に製造可能と
し、到来電波が短波長領域においても動作可能な薄型の
電波吸収体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の電波吸収体は、厚さがほぼλg /4(ここで
λg は誘電体内での電波の波長を表す。)の誘電体の裏
面に完全反射体を装着し、表面に金属酸化物、金属窒化
物、ないしこれらの混合体をイオンプレーティング、蒸
着、スパッタ等かによって作成した薄膜を抵抗皮膜とし
て装着したことに特徴がある。また、前記電波吸収体に
おいて、前記抵抗皮膜がITO(酸化インジウム/酸化
錫)、酸化錫、酸化亜鉛、窒化チタンから選択したもの
であることや、前記抵抗皮膜が厚さ0.1 μm 以下である
ことに特徴がある。さらに、前記電波吸収体において、
前記抵抗皮膜の表面に有機高分子フィルム、有機高分子
シート、有機塗膜から選択した保護膜を装着したこと
や、前記抵抗皮膜を装着する誘電体が有機発泡体、有機
高分子シート、有機高分子フィルムから選択した誘電体
層からなることにも特徴がある。
【作用】金属表面に垂直に電波が入射した場合には大き
な定在波が立つ。負荷インピーダンスは周期的に零と無
限大を繰り返すが、金属板から波長λの4分の1(λ/
4)離れた位置では、インピーダンスは無限大である。
これをモデル的に示したのが図11である。そこで図1
2に示すようにその位置に薄い抵抗皮膜(表面抵抗がR
S )を置くと、抵抗皮膜を見込んだその位置の負荷イン
ピーダンスZは抵抗皮膜の表面抵抗RS と無限大インピ
ーダンスの並列になるから、表面抵抗そのものになる。
したがって、この場合の反射係数は次式で示される。
【数1】 そこで、抵抗皮膜の表面抵抗RS を自由空間の電波特性
インピーダンスZO (=377Ω)にすれば反射係数は
S=0となる。すなわち、インピーダンスは完全にマッ
チングすることになる。したがって、この条件を満足す
るように誘電体厚さと抵抗皮膜を設計すればλ/4型電波
吸収体を実現することができる。このような原理によ
り、本発明においては、抵抗皮膜として誘電体表面上に
金属酸化物金属窒化物、ないしこれらの混合体をイオン
プレーティング、蒸着、スパッタ等により作製した厚さ
数百オングストロームと、従来の皮膜の約千分の1の薄
さであり、また表面抵抗に方向性をもたず、皮膜面に隙
間のない薄膜を用いることにより、短波長領域において
も電波吸収性能を有するように工夫したものである。
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図1は、本発明の第1の実施例を示す電波吸
収体の構造図である。図1において、11は反射体、12は
誘電体、13は抵抗皮膜である。厚さ6mmのポリエチレン
発泡体(誘電体12)を厚さ50μm のアルミ箔(反射体1
1)で裏打ちし、厚さ300 オングストロームの金属酸化
物が装着されている厚さ125 μm のPET(ポリエステ
ルテレフタレート)フィルム(抵抗皮膜13)をポリエチ
レン発泡体(誘電体12)の表面に装着させ電波吸収体を
作製した。そのときの電波吸収特性測定結果を図6に示
す。図2は、本発明の第2の実施例を示す電波吸収体の
構造図である。図2において、21は反射体、22は誘電
体、23は抵抗皮膜である。厚さ6mmのポリエチレン発泡
体(誘電体22)を厚さ50μmのアルミ箔(反射体21)で
裏打ちし、厚さ600 オングストロームの金属窒化物が装
着されている厚さ125 μm のPET(ポリエステルテレ
フタレート)フィルム(抵抗皮膜23)をポリエチレン発
泡体(誘電体22)の表面に装着させ電波吸収体を作製し
た。そのときの電波吸収特性測定結果を図7に示す。図
3は、本発明の第3の実施例を示す電波吸収体の構造図
である。図3において、31は反射体、32は誘電体、33は
抵抗皮膜である。厚さ3.5 mm、12GHz における複素比誘
電率εr'=2.7 の塩化ビニール樹脂板(誘電体32)を厚
さ50μm のアルミ箔(反射体31)で裏打ちし、厚さ300
オングストロームの金属酸化物が装着されている厚さ12
5 μm のPET(ポリエステルテレフタレート)フィル
ム(抵抗皮膜33)を塩化ビニール樹脂板(誘電体32)の
表面に装着させ電波吸収体を作製した。そのときの電波
吸収特性測定結果を図8に示す。図4は、本発明の第4
の実施例を示す電波吸収体の構造図である。図4におい
て、41は反射体、42は誘電体、43は抵抗皮膜、44は保護
膜である。厚さ3.5 mm、12GHz における複素比誘電率ε
r'=2.7 の塩化ビニール樹脂板(誘電体42)を厚さ50
μm のアルミ箔(反射体41)で裏打ちし、厚さ300 オン
グストロームの金属酸化物が装着されている厚さ125 μ
m のPET(ポリエステルテレフタレート)フィルム
(抵抗皮膜43)の上面にさらに保護膜44として厚さ50μ
m の有機高分子フィルムを装着したものを塩化ビニール
樹脂板(誘電体42)の表面に装着させ電波吸収体を作製
した。そのときの電波吸収特性測定結果を図9に示す。
図5は、本発明の第5の実施例を示す電波吸収体の構造
図である。図5において、51は反射体、52は誘電体、53
は抵抗皮膜である。厚さ188 μm 、12GHz における複素
比誘電率εr'=3.5 のPET(ポリエステルテレフタレ
ート)フィルムの表面に厚さ300 オングストロームの金
属酸化物を装着させ、そのフィルムとエポキシ樹脂を含
浸させ(抵抗皮膜53)、Ni-Cu メッキ(反射体51)を施
した表面抵抗0.05Ω/□以下のポリエステルクロス(誘
電体52)を一体成形させ電波吸収体を作製した。そのと
きの電波吸収特性測定結果を図10に示す。以上のよう
に、抵抗面に隙間がなく、非常に薄い(0.1 μm 以下)
の抵抗皮膜を持つλ/4型電波吸収体が経済的に生産で
き、また図6〜図10から明らかなように、6GHz 〜40GH
z まで広帯域で電波吸収性能が得られ、特にEHF帯域
において、レーダー等の電波に対する障害物の不要反射
防止用に最適である。前記実施例では、前記薄膜(抵抗
皮膜)の形成は、金属酸化物、金属窒化物、ないしこれ
らの混合体(ITO(酸化インジウム/酸化錫)、酸化
錫、酸化亜鉛、窒化チタン等から選択)をイオンプレー
ティング、蒸着、スパッタ等により行う。前記抵抗皮膜
の表面に装着する保護膜としては、有機高分子フィル
ム、有機高分子シート、有機塗膜から選択したものを用
いる。また、前記抵抗皮膜を装着する誘電体としては、
有機発泡体、有機高分子シート、有機高分子フィルムか
ら選択したものを用いる。
【発明の効果】以上説明したように本発明はλ/4型電波
吸収体において抵抗皮膜として、厚さ数百オングストロ
ームの隙間のない金属酸化物、金属窒化物ないしはこれ
らの混合体による薄膜を用いることにより、短波長領域
においてすぐれた電波吸収性能を発揮することが期待さ
れ、また、抵抗皮膜は大面積に均一にしかも経済的に製
作可能なため、短波長領域に限らず従来の薄型電波吸収
体を用いてきた波長領域に関しても利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す電波吸収体の構造
図である。
【図2】本発明の第2の実施例を示す電波吸収体の構造
図である。
【図3】本発明の第3の実施例を示す電波吸収体の構造
図である。
【図4】本発明の第4の実施例を示す電波吸収体の構造
図である。
【図5】本発明の第5の実施例を示す電波吸収体の構造
図である。
【図6】図1における電波吸収特性を示す図である。
【図7】図2における電波吸収特性を示す図である。
【図8】図3における電波吸収特性を示す図である。
【図9】図4における電波吸収特性を示す図である。
【図10】図5における電波吸収特性を示す図である。
【図11】本発明の作用原理を示す図である。
【図12】本発明の作用原理を示す図である。
【符号の説明】
11、21、31、41、51 反射体 12、22、32、42、52 誘電体 13、23、33、43、53 抵抗皮膜 44 保護膜

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 厚さがほぼλg /4(ここでλg は誘電体
    内での電波の波長を表す。)の誘電体の裏面に完全反射
    体を装着し、表面に金属酸化物、金属窒化物、ないしこ
    れらの混合体をイオンプレーティング、蒸着、スパッタ
    等かによって作成した薄膜を抵抗皮膜として装着したこ
    とを特徴とする電波吸収体。
  2. 【請求項2】 前記抵抗皮膜がITO(酸化インジウム
    /酸化錫)、酸化錫、酸化亜鉛、窒化チタンから選択し
    たものであることを特徴とする請求項1記載の電波吸収
    体。
  3. 【請求項3】 前記抵抗皮膜が厚さ0.1 μm 以下である
    ことを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の電
    波吸収体。
  4. 【請求項4】 前記抵抗皮膜の表面に有機高分子フィル
    ム、有機高分子シート、有機塗膜から選択した保護膜を
    装着したことを特徴とする請求項1,2又は3のいずれ
    かに記載の電波吸収体。
  5. 【請求項5】 前記抵抗皮膜を装着する誘電体が有機発
    泡体、有機高分子シート、有機高分子フィルムから選択
    した誘電体層からなることを特徴とする請求項1,2,
    3又は4のいずれかに記載の電波吸収体。
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