JPH05198409A - 電波吸収体及び電波吸収体の製造方法 - Google Patents

電波吸収体及び電波吸収体の製造方法

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JPH05198409A
JPH05198409A JP4215159A JP21515992A JPH05198409A JP H05198409 A JPH05198409 A JP H05198409A JP 4215159 A JP4215159 A JP 4215159A JP 21515992 A JP21515992 A JP 21515992A JP H05198409 A JPH05198409 A JP H05198409A
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JP
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ferrite
sintered
wave absorber
thickness
electromagnetic wave
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JP4215159A
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English (en)
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Kyong-Yong Kim
敬 龍 金
Wang-Sop Kim
旺 燮 金
Hyong-Jin Jong
炯 鎮 丁
Hyu-Sop Song
休 燮 宋
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Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
Original Assignee
Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q17/00Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems
    • H01Q17/004Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems using non-directional dissipative particles, e.g. ferrite powders

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  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Magnetic Ceramics (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】フェライト焼結体内の組成不均一による複素透
磁率の虚数部を増加させ全体的な損失増加をもたらし、
電波吸収体の厚さを減少させる。 【構成】互いに透磁率等の電磁気的特性が異なる Ni-Zn
系フェライトと Mn-Zn系フェライトの混合前に各原料成
分を仮焼処理し、安定したスピネル状態を予め形成し、
以後の焼結工程で全体組成が不均一な状態になるように
維持させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、互いに特性が異なる異
種のフェライトを混合、焼結し、焼結フェライトの全体
損失を増加させる事で、電波吸収材料の厚さを減少させ
た電波吸収体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近、情報通信技術の発達と多様な電子
機器の使用拡大に従い、不必要な電波の発生に因り、電
子機器関連装置の誤動作を招来するような電波公害の問
題が起こってきており、これの防止の為の諸種の形態の
技術が開発され、適用されている。
【0003】この様な電波公害の代表的な例として、テ
レビジョンの電波が例えば高層ビルディングの外壁で反
射するに従い発生する複雑な反射波に因りテレビジョン
の画面の映像が歪曲する所謂ゴースト(Ghost)障害を上
げる事が出来る。かかる反射電波による障害要因を防止
する為の対策として、送信方法の改善、或いは受信方法
の改善という試みが検討されてはいるものの、この解決
方法には技術的な限界が存在する。そこで根本的な解決
策として、ビルディングの外壁に到達した電波をそのビ
ルディングの外壁で吸収出来る様に、ビルディングの外
壁を電波吸収特性を持つ材料で被覆する方法が知られて
いる。
【0004】この様な電波吸収材料として一般的に使用
しているものに、磁気損失を利用し、材料内部に吸収さ
れた電磁波を熱に変換させることにより電波の反射を防
止するフェライト系磁性材料がある。フェライト系磁性
材料はセラミックとしての特性を有する為、建物の外装
用タイルにも使用が可能のものであるだけでなく、この
ような電波吸収特性も持つので、ビルディングの電波吸
収壁用のタイル材料としても使用が可能なものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
フェライト系磁性材料で構成した電波吸収体のタイルを
使用してビルディングの外壁を被覆する場合、このタイ
ルの厚さが厚いとタイルの自重によりタイルをビルディ
ングの外壁に付着させる作業が困難となってくる。した
がってこのタイルを出来るだけ薄板化することが必要で
ある。しかしながら公知の電波吸収体のタイルとしては
例えばVHF帯域では、厚さ9mm(例えばTDK社の製
品、商標名:IB-001)程度であり、UHF帯域では、厚
さ7mm(TDK社の製品の商標名:IB-003)程度であ
る。
【0006】本発明ではこのような従来の課題に鑑みて
なされたもので、特に透磁率等の電磁気的特性が互いに
異なる異種のフェライトを混合し、焼結する事で、フェ
ライト焼結体内の組成不均一に因り全体的な磁気損失を
増加させて電波吸収特性を良好にすることにより厚さを
出来るだけ薄くすることが可能な電波吸収体及び電波吸
収体の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、互い
に特性が異なる Ni-Zn系フェライトと Mn-Zn系フェライ
トを不均一組成で焼結した焼結体で構成するようにし
た。また互いに特性が異なる Ni-Zn系フェライト粉末と
Mn-Zn系フェライト粉末を、仮焼してスピネル型フェラ
イトを形成した後、前記スピネル型の両フェライトを混
合し、前記 Ni-Zn系フェライトと Mn-Zn系フェライトを
不均一組成で焼結するようにした。
【0008】
【作用】上記の構成によれば、互いに特性が異なる Ni-
Zn系フェライトと Mn-Zn系フェライトを不均一組成で焼
結させると磁気的性質が不均一になり渦電流損が増大す
る。したがってかかる電波吸収体に入射した電波は効率
良く吸収されるので電波吸収体の厚さも低減することが
可能となる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1〜6に基づいて
説明する。本実施例の電波吸収体は、互いに透磁率が異
なり、共にスピネル型の Ni-Zn系フェライトと Mn-Zn系
フェライトが不均一組成で焼結した混合焼結体によって
構成される。
【0010】本発明は、フェライト焼結体内の組成が不
均一である場合、磁気的性質が不均一になる為に、発生
する過電流損失がフェライト焼結体全体で増大するとい
う事実に基礎をおいている〔参考文献:K.Ishinoetal."
Developement of Magnetic ferrites,Control and appl
ication of losses."Am.Ceram.Ball.,vol66(10),pp.146
9(1987) 。
【0011】一般的なフェライト電波吸収体の基本構造
はフェライト裏面に金属材反射板を付着した形態になっ
ているが、この時、フェライト前面(電波入射面)の入
力インピーダンスZin は、自由空間におけるインピーダ
ンスで規格化する場合、次式(1) にように表現される。
【0012】
【数1】
【0013】ここで、Z0 は自由空間におけるインピー
ダンス、λは自由空間における波長、dはフェライトの
厚さ、μはフェライトの透磁率、εはフェライトの誘電
率である。
【0014】式(1) において、フェライトの厚さdが波
長λに比べて非常に小さいと仮定すれば、次式(2) の関
係が成り立つ。
【0015】
【数2】
【0016】ところで、インピーダンスが整合状態とな
り、完全無反射条件となるには、Zin/Z0 =1となら
なければならない為に式(2) は次式(3)のようになる。
【0017】
【数3】
【0018】式(3) から分かるように、フェライトの複
素透磁率の虚数部分が増加するほど、整合インピーダン
ス状態になる為のフェライトの厚さは減少するようにな
る。これに従い、本発明では、組成と電気的特性が互い
に異なる異種のフェライト、 Ni-Zn系フェライトと Mn-
Zn系フェライトを混合、焼結し、フェライトの全体損失
を増大させるに於いて異種のフェライト混合、焼結時、
混合前原料の予備処理及び焼結条件の適切な制御を通じ
異種のフェライト相互間の拡散を防止し焼結体内での結
晶状態を不均一に存在させることで、混合焼結体の全体
損失が混合前の Ni-Zn系フェライト或いは Mn-Zn系フェ
ライト単独の場合に比べ非常に増加し、結果的に電波吸
収材料の厚さを大きく減少させる様になる点に本発明の
特徴がある。
【0019】本発明の薄板型電波吸収体製造方法につい
て、 Ni-Zn系フェライトと Mn-Zn系フェライトを混合、
焼結する場合を例を上げ説明すれば次の通りである。ま
ず、 Ni-Zn系フェライトと Mn-Zn系フェライトを夫々混
合前に仮焼し、夫々安定したスピネル型フェライトを形
成させる様になるが、この時、仮焼温度が高いほど各フ
ェライトの状態は安定化し、以後の混合工程、焼結工程
時において両フェライトの状態が分離し、フェライト間
の相互作用により全体損失が増加するので、電波吸収特
性が良好になって厚さを減少させることが可能になる
が、余り高温で仮焼したら以後の焼結工程で焼結が正常
に進行しない問題点があるから、仮焼温度を原料の条件
にしたがって適切に制御しなければならない。
【0020】次に、仮焼工程を経た後、各々のフェライ
トを混合し焼結を行うようになるが、この時、焼結温度
が余り低い場合にはうまく焼結されなくなり、反対に焼
結を余り高温で長時間行う場合には Ni-Zn系フェライト
と Mn-Zn系フェライト間相互に拡散が起こり、分離した
状態が均質化してしまう為に、フェライト間相互の作用
が小さくなり、全体損失の増加を期待する事が出来なく
なる。
【0021】従って、混合フェライト相互間の相互拡散
により全体組成が均一にならないように焼結温度、焼結
時間を適切に制御しなければならない。この様な過程を
通じ、本発明においてはVHF帯域で5〜6mm厚さの薄
板型電波吸収体の製造が可能でUHF帯域では約4mm程
度の薄板型電波吸収体を製造することが可能となる。
【0022】またこの様な本発明に基づいて製造した電
波吸収体は、従来の材料に比べその厚さが相当に減少し
た薄板型であるので、これをビルディングの外装形電波
吸収タイルに使用する場合、荷重の減少に伴い、施工が
容易となる効果がある。以下、本発明の実施例の結果は
次の通りである。 (1)実施例1 初透磁率が 720である Ni-Zn系フェライト(Ni0.3Zn0.7
Fe2O4)粉末と初透磁率が1200である Mn-Zn系フェライト
(Mn0.6Zn0.34Fe2O4) 粉末を各々 900℃で仮焼した後、
表1の様な比率で混合し、外形7mm内径3mmに成型し、
1150℃で1時間焼結し、焼結試片を制作した。測定に
は、同軸型測定装置とネットワークアナライジャー(Ne
twork analyzer) を使用し、焼結試片の複素透磁率及び
電波減衰能を50MHz〜 800MHzの範囲で測定した。
【0023】表1は焼結試片の前記 Ni-Zn系フェライト
と Mn-Zn系フェライトの組成比と周波数に伴う複素透磁
率虚数部変化を示したものである。尚、比較例として、
夫々Mn-Zn系フェライト(Mn0.6Zn0.34Fe2O4) が100%の
焼結試片m1、 Ni-Zn系フェライト(Ni0.3Zn0.7Fe2O4)が
100%の焼結試片n1の複素透磁率虚数部変化を示してお
く。
【0024】
【表1】
【0025】表1から互いに磁気的特性が異なるフェラ
イトの混合により測定周波数全範囲にわたり複素透磁率
の虚数部が、 Ni-Zn系フェライト或いは Mn-Zn系フェラ
イト単独の場合に比べ増加することが分かる。図1は混
合比が 50/50である焼結試片2の焼結試片裏面に金属板
を付着した状態で周波数と厚さ変化に伴うインピーダン
ス軌跡を示したスミスチャート(SmithChart) である。
【0026】図1においてX軸は大気のインピーダンス
値で規定化(normalized) したインピーダンス実数値で
ありY軸は虚数値である。図1において焼結試片の測定
値がチャートの中心(インピーダンス実数値が1であ
り、虚数値が0である点a)に該当するインピーダンス
値を持つ様になれば電波減衰能が100%であり、その点a
を中心として円p内部に該当する値を持つ様になれば電
波減衰能は20dB以上であることを示す。
【0027】従って本発明の焼結試片2は図1を通じ、
材料の厚さが約6mmであれば、150-650 MHz周波数で20
dB以上の減衰特性を示すことが分かる。 (2)実施例2 初透磁率が 720である Ni-Zn系フェライト(Ni0.3Zn0.7F
e2O4) 粉末と初透磁率が2300である Mn-Zn系フェライト
(Mn0.7Zn0.2Fe2.1O4) 粉末を表2の混合し、実施例1の
様な方法で成型、焼結した後、物性を測定した。表2は
この焼結試片の組成比と周波数に伴う複素透磁率虚数部
変化を示したものであり、焼結試片m2はMn-Zn系フェラ
イト(Mn0.7Zn0.2Fe2.1O4) が100%の比較例である。
【0028】
【表2】
【0029】図2は 50/50である焼結試片5に対する周
波数と厚さ変化に伴うインピーダンス軌跡を示したスミ
スチャートを示し、この材料の厚さが約6mmであれば、
100-500 MHz周波数で20dB以上の減衰特性を得る事が出
来る。 (3)実施例3 初透磁率が 450である Ni-Zn系フェライト(Ni0.35Zn
0.65Fe2O4) 粉末と初透磁率が1200である Mn-Zn系フェ
ライト(Mn0.6Zn0.34Fe2O4) 粉末を実施例1の様な方法
で成型、焼結した後、物性を測定した。表3はこの焼結
試片の組成比と周波数に伴う複素透磁率虚数部変化を示
したものである。焼結試片n2は Ni-Zn系フェライト(Ni
0.35Zn0.65Fe2O4) が100%の比較例である。
【0030】
【表3】
【0031】図3は 50/50である焼結試片8に対する周
波数と厚さ変化に伴うインピーダンス軌跡を示したスミ
スチャートを示し、この材料の厚さが約5mmであれば、
150-500 MHz周波数で20dB以上の減衰特性を得る事が出
来る。 (4)実施例4 初透磁率が 450である Ni-Zn系フェライト(Ni0.35Zn
0.65Fe2O4) 粉末と初透磁率が2300である Mn-Zn系フェ
ライト(Mn0.7Zn0.2Fe2.1O4)粉末を実施例1の様な方法
で成型、焼結した後、物性を測定した。表4はこの焼結
試片の組成比と周波数に伴う複素透磁率虚数部変化を示
したものである。
【0032】
【表4】
【0033】図4は 50/50である焼結試片11に対する周
波数と厚さ変化に伴うインピーダンス軌跡を示したスミ
スチャートを示し、この材料の厚さが約5mmであれば、
200-650 MHz周波数で20dB以上の減衰特性を得る事が出
来る。 (5)実施例5 初透磁率が 300である Ni-Zn系フェライト(Ni0.4Zn0.6F
e2O4) 粉末と初透磁率が1200である Mn-Zn系フェライト
(Mn0.6Zn0.34Fe2O4) 粉末を実施例1の様な方法で成
型、焼結した後、物性を測定した。表5はこの焼結試片
の組成比と周波数に伴う複素透磁率虚数部変化を示した
ものであり、焼結試片n3は Ni-Zn系フェライト(Ni0.4Zn
0.6Fe2O4) が100%の比較例である。
【0034】
【表5】
【0035】図5は 50/50である焼結試片14に対する周
波数と厚さ変化に伴うインピーダンス軌跡を示したスミ
スチャートを示し、この材料の厚さが約4mmであれば、
350-800 MHz周波数で20dB以上の減衰特性を得る事が出
来る。 (6)実施例6 初透磁率が 300である Ni-Zn系フェライト(Ni0.4Zn0.6F
e2O4) 粉末と初透磁率が2300である Mn-Zn系フェライト
(Mn0.7Zn0.2Fe2.1O4)粉末を実施例1の様な方法で成
型、焼結した後、物性を測定した。表6はこの焼結試片
の組成比と周波数に伴う複素透磁率虚数部変化を示した
ものである。
【0036】
【表6】
【0037】図6は 50/50である焼結試片17に対する周
波数と厚さ変化に伴うインピーダンス軌跡を示したスミ
スチャートを示し、この材料の厚さが約5mmであれば、
350-650 MHz周波数で20dB以上の減衰特性を得る事が出
来る。かかる構成によれば、電波吸収体が、互いに透磁
率等の電磁的特性の異なるNi-Zn 系フェライトと Mn-Zn
系フェライトの不均一組成のフェライト焼結体で構成さ
れることにより、 Ni-Zn系フェライト、または Mn-Zn系
フェライト単独の時と比較して電波吸収効率が向上す
る。したがって電波吸収体を薄板化することが出来、例
えばこれを電波吸収タイルとしてビルディングの外壁に
使用する場合、薄板化して荷重が低減されるので、作業
が容易になるという効果がある。
【0038】尚、以上の実施例では、上記の Ni-Zn系フ
ェライトと Mn-Zn系フェライトの混合、焼結する場合に
対してだけ記述したが、これらフェライト以外にも、互
いに電磁気的特性が異なるフェライトを混合して焼結す
る場合にも上記実施例と同様な効果を得る事が出来るの
は勿論である。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
波吸収体を、互いに特性が異なる Ni-Zn系フェライトと
Mn-Zn系フェライトの不均一組成のフェライト焼結体で
構成することにより、電波吸収特性が向上し、電波吸収
体を薄型化することが出来る。そして例えばこれを電波
吸収タイルとしてビルディングの外壁に使用する場合、
薄板化して自重が低減されるので、作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の焼結試片2のインピーダン
ス軌跡を示すスミスチャートの一部を示す図。
【図2】本発明の実施例2の焼結試片5のインピーダン
ス軌跡を示すスミスチャートの一部を示す図。
【図3】本発明の実施例3の焼結試片8のインピーダン
ス軌跡を示すスミスチャートの一部を示す図。
【図4】本発明の実施例4の焼結試片11のインピーダン
ス軌跡を示すスミスチャートの一部を示す図。
【図5】本発明の実施例5の焼結試片14のインピーダン
ス軌跡を示すスミスチャートの一部を示す図。
【図6】本発明の実施例6の焼結試片17のインピーダン
ス軌跡を示すスミスチャートの一部を示す図。
【符号の説明】
a スミスチャートにおいて減衰能100%である点 p スミスチャートにおいて点aを中心にして減衰能20
dBである円
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宋 休 燮 大韓民国ソウル特別市松波区芳▲じい▼洞 89

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに特性が異なる Ni-Zn系フェライトと
    Mn-Zn系フェライトを不均一組成で焼結した焼結体で構
    成したことを特徴とする電波吸収体。
  2. 【請求項2】互いに特性が異なる Ni-Zn系フェライト粉
    末と Mn-Zn系フェライト粉末を、仮焼してスピネル型フ
    ェライトを形成した後、前記スピネル型の両フェライト
    を混合し、前記 Ni-Zn系フェライトと Mn-Zn系フェライ
    トを不均一組成で焼結させることを特徴とする電波吸収
    体の製造方法。
JP4215159A 1991-08-13 1992-08-12 電波吸収体及び電波吸収体の製造方法 Pending JPH05198409A (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100982163B1 (ko) * 2007-10-19 2010-09-14 티디케이가부시기가이샤 전파 흡수체

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5131889A (ja) * 1974-09-11 1976-03-18 Tdk Electronics Co Ltd

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