JPH077886B2 - ブロック形磁性体を用いた電波吸収体 - Google Patents
ブロック形磁性体を用いた電波吸収体Info
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- JPH077886B2 JPH077886B2 JP2150690A JP15069090A JPH077886B2 JP H077886 B2 JPH077886 B2 JP H077886B2 JP 2150690 A JP2150690 A JP 2150690A JP 15069090 A JP15069090 A JP 15069090A JP H077886 B2 JPH077886 B2 JP H077886B2
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- Japan
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- wave absorber
- radio wave
- flat plate
- electromagnetic wave
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はブロック形磁性体を用いた電波吸収体に関す
る。
る。
（従来の技術） 従来、VHF帯やUHF帯で使用される電波吸収体は金属板の
表面に厚さ5mm〜8mmのフェライト板を貼付したものか、
発泡プラスチックに抵抗体の粉末の適宜混入しピラミッ
ド型に形成したもの等であった。前者にあってはその比
重が大きいことから、重量が重く施工に難があり、かつ
高価である。後者にあっては、使用周波数が低くなると
その形状が極めて大きくなる欠点があった。
表面に厚さ5mm〜8mmのフェライト板を貼付したものか、
発泡プラスチックに抵抗体の粉末の適宜混入しピラミッ
ド型に形成したもの等であった。前者にあってはその比
重が大きいことから、重量が重く施工に難があり、かつ
高価である。後者にあっては、使用周波数が低くなると
その形状が極めて大きくなる欠点があった。
とくに、都市における高層ビルからのTV電波の反射妨害
に対しては、まだ電波吸収体の普及が進んでいないのが
実状である。
に対しては、まだ電波吸収体の普及が進んでいないのが
実状である。
さらに、調査してみると、いわゆる大都市では、TV電波
は、VHF帯での水平偏波による放送が大部分であり、VH
F、UHF帯の放送にあっても同一地区は同一偏波で放送さ
れている場合が多い。
は、VHF帯での水平偏波による放送が大部分であり、VH
F、UHF帯の放送にあっても同一地区は同一偏波で放送さ
れている場合が多い。
先に例示した電波吸収体は、いづれも水平偏波、垂直偏
波のいづれの偏波の電波も吸収出来るが、上記のように
TV電波の吸収に限れば、単一偏波用の電波吸収体で良い
わけであり、さらに単一偏波用の電波吸収体が両偏波用
に比べ、特性、重量、価格の面で優れていれば、大いに
普及するであろうと考えられる。
波のいづれの偏波の電波も吸収出来るが、上記のように
TV電波の吸収に限れば、単一偏波用の電波吸収体で良い
わけであり、さらに単一偏波用の電波吸収体が両偏波用
に比べ、特性、重量、価格の面で優れていれば、大いに
普及するであろうと考えられる。
本願発明は上記の点に鑑み、水平、垂直両偏波用吸収体
としては勿論のこと、単一偏波用の電波吸収体としても
優れた性能を持ち、従来のものに比べ軽量かて廉価な電
波吸収体を提供することを目的とする。
としては勿論のこと、単一偏波用の電波吸収体としても
優れた性能を持ち、従来のものに比べ軽量かて廉価な電
波吸収体を提供することを目的とする。
上記目的達成のため、本発明では、 導電性平板上に、フェライト磁性体による棧を適宜間隔
を置いて縦、横方向に格子状に配置してなる電波吸収
体、および 所定肉厚ｔの磁性体を、端面形状が長方形で所定長さｗ
（ｗ≧ｔ）の筒状ブロックに形成し、軸方向が直角にな
りかつ前記筒状ブロックの端面が電波入射方向にほぼ直
角になるように前記筒状ブロックを電波反射面上に設け
てなる電波吸収体、を提供するものである。
を置いて縦、横方向に格子状に配置してなる電波吸収
体、および 所定肉厚ｔの磁性体を、端面形状が長方形で所定長さｗ
（ｗ≧ｔ）の筒状ブロックに形成し、軸方向が直角にな
りかつ前記筒状ブロックの端面が電波入射方向にほぼ直
角になるように前記筒状ブロックを電波反射面上に設け
てなる電波吸収体、を提供するものである。
導電性平板上に、フェライト磁性体による棧を適宜間隔
を置いて縦、横方向に格子状に配置した電波吸収体を、
電波入射方向にほぼ直角に配置する。あるいは、所定肉
厚ｔの磁性体を、端面形状が長方形で所定長さｗ（ｗ≧
ｔ）の筒状ブロックに形成し、軸方向が直角になりかつ
前記筒状ブロックの端面が電波入射方向にほぼ直角にな
るように前記筒状ブロックを電波反射面上に設ける。こ
れによりTEM波として入射した電波はフェライト磁性体
の側面でTM波に変換されかつ吸収される。
を置いて縦、横方向に格子状に配置した電波吸収体を、
電波入射方向にほぼ直角に配置する。あるいは、所定肉
厚ｔの磁性体を、端面形状が長方形で所定長さｗ（ｗ≧
ｔ）の筒状ブロックに形成し、軸方向が直角になりかつ
前記筒状ブロックの端面が電波入射方向にほぼ直角にな
るように前記筒状ブロックを電波反射面上に設ける。こ
れによりTEM波として入射した電波はフェライト磁性体
の側面でTM波に変換されかつ吸収される。
本発明は上述のように、導電性平板上に適宜間隔を置い
てフェライト磁性体を配列してTEM波をTM波に変換する
ようにしたため、従来のフェライト板を一面に、あるい
は適宜間隔を明けて配列したものに比べ、吸収できる周
波数範囲が広くできる。
てフェライト磁性体を配列してTEM波をTM波に変換する
ようにしたため、従来のフェライト板を一面に、あるい
は適宜間隔を明けて配列したものに比べ、吸収できる周
波数範囲が広くできる。
またこれらを格子状に組み合わせることにより、両偏波
用としても動作することを確認し、かくしても従来の電
波吸収体に比べ小型、軽量、廉価な電波吸収体を提供す
ることができる。
用としても動作することを確認し、かくしても従来の電
波吸収体に比べ小型、軽量、廉価な電波吸収体を提供す
ることができる。
本発明は本来、水平、垂直両偏波用として動作するもの
であるが、その動作原理を分かり易くするため、以下で
は単一偏波の場合について説明する。
であるが、その動作原理を分かり易くするため、以下で
は単一偏波の場合について説明する。
第１図（ａ）は本発明の基本的構成を示す図、同図
（ｂ）はその側面からの概要図である。図において１〜
１′に対向する平行平板線路、２は金属板による電気的
短絡板、３〜３′はフェライト磁性体である。
（ｂ）はその側面からの概要図である。図において１〜
１′に対向する平行平板線路、２は金属板による電気的
短絡板、３〜３′はフェライト磁性体である。
すなわち、本発明の基本構成は、伝送線路を閉磁路で取
り囲み、伝送線路の一方の端を短絡することにより伝送
線路を伝搬してゆく電波を磁性体の損失を利用して消費
してしまうものである。しかしながら、本発明の電波吸
収体が空間に設置される場合は、後に述べるように、電
波インピーダンスに整合するように、磁性体の厚み、
幅、材料の電気的定数を選定して設置すれば、必ずしも
実際の伝送線路を必要としない。
り囲み、伝送線路の一方の端を短絡することにより伝送
線路を伝搬してゆく電波を磁性体の損失を利用して消費
してしまうものである。しかしながら、本発明の電波吸
収体が空間に設置される場合は、後に述べるように、電
波インピーダンスに整合するように、磁性体の厚み、
幅、材料の電気的定数を選定して設置すれば、必ずしも
実際の伝送線路を必要としない。
かかる構成の電波吸収体にあって、平行平板線路の左の
開口部に入射した電波の電界が平板に垂直であれば、平
板は電波に何等障害を与えることなく左から右に進行し
て行く。また、平行平板線路の特性インピーダンスは、 Z0＝377（b/a）オーム …（１） である。
開口部に入射した電波の電界が平板に垂直であれば、平
板は電波に何等障害を与えることなく左から右に進行し
て行く。また、平行平板線路の特性インピーダンスは、 Z0＝377（b/a）オーム …（１） である。
ここで、もしフェライト３〜３′がなく平行平板線路の
一方が図のように短絡されていると、開口部から見込む
インピーダンスZsは、 Zs＝jZ0 tan βｌ …（２） 但しｌ＝l1＋l2 …（３） となる。そしてフェライトを密着した場合の同じく開口
部から見込むインピーダンスをZsfとすると、 となり、フェライト部分のインピーダンスZfが加算され
る。このインピーダンスZfは、 Zf＝ｊ（ωμ′−ｊωμ″）L0 …（５） μ＝μ′−ｊμ″ …（６） である。
一方が図のように短絡されていると、開口部から見込む
インピーダンスZsは、 Zs＝jZ0 tan βｌ …（２） 但しｌ＝l1＋l2 …（３） となる。そしてフェライトを密着した場合の同じく開口
部から見込むインピーダンスをZsfとすると、 となり、フェライト部分のインピーダンスZfが加算され
る。このインピーダンスZfは、 Zf＝ｊ（ωμ′−ｊωμ″）L0 …（５） μ＝μ′−ｊμ″ …（６） である。
ここに、L0はフェライトが密着している部分の平行平板
線路のもつインダクタンス、μは複素透磁率、βは伝搬
係数、ωは角周波数である。
線路のもつインダクタンス、μは複素透磁率、βは伝搬
係数、ωは角周波数である。
いま、（４）においてl2が充分短いものとし、（５）式
において、 μ′＜μ″ …（７） とみなせる範囲では、 Zsf＝Zf …（８） Zf＝ωμ″L0 …（９） となる。たとえば、NiZnフェライトで初期透磁率2200の
材料のμ′，μ″の実測値を第２図に示すが、このよう
なフェライト磁性体にあっては、Zfは広い周波数帯に亘
ってほぼ一定の値を示す。その実測値を第３図に示す。
において、 μ′＜μ″ …（７） とみなせる範囲では、 Zsf＝Zf …（８） Zf＝ωμ″L0 …（９） となる。たとえば、NiZnフェライトで初期透磁率2200の
材料のμ′，μ″の実測値を第２図に示すが、このよう
なフェライト磁性体にあっては、Zfは広い周波数帯に亘
ってほぼ一定の値を示す。その実測値を第３図に示す。
したがって、Zfの値を（１）式で示す平行平板の特性イ
ンピーダンスに等しくすれば開口部より入射した平面波
は全てZfに吸収される。
ンピーダンスに等しくすれば開口部より入射した平面波
は全てZfに吸収される。
（実際の構造） 一般に空間に置かれた電波吸収体を論じる場合、いわゆ
る自由空間と同じインピーダンス（電波インピーダンス
ともいわれる120π＝377オームをいう。）を有する平行
平板線路に当該電波吸収体を挿入してその特性を等価的
に論じても良い事が知られている。このように考えた時
に電波吸収体としての必要条件は第５図に示すように、
散乱パラメータで表現すれば、 S11＝０ S21＝０ …（11） S22＝１ である必要がある。
る自由空間と同じインピーダンス（電波インピーダンス
ともいわれる120π＝377オームをいう。）を有する平行
平板線路に当該電波吸収体を挿入してその特性を等価的
に論じても良い事が知られている。このように考えた時
に電波吸収体としての必要条件は第５図に示すように、
散乱パラメータで表現すれば、 S11＝０ S21＝０ …（11） S22＝１ である必要がある。
従って、以下の説明では、本発明の電波吸収体にあって
は、平行平板を付加して図示し、説明を加えて行くが、
実際空間に設置される場合は、先の空間の電波インピー
ダンスが平行平板と等価であるため、実際の平行平板は
省略しても良いし、また構造を規定するためにそれがあ
ってもその動作に変りがないことは明らかである。
は、平行平板を付加して図示し、説明を加えて行くが、
実際空間に設置される場合は、先の空間の電波インピー
ダンスが平行平板と等価であるため、実際の平行平板は
省略しても良いし、また構造を規定するためにそれがあ
ってもその動作に変りがないことは明らかである。
なお、本説明に使用する特性は、平行平板付きのものを
平行平板線路を用いて測定したものである。
平行平板線路を用いて測定したものである。
本発明の一実施例である第４図の電波吸収装置を平行平
板線路内に配置した時の様子を第６図に示す。図から明
らかなように、この場合の散乱パラメータのうちS22は
電波の入射方向と反対側にある短絡板のために、S22＝
１であり、また、S21＝０であることは明瞭である。
板線路内に配置した時の様子を第６図に示す。図から明
らかなように、この場合の散乱パラメータのうちS22は
電波の入射方向と反対側にある短絡板のために、S22＝
１であり、また、S21＝０であることは明瞭である。
この実施例の実測値を第７図に示してある。
本発明の第２の実施例として、その構造と実測値をそれ
ぞれ、第８図、第９図に示す。
ぞれ、第８図、第９図に示す。
第８図のものは、第４図と同一構造の吸収体のフェライ
トの前方に４本の高周波抵抗を並列に負荷しその抵抗値
を平行平板の特性インピーダンスと等しくしたものであ
る。
トの前方に４本の高周波抵抗を並列に負荷しその抵抗値
を平行平板の特性インピーダンスと等しくしたものであ
る。
さらにまた、第10図にもうひとつの実施例、第11図にそ
の特性例を示す。
の特性例を示す。
この構造は第４図のフェライトブロックに代えて、平行
平板線路の一方の端を開口とし、他端側を櫛の歯状に
し、櫛の歯を一括して金属板で短絡し、それぞれの櫛の
歯にはビーズ状のフェライトを被せたものである。ビー
ズの初期透磁率は2200、外径3.5mm、穴径1.2mm、長さ24
mm、のものを図示のように上下の平行平板に夫々４本ず
つ計８本使用した。
平板線路の一方の端を開口とし、他端側を櫛の歯状に
し、櫛の歯を一括して金属板で短絡し、それぞれの櫛の
歯にはビーズ状のフェライトを被せたものである。ビー
ズの初期透磁率は2200、外径3.5mm、穴径1.2mm、長さ24
mm、のものを図示のように上下の平行平板に夫々４本ず
つ計８本使用した。
これまでの説明では、いずれも垂直偏波の吸収体につい
て説明したきたが、この吸収体を水平偏波用に動作させ
る場合は90度回転させれば良い。また、水平、垂直の両
偏波用や円偏波用には第12図に示すように２個の吸収体
を互いに90度回転させたものを組合せれば良い。
て説明したきたが、この吸収体を水平偏波用に動作させ
る場合は90度回転させれば良い。また、水平、垂直の両
偏波用や円偏波用には第12図に示すように２個の吸収体
を互いに90度回転させたものを組合せれば良い。
さらに本発明の第12図に示す吸収体を多段に積重ねて広
い面積に亘って電波を吸収しようとする場合は、先に説
明したように平行平板を省略して第13図に示すように構
成してもよい。
い面積に亘って電波を吸収しようとする場合は、先に説
明したように平行平板を省略して第13図に示すように構
成してもよい。
また、図示のような板状のフェライト磁性体に代えて円
筒、三角錐等の形状であっても差支えない。
筒、三角錐等の形状であっても差支えない。
さらに、本発明の電波吸収体の前方または平行平板間に
本発明の電波吸収体の上限の周波数以上で動作する第14
図に示すようなピラミッド型の電波吸収体を配置するこ
とにより、複合してさらに広帯域にすることが出来た。
本発明の電波吸収体の上限の周波数以上で動作する第14
図に示すようなピラミッド型の電波吸収体を配置するこ
とにより、複合してさらに広帯域にすることが出来た。
また、本発明の電波吸収体の平行平板間に第15図に示す
ように導電体が介在しても特性の大きな変化はなかっ
た。
ように導電体が介在しても特性の大きな変化はなかっ
た。
以上の説明のように本発明の電波吸収体は簡単な構造
で、必要とする磁性体の厚みは従来のものに比べ1/2か
ら1/4で良く、かつ広帯域に作用する有効なものであ
る。
で、必要とする磁性体の厚みは従来のものに比べ1/2か
ら1/4で良く、かつ広帯域に作用する有効なものであ
る。
第16図は本発明のさらに他の実施例を示したもので、フ
ェライト磁性体を端面形状が直方体になるように筒状に
形成したものである。この直方体は、肉厚ｔのフェライ
トを用いて１辺がａ、他の辺がｈであるように形成され
たものである。そして、この直方体を長さｗの筒状ブロ
ックとして形成する。
ェライト磁性体を端面形状が直方体になるように筒状に
形成したものである。この直方体は、肉厚ｔのフェライ
トを用いて１辺がａ、他の辺がｈであるように形成され
たものである。そして、この直方体を長さｗの筒状ブロ
ックとして形成する。
第17図は第16図の筒状ブロックを１辺ａの方向と他の辺
ｈの方向に多数積み重ねて所要面積の電波吸収体とした
もので、図はその一部を示したものである。
ｈの方向に多数積み重ねて所要面積の電波吸収体とした
もので、図はその一部を示したものである。
本発明に用いる磁性体は、NiZn、MgZn、MnZnなどのフェ
ライト磁性体を単独で用いてもよいし、あるいはその動
作説明から明らかなように、特にマイクロウェーブ帯に
あっては、ガラス、セラミック、ゴム、プラスチック、
カーボン、紙、繊維など、またはこれらの混合物をバイ
ンダとし、このバインダに上記フェライト磁性体の粉末
を分散させて適宜複素透磁率を調整したもので形状、強
度、可撓性を目的に合うように構成した磁性体を用いて
もよい。
ライト磁性体を単独で用いてもよいし、あるいはその動
作説明から明らかなように、特にマイクロウェーブ帯に
あっては、ガラス、セラミック、ゴム、プラスチック、
カーボン、紙、繊維など、またはこれらの混合物をバイ
ンダとし、このバインダに上記フェライト磁性体の粉末
を分散させて適宜複素透磁率を調整したもので形状、強
度、可撓性を目的に合うように構成した磁性体を用いて
もよい。
第１図（ａ），（ｂ）は本発明に係る電波吸収体の構成
を示す斜視図および側面図、第２図、第３図は本発明に
用いるフェライトの実測特性図、第４図は本発明の一実
施例を示す斜視図、第５図、第６図は同実施例の説明
図、第７図は同実施例の実測特性図、第８図は本発明の
他の実施例を示す斜視図、第９図はその実測特性図、第
10図は本発明のさらに他の実施例の斜視図、第11図はそ
の実測特性図、第12図ないし第17図は本発明のさらに他
の実施例の斜視図である。 １……平板線路、２……短絡板、３……フェライト。 ａ……１辺の長さ、ｈ……他の辺の長さ、ｔ……肉厚、
ｗ……長さ。
を示す斜視図および側面図、第２図、第３図は本発明に
用いるフェライトの実測特性図、第４図は本発明の一実
施例を示す斜視図、第５図、第６図は同実施例の説明
図、第７図は同実施例の実測特性図、第８図は本発明の
他の実施例を示す斜視図、第９図はその実測特性図、第
10図は本発明のさらに他の実施例の斜視図、第11図はそ
の実測特性図、第12図ないし第17図は本発明のさらに他
の実施例の斜視図である。 １……平板線路、２……短絡板、３……フェライト。 ａ……１辺の長さ、ｈ……他の辺の長さ、ｔ……肉厚、
ｗ……長さ。
Claims (7)
- 【請求項１】導電性平板上に、所定肉厚ｔ、所定長さｗ
がｗ≧ｔなる関係にあるフェライト磁性体により形成さ
れた棧を、適宜間隔をおいて縦、横方向に格子状に配置
してなる電波吸収体。 - 【請求項２】請求項１記載の電波吸収体において、 電波の到来方向からみて、磁性体の幅の略中心に平行平
板線路を貫通して平行平板の一方の端を開口とし、他端
を導電性平板で短絡してなる電波吸収体。 - 【請求項３】請求項２記載の電波吸収体において、 平行平板線路の一方の端を開口とし、他端側を櫛の歯状
にし、櫛の歯をそれぞれ導電性平板で短絡し、それぞれ
の櫛の歯にはビーズ状の磁性体を被せてなる電波吸収
体。 - 【請求項４】請求項１ないし３の何れかに記載の電波吸
収体において、 縦または横の磁性体による棧を省略し、単一偏波用とし
た電波吸収体。 - 【請求項５】所定肉厚ｔの磁性体を、端面形状が長方形
で所定長さｗ（ｗ≧ｔ）の筒状ブロックに形成し、軸方
向が直角になりかつ前記筒状ブロックの端面が電波入射
方向にほぼ直角になるように前記筒状ブロックを電波反
射面上に設けてなる電波吸収体。 - 【請求項６】請求項５記載の電波吸収体において、 前記筒状ブロックの肉厚内を利用して設けた穴内に平板
線路を設けた電波吸収体。 - 【請求項７】請求項５または６記載の電波吸収体におい
て、 前記長方形の縦方向、横方向の少なくとも一方に前記筒
状ブロックを積み重ねてなる電波吸収体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2150690A JPH077886B2 (ja) | 1990-01-25 | 1990-06-08 | ブロック形磁性体を用いた電波吸収体 |
| EP91300505A EP0439337B1 (en) | 1990-01-25 | 1991-01-23 | Broad-band wave absorber |
| DE1991608577 DE69108577T2 (de) | 1990-01-25 | 1991-01-23 | Breitbandiger Wellenabsorber. |
| KR1019910001084A KR0130755B1 (ko) | 1990-01-25 | 1991-01-23 | 광대역 전파흡수체 |
| US07/875,200 US5276448A (en) | 1990-01-25 | 1992-04-24 | Broad-band wave absorber |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-15798 | 1990-01-25 | ||
| JP1579890 | 1990-01-25 | ||
| JP2150690A JPH077886B2 (ja) | 1990-01-25 | 1990-06-08 | ブロック形磁性体を用いた電波吸収体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03263904A JPH03263904A (ja) | 1991-11-25 |
| JPH077886B2 true JPH077886B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=26352011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2150690A Expired - Fee Related JPH077886B2 (ja) | 1990-01-25 | 1990-06-08 | ブロック形磁性体を用いた電波吸収体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077886B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113329607A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-31 | 中国人民解放军空军工程大学 | 一种新型超宽带吸波单元及其吸波结构 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3756791B2 (ja) * | 2000-07-28 | 2006-03-15 | Ｔｄｋ株式会社 | 円偏波用電波反射減衰体の設計方法、電波反射減衰体ならびに構造物 |
| CN102732210A (zh) * | 2012-06-28 | 2012-10-17 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种具有周期结构的电磁吸波材料及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5549798A (en) * | 1978-10-03 | 1980-04-10 | Aichi Tokei Denki Kk | Transmitter for collecting remote data |
-
1990
- 1990-06-08 JP JP2150690A patent/JPH077886B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113329607A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-31 | 中国人民解放军空军工程大学 | 一种新型超宽带吸波单元及其吸波结构 |
| CN113329607B (zh) * | 2021-05-31 | 2022-08-02 | 中国人民解放军空军工程大学 | 一种新型超宽带吸波单元及其吸波结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03263904A (ja) | 1991-11-25 |
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