JPH0883992A

JPH0883992A - 電波吸収体

Info

Publication number: JPH0883992A
Application number: JP21745394A
Authority: JP
Inventors: Yuji Osawa; 右二大澤; Toshihiro Sezai; 俊浩瀬在; Shigeru Osawa; 茂大沢; Hiroaki Nakaaze; 弘晶中畔; Toshio Imatani; 敏夫今谷
Original assignee: National Space Development Agency of Japan; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: National Space Development Agency of Japan; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-09-12
Filing date: 1994-09-12
Publication date: 1996-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】電波吸収体を構成する材料の比重を１よりも
小さくして軽量化を図るとともに、安定した吸収特性を
実現する電波吸収体を得ることを目的としている。【構成】電波吸収体を構成するエポキシ等の成形材料
のなかに中空シリカ球を混合し、電気損失を与えるため
の損失材として比重の小さいカーボン繊維を混入して吸
収体材料１を形成する。エポキシ等の成形材料自身の接
着性を利用して電波吸収体の成形時に金属板２を同時に
背面に接着する。【効果】電波吸収体の軽量化を実現でき、また安定し
た吸収特性の電波吸収体を得る効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電波吸収体に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】電波吸収体はその利用分野が屋内に留ま
らずに拡大の方向にある。新しい利用分野として例えば
屋外や宇宙環境では従来の屋内環境での利用ではあまり
重要視されなかった素材の耐候性、耐熱性、耐放射線
性、アウトガス特性が重要視されるとともに軽量である
ことが要求される。図３は従来の電波吸収体を示す図で
あり、図において１はエポキシ樹脂、シリコン樹脂、セ
メント等の硬化成形が可能な材料中に電気損失を与える
損失材として磁性体を混入して電波吸収体として必要な
形状に成形した吸収体材料、２は金属板、４は接着剤で
ある。

【０００３】次に動作について説明する。電波吸収体を
広い周波数帯域に対して使用する場合、良好な吸収特性
を有するために電波吸収体が空間に占める割合が連続的
に変化するようなテーパ状の形状とする。屋外や宇宙環
境において使用する場合には耐候性、耐熱性、耐放射線
性、アウトガスが小さいなどの性質を有するものとし
て、熱硬化性樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリ
エステル、セメント、熱可塑性樹脂（ＡＢＳ樹脂）を成
形材料として使用する。成形材料中に電気損失を与える
ための磁性体の粉や誘電体の粉、繊維などの損失材を混
入したものを吸収体材料１として所望の形状を成形する
ことにより電波に対して所望の吸収特性を実現する。ま
た、吸収体材料１は軽量化を図りテーパ状の形状の内側
を中空とするが、電波吸収体の中空の背面は安定した吸
収性能を得るために電気的に電波を遮断するための金属
板２を接着剤４により取り付けている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、吸収体材料は
その比重が１よりも大きく、これらの材料を素材として
作られた電波吸収体の質量は大きくなる問題があった。
また電波吸収体はその吸収性能を安定に発揮させるため
に吸収体材料の背面に金属板を取り付ける必要があるが
従来の電波吸収体においては吸収体材料の製造後に接着
などにより金属板が取り付けられた。このために余分な
工数が必要になったり、不適切な接着剤を選択した場合
には剥がれなどの問題があった。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、電波吸収体を構成する吸収体材
料の比重を１よりも小さくして軽量化を図ることができ
るとともに、吸収体材料の背面に接着剤を用いることな
く金属板を取り付けることができ、安定した吸収特性を
得ることができる電波吸収体を得ることを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電波吸収
体は、エポキシ等の成形材料のなかに中空シリカ球を混
合するとともに、電気損失を与えるための損失材として
磁性体に比較して比重の小さいカーボン繊維を混入した
ものを吸収体材料とするものである。

【０００７】また、この発明は吸収体材料のカーボン繊
維の混入量を、吸収体材料の体積当たり０．０２ｇ／ｃ
ｍ³ 以下にするようにした。

【０００８】この発明は、接着剤などの補助材を使用せ
ずに硬化成形が可能な材料のみの接着性を利用して電波
吸収体の硬化成形と同時にアルミ板などの金属板を上記
電波吸収体の背面に接着したものである。

【０００９】また、この発明は電波吸収体の背面に接着
した金属板をヒータの熱伝導板としたものである。

【００１０】

【作用】この発明における電波吸収体は、電波吸収体を
構成するエポキシ等の形成材料のなかに中空シリカ球を
混合することにより吸収体材料の比重を低下させ質量低
減できる。また電気損失を与えるための損失材として磁
性体に比較して比重の小さいカーボン繊維を混入するこ
とにより、耐候性、耐熱性、耐放射線性を良好な特徴を
持ちながら、さらに比重の小さい電波吸収体の製造を可
能にする。

【００１１】また、この発明はカーボン繊維の混入量を
吸収体材料の体積当たり０．０２ｇ／ｃｍ³ 以下とする
ことにより電波吸収体として適切な比誘電率を有する。

【００１２】この発明は、エポキシ等の成形材料自身の
接着性を利用して吸収体材料の成形時に金属板を同時に
背面に接着することにより接着剤を用いることなく金属
板を取り付けることができる。

【００１３】また、この発明は金属板をヒータの熱伝導
板とすることにより、均一な温度制御を可能にして安定
した吸収特性の電波吸収体を得ることができる。

【００１４】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において、１はエポキシ樹脂、シリコン樹
脂、ポリエステル、ＡＢＳ樹脂、セメント等の成形材料
のなかに中空シリカ球及び電気損失を与える損失材とし
てのカーボン繊維を混入して電波吸収体として必要な形
状に成形した吸収体材料、２は金属板、３は温度制御用
のヒータである。

【００１５】次に動作について説明する。電波吸収体を
広い周波数帯域に対して使用する場合、良好な吸収特性
を有するために電波吸収体が空間に占める割合が連続的
に変化するようなテーパ状の形状を有する。電波吸収体
は吸収体材料１により所望の形状を形成する。屋外や宇
宙環境において使用する場合には耐候性、耐熱性、耐射
線性、アウトガスが小さいなどの性質を有するものとし
て、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、セメントを成形材料
として使用する。中空シリカ球は単体では粉状であるた
め電波吸収体を成形することができないが、化学的に安
定でかつ内部が中空であるため比重は小さい。従って質
量低減を考慮した場合、成形材料に中空シリカ球を混合
することにより吸収体材料１の比重を低下させて電波吸
収体の質量を低減できる。また、中空シリカ球を混入し
たことで吸収体材料１の複素誘電率の実数部を小さくし
て電波吸収特性を向上できる。更に吸収体材料１は電波
吸収体として必須の電気損失を与えるための損失材を混
入することにより電波に対して所望の吸収特性を実現す
る。損失材として磁性体に比較して比重の小さいカーボ
ン繊維を混入することにより、耐候性、耐熱性、耐放射
線性が良好である特長を持ちながら、さらに比重の小さ
い電波吸収体の製造を可能にする。また、吸収体材料１
は軽量化を図りテーパ状の形状の内側を中空とするが、
吸収体材料１の中空の背面は安定した吸収性能を得るた
めに電気的に電波を遮断するための金属板２を取り付け
ている。また、金属板３をヒータの熱伝導板とすること
により宇宙空間等において均一な温度制御が可能となり
安定した吸収特性が実現できる。

【００１６】製造法としては円錐形のくぼみを多数持つ
型に成形材料、成形材料の硬化剤、損失材及び中空シリ
カ球４を攪拌したものを注入し、成形材料が硬化する前
に金属板３としてのアルミパンチングメタルでくぼみを
覆った。硬化が完了した後に型を取り除いて金属板３と
円錐状の吸収体材料１が一体となった電波吸収体が成形
される。本実施例における各素材の性質及び量は出来上
がった電波吸収体の性質を以下のように左右した。・中空シリカ球実施例で使用した中空シリカ球４はＥＣＣＯＳＰＨＥＲ
ＥＳ１Ｇ−１０１（ＥＭＥＲＳＯＮ＆ＣＵＭＩＮＧ
社）と呼ばれる直径３０−１８０ミクロン、比重が０．
２５４の物である。技術資料を添付した。形成材料とし
て用いたエポキシ樹脂に対して重量比率で約４：１の割
合で混入したところ完成した電波吸収体の比重は約０．
６になった。また中空シリカ球の混合割合をこれ以上増
加させると粘度が非常に大きくなり脱気が困難になって
電波吸収体の中にすができた。・損失材電波吸収体を最良にするためには損失材として短いカー
ボン繊維を用いた場合にはより多量のカーボン繊維を含
有する必要があり、多量のカーボン繊維を混入すると複
素比誘電率の実数部が増加して電波吸収性能を損なう。
図２に実験により求めたカーボン繊維の含有量と吸収体
材料１の誘電率の関係を示す。この結果より吸収体材料
１の体積当たり０．０２ｇ／ｃｍ³ 以下の含有量におい
て電波吸収体として適切な比誘電率（約４０以下）とな
ることが判った。一方、損失材として長いカーボン繊維
を用いた場合にはより少量のカーボン繊維で十分である
があまり長いものを用いると繊維が絡まって塊になりや
すく均一に分散させることが困難になり吸収性能を損な
う。

【００１７】実施例２．上記実施例１では電波吸収体の
テーパ状の形状として円錐形状について説明したが、四
角錘形状としても同等の性能を実現できる。また、製造
を簡単化するため、円錐／四角錘状の先端を面取りした
場合にも、その大きさが周波数に対して小さければ同等
の性能を実現できる。また、上記実施例においては広い
周波数帯に対して良好な吸収特性を実現するために吸収
体材料１及び金属板２テーパ状の形状としたが狭い周波
数帯に対してのみ使用する場合には吸収体材料１及び金
属板２を平板としても同等の性能を実現できる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば電波吸
収体をエポキシ等の形成材料のなかに中空シリカ球を混
合する構成としたことにより材料の比重を低下させ質量
低減できる効果がある。また電気損失を与えるための損
失材として磁性体に比較して比重の小さいカーボン繊維
を混入することにより、耐候性、耐熱性、耐放射線性を
良好である特長を持ちながら、さらに比重を小さくでき
る効果がある。

【００１９】また、この発明はカーボン繊維の混入量を
吸収体材料の体積当たり０．０２ｇ／ｃｍ³ 以下になる
ようにカーボン繊維をエポキシ樹脂の成形材料に混入す
ることにより適切な比誘電率を有する電波吸収体を得る
ことができる。

【００２０】この発明は、エポキシ等の成形材料自身の
接着性を利用して吸収体材料の成形時に金属板を同時に
背面に接着することにより接着材を用いることなく金属
板を取り付けることができる。

【００２１】また、金属板をヒータの熱伝導板とするこ
とにより電波吸収体の均一な温度制御を可能にし、安定
した吸収特性の電波吸収体を得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１の電波吸収体の概略構成を
示す断面図である。

【図２】カーボン繊維含有量と電波吸収体材料の誘電率
との関係を示す図である。

【図３】従来の電波吸収体の概略構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１吸収体材料２金属板３ヒータ４接着材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大沢茂神奈川県厚木市妻田南１−１−19 イー・アンド・シーエンジニアリング株式会社テクニカルセンター内 (72)発明者中畔弘晶鎌倉市上町屋325番地三菱電機株式会社鎌倉製作所内 (72)発明者今谷敏夫鎌倉市上町屋325番地三菱電機株式会社鎌倉製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂または
セメントなどの硬化成形が可能な材料、上記材料中に分
散した中空シリカ球、上記材料のなかに分散したカーボ
ン繊維とにより吸収体材料を構成したことを特徴とする
電波吸収体。
【請求項２】上記カーボン繊維の混入量を上記吸収体
材料の体積当たり０．０２ｇ／ｃｍ³ 以下になるように
カーボン繊維を混入したことを特徴とする請求項１記載
の電波吸収体。
【請求項３】接着剤などの補助材を使用せずに硬化成
形が可能な材料のみの接着性を利用して電波吸収体の硬
化成形と同時にアルミ板などの金属板を上記電波吸収体
の背面に接着したことを特徴とする請求項１記載の電波
吸収体。
【請求項４】上記金属板をヒータの熱伝導板としたこ
とを特徴とする請求項３記載の電波吸収体。