JPH09246025A - 電磁波吸収体 - Google Patents
電磁波吸収体Info
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- JPH09246025A JPH09246025A JP8052105A JP5210596A JPH09246025A JP H09246025 A JPH09246025 A JP H09246025A JP 8052105 A JP8052105 A JP 8052105A JP 5210596 A JP5210596 A JP 5210596A JP H09246025 A JPH09246025 A JP H09246025A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｓｎａｅｋの限界に制約されないことから、
３００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの周波数領域において立方晶
フェライト系の材料に比べより大きな透磁率を期待でき
る金属系の軟磁性材を用い、誘電率と透磁率の整合性を
図ることによって、より薄い電磁波吸収体を提供する。 【解決手段】 粒子外表面から１μｍ以内の表面層が全
体積に占める割合で１０％を超える軟磁性金属の粒子か
らなる粉体を高分子樹脂中に分散させて構成される軟磁
性材の第１の領域αと、該軟磁性材の領域を２つ以上の
領域に分割するように前記軟磁性材内に設けられた比誘
電率５以下の低誘電率の第２の領域βとで電磁波吸収体
を構成している。
３００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの周波数領域において立方晶
フェライト系の材料に比べより大きな透磁率を期待でき
る金属系の軟磁性材を用い、誘電率と透磁率の整合性を
図ることによって、より薄い電磁波吸収体を提供する。 【解決手段】 粒子外表面から１μｍ以内の表面層が全
体積に占める割合で１０％を超える軟磁性金属の粒子か
らなる粉体を高分子樹脂中に分散させて構成される軟磁
性材の第１の領域αと、該軟磁性材の領域を２つ以上の
領域に分割するように前記軟磁性材内に設けられた比誘
電率５以下の低誘電率の第２の領域βとで電磁波吸収体
を構成している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信、無
線、無線ＬＡＮ、レーダー、電子レンジ等で使用される
ＵＨＦからＳＨＦの長波長側（３００ＭＨｚ〜１０ＧＨ
ｚ）の周波数領域におけるＥＭＣ対策に適用される薄型
の電磁波吸収体に関する。
線、無線ＬＡＮ、レーダー、電子レンジ等で使用される
ＵＨＦからＳＨＦの長波長側（３００ＭＨｚ〜１０ＧＨ
ｚ）の周波数領域におけるＥＭＣ対策に適用される薄型
の電磁波吸収体に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、上記の周波数領域に適用されてい
る電磁波吸収体は、立方晶フェライトの焼結体やこの粉
末を高分子樹脂中に分散した複合体である。これらの焼
結体や複合体は６〜８ｍｍと厚く、重く、また高価であ
るためにその適用場所は電波暗室等に限られていた。ま
た、カルボニル鉄を高分子樹脂中に分散した複合体は、
厚さが２〜３ｍｍと上記の立方晶フェライト系と比較し
て薄いが、適用周波数が５ＧＨｚ以上のものに限られて
いた。この理由を以下に述べる。
る電磁波吸収体は、立方晶フェライトの焼結体やこの粉
末を高分子樹脂中に分散した複合体である。これらの焼
結体や複合体は６〜８ｍｍと厚く、重く、また高価であ
るためにその適用場所は電波暗室等に限られていた。ま
た、カルボニル鉄を高分子樹脂中に分散した複合体は、
厚さが２〜３ｍｍと上記の立方晶フェライト系と比較し
て薄いが、適用周波数が５ＧＨｚ以上のものに限られて
いた。この理由を以下に述べる。
【０００３】電磁波吸収材料を裏面を金属板で短絡して
使用した場合、吸収された残りの電磁波が反射され、こ
の反射率が小さいことが電磁波吸収材の性能の目安とな
る。垂直に入射した電磁波の反射率Γは、
使用した場合、吸収された残りの電磁波が反射され、こ
の反射率が小さいことが電磁波吸収材の性能の目安とな
る。垂直に入射した電磁波の反射率Γは、
【数１】 により与えられる。ここでＺおよびＺo はそれぞれ電磁
波吸収材中および真空中での電磁波の特性インピーダン
ス、γおよびｌは電磁波吸収材中の電磁波の伝搬定数お
よび電磁波吸収材の厚さである。伝搬定数γは電磁波の
角振動数ωおよび透磁率、誘電率の関数として
波吸収材中および真空中での電磁波の特性インピーダン
ス、γおよびｌは電磁波吸収材中の電磁波の伝搬定数お
よび電磁波吸収材の厚さである。伝搬定数γは電磁波の
角振動数ωおよび透磁率、誘電率の関数として
【数２】 により与えられる。εo ，ε”，ε’はそれぞれ真空の
誘電率、電磁波吸収材の比誘電率の虚部および実部であ
り、μo ，μ”，μ’はそれぞれ真空の透磁率、電磁波
吸収材の比透磁率の虚部および実部である。
誘電率、電磁波吸収材の比誘電率の虚部および実部であ
り、μo ，μ”，μ’はそれぞれ真空の透磁率、電磁波
吸収材の比透磁率の虚部および実部である。
【０００４】これらの式から、反射率が最小となる整合
厚が小さい薄型の電磁波吸収材を得るためには、γを大
きく、従って透磁率、誘電率の大きな材料を使用するこ
とが有利であることが理解される。
厚が小さい薄型の電磁波吸収材を得るためには、γを大
きく、従って透磁率、誘電率の大きな材料を使用するこ
とが有利であることが理解される。
【０００５】ところが、透磁率に関しては前述の立方晶
フェライトを使用する場合、図１１に示すようにＳｎａ
ｅｋの限界（例えば、近角聡信著：強磁性体の物理：掌
華房1991年）に縛られて高周波数になるほど透磁率が減
少するため、６ｍｍ以下の吸収体を開発することはでき
なかった。また、カルボニル鉄系の材料はＳｎａｅｋの
限界には制約されないものの、初透磁率が低いために５
ＧＨｚ以下の周波数領域では立方晶フェライト系の材料
の方が透磁率が大きく、同様に薄い吸収体を提供するこ
とはできなかった。
フェライトを使用する場合、図１１に示すようにＳｎａ
ｅｋの限界（例えば、近角聡信著：強磁性体の物理：掌
華房1991年）に縛られて高周波数になるほど透磁率が減
少するため、６ｍｍ以下の吸収体を開発することはでき
なかった。また、カルボニル鉄系の材料はＳｎａｅｋの
限界には制約されないものの、初透磁率が低いために５
ＧＨｚ以下の周波数領域では立方晶フェライト系の材料
の方が透磁率が大きく、同様に薄い吸収体を提供するこ
とはできなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑み
てなされたもので、Ｓｎａｅｋの限界に制約されないこ
とから、３００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの周波数領域におい
て立方晶フェライト系の材料に比べより大きな透磁率を
期待できる金属系の軟磁性材を用い、誘電率と透磁率の
整合性を図ることによって、より薄い電磁波吸収体を提
供することを目的とするものである。
てなされたもので、Ｓｎａｅｋの限界に制約されないこ
とから、３００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの周波数領域におい
て立方晶フェライト系の材料に比べより大きな透磁率を
期待できる金属系の軟磁性材を用い、誘電率と透磁率の
整合性を図ることによって、より薄い電磁波吸収体を提
供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の本発明は、軟磁性金属の粒子からな
る粉体を高分子樹脂中に分散させて構成される軟磁性材
の第１の領域と、該軟磁性材の領域を２つ以上の領域に
分割するように前記軟磁性材内に設けられた低誘電率の
第２の領域とを有することを要旨とする。
め、請求項１記載の本発明は、軟磁性金属の粒子からな
る粉体を高分子樹脂中に分散させて構成される軟磁性材
の第１の領域と、該軟磁性材の領域を２つ以上の領域に
分割するように前記軟磁性材内に設けられた低誘電率の
第２の領域とを有することを要旨とする。
【０００８】また、請求項２記載の本発明は、軟磁性金
属の粒子からなる粉体を高分子樹脂中に分散させて構成
される軟磁性材からなる複数の帯状の第１の領域と、該
複数の帯状の第１の領域の間に該帯状の領域に平行に設
けられた複数の帯状の低誘電率の第２の領域とを有する
ことを要旨とする。
属の粒子からなる粉体を高分子樹脂中に分散させて構成
される軟磁性材からなる複数の帯状の第１の領域と、該
複数の帯状の第１の領域の間に該帯状の領域に平行に設
けられた複数の帯状の低誘電率の第２の領域とを有する
ことを要旨とする。
【０００９】更に、請求項３記載の本発明は、軟磁性金
属の粒子からなる粉体を高分子樹脂中に分散させて構成
される軟磁性材からなる複数の島状の第１の領域と、該
複数の島状の第１の領域の間に形成された低誘電率の海
状の第２の領域とを有することを要旨とする。
属の粒子からなる粉体を高分子樹脂中に分散させて構成
される軟磁性材からなる複数の島状の第１の領域と、該
複数の島状の第１の領域の間に形成された低誘電率の海
状の第２の領域とを有することを要旨とする。
【００１０】請求項４記載の本発明は、請求項１ないし
３のいずれかに記載の発明において、前記第１および第
２の領域が軟磁性金属の粒子からなる粉体を高分子樹脂
中に分散させて構成される軟磁性材からなるシート状の
領域の上に形成されていることを要旨とする。
３のいずれかに記載の発明において、前記第１および第
２の領域が軟磁性金属の粒子からなる粉体を高分子樹脂
中に分散させて構成される軟磁性材からなるシート状の
領域の上に形成されていることを要旨とする。
【００１１】また、請求項５記載の本発明は、請求項１
ないし４のいずれかに記載の発明において、前記軟磁性
金属の粒子からなる粉体が粒子外表面から１μｍ以内の
表面層が全体積に占める割合で１０％を超える軟磁性金
属の粒子からなり、前記低誘電率の領域の比誘電率が５
以下であることを要旨とする。
ないし４のいずれかに記載の発明において、前記軟磁性
金属の粒子からなる粉体が粒子外表面から１μｍ以内の
表面層が全体積に占める割合で１０％を超える軟磁性金
属の粒子からなり、前記低誘電率の領域の比誘電率が５
以下であることを要旨とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明する。
の形態について説明する。
【００１３】図１は、本発明の一実施形態に係る電磁波
吸収体の構成を示す図である。同図に示す電磁波吸収体
は、粒子外表面から１μｍ以内の表面層が全体積に占め
る割合で１０％を超える軟磁性金属の粒子からなる粉体
を高分子樹脂中に分散させて構成される軟磁性材αと、
この軟磁性材を２つ以上の領域に分割するように軟磁性
材α内に設けられた比誘電率５以下の低誘電率の領域β
とから構成され、これにより透磁率と誘電率の整合性を
図り、より薄い電磁波吸収体を実現しているものであ
る。
吸収体の構成を示す図である。同図に示す電磁波吸収体
は、粒子外表面から１μｍ以内の表面層が全体積に占め
る割合で１０％を超える軟磁性金属の粒子からなる粉体
を高分子樹脂中に分散させて構成される軟磁性材αと、
この軟磁性材を２つ以上の領域に分割するように軟磁性
材α内に設けられた比誘電率５以下の低誘電率の領域β
とから構成され、これにより透磁率と誘電率の整合性を
図り、より薄い電磁波吸収体を実現しているものであ
る。
【００１４】まず、このように構成される電磁波吸収体
の基本的考え方およびその過程について説明する。
の基本的考え方およびその過程について説明する。
【００１５】金属系の軟磁性体は導電性を有するため、
そのままでは電磁波を反射してしまい電磁波吸収材とし
て使用することはできない。そこで、電磁波吸収材とし
て使用するためには金属軟磁性体を細かな粒子として高
分子樹脂中等に分散し、全体として誘電体とする必要が
ある。高分子樹脂中等に分散させる金属粒子であるが、
金属系の軟磁性体は渦電流で内部が磁気的にシールドさ
れることによって、表皮深さ程度の表面層しか磁化に寄
与しなくなるため、高周波数領域では平均の透磁率はか
なり小さなものになる。この平均の透磁率がＳｎａｅｋ
の限界に制約された立方晶フェライト系材料の透磁率を
上回るための条件を以下に示す。
そのままでは電磁波を反射してしまい電磁波吸収材とし
て使用することはできない。そこで、電磁波吸収材とし
て使用するためには金属軟磁性体を細かな粒子として高
分子樹脂中等に分散し、全体として誘電体とする必要が
ある。高分子樹脂中等に分散させる金属粒子であるが、
金属系の軟磁性体は渦電流で内部が磁気的にシールドさ
れることによって、表皮深さ程度の表面層しか磁化に寄
与しなくなるため、高周波数領域では平均の透磁率はか
なり小さなものになる。この平均の透磁率がＳｎａｅｋ
の限界に制約された立方晶フェライト系材料の透磁率を
上回るための条件を以下に示す。
【００１６】金属磁性体粒子の体積をＶ、表面積をＳ、
表皮深さをｄ、比透磁率をμとし、粒子全体の磁化には
表面から表皮深さまでの領域は比透磁率μで寄与し、そ
れより内部の領域は全く磁化に寄与しないと近似する
と、平均の比透磁率は
表皮深さをｄ、比透磁率をμとし、粒子全体の磁化には
表面から表皮深さまでの領域は比透磁率μで寄与し、そ
れより内部の領域は全く磁化に寄与しないと近似する
と、平均の比透磁率は
【数３】 で与えられる。Ｓｎａｅｋの限界に制約された立方晶フ
ェライト系材料の比透磁率は、例えば３００ＭＨｚでは
２０であることから、平均の比透磁率がこの値を上回る
ためには表皮深さの領域の体積が全体積に占める割合
は、μが１００の金属では２０％以上また１０００の金
属では２％以上となる。表皮深さｄは金属の比抵抗をρ
として
ェライト系材料の比透磁率は、例えば３００ＭＨｚでは
２０であることから、平均の比透磁率がこの値を上回る
ためには表皮深さの領域の体積が全体積に占める割合
は、μが１００の金属では２０％以上また１０００の金
属では２％以上となる。表皮深さｄは金属の比抵抗をρ
として
【数４】 により与えられる。ρを２×１０-7Ωｍとして３００Ｍ
Ｈｚにおける表皮深さを見積もると、μが１００および
１０００の金属ではそれぞれ１．３μｍおよび０．４μ
ｍとなる。式（４）から明らかなように、表皮深さは周
波数の平方根に反比例して小さくなり、平均の透磁率も
小さな値となる。一方、Ｓｎａｅｋの限界に制約された
立方晶フェライト系材料の透磁率は周波数にほぼ反比例
して小さな値となる。そこで、３００ＭＨｚにおいて平
均の透磁率が立方晶フェライト系材料の値を上回ってい
れば、それ以上の周波数においても透磁率は立方晶フェ
ライト系材料の値を上回ると考えることが可能である。
以上のことを考え合わせると、粒子外表面から１μｍ以
内の表面層が、全体積に占める割合で１０％を超える軟
磁性金属の粒子であれば、立方晶フェライト系材料の透
磁率を上回る平均の透磁率が得られるものと考えられ
る。
Ｈｚにおける表皮深さを見積もると、μが１００および
１０００の金属ではそれぞれ１．３μｍおよび０．４μ
ｍとなる。式（４）から明らかなように、表皮深さは周
波数の平方根に反比例して小さくなり、平均の透磁率も
小さな値となる。一方、Ｓｎａｅｋの限界に制約された
立方晶フェライト系材料の透磁率は周波数にほぼ反比例
して小さな値となる。そこで、３００ＭＨｚにおいて平
均の透磁率が立方晶フェライト系材料の値を上回ってい
れば、それ以上の周波数においても透磁率は立方晶フェ
ライト系材料の値を上回ると考えることが可能である。
以上のことを考え合わせると、粒子外表面から１μｍ以
内の表面層が、全体積に占める割合で１０％を超える軟
磁性金属の粒子であれば、立方晶フェライト系材料の透
磁率を上回る平均の透磁率が得られるものと考えられ
る。
【００１７】さて、上記の金属粒子粉を高分子樹脂中に
分散させた軟磁性材は、高い透磁率を得るためには多量
の金属微粒子を分散させる必要があるが、このような場
合一般的に誘電率が非常に大きな値となり透磁率の値を
はるかに上回った値となる。図１２はその１例を示した
ものである。式（１）によって与えられる反射率Γにお
いて、Ｚ，γは複素数であることから、電磁波吸収材の
特性としてこれらの数値が与えられた場合、その厚さｌ
を変化させても必ずしもΓ＝０となる整合やそれに近い
状態が得られるとは限らない。反射率を小さくするため
には、ＺがＺoとできるだけ近い値であることが必要で
ある。特性インピーダンスは、透磁率、誘電率の関数と
して、
分散させた軟磁性材は、高い透磁率を得るためには多量
の金属微粒子を分散させる必要があるが、このような場
合一般的に誘電率が非常に大きな値となり透磁率の値を
はるかに上回った値となる。図１２はその１例を示した
ものである。式（１）によって与えられる反射率Γにお
いて、Ｚ，γは複素数であることから、電磁波吸収材の
特性としてこれらの数値が与えられた場合、その厚さｌ
を変化させても必ずしもΓ＝０となる整合やそれに近い
状態が得られるとは限らない。反射率を小さくするため
には、ＺがＺoとできるだけ近い値であることが必要で
ある。特性インピーダンスは、透磁率、誘電率の関数と
して、
【数５】 と表される。従って、誘電率と透磁率を同程度の値とし
てやる必要がある。
てやる必要がある。
【００１８】本発明は、金属粒子粉を分散させた軟磁性
材を低誘電率の領域によって分割することにより、全体
としての平均な誘電率を下げることによって、上記の反
射率を小さくするための条件を満足させ、電磁波吸収材
として機能するようにするものである。
材を低誘電率の領域によって分割することにより、全体
としての平均な誘電率を下げることによって、上記の反
射率を小さくするための条件を満足させ、電磁波吸収材
として機能するようにするものである。
【００１９】以上のような基本的考えに基づいて図１に
示す本実施形態の電磁波吸収体は構成され、上述したよ
うな構成をとることにより、電磁波との相互作用は両者
の平均値を用いて議論することが可能となる。図１にお
いて、ＡからＢに向かう方向をＸ軸、これと垂直な方向
をＹ軸、またこの図の平面と垂直な方向をＺ軸とする。
Ａ，Ｂ間の構造を基本単位としてＸ軸方向にはこの構造
が繰り返され、またＺ軸方向は一様である場合の平均の
誘電率について考える。軟磁性材αの幅をｄ1、比誘電
率をε1 とし、また領域βの幅をｄ2 、比誘電率ε2 と
した場合の、Ｘ軸方向における平均の誘電率は次式によ
り与えられる。
示す本実施形態の電磁波吸収体は構成され、上述したよ
うな構成をとることにより、電磁波との相互作用は両者
の平均値を用いて議論することが可能となる。図１にお
いて、ＡからＢに向かう方向をＸ軸、これと垂直な方向
をＹ軸、またこの図の平面と垂直な方向をＺ軸とする。
Ａ，Ｂ間の構造を基本単位としてＸ軸方向にはこの構造
が繰り返され、またＺ軸方向は一様である場合の平均の
誘電率について考える。軟磁性材αの幅をｄ1、比誘電
率をε1 とし、また領域βの幅をｄ2 、比誘電率ε2 と
した場合の、Ｘ軸方向における平均の誘電率は次式によ
り与えられる。
【００２０】
【数６】 ε1 ＝１００００、ε2 ＝１、ｄ1 ＝０．９、ｄ2 ＝
０．１とした場合の平均の誘電率は約１０となり、ε1
に比べて大幅に小さな値となる。
０．１とした場合の平均の誘電率は約１０となり、ε1
に比べて大幅に小さな値となる。
【００２１】このような構造の下では、透磁率もまた
（６）式と同様な式に従う平均値として取り扱う必要が
ある。低誘電率の領域βは一般に透磁率もまた小さい
が、軟磁性材αの透磁率は図１２に示すように誘電率に
比べてはるかに小さな値であるため、平均した時の低下
幅もまた誘電率に比べて小さな値となる。軟磁性材αの
透磁率μ1 ＝２０、また領域βの透磁率μ2 ＝１として
平均の透磁率を計算すると約６．９であり、低下幅は誘
電率に比べて小さな値に留まっている。この結果、真空
中との特性インピーダンスの比Ｚ／Ｚo は、金属粒子粉
を分散させた軟磁性材だけの場合は０．０４４であった
ものが、低誘電率の領域を設けた場合は０．８３と大幅
に改善される。
（６）式と同様な式に従う平均値として取り扱う必要が
ある。低誘電率の領域βは一般に透磁率もまた小さい
が、軟磁性材αの透磁率は図１２に示すように誘電率に
比べてはるかに小さな値であるため、平均した時の低下
幅もまた誘電率に比べて小さな値となる。軟磁性材αの
透磁率μ1 ＝２０、また領域βの透磁率μ2 ＝１として
平均の透磁率を計算すると約６．９であり、低下幅は誘
電率に比べて小さな値に留まっている。この結果、真空
中との特性インピーダンスの比Ｚ／Ｚo は、金属粒子粉
を分散させた軟磁性材だけの場合は０．０４４であった
ものが、低誘電率の領域を設けた場合は０．８３と大幅
に改善される。
【００２２】低誘電率の領域は、空隙あるいは金属粒子
粉を含まない高分子樹脂等で形成される。ただし高分子
樹脂等を使用する場合、平均の誘電率は式（６）に従っ
て低下することからあまり誘電率の高い物質を使用する
と効果は小さくなる。そこで、低誘電率の領域に使用す
る物質の誘電率は最大でも５程度以下とする必要があ
る。なお、誘電率や透磁率のこのような平均値としての
取り扱いを行うためには、ｄ1 ，ｄ2 は少なくとも電磁
波の波長λより小さな値とすることが必要である。
粉を含まない高分子樹脂等で形成される。ただし高分子
樹脂等を使用する場合、平均の誘電率は式（６）に従っ
て低下することからあまり誘電率の高い物質を使用する
と効果は小さくなる。そこで、低誘電率の領域に使用す
る物質の誘電率は最大でも５程度以下とする必要があ
る。なお、誘電率や透磁率のこのような平均値としての
取り扱いを行うためには、ｄ1 ，ｄ2 は少なくとも電磁
波の波長λより小さな値とすることが必要である。
【００２３】図２（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発
明の他の実施形態に係る電磁波吸収体の構成を示す上面
図および断面図である。同図に示す電磁波吸収体は、図
１の実施形態と同様に粒子外表面から１μｍ以内の表面
層が全体積に占める割合で１０％を超える軟磁性金属の
粒子からなる粉体を高分子樹脂中に分散させて構成され
る軟磁性材からなる複数の帯状の第１の領域αと、該複
数の帯状の第１の領域の間に該帯状の領域に平行に設け
られた複数の帯状の比誘電率５以下の低誘電率の第２の
領域βとから構成されている。
明の他の実施形態に係る電磁波吸収体の構成を示す上面
図および断面図である。同図に示す電磁波吸収体は、図
１の実施形態と同様に粒子外表面から１μｍ以内の表面
層が全体積に占める割合で１０％を超える軟磁性金属の
粒子からなる粉体を高分子樹脂中に分散させて構成され
る軟磁性材からなる複数の帯状の第１の領域αと、該複
数の帯状の第１の領域の間に該帯状の領域に平行に設け
られた複数の帯状の比誘電率５以下の低誘電率の第２の
領域βとから構成されている。
【００２４】図２に示す電磁波吸収体は、電界または磁
界成分が１つの編波面だけに限定されるような電磁波に
効果的に適用できるものである。電界成分と磁界成分は
直交していることから、金属粒子粉を分散させた軟磁性
材を電界方向では分割し、また磁界方向には連続した形
状とすると、透磁率は殆ど低下させないで誘電率だけを
低下させることが可能となり、極めて高性能な電磁波吸
収材が得られる。
界成分が１つの編波面だけに限定されるような電磁波に
効果的に適用できるものである。電界成分と磁界成分は
直交していることから、金属粒子粉を分散させた軟磁性
材を電界方向では分割し、また磁界方向には連続した形
状とすると、透磁率は殆ど低下させないで誘電率だけを
低下させることが可能となり、極めて高性能な電磁波吸
収材が得られる。
【００２５】上述した図１２の特性は厚さ約５μｍの円
盤状のＣｏ系アモルファス粉末をポリエチレン中に分散
させた軟磁性材に関するものであるが、この軟磁性材を
フェライト系の電磁波吸収材と同様に裏面を金属板で短
絡した状態で図５のように使用した場合の反射減衰量の
周波数依存性を図６に示す。図中の３本の線ａ，ｂ，ｃ
はそれぞれ厚さが１ｍｍ，２ｍｍ，１０ｍｍの時の特性
に相当する。反射減衰量は軟磁性材の厚さを増しても５
ｄＢ程度以上には増加せず、この軟磁性材が、透磁率の
高周波特性は優れているものの、電磁波吸収材料として
は機能しないことが理解される。
盤状のＣｏ系アモルファス粉末をポリエチレン中に分散
させた軟磁性材に関するものであるが、この軟磁性材を
フェライト系の電磁波吸収材と同様に裏面を金属板で短
絡した状態で図５のように使用した場合の反射減衰量の
周波数依存性を図６に示す。図中の３本の線ａ，ｂ，ｃ
はそれぞれ厚さが１ｍｍ，２ｍｍ，１０ｍｍの時の特性
に相当する。反射減衰量は軟磁性材の厚さを増しても５
ｄＢ程度以上には増加せず、この軟磁性材が、透磁率の
高周波特性は優れているものの、電磁波吸収材料として
は機能しないことが理解される。
【００２６】そこで、この軟磁性材を用いて図２に示す
構造の電磁波吸収材を作製した。低誘電率の領域を誘電
率約２．２のポリエチレンとし、その比率を２０％とし
た電磁波吸収材を図７に示すように使用した場合の反射
減衰量の周波数依存性を図８に示す。厚さ４ｍｍにおけ
る反射減衰量の極大値は、周波数１．５ＧＨｚにおける
３３ｄＢである。この値は、従来この周波数領域で使用
されてきた立方晶フェライト系材料の約半分の値であ
り、大幅に薄い電磁波吸収材料が実現される。
構造の電磁波吸収材を作製した。低誘電率の領域を誘電
率約２．２のポリエチレンとし、その比率を２０％とし
た電磁波吸収材を図７に示すように使用した場合の反射
減衰量の周波数依存性を図８に示す。厚さ４ｍｍにおけ
る反射減衰量の極大値は、周波数１．５ＧＨｚにおける
３３ｄＢである。この値は、従来この周波数領域で使用
されてきた立方晶フェライト系材料の約半分の値であ
り、大幅に薄い電磁波吸収材料が実現される。
【００２７】図３（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発
明の更に他の実施形態に係る電磁波吸収体の構成を示す
上面図および断面図である。同図に示す電磁波吸収体
は、粒子外表面から１μｍ以内の表面層が全体積に占め
る割合で１０％を超える軟磁性金属の粒子からなる粉体
を高分子樹脂中に分散させて構成される軟磁性材からな
る複数の島状の第１の領域αと、該複数の島状の第１の
領域の間に形成された比誘電率５以下の低誘電率の海状
の第２の領域βとから構成されている。すなわち、図１
の電磁波吸収体と同じ軟磁性材を正方形のタイル状に加
工し、碁盤目状に配列したものである。
明の更に他の実施形態に係る電磁波吸収体の構成を示す
上面図および断面図である。同図に示す電磁波吸収体
は、粒子外表面から１μｍ以内の表面層が全体積に占め
る割合で１０％を超える軟磁性金属の粒子からなる粉体
を高分子樹脂中に分散させて構成される軟磁性材からな
る複数の島状の第１の領域αと、該複数の島状の第１の
領域の間に形成された比誘電率５以下の低誘電率の海状
の第２の領域βとから構成されている。すなわち、図１
の電磁波吸収体と同じ軟磁性材を正方形のタイル状に加
工し、碁盤目状に配列したものである。
【００２８】図３に示す電磁波吸収体は、円偏光の電磁
波に対して有効な電磁波吸収材であり、同図に示すよう
に構成することにより、電磁波吸収材内のどの方向に対
しても金属粒子粉を分散させた軟磁性材が分割されてい
ることになる。この結果、どの方向の電界を有する電磁
波成分に対しても平均の誘電率が低い良好な電磁波吸収
材として機能することができる。
波に対して有効な電磁波吸収材であり、同図に示すよう
に構成することにより、電磁波吸収材内のどの方向に対
しても金属粒子粉を分散させた軟磁性材が分割されてい
ることになる。この結果、どの方向の電界を有する電磁
波成分に対しても平均の誘電率が低い良好な電磁波吸収
材として機能することができる。
【００２９】図３に示す電磁波吸収体の低誘電率の海状
の第２の領域βは、誘電率が約２．２のポリエチレンで
構成され、その幅は軟磁性材の一辺の長さに対して１０
％である。図９は、この電磁波吸収材の反射減衰量の周
波数依存性を示したものである。厚さ３ｍｍの時の反射
減衰量は周波数２．２ＧＨｚにおいて極大値３７ｄＢと
良好な電磁波吸収特性を示す。
の第２の領域βは、誘電率が約２．２のポリエチレンで
構成され、その幅は軟磁性材の一辺の長さに対して１０
％である。図９は、この電磁波吸収材の反射減衰量の周
波数依存性を示したものである。厚さ３ｍｍの時の反射
減衰量は周波数２．２ＧＨｚにおいて極大値３７ｄＢと
良好な電磁波吸収特性を示す。
【００３０】図４は、本発明の別の実施形態に係る電磁
波吸収体の構成を示す断面図である。同図に示す電磁波
吸収体は、軟磁性金属の粒子からなる粉体を高分子樹脂
中に分散させて構成される軟磁性材からなるシート状の
領域である第１層の上に図１〜図３に示した前記第１お
よび第２の領域αおよびβからなる第２層を形成して構
成したものである。このように構成される電磁波吸収材
に入射した電磁波は、その表面層から順次吸収され減衰
するので、必ずしも全体を通して図１〜図３の構造を有
する必要はない。図４に示す構造では、低誘電率の領域
を空隙とした場合でも、全体としては一体となった構造
が保たれるので、電磁波吸収体の製造および取り扱いが
容易になる。
波吸収体の構成を示す断面図である。同図に示す電磁波
吸収体は、軟磁性金属の粒子からなる粉体を高分子樹脂
中に分散させて構成される軟磁性材からなるシート状の
領域である第１層の上に図１〜図３に示した前記第１お
よび第２の領域αおよびβからなる第２層を形成して構
成したものである。このように構成される電磁波吸収材
に入射した電磁波は、その表面層から順次吸収され減衰
するので、必ずしも全体を通して図１〜図３の構造を有
する必要はない。図４に示す構造では、低誘電率の領域
を空隙とした場合でも、全体としては一体となった構造
が保たれるので、電磁波吸収体の製造および取り扱いが
容易になる。
【００３１】図４に示す電磁波吸収体は、図１の実施形
態で使用されたものと同じ軟磁性材を使用し、厚さ０．
５ｍｍの第１層であるシート上に図２の実施形態と同様
な構造を一体的に形成して構成されている。上部の構造
は、下部のシートと一体となっているので、低誘電率の
領域は空隙になっている。厚さ３．５ｍｍ（シート部の
厚さ０．５ｍｍ、低誘電率の領域を設けた部分の厚さ３
ｍｍ）の時の反射減衰量は周波数２．７ＧＨｚにおいて
極大値３３ｄＢと良好な電磁波吸収特性を示している。
態で使用されたものと同じ軟磁性材を使用し、厚さ０．
５ｍｍの第１層であるシート上に図２の実施形態と同様
な構造を一体的に形成して構成されている。上部の構造
は、下部のシートと一体となっているので、低誘電率の
領域は空隙になっている。厚さ３．５ｍｍ（シート部の
厚さ０．５ｍｍ、低誘電率の領域を設けた部分の厚さ３
ｍｍ）の時の反射減衰量は周波数２．７ＧＨｚにおいて
極大値３３ｄＢと良好な電磁波吸収特性を示している。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の本
発明によれば、軟磁性金属の粒子からなる粉体を高分子
樹脂中に分散させて構成される軟磁性材の第１の領域
と、該軟磁性材の第１の領域を２つ以上の領域に分割す
るように前記軟磁性材内に設けられた低誘電率の第２の
領域とで電磁波吸収体を構成することにより、誘電率と
透磁率の整合性が図られ、より薄い電磁波吸収体を実現
することができる。
発明によれば、軟磁性金属の粒子からなる粉体を高分子
樹脂中に分散させて構成される軟磁性材の第１の領域
と、該軟磁性材の第１の領域を２つ以上の領域に分割す
るように前記軟磁性材内に設けられた低誘電率の第２の
領域とで電磁波吸収体を構成することにより、誘電率と
透磁率の整合性が図られ、より薄い電磁波吸収体を実現
することができる。
【００３３】また、請求項２記載の本発明によれば、軟
磁性金属の粒子からなる粉体を高分子樹脂中に分散させ
て構成される軟磁性材からなる複数の帯状の第１の領域
と、該複数の帯状の第１の領域の間に該帯状の領域に平
行に設けられた複数の帯状の低誘電率の第２の領域とで
電磁波吸収体を構成することにより、誘電率と透磁率の
整合性が図られ、より薄い電磁波吸収体を実現すること
ができるとともに、特に電界または磁界成分が１つの編
波面だけに限定されるような電磁波に効果的に適用で
き、極めて高性能な電磁波吸収体を得ることができる。
磁性金属の粒子からなる粉体を高分子樹脂中に分散させ
て構成される軟磁性材からなる複数の帯状の第１の領域
と、該複数の帯状の第１の領域の間に該帯状の領域に平
行に設けられた複数の帯状の低誘電率の第２の領域とで
電磁波吸収体を構成することにより、誘電率と透磁率の
整合性が図られ、より薄い電磁波吸収体を実現すること
ができるとともに、特に電界または磁界成分が１つの編
波面だけに限定されるような電磁波に効果的に適用で
き、極めて高性能な電磁波吸収体を得ることができる。
【００３４】更に、請求項３記載の本発明によれば、軟
磁性金属の粒子からなる粉体を高分子樹脂中に分散させ
て構成される軟磁性材からなる複数の島状の第１の領域
と、該複数の島状の第１の領域の間に形成された低誘電
率の海状の第２の領域とで電磁波吸収体を構成すること
により、誘電率と透磁率の整合性が図られ、より薄い電
磁波吸収体を実現することができるとともに、円偏光の
電磁波に対して有効な電磁波吸収体を得ることができ
る。
磁性金属の粒子からなる粉体を高分子樹脂中に分散させ
て構成される軟磁性材からなる複数の島状の第１の領域
と、該複数の島状の第１の領域の間に形成された低誘電
率の海状の第２の領域とで電磁波吸収体を構成すること
により、誘電率と透磁率の整合性が図られ、より薄い電
磁波吸収体を実現することができるとともに、円偏光の
電磁波に対して有効な電磁波吸収体を得ることができ
る。
【００３５】請求項４記載の本発明によれば、前記第１
および第２の領域を軟磁性金属の粒子からなる粉体を高
分子樹脂中に分散させて構成される軟磁性材からなるシ
ート状の領域の上に形成することにより、誘電率と透磁
率の整合性が図られ、より薄い電磁波吸収体を実現する
ことができるとともに、製造および取り扱いが容易であ
る。
および第２の領域を軟磁性金属の粒子からなる粉体を高
分子樹脂中に分散させて構成される軟磁性材からなるシ
ート状の領域の上に形成することにより、誘電率と透磁
率の整合性が図られ、より薄い電磁波吸収体を実現する
ことができるとともに、製造および取り扱いが容易であ
る。
【図１】本発明の一実施形態に係る電磁波吸収体の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る電磁波吸収体の構
成を示す上面図および断面図である。
成を示す上面図および断面図である。
【図３】本発明の更に他の実施形態に係る電磁波吸収体
の構成を示す上面図および断面図である。
の構成を示す上面図および断面図である。
【図４】本発明の別の実施形態に係る電磁波吸収体の構
成を示す断面図である。
成を示す断面図である。
【図５】金属粒子粉を高分子樹脂中に分散させた軟磁性
材の裏面を金属板で短絡させて使用する状況を示す図で
ある。
材の裏面を金属板で短絡させて使用する状況を示す図で
ある。
【図６】金属粒子粉を高分子樹脂中に分散させた軟磁性
材をそのまま使用した場合の反射減衰量の周波数依存性
を示す図である。
材をそのまま使用した場合の反射減衰量の周波数依存性
を示す図である。
【図７】図１の実施形態の電磁波吸収体の裏面を金属板
で短絡して使用する状況を示す図である。
で短絡して使用する状況を示す図である。
【図８】図１の実施形態の電磁波吸収体の反射減衰量の
周波数依存性を示す図である。
周波数依存性を示す図である。
【図９】図２の実施形態の電磁波吸収体の反射減衰量の
周波数依存性を示す図である。
周波数依存性を示す図である。
【図１０】図３の実施形態の電磁波吸収体の反射減衰量
の周波数依存性を示す図である。
の周波数依存性を示す図である。
【図１１】立方晶フェライトの透磁率の高周波特性にお
けるＳｎａｅｋの限界を示す図である。
けるＳｎａｅｋの限界を示す図である。
【図１２】金属粒子粉を高分子樹脂中に分散させた軟磁
性材の透磁率および誘電率の高周波特性を示す図であ
る。
性材の透磁率および誘電率の高周波特性を示す図であ
る。
α 軟磁性材 β 低誘電率の領域
Claims (5)
- 【請求項１】 軟磁性金属の粒子からなる粉体を高分子
樹脂中に分散させて構成される軟磁性材の第１の領域
と、該軟磁性材の第１の領域を２つ以上の領域に分割す
るように前記軟磁性材内に設けられた低誘電率の第２の
領域とを有することを特徴とする電磁波吸収体。 - 【請求項２】 軟磁性金属の粒子からなる粉体を高分子
樹脂中に分散させて構成される軟磁性材からなる複数の
帯状の第１の領域と、該複数の帯状の第１の領域の間に
該帯状の領域に平行に設けられた複数の帯状の低誘電率
の第２の領域とを有することを特徴とする電磁波吸収
体。 - 【請求項３】 軟磁性金属の粒子からなる粉体を高分子
樹脂中に分散させて構成される軟磁性材からなる複数の
島状の第１の領域と、該複数の島状の第１の領域の間に
形成された低誘電率の海状の第２の領域とを有すること
を特徴とする電磁波吸収体。 - 【請求項４】 前記第１および第２の領域は、軟磁性金
属の粒子からなる粉体を高分子樹脂中に分散させて構成
される軟磁性材からなるシート状の領域の上に形成され
ていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに
記載の電磁波吸収体。 - 【請求項５】 前記軟磁性金属の粒子からなる粉体は、
粒子外表面から１μｍ以内の表面層が全体積に占める割
合で１０％を超える軟磁性金属の粒子からなり、前記低
誘電率の領域の比誘電率は、５以下であることを特徴と
する請求項１ないし４のいずれかに記載の電磁波吸収
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8052105A JPH09246025A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 電磁波吸収体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8052105A JPH09246025A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 電磁波吸収体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09246025A true JPH09246025A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=12905584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8052105A Pending JPH09246025A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 電磁波吸収体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09246025A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002217586A (ja) * | 2001-01-22 | 2002-08-02 | Sony Corp | 電波吸収体 |
| JP2005252080A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Fuji Xerox Co Ltd | 電波吸収体およびその製造方法 |
| JP2017005152A (ja) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | 株式会社ユニカ | 電磁波吸収体、および電磁波吸収体の使用方法 |
| CN113747777A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-12-03 | 济南市中恒光机电技术中心 | 一种电磁波屏蔽材料 |
-
1996
- 1996-03-08 JP JP8052105A patent/JPH09246025A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002217586A (ja) * | 2001-01-22 | 2002-08-02 | Sony Corp | 電波吸収体 |
| JP2005252080A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Fuji Xerox Co Ltd | 電波吸収体およびその製造方法 |
| JP2017005152A (ja) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | 株式会社ユニカ | 電磁波吸収体、および電磁波吸収体の使用方法 |
| CN113747777A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-12-03 | 济南市中恒光机电技术中心 | 一种电磁波屏蔽材料 |
| CN113747777B (zh) * | 2021-09-08 | 2022-04-08 | 北京伊斯普电子技术有限公司 | 一种电磁波屏蔽材料 |
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