JPH10169039A

JPH10169039A - 電磁遮蔽建物

Info

Publication number: JPH10169039A
Application number: JP32993696A
Authority: JP
Inventors: Kimio Kawasaki; 公雄川崎; Kotaro Hirano; 浩太郎平野; Masaaki Sasada; 雅昭笹田; Yoshimasa Yoshida; 義政吉田; Kazuyuki Yamanoue; 和志山野上; 修一 ▲高▼坂; Shuichi Kosaka; Junichi Hirai; 淳一平井; Minoru Nakayama; 實中山; Hiroshi Takizawa; 博滝沢; Kikuko Yamada; 規矩子山田
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 1998-06-23
Anticipated expiration: 2016-12-10
Also published as: JP3141098B2

Abstract

(57)【要約】【課題】必要な周波数の電波のみを選択して電磁シー
ルドが可能であり、また、各部材間の接続部のシールド
性能への影響および接地対策は考慮しなくてすむので施
工性、利便性に優れる。【解決手段】パターン化した線状アンテナ５をこのア
ンテナが有する電磁界吸収等価面積を考慮して定期的に
配列させて電磁遮蔽面１を形成し、この電磁遮蔽面１で
建物内に電磁遮蔽空間２を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁遮蔽建物に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】建物の電磁シールドの必要性はビル内で
無線技術を応用したパーソナルな携帯機器を屋内で法に
定められた枠内で活用する場合に不可欠であり、また、
情報のセキュリティからも当該周波数の電波の遮断、す
なわち放射も侵入も防ぐことが必要とされる。

【０００３】特公平6-99972 号公報では、電磁シールド
・インテリジェントビルとして、ビルの躯体を電磁シー
ルド部材を入れたコンクリートにより構成し、ビル内の
通信設備間で電波を使って通信を行うようにして、広い
周波数帯域を使って通信できるようにするものも提示さ
れている。

【０００４】このようなビルの躯体によるビル構造の電
磁シールドとして、床、壁等の躯体コンクリートに鉄
板、金属網、金属箔、金属メッシュ等の金属材料もしく
はフェライト等を付加することで有効な電磁遮蔽が行え
るものとされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら鉄板、
金属メッシュ、金属網、金属箔またはフェライト等など
で電磁シールド層を形成する従来の電磁シールド構法で
は、周波数の選択性は持たず、目的周波数以外の電波を
遮断してしまう。

【０００６】その結果、屋外からの侵入電波を遮断する
にともない、ビルの内外を通じて使用されるポケットベ
ル、携帯電話、ＦＭ、ラジオ等の放送波などの公衆の重
要情報の電波まで遮断してしまうし、テレビ電波の反射
障害を発生させたりしている。

【０００７】また、施工に当たっては電磁シールド部材
間の接続部分の隙間・接続方法によりシールド性能が大
きく影響を受け、多数の施工不良でも性能は大きく劣化
してしまう。特に波長が短くなる１ＧＨ_Z以上の電波で
は隙間・接続部の影響が大きい。

【０００８】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、必要な周波数の電波のみを選択して電磁シールドが
可能であり、また、各部材間の接続部のシールド性能へ
の影響および接地対策は考慮しなくてすむので施工性、
利便性に優れる電磁遮蔽建物を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第１に、パターン化した小さな線状アンテナ
をこのアンテナが有する電磁界吸収等価面積を考慮して
定期的に配列させて電磁遮蔽面を形成し、この電磁遮蔽
面で建物内に電磁遮蔽空間を確保すること、第２に、電
磁遮蔽空間は建物全体または各階単位または各部屋単位
とすること、第３に、線状アンテナはＹ字形であること
を要旨とするものである。

【００１０】第４に、線状アンテナは、複数の周波数を
遮断できるように複数種からなること、第５に、線状ア
ンテナは、1885〜1950ＭＨｚおよび2420〜2480ＭＨｚの
二つの周波数帯を遮断できるものであること、第６に、
線状アンテナは、第１のアンテナをＹ字形のものとし、
第２のアンテナとしてこれを囲う白抜き枠文字のＹ字形
のものとの組合わせによる複合アンテナとすることを要
旨とするものである。

【００１１】請求項１記載の本発明によれば、フィルム
に設けた回線パターンとしての線状アンテナはアンテナ
金属部分の面積のみが電磁波エネルギーを反射するので
はなく、アンテナ金属面の近傍の電磁界に対しても反射
効果を有する。また、吸収損失もあり吸取られた電磁界
は線状アンテナ内伝搬による熱損失として吸収され、こ
のため、このフィルムを壁板、ガラス、天井板等の板体
等に貼れば、簡単に電磁遮蔽機能が得られる。

【００１２】また、このように反射損失及び線状アンテ
ナによる吸収損失によるシールド効果であるため、アン
テナを窓枠等の金属サッシに導通させる必要はなく、導
電接続に限定されずに自由な設定ができる。特に、フィ
ルムとして既設のガラス等に貼ることが可能なので、窓
ガラス等既設ものに対して、これを取り替えることなく
簡単に電磁遮蔽機能を付加することができる。

【００１３】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、金属製部材等導電性の高い部材以外にパター
ン化した線状アンテナを配列させて電磁遮蔽面を形成で
きるので、外壁パネル、屋根板、天井板、内壁パネル、
床板、建具、間仕切り等の各部材に電磁遮蔽面を設ける
ことにより、電磁遮蔽空間は建物全体または各階単位ま
たは各部屋単位を自由に選択できる。

【００１４】請求項３記載の本発明によれば、実際の電
波は波の面が横一列ではなく様々な傾きをもっている
が、線状アンテナをＹ字形とすることで、水平面の電波
以外の傾きの異なる電波にも対応できる。

【００１５】請求項４記載の本発明によれば、パターン
化した線状アンテナは複数の特定の周波数を遮断でき、
より効果的なものとすることができる。

【００１６】請求項５記載の本発明によれば、さらに、
遮断する電波を1885〜1950ＭＨｚおよび2420〜2480ＭＨ
ｚの二つの周波数帯のものに特定することで、ＰＨＳな
どのデジタルコードレス電話およびそのデータ端末およ
び準マイクロ波による無線ＬＡＮの遮断を行い、その他
の電波であるポケットベル、携帯電話、ＦＭ、ラジオ等
の放送波などの電波サービスを減衰させてしまうことは
ない。

【００１７】請求項６記載の本発明によれば、Ｙ字形の
ものと、これを囲う白抜き枠文字のＹ字形のものとの組
合わせによる複合アンテナとすることで、複数の特定の
周波数を遮断できるものを同一平面に配列できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
ついて詳細に説明する。図１は本発明の電磁遮蔽建物の
１実施形態を示す説明図で、図中１は電磁遮蔽面であ
る。

【００１９】建物は、壁ａ、床ｂ、柱、梁（図示せず）
による躯体、および、天井ｃ、間仕切り壁ｄ、ドアｅ、
ブラインド（カーテン）ｆ、窓ｇ、ダクトｈなどからな
るが、前記電磁遮蔽面１はこれらの各部材または部位に
形成するものとして、これで建物全体または各階単位ま
たは各部屋単位に電磁遮蔽空間２を確保する。

【００２０】前記電磁遮蔽面１は図２に示すように、回
線パターンとしてのＹ字形の小さな線状アンテナ５をこ
のアンテナが有する電磁界吸収等価面積を考慮して定期
的に配列させて形成した。

【００２１】壁ａ、床ｂ、天井ｃ、間仕切り壁ｄにこの
電磁遮蔽面１を形成するには、これらを形成する壁板、
床板、天井板、間仕切り板またはその下地材にパターン
化した小さな線状アンテナ５を定期的に配列させればよ
く、シルク印刷、パターン圧着、型の嵌め込みによる埋
め込み等の方法やポリイミドフィルムやポリエステルフ
ィルム、ポリエチレンフィルム等の合成樹脂フィルム
に、線状アンテナ５を回線パターンとしてエッチング法
やラミネート法やスクリーン印刷法で設けられたものを
貼ることで可能となる。

【００２２】前記エッチング法はフレキシブル基板とし
てのフィルムに銅箔を張り付けたものを基材として使用
し、パターン部にマスキングをして残る部分を溶剤で溶
解する一般のプリント基板と同様な手法からなる。これ
に対してスクリーン印刷法は基材上に銀、銅、金などの
金属ペースト印刷を施すことにより回線パターンを構成
するものである。

【００２３】また、線状アンテナ５の保護のために、カ
バーフィルムやコーティングをその上に施すこともあ
る。

【００２４】さらに、布地面にパターン化した小さな線
状アンテナ５を配列させて電磁シールド性能を備えた布
とし、この布でカーテンや屋根材（テント）、間仕切り
スクリーンを形成することで電磁遮蔽面１をカーテンや
屋根に間仕切りに設けることや、紙面に同様に線状アン
テナ５を配列させて電磁シールド性能を備えた紙とし、
この紙で壁紙、障子紙、襖等を形成することで、壁、天
井、障子、襖に電磁遮蔽面１を設けることができる。

【００２５】一方、窓ｇ、ダクトｈ、ドアｅにおける開
口では通常電磁シールド性能を持たせることが困難であ
るが、窓ｇにおける窓ガラス、ダクトｈに置ける多孔の
通流板、ドアｅの扉体なども同様にパターン化した小さ
な線状アンテナ５を配列させたものとすれば、開口でも
電磁遮蔽面１を容易に形成できる。

【００２６】また、ＰＣカーテンウォール等で外壁パネ
ルに同様に線状アンテナ５を配列させて外壁に電磁遮蔽
面１を形成することもできる。

【００２７】このような線状アンテナ５を配列させて形
成する電磁遮蔽面１の電磁遮蔽効果を理解するため、先
に本発明に関連する基本原理について説明する。図３に
示すように導体片３が空中にある場合、この面に電波が
入射すると１部が通過し、他は反射する。この場合の透
過波の減衰量は図４に示すように４，６ＧＨz 帯は通過
するが、12，14ＧＨz 帯は通過しない。このような特性
は導体片３の形状によって異なる。

【００２８】導体片３を線状である線状アンテナ（ダイ
ポール）とすれば、吸い取られた（受信した電力は）一
部は再放射され、１／４の電力は線状アンテナ（導体）
に熱損失として吸収される。

【００２９】図５に示すように平面磁界に平行に置かれ
た半波長（１／２）の線状アンテナはアンテナの金属部
分の面積のみが電磁波エネルギーを受信するのではな
く、金属面の近傍の電磁界を吸い取っている。その広が
りは均一ではないが等価面積Ａｅは、下記式１で計算値
が表示される。

【００３０】

【式１】Ａｅ≒０．１３λ²

【００３１】このような線状アンテナ４を前記等価面積
Ａｅに応じて図６に示すように配列すれば、あたかも金
属膜を貼ったのと同様な効果を示す。

【００３２】ところで1885〜1950ＭＨｚは、現行のパー
ソナル通信（PHS-JAPAN.,PCS-US.DECT-Europe ）および
西暦2000年から実用になるFPLMTS（Future Public Land
Mobile Telephone System ）の周波数帯であり、2420
〜2480ＭＨｚはＩＴＵで定めるＩＳＭ（Industrial-Sci
entific-Medical −−−工業、科学、医療）用の周波数
でビル内では無線ＬＡＮに割り当てられているほか電子
レンジや大電力の非破壊検査用線形加速機にも使われて
いる。

【００３３】ＰＨＳの場合は波長がλ＝153 mm、無線Ｌ
ＡＮの場合はλ＝122 mmだから、それぞれの線状アンテ
ナ４は面積Ａｅ＝3043mm²atＰＨＳ、Ａｅ＝1935mm²at
ＬＡＮに相当し、これを前記電磁界吸収等価面積Ａｅを
考慮して点在させればよい。

【００３４】しかし、図６のように線状アンテナ４を横
一列に配置して電磁遮蔽面１を形成するものでは、実際
の電波の波面がこのように横一列でなく様々な傾きをも
つのに対応できない。そこで、本実施形態では線状アン
テナ５は図２に示すようなＹ字形とし、その三方向に伸
びる端部が隣接する線状アンテナ５の中心交差部に近づ
くように配列した。

【００３５】このように形状をＹ字形としたのは電波の
偏波面への対応のためで、３方に伸びるようにすれば、
電波の波の面がどのような傾きを持つとしてもいずれか
と共振するので、水平面の電波以外の傾きの異なる電波
にも対応できる。

【００３６】また、線状アンテナ５は、1885〜1950ＭＨ
ｚおよび2420〜2480ＭＨｚの二つの周波数帯を遮断でき
るように長さの異なるものを配列して電磁遮蔽面１を形
成するようにすれば、それ以外のポケットベル（275 〜
364 ＭＨｚ）、携帯電話（810 〜940 ＭＨｚ、1477〜15
01ＭＨｚ）、ＦＭ放送（76〜90ＭＨｚ）、中波ラジオ放
送（526 〜1600ｋＨｚ）等の放送波などの公衆の重要情
報の電波まで遮断してしまうことはない。

【００３７】他の実施形態として、図７、図８に示すよ
うな、一辺2450ＭＨｚのλ／（４√ε）のＹ字形の第１
の線状アンテナ５ａと、周囲が1950ＭＨｚのλ／√εの
細い銅線（0.2 φ）のリングとしてこれを囲う白抜き枠
文字のＹ字形の第２の線状アンテナ５ｂとの組合わせに
よる複合の線状アンテナ５を形成してもよい。このよう
に形状をＹ字形としたのは電波の偏波面への対応のため
であり、第１の線状アンテナ５ａと第２の線状アンテナ
５ｂを組み合わせるのは２つの周波数に対応するためで
ある。

【００３８】前記のごとき、第１の線状アンテナ５ａと
第２の線状アンテナ５ｂとは図８に示すように直接交差
しないことが求められるが、非導電性のフィルム等の非
導電層を介在させれば、上下で重ね合わせて配置するこ
とも可能である。

【００３９】前記実施形態では、建物全体または各階単
位または各部屋単位に確保する電磁遮蔽空間２はこれを
電磁遮蔽面１で囲繞することで形成するように述べた
が、本発明の線状アンテナ５を配列させて形成する電磁
遮蔽面１は、壁や外壁、デッキプレート等の金属板での
電磁遮蔽部分と合わせて電磁遮蔽空間２を構成すること
も可能である。

【００４０】さらに、計測システム６を設置して、この
ような電磁遮蔽面１で形成される電磁遮蔽空間２とこれ
と区画される非電磁遮蔽空間との比較で遮蔽周波数モニ
タリングシステムによる常時監視を行うようにしてもよ
い。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように本発明の電磁遮蔽建物
は、必要な周波数の電波のみを選択して電磁シールドが
可能であり、また、各部材間の接続部のシールド性能へ
の影響および接地対策は考慮しなくてすむので施工性、
利便性に優れるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁遮蔽建物の１実施形態を示す説明
図である。

【図２】本発明の電磁遮蔽建物の第１実施形態を示す要
部の正面図である。

【図３】本発明の電磁遮蔽建物の電磁シールド原理を示
す斜視図である。

【図４】図３の場合における周波数応答の例を示すグラ
フである。

【図５】導電体を線状アンテナ（ダイポール）とした場
合の説明図である。

【図６】線状アンテナを配置したボードの正面図であ
る。

【図７】本発明の電磁遮蔽建物の第２実施形態を示す要
部の斜視図である。

【図８】複合線状アンテナの一例を示す正面図である。

【符号の説明】

１…電磁遮蔽面２…電磁遮蔽空
間３…導体片４…線状アンテ
ナ５…線状アンテナ５ａ…第１の線
状アンテナ５ｂ…第２の線状アンテナ６…計測システ
ム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田義政大阪府大阪市西区阿波座一丁目３番15号鹿島建設株式会社関西支店内 (72)発明者山野上和志大阪府大阪市西区阿波座一丁目３番15号鹿島建設株式会社関西支店内 (72)発明者 ▲高▼坂修一東京都調布市飛田給二丁目19番１号鹿島建設株式会社技術研究所内 (72)発明者平井淳一東京都調布市飛田給二丁目19番１号鹿島建設株式会社技術研究所内 (72)発明者中山實東京都調布市飛田給二丁目19番１号鹿島建設株式会社技術研究所内 (72)発明者滝沢博東京都港区元赤坂一丁目２番７号鹿島建設株式会社内 (72)発明者山田規矩子東京都港区元赤坂一丁目２番７号鹿島建設株式会社内 (72)発明者横田依早弥東京都調布市飛田給二丁目19番１号鹿島建設株式会社技術研究所内 (72)発明者山木克則東京都調布市飛田給二丁目19番１号鹿島建設株式会社技術研究所内 (72)発明者佐藤義清大阪府大阪市西区阿波座一丁目３番15号鹿島建設株式会社関西支店内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パターン化した線状アンテナをこのアン
テナが有する電磁界吸収等価面積を考慮して定期的に配
列させて電磁遮蔽面を形成し、この電磁遮蔽面で建物内
に電磁遮蔽空間を確保することを特徴とした電磁遮蔽建
物。
【請求項２】電磁遮蔽空間は建物全体または各階単位
または各部屋単位とする請求項１記載の電磁遮蔽建物。
【請求項３】線状アンテナはＹ字形である請求項１ま
たは請求項２記載の電磁遮蔽建物。
【請求項４】線状アンテナは、複数の周波数を遮断で
きるように複数種からなる請求項１ないし請求項３のい
ずれかに記載の電磁遮蔽建物。
【請求項５】線状アンテナは、1885〜1950ＭＨｚおよ
び2420〜2480ＭＨｚの二つの周波数帯を遮断できるもの
である請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電磁
遮蔽建物。
【請求項６】線状アンテナは、第１のアンテナをＹ字
形のものとし、第２のアンテナとしてこれを囲う白抜き
枠文字のＹ字形のものとの組合わせによる複合アンテナ
とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電磁
遮蔽建物。