JPH10205024A - 電磁シールド性能を備えたプラスチック系床材 - Google Patents

電磁シールド性能を備えたプラスチック系床材

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JPH10205024A
JPH10205024A JP884697A JP884697A JPH10205024A JP H10205024 A JPH10205024 A JP H10205024A JP 884697 A JP884697 A JP 884697A JP 884697 A JP884697 A JP 884697A JP H10205024 A JPH10205024 A JP H10205024A
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浩太郎 平野
Masaaki Sasada
雅昭 笹田
Yoshimasa Yoshida
義政 吉田
Kazuyuki Yamanoue
和志 山野上
Junichi Hirai
淳一 平井
Katsunori Yamaki
克則 山木
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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、アース等のために、鉄骨柱や
鉄骨梁など金属製の建材に導電材を接触させる必要もな
く、新設のみならず、既設の床に対しても簡単に電磁シ
ールドを施すことができる。 【解決手段】 床の仕上げ材としてのタイルまたはシー
トに、パターン化した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
期的に配列させた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通称P(ピー)タ
イルとよばれるタイル状またはビニシートとよばれるシ
ート状プラスチック系床材で、電磁シールド性能を備え
たものに関する。
【0002】
【従来の技術】電磁シールドの必要性は、建築物や建物
内部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
で活用する場合なども周波数の再利用、電波の干渉妨害
対策、通信のセキュリテイ対策の目的から求められる。
【0003】例えば、特定の建物内で、PHS(自営−
一屋内専用)およびWireless-LANを設ける場合、いずれ
も技術基準に基づいて製造され、その技術内容は公開さ
れ、しかも分析する測定機が市販されているので、屋内
業務に通信情報は屋外から容易にアクセスされうる。
【0004】公衆使用と兼用されているPHS端末では
Fire-Wall を設けることは大変に難しいのでセキュリテ
ィ維持には一般には電磁シールドしかない。
【0005】また、周波数が制限されているので、可能
な限りの使用台数を確保する再利用のためには屋外また
は屋内同士の通信がシールドされることも必要である。
【0006】そして、高周波に対する電磁シールドはす
でに広く使用されており、金属板および金属網や金属メ
ッシュあるいは電波吸収材による研究が多くなされてい
る。
【0007】例えば建物の床に関しては、実開昭63-829
96号公報その他にあるように床版(デッキプレート)を
電磁遮蔽部材として利用するものや、特開平2-16259 号
公報にあるように導電性フィラーを混入したセルフレベ
リング材をコンクリートスラブ上に流し込んで遮蔽層を
形成するものなどである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
シールドでは広い範囲の高周波にわたり遮断するので確
かに電波遮断は行うが、それでは遮断すると困る通常の
通信、例えば、公衆携帯電話、ポケベル、各種放送、警
察や消防に緊急通信、コードレス電話などの日常通信ま
で遮断されることになる。
【0009】また、これらの金属板および金属網や金属
メッシュは実用においてアースその他のために、鉄骨柱
・鉄骨梁など他の部材と電気的に接触を保たねばならな
い。
【0010】さらに、既設建物の床で十分な電磁シール
ドを施されていない場合に新たに電磁遮蔽効果を持たせ
ようとするのは非常に困難であり、大がかりな工事とな
ってしまう。
【0011】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、アース等のために鉄骨柱・鉄骨梁等
に導電材を接触させる必要もなく、設置の自由度が高
く、既設の建物の床においても簡単に電磁遮蔽効果を付
加させることができる電磁シールド性能を備えたプラス
チック系床材を提供することにある。
【0012】
【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、床の仕上げ材としてのタイルまたは
シートに、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
配列させて設けたこと、第2に、線状アンテナは、中心
から均等角で放射状にでる等辺のY字形であること、第
3に、線状アンテナは、中心から均等角放射状にでる等
辺のY字形であり、各辺の端を隣接する線状アンテナの
中心に近づけて全体を魚鱗状に配列すること、第4に、
線状アンテナは、タイルまたはシートの裏面に配列させ
ること、第5に、線状アンテナは、複数の周波数帯を遮
断できるように複数種からなること、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。
【0013】請求項1記載の本発明によれば、プラスチ
ック系床材としてこれを一般事務室や店舗等の床に広く
使うことで、簡単に電磁遮蔽機能が得られる床とするこ
とができる。そして、この電磁遮蔽機能はパターン化し
た小さな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ることで発揮される。
【0014】しかも、パターン化した小さな線状アンテ
ナはその長さを特定することにより、特定の周波数を遮
断でき、その結果、他の電波を通過させるので、警察、
消防無線などの無線、テレビ電波など、外部からの情報
の収集が必要な電波は遮断せず、建物内部で使用する電
波の外部漏れを防ぎ、セキュリティを高めることができ
る。
【0015】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、アー
ス等のために、アンテナを鉄骨柱や鉄骨梁等他の金属製
建材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。
【0016】請求項2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。
【0017】請求項3記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、線状アンテナ(素子)の電界の高い所と低い
所が近接する3角形の配置することで、電界の高い所同
士が近接して素子間の相互干渉が起こることを防止でき
る。また、3角形に配置することで素子密度を高くする
ことができる。
【0018】請求項4記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、線状アンテナは裏面に配列させるので、これ
が表に出て目に触れるようなことはなく、装飾デザイン
上の邪魔になることもない。
【0019】請求項5記載の本発明によれば、さらに、
遮断する電波を複数の周波数帯のものに特定することで
幅広く対応できる。例えば携帯電話に関しては、公衆用
PHS、自営用PHS、および構内無線LANに割り当
てられた周波数のすべてを対象として電磁シールドの保
護をかけることができる。
【0020】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。
【0021】
【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は本発明の電磁シールド性
能を備えたプラスチック系床材の第1実施形態を示す裏
側からの斜視図、図2は同上裏面図、図3は本発明のプ
ラスチック系床材を使用した床の斜面図である。
【0022】本発明の電磁シールド性能を備えたプラス
チック系床材は、ビニル床タイル、ゴムタイル、レジン
テラゾータイル、コルクタイルのごとき各種タイル、ビ
ニル床シート、リノリウム床シート、ゴムシートのごと
き各種シートであり、図示の例はタイルの場合である。
【0023】ビニル床タイルは、塩化ビニル樹脂に石綿
や炭酸カルシュウムや石綿に代わる特殊繊維などの充填
材を配合して形成する。ゴムタイルは天然ゴムまたは合
成ゴムを主材とする床タイルであり、レジンテラゾータ
イルはポリエステル樹脂系の粘結材で天然大理石の砕石
を成形したテラゾー意匠を持つ床タイル、コルクタイル
はコルクを主材に加熱、加圧して成形した床タイルであ
る。
【0024】タイル1の裏面側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た。
【0025】また、このようなタイル1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る方法とし
ては、シルク印刷やフィルムの貼り付けによる方法が考
えられる。
【0026】このうち、フィルムの貼り付けはポリイミ
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になる。
【0027】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。
【0028】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。
【0029】床の施工としては、通常の場合と同じであ
り、下地、金ごてにて平滑に入念に仕上げ、下地モルタ
ル2aの乾燥をまってプライマー2bを塗布する。そし
て前記タイル1を貼っていく。
【0030】先に、本発明に関連する基本原理について
説明する。図4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、図5に示すように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6に示すように4,6GHz帯は通過するが、12,14
GHz 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。
【0031】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、多くは線状アンテナ(導体)に熱損失
として吸収される。
【0032】図7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4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。
【0033】
【式1】Ae≒0.13λ2
【0034】このような線状アンテナ4を前記等価面積
Aeに応じてタイル1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。
【0035】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LSN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。
【0036】PHSの場合は1.95GHzで、波長がλ=
153.8 mm、無線LANの場合は2.45GHzでλ=122.4
mmだから、それぞれの線状アンテナ4は面積Ae=3043
mm2atPHS、Ae=1935mm2 atLANに相当し、これ
をボード本体1に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。
【0037】しかし、図7のように線状アンテナ4を横
一列に配置するものでは、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、中心から均等角で放射状にでる等辺のY字形である
とし、しかも、その三方向に伸びる辺の端部が隣接する
線状アンテナ5の中心交差部に近づくように配列した。
これにより、全体を魚鱗状に配列することになる。
【0038】このように線状アンテナ5の形状を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。
【0039】さらに、線状アンテナ5は中心が電界が高
く、辺の端部は電界が低い所となるが、図2に示すよう
に、電界の高い所と低い所が近接する3角形の配置する
ことで、電界の高い所同士が近接して素子間の相互干渉
が起こることを防止できる。また、3角形に配置するこ
とで素子密度を高くすることができる。
【0040】また、線状アンテナ5はPHSを対象とす
る場合は公衆用PHS、自営用PHSの複数の周波数帯
を遮断できるように長さの異なるものをボード本体1に
設けるようにすれば、それ以外のポケットベル(281 〜
283 MHz)、携帯電話(810 〜956 MHz、1429〜15
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。
【0041】このように複数の周波数帯を遮断できるよ
うに長さの異なる線状アンテナ5を配設するには、形状
は中心から均等角で放射状にでる等辺のY字形であるこ
とで同一形状であるとして、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。
【0042】他の実施形態として、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。
【0043】以上の実施形態は床タイルの場合で説明し
たが、ビニル床シート、リノリウム床シート、ゴムシー
トのごとき各種シートの場合も同様で、裏面に回線パタ
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
列させればよい。
【0044】また、前記小さな線状アンテナ5はタイル
1やシートの裏面側に配列する場合の他、表側に配列
し、積極的に装飾デザインの一部として構成することも
可能である。
【0045】このようにして本発明の電磁シールド性能
を備えたプラスチック系床材は、これを床の仕上げ材と
して使用することで簡単に電磁シールド性能を発揮させ
ることができる。
【0046】
【発明の効果】以上述べたように本発明の電磁シールド
性能を備えたプラスチック系床材は、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、ア
ース等のために、鉄骨柱や鉄骨梁など金属製の建材に導
電材を接触させる必要もなく、新設のみならず、既設の
床に対しても簡単に電磁シールドを施すことができるも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電磁シールド性能を備えたプラスチッ
ク系床材の1実施形態を示す裏側からの斜視図である。
【図2】本発明の電磁シールド性能を備えたプラスチッ
ク系床材の裏面図である。
【図3】本発明のプラスチック系床材を使用した床の斜
視図である。
【図4】本発明の電磁シールド性能を備えたプラスチッ
ク系床材の原理を示す斜視図である。
【図5】図4の場合における周波数応答の例を示すグラ
フである。
【図6】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7】線状アンテナを配置したタイルの裏面図であ
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…タイル 2a…下地モル
タル 2b…プライマー 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
───────────────────────────────────────────────────── 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 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 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

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 床の仕上げ材としてのタイルまたはシー
    トに、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
    させて設けたことを特徴とする電磁シールド性能を備え
    たプラスチック系床材。
  2. 【請求項2】 線状アンテナは、中心から均等角で放射
    状にでる等辺のY字形である請求項1記載の電磁シール
    ド性能を備えたプラスチック系床材。
  3. 【請求項3】 線状アンテナは、中心から均等角放射状
    にでる等辺のY字形であり、各辺の端を隣接する線状ア
    ンテナの中心に近づけて全体を魚鱗状に配列する請求項
    1または請求項2記載の電磁シールド性能を備えたプラ
    スチック系床材。
  4. 【請求項4】 線状アンテナは、タイルまたはシートの
    裏面に配列させる請求項1ないし請求項3のいずれかに
    記載の電磁シールド性能を備えたプラスチック系床材。
  5. 【請求項5】 線状アンテナは、複数の周波数帯を遮断
    できるように複数種からなる請求項1ないし請求項4の
    いずれかに記載の電磁シールド性能を備えたプラスチッ
    ク系床材。
  6. 【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
    シールド性能を備えたプラスチック系床材。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007005614A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Mitsubishi Electric Corp 電波遮蔽装置
KR100847516B1 (ko) 2007-02-01 2008-07-21 이주열 신호 방사 기능을 갖는 바닥재
WO2013001636A1 (ja) * 2011-06-30 2013-01-03 トヨタ自動車株式会社 送電装置、受電装置、および電力伝送システム
JPWO2013001636A1 (ja) * 2011-06-30 2015-02-23 トヨタ自動車株式会社 送電装置、受電装置、および電力伝送システム

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