WO1998009490A1

WO1998009490A1 - Vitre presentant une propriete de blindage electromagnetique

Info

Publication number: WO1998009490A1
Application number: PCT/JP1997/003030
Authority: WO
Inventors: Kimio Kawasaki; Kotaro Hirano; Masaaki Sasada; Yoshimasa Yoshida; Kazushi Yamanoue; Shuichi Kosaka; Junichi Hirai; Isaya Yokota
Original assignee: Kajima Corporation
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1998-03-05
Also published as: CN1200231A; KR19990064049A; KR100315537B1

Description

明細書電磁シールド性能を有する窓ガラス技術分野

本発明は、建物の窓に使用する窓ガラス、その他、自動車や列車等の乗り物の窓ガラスや、間仕切りゃボックス等の什器の窓ガラス等種々の窓ガラスで、電磁シールド性能を持つものに関する。背景技術

建築物や建物内部または乗り物内部の電磁シールドの必要性は、無線技術を応用したパーソナルな携帯機器を法に定められた枠内で活用する場合などの周波数の再利用や、電波の干渉妨害対策や、通信のセキユリティ対策の目的から求められる。

例えば、特定の建物内で、事業所用 P H S ( 営一一屋内専用）や Wi reless-LAN (無線 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、屋内業務に使われる通信情報は屋外から容易にアクセスされ通信内容の傍受が可能となる。

公衆使用と兼用されている P H S端末では暗号化等による通信内容漏洩保護は大変に難しいのでセキュリティの維持を行うには一般には通信エリァ外への電波の漏洩を防止する電磁シールドしか方法がない。

また、利用できる周波数チャンネル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ためには使用エリアに応じて電波を閉じ込めるためのシールドが必要となる。

さらに、電磁シールドの必要性は、病院等医療分野で電磁波が医療機器や患者へ干渉して障害を発生させる場合や、レストランや車輛内などの公共のェリァで他人に携帯電話の使用で迷惑をかけないようにすること、さらに、コンサートホール等で観客に静寂を求められる場合などに、携帯電話等が作動しないようにすることからも要請される。

電波に対する電磁シールドは現在でもすでに広く使用されており、金属板ゃ金厲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 o

例えば、ビル構造の電磁シールドとして、従来は、各床面はデッキプレートその他の鉄板などにより十分な電磁遮蔽が行え、外部壁面並びにテナント間のパーテ一シヨンには銅箔や金属メッシュをすきまなく貼り付けることによりマイクロ波帯でも有効な電磁遮蔽が行える。

これに対してガラス窓は光の透過性を確保することからも、電磁遮蔽が困難である。そのため、電磁遮蔽を行うにはビルの各室における窓ガラスを全く無くして壁面とし、その壁面を前記電磁シールド構造とすることがあるが、この場合には視界がなく極めて閉塞感の伴った住環境を強いられる結果となる。

また、窓ガラスに電磁シールド構造を施すには、内部に金網を入れることも行われているが、例えば PHSで使用する電波（周波数が 1.9 G Hz帯）の電磁遮蔽では 0.1誦程度の非常に細かい網目が必要となって、電磁遮蔽は行われるものの透明感は損なわれてしまい住環境としては良好のものとは言えない。

窓ガラスに電磁シールド構造を施す他の例として、タングステン、ァルミなどの極めて薄い金属蒸着膜をガラス表面または内部に全面にわたりラミネートすることがあり実用にされている。この方法では PHS ( 1.9 GHz) あるいは無線 LAN (2.45GHz) に対して最大 20〜30d B (= 1 /100 〜 1 /1.000 ) に減衰させうることは知られている。これによれば、可視光線に対しては 30〜35 %の減少に留まるので視界制限はない。

しかし、この方法では採光あるビルの解放感を損なうことなく屋外からの侵入電波を遮蔽することはある程度は可能であるが、全ての範囲の周波数帯にわたり遮蔽するので確かに電波遮蔽は行うが、それでは遮蔽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、コ一ドレス電話などの日常通信まで遮蔽されることになる。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、採光性 ·可視性を損なうことなく、しかも必要な周波数の電波帯のみを選択して電磁シールドが可能であり、また、窓枠の金属サッシ等の電磁シールド部材間の隙間部分の導電材による通電処理や接地処理をする必要もない電磁シールド性能を有する窓ガラスを提供することにある。発明の開示

本発明は前記目的を達成するため、第 1に、遮蔽しょうとする電波に共振させる長さ（電気長）の線状アンテナ素子を電磁遮蔽素子として、その素子の電磁界反射等価面積または体積、すなわち電波の反射領域が

、隙間なく重なり合うように考慮して、各アンテナ素子を規則的にガラス表面またはガラス板間に配列させ、この線状アンテナ素子で電波を散乱させこれにより減衰させることを要旨とするものである。

第 2に、棣状アンテナ素子は端部開放形状とし、中心から伸びるその一辺の長さ（電気長）を遮蔽しょうとする電波の 1 Z 4波長（一本形状では 1ノ 2波長) とすること、または、線状アンテナ素子は環状線路形状であり、その周囲長（電気長）を遮蔽しょうとする電波の波長と同じくすることを要旨とするものである。第 3に、寸法、形状の異なる 2種以上の線状アンテナ素子を組合せて配列させること、および、端部開放形状の線状アンテナ素子と環状線路形状の線状アンテナ素子とを組合わせること、または、端部開放形伏の線状アンテナ素子同士で、長さが異なるものを組合わせること、もしくは、環状線路形状の線状アンテナ素子同士で、長さが異なるものを組合わせることを要旨とするものである。

第 4に、端部開放形状の線状アンテナ素子は、各辺の端を隣接する線状アンテナ素子の中心に近づけて配列すること、および、端部開放形状の線状アンテナ素子は、この線伏アンテナ素子部分が環状線路形状であることを要旨とするものである。

第 5に、線状アンテナ素子相互は、減衰量の閱係を考慮して配列間隔を決定することを要旨とするものである。

第 6に、線状アンテナ素子は、その要求遮蔽性能に応じて体積抵抗率の少ない素材を選定すること、望ましくは 5 X 1 0— ⁸ ( Ω · m ) 以下とすること、および、線状アンテナ素子は、導電性に優れ、耐久性、耐候性に優れる素材、例えば銀とし、少量、例えば、 5 %程度のガラス質を混入させることによりガラスと一体化させることを要旨とするものである o

請求項 1〜請求項 3記載の本発明によれば、線状アンテナ素子はアンテナの金属部分が占める面積のみが電磁波エネルギーを反射するのではなく、金属部分の近傍のある範囲の電磁界を広い範囲で反射させる。そしてこの線状ァンテナ素子をこの電磁界反射等価面積あるいは等価体積を考慮して空間中あるいは非導電性材料上に平面的あるいは立体的に配置することにより電磁シールドができる。また、間隔を存していて全面を覆うことがないので、採光性，可視性を損なうことがない。

しかも、パターン化した小さな線状アンテナ素子はその長さを特定することにより、特定の周波数を遮蔽でき、その結果、他の電波を通過させるので、蓄察、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蔽せず、建物内部で使用する特定の電波のみの外部漏れを防ぎ、セキュリティを高めるとともに周波数チャンネルの再利用ができる。

また、このように線状アンテナ素子はほとんどが反射損失により遮蔽し、一方、吸い取られた（受信した）電力は多くは熱損失として吸収されるので、線状アンテナ素子を窓枠の金属サッシ等に導通させて接地させる必要もなく、導電接挠に限定されずに自由な設定ができる。

さらに、実際の電波では偏波面が一様ではなく様々な傾きをもっているが、線状アンテナ素子を環状線路形状または方向性をもたせた端部開放形状とすることで、あらゆる偏波面の電波にも対応できる。

請求項 4〜請求項 7記載の本発明によれば、長さの異なる線状アンテナ素子を組合せて規則的に配列させることで、複数の周波数帯の電波を電磁シールドすることができ、このように、遮蔽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、 900 M H z帯、および 1. 5 G H z帯割り当てられた 2つの周波数帯のすべてを対象として電磁シールドをかけることができる。

請求項 8記載の本発明によれば、線状アンテナ素子の電界の高い所と低い所が近接する配置とすることで、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、素子密度を高くし、減衰度をあげることができる。

請求項 9記載の本発明によれば、端部開放形状の線状アンテナ素子は、この線状アンテナ素子部分が環状線路形状であることにより、反射等価面積を増加させることができ、高帯域化と高減衰化が可能となる。高度な減衰量を確保するには線状アンテナ素子を極力近接させて配列することが望ましいが、反面、必要以上に近接させてガラス面に配置すると視覚的に問題（目障り）を発生させる。請求項 10記載の本発明によれぱ、線状アンテナ素子の配列間隔と減衰量の閲係に相関関係があることを発見し、必要とされる減衰量から線状ァンテナ素子相互の配列間隔を決定することで極力線伏アンテナ素子相互間に隙間を大きく確保して、よりよい視覚性をガラス面に確保できる。

高度な滅衰量を確保するには、線状アンテナ素子の損失抵抗を極力低くすることが望ましい。これには線輻を広くすることにより損失抵抗の低減を図ることが望ましい。しかし、線状アンテナ素子の線幅を増すことはこれを配列した場合のガラス面の光学的透過性を損なうことになる。線状アンテナ素子を 0. 5隱程度の線幅とした場合、請求項 1 1記載の本発明によれば、望ましくは体積抵抗率を 5 X 10" ⁸ ( Ω · m ) 以下とすることにより十分性能を確保することができる。

同様に高度な減衰量を確保するため線状アンテナ素子の損失抵抗を極力低くするには電気抵抗の低い素材を採用することが望ましい。線状ァンテナ素子の素材としては銅や銀、金が最適であるが、金はコスト高であり、銅は酸化により抵抗値の上昇がある。請求項 12によれば、価格がそれほど高くなく、酸化により抵抗値が上昇するおそれのない銀を採用するものであり、少量例えば、 5 %程度のガラス質を混入させることでガラスと一体化させ線状アンテナ素子の寿命をガラスと同程度とすることができる。図面の簡単な説明

第 1図は本発明の窓ガラスの第 1実施形態を示す斜視図である。第 2図は本発明の窓ガラスの第 1実施形態を示す要部の正面図である第 3図は線状アンテナ素子を短絡型ダイボールとした場合の説明図乙'ある。

第 4図は本発明窓ガラスにおける電磁シールド方法の原理を示すその 1の説明図である。

第 5図は本発明窓ガラスにおける電磁シールド方法の原理を示すその 2の説明図である。

第 6図は線伏アンテナ素子を配置した窓ガラスの正面図である。第 7図は本発明の窓ガラスの第 2実施形態を示す斜視図である。第 8図は第 2実施形態での線状アンテナ素子の正面図である。

第 9図は Y字形の線状アンテナ素子を配置した本発明の窓ガラスの性能確認を行った実験結果のグラフである。

第 1 0図は線状アンテナ素子を十字形とした場合の配置を示す説明図である。

第 1 1図は環状線路形伏の線状アンテナ素子の変形例を示す説明図である。

第 1 2図は端部開放形状の線状アンテナ素子の変形例を示す説明図であ^

第 1 3図は端部開放形状の線状アンテナ素子の変形例を示す正面図でめる。

第 1 4図は本発明の窓ガラスの第 3実施形態を示す斜視図である。第 1 5図は環状線路形状の線状アンテナ素子と端部開放形状の線状ァンテナ素子の組合せの一例を示す平面図である。

第 1 6図は図 13に示す線状アンテナ素子の電磁シールド効果を示すグラフである。

第 1 7図は環状線路形状の線状アンテナ素子と端部開放形状の線状ァンテナ素子を組合わせたものの変形例を示す説明図である。第 1 8図は端部開放形状の線状アンテナ素子同士で、長さが異なるものを組合わせ例を示す説明図である。

第 1 9図は環状線路形状の線状ァンテナ素子同士で長さが異なるものを組合わせ例を示す説明図である。

第 2 0図は 3つの周波数帯のための線状アンテナ素子の組合せ例を示す説明図である。

第 2 1図は窓ガラス相互に隙間の遮蔽性能を確認する実験設備の説明図である。

第 2 2図は線状アンテナ素子の配列間隔と減衰量の関係を見るための実験装置の正面図である。

第 2 3図は線状アンテナ素子の配列間隔と減衰量の関係を見るための実験装置の縦断側面図である。

第 2 図は線状アンテナ素子の配列間隔と減衰量の関係の実験結果のグラフである。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態を図面について詳細に説明する。第 1図は本発明の電磁シールド性能を有する窓ガラスの第 1実施形態を示す斜視図で、図中 1は窓ガラス、 2はサッシ枠を示し、遮蔽しょうとする電波の周波数に対応した長さの線状ァンテナ素子 5を電磁界反射等価面積または体積を考慮して窓ガラス 1上に規則的に配列させ、この線状アンテナ素子 5で電波を減衰させることとした。

先に、本発明に関連する基本原理について説明する。導体片が空中にある場合、この面に電波が入射すると、 1部は反射、 1部は吸収、残りは透過する。この導体片による電波の減衰量は導体片の形状や大きさによつて異なる。この導体片を第 3図に示すように端部が開放の線状ァンテナ素子（ダイポール） 3としたとすれば、電波を反射するとともに一部は吸収される。

第 4図に示すように、平面電磁界に平行に置かれた半波長（ iZ2) のダイボ一ルアンテナ素子 3はアンテナ素子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つている。その広がりは均一ではないが等価断面積 A eは、下記式 1で計算値が表示される。

〔式 1〕

A e - 0. 1 3 λ² (λΖ2 x λ/4の面積）

この等価断面積 Aeの ίδ囲の電磁波の約 3 4は反射され、残り約 1 ノ 4が受信電力となる。これが実効開口である。

第 5図に示すように、このような半波長（λΖ2) の線状アンテナの受信入力抵抗をゼロにすると、理想的な損失のないアンテナ素子であれば、空間に電力がすべて反射され、その等価な面樁は前記の実効開口の 4倍になり（散乱開口）、このような線状アンテナ素子 3による素子を前記等価面積 4 xA e (散乱開口）に応じて図 6に示すように窓ガラス 1に配列すれば、あたかも金属膜を貼ったのと同様な電波反射効果を示す。アンテナ素子は一般に周波数依存性をもつが、その特性と受信端抵抗 = 0がこの線状アンテナ素子 3による素子の基本動作であり、もし線状アンテナに損失があれば、電波の一部は電力としてアンテナ損失抵抗に吸い取られる。

しかも線状アンテナ素子 3は散在するものなので、窓ガラス 1の採光性 '可視性を損なうこともない。なお、線状アンテナ素子 3をなす導線の太さは視界の妨げにならないように細く、かつ損失の少ないものを選択する。

ところで 1885〜1950MHzは、現行のパーソナル通信（PHS-JAPAN.， P CS - 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、 2420〜24 80MH zは I TUで定める I SM Undustria卜 Scientific- Medical — 一一工業、科学、医療）用の周波数帯でビル内では無線 LANに割り当てられているほか電子レンジゃ大電力の非破壊検査用線形加速機にも使われている。

PHSの場合は周波数が 1.90GHzであるとすると、波長が λ =約 15 8讓、無線 LANの場合は周波数が 2.45GHzであるとすると、波長が λ=約 122 mmだから、それぞれの線状アンテナ素子 3は面積 4 x A e = 12, 980mm² (PHS) . 4 x A e =7, 740mm² (LAN) に相当し、これをガラス表面またはガラス板間に前記電磁界反射等価面積 4 X A eを考慮して規則的に配列、すなわち点在させればよい。

しかし、第 6図に示すように線状アンテナ素子 3を横一列に配置するのでは、実際の電波の偏波面がこのように横一列でなく、様々な偏波面には対応できない。そこで線状アンテナ素子 3はこれを後述のような方向性をもつ端部開放形状か、環状線路形状とする。このようにすることであらゆる面の傾きの異なる電波にも対応できる。

第 1図、第 2図は本発明の第 1実施形態を示すもので、線状アンテナ 5は端部開放形状とし、遮蔽しょうとする電磁波の波長を； I、ガラス面に線状アンテナ素子を配列した時の等価比誘電率を £q とした場合、一辺の長さが略 λ/ (4 ^ ες ) の逆 Υ字形素子であるとした。すなわち、空気中ではが 1であるので、線状アンテナ 5は中心 5 aから伸びる一辺の長さが遮蔽しょうとする電波の 1 /4波長となる。しかしこの線状アンテナ 5をガラス上に配置するとガラスや境界面の誘導率により —辺の長さは変わる。

なお、前記線状アンテナ素子 3や線状アンテナ素子 5を設ける窓ガラス 1 としては、フロートガラスまたはグレーペンガラス等がよく、またガラス表面またはガラス板間に線状アンテナ素子 3や線状アンテナ素子 5をこのアンテナ素子が有する電磁界反射等価而積を考慮して規則的に配列させる方法としては、銀、銅、金などの金厲ペーストシルク印刷やフィル厶膜の貼り付けによる方法が考えられる。

このうち、フィルム膜の貼り付けはガラスの破損時の飛散防止や、日射量の調整も可能である。また、建設後から追加施工することもできるし、相対的に安価な方法である。フィルム材として、ポリイミドフィルムゃボリエステルフィルム、ボリエチレンフィル厶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ゃスクリーン印刷法で設け、これをガラス等に貼ることになる。

前記エッチング法はフレキシブル基板としてのフィル厶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、金などの金属べ一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。

前記 Y字形の線伏アンテナ 5を配置した電磁波シールドガラスの性能確認を行うためにガラス表面に銀ペーストにより線状アンテナ 5を焼成印刷して行つた実験結果を第 9図に示す。

最大減衰量は 3 5 d B (中心周波数 1 . 9 G H z ) で、目標とした 3 0 d Bの減衰帯域幅は 3 5 M H z程度となり P H S電波使用帯域に対して十分なシールド性能を持つことが確認された。

下記表一 1にこのガラス仕様を、表一 2に実験概要を示す。〔表 1〕

IΆS 日日 1ェ 1 基盤ガラスグレーペンガラス

60cm X60cm 厚さ 8画

レ , ノ 1 Bぺ一フト «tfifrFn K[[

(Ag:95%，その他ガラス質 5 %) 線長 21議

線幅 0.5ram

〔表 2〕

第 10図は棣状アンテナ素子 5を 4角形、すなわち十字形の素子とした場合である。この場合、中心 5 aが電位の低い所となり、各辺 5 bの端が電位の高い所となる。第 10図の場合と比べて第 2図の場合は、線状ァンテナ素子 5の電位の高い所と低い所が近接する 3角形を配置することで、電位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角形として配列することで素子密度を高くすることができる。

第 12図に端部開放形状の線状アンテナ素子 5のさらなる変形例を示す。このうち左側に示す一字形のものは、全長が遮蔽しょうとする電波の 1ノ 2波長と同じくなる。

また、前記線状アンテナ素子 5を配列した窓ガラス 1 は、ガラスの突き合わせ（ガラス間の隙問）間にパッキン等の配置部分でアンテナ素子 5がなレ、部分があつても十分対応できることを実験結果で確認した。これによれば、ガラス間隙サイズ変更によるシールド中心周波数変移がわずか見られるが、 30瞧程度までシールド要求性能は満足できる。

この実験は第 21図に示すように、開口部（幅 51cm x高さ 111 cm) を有するシールドルームの室内のアンテナより一定出力で電波を発信し、シ —ルドルーム室外のアンテナよりこの電波を受信するもので、開口部に 2枚の前記供試体による本発明の窓ガラス 1を組込み、この窓ガラス 1 問の隙間の間隔を変化させた時の受信電界強度をスぺクトラムアナライザにて計測したものである。

ところで、先に線状アンテナ素子 5は電磁界反射等価面積または体積を考慮して窓ガラス 1上に規則的に配列させ、この線状アンテナ素子 5 で電波を減衰させることとしたと述べたが、さらに、線状アンテナ素子 5同士の最適間隔については必要とする減衰量を考慮し定めることができる。

高度な減衰量を確保するには線伏アンテナ素子 5を極力近接させて配列することが望ましいが、反面、必要以上に近接させて窓ガラスのガラス面に配置すると視覚的に問題（目障り）を発生させる。

第 22図、第 23図はこのような線状アンテナ素子の配列間隔と減衰量の関係を見るための実験装置であるが、銅の棒を線状アンテナ素子に見立てて実験を行なった結果、第 24図に示すような相関関係を得た。

そこで、線状アンテナ素子 5相互は、減衰量の関係を考慮して配列間隔を決定することとし、必要とされる減衰量から線状アンテナ素子相互の配列間隔を決定することで極力線状アンテナ素子相互間に隙間を大きく確保して、よりよい視覚性をガラス面に確保できる。

また、前記実験結果で、線状アンテナ素子 5の素材は銀ペースト焼成印刷、線幅 0. 5mm としたが、線状アンテナ素子 5は、体積抵抗率を 5 X 10— ⁸ ( Ω · m ) 以下とすることが望ましい。

高度な減衰量を確保するには、線状アンテナ素子の損失抵抗を極力低くすることが望ましい。これには線幅を広くすることにより損失抵抗の低減を図ることあるいは導電性の良い素材を採用することが望ましい。しかし、線状アンテナ素子の棣幅を増すことはこれを配列した場合のガラス面の光学的透過性を損なうことになる。前記のごとく、線状アンテナ素子を 0. 5譲程度の線幅とした場合、請求項 1 1記載の本発明によれば、体積抵抗率が少なくとも 5 X 10" ⁸ ( Ω · m) 以下であれば十分性能を確保することができる。

また、線状アンテナ素子の素材としては銅や銀、金が電気抵抗の低い素材として最適であるが、金はコスト高であり、銅は酸化により抵抗値の上昇がある。前記のごとく、銀を採用することにより、価格がそれほど高くなく、酸化により抵抗値が上昇するおそれのないものとなる。さらに、 5 %程度のガラス質を混入させることでガラスと一体化させ線状アンテナ素子の寿命をガラスと同程度とすることができる。

第 7図、第 8図は端部開放形状の線状アンテナ素子 5の代わりに、環状線路形状の線状アンテナ素子とした場合で、 Y字形の環状線路形状とした例である。さらに、第 1 1図に環状線路形状の線状アンテナ素子 4の変形例を示す。三角形、四角形、その他の多角形、円形等種々の形状のものが考えられる。

かかる環状線路形状の線状アンテナ素子 4は、その周囲長（電気長）を遮蔽しょうとする電波の波長と同じくする。正確には、波長を λ、等価比誘電率を £とした場合、線状アンテナ素子 4は周囲が約； Ι Ζ " のリングとなる。

この環状線路形状の線伏ァンテナ素子 4は前記端部開放形状の線伏ァンテナ素子 5に比べて線幅が細いものですみ、また、端部開放形状の線状アンテナ素子の； 1 / 4より短い素子のキャパシタンス成分を折り返しループのインダクタンスで打ち消して共振条件を得ている。輻射抵抗は低いが折り返し線路の効果で 4倍に高めている。

素子が短いので、電界が低くガラスに誘電率の影響を少なくでき、また、ループ幅を広げると Z o b (平行 2線の特性インピーダンス）が高くなり、ガラスの影響を低くする効果が得られる。さらに、幅を広げると等価半径が大きくなり紬ぃ線で広い帯域が実現できる。

第 13図は前記端部開放形状の線状ァンテナ素子 5のさらなる変形例として、この線状アンテナ素子 5の部分が環状線路形状 5 cであるようにした。いわば、端部開放形状の線状アンテナ素子の部分に環状線路形状の線状アンテナ素子を組み込んだ複合形とする。

このようにすることで、細い線を多数並列に使うことになり、反射表面積を増加させることができるとともに透視性を劣化させないで高周波損失抵抗値を低下させ、高帯域化と高減衰化が可能となる。

ところで、例えば、携帯電話では周波数帯は 900 M H z 帯と 1 , 500 M H z 帯の 2種類がある。同様に、 P H Sは周波数が 1. 9 G H zであり、無線 L A Nの場合は周波数が 2. 45G H zである。これらの電波帯に電磁シ一ルドを行うには、複数周波数帯に対応することが必要となる。第 14図はこのような複数周波数帯対応を有する電磁シールド方法の実施形態を示す斜視図で、長さの異なる線状アンテナ素子を組合せて規則的に配列させることとする。本実施形態では環状線路形状の線状アンテナ素子 4と端部開放形状の線状アンテナ素子 5を組合わせたものをそれぞれ等価電磁界反射面積（体積）を考慮して規則的に配列させるが、第 15図に示すように端部開放の線状ァンテナ素子 5は Y字形のもの、環状線路形状の線状アンテナ素子 4は正三角形のものとする。なお、線状ァンテナ素子 3は 2重のものとしたが、これを 1重のものとしてもよい。また、線状アンテナ素子 5は線状アンテナ素子 4の中に非接続で納まる。このようにすることで、素子間の干渉を軽減することができる。第 16図には第 15図に示す線状アンテナ素子 4 , 5の電磁シールド効果を示すが、縦軸は減衰量、横軸は周波数である。（D D Sは線状アンテナ素子 3は 2重のものとした場合、 S D Sは 1重のものとした場合である。 )

第 17図に環状線路形状の線伏アンテナ素子 4と端部開放形状の線状ァンテナ素子 5を組合わせたものの変形例を示す。図中 aは端部を折り曲げた例である。

さらに、複数周波数帯対応を有する電磁シールド方法として、第 18図に示すように端部開放形状の線状ァンテナ素子 5同士で、長さが異なるものを組合わせる場合や、第 19図に示すように環状線路形状の線状アンテナ素子 4同士で長さが異なるものを組合わせる場合も可能である。また、複数周波数帯対応として 3つの周波数帯のための線状アンテナ素子の組合せ例を第 20図に示す。

なお、前記の実施形態は建物に窓に使用する窓ガラスについて述べた力^ その他、自動車や列車等の乗り物の窓ガラスや、パ一テ一シヨンやボックス等の什器の窓ガラスにも適用できる。産業上の利用可能性

以上述べたように本発明の窓ガラスは、アンテナ素子長に応じた周波数帯の電波のみシールドし、これ以外の電波は透過できるので必要な周波数の電波帯のみを選択して電磁シールドが可能なものである。また、最大 4 0 d B程度のシールドが可能で、アンテナ素子周囲に反射領域ができるため、ある程度隙間が存在してもシールド性能は確保でき、アンテナ素子の紬線化が可能なので、採光性 '可視性を損なうことがない。

さらに、これを施した部材間の隙間部分の処理や接地のための導電材による通電処理をする必要もないものである。

Claims

請求の範囲

1 . 遮蔽しょうとする電波に共振させる長さの線状アンテナ素子を電磁遮蔽素子として、その素子の電磁界反射等価面 ¾ (散乱開口面積）または電磁界反射等価体積（散乱開口体積）を考慮してガラス表面またはガラス板間に配列させ、この線状アンテナ素子で電波を散乱させこれにより減衰させることを特徴とする電磁シールド性能を有する窓ガラス。

2 . 線状アンテナ素子（ 5 ) は端部開放形状とし、中心から伸びるその一辺（ 5 b ) の長さ（電気長）を遮蔽しょうとする電波の 1 Z 4波長（一本形状の場合は 1 2波長）とする請求項 1記載の電磁シールド性能を有する窓ガラス。

3 . 線状アンテナ素子（4 ) は環状線路形状であり、その周囲長（電気長）を遮蔽しょうとする電波の波長と同じくする請求項 1記載の電磁シ —ルド性能を有する窓ガラス。

4 . 線状ァンテナ素子は複数の周波数を遮蔽できるように複数種からなり、寸法、形状の異なる 2種以上の線状アンテナ素子を組合せて配列させる請求項 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有する窓ガラス。

5 . 線状アンテナ素子は複数の周波数を遮蔽できるように複数種からなり、端部開放形状の線状アンテナ素子（ 5 ) と環状線路形状の線状アンテナ素子（4 ) とを組合わせる請求項 4記載の電磁シールド性能を有する窓ガラス。

6 . 線状アンテナ素子は複数の周波数を遮蔽できるように複数種からなり、端部開放形状の線状アンテナ素子（ 5 ) 同士で、長さが異なるものを組合わせる請求項 4記載の電磁シールド性能を有する窓ガラス。

7 . 線状アンテナ素子は複数の周波数を遮蔽できるように複数種からなり、環状線路形状の線状アンテナ素子（4 ) 同士で、長さが異なるものを組合わせる請求項 4記載の電磁シールド性能を有する窓ガラス。

8. 端部開放形状の線状アンテナ素子（ 5) は、各辺（ 5 b) の端を隣接する線状アンテナ素子の中心（ 5 a) に近づけて配列する請求項 2記載の電磁シールド性能を有する窓ガラス。

9. 端部開放形状の線状アンテナ素子（5) は、この線状アンテナ素子部分が環状線路形状（5 c) である請求項 2記載の電磁シールド性能を有する窓ガラス。

1 0. 線状アンテナ素子相互は、減衰量の関係を考慮して配列間隔を決定する請求項 1ないし請求項 9のいずれかに記載の電磁シールド性能を有する窓ガラス。

1 1. 線状アンテナ素子は、体積抵抗率を少なくとも 5 X10— ⁸ (Ω · m ) 以下とする請求項 1ないし請求項 10のいずれかに記載の電磁シールド性能を有する窓ガラス。

1 2. 線状アンテナ素子は、導電性に優れ、耐久性、耐候性に優れる素材とし、少量のガラス質を混入させる請求項 1ないし請求項 11のいずれかに記載の電磁シ一ルド性能を有する窓ガラス。

補正書の請求の範囲

[1 997年 1 2月 29日（29. 1 2. 97) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 1 , 3及び 9は補正された；出願当初の請求の範囲 2，8及び 10は取り下げられた；他の請求の範 I は変更なし。（2頁） ]

1. (補正後）端部開放形状とし、中心から伸びるその一辺（5 b) の長さ（電気長）を遮蔽しょうとする電波の 1 Z4波長程度（一本形状の場合は 1Z2波長程度）とする線状アンテナ素子（5) を電磁遮蔽素子として、その素子の電磁界反射等価面積（散乱開口面積）または電磁界

5 反射等価体積（散乱開口体積）を考慮して、また、各辺（5 b) の端を隣接する線状アンテナ素子の中心（5 a) に近づけて、ガラス表面またはガラス間に配列させ、この線状アンテナ素子で電波を散乱させこれにより減衰させることを特徴とする電磁シールド性能を有する窓ガラス。

2. (削除）

0 3. (補正後）環状線路形状であり、その周囲長（電気長）を遮蔽しようとする電波の波長と同じ程度とする線状アンテナ素子（4) を電磁遮蔽素子として、その素子の電磁界反射等価面積（散乱開口面積）または電磁界反射等価体積（散乱開口体積）を考慮して、ガラス表面またはガラス間に配列させ、この線状ァンテナ素子で電波を散乱させこれにより 5 減衰させることを特徴とする電磁シールド性能を有する窓ガラス。

4. 線状アンテナ素子は複数の周波数を遮蔽できるように複数種からなり、寸法、形状の異なる 2種以上の線状アンテナ素子を組合せて配列させる請求項 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有する窓ガラス。

0 5. 線状アンテナ素子は複数の周波数を遮蔽できるように複数種からなり、端部開放形状の線状アンテナ素子（5) と環状線路形状の線状アンテナ素子（4) とを組合わせる請求項 4記載の電磁シールド性能を有する窓ガラス。

6. 線状アンテナ素子は複数の周波数を遮蔽できるように複数種からな 5 り、端部開放形状の線状アンテナ素子（5) 同士で、長さが異なるもの

21 補正された用紙（条約第 19条）を組合わせる請求項 4記載の電磁シールド性能を有する窓ガラス。

7. 線状ァンテナ素子は複数の周波数を遮蔽できるように複数種からなり、環状線路形状の線状アンテナ素子（4) 同士で、長さが異なるものを組合わせる請求項 4記載の電磁シールド性能を有する窓ガラス。

8. (削除）

9. (補正後）端部開放形状の線状アンテナ素子（5) は、この線状ァンテナ素子の部分が環状線路形状（5 c) として形成したものであり、この線状アンテナ素子（5) を電磁遮蔽素子として、その素子の電磁界反射等価面積（散乱開口面積）または電磁界反射等価体積（散乱開口体積）を考慮して、ガラス表面またはガラス間に配列させ、この線状アンテナ素子で電波を散乱させこれにより減衰させることを特徴とする電磁シールド性能を有する窓ガラス。

1 0. (削除）

1 1. 線状アンテナ素子は、体積抵抗率を少なくとも 5 X 10— ⁸ (Ω - m ) 以下とする請求項 1ないし請求項 10のいずれかに記載の電磁シールド性能を有する窓ガラス。

1 2. 線状アンテナ素子は、導電性に優れ、耐久性、耐候性に優れる素材とし、少量のガラス質を混入させる請求項 1ないし請求項 11のいずれかに記載の電磁シールド性能を有する窓ガラス。

22 補正された用紙（条約第 19条) 条約第 1 9条（ 1 ) に基づく説明書請求の範囲第 1項では、端部開放形伏とした線状アンテナ素子（5) は、各辺（5 b) の端を隣接する線状アンテナ素子の中心（5 a) に近づけて、ガラス表面またはガラス間に配列させたことを明確にした。引用文献 J P 9 - 1 6 2 5 8 9, J P 8 - 3 3 0 7 8 3, J P 5 - 2 5 4 8 9 7， JP 5 - 1 5 4 94, J P 3— 1 3 1 0 9 4にはこのような §ヒ載はなレ、o

本発明は、線状アンテナ素子の電界の高い所と低い所が近接する配置とすることで、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、素子密度を高くし、減衰度をあげることができる、という効果を与えたものである。

請求の範囲第 3項は、ガラス表面またはガラス間に配列させる線状ァンテナ素子は環状線路形状であることを明らかにしたものである。前記各引用文献にはこのような環状線路形状である線状アンテナ素子の記載はない。

請求の範囲第 9項は、素子の部分が環状線路形状（ 5 c) として形成した端部開放形状の線状アンテナ素子（5) はこれを電磁遮蔽素子として、その素子の電磁界反射等価面積（散乱開口面積）または電磁界反射等価体積（散乱開口体積）を考慮して、ガラス表面またはガラス間に配列させ、この線状ァンテナ素子で電波を散乱させこれにより減衰させることを明確にした。

前記各引用文献にはこのような素子の部分が環状線路形状として形成した端部開放形状の線状アンテナ素子の記載はない。