WO2013046754A1 - 仕切体 - Google Patents

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WO2013046754A1
WO2013046754A1 PCT/JP2012/056544 JP2012056544W WO2013046754A1 WO 2013046754 A1 WO2013046754 A1 WO 2013046754A1 JP 2012056544 W JP2012056544 W JP 2012056544W WO 2013046754 A1 WO2013046754 A1 WO 2013046754A1
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WO
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partition
conductor
electromagnetic wave
thickness
interval
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/056544
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
隆治 川瀬
淳一 田野井
Original Assignee
東急建設株式会社
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Filing date
Publication date
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/02Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of low bending resistance
    • E04C5/04Mats
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/06Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of high bending resistance, i.e. of essentially three-dimensional extent, e.g. lattice girders
    • E04C5/0627Three-dimensional reinforcements composed of a prefabricated reinforcing mat combined with reinforcing elements protruding out of the plane of the mat
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0001Rooms or chambers
    • H05K9/0003Shielded walls, floors, ceilings, e.g. wallpaper, wall panel, electro-conductive plaster, concrete, cement, mortar
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B2001/925Protection against harmful electro-magnetic or radio-active radiations, e.g. X-rays

Definitions

  • the present invention relates to a partition such as a wall or a floor that partitions a space in which a propagating electromagnetic wave can be attenuated or transmitted according to a frequency.
  • a building with an electromagnetic wave shielding function is constructed to prevent the invasion of unnecessary electromagnetic waves from the outside to the inside of the building and the leakage of electromagnetic waves from the inside to the outside of the building.
  • electromagnetic waves propagating outside the building enter the room, images on televisions and personal computers may be disturbed, and electronic devices may malfunction.
  • information may leak due to propagation of electromagnetic waves generated by indoor wireless transmission to the outside of a building.
  • walls and floors of buildings and the like are mainly constructed of reinforced concrete, but reinforced concrete itself constructed to satisfy only the proof stress required as a structure has a low electromagnetic wave shielding function. Therefore, for example, a building having an electromagnetic wave shielding function is formed by attaching a member having an electromagnetic wave shielding function such as an iron plate, a metal net, a metal foil, or a metal mesh to the surface of a reinforced concrete wall or floor.
  • radio LAN Local Area Network
  • an object of the present invention is to provide a partition that can be selected to attenuate or transmit electromagnetic waves according to a target frequency.
  • the partition of the present invention is a partition that is selectively set to attenuate or transmit electromagnetic waves of a target frequency that is propagated in a predetermined propagation direction, and the propagation direction And a medium portion formed in a wall shape or a slab shape with a thickness direction of the medium portion and a first surface in the thickness direction of the medium portion with a constant interval P in a direction substantially perpendicular to the thickness direction.
  • the first conductor portion formed by a plurality of first conductor rods arranged in the same manner and the second surface in the thickness direction of the medium portion are the same in the substantially same direction as the first conductor rods
  • a second conductor portion formed by a plurality of second conductor rods arranged at intervals P, and transmitting an electromagnetic wave of the target frequency, the wavelength ⁇ m in the medium portion and its order n ( n by the thickness d of the medium portion because a positive integer) and excluding 0 d n ⁇ m / 2
  • the distance P from the wavelength lambda a in the medium portion and its degree n (n is a positive integer except 0) and the thickness d of the medium portion P ⁇ a / ( ⁇ (1- (n ⁇ a / 2d) 2 ))
  • the thickness d of the medium portion or the interval P is set within a predetermined allowable error range based on the calculated value. It is characterized
  • the partition body of the present invention configured as described above has a constant interval P in a direction substantially orthogonal to the thickness direction on two surfaces in the thickness direction of the medium portion formed in a wall shape or a slab shape.
  • a first conductor part and a second conductor part formed by a plurality of conductor bars arranged are provided.
  • the electromagnetic wave having the target frequency can be transmitted or attenuated only by adjusting the thickness d of the medium portion and the interval P between the conductor rods. For this reason, it can be installed in various places, such as when you want to shield electromagnetic waves with a specific frequency between the space partitioned by the partition and the outside, or when you want to transmit electromagnetic waves with a specific frequency. Can be used.
  • the partition 1 partitions one space R1 and the other space R2.
  • the partition 1 for example, shielding of electromagnetic waves of a target frequency that propagates in the propagation direction from the internal space R1 to the external space R2 or from the external space R2 to the internal space R1. Transmission is performed selectively.
  • shielding refers to a state in which an electromagnetic wave shielding effect (SE) is obtained by attenuating the propagating electromagnetic wave.
  • electromagnetic wave is attenuated means that the electric field strength is weakened by passing through the partition 1.
  • transmission means that the propagation electromagnetic wave is attenuated by the partition body 1 so that the reception of the electromagnetic wave is not affected, hardly attenuated, or the electric field strength is stronger than when the partition body 1 is not provided.
  • transmission a state in which a transmission characteristic described later is larger than a threshold value (in other words, a transmission loss is smaller than the threshold value) is referred to as “transmission”.
  • the partition 1 includes a concrete portion 4 as a medium portion and a first conductor portion disposed on a first surface (front surface 11) facing the space R 1 side of the concrete portion 4. And the rear rebar lattice 3 as a second conductor portion disposed on the second surface (rear surface 12) facing the space R2 side of the concrete portion 4. That is, the partition 1 is formed by the front rebar lattice 2, the rear rebar lattice 3, and the concrete portion 4 that are disposed substantially parallel to each other when viewed from the side with a distance corresponding to the thickness d of the concrete portion 4 in the propagation direction of the electromagnetic wave. Is formed.
  • the concrete part 4 formed of concrete is described as the medium part in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and any material with a clear dielectric constant can be used.
  • building materials such as reinforced concrete, mortar, gypsum (gypsum board) or wood, glass, acrylic, polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), polystyrene, polypropylene, acrylonitrile butadiene styrene copolymer (ABS)
  • the medium portion can be formed of any material such as resin, paper or rubber such as tetrafluoroethylene (for example, Teflon (registered trademark)), paraffin, urethane, epoxy, vinyl chloride, silicon, bakelite, or polystyrene foam. .
  • first conductor portion and the second conductor portion are formed of an arbitrary conductor.
  • the conductor a material having an electric conductivity equal to or higher than that of graphite (electric conductivity: 10 6 S / m) can be used.
  • the conductor portion can be formed of a metal such as iron, stainless steel, copper, aluminum, gold or silver, a mineral such as graphite, carbon or ceramic.
  • the front reinforcing bar lattice 2 intersects the vertical bars 21,... As a plurality of first conductor rods arranged in the vertical direction so as to be substantially perpendicular to the vertical bars 21.
  • the horizontal bars 22 are formed in a lattice pattern by the horizontal bars 22 as a plurality of conductor rods. That is, the vertical bars 21,... And the horizontal bars 22,... are arranged with a constant interval (lattice interval P) in a direction substantially orthogonal to the thickness direction of the concrete portion 4. And the surface where the vertical stripes 21,... And the horizontal stripes 22,.
  • the surface of the front reinforcing bar lattice 2 that is flush with the front surface 11 of the concrete portion 4 becomes the outer surface 20a.
  • the vertical bars 21 or the horizontal bars 22 may be the first conductor rods.
  • the front rebar lattice 2 is a member formed in a lattice shape by binding wires, welding, or the like, with reinforcing bars, steel wires, aluminum wires, stainless steel wires and the like as vertical bars 21 and horizontal bars 22. That is, the horizontal stripes 22 and 22 and the vertical stripes 21 and 21 are arranged substantially in parallel with a fixed lattice interval P, respectively. The diameters of the vertical stripes 21 and the horizontal stripes 22 are substantially the same.
  • the rear reinforcing bar lattice 3 is substantially perpendicular to the vertical bars 31 as a plurality of second conductor bars arranged in the vertical direction, like the front reinforcing bar lattice 2. It forms in a grid
  • the surface where the vertical stripes 31 and the horizontal stripes 32 are in contact with each other is an intersecting plane 30b. Further, the surface of the rear reinforcing bar lattice 3 that is flush with the rear surface 12 of the concrete portion 4 becomes the outer surface 30a. Therefore, the distance in the propagation direction of the electromagnetic wave between the outer side surface 20a and the outer side surface 30a of the front reinforcing bar lattice 2 becomes equal to the thickness d of the concrete part 4.
  • this Embodiment demonstrates the case where the position of the outer side surface 20a of the front side reinforcement lattice 2 and the outer side surface 30a of the rear side reinforcement lattice 3 is made to correspond with the surface of the concrete part 4, it is not limited to this. Instead, the positions of the intersecting surface 20b of the front rebar lattice 2 and the intersecting surface 30b of the rear rebar lattice 3 may coincide with the surface of the concrete portion 4. In this case, the distance in the propagation direction of the electromagnetic wave between the intersecting surface 20b and the intersecting surface 30b is equal to the thickness d of the concrete portion 4. Further, the vertical bars 21 and 31 protrude from the surface of the concrete portion 4.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing an analysis model used in a numerical simulation by the finite element method. As shown in FIG. 3, an internal space MR1 and an external space MR2 are modeled on both sides of the modeled partition M1. In addition, the inner space MR1 side of the partition body M1 is the front surface M11, and the outer space MR2 side of the partition body M1 is the rear surface M12.
  • a + -shaped front rebar lattice M2 is modeled on the front surface M11 of the concrete portion M4, and a rear rebar lattice M3 is modeled on the rear surface M12.
  • the reinforcing bar diameters of the front reinforcing bar grid M2 and the rear reinforcing bar grid M3 were set to 10 mm, and the relative dielectric constant ⁇ r of the concrete part M4 was set to 4.3 as described later.
  • FIG. 4 shows a vertically polarized plane wave having a frequency of 0.6 GHz in a model of the partition M1 in which the lattice interval P between the front reinforcing bar lattice M2 and the rear reinforcing rod lattice M3 is set to 60 mm and the thickness d of the concrete portion M4 is set to 120 mm.
  • It is an electric field strength distribution map when propagating.
  • the electric field strength is uniform in the x-axis and y-axis directions inside the partition M1, and the front rebar lattice M2 and the rear rebar lattice M3 are short-circuited. It can be confirmed that resonance occurs in the z-axis direction (see white arrow).
  • electromagnetic waves of each order n may resonate with the front rebar lattice 2 and the rear rebar lattice 3 as a short-circuit plane.
  • the electromagnetic wave having a frequency of 0.6 GHz is transmitted without being attenuated by the partition M1.
  • FIG. 5 shows a vertically polarized plane wave having a frequency of 1.6 GHz in a model of the partition M1 in which the lattice interval P between the front reinforcing bar lattice M2 and the rear reinforcing rod lattice M3 is set to 100 mm and the thickness d of the concrete portion M4 is set to 120 mm. It is an electric field strength distribution map when propagating. From the analysis result shown in FIG. 5, it can be confirmed that resonance occurs in the y-axis direction inside the partition M1 (see the white arrow).
  • FIG. 6 shows a model of each partition M1 in which the lattice spacing P is fixed to 60 mm and the thickness d of the concrete portion M4 is changed to 100 mm, 120 mm, and 140 mm, and the frequency f is 0.01 GHz from 0.0 GHz to 2.0 GHz. It is the graph which showed the result of having performed the simulation by changing in increments.
  • the transmission characteristic expressed in units of decibel (dB) on the vertical axis indicates that the electromagnetic wave is shielded as the negative value increases (in other words, the value decreases).
  • each graph has a transmission peak close to 0 dB.
  • transmission peaks occur at two locations where the frequency f is 0.6 GHz and 1.16 GHz.
  • the wavelength ⁇ m of the electromagnetic wave in the concrete part can be calculated by the following conversion formula where ⁇ r is the relative dielectric constant of the concrete, f is the frequency of the electromagnetic wave, and v is the speed of light.
  • ⁇ m v / f ⁇ 1 / ⁇ r (1)
  • the relative dielectric constant ⁇ r of the concrete can be 4.3.
  • the thickness d of the concrete part 4 is half the wavelength ⁇ m in the concrete part (ie, half wavelength: ⁇ m / 2) (n is a positive integer other than 0). It can be said that an electromagnetic wave having a frequency f is transmitted strongly.
  • d n ⁇ m / 2 (2)
  • the frequency of electromagnetic waves often used in wireless LAN is around 2.45 GHz.
  • a partition 1 that is set to transmit electromagnetic waves of the frequency of the wireless LAN may be installed at the boundary with the adjacent room.
  • FIG. 7 shows a model of each partition M1 in which the thickness d of the concrete part M4 is fixed to 120 mm and the lattice spacing P is changed to 60 mm, 80 mm, and 100 mm, and the frequency f is 0.01 GHz from 0.0 GHz to 2.0 GHz. It is the graph which showed the result of having performed the simulation by changing in increments.
  • a graph with a lattice spacing P of 100 mm two-dot chain line
  • a graph with a lattice spacing P of 80 mm one-dot chain line
  • a graph with a lattice spacing P of 60 mm solid line
  • FIG. 8 shows an example of shielding using an analysis model of the partition M1 in which the reinforcing bar diameter of the front reinforcing bar grid M2 and the rear reinforcing bar grid M3 is set to 2 mm, the grid interval P is set to 70 mm, and the thickness d of the concrete part M4 is set to 80 mm.
  • produces is shown.
  • the positions of the intersecting surface 20b of the front rebar lattice M2 and the intersecting surface 30b of the rear rebar lattice M3 are made to coincide with the surface of the concrete portion 4.
  • the transmission loss expressed in decibels (dB) on the vertical axis in FIG. 8 indicates that the electromagnetic wave is shielded as the positive value increases. From this Fig. 8, in this analysis model, when the frequency f becomes 2.25GHz, 2.70GHz, 3.29GHz, 3.96GHz, 4.33GHz, 4.49GHz, 4.64GHz, 4.74GHz, 4.99GHz, it is discretely shielded. It was confirmed that a peak was generated.
  • This waveguide G1 is a rectangular parallelepiped waveguide having a square cross section with one side a.
  • a reflection surface is formed by the front reinforcing bar lattice G2 in which the vertical bars G21 and the horizontal bars G22 are substantially orthogonal.
  • a reflection surface is formed by a rear reinforcing bar lattice G3 in which the vertical bars G31 and the horizontal bars G32 are substantially orthogonal to each other.
  • the guide wavelength ⁇ g can be calculated by the following equation.
  • ⁇ g ⁇ a / ( ⁇ (1 ⁇ (n ⁇ a / 2d) 2 )) (3)
  • ⁇ a is the wavelength in the concrete part
  • n is a positive integer excluding
  • d is the thickness (a) of the concrete part 4.
  • the lattice interval P calculated using the equations (1) and (5) is set. front rebar grid 2 and to construct a partition member 1 with a rear reinforcing bar grating 3, it is possible to shield electromagnetic waves of the target frequency f a with.
  • the partition body 1 set so as to shield the electromagnetic wave of this frequency at the boundary inside and outside the building may be installed.
  • the thickness d of the concrete part 4 calculated by the relational expression of the above formula (2) or formula (5) or the grid interval P between the front reinforcing bar grid 2 and the rear reinforcing bar grid 3 is within a predetermined allowable error range. if, it is possible to obtain the effect of transmitting or shielding electromagnetic waves of the target frequency f m, f a. For this reason, the thickness d or the lattice spacing P of the concrete portion 4 when actually building the partition 1 can be changed within an allowable error range (for example, an error within the diameter of the conductor rod).
  • the reason why the lattice interval P and the thickness d can be changed within the diameter of the vertical bars 21 and 31 or the horizontal bars 22 and 32 to be the conductor bars is that the position of the actual electromagnetic wave reflecting surface is substantially the surface of the conductor bars. Because.
  • the allowable error range can be set to a 95% confidence interval (twice the standard deviation) when assuming a normal distribution. Furthermore, when the allowable error range is made slightly narrower, it can be set to a 99% confidence interval (three times the standard deviation) as assumed in the normal distribution. On the other hand, when the allowable error range is made a little wider, it can be set to a 68% confidence interval (1 times the standard deviation) as assumed in the normal distribution.
  • the partition body 1 of the present embodiment configured as described above has a plurality of vertical bars 21,... And a plurality of horizontal bars 22 on the front surface 11 and the rear surface 12 of the concrete portion 4 formed in a wall shape or a slab shape. ,... Are provided in the form of a lattice with a lattice interval P, and a rear reinforcement lattice 3 formed in the same manner. And when transmitting electromagnetic waves of the target frequency f m , the wavelength ⁇ m in the concrete part and its order n are specified, and these values are substituted into the relational expression (2) to calculate the concrete. The thickness d of the part 4 is set.
  • the target frequency f m is desired to transmit the partition member 1 by the conversion formula described above (1), determines the order n. Subsequently, the thickness d of the concrete portion 4 is calculated using the relational expression (2), and the thickness d is set within a predetermined allowable error range based on the value.
  • the wavelength ⁇ a in the concrete part, its order n, and the thickness d of the concrete part 4 are specified, and these values are expressed in the relational expression (5).
  • the lattice interval P between the front reinforcing bar lattice 2 and the rear reinforcing bar lattice 3 is set. That is, the wavelength ⁇ a of the target frequency f a desired to be shielded by the partition 1 is calculated by the above conversion formula (1), and the order n and the thickness d of the concrete portion 4 are determined.
  • the lattice interval P between the front reinforcing bar lattice 2 and the rear reinforcing bar lattice 3 is calculated using the relational expression (5), and the lattice interval P is set within a predetermined allowable error range based on the value.
  • the frequency f m of interest is attenuated or by transmitting an electromagnetic wave of f a Can be. Therefore, and if you want to shield the electromagnetic waves of a specific frequency f a with the space and the outside, separated by the partition member 1, or when it is desired to transmit the electromagnetic wave of the specific frequency f m in the opposite, various The partition 1 can be installed and used at the place.
  • Examples of the building or room for constructing such a partition 1 include a hospital, an office where a wireless LAN can be used, and a conference room. These spaces have a desire to shield or transmit only specific electromagnetic waves.
  • the frequency of electromagnetic waves in mobile phones and private radios is around 1.5 GHz.
  • a partition 1 that is set to transmit electromagnetic waves around a frequency of 1.5 GHz may be installed at the boundary between the inside and outside of the building.
  • a partition 1 that is set to shield electromagnetic waves of this frequency at the inner and outer boundaries of the hall may be installed. .
  • the thickness d and the lattice spacing P of the concrete part 4 are adjusted. By doing so, the partition 1 which exhibits the desired function can be disposed.
  • such a partition 1 can be constructed directly at the building construction site.
  • the precast panel which comprises the partition 1 in a factory, a work yard, etc. can be manufactured previously, and it can also be set as the partition 1 by assembling a precast panel in a construction site. And if it is the method of manufacturing a precast panel in a factory etc., it is stable to embed the front rebar lattice 2 and the rear rebar lattice 3 of the exact lattice interval P in the concrete part 4 of the accurate thickness d. it can. Furthermore, since the concrete part 4 can also be formed with high quality, a stable quality partition 1 having a desired function can be constructed.
  • the partition wall 1 not only the outer wall that partitions the space R1 inside the building and the outer space R2, but also the partition wall 1, the slab of the floor and the ceiling can be formed by the partition body 1.
  • partition bodies 5 and 5A having a different form from the partition body 1 described in the above embodiment will be described. Note that the description of the same or equivalent parts as the contents described in the above embodiment will be described using the same terms or the same reference numerals.
  • a rebar 53 as a third conductor portion is embedded in the concrete portion 4 between the front rebar lattice 2 and the rear rebar lattice 3.
  • the rebar 53 is arranged at approximately the center in the thickness direction of the concrete portion 4 so as to be substantially parallel to the front rebar lattice 2 and the rear rebar lattice 3.
  • the mesh 53 is used as a plurality of conductor rods that intersect with the vertical wire members 531,... As a plurality of third conductor rods erected in the vertical direction so as to be substantially perpendicular to the vertical wire members 531. It is formed in a lattice shape with the horizontal wires 532,. That is, the vertical wires 531,... And the horizontal wires 532,... Are arranged substantially in parallel with a constant interval (lattice interval P 1 ) in a direction substantially orthogonal to the thickness direction of the concrete portion 4.
  • a steel wire, a rebar with a small diameter, a rebar similar to the vertical rebar 21 or the like can be used.
  • a surface where the vertical wire 531 and the horizontal wire 532 are in contact with each other is an intersecting surface 530.
  • the rebar 53 is arranged so that the intersection surface 530 is located at the approximate center of the distance in the thickness direction between the outer surface 20 a of the front rebar lattice 2 and the outer surface 30 a of the rear rebar lattice 3. Be placed. Therefore, half of the distance (thickness d) between the front surface 51 as the first surface and the rear surface 52 as the second surface of the partition 5 is equal to the front surface 51 or the rear surface 52 and the intersecting surface 530 of the mesh 53. The distance is d 1 .
  • FIG. 11 is a diagram schematically showing an analysis model in which the modeled mesh rebar M53 is arranged.
  • the internal space MR1 and the external space MR2 are modeled on both sides of the modeled partition M5.
  • the inner space R1 side of the partition M5 is the front surface M51
  • the outer space MR2 side of the partition M5 is the rear surface M52.
  • a + -shaped front rebar lattice M2 is modeled on the front surface M51 of the concrete portion M4, and a rear rebar lattice M3 is modeled on the rear surface M52.
  • a rebar M53 is modeled in the approximate center of the concrete portion M4.
  • the rebar diameters of the front rebar lattice M2 and the rear rebar lattice M3 were set to 10 mm. Further, the wire diameter of the mesh M53 was set to 2 mm.
  • the state of the transmission peak can be changed by changing the lattice interval P 1 of the mesh 53.
  • the primary transmission peak approaches the secondary transmission peak, and depending on the size of the lattice interval P 1 of the mesh 53, In some cases, the peaks are combined to change to a peak having a width that can be regarded as one.
  • the threshold value for determining whether or not the electromagnetic wave is transmitted is ⁇ 10 dB and that the transmission characteristic is ⁇ 10 dB or more and the electromagnetic wave is transmitted, as shown in FIG.
  • the graph where the lattice interval P 1 is 15 mm (dotted line) the first transmission peak and the second transmission peak Can be said to have changed into a broad peak.
  • a net muscle 53 that has been set, the frequency band extended to a peripheral region of the target frequency f m It turned out that it can set to the partition 5 which can permeate
  • the partition body 5A in which a plurality of conductor portions (mesh bars 53A, mesh bars 53B) are arranged will be examined.
  • FIG. 14 shows a partition 5A in which the thickness d of the concrete part 4 is set to 120 mm, the grid interval P between the front reinforcing bar grid 2 and the rear reinforcing bar grid 3 is set to 60 mm, and the grid interval P 1 between the mesh bars 53A and 53B is set to 15 mm.
  • the graphs of the case where the mesh 53 is not disposed analysis result of the partition 1: solid line
  • the case where the mesh 53 is disposed analysis result of the partition 5: dashed line
  • n 2 order transmission peak also disappears.
  • the partition 5A in which the two rebars 53A and 53B are arranged between the front reinforcing bar lattice 2 and the rear reinforcing bar lattice 3 suppresses the resonance of the primary and secondary wavelengths ⁇ m .
  • the partition 5A in which the two meshes 53A and 53B are arranged has a third-order transmission peak bandwidth wider than that of the other cases. That is, as shown in FIG. 14, the width of the frequency band when the transmission characteristic is ⁇ 10 dB is the widest in the graph of the partition 5A in which the two nets 53A and 53B are arranged.
  • the primary and secondary transmission peaks can be eliminated and the bandwidth of the third transmission peak can be widened. It was.
  • the primary and the electromagnetic wave near the peak of the second order transmission not want to transmit, when the frequency f m of the electromagnetic wave desired to be transmitted is near the peak of the third order transmission is front rebar grid 2 and the rear-side reinforcing bar grating the plurality of network sources 53A during 3, by adjusting by placing 53B, can be controlled also to transmit electromagnetic waves of the target frequency f m if there is an error in the setting and size of the dielectric constant.
  • FIG. 15 shows a model of the partition body 5 in which the thickness d of the concrete portion 4 is set to 120 mm, the lattice spacing P of the front reinforcing bar lattice 2 and the rear reinforcing steel lattice 3 is set to 100 mm, and the lattice spacing P 1 of the mesh 53 is set to 100 mm.
  • 4 is a graph (one-dot chain line) showing a result of simulation by changing the frequency f from 0.01 GHz to 2.0 GHz in increments of 0.01 GHz.
  • a graph in the case where the mesh 53 is not arranged analysis result of the partition 1: solid line
  • the mesh bars 53 on the partition body 5, it is possible to control to eliminate the shielding peak.
  • the electromagnetic wave near the peak of the primary shielding is desired to be transmitted, if the frequency f a of an electromagnetic wave desired to be shielded only near the peak of the secondary shielding, during the front rebar grid 2 and the rear reinforcing bar grating 3 by adjusting to place the net muscle 53 can be controlled to shield only the electromagnetic waves of the target frequency f a.
  • the present invention is not limited to this, and three or more third conductor portions are arranged on the front side. It can also arrange
  • Other configurations and operational effects of the first embodiment are substantially the same as those in the above embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the partition 1 for transmitting electromagnetic waves with a frequency of 1.8 GHz for space research and shielding electromagnetic waves with a frequency of 2.25 GHz used in telecommunications business will be described.
  • the electromagnetic wave with a frequency of 1.8 GHz has a transmission loss as small as 1.4 dB
  • the electromagnetic wave with a frequency of 2.25 GHz has a large transmission loss of 12.0 dB and can be said to be in a shielding state. Recognize.
  • the thickness d of the concrete portion 4 and the lattice spacing P of the front rebar lattice 2 and the rear rebar lattice 3 are obtained. If it sets, the partition 1 which can permeate
  • the partition 1 for transmitting electromagnetic waves with a frequency of 1.5 GHz of a mobile phone and shielding electromagnetic waves with a frequency of 2.4 GHz of a wireless LAN will be described.
  • a conductor part can also be comprised only with the some parallel conductor rod toward any one direction substantially orthogonal to thickness directions, such as a perpendicular direction and a horizontal direction.
  • a conductor part can also be comprised only with the some parallel conductor rod toward any one direction substantially orthogonal to thickness directions, such as a perpendicular direction and a horizontal direction.
  • horizontal polarization is the main component. Therefore, when shielding or transmitting such an electromagnetic wave, the conductor portion formed only by the horizontal stripes 22 and 32 should function sufficiently. Can do.
  • an electromagnetic wave mainly composed of vertical polarization near a wall or the like even a conductor portion formed by only the vertical bars 21 and 31 can function sufficiently.
  • the partition bodies 1, 5, and 5A may be arranged based on the same concept.
  • the horizontal reinforcement 22 of the front reinforcement lattice 2 was arrange
  • the horizontal stripes 22 may be arranged on the space R1 side.
  • the horizontal bars 32 of the rear reinforcing bar lattice 3 may be arranged on the space R2 side with respect to the vertical bars 31.
  • the position of the horizontal bars 22 of the front reinforcing bar lattice 2 and the position of the horizontal bars 32 of the rear reinforcing bar lattice 3 are aligned at the same height.
  • the present invention is not limited to this. Since the same effect can be obtained even if the position in the vertical direction or the horizontal direction perpendicular to the propagation direction is shifted due to the relationship between the front and rear reinforcing bar lattices or mesh bars, they do not have to be aligned.

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Abstract

 対象とする周波数に応じて電磁波を減衰させたり透過させたりするという選択が可能な仕切体を提供する。 対象周波数の電磁波を減衰又は透過させるための選択的な設定がされた仕切体(1)である。そして、壁状に形成されるコンクリート部(4)と、前面(11)に厚さ方向に略直交する方向に格子間隔Pを置いて配置される縦筋(21)とそれに略直交する横筋(22)とによって形成される前側鉄筋格子(2)と、後面(12)に配置される縦筋(31)とそれに略直交する横筋(32)とによって形成される後側鉄筋格子(3)とを備え、対象周波数の電磁波を透過させる場合と減衰させる場合とのそれぞれに応じた関係式を使って厚さd又は格子間隔Pが設定される。

Description

仕切体
 本発明は、伝搬される電磁波を周波数に応じて減衰させたり透過させたりすることが可能な空間を仕切る壁や床などの仕切体に関するものである。
 特許文献1,2に開示されているように、建物の外部から内部への不要な電磁波の侵入や、建物の内部から外部への電磁波の漏洩を防ぐために、電磁波シールド機能を備えた建物が構築されている。すなわち、建物の外で伝搬されている電磁波が室内に侵入すると、テレビやパソコンの画像が乱れたり、電子機器が誤作動を起こしたりすることがある。また、室内での無線送信などによって発生した電磁波が建物の外まで伝搬されることによって、情報が漏洩してしまうことがある。
 一方、ビルなどの壁や床は、主に鉄筋コンクリートによって構築されるが、構造体として必要とされる耐力のみを満たすようにして構築された鉄筋コンクリート自体は電磁波シールド機能が低い。
 そこで、例えば、鉄筋コンクリートの壁や床の表面に、鉄板、金属網、金属箔、金属メッシュなどの電磁波シールド機能を有する部材を貼り付けることで、電磁波シールド機能を備えた建物にしている。
特開平11-121973号公報 特開2002-54248号公報
 しかしながら、建物の内部にいても無線LAN(Local Area Network)の電波は外部に漏洩させたくないが携帯電話の電波は受信したいなど、すべての電磁波を遮蔽するのではなく、選択的に透過させたい電磁波もある。
 そこで、本発明は、対象とする周波数に応じて電磁波を減衰させたり透過させたりするという選択が可能な仕切体を提供することを目的としている。
 前記目的を達成するために、本発明の仕切体は、所定の伝搬方向に伝搬される対象周波数の電磁波を減衰又は透過させるための選択的な設定がされた仕切体であって、前記伝搬方向を厚さ方向とする壁状又はスラブ状に形成される媒質部と、前記媒質部の前記厚さ方向の第1の面に、前記厚さ方向に略直交する方向に一定の間隔Pを置いて配置される複数の第1の導体棒によって形成される第1導体部と、前記媒質部の前記厚さ方向の第2の面に、前記第1の導体棒と略同じ方向に向けて同じ間隔Pを置いて配置される複数の第2の導体棒によって形成される第2導体部とを備え、前記対象周波数の電磁波を透過させる場合は、前記媒質部内の波長λmとその次数n(nは0を除く正の整数)とから前記媒質部の厚さdをd=nλm/2によって算出し、前記対象周波数の電磁波を減衰させる場合は、前記媒質部内の波長λaとその次数n(nは0を除く正の整数)と前記媒質部の厚さdとから前記間隔PをP=λa/(√(1-(nλa/2d)2))によって算出し、算出された値を基準に所定の許容誤差範囲内で前記媒質部の厚さd又は前記間隔Pが設定されることを特徴とする。
 このように構成された本発明の仕切体は、壁状又はスラブ状に形成された媒質部の厚さ方向の2つの面に、厚さ方向に略直交する方向に一定の間隔Pを置いて配置される複数の導体棒によって形成される第1導体部及び第2導体部を備えている。
 そして、対象周波数の電磁波を透過させる場合は、媒質部内の波長λmとその次数nとから媒質部の厚さdをd=nλm/2によって算出された値に基づいて設定し、対象周波数の電磁波を減衰させる場合は、媒質部内の波長λaとその次数nと媒質部の厚さdとから間隔PをP=λa/(√(1-(nλa/2d)2))によって算出された値に基づいて設定する。
 このように、媒質部の厚さdや導体棒の間隔Pを調整するだけで、対象とする周波数の電磁波を透過させたり減衰させたりすることができる。このため、仕切体によって区切られた空間と外部との間で特定の周波数の電磁波を遮蔽させたい場合や、反対に特定の周波数の電磁波を透過させたい場合などに、様々な場所に設置して利用することができる。
本発明の実施の形態の仕切体を説明する説明図である。 本発明の実施の形態の仕切体の構成を説明する斜視図である。 仕切体の電磁波制御性能を確認するためにおこなった解析モデルを模式的に示した説明図である。 対象周波数の電磁波が透過するときの解析結果を3次元で示した電界強度分布図である。 対象周波数の電磁波が減衰するときの解析結果を3次元で示した電界強度分布図である。 仕切体の厚さdを変化させて電磁波の減衰及び透過状態を比較したグラフである。 導体棒の間隔Pを変化させて電磁波の減衰及び透過状態を比較したグラフである。 周波数によって電磁波が強く透過される場合があることを示したグラフである。 導波管モデルを使って仕切体の厚さ方向に略直交する方向の共振状態を説明する解析結果である。 実施例1の第3導体部が1枚埋設された仕切体を説明する説明図である。 実施例1の仕切体の電磁波制御性能を確認するためにおこなった解析モデルを模式的に示した説明図である。 第3導体部が無い場合と第3導体部の間隔Pを変化させた場合の電磁波の減衰及び透過状態を比較したグラフである。 実施例1の第3導体部が2枚埋設された仕切体を説明する説明図である。 第3導体部が無い場合と第3導体部が1枚埋設された場合と2枚埋設された場合の電磁波の透過のピークを比較したグラフである。 第3導体部が無い場合と第3導体部が配置された場合の電磁波の減衰のピークを比較したグラフである。 周波数に応じて電磁波を遮蔽させたり透過させたりする制御が可能であることを示したグラフである。
 以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
 本実施の形態の仕切体1は、図1に示すように、一方の空間R1と他方の空間R2とを仕切るものである。この仕切体1が設けられることによって、例えば建物の内部の空間R1から外部の空間R2という伝搬方向、又は外部の空間R2から内部の空間R1という伝搬方向に伝搬される対象周波数の電磁波の遮蔽又は透過が選択的におこなわれる。
 ここで「遮蔽」とは、伝搬される電磁波が減衰されることで電磁波シールド効果(SE:Shield Effectiveness)が得られる状態をいう。また、「電磁波が減衰する」とは、仕切体1を通過することによって電界強度が弱くなることをいう。これに対して「透過」とは、伝搬される電磁波が仕切体1によって減衰される程度が低く電磁波の受信に影響がでない、ほとんど減衰されない、又は仕切体1がない場合よりも電界強度が強くなることをいう。例えば、後述する透過特性が閾値より大きい(換言すると透過損失が閾値より小さい)状態を「透過」と呼ぶ。
 まず、図1,2を参照しながら仕切体1の構成について説明する。
 この仕切体1は、図1,2に示すように、媒質部としてのコンクリート部4と、コンクリート部4の空間R1側に面する第1の面(前面11)に配置される第1導体部としての前側鉄筋格子2と、コンクリート部4の空間R2側に面する第2の面(後面12)に配置される第2導体部としての後側鉄筋格子3とを備えている。すなわち、電磁波の伝搬方向にコンクリート部4の厚さd分の距離を置いて側方から見て略平行に配置される前側鉄筋格子2と後側鉄筋格子3、及びコンクリート部4によって仕切体1が形成される。
 ここで、媒質部として本実施の形態ではコンクリートによって成形されるコンクリート部4について説明するが、これに限定されるものではなく、誘電率の明らかな任意の材料が使用できる。例えば、鉄筋コンクリート、モルタル、石こう(石こうボード)若しくは木材などの建材、ガラス、アクリル、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン(PE)、ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合物(ABS)、四フッ化エチレン(例えば、テフロン(登録商標))、パラフィン、ウレタン、エポキシ、塩化ビニール、シリコン、ベークライト若しくは発泡スチロールなどの樹脂、紙又はゴムのいずれかの材料によって媒質部を成形することもできる。
 また、第1導体部及び第2導体部は、任意の導電体によって形成される。そして、導電体には、電気伝導率がグラファイト(電気伝導率:106 S/m)と同等以上の材料が使用できる。例えば、鉄、ステンレス、銅、アルミニウム、金若しくは銀などの金属、グラファイトなどの鉱物、炭素又はセラミックなどの材料によって導体部を形成することができる。
 前側鉄筋格子2は、図2に示すように、鉛直方向に向けて配置された複数の第1の導体棒としての縦筋21,・・・と、縦筋21に略直角となるように交差する複数の導体棒としての横筋22,・・・とによって格子状に形成される。すなわち、縦筋21,・・・及び横筋22,・・・は、それぞれコンクリート部4の厚さ方向に略直交する方向に一定の間隔(格子間隔P)を置いて並べられる。そして、縦筋21,・・・と横筋22,・・・とが接する面が交差面20bとなる。また、コンクリート部4の前面11と面一になる前側鉄筋格子2の面が外側面20aとなる。なお、縦筋21と横筋22のいずれが第1の導体棒となってもよい。
 前側鉄筋格子2は、鉄筋、鋼線、アルミ線、ステンレス線などを縦筋21及び横筋22として、結束線や溶接などによって格子状に形成される部材である。すなわち、横筋22,22及び縦筋21,21は、それぞれ一定の格子間隔Pで略平行に配置されている。また、縦筋21と横筋22の直径は略同じである。
 一方、後側鉄筋格子3は、前側鉄筋格子2と同様に、鉛直方向に向けて配置された複数の第2の導体棒としての縦筋31,・・・と、縦筋31に略直角となるように交差する複数の導体棒としての横筋32,・・・とによって格子状に形成される。すなわち、縦筋31,・・・及び横筋32,・・・は、それぞれコンクリート部4の厚さ方向に略直交する方向に一定の間隔(格子間隔P)を置いて略平行に配置される。また、縦筋31と横筋32には、前側鉄筋格子2と同様に、略同じ直径の鉄筋又は鋼線などが使用される。
 そして、縦筋31と横筋32とが接する面が交差面30bとなる。また、コンクリート部4の後面12と面一になる後側鉄筋格子3の面が外側面30aとなる。よって、前側鉄筋格子2の外側面20aと外側面30aとの電磁波の伝搬方向の距離が、コンクリート部4の厚さdと等しくなる。
 なお、本実施の形態では、前側鉄筋格子2の外側面20a及び後側鉄筋格子3の外側面30aの位置をコンクリート部4の表面と一致させる場合について説明するが、これに限定されるものではなく、前側鉄筋格子2の交差面20b及び後側鉄筋格子3の交差面30bの位置をコンクリート部4の表面と一致させてもよい。この場合は、交差面20bと交差面30bとの電磁波の伝搬方向の距離が、コンクリート部4の厚さdと等しくなる。また、縦筋21,31は、コンクリート部4の表面から突出することになる。
 次に、図3-5を参照しながら、本実施の形態の仕切体1に特定の周波数の電磁波を透過させたり遮蔽させたりする特性があることについて説明する。
 図3は、有限要素法による数値シミュレーションで使用する解析モデルを模式的に示した図である。この図3に示すように、モデル化された仕切体M1の両側に内部空間MR1と外部空間MR2がモデル化される。また、仕切体M1の内部空間MR1側が前面M11となり、仕切体M1の外部空間MR2側が後面M12となる。そして、コンクリート部M4の前面M11には+字状の前側鉄筋格子M2がモデル化され、後面M12には後側鉄筋格子M3がモデル化されている。なお、前側鉄筋格子M2及び後側鉄筋格子M3の鉄筋径は10mmに設定し、コンクリート部M4の比誘電率εは後述するように4.3とした。
 この解析では、内部空間MR1側から仕切体M1に向けて垂直偏波の平面波を伝搬させて、外部空間MR2側まで伝搬される電磁波の電界強度を確認した。また、垂直偏波は、周波数を0.0GHz~2.0GHzまで0.01GHz刻みで変化させてシミュレーションをおこなった。その中で、電磁波が透過する周波数fの解析結果を、3次元で見た電界強度分布図として図4に示した。また、電磁波が減衰する周波数fの解析結果を、3次元で見た電界強度分布図として図5に示した。図中では、相対的に電界強度が高い部分を薄い色で示し、電界強度が低くなるにつれて濃い色になる表示としている。
 図4は、前側鉄筋格子M2及び後側鉄筋格子M3の格子間隔Pを60mm、コンクリート部M4の厚さdを120mmに設定した仕切体M1のモデルに、0.6GHzの周波数の垂直偏波の平面波を伝搬させたときの電界強度分布図である。この図4に示した解析結果では、仕切体M1の内部においてx軸及びy軸方向に対して電界強度が一様になっており、前側鉄筋格子M2と後側鉄筋格子M3とを短絡面としてz軸方向に共振が起きていることが確認できる(白抜き矢印参照)。すなわち図1に示すように、各次数nの波長の電磁波が前側鉄筋格子2と後側鉄筋格子3とを短絡面として共振する場合があるといえる。
 一方、図4に示すように、内部空間MR1と外部空間MR2とで電界強度がほぼ等しく(ほぼ同じ色)なっていることから、0.6GHzの周波数の電磁波は仕切体M1によって減衰されずに透過することがわかる。
 図5は、前側鉄筋格子M2及び後側鉄筋格子M3の格子間隔Pを100mm、コンクリート部M4の厚さdを120mmに設定した仕切体M1のモデルに、1.6GHzの周波数の垂直偏波の平面波を伝搬させたときの電界強度分布図である。この図5に示した解析結果では、仕切体M1の内部においてy軸方向に共振が起きていることが確認できる(白抜き矢印参照)。そして、仕切体M1内部のyz面に着目すると、前側鉄筋格子M2と後側鉄筋格子M3を共振方向(y軸方向)と平行な境界とする矩形空洞共振器として動作していることが推察できる。なお、この点については、図8,9を説明する際に詳述する。
 一方、外部空間MR2では電界強度が非常に低く(濃い色)なっていることから、1.6GHzの周波数の電磁波は仕切体M1内の共振によって減衰され、外部空間MR2にほとんど伝搬されなかったことがわかる。
 図6は、格子間隔Pを60mmに固定して、コンクリート部M4の厚さdを100mm,120mm,140mmと変化させた各仕切体M1のモデルに、周波数fを0.0GHz~2.0GHzまで0.01GHz刻みで変化させてシミュレーションをおこなった結果を示したグラフである。
 ここで、縦軸のデシベル(dB)の単位で表される透過特性は、負の値が大きくなるほど(換言すると値が小さくなるほど)電磁波が遮蔽されることを示し、0dBに近ければ電磁波が透過されることを示す。
 図6において、コンクリート部M4の厚さdが100mmのグラフ(一点鎖線)と、厚さdが120mmのグラフ(実線)と、厚さdが140mmのグラフ(二点鎖線)とを比較すると、いずれのグラフも0dBに近い透過のピークを有していることがわかる。例えば、厚さdが120mmのグラフ(実線)では、周波数fが0.6GHzと1.16GHzとなる2箇所に透過のピークが発生している。
 そこで、この透過のピークとなる2つの周波数(0.6GHz,1.16GHz)に着目してさらに検討を進める。ここで、コンクリート部内の電磁波の波長λmは、コンクリートの比誘電率をε、電磁波の周波数をf、光速をvとすると次の変換式によって算出できる。
 λm=v/f×1/√ε     (1)
 ここで、コンクリートの比誘電率εは4.3とすることができる。なお、ガラスは比誘電率ε=6.4、アクリルは比誘電率ε=1.7、ポリカーボネートは比誘電率ε=2.7、石こうボード及び木材は比誘電率ε=2.3を使って計算することができる。
 そして、2つの周波数(0.6GHz,1.16GHz)のコンクリート部内の波長λmとコンクリート部4の厚さd(=120mm)との関係を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
 
 この表1に示した結果から、コンクリート部4の厚さdが、コンクリート部内の波長λmの半分(すなわち半波長:λm/2)のn倍(nは0を除く正の整数)となる周波数fの電磁波が強く透過されるといえる。
 d=nλm/2     (2)
 この式(2)の関係は、コンクリート部4の厚さdを変えた場合(d=100mm,140mm)にも同様にいえる。図6においてfm1として囲ったところは、各厚さdの仕切体1のn=1次の周波数の透過のピークが生じる範囲で、fm2として囲ったところは、各厚さdの仕切体1のn=2次の周波数の透過のピークが生じる範囲である。
 これらの結果から、透過させたい電磁波の周波数faと次数nが特定されれば、式(1)、(2)を使って算出される厚さdにコンクリート部4を設定した仕切体1を構築することで、対象周波数faの電磁波を透過させることができる。
 例えば、無線LAN(Local Area Network)でよく使用される電磁波の周波数は2.45GHz周辺である。隣室にあるプリンタやサーバなどに無線LANの電磁波を送りたい場合は、隣室との境界に無線LANの周波数の電磁波を透過できるように設定された仕切体1を設置すればよい。
 図7は、コンクリート部M4の厚さdを120mmに固定して、格子間隔Pを60mm,80mm,100mmと変化させた各仕切体M1のモデルに、周波数fを0.0GHz~2.0GHzまで0.01GHz刻みで変化させてシミュレーションをおこなった結果を示したグラフである。
 図7において、格子間隔Pが100mmのグラフ(二点鎖線)と、格子間隔Pが80mmのグラフ(一点鎖線)と、格子間隔Pが60mmのグラフ(実線)とを比較すると、図6で説明した場合と同様に、いずれのグラフも0dBに近い透過のピークを有している。
 そして、格子間隔Pが100mmのグラフ(二点鎖線)に着目すると、周波数fが1.6GHzと1.91GHzとなる2箇所、特に周波数f=1.91GHzにおいて、電磁波を減衰させる遮蔽のピークが発生している。
 そこで、この遮蔽のピークとなる2つの周波数(1.6GHz,1.91GHz)に着目してさらに検討を進める。
 遮蔽のピークについて検証するに際して、まず、遮蔽にピークが存在することを改めて確認する。図8は、前側鉄筋格子M2及び後側鉄筋格子M3の鉄筋径を2mm、格子間隔Pを70mm、コンクリート部M4の厚さdを80mmに設定した仕切体M1の解析モデルを使って、遮蔽のピークが発生することを確認した結果を示している。なお、この解析モデルでは、前側鉄筋格子M2の交差面20b及び後側鉄筋格子M3の交差面30bの位置をコンクリート部4の表面と一致させている。
 図8の縦軸のデシベル(dB)の単位で表される透過損失は、正の値が大きくなるほど電磁波が遮蔽されることを示している。この図8から、この解析モデルでは、周波数fが2.25GHz,2.70GHz,3.29GHz,3.96GHz,4.33GHz,4.49GHz,4.64GHz,4.74GHz,4.99GHzとなったときに、離散的に遮蔽のピークが発生することが確認できた。
 そして、図5の説明の際に上述したように、電磁波が遮蔽されるときには、前側鉄筋格子2と後側鉄筋格子3を共振方向(y軸方向)と平行な境界とする矩形空洞共振器(導波管)として動作しているといえる。そこで、図9に示すような導波管G1のモデルを使って、電磁波の伝搬方向に略直交する方向(図1の紙面貫通方向、図3のy軸方向)の共振による電磁波の減衰について説明する。
 図9の導波管G1のモデルでは、図の上方から下方に向けて電磁波が伝搬する。この導波管G1は、1辺がaの正方形断面の直方体状の方形導波管である。ここで、導波管G1の上面側には、縦筋G21と横筋G22を略直交させた前側鉄筋格子G2による反射面が形成される。さらに、導波管G1の下面側には、縦筋G31と横筋G32を略直交させた後側鉄筋格子G3による反射面が形成される。
 この導波管G1の中を軸方向(図9の左右方向)に電磁波が伝わるときに、電界が強い箇所と弱い箇所が交互に発生する。すなわち、図9の濃淡で示したように、導波管G1の軸方向に沿って周期的に電界が分布する。この電界の周期距離(例えば、電界が強い箇所から次の強い箇所までの距離)が管内波長λgになる。そして、管内波長λgは、次の式によって算出できる。
 λg=λa/(√(1-(nλa/2d)2))     (3)
 ここで、λaはコンクリート部内の波長、nは0を除く正の整数、dはコンクリート部4の厚さ(a)である。
 そして、図8で遮蔽のピークが現れた各周波数と管内波長λgと格子間隔P(=70mm)との関係を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
 
 この表2に示した結果から、格子間隔Pとほぼ等しい管内波長λgとなる周波数fの電磁波が強く遮蔽されるといえる。
 P=λg     (4)
 そして、式(3)、(4)から次の式が導ける。
 P=λa/(√(1-(nλa/2d)2))     (5)
 ここで、λaはコンクリート部内の波長、nは0を除く正の整数、dはコンクリート部4の厚さである。
 ここで、再び図7に戻って遮蔽のピークとなる2つの周波数(1.6GHz,1.91GHz)に着目してさらに検討を進める。この2つの周波数(1.6GHz,1.91GHz)のコンクリート部内の波長λaと管内波長λgと格子間隔P(=100mm)との関係を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 
 
 この表3に示した結果からも、格子間隔Pとほぼ等しい管内波長λgとなる周波数fの電磁波が強く遮蔽されるといえる。図7においてfa1として囲ったところは、格子間隔Pが100mmの仕切体1のn=1次の周波数の遮蔽のピークが生じている箇所で、fa2として囲ったところは、格子間隔Pが100mmの仕切体1のn=2次の周波数の遮蔽のピークが生じている箇所である。
 これらの結果から、遮蔽させたい電磁波の周波数faと次数nとコンクリート部4の厚さdが特定されれば、式(1)、(5)を使って算出される格子間隔Pに設定された前側鉄筋格子2及び後側鉄筋格子3を備えた仕切体1を構築することで、対象周波数faの電磁波を遮蔽させることができる。
 例えば、無線LANの電磁波を建物の外部に漏洩させたくない場合は、建物の内外の境界にこの周波数の電磁波を遮蔽できるように設定された仕切体1を設置すればよい。
 上記した式(2)又は式(5)の関係式によって算出されるコンクリート部4の厚さd、又は前側鉄筋格子2及び後側鉄筋格子3の格子間隔Pは、所定の許容誤差範囲内であれば、対象周波数fm,faの電磁波を透過又は遮蔽させる効果を得ることができる。
 このため、実際に仕切体1を構築する際のコンクリート部4の厚さd又は格子間隔Pは、許容誤差範囲内(例えば導体棒の直径以内の誤差)で変更することができる。ここで、導体棒となる縦筋21,31又は横筋22,32の直径以内で格子間隔Pや厚さdを変更できる理由は、実際の電磁波の反射面の位置が導体棒の概ね表面になるためである。
 また、許容誤差範囲を、正規分布で仮定した場合の95%信頼区間(標準偏差の2倍)に設定することもできる。さらに、許容誤差範囲をもう少し狭くする場合は、正規分布で仮定した場合の99%信頼区間(標準偏差の3倍)に設定することもできる。反対に、許容誤差範囲をもう少し広くする場合は、正規分布で仮定した場合の68%信頼区間(標準偏差の1倍)に設定することもできる。
 次に、本実施の形態の仕切体1の作用について説明する。
 このように構成された本実施の形態の仕切体1は、壁状又はスラブ状に形成されたコンクリート部4の前面11及び後面12に、複数の縦筋21,・・・と複数の横筋22,・・・とによって格子間隔Pで格子状に形成された前側鉄筋格子2と、これと同様に形成された後側鉄筋格子3とを備えている。
 そして、対象周波数fmの電磁波を透過させる場合は、コンクリート部内の波長λmとその次数nとを特定し、これらの値を関係式(2)に代入して算出された値に基づいてコンクリート部4の厚さdを設定する。すなわち、上記した変換式(1)によって仕切体1を透過させたい対象周波数fmの波長λmを算出し、次数nを決める。続いて、関係式(2)を使ってコンクリート部4の厚さdを算出し、その値を基準に所定の許容誤差範囲内で厚さdを設定する。
 これに対して、対象周波数faの電磁波を遮蔽させる場合は、コンクリート部内の波長λaとその次数nとコンクリート部4の厚さdとを特定し、これらの値を関係式(5)に代入して算出された値に基づいて前側鉄筋格子2及び後側鉄筋格子3の格子間隔Pを設定する。すなわち、上記した変換式(1)によって仕切体1によって遮蔽させたい対象周波数faの波長λaを算出し、次数nとコンクリート部4の厚さdとを決める。続いて、関係式(5)を使って前側鉄筋格子2及び後側鉄筋格子3の格子間隔Pを算出し、その値を基準に所定の許容誤差範囲内で格子間隔Pを設定する。
 このように、コンクリート部4の厚さd、又は縦筋21,31及び横筋22,32の格子間隔Pを調整することで、対象とする周波数fm,faの電磁波を透過させたり減衰させたりすることができる。このため、仕切体1によって区切られた空間と外部との間で特定の周波数faの電磁波を遮蔽させたい場合や、反対に特定の周波数fmの電磁波を透過させたい場合などに、様々な場所に仕切体1を設置して利用することができる。
 このような仕切体1を構築する建物又は部屋として、病院、無線LANが利用可能なオフィス、会議室などが挙げられる。これらの空間には、特定の電磁波のみを遮蔽させたり、透過させたりしたいという要望がある。
 例えば、携帯電話や自営無線の電磁波の周波数は、1.5GHz周辺である。オフィスなどで携帯電話の受信をしたい場合は、建物の内外の境界に周波数1.5GHz周辺の電磁波が透過されるように設定された仕切体1を設置すればよい。
 これに対して、コンサートホールなどで携帯電話等の電磁波を外部から侵入させたくない場合は、ホールの内外の境界にこの周波数の電磁波を遮蔽できるように設定された仕切体1を設置すればよい。
 また、建物の内部にいても携帯電話の電波は受信したいが、無線LANの電波は外部に漏洩させたくない場合など、透過させたい周波数fmの電磁波と遮蔽させたい周波数faの電磁波とがあるときには、コンクリート部4の厚さd並びに前側鉄筋格子2と後側鉄筋格子3の格子間隔Pの両方を調整した仕切体1を配置することによって、周波数fm,faに応じて電磁波を透過させたり遮蔽させたりする制御を行うことができる。
 他方、データセンター、サーバルーム、放送スタジオ、撮影スタジオ、空港レーダ管制室、電磁波シールドルームなどのほとんどの電磁波を遮蔽させる必要がある場合にも、コンクリート部4の厚さdや格子間隔Pを調整することで所望する機能が発揮される仕切体1を配置することができる。
 また、このような仕切体1は建物の建築現場で直接、構築することができる。さらに、工場や作業ヤードなどで仕切体1を構成するプレキャストパネルを予め製造し、建築現場でプレキャストパネルを組み立てることによって仕切体1とすることもできる。
 そして、工場などでプレキャストパネルを製造する方法であれば、正確な格子間隔Pの前側鉄筋格子2及び後側鉄筋格子3を、正確な厚さdのコンクリート部4に埋設することが安定的にできる。さらに、コンクリート部4も高品質に形成することができるので、所望する機能を備えた安定した品質の仕切体1を構築することができる。
 また、建物の内部の空間R1と外部の空間R2との間を仕切る外壁だけではなく、内部空間の間仕切り壁、床や天井のスラブを仕切体1で形成することができる。
 以下、前記実施の形態で説明した仕切体1とは別の形態の仕切体5,5Aについて説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を用いて説明する。
 実施例1の図10に示した仕切体5は、前側鉄筋格子2と後側鉄筋格子3との間に第3の導体部としての網筋53がコンクリート部4に埋設されている。すなわち網筋53は、コンクリート部4の厚さ方向の略中央に前側鉄筋格子2と後側鉄筋格子3とに略平行になるように配置される。
 網筋53は、鉛直方向に向けて立設された複数の第3の導体棒としての縦線材531,・・・と、縦線材531に略直角となるように交差する複数の導体棒としての横線材532,・・・とによって格子状に形成される。すなわち、縦線材531,・・・及び横線材532,・・・は、それぞれコンクリート部4の厚さ方向に略直交する方向に一定の間隔(格子間隔P1)を置いて略平行に配置される。また、縦線材531と横線材532には、鋼線、直径の細い鉄筋、又は縦筋21などと同様の鉄筋などが使用できる。
 そして、縦線材531と横線材532とが接する面が交差面530となる。また、図10に示すように、前側鉄筋格子2の外側面20aと後側鉄筋格子3の外側面30aとの厚さ方向の距離の略中央に交差面530が位置するように網筋53が配置される。よって、仕切体5の第1の面としての前面51と第2の面としての後面52との距離(厚さd)の半分が、前面51又は後面52と網筋53の交差面530との距離d1になる。
 図11は、モデル化された網筋M53が配置された解析モデルを模式的に示した図である。この図11に示すように、モデル化された仕切体M5の両側に内部空間MR1と外部空間MR2がモデル化される。また、仕切体M5の内部空間R1側が前面M51となり、仕切体M5の外部空間MR2側が後面M52となる。そして、コンクリート部M4の前面M51には+字状の前側鉄筋格子M2がモデル化され、後面M52には後側鉄筋格子M3がモデル化されている。そして、コンクリート部M4の略中央に網筋M53がモデル化されている。なお、前側鉄筋格子M2及び後側鉄筋格子M3の鉄筋径は10mmに設定した。また、網筋M53の線材径は2mmに設定した。
 図12は、コンクリート部M4の厚さdを120mm、前側鉄筋格子M2及び後側鉄筋格子M3の格子間隔Pを60mmに固定して、網筋M53の格子間隔P1を15mm,20mm,30mm,60mmと変化させた各仕切体M5のモデルに、周波数fを0.0GHz~2.0GHzまで0.01GHz刻みで変化させてシミュレーションをおこなった結果を示したグラフである。なお、比較のために網筋M53を配置しない場合の解析結果も併せて図示した。
 図12において、実線で示した網筋を配置しない場合(仕切体1の解析結果)と、その他の網筋53を配置した場合(仕切体5の解析結果:一点鎖線はP1=60mm、二点鎖線はP1=30mm、破線はP1=20mm、点線はP1=15mm)とを比較すると、網筋M53を配置することによってはっきりとしたn=1次の透過のピークが消滅していることがわかる。
 この結果を図10と図1とを比較しながら説明すると、次数nが奇数(n=1,3,・・・)の電磁波の波長λmの共振が、網筋53が配置されることによって消滅し、網筋53の交差面530と共振の節が一致する次数nが偶数(n=2,4,・・・)の電磁波の波長λmの共振のみが残ったといえる。すなわち、コンクリート部4の厚さdを(N=)2等分する位置に網筋53を配置した場合、2×n次以外の奇数次の波長λmは、網筋53が配置されるコンクリート部4の中央に共振の開放面が位置するため、共振が抑制されたものと考えられる。
 また、網筋53が配置された解析結果の間で比較すると、網筋53を配置した場合でも、網筋53の格子間隔P1を変化させることによって、透過のピークの状態を変えることができることがわかった。すなわち、図12に示すように、網筋53を配置した場合は、1次の透過のピークが2次の透過のピークに近づき、網筋53の格子間隔P1の大きさによっては、2つのピークが合体して一つとみなせる幅のあるピークに変化している場合がある。
 ここで、電磁波が透過しているか否かを判定するための閾値を-10dBとして、透過特性が-10dB以上になる状態を電磁波が透過する場合とすると、図12に示すように、格子間隔P1が30mmのグラフ(二点鎖線)、格子間隔P1が20mmのグラフ(破線)及び格子間隔P1が15mmのグラフ(点線)では、1次の透過のピークと2次の透過のピークとが合体して幅のあるピークに変化しているといえる。
 そして、2次の透過のピークが現れる1.16GHzの波長λmは、表1に記載したように124.7mmであり、格子間隔P1=30mmと波長λmの比は30/124.7=0.24となる。すなわち、網筋53の格子間隔P1を、波長λmの1/4以下にすることによって、透過可能な2次(偶数次)の周波数fmの帯域幅を広げることができるといえる。
 このように前側鉄筋格子2と後側鉄筋格子3の間に、適切に格子間隔P1が設定された網筋53を配置することで、対象周波数fmの周辺領域にまで広げた周波数帯の電磁波を透過させることが可能な仕切体5に設定できることがわかった。
 透過させる周波数帯の幅を広げることができれば、比誘電率や寸法誤差などの不確定要因による誤差が発生しても、対象周波数fmの電磁波を透過させることができる。
 以下では、図13に示すように複数の導体部(網筋53A,網筋53B)が配置された仕切体5Aについての検討をおこなう。
 この網筋53A,53Bは、コンクリート部4の厚さ方向に等間隔に配置される。すなわち、仕切体5Aの前面51と後面52との距離(厚さd)を(N=)3等分した距離が、前面51と網筋53Aの交差面530A、網筋53A,53Bの交差面530A,530B間及び網筋53Bの交差面530Bと後面52との距離d1になる。
 図14は、コンクリート部4の厚さdを120mm、前側鉄筋格子2及び後側鉄筋格子3の格子間隔Pを60mm、網筋53A,53Bの格子間隔P1を15mmに設定した仕切体5Aのモデルに、周波数fを0.0GHz~2.0GHzまで0.01GHz刻みで変化させてシミュレーションをおこなった結果を示したグラフ(二点鎖線)である。なお、比較のために網筋53を配置しない場合(仕切体1の解析結果:実線)と一枚の網筋53を配置した場合(仕切体5の解析結果:一点鎖線)のグラフも併せて図示した。
 図14において、実線で示した網筋を配置しない場合と、一点鎖線又は二点鎖線で示した網筋53,53A,53Bを配置した場合とを比較すると、網筋53,53A,53Bを配置することによってn=1次の透過のピークが消滅していることがわかる。
 また、一枚の網筋53を配置した場合(一点鎖線)と、二枚の網筋53A,53Bを配置した場合(二点鎖線)とを比較すると、二枚の網筋53A,53Bを配置することによって、n=2次の透過のピークも消滅することがわかる。
 このように前側鉄筋格子2と後側鉄筋格子3の間に二枚の網筋53A,53Bが配置された仕切体5Aは、1次と2次の波長λmの共振が抑制されて、図13に示すように共振の節が交差面530A,530Bと一致する3次の波長λmの共振のみが残ったといえる。すなわち、コンクリート部4の厚さdを(N=)3等分する位置にそれぞれ網筋53A,53Bを配置した場合、3×n次以外の次数の波長λmを消滅させることができる。
 これらの結果から、コンクリート部4の厚さd、言い換えると前側鉄筋格子2と後側鉄筋格子3間の距離をN等分する位置に網筋53(53A,53B)を配置することによって、N×n次以外の透過のピークを消滅させる制御をおこなうことができる。
 そして、二枚の網筋53A,53Bが配置された仕切体5Aは、他のケースと比べて3次の透過のピークの帯域幅が広がっている。すなわち、図14に示すように、透過特性が-10dBの大きさでの周波数帯の幅は、二枚の網筋53A,53Bが配置された仕切体5Aのグラフが最も広くなっている。
 このように複数の網筋53A,53Bを配置することによって、1次と2次の透過のピークを消滅させることができるうえに、3次の透過のピークの帯域幅を広げることができることがわかった。例えば、1次と2次の透過のピーク周辺の電磁波は透過させたくなく、透過させたい電磁波の周波数fmが3次の透過のピーク周辺である場合は、前側鉄筋格子2と後側鉄筋格子3の間に複数の網筋53A,53Bを配置して調整することによって、比誘電率の設定や寸法に誤差があったとしても対象周波数fmの電磁波を透過させる制御を行うことができる。
 ここまでは、網筋53,53A,53Bを配置することによって電磁波の透過のピークを消滅させる制御について説明してきたが、以下では図15を参照しながら、遮蔽のピークを消滅させる制御について説明する。
 図15は、コンクリート部4の厚さdを120mm、前側鉄筋格子2及び後側鉄筋格子3の格子間隔Pを100mm、網筋53の格子間隔P1を100mmに設定した仕切体5のモデルに、周波数fを0.0GHz~2.0GHzまで0.01GHz刻みで変化させてシミュレーションをおこなった結果を示したグラフ(一点鎖線)である。なお、比較のために網筋53を配置しない場合(仕切体1の解析結果:実線)のグラフも併せて図示した。
 図15において、実線で示した網筋を配置しない場合(仕切体1の解析結果)は、1次と2次の2箇所に遮蔽のピークが現れている。これと比べて網筋53を配置した場合(仕切体5の解析結果:一点鎖線)は、n=1次の遮蔽のピークが消滅していることがわかる。これは、網筋53をコンクリート部4の厚さ方向の略中央に配置したことによって、導波管の奇数次のモードの共振が抑制されたためであると考えられる。
 このように仕切体5に網筋53を配置することによって、遮蔽のピークを消滅させる制御をおこなうことができる。例えば、1次の遮蔽のピーク周辺の電磁波は透過させたく、遮蔽させたい電磁波の周波数faが2次の遮蔽のピーク周辺のみの場合は、前側鉄筋格子2と後側鉄筋格子3の間に網筋53を配置して調整することによって、対象周波数faの電磁波のみを遮蔽させる制御をおこなうことができる。
 また、この実施例1では、1枚又は2枚の網筋53,53A,53Bを配置する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、3枚以上の第3の導体部を前側鉄筋格子2と後側鉄筋格子3との間に等間隔に配置することもできる。
 なお、実施例1のこの他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるため説明を省略する。
 以下、前記実施の形態で説明した仕切体1の効果を確認した解析例について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を用いて説明する。
 まず、宇宙研究用の周波数1.8GHzの電磁波を透過させ、電気通信業務で使用される周波数2.25GHzの電磁波を遮蔽するための仕切体1について説明する。周波数1.8GHzの2次の電磁波を透過させるには、コンクリート部内の波長λm=80.32mm、n=2となるため、式(2)にこれらの数値を代入すると、コンクリート部4の厚さd=80.3mmが算出される。そこで、コンクリート部4の厚さdを80mmに設定する。
 一方、周波数2.25GHzの1次の電磁波を遮蔽させるには、コンクリート部内の波長λa=64.25mm、n=1となるため、これらの数値とd=80mmとを式(5)に代入すると、格子間隔P=70.2mmが算出される。
 そこで、前側鉄筋格子2及び後側鉄筋格子3の鉄筋径を2mm、格子間隔Pを70mm、コンクリート部4の厚さdを80mmに設定した仕切体1について解析をおこない、縦軸を透過損失にして解析結果を図16に示した。
 この図16によれば、周波数1.8GHzの電磁波は透過損失が1.4dBと小さく透過といえる状態にあり、周波数2.25GHzの電磁波は透過損失が12.0dBと大きく遮蔽といえる状態になっていることがわかる。
 この結果、式(2)及び式(5)から算出された厚さdと格子間隔Pに基づいて、コンクリート部4の厚さdと前側鉄筋格子2及び後側鉄筋格子3の格子間隔Pを設定すれば、宇宙研究用の周波数1.8GHzの電磁波を透過させ、電気通信業務で使用される周波数2.25GHzの電磁波を遮蔽することが可能な仕切体1を構築することができる。
 続いて、携帯電話の周波数1.5GHzの電磁波を透過させ、無線LANの周波数2.4GHzの電磁波を遮蔽するための仕切体1について説明する。周波数1.5GHzの1次の電磁波を透過させるには、コンクリート部内の波長λm=96.38mm、n=1となるため、式(2)にこれらの数値を代入すると、コンクリート部4の厚さd=48.2mmが算出される。そこで、コンクリート部4の厚さdを48.2mmに設定する。
 一方、周波数2.4GHzの1次の電磁波を遮蔽させるには、コンクリート部内の波長λa=60.24mm、n=1となるため、これらの数値とd=48.2mmとを式(5)に代入すると、格子間隔P=77.2mmが算出される。そこで、コンクリート部4の厚さdを48mmに設定するとともに、格子間隔Pを77mmに設定する。
 そして、厚さdを48mm、格子間隔Pを77mmに設定した仕切体1の解析を、上述したケースと同様の条件でおこなった結果、携帯電話の周波数1.5GHz周辺の電磁波を透過させ、無線LANの周波数2.4GHz周辺の電磁波を遮蔽する解析結果が得られた。
 反対に、無線LANの周波数2.4GHzの電磁波を透過させ、携帯電話の周波数1.5GHzの電磁波を遮蔽するための仕切体1について説明する。周波数2.4GHzの2次の電磁波を透過させるには、コンクリート部内の波長λm=60.24mm、n=2となるため、式(2)にこれらの数値を代入すると、コンクリート部4の厚さd=60.2mmが算出される。そこで、コンクリート部4の厚さdを60.2mmに設定する。
 一方、周波数1.5GHzの1次の電磁波を遮蔽させるには、コンクリート部内の波長λa=96.38mm、n=1となるため、これらの数値とd=60.2mmとを式(5)に代入すると、格子間隔P=160.8mmが算出される。そこで、コンクリート部4の厚さdを60mmに設定するとともに、格子間隔Pを160mmに設定する。
 そして、厚さdを60mm、格子間隔Pを160mmに設定した仕切体1の解析を、上述したケースと同様の条件でおこなった結果、無線LANの周波数2.4GHz周辺の電磁波を透過させ、携帯電話の周波数1.5GHz周辺の電磁波を遮蔽する解析結果が得られた。
 以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
 例えば、前記実施の形態及び実施例1では、格子状に形成された導体部(前側鉄筋格子2、後側鉄筋格子3、網筋53,53A,53B)について説明したが、これに限定されるものではなく、網目状の導体部であってもよい。また、鉛直方向や水平方向など厚さ方向に略直交する任意のいずれか一方向に向けた複数の平行な導体棒のみによって導体部を構成することもできる。
 電磁波は、例えば水面に反射すると水平偏波が主成分になるため、このような電磁波を遮蔽又は透過させる場合は、横筋22,32だけで形成された導体部であっても充分に機能させることができる。同様に、壁などの近くで垂直偏波が主成分となった電磁波を遮蔽又は透過させる場合は、縦筋21,31だけで形成された導体部であっても充分に機能させることができる。
 また、前記実施の形態及び実施例1では、空間R1から空間R2に向けて伝搬される電磁波を例に説明したが、これに限定されるものではなく、空間R2から空間R1に向けて伝搬される電磁波を対象とする場合にも同様の考え方によって仕切体1,5,5Aを配置すればよい。
 さらに、前記実施の形態及び実施例1では、前側鉄筋格子2の横筋22を縦筋21に対して後側鉄筋格子3側に配置したが、これに限定されるものではなく、縦筋21に対して空間R1側に横筋22を配置してもよい。同じく、後側鉄筋格子3の横筋32を縦筋31に対して空間R2側に配置してもよい。
 また、図1,10,13では、前側鉄筋格子2の横筋22の位置と後側鉄筋格子3の横筋32の位置とを同じ高さに揃えて記載したが、これに限定されるものではなく、前後の鉄筋格子又は網筋との関係で伝搬方向に直交する上下方向又は左右方向の位置がずれていてもほとんど同じ効果を得ることができるので、揃っていなくてもよい。
[関連出願への相互参照]
 本出願は、2011年9月27日に日本国特許庁に出願された特願2011-210219に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (20)

  1.  所定の伝搬方向に伝搬される対象周波数の電磁波を減衰又は透過させるための選択的な設定がされた仕切体であって、
     前記伝搬方向を厚さ方向とする壁状又はスラブ状に形成される媒質部と、
     前記媒質部の前記厚さ方向の第1の面に、前記厚さ方向に略直交する方向に一定の間隔Pを置いて配置される複数の第1の導体棒によって形成される第1導体部と、
     前記媒質部の前記厚さ方向の第2の面に、前記第1の導体棒と略同じ方向に向けて同じ間隔Pを置いて配置される複数の第2の導体棒によって形成される第2導体部とを備え、
     前記対象周波数の電磁波を透過させる場合は、前記媒質部内の波長λmとその次数n(nは0を除く正の整数)とから前記媒質部の厚さdをd=nλm/2によって算出し、前記対象周波数の電磁波を減衰させる場合は、前記媒質部内の波長λaとその次数n(nは0を除く正の整数)と前記媒質部の厚さdとから前記間隔PをP=λa/(√(1-(nλa/2d)2))によって算出し、算出された値を基準に所定の許容誤差範囲内で前記媒質部の厚さd又は前記間隔Pが設定されることを特徴とする仕切体。
  2.  前記第1導体部は、前記第1の導体棒に略直交して前記間隔Pを置いて配置される複数の導体棒を有して略正方形の目の格子に形成されるとともに、
     前記第2導体部は、前記第2の導体棒に略直交して前記間隔Pを置いて配置される複数の導体棒を有して略正方形の目の格子に形成されることを特徴とする請求項1に記載の仕切体。
  3.  前記第1導体部と前記第2導体部との前記厚さ方向の間に、前記厚さ方向に略直交する方向に一定の間隔P1を置いて配置される複数の第3の導体棒によって形成される単数又は複数の第3導体部を備え、前記厚さ方向の導体部間の距離dが略同じになるように設定されることを特徴とする請求項1に記載の仕切体。
  4.  前記第1導体部と前記第2導体部との前記厚さ方向の間に、前記厚さ方向に略直交する方向に一定の間隔P1を置いて配置される複数の第3の導体棒によって形成される単数又は複数の第3導体部を備え、
     前記第3導体部は、前記第3の導体棒に略直交して前記間隔P1を置いて配置される複数の導体棒を有して略正方形の目の格子に形成されるとともに、
     前記厚さ方向の導体部間の距離dが略同じになるように設定されることを特徴とする請求項2に記載の仕切体。
  5.  前記第3導体部の間隔P1は、前記媒質部内の波長λm,λaの1/4以下に設定されることを特徴とする請求項3に記載の仕切体。
  6.  前記第3導体部の間隔P1は、前記媒質部内の波長λm,λaの1/4以下に設定されることを特徴とする請求項4に記載の仕切体。
  7.  前記対象周波数の電磁波を減衰させる場合の前記関係式は、λa/Pが1より小さい場合に適用されることを特徴とする請求項1に記載の仕切体。
  8.  前記対象周波数の電磁波を減衰させる場合の前記関係式は、λa/Pが1より小さい場合に適用されることを特徴とする請求項2に記載の仕切体。
  9.  前記対象周波数の電磁波を減衰させる場合の前記関係式は、λa/Pが1より小さい場合に適用されることを特徴とする請求項3に記載の仕切体。
  10.  前記対象周波数の電磁波を減衰させる場合の前記関係式は、λa/Pが1より小さい場合に適用されることを特徴とする請求項4に記載の仕切体。
  11.  前記対象周波数の電磁波を減衰させる場合の前記関係式は、λa/Pが1より小さい場合に適用されることを特徴とする請求項5に記載の仕切体。
  12.  前記対象周波数の電磁波を減衰させる場合の前記関係式は、λa/Pが1より小さい場合に適用されることを特徴とする請求項6に記載の仕切体。
  13.  前記所定の許容誤差範囲を、正規分布を仮定した場合の95%信頼区間としたことを特徴とする請求項1に記載の仕切体。
  14.  前記所定の許容誤差範囲を、正規分布を仮定した場合の95%信頼区間としたことを特徴とする請求項2に記載の仕切体。
  15.  前記所定の許容誤差範囲を、正規分布を仮定した場合の95%信頼区間としたことを特徴とする請求項3に記載の仕切体。
  16.  前記所定の許容誤差範囲を、正規分布を仮定した場合の95%信頼区間としたことを特徴とする請求項4に記載の仕切体。
  17.  前記所定の許容誤差範囲を、正規分布を仮定した場合の95%信頼区間としたことを特徴とする請求項5に記載の仕切体。
  18.  前記所定の許容誤差範囲を、正規分布を仮定した場合の95%信頼区間としたことを特徴とする請求項6に記載の仕切体。
  19.  前記媒質部が、コンクリート、モルタル、石こう、木材、ガラス、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合物、四フッ化エチレン、パラフィン、ウレタン、エポキシ、塩化ビニール、シリコン、ベークライト、発泡スチロール、紙又はゴムのいずれかの材料によって成形されていることを特徴とする請求項1に記載の仕切体。
  20.  パネル状に成形されたことを特徴とする請求項1に記載の仕切体。
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