WO2025009498A1 - 保護層付き電波散乱シート - Google Patents

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WO2025009498A1
WO2025009498A1 PCT/JP2024/023731 JP2024023731W WO2025009498A1 WO 2025009498 A1 WO2025009498 A1 WO 2025009498A1 JP 2024023731 W JP2024023731 W JP 2024023731W WO 2025009498 A1 WO2025009498 A1 WO 2025009498A1
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protective layer
radio wave
wave scattering
scattering sheet
dielectric constant
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PCT/JP2024/023731
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English (en)
French (fr)
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靖宜 村上
リラ 浜田
ジェドヴィスノプ チャカロタイ
勝巳 藤井
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National Institute of Information and Communications Technology
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National Institute of Information and Communications Technology
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/025—Electric or magnetic properties
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures

Definitions

  • the present invention relates to a radio wave scattering sheet with a protective layer that covers the metal pattern exposed as the radio wave scattering surface of a radio wave scattering sheet with a metamaterial structure to improve its appearance and durability.
  • radio waves in the 28 GHz frequency band are being used.
  • radio waves have a high propagation attenuation and a high degree of directivity, so if there is an obstruction between the transmitting antenna and the receiving antenna, the radio waves from the transmitting antenna do not reach the receiving antenna, resulting in a significant deterioration in communication quality.
  • a radio wave scattering sheet with a metamaterial structure that scatters reflected radio waves over a wide angle has been developed.
  • Metamaterial radio wave scattering sheets include those designed to obtain a desired scattering pattern by processing a specific metal pattern on a dielectric substrate (see, for example, Non-Patent Document 1). Reflectarrays have also been developed that control the reflection phase of electromagnetic waves by changing the dimensions and shape of the reflecting elements to change the resonant frequency of each reflecting element, thereby controlling the incident and reflected directions of electromagnetic waves (see, for example, Patent Document 1). These radio wave scattering sheets and reflectarrays are attached to indoor walls, ceilings, etc., and by scattering the scattered waves on the surface (radio wave scattering surface) over a wide angle, it is possible for radio waves to reach areas that cannot be reached by ordinary metal plates, improving the quality of wireless communications for multiple terminals and moving terminals.
  • the present invention aims to provide a radio wave scattering sheet with a protective layer that improves the appearance and durability of the radio wave scattering sheet while minimizing the impairment of the radio wave scattering properties.
  • the present invention provides a radio wave scattering sheet with a protective layer, which includes a radio wave scattering sheet having a metamaterial structure that scatters electromagnetic waves in multiple directions when electromagnetic waves of a specific frequency band are received on a radio wave scattering surface having a specific metal pattern formed on a dielectric substrate, and a protective layer that covers the radio wave scattering surface of the radio wave scattering sheet to protect the metal pattern and has at least an opaque outer surface, the protective layer being characterized in that the thickness of the protective layer that covers the radio wave scattering surface is in the range of 0.25 mm to 3.0 mm and has a relative dielectric constant in the range of 2.0 to 4.0.
  • the protective layer may be made of a single material that covers the radio wave scattering surface to a thickness in the range of 0.25 mm to 2.0 mm and has a relative dielectric constant in the range of 2.0 to 3.0.
  • the protective layer may have a two-layer structure consisting of a lower protective layer placed on the radio wave scattering surface and an upper protective layer placed on the lower protective layer, the total thickness of the lower protective layer and the upper protective layer may be in the range of 0.5 to 1.0 mm, and the overall relative dielectric constant of the lower protective layer and the upper protective layer combined may be in the range of 2.0 to 3.0.
  • the radio wave scattering sheet with a protective layer according to the present invention can improve the appearance and durability of the radio wave scattering sheet by using the protective layer, while minimizing the decrease in the directional diffusion of the radio wave scattering sheet by 10% or less.
  • FIG. 1(A) is a schematic vertical cross-sectional view of a radio wave scattering sheet with a protective layer according to a first embodiment
  • Fig. 1(B) is a schematic vertical cross-sectional view of a radio wave scattering sheet with a protective layer according to a second embodiment
  • FIG. 2 is a scattering characteristic diagram showing the scattering characteristics of a radio wave scattering sheet to which a commercially available wallpaper is attached as a protective layer.
  • Fig. 3A is an explanatory diagram showing an example of using the radio wave scattering sheet with a protective layer in an office
  • Fig. 3B is an explanatory diagram showing an example of using the radio wave scattering sheet with a protective layer outdoors.
  • FIG. 4 is a list showing the first examples (Example 1-01 to Example 1-12) performed for Evaluation 1.
  • FIG. 5 is a list showing the first comparative examples (Comparative Example 1-01 to Comparative Example 1-10) performed for Evaluation 1.
  • FIG. 6 is a list showing the second examples (Example 2-01 to Example 2-09) performed for Evaluation 2.
  • FIG. 7 is a list showing Examples 2-10 to 2-19 among the second comparative examples (Comparative Example 2-01 to Comparative Example 2-10) performed for Evaluation 2.
  • FIG. 8 is a list showing Examples 3-01 to 3-08 among the third examples carried out for Evaluation 3.
  • FIG. 9 is a list showing Examples 3-09 to 3-15 among the third examples carried out for Evaluation 3.
  • FIG. 10 is a list showing Comparative Examples 3-01 to 3-07 among the third comparative examples performed for Evaluation 3.
  • FIG. 11 is a list showing Comparative Examples 3-08 to 3-14 among the third comparative examples performed for Evaluation 3.
  • Fig. 1(A) shows a schematic vertical cross-sectional view of a radio wave scattering sheet with a protective layer 11 of a first embodiment
  • Fig. 1(B) shows a schematic vertical cross-sectional view of a radio wave scattering sheet with a protective layer 12 of a second embodiment.
  • the radio wave scattering sheet 11 with protective layer of the first embodiment comprises a radio wave scattering sheet 1 consisting of a dielectric substrate 1a with a back metal plate 1b and a surface metal processed layer 1c on both sides thereof, a dielectric layer 2 as a protective layer covering the radio wave scattering surface 1d corresponding to the surface of the surface metal processed layer 1c of the radio wave scattering sheet 1, and an adhesive layer 3 provided on the outer surface (lower surface) of the back metal plate 1b for attaching the radio wave scattering sheet 1 to a wall surface, ceiling, etc.
  • the radio wave scattering sheet 1 uses a glass epoxy board (grade FR4) with a thickness of about 0.68 [mm] and a relative dielectric constant of 4.5 as the dielectric board 1a, a metal film (e.g., copper foil) of about 60 [ ⁇ m] formed on one side of the dielectric board 1a as the back metal plate 1b, and a surface metal processing layer 1c in which a specific metal pattern is formed by processing the metal film (e.g., copper foil) of about 60 [ ⁇ m] formed on the other side of the dielectric board 1a by etching or the like.
  • a glass epoxy board grade FR4 with a thickness of about 0.68 [mm] and a relative dielectric constant of 4.5
  • a metal film e.g., copper foil
  • a surface metal processing layer 1c in which a specific metal pattern is formed by processing the metal film (e.g., copper foil) of about 60 [ ⁇ m] formed on the other side of the dielectric board 1a by etching or the like.
  • This radio wave scattering sheet 1 has a metamaterial structure that can scatter radio waves arriving at the radio wave scattering surface 1d from multiple directions over a wide angle by forming a patch structure in the surface metal processing layer 1c that combines areas with reflection phases of 0° and 180° within a unit unit surface (e.g., a surface of 180 [mm] x 180 [mm]).
  • the radio wave scattering sheet 1 of this embodiment was designed to match electromagnetic waves in the 28 [GHz] band selected as a specific frequency band.
  • the total thickness of the radio wave scattering sheet 1, which includes the dielectric substrate 1a, the back metal plate 1b, and the surface metal processing layer 1c, is approximately 0.8 mm.
  • the dielectric layer 2 may be formed by applying a coating agent or the like to the radio wave scattering surface 1d of the radio wave scattering sheet 1 in a uniform thickness, or by attaching a plate-shaped material made of an adhesive material to the radio wave scattering surface 1d of the radio wave scattering sheet 1.
  • a coating agent or the like to the radio wave scattering surface 1d of the radio wave scattering sheet 1 in a uniform thickness, or by attaching a plate-shaped material made of an adhesive material to the radio wave scattering surface 1d of the radio wave scattering sheet 1.
  • the surface of the dielectric layer 2 is not limited to a single color, and may be made up of multiple colors. For example, if multiple types of coating agents with the same relative dielectric constant but different colors are used, a multi-colored pattern can be expressed on the surface of the dielectric layer 2.
  • the thickness and dielectric constant of the dielectric layer 2 (hereinafter, the relative dielectric constant expressed as the ratio to the dielectric constant of a vacuum) play a significant role in the scattering characteristics of the radio wave scattering sheet with protective layer 11.
  • the radio wave scattering sheet 12 with protective layer of the second embodiment includes a dielectric layer 2' as a protective layer covering the radio wave scattering surface 1d corresponding to the surface of the surface metal processing layer 1c of the radio wave scattering sheet 1, and an adhesive layer 3 provided on the outer surface of the back metal plate 1b to attach the radio wave scattering sheet 1 to a wall surface, ceiling, etc.
  • the dielectric layer 2' has a two-layer structure in which an adhesive layer 2b as a lower protective layer is provided on the lower surface of the surface layer 2a as an upper protective layer, and is attached to the radio wave scattering surface 1d of the radio wave scattering sheet 1 by the viscosity of the adhesive layer 2b.
  • the material forming the surface layer 2a of the dielectric layer 2' is opaque, the surface metal processing layer 1c will not be visible, so the appearance of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer can be improved.
  • the materials of the surface layer 2a and adhesive layer 2b can be selected in various ways, but it is considered that the thickness of the entire protective layer (dielectric layer 2') and the dielectric constant of the entire protective layer (dielectric layer 2') are not little involved in the scattering characteristics of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer.
  • the protective layer is not limited to two layers, but may be a multi-layer structure of three or more layers, including a printing layer and a surface coating layer.
  • Figure 2 shows the scattering characteristics of radio wave scattering sheet 12 with protective layer, which is made by attaching a commercially available wallpaper, for example, a vinyl chloride resin sheet with a thickness of about 0.4 [mm] (estimated relative dielectric constant: 3.0) as a protective layer to radio wave scattering sheet 1.
  • a commercially available wallpaper for example, a vinyl chloride resin sheet with a thickness of about 0.4 [mm] (estimated relative dielectric constant: 3.0) as a protective layer to radio wave scattering sheet 1.
  • the scattering characteristics of radio wave scattering sheet 1 alone are shown by a dashed line.
  • the scattering pattern of radio wave scattering sheet 12 with protective layer does not completely match the scattering pattern of radio wave scattering sheet 1 without wallpaper, similar results were obtained, and it was experimentally confirmed that radio wave scattering sheet 1 can fully function even when wallpaper is attached as a protective layer to radio wave scattering surface 1d.
  • radio wave scattering sheets 11 and 12 with protective layer can be attached to the wall or ceiling in an office as shown in Figure 3 (A), or by placing radio wave scattering sheets 11 and 12 with protective layer outdoors where there is a shield as shown in Figure 3 (B), radio waves in the 28 [GHz] band transmitted from the transmission source can be delivered over a wide area, improving communication quality.
  • the radio wave scattering sheets 11 and 12 with protective layers can suppress deterioration over time by protecting the surface metal processing layer 1c of the radio wave scattering sheet 1 with the dielectric layers 2 and 2', and can improve their appearance so that they blend in with the surrounding environment.
  • Figure 4 shows the first example (Example 1-01 to Example 1-12) performed to evaluate the degree of change in directional diffusion as the radio wave scattering sheet 11 with a protective layer.
  • the thickness and relative dielectric constant of the protective layer formed on the radio wave scattering surface 1d of the radio wave scattering sheet 1 with a thickness of 0.8 [mm] described above are changed, and it is evaluated whether the change is within -10% or worse than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1 (hereinafter referred to as Evaluation 1).
  • Figure 5 shows the first comparative examples (Comparative Example 1-01 to Comparative Example 1-10) where the change in directional diffusion is worse than -10%.
  • Example 1-01 a 0.25 mm thick polyvinyl chloride (relative dielectric constant: 3.0) protective layer is provided so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer is 1.05 mm.
  • the directional diffusion degree is +3.7%, which is an increase from the directional diffusion degree of the reference radio wave scattering sheet 1, so that the evaluation 1 is within -10%.
  • the directional diffusion degree of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer provided with protective layer is improved compared to the directional diffusion degree of the reference radio wave scattering sheet 1.
  • radio wave scattering sheet 11 with protective layer provided with a protective layer of appropriate conditions, it is possible that the directional diffusion degree can be improved more than that of the radio wave scattering sheet 1 alone. This will be verified in Examples 2 and 3 described later.
  • Example 1-02 a fluororesin (dielectric constant 4.0) with a thickness of 0.5 mm was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 1.3 mm.
  • the change in directional diffusion was -8.3%, which was a decrease of less than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so that the evaluation 1 was within -10%.
  • Example 1-03 a fluororesin (dielectric constant 4.0) with a thickness of 1.0 mm was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 1.8 mm.
  • the change in directional diffusion was -8.7%, which was a decrease of less than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so that the evaluation 1 was within -10%. From the results of Examples 1-01 to 1-03, it can be seen that if the thickness of the protective layer is in the range of 0.25 mm to 1.0 mm and the relative dielectric constant of the protective layer is in the range of 3.0 to 4.0, the change in directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1 is within -10%.
  • Example 1-04 a 1.5 mm thick nylon (dielectric constant: 3.5) protective layer was provided so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 2.3 mm.
  • the change in directional diffusion was -2.0%, which was a decrease of less than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so that the evaluation 1 was within -10%.
  • Example 1-05 a 1.5 mm thick fluororesin (dielectric constant: 4.0) protective layer was provided so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 2.3 mm.
  • the change in directional diffusion was -1.1%, which was a decrease of less than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so that the evaluation 1 was within -10%. From the results of Examples 1-04 to 1-05, it can be seen that if the thickness of the protective layer is 1.5 mm and the relative dielectric constant of the protective layer is within the range of 3.5 to 4.0, the change in directional diffusion degree of the reference radio wave scattering sheet 1 is within -10%.
  • Example 1-06 a 2.0 mm thick nylon (dielectric constant 3.5) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 2.8 mm.
  • the change in directional diffusion was -2.8%, which was a decrease of less than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so that the evaluation 1 was within -10%.
  • a 2.0 mm thick fluororesin (dielectric constant 4.0) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 2.8 mm.
  • the change in directional diffusion was -4.8%, which was a decrease of less than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so that the evaluation 1 was within -10%. From the results of Examples 1-06 to 1-07, it can be seen that if the thickness of the protective layer is 2.0 mm and the relative dielectric constant of the protective layer is within the range of 3.5 to 4.0, the change in directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1 is within -10%.
  • Example 1-08 a 2.5 mm thick paper (dielectric constant 2.0) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 3.3 mm.
  • the change in directional diffusion was -4.5%, which was a decrease of less than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so that the evaluation 1 was within -10%.
  • a 2.5 mm thick epoxy resin (dielectric constant 2.5) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 3.3 mm.
  • the change in directional diffusion was -5.2%, which was a decrease of less than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so that the evaluation 1 was within -10%. From the results of Examples 1-08 to 1-09, it can be seen that if the thickness of the protective layer is 2.5 mm and the relative dielectric constant of the protective layer is within the range of 2.0 to 2.5, the change in directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1 is within -10%.
  • Example 1-10 a 3.0 mm thick paper (relative dielectric constant 2.0) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 3.8 mm.
  • the change in directional diffusion was -9.1%, which was a decrease of less than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so that the evaluation 1 was within -10%.
  • a 3.0 mm thick polyvinyl chloride (relative dielectric constant 3.0) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 3.8 mm.
  • the change in directional diffusion was -5%, which was a decrease of less than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so that the evaluation 1 was within -10%.
  • a fluororesin (dielectric constant 4.0) with a thickness of 3.0 mm was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 3.8 mm.
  • the change in directional diffusion was -1%, which was a decrease of less than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so the evaluation was within -10%.
  • Comparative Example 1-01 a 0.5 mm thick furan resin (relative dielectric constant 4.5) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 1.3 mm.
  • the change in directional diffusion was -20%, which is a decrease of more than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so that Evaluation 1 is outside the -10% range.
  • Comparative Example 1-02 a 0.5 mm thick polyurethane (relative dielectric constant 5.0) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 1.3 mm.
  • the change in directional diffusion was -22%, which is a decrease of more than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so that Evaluation 1 is outside the -10% range. From the results of these comparative examples 1-01 and 1-02, it can be seen that even if the thickness of the protective layer is 0.5 mm, if the relative dielectric constant of the protective layer is in the range of 4.5 to 5.0, the change in directional diffusion rate of the reference radio wave scattering sheet 1 will be less than -10%.
  • Comparative Example 1-03 a 1.0 mm thick glass epoxy (dielectric constant 4.2) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 1.8 mm.
  • the change in directional diffusion was -11.3%, which was a decrease of more than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so that Evaluation 1 was outside the -10% range.
  • Comparative Example 1-04 a 1.0 mm thick furan resin (dielectric constant 4.5) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 1.8 mm.
  • the directional diffusion was -12.1%, which was a decrease of more than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so that Evaluation 1 was outside the -10% range.
  • a 1.0 mm thick polyurethane dielectric constant 5.0
  • the change in directional diffusion was -13.1%, which is a decrease of more than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so Evaluation 1 is outside the -10% range.
  • Comparative Example 1-06 a 1.5 mm thick layer of gypsum (dielectric constant 5.5) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 2.3 mm.
  • the change in directional diffusion was -16.7%, which is a decrease of more than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so Evaluation 1 is outside the -10% range. From the results of Comparative Example 1-06, it can be seen that even if the protective layer is 1.5 mm thick, if the protective layer has a dielectric constant of 5.5, the change in directional diffusion will be less than -10% compared to the reference radio wave scattering sheet 1.
  • Comparative Example 1-07 a 2.0 mm thick glass epoxy (dielectric constant 4.2) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 2.8 mm.
  • the change in directional diffusion was -10.9%, which is a decrease of more than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so that Evaluation 1 is outside the -10% range.
  • a 2.0 mm thick furan resin (dielectric constant 4.5) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 2.8 mm.
  • the change in directional diffusion was -10.1%, which is a decrease of more than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so that Evaluation 1 is outside the -10% range.
  • a 2.0 mm thick polyurethane dielectric constant 5.0
  • the change in directional diffusion was -13.5%, which is a decrease of more than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so Evaluation 1 is outside the -10% range.
  • Comparative Example 1-10 a 3.0 mm thick plaster (dielectric constant 5.5) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 3.8 mm.
  • the change in directional diffusion was -14.7%, which is a decrease of more than -10% compared to the directional diffusion of the reference radio wave scattering sheet 1, so Evaluation 1 is outside the -10% range. From the results of Comparative Example 1-10, it can be seen that when the protective layer is 3.0 mm thick and has a dielectric constant of 5.5, the change in directional diffusion is less than -10% compared to the reference radio wave scattering sheet 1.
  • the radio wave scattering sheet 11 with a protective layer in which the dielectric layer 2 that meets the above conditions is provided as a protective layer can achieve a directional diffusion degree close to that when the radio wave scattering sheet 1 is used alone, and can contribute to improving communication quality not only in the 28 GHz band but also in microwaves and millimeter waves.
  • the radio wave scattering sheet 11 with a protective layer can suppress deterioration over time by protecting the surface metal processing layer 1c of the radio wave scattering sheet 1 with the dielectric layer 2, and can improve its appearance so that it blends in with the surrounding environment.
  • Example 1 only shows the radio wave scattering sheet 11 with protective layer using a single dielectric layer 2 as the protective layer, but also for the radio wave scattering sheet 12 with protective layer using two dielectric layers 2' as the protective layer, if the thickness covering the radio wave scattering surface 1d is in the range of 0.25 mm to 3.0 mm and the dielectric layer 2' has a relative dielectric constant in the range of 2.0 to 4.0, the change in directional diffusion degree is within -10% compared to the reference radio wave scattering sheet 1.
  • the upper limit of the thickness of the dielectric layer 2, at which the change in the directional diffusion degree of the reference radio wave scattering sheet 1 falls within -10%, is set to 3.0 [mm] is because it was determined taking into consideration the thickness of the coating agent used as the protective layer and the thickness of the actual wallpaper. If the thickness of the protective layer exceeds 3.0 [mm], the durability increases, but problems arise in terms of weight, etc., making it inconvenient to handle the radio wave scattering sheets 11, 12 with protective layer, and in order to safely attach the radio wave scattering sheets 11, 12 with protective layer to a wall or ceiling, it becomes necessary to provide an adhesive layer 3 with very strong adhesive properties, which impairs practicality. Therefore, considering the realistic thickness range of the protective layer, it was determined that it is appropriate to set the upper limit of the thickness of the protective layer provided on the radio wave scattering sheet 1 to 3.0 [mm].
  • Example 2-01 a 0.25 mm thick paper (relative dielectric constant 2.0) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 1.05 mm. The change in directional diffusion was +11.1%, so that the evaluation 2 was 1.0 or more.
  • Example 2-02 a 0.25 mm thick polyvinyl chloride (relative dielectric constant 3.0) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 1.05 mm. The directional diffusion was +3.7%, so that the evaluation 2 was 1.0 or more.
  • Example 2-03 a 0.5 mm thick epoxy resin (relative dielectric constant 2.5) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 1.3 mm.
  • the directional diffusion was +13.8%, so that the evaluation 2 was 1.0 or more. From the results of Examples 2-01 to 2-03, it can be seen that if the thickness of the protective layer is in the range of 0.25 mm to 0.5 mm and the relative dielectric constant of the protective layer is in the range of 2.0 to 3.0, the directional diffusion degree is increased to above that of the reference radio wave scattering sheet 1, and the radio wave scattering characteristics are improved.
  • Example 2-06 a 1.0 mm thick polyvinyl chloride (dielectric constant 3.0) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 1.8 mm.
  • the directional diffusion degree was +12.0%, so the evaluation 2 was 1.0 or more. From the results of Examples 2-04 to 2-06, it can be seen that if the thickness of the protective layer is 1.0 [mm] and the relative dielectric constant of the protective layer is within the range of 2.0 to 3.0, the directional diffusion degree is increased to above that of the reference radio wave scattering sheet 1, and the radio wave scattering characteristics are improved.
  • Example 2-07 a 1.5 mm thick paper (dielectric constant 2.0) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 2.3 mm.
  • the directional diffusion degree was +17.4%, so the evaluation 2 was 1.0 or more.
  • Example 2-08 a 1.5 mm thick epoxy resin (dielectric constant 2.5) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 2.3 mm.
  • the directional diffusion degree was +10.0%, so the evaluation 2 was 1.0 or more.
  • Example 2-09 a 2.0 mm thick paper (dielectric constant 2.0) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 2.8 mm.
  • the directional diffusion degree was +10.4%, so the evaluation 2 was 1.0 or more. From the results of Examples 2-07 to 2-09, it can be seen that if the thickness of the protective layer is in the range of 1.5 mm to 2.0 mm and the relative dielectric constant of the protective layer is in the range of 2.0 to 2.5, the directional diffusion degree is increased to above that of the reference radio wave scattering sheet 1, and the radio wave scattering characteristics are improved.
  • Comparative Example 2-01 a 0.5 mm thick fluororesin (dielectric constant 4.0) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 1.3 mm. The directional diffusion degree was -3.8%, so the evaluation 2 was less than 1.0.
  • Comparative Example 2-02 a 1.0 mm thick soft PVC resin (dielectric constant 3.3) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 1.8 mm. The directional diffusion degree was -2.5%, so the evaluation 2 was less than 1.0.
  • Comparative Example 2-03 a 1.0 mm thick nylon (dielectric constant 3.5) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 1.8 mm.
  • the directional diffusion degree was -4.5%, so the evaluation 2 was less than 1.0. From the results of these comparative examples 2-01 to 2-03, it can be seen that even if the thickness of the protective layer is in the range of 0.5 mm to 1.0 mm, if the relative dielectric constant of the protective layer is in the range of 3.3 to 4.0, the directional diffusion degree is reduced compared to the reference radio wave scattering sheet 1, and the radio wave scattering characteristics are degraded.
  • Comparative Example 2-04 a 1.5 mm thick soft PVC resin (dielectric constant: 3.3) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 2.3 mm.
  • the directional diffusion degree was -0.8%, so the evaluation 2 was less than 1.0.
  • Comparative Example 2-05 a 1.5 mm thick nylon (dielectric constant: 3.5) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 2.3 mm.
  • the directional diffusion degree was -4.4%, so the evaluation 2 was less than 1.0.
  • Comparative Example 2-06 a 2.0 mm thick nylon (dielectric constant: 3.5) protective layer was provided so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 2.8 mm. The directional diffusion degree was -2.8%, so the evaluation 2 was less than 1.0.
  • Comparative Example 2-07 a 2.0 mm thick fluororesin (dielectric constant: 4.0) protective layer was provided so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 2.8 mm. The directional diffusion degree was -4.8%, so the evaluation 2 was less than 1.0.
  • Comparative Example 2-08 a 2.5 mm thick paper (relative dielectric constant 2.0) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 3.3 mm.
  • the directional diffusion degree was -4.5%, so the evaluation 2 was less than 1.0.
  • Comparative Example 2-09 a 2.5 mm thick epoxy resin (relative dielectric constant 2.5) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 3.3 mm.
  • the directional diffusion degree was -5.2%, so the evaluation 2 was less than 1.0.
  • Comparative Example 2-10 a 2.5 mm thick polyvinyl chloride (relative dielectric constant 3.0) was provided as a protective layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 11 with protective layer was 3.3 mm.
  • the directional diffusion degree was -6.1%, so the evaluation 2 was less than 1.0. From the results of these comparative examples 2-08 to 10, it can be seen that when the thickness of the protective layer is 2.5 mm, even if the relative dielectric constant of the protective layer is in the range of 2.0 to 3.0, the directional diffusion degree is reduced compared to the reference radio wave scattering sheet 1, and the radio wave scattering characteristics are degraded.
  • the dielectric layer 2 as a protective layer can obtain a directional diffusion degree equal to or greater than that of the reference radio wave scattering sheet 1 if the thickness covering the radio wave scattering surface 1d is in the range of 0.25 mm to 2.0 mm and the relative dielectric constant is in the range of 2.0 to 3.0. Therefore, the radio wave scattering sheet 11 with protective layer in which the dielectric layer 2 that meets the above conditions is provided as a protective layer can achieve a directional diffusion degree equal to or greater than that of the radio wave scattering sheet 1 used alone, and can therefore contribute greatly to improving communication quality not only in the 28 GHz band but also in microwaves and millimeter waves.
  • radio wave scattering sheet 12 with a protective layer using a dielectric layer 2' as a protective layer consisting of two layers, a surface layer 2a and an adhesive layer 2b a third example (Example 3-01 to Example 3-15) performed to evaluate the improvement rate of the directional diffusion degree is shown in Figures 8 and 9.
  • the radio wave scattering sheet 12 with a protective layer of the second embodiment described above can finely change the thickness of the entire protective layer and the relative dielectric constant of the entire protective layer by combining various materials of the surface layer 2a and the adhesive layer 2b.
  • the thickness of the entire protective layer formed on the radio wave scattering surface 1d of the radio wave scattering sheet 1 with a thickness of 0.8 [mm] described above and the relative dielectric constant of the entire protective layer are changed, and it is evaluated whether an improvement rate of 10% or more is obtained (+10% or more) from the directional diffusion degree of the reference radio wave scattering sheet 1 (reference value ⁇ 0%) or whether the improvement rate remains less than 10% (less than +10%) (hereinafter referred to as Evaluation 3).
  • the third comparative examples (Comparative Example 3-01 to Comparative Example 3-14) with an improvement rate of directional diffusion of less than +10% are shown in Figures 10 and 11.
  • Example 3-01 a 0.5 mm thick glue (dielectric constant 2.0) was used as the adhesive layer and a 0.5 mm thick paper (dielectric constant 2.0) was used as the surface layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer was 1.8 mm, the overall thickness of the protective layer was 1.0 mm, and the overall dielectric constant of the protective layer was 2.0.
  • the improvement rate of the directional diffusion degree was +11.4%, so the evaluation 3 was +10% or more.
  • Example 3-02 a 0.5 mm thick glue (dielectric constant 2.0) was used as the adhesive layer and a 0.5 mm thick epoxy resin (dielectric constant 2.5) was used as the surface layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer was 1.8 mm, the overall thickness of the protective layer was 1.0 mm, and the overall dielectric constant of the protective layer was 2.25.
  • the improvement rate of the directional diffusion rate is +18.3%, so that the evaluation 3 is +10% or more.
  • Example 3-03 a 0.25 mm thick starch paste (relative dielectric constant 2.5) is provided as an adhesive layer, and a 0.75 mm thick epoxy resin (relative dielectric constant 2.5) is provided as a surface layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer is 1.8 mm, and the overall thickness of the protective layer is 1.0 mm and the overall dielectric constant of the protective layer is 2.5.
  • the improvement rate of the directional diffusion rate is +19.7%, so that the evaluation 3 is +10% or more.
  • the protective layer-attached radio wave scattering sheet 12 has a total thickness of 1.8 mm, and is provided with an adhesive layer of 0.25 mm thick acrylic resin (dielectric constant: 3.0) and a surface layer of 0.75 mm thick epoxy resin (dielectric constant: 2.5), with the protective layer having a total thickness of 1.0 mm and a total dielectric constant of 2.625.
  • the improvement rate of the directional diffusion degree is +17.9%, so that the evaluation 3 is +10% or more.
  • the protective layer-attached radio wave scattering sheet 12 has a total thickness of 1.8 mm, and is provided with an adhesive layer of 0.5 mm thick starch paste (dielectric constant: 2.5) and a surface layer of 0.5 mm thick polyvinyl chloride (dielectric constant: 3.0), with the protective layer having a total thickness of 1.0 mm and a total dielectric constant of 2.75. Since the improvement rate of the directional diffusion rate is +20.4%, the evaluation 3 is +10% or more.
  • Example 3-06 an acrylic resin (relative dielectric constant 3.0) having a thickness of 0.5 [mm] is provided as an adhesive layer, and an epoxy resin (relative dielectric constant 2.5) having a thickness of 0.5 [mm] is provided as a surface layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer is 1.8 [mm], and the thickness of the entire protective layer is 1.0 [mm] and the relative dielectric constant of the entire protective layer is 2.75. Since the improvement rate of the directional diffusion rate is +16.8%, the evaluation 3 is +10% or more.
  • Example 3-08 a 0.25 mm thick acrylic resin (dielectric constant: 3.0) was used as an adhesive layer, and a 0.75 mm thick polyvinyl chloride (dielectric constant: 3.0) was used as a surface layer, so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer was 1.8 mm, the total thickness of the protective layer was 1.0 mm, and the total dielectric constant of the protective layer was 3.0.
  • the improvement rate of the directional diffusion rate is +12.0%, so the evaluation 3 is +10% or more.
  • Example 3-09 a 0.25 mm thick glue (dielectric constant 2.0) was used as the adhesive layer and a 0.25 mm thick paper (dielectric constant 2.0) was used as the surface layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer was 1.3 mm, the overall thickness of the protective layer was 0.5 mm, and the overall dielectric constant of the protective layer was 2.0.
  • the improvement rate of the directional diffusion degree was +11.8%, so the evaluation 3 was +10% or more.
  • Example 3-10 a 0.25 mm thick glue (dielectric constant 2.0) was used as the adhesive layer and a 0.25 mm thick epoxy resin (dielectric constant 2.5) was used as the surface layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer was 1.3 mm, the overall thickness of the protective layer was 0.5 mm, and the overall dielectric constant of the protective layer was 2.25.
  • the improvement rate of the directional diffusion rate is +10.5%, so that the evaluation 3 is +10% or more.
  • Example 3-11 a 0.25 mm thick glue (relative dielectric constant 2.0) is provided as an adhesive layer, and a 0.25 mm thick polyvinyl chloride (relative dielectric constant 3.0) is provided as a surface layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer is 1.3 mm, and the overall thickness of the protective layer is 0.5 mm and the overall dielectric constant of the protective layer is 2.5.
  • the improvement rate of the directional diffusion rate is +12.6%, so that the evaluation 3 is +10% or more.
  • the protective layer-attached radio wave scattering sheet 12 has a total thickness of 1.3 mm, and is provided with a 0.25 mm thick starch paste (dielectric constant: 2.5) adhesive layer and a 0.25 mm thick paper (dielectric constant: 2.5) surface layer, with the protective layer having a total thickness of 0.5 mm and a total dielectric constant of 2.5.
  • the improvement rate of the directional diffusion is +11.4%, so that the evaluation 3 is +10% or more.
  • the protective layer-attached radio wave scattering sheet 12 has a total thickness of 1.3 mm, and is provided with a 0.25 mm thick starch paste (dielectric constant: 2.5) adhesive layer and a 0.25 mm thick polyvinyl chloride (dielectric constant: 3.0) surface layer, with the protective layer having a total thickness of 0.5 mm and a total dielectric constant of 2.75.
  • the improvement rate of the directional diffusion rate is +14.9%, so the rating of 3 is +10% or more.
  • the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer is 1.3 mm
  • the adhesive layer is 0.25 mm thick acrylic resin (relative dielectric constant 3.0) and the surface layer is 0.25 mm thick paper (relative dielectric constant 2.5), so that the total thickness of the protective layer is 0.5 mm and the total dielectric constant of the protective layer is 2.75.
  • the improvement rate of the directional diffusion degree is +14.1%, so that the evaluation 3 is +10% or more.
  • the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer is 1.3 mm
  • the adhesive layer is 0.25 mm thick acrylic resin (relative dielectric constant 3.0) and the surface layer is 0.25 mm thick polyvinyl chloride (relative dielectric constant 3.0), so that the total thickness of the protective layer is 0.5 mm and the total dielectric constant of the protective layer is 3.0.
  • the improvement rate of the directional diffusion rate is +11.6%, so the evaluation 3 is +10% or more.
  • Comparative Example 3-01 a 0.1 mm thick glue (dielectric constant: 2.0) was used as an adhesive layer and a 0.15 mm thick epoxy resin (dielectric constant: 2.5) was used as a surface layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer was 1.05 mm, the total thickness of the protective layer was 0.25 mm, and the total dielectric constant of the protective layer was 2.3.
  • the improvement rate of the directional diffusion degree was +5.9%, so the evaluation 3 was less than +10%.
  • Comparative Example 3-02 a 0.1 mm thick starch glue (dielectric constant: 2.5) was used as an adhesive layer and a 0.15 mm thick polyvinyl chloride (dielectric constant: 3.0) was used as a surface layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer was 1.05 mm, the total thickness of the protective layer was 0.25 mm, and the total dielectric constant of the protective layer was 2.6.
  • the improvement rate of the directional diffusion rate is +9.8%, so the evaluation 3 is less than +10%.
  • the protective layer-attached radio wave scattering sheet 12 has a total thickness of 1.3 mm, and is provided with an adhesive layer of 0.25 mm (dielectric constant: 3.0) and a surface layer of 0.25 mm (dielectric constant: 3.5).
  • the protective layer has a total thickness of 0.50 mm and a total dielectric constant of 3.25.
  • the improvement rate of the directional diffusion is +8.3%, so that the evaluation 3 is less than +10%.
  • the protective layer-attached radio wave scattering sheet 12 has a total thickness of 1.3 mm, and is provided with an adhesive layer of 0.25 mm (dielectric constant: 3.5) and a surface layer of 0.25 mm (dielectric constant: 3.5).
  • the protective layer has a total thickness of 0.50 mm and a total dielectric constant of 3.5.
  • the improvement rate of the directional diffusion rate is +5.1%, so that the evaluation 3 is less than +10%.
  • an acrylic resin (relative dielectric constant 3.0) having a thickness of 0.25 [mm] is provided as an adhesive layer, and a furan resin (relative dielectric constant 4.5) having a thickness of 0.25 [mm] is provided as a surface layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer is 1.3 [mm], and the thickness of the entire protective layer is 0.50 [mm], and the relative dielectric constant of the entire protective layer is 3.75.
  • the improvement rate of the directional diffusion rate is +7.3%, so that the evaluation 3 is less than +10%. From the results of these Comparative Examples 3-03 to 3-05, it can be seen that even if the thickness of the entire protective layer is 0.5 [mm], if the relative dielectric constant of the entire protective layer is in the range of 3.25 to 3.75, it is not possible to obtain an improvement rate of 10% or more compared to the directional diffusion rate of the reference radio wave scattering sheet 1, and the improvement rate of the radio wave scattering characteristics is reduced to less than 10%.
  • the protective layer-attached radio wave scattering sheet 12 has a total thickness of 1.8 mm, and is provided with a 0.5 mm thick starch paste (dielectric constant: 2.5) adhesive layer and a 0.5 mm thick fluororesin (dielectric constant: 4.0) surface layer, with the protective layer having a total thickness of 1.0 mm and a total dielectric constant of 3.25.
  • the improvement rate of the directional diffusion is +9.4%, so that the evaluation 3 is less than +10%.
  • the protective layer-attached radio wave scattering sheet 12 has a total thickness of 1.8 mm, and is provided with a 0.25 mm thick starch paste (dielectric constant: 2.5) adhesive layer and a 0.75 mm thick quartz (dielectric constant: 3.7) surface layer, with the protective layer having a total thickness of 1.0 mm and a total dielectric constant of 3.4. Since the improvement rate of the directional diffusion rate is +7.9%, the evaluation 3 is less than +10%.
  • an acrylic resin having a thickness of 0.5 [mm] is provided as an adhesive layer
  • a fluororesin having a thickness of 0.5 [mm] is provided as a surface layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer is 1.8 [mm], and the thickness of the entire protective layer is 1.0 [mm] and the relative dielectric constant of the entire protective layer is 3.5. Since the improvement rate of the directional diffusion rate is +2.0%, the evaluation 3 is less than +10%.
  • Comparative Example 3-09 a 0.25 mm thick starch paste (dielectric constant: 2.5) was used as the adhesive layer, and a 0.75 mm thick fluororesin (dielectric constant: 4.0) was used as the surface layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer was 1.8 mm.
  • the overall thickness of the protective layer was 1.0 mm, and the overall dielectric constant of the protective layer was 3.625. Since the improvement rate of the directional diffusion rate was +2.5%, the evaluation 3 was less than +10%.
  • the protective layer-attached radio wave scattering sheet 12 has a total thickness of 2.3 mm, and is provided with a 0.5 mm thick glue (dielectric constant: 2.0) as an adhesive layer and a 1.0 mm thick polyvinyl chloride (dielectric constant: 3.0) as a surface layer, with the protective layer having a total thickness of 1.5 mm and a total dielectric constant of 2.75.
  • the improvement rate of the directional diffusion is +5.6%, so that the evaluation 3 is less than +10%.
  • the protective layer-attached radio wave scattering sheet 12 has a total thickness of 2.3 mm, and is provided with a 0.5 mm thick starch glue (dielectric constant: 2.5) as an adhesive layer and a 1.0 mm thick polyvinyl chloride (dielectric constant: 3.0) as a surface layer, with the protective layer having a total thickness of 1.5 mm and a total dielectric constant of 2.875.
  • the improvement rate of the directional diffusion rate is +5.1%, so that the evaluation 3 is less than +10%.
  • Comparative Example 3-12 a 0.25 mm thick starch paste (relative dielectric constant 2.5) is provided as an adhesive layer, and a 1.25 mm thick polyvinyl chloride (relative dielectric constant 3.0) is provided as a surface layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer is 2.3 mm, so that the thickness of the entire protective layer is 1.5 mm, and the relative dielectric constant of the entire protective layer is 2.9.
  • the improvement rate of the directional diffusion rate is +3.6%, so that the evaluation 3 is less than +10%.
  • Comparative Example 3-13 a 0.5 mm thick glue (dielectric constant: 2.0) was used as an adhesive layer and a 1.5 mm thick polyvinyl chloride (dielectric constant: 3.0) was used as a surface layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer was 2.8 mm, the overall thickness of the protective layer was 2.0 mm, and the overall dielectric constant of the protective layer was 2.75.
  • the improvement rate of the directional diffusion degree was -5.8%, so the evaluation 3 was less than +10%.
  • Comparative Example 3-14 a 0.5 mm thick starch glue (dielectric constant: 2.5) was used as an adhesive layer and a 1.5 mm thick polyvinyl chloride (dielectric constant: 3.0) was used as a surface layer so that the total thickness of the radio wave scattering sheet 12 with protective layer was 2.8 mm, the overall thickness of the protective layer was 2.0 mm, and the overall dielectric constant of the protective layer was 2.875.
  • the improvement rate of the directional diffusion rate is -1.9%, so the evaluation 3 is less than +10%.
  • a radio wave scattering sheet 11 with a protective layer that is provided with a dielectric layer 2' that meets the above conditions as a protective layer can achieve a directional diffusion degree equal to or greater than that when the radio wave scattering sheet 1 is used alone, and can therefore contribute greatly to improving communication quality not only in the 28 GHz band but also in microwaves and millimeter waves.
  • Radio wave scattering sheet with protective layer (first embodiment) REFERENCE SIGNS LIST 1 Radio wave scattering sheet 1a Dielectric substrate 1b Back metal plate 1c Surface metal processing layer 1d Radio wave scattering surface 2 Dielectric layer 3 Adhesive layer 12 Radio wave scattering sheet with protective layer (second embodiment) 2' Dielectric layer 2a Surface layer 2b Adhesive layer

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Abstract

電波散乱シートの見栄えと耐久性を向上させつつ、電波散乱特性を可能な限り阻害しない保護層を設けた保護層付き電波散乱シートを提供する。　電波散乱シート１の電波散乱面１ｄを誘電体層２により被覆することで、表面金属加工層１ｃを保護した保護層付き電波散乱シート１１は、誘電体層２によって電波散乱シート１の見栄えと耐久性を向上させる。加えて、電波散乱面１ｄを覆う誘電体層２の厚さが０．２５ｍｍ～３．０ｍｍの範囲で、且つ、誘電体層２の比誘電率を２．０～４．０の範囲とすることで、指向性拡散度の低下を１０％以内に抑制する。

Description

保護層付き電波散乱シート
　本発明は、メタマテリアル構造の電波散乱シートの電波散乱面として露出する金属パターンを被覆して見栄えと耐久性を向上させる保護層付き電波散乱シートに関する。
　近年は、第５世代無線通信（いわゆる５Ｇ）のサービスが開始され、２８〔ＧＨｚ〕帯の周波数の電波が利用されている。この周波数帯では、電波の伝搬減衰が大きく、直進性が高いため、送信アンテナと受信アンテナの間に遮蔽物がある場合、送信アンテナからの電波が受信アンテナに到達せず、通信品質が大きく劣化する問題がある。このような問題に対して、電波の反射波を広角に散乱させるメタマテリアル構造の電波散乱シートが開発されている。
　メタマテリアル構造の電波散乱シートとして、誘電体基板上に特定の金属パターンを加工して所望の散乱パターンが得られるように設計した電波散乱シートがある（たとえば、非特許文献１を参照）。また、反射素子の寸法や形状を変化させて反射素子毎の共振周波数を変化させることにより電磁波の反射位相を制御して電磁波の入射方向および反射方向を制御するリフレクトアレイも開発されている（たとえば、特許文献１を参照）。これらの電波散乱シートやリフレクトアレイは、室内の壁面や天井等に貼って使用し、表面（電波散乱面）での散乱波を広角に散乱させることで、通常の金属平板では電波の届かない領域に電波を到達させることが可能となり、複数の端末や移動する端末に対して無線通信の品質を改善できる。
Ｙ．Ｍｕｒａｋａｍｉ，Ｊ．Ｃｈａｋａｒｏｔｈａｉ　ａｎｄ　Ｋ．Ｆｕｊｉｉ，"Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｗａｌｌ　ｕｓｉｎｇ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，"　ＩＥＩＣＥ　Ｃｏｍｍｕｎ．Ｅｘｐｒｅｓｓ，ｖｏｌ．９，ｐｐ．２８２－２８７，２０２０．
国際公開第２０２２／１８６３８５号
　しかしながら、従来の電波散乱シートやリフレクトアレイは電波散乱面の金属パターンがむき出しであるため、錆びが発生したり、汚れが付着したりすることで、特性が劣化してしまうこと（いわゆる経年劣化）が懸念される。また、電波散乱シート等を室内に配置して使用する場合は、電波散乱面の金属パターンが剥き出しとなっているため、必ずしも見栄えが良いとは言えず、屋外で使用する場合には、周囲の景観への悪影響が懸念される。さらに、屋内外を問わず、電波散乱シート等の電波散乱面に当たった太陽光が金属パターンで反射・集光することにより、火災が生じる危険性もある。
　これらの電波散乱面に金属パターンが剥き出しとなっていることで生ずる諸問題に対しては、電波散乱シートの電波散乱面を金属でない素材により覆うことで、金属パターンが剥き出しにならないようにする解決法が考えられる。しかし、電波散乱シートの電波散乱面を他の素材で覆ってしまうと、肝心の電波散乱特性が劣化あるいは著しく損なわれる危険性もあるので、どのような条件を満たす素材で電波散乱シートの電波散乱面を覆うかが重要である。
　そこで、本発明は、電波散乱シートの見栄えと耐久性を向上させつつ、電波散乱特性を可能な限り阻害しない保護層を設けた保護層付き電波散乱シートの提供を目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明は、誘電体基板上に特定の金属パターンを形成した電波散乱面に特定の周波数帯の電磁波を受けると複数の方向に電磁波を散乱させるメタマテリアル構造の電波散乱シートと、前記電波散乱シートの前記電波散乱面を被覆して前記金属パターンを保護すると共に、少なくとも外表面が不透明となる保護層と、を備える保護層付き電波散乱シートであって、前記保護層は、前記電波散乱面を覆う厚さが０．２５ｍｍ～３．０ｍｍの範囲で、且つ、比誘電率が２．０～４．０の範囲であることを特徴とする。
　また、前記構成において、前記保護層は、前記電波散乱面を覆う厚さが０．２５ｍｍ～２．０ｍｍの範囲で、且つ、比誘電率が２．０～３．０の範囲である単一の材質からなるものでもよい。
　また、前記構成において、前記保護層は、前記電波散乱面上に配置される下部保護層と、この下部保護層上に配置される上部保護層とから成る二層構造であり、前記下部保護層と前記上部保護層の総厚さは０．５～１．０ｍｍの範囲で、且つ、前記下部保護層と前記上部保護層を合わせた全体の比誘電率が２．０～３．０の範囲であってもよい。
　本発明に係る保護層付き電波散乱シートによれば、保護層によって電波散乱シートの見栄えと耐久性を向上させつつ、電波散乱シートの指向性拡散度の低下を１０％以内に抑制できる。
図１（Ａ）は、第１実施形態に係る保護層付き電波散乱シートの概略縦断面図である。図１（Ｂ）は、第２実施形態に係る保護層付き電波散乱シートの概略縦断面図である。 図２は、市販の壁紙を保護層として貼り付けた電波散乱シートの散乱特性を示す散乱特性図である。 図３（Ａ）は、オフィス内における保護層付き電波散乱シートの利用例を示す説明図である。図３（Ｂ）は、室外における保護層付き電波散乱シートの利用例を示す説明図である。 図４は、評価１のために行った第１実施例（実施例１－０１～実施例１－１２）を示す一覧図である。 図５は、評価１のために行った第１比較例（比較例１－０１～比較例１－１０）を示す一覧図である。 図６は、評価２のために行った第２実施例（実施例２－０１～実施例２－０９）を示す一覧図である。 図７は、評価２のために行った第２比較例（比較例２－０１～比較例２－１０）実施例のうち、実施例２－１０～実施例２－１９を示す一覧図である。 図８は、評価３のために行った第３実施例のうち、実施例３－０１～実施例３－０８を示す一覧図である。 図９は、評価３のために行った第３実施例のうち、実施例３－０９～実施例３－１５を示す一覧図である。 図１０は、評価３のために行った第３比較例のうち、比較例３－０１～比較例３－０７を示す一覧図である。 図１１は、評価３のために行った第３比較例のうち、比較例３－０８～比較例３－１４を示す一覧図である。
　以下、本発明の保護層付き電波散乱シートの実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１（Ａ）に示すのは、第１実施形態の保護層付き電波散乱シート１１の概略縦断面図であり、図１（Ｂ）に示すのは、第２実施形態の保護層付き電波散乱シート１２の概略縦断面図である。
　第１実施形態の保護層付き電波散乱シート１１は、誘電体基板１ａの両面にそれぞれ裏面金属板１ｂと表面金属加工層１ｃを設けて成る電波散乱シート１と、この電波散乱シート１の表面金属加工層１ｃの表面に相当する電波散乱面１ｄを被覆する保護層としての誘電体層２と、電波散乱シート１を壁面や天井などに貼り付けるために裏面金属板１ｂの外表面（下面）に設けた粘着材層３と、を備える。
　電波散乱シート１は、約０．６８〔ｍｍ〕の厚さで比誘電率が４．５のガラスエポキシ基板（グレードはＦＲ４）を誘電体基板１ａとして用い、誘電体基板１ａの一方の面に形成された約６０〔μｍ〕の金属膜（たとえば、銅箔）を裏面金属板１ｂとして用い、誘電体基板１ａの他方の面に形成された約６０〔μｍ〕の金属膜（たとえば、銅箔）をエッチング処理等で加工することにより特定の金属パターンを形成した表面金属加工層１ｃとして用いる。この電波散乱シート１は、単位ユニット面（たとえば、１８０〔ｍｍ〕×１８０〔ｍｍ〕の面）内に反射位相が０°と１８０°の領域を組み合わせたパッチ構造を表面金属加工層１ｃにて形成することにより、複数の方向から電波散乱面１ｄに到来した電波を広角に散乱できるメタマテリアル構造としたものである。本実施形態の電波散乱シート１は、特定の周波数帯として選定した２８〔ＧＨｚ〕帯の電磁波に合わせた設計を行った。なお、誘電体基板１ａと裏面金属板１ｂと表面金属加工層１ｃを合わせた電波散乱シート１の総厚みは、約０．８〔ｍｍ〕である。
　誘電体層２は、コーティング剤等を電波散乱シート１の電波散乱面１ｄへ均一の厚さに塗布することで形成しても良いし、粘着性のある材質の板状材を電波散乱シート１の電波散乱面１ｄに貼り付けて形成しても良い。ただし、誘電体層２を形成する材質が不透明であれば、表面金属加工層１ｃが見えなくなるので、保護層付き電波散乱シート１１の見栄えを良くできる。また、誘電体層２の表面は単色に限らず、多色で構成できるようにしても良い。たとえば、比誘電率は同じであるが色彩が異なる複数種類のコーティング剤を用いれば、誘電体層２の表面に多色の模様を表出できる。この誘電体層２の材質は様々に選定できるが、到来電波は誘電体層２へ入射して電波散乱面１ｄへ至ると共に、電波散乱面１ｄからの散乱波は誘電体層２を透過して外部へ出射されるので、誘電体層２の厚さと誘電率（以下では、真空の誘電率との比で表す比誘電率を用いる。）が保護層付き電波散乱シート１１の散乱特性に少なからず関与すると考えられる。
　一方、第２実施形態の保護層付き電波散乱シート１２は、電波散乱シート１の表面金属加工層１ｃの表面に相当する電波散乱面１ｄを被覆する保護層としての誘電体層２′と、電波散乱シート１を壁面や天井などに貼り付けるために裏面金属板１ｂの外表面に設けた粘着材層３と、を備える。誘電体層２′は、上部保護層としての表面層２ａの下面に下部保護層としての接着層２ｂを設けた二層構造で、接着層２ｂの粘性により電波散乱シート１の電波散乱面１ｄに貼り付ける。ここで、誘電体層２′の表面層２ａを形成する材質が不透明であれば、表面金属加工層１ｃが見えなくなるので、保護層付き電波散乱シート１２の見栄えを良くできる。また、これら表面層２ａと接着層２ｂの材質は様々に選定できるが、保護層（誘電体層２′）全体の厚さと保護層（誘電体層２′）全体の誘電率が保護層付き電波散乱シート１２の散乱特性に少なからず関与すると考えられる。なお、保護層は二層に限らず、印刷層や表面コーティング層などを含む三層以上の多層構造であっても構わない。
　図２に、市販の壁紙、たとえば、厚さ約０．４〔ｍｍ〕の塩化ビニル樹脂系シート（推定される比誘電率は３．０）を保護層として電波散乱シート１に貼り付けた保護層付き電波散乱シート１２の散乱特性を示す。比較のために、電波散乱シート１単体での散乱特性を破線で示す。保護層付き電波散乱シート１２の散乱パターンは、壁紙を貼っていない電波散乱シート１の散乱パターンと完全には一致しないが、同等の結果を得ることができており、電波散乱面１ｄに保護層としての壁紙を貼り付けても、電波散乱シート１としての機能を十分に有することが、実験的に確認できた。したがって、図３（Ａ）に示すように、保護層付き電波散乱シート１１，１２をオフィス内の壁面や天井に貼り付けたり、図３（Ｂ）に示すように、保護層付き電波散乱シート１１，１２を遮蔽物のある屋外に配置したりすれば、送信源から送信された２８〔ＧＨｚ〕帯の電波を広範囲に届けることができ、通信品質を改善できる。しかも、保護層付き電波散乱シート１１，１２は、誘電体層２，２′によって電波散乱シート１の表面金属加工層１ｃを保護することで経年劣化を抑制できると共に、周囲の環境に馴染むように見栄えを良くできる。
　次に、電波散乱シート１の散乱特性を著しく損なわずに保護層付き電波散乱シート１１とするためには、どの様な条件の保護層（誘電体層２）を設けることが有効なのかを検証する。先ず、保護層付き電波散乱シート１１としての指向性拡散度がどの程度変化するかを評価するために行った第１実施例（実施例１－０１～実施例１－１２）を図４に示す。第１実施例では、前述した厚さ０．８〔ｍｍ〕の電波散乱シート１の電波散乱面１ｄ上に形成する保護層の厚さと比誘電率を変化させ、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して、その変化が－１０％以内に収まるか－１０％よりも悪くなるかを評価する（以下、評価１という）。また、指向性拡散度の変化が－１０％よりも悪くなったものを第１比較例（比較例１－０１～比較例１－１０）として図５に示す。
　実施例１－０１は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが１．０５〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕のポリ塩化ビニル（比誘電率は３．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は＋３．７％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度よりも増加したので、評価１は－１０％以内である。この実施例１－０１では、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度よりも、保護層（誘電体層２）を設けた保護層付き電波散乱シート１１の指向性拡散度の方が向上している。その原理は定かで無いものの、適切な条件の保護層を設けた保護層付き電波散乱シート１１とすることで、単体の電波散乱シート１よりも指向性拡散度を向上させられる可能性がある。これについては、後述する実施例２および実施例３にて検証する。
　実施例１－０２は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが１．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．５〔ｍｍ〕のフッ素樹脂（比誘電率は４．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－８．３％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％以内の減少に止まったので、評価１は－１０％以内である。また、実施例１－０３は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ１．０〔ｍｍ〕のフッ素樹脂（比誘電率は４．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－８．７％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％以内の減少に止まったので、評価１は－１０％以内である。これら実施例１－０１～０３の結果から、保護層の厚さが０．２５〔ｍｍ〕～１．０〔ｍｍ〕の範囲で、保護層の比誘電率が３．０～４．０の範囲内であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して、その変化が－１０％以内に収まることが分かる。
　実施例１－０４は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが２．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ１．５〔ｍｍ〕のナイロン（比誘電率は３．５）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－２．０％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％以内の減少に止まったので、評価１は－１０％以内である。実施例１－０５は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが２．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ１．５〔ｍｍ〕のフッ素樹脂（比誘電率は４．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－１．１％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％以内の減少に止まったので、評価１は－１０％以内である。これら実施例１－０４～０５の結果から、保護層の厚さが１．５〔ｍｍ〕で、保護層の比誘電率が３．５～４．０の範囲内であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して、その変化が－１０％以内に収まることが分かる。
　実施例１－０６は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが２．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ２．０〔ｍｍ〕のナイロン（比誘電率は３．５）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－２．８％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％以内の減少に止まったので、評価１は－１０％以内である。実施例１－０７は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが２．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ２．０〔ｍｍ〕のフッ素樹脂（比誘電率は４．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－４．８％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％以内の減少に止まったので、評価１は－１０％以内である。これら実施例１－０６～０７の結果から、保護層の厚さが２．０〔ｍｍ〕で、保護層の比誘電率が３．５～４．０の範囲内であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して、その変化が－１０％以内に収まることが分かる。
　実施例１－０８は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが３．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ２．５ｍｍの紙（比誘電率は２．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－４．５％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％以内の減少に止まったので、評価１は－１０％以内である。実施例１－０９は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが３．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ２．５〔ｍｍ〕のエポキシ樹脂（比誘電率は２．５）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－５．２％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％以内の減少に止まったので、評価１は－１０％以内である。これら実施例１－０８～０９の結果から、保護層の厚さが２．５〔ｍｍ〕で、保護層の比誘電率が２．０～２．５の範囲内であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して、その変化が－１０％以内に収まることが分かる。
　実施例１－１０は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが３．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ３．０〔ｍｍ〕の紙（比誘電率は２．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－９．１％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％以内の減少に止まったので、評価１は－１０％以内である。実施例１－１１は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが３．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ３．０〔ｍｍ〕のポリ塩化ビニル（比誘電率は３．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－５％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％以内の減少に止まったので、評価１は－１０％以内である。実施例１－１２は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが３．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ３．０〔ｍｍ〕のフッ素樹脂（比誘電率は４．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－１％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％以内の減少に止まったので、評価１は－１０％以内である。これら実施例１－１０～１２の結果から、保護層の厚さが３．０〔ｍｍ〕で、保護層の比誘電率が２．０～４．０の範囲内であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して、その変化が－１０％以内に収まることが分かる。
　比較例１－０１は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが１．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．５〔ｍｍ〕のフラン樹脂（比誘電率は４．５）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－２０％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％を超える減少となったので、評価１は－１０％外である。比較例１－０２は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが１．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．５〔ｍｍ〕のポリウレタン（比誘電率は５．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－２２％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％を超える減少となったので、評価１は－１０％外である。これら比較例１－０１～０２の結果から、保護層の厚さが０．５〔ｍｍ〕であっても、保護層の比誘電率が４．５～５．０の範囲であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して、その変化が－１０％よりも低下してしまうことが分かる。
　比較例１－０３は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ１．０〔ｍｍ〕のガラスエポキシ（比誘電率は４．２）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－１１．３％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％を超える減少となったので、評価１は－１０％外である。比較例１－０４は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ１．０〔ｍｍ〕のフラン樹脂（比誘電率は４．５）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は－１２．１％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％を超える減少となったので、評価１は－１０％外である。比較例１－０５は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ１．０〔ｍｍ〕のポリウレタン（比誘電率は５．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－１３．１％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％を超える減少となったので、評価１は－１０％外である。これら比較例１－０３～０５の結果から、保護層の厚さが１．０〔ｍｍ〕であっても、保護層の比誘電率が４．２～５．０の範囲であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して、その変化が－１０％よりも低下してしまうことが分かる。
　比較例１－０６は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが２．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ１．５ｍｍの石膏（比誘電率は５．５）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－１６．７％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％を超える減少となったので、評価１は－１０％外である。この比較例１－０６の結果から、保護層の厚さが１．５〔ｍｍ〕であっても、保護層の比誘電率が５．５であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して、その変化が－１０％よりも低下してしまうことが分かる。
　比較例１－０７は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが２．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ２．０〔ｍｍ〕のガラスエポキシ（比誘電率は４．２）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－１０．９％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％を超える減少となったので、評価１は－１０％外である。比較例１－０８は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが２．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ２．０〔ｍｍ〕のフラン樹脂（比誘電率は４．５）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－１０．１％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％を超える減少となったので、評価１は－１０％外である。比較例１－０９は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが２．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ２．０〔ｍｍ〕のポリウレタン（比誘電率は５．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－１３．５％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％を超える減少となったので、評価１は－１０％外である。これら比較例１－０７～２９の結果から、保護層の厚さが２．０〔ｍｍ〕であっても、保護層の比誘電率が４．２～５．０の範囲であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して、その変化が－１０％よりも低下してしまうことが分かる。
　比較例１－１０は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが３．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ３．０〔ｍｍ〕の石膏（比誘電率は５．５）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は－１４．７％で、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して－１０％を超える減少となったので、評価１は－１０％外である。この比較例１－１０の結果から、保護層の厚さが３．０〔ｍｍ〕で、保護層の比誘電率が５．５の場合は、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して、その変化が－１０％よりも低下してしまうことが分かる。
　上述した第１実施例の結果から、保護層としての誘電体層２は、電波散乱面１ｄを覆う厚さが０．２５ｍｍ～３．０ｍｍの範囲で、且つ、比誘電率が２．０～４．０の範囲であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して、その変化が－１０％以内に収まる。したがって、上記の条件に合致した誘電体層２を保護層として設けた保護層付き電波散乱シート１１は、電波散乱シート１を単体で用いる場合に近い指向性拡散度を実現できるので、２８〔ＧＨｚ〕帯に限らず、マイクロ波やミリ波での通信品質改善に寄与できる。しかも、保護層付き電波散乱シート１１は、誘電体層２によって電波散乱シート１の表面金属加工層１ｃを保護することで経年劣化を抑制できると共に、周囲の環境に馴染むように見栄えを良くできる。なお、実施例１は、保護層として単層の誘電体層２を用いた保護層付き電波散乱シート１１についてのみ示したが、保護層として二層の誘電体層２′を用いた保護層付き電波散乱シート１２についても、同様に、電波散乱面１ｄを覆う厚さが０．２５ｍｍ～３．０ｍｍの範囲で、且つ、比誘電率が２．０～４．０の範囲の誘電体層２′とすれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して、その変化が－１０％以内に収まる。
　なお、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して、その変化が－１０％以内に収まる誘電体層２の厚さの上限を３．０〔ｍｍ〕に設定したのは、保護層として用いるコーティング剤の成膜厚さや実際の壁紙の厚さを勘案して定めたからである。保護層の厚さが３．０〔ｍｍ〕を超えると、耐久性が上がる反面、重量などに問題が生じるため、保護層付き電波散乱シート１１，１２としての取り回しが不便になるし、保護層付き電波散乱シート１１，１２を安全に壁や天井に張り付けておくためには、非常に強力な粘着性能を備えた粘着材層３を設けておく必要が生じ、実用性が損なわれる。よって、現実的な保護層の厚さ範囲を考慮すると、電波散乱シート１に設ける保護層の厚さ上限を３．０〔ｍｍ〕に設定するのが妥当と判断した。
　次に、保護層付き電波散乱シート１１としての指向性拡散度の増減を評価するために行った第２実施例（実施例２－０１～実施例２－０９）を図６に示す。第２実施例では、前述した厚さ０．８〔ｍｍ〕の電波散乱シート１の電波散乱面１ｄ上に形成する保護層の厚さと比誘電率を変化させ、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度（基準値１．０）と同等以上の指向性拡散度を得られる（１．０以上）か、基準値に達しない（１．０未満）か、を評価する（以下、評価２という）。また、指向性拡散度が減少したものを第２比較例（比較例２－０１～比較例２－１０）として図７に示す。
　実施例２－０１は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが１．０５〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕の紙（比誘電率は２．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度の変化は＋１１．１％であるから、評価２は１．０以上である。実施例２－０２は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが１．０５〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕のポリ塩化ビニル（比誘電率は３．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は＋３．７％であるから、評価２は１．０以上である。実施例２－０３は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが１．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．５〔ｍｍ〕のエポキシ樹脂（比誘電率は２．５）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は＋１３．８％であるから、評価２は１．０以上である。これら実施例２－０１～０３の結果から、保護層の厚さが０．２５〔ｍｍ〕～０．５〔ｍｍ〕の範囲で、保護層の比誘電率が２．０～３．０の範囲内であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度以上に増加しており、電波散乱特性が向上することが分かる。
　実施例２－０４は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ１．０〔ｍｍ〕の紙（比誘電率は２．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は＋１４．９％であるから、評価２は１．０以上である。実施例２－０５は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ１．０〔ｍｍ〕のエポキシ樹脂（比誘電率は２．５）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は＋１９．７％であるから、評価２は１．０以上である。実施例２－０６は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ１．０〔ｍｍ〕のポリ塩化ビニル（比誘電率は３．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は＋１２．０％であるから、評価２は１．０以上である。これら実施例２－０４～０６の結果から、保護層の厚さが１．０〔ｍｍ〕で、保護層の比誘電率が２．０～３．０の範囲内であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度以上に増加しており、電波散乱特性が向上することが分かる。
　実施例２－０７は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが２．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ１．５〔ｍｍ〕の紙（比誘電率は２．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は＋１７．４％であるから、評価２は１．０以上である。実施例２－０８は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが２．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ１．５〔ｍｍ〕のエポキシ樹脂（比誘電率は２．５）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は＋１０．０％であるから、評価２は１．０以上である。実施例２－０９は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが２．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ２．０〔ｍｍ〕の紙（比誘電率は２．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は＋１０．４％であるから、評価２は１．０以上である。これら実施例２－０７～０９の結果から、保護層の厚さが１．５〔ｍｍ〕～２．０〔ｍｍ〕の範囲で、保護層の比誘電率が２．０～２．５の範囲内であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度以上に増加しており、電波散乱特性が向上することが分かる。
　比較例２－０１は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが１．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．５〔ｍｍ〕のフッ素樹脂（比誘電率は４．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は－３．８％であるから、評価２は１．０未満である。比較例２－０２は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ１．０〔ｍｍ〕の軟質塩ビ樹脂（比誘電率は３．３）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は－２．５％であるから、評価２は１．０未満である。比較例２－０３は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ１．０〔ｍｍ〕のナイロン（比誘電率は３．５）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は－４．５％であるから、評価２は１．０未満である。これら比較例２－０１～０３の結果から、保護層の厚さが０．５〔ｍｍ〕～１．０〔ｍｍ〕の範囲であっても、保護層の比誘電率が３．３～４．０の範囲であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度よりも減少しており、電波散乱特性が低下してしまうことが分かる。
　比較例２－０４は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが２．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ１．５〔ｍｍ〕の軟質塩ビ樹脂（比誘電率は３．３）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は－０．８％であるから、評価２は１．０未満である。比較例２－０５は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが２．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ１．５〔ｍｍ〕のナイロン（比誘電率は３．５）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は－４．４％であるから、評価２は１．０未満である。これら比較例２－０４～０５の結果から、保護層の厚さが１．５〔ｍｍ〕であっても、保護層の比誘電率が３．３～３．５の範囲であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度よりも減少しており、電波散乱特性が低下してしまうことが分かる。
　比較例２－０６は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが２．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ２．０〔ｍｍ〕のナイロン（比誘電率は３．５）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は－２．８％であるから、評価２は１．０未満である。比較例２－０７は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが２．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ２．０〔ｍｍ〕のフッ素樹脂（比誘電率は４．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は－４．８％であるから、評価２は１．０未満である。これら比較例２－０６～０７の結果から、保護層の厚さが２．０〔ｍｍ〕であっても、保護層の比誘電率が３．５～４．０の範囲であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度よりも減少しており、電波散乱特性が低下してしまうことが分かる。
　比較例２－０８は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが３．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ２．５ｍｍの紙（比誘電率は２．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は－４．５％であるから、評価２は１．０未満である。比較例２－０９は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが３．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ２．５ｍｍのエポキシ樹脂（比誘電率は２．５）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は－５．２％であるから、評価２は１．０未満である。比較例２－１０は、保護層付き電波散乱シート１１の総厚みが３．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ２．５〔ｍｍ〕のポリ塩化ビニル（比誘電率は３．０）を保護層として設けたものである。指向性拡散度は－６．１％であるから、評価２は１．０未満である。これら比較例２－０８～１０の結果から、保護層の厚さが２．５〔ｍｍ〕になると、保護層の比誘電率が２．０～３．０の範囲であっても、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度よりも減少しており、電波散乱特性が低下してしまうことが分かる。
　上述した第２実施例の結果から、保護層としての誘電体層２は、電波散乱面１ｄを覆う厚さが０．２５ｍｍ～２．０ｍｍの範囲で、且つ、比誘電率が２．０～３．０の範囲であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度と同等以上の指向性拡散度を得られる。したがって、上記の条件に合致した誘電体層２を保護層として設けた保護層付き電波散乱シート１１は、電波散乱シート１を単体で用いる場合と同等以上の指向性拡散度を実現できるので、２８〔ＧＨｚ〕帯に限らず、マイクロ波やミリ波での通信品質改善に大きく寄与できる。
　次に、表面層２ａと接着層２ｂの二層から成る保護層としての誘電体層２′を用いた保護層付き電波散乱シート１２において、指向性拡散度の向上率を評価するために行った第３実施例（実施例３－０１～実施例３－１５）を図８および図９に示す。上述した第２実施形態の保護層付き電波散乱シート１２は、表面層２ａと接着層２ｂの材質を多様に組み合わせることで、保護層全体の厚みと保護層全体の比誘電率を細かく変化させることができる。そこで、第３実施例では、前述した厚さ０．８〔ｍｍ〕の電波散乱シート１の電波散乱面１ｄ上に形成する保護層全体の厚みと保護層全体の比誘電率を変化させ、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度（基準値±０％）から１０％以上の向上率を得られる（＋１０％以上）か、１０％未満の向上率に止まるか（＋１０％未満）か、を評価する（以下、評価３という）。また、指向性拡散度の向上率が＋１０％未満のものを第３比較例（比較例３－０１～比較例３－１４）として図１０および図１１に示す。
　実施例３－０１は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．５〔ｍｍ〕ののり（比誘電率は２．０）を接着層とし、厚さ０．５〔ｍｍ〕の紙（比誘電率は２．０）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを１．０〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．０としたものである。指向性拡散度の向上率は＋１１．４％であるから、評価３は＋１０％以上である。実施例３－０２は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．５〔ｍｍ〕ののり（比誘電率は２．０）を接着層とし、厚さ０．５〔ｍｍ〕のエポキシ樹脂（比誘電率は２．５）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを１．０〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．２５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋１８．３％であるから、評価３は＋１０％以上である。実施例３－０３は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕の澱粉のり（比誘電率は２．５）を接着層とし、厚さ０．７５〔ｍｍ〕のエポキシ樹脂（比誘電率は２．５）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを１．０〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋１９．７％であるから、評価３は＋１０％以上である。これら実施例３－０１～０３の結果から、保護層全体の厚さが１．０〔ｍｍ〕で、保護層全体の比誘電率が２．０～２．５の範囲内であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して１０％以上の向上率が得られており、電波散乱特性の向上率を高められることが分かる。
　実施例３－０４は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕のアクリル樹脂（比誘電率は３．０）を接着層とし、厚さ０．７５〔ｍｍ〕のエポキシ樹脂（比誘電率は２．５）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを１．０〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．６２５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋１７．９％であるから、評価３は＋１０％以上である。実施例３－０５は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．５〔ｍｍ〕の澱粉のり（比誘電率は２．５）を接着層とし、厚さ０．５〔ｍｍ〕のポリ塩化ビニル（比誘電率は３．０）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを１．０〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．７５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋２０．４％であるから、評価３は＋１０％以上である。実施例３－０６は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．５〔ｍｍ〕のアクリル樹脂（比誘電率は３．０）を接着層とし、厚さ０．５〔ｍｍ〕のエポキシ樹脂（比誘電率は２．５）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを１．０〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．７５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋１６．８％であるから、評価３は＋１０％以上である。実施例３－０７は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕の澱粉のり（比誘電率は２．５）を接着層とし、厚さ０．７５〔ｍｍ〕のポリ塩化ビニル（比誘電率は３．０）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを１．０〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．８７５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋１９．０％であるから、評価３は＋１０％以上である。実施例３－０８は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕のアクリル樹脂（比誘電率は３．０）を接着層とし、厚さ０．７５〔ｍｍ〕のポリ塩化ビニル（比誘電率は３．０）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを１．０〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を３．０としたものである。指向性拡散度の向上率は＋１２．０％であるから、評価３は＋１０％以上である。これら実施例３－０４～０８の結果から、保護層全体の厚さが１．０〔ｍｍ〕で、保護層全体の比誘電率が２．６２５～３．０の範囲内であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して１０％以上の向上率が得られており、電波散乱特性の向上率を高められることが分かる。
　実施例３－０９は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕ののり（比誘電率は２．０）を接着層とし、厚さ０．２５〔ｍｍ〕の紙（比誘電率は２．０）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを０．５〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．０としたものである。指向性拡散度の向上率は＋１１．８％であるから、評価３は＋１０％以上である。実施例３－１０は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕ののり（比誘電率は２．０）を接着層とし、厚さ０．２５〔ｍｍ〕のエポキシ樹脂（比誘電率は２．５）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを０．５〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．２５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋１０．５％であるから、評価３は＋１０％以上である。実施例３－１１は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕ののり（比誘電率は２．０）を接着層とし、厚さ０．２５〔ｍｍ〕のポリ塩化ビニル（比誘電率は３．０）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを０．５〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋１２．６％であるから、評価３は＋１０％以上である。接着層の材質としてのりを共通に用いた実施例３－０９～１１の結果から、保護層全体の厚さが０．５〔ｍｍ〕で、保護層の比誘電率が２．０～２．５の範囲内であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して１０％以上の向上率が得られており、電波散乱特性の向上率を高められることが分かる。
　実施例３－１２は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕の澱粉のり（比誘電率は２．５）を接着層とし、厚さ０．２５〔ｍｍ〕の紙（比誘電率は２．５）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを０．５〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋１１．４％であるから、評価３は＋１０％以上である。実施例３－１３は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕の澱粉のり（比誘電率は２．５）を接着層とし、厚さ０．２５〔ｍｍ〕のポリ塩化ビニル（比誘電率は３．０）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを０．５〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．７５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋１４．９％であるから、評価３は＋１０％以上である。接着層の材質として澱粉のりを共通に用いた実施例３－１２～１３の結果から、保護層全体の厚さが０．５〔ｍｍ〕で、保護層の比誘電率が２．５～２．７５の範囲内であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して１０％以上の向上率が得られており、電波散乱特性の向上率を高められることが分かる。
　実施例３－１４は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕のアクリル樹脂（比誘電率は３．０）を接着層とし、厚さ０．２５〔ｍｍ〕の紙（比誘電率は２．５）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを０．５〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．７５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋１４．１％であるから、評価３は＋１０％以上である。実施例３－１５は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕のアクリル樹脂（比誘電率は３．０）を接着層とし、厚さ０．２５〔ｍｍ〕のポリ塩化ビニル（比誘電率は３．０）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを０．５〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を３．０としたものである。指向性拡散度の向上率は＋１１．６％であるから、評価３は＋１０％以上である。接着層の材質としてアクリル樹脂を共通に用いた実施例３－１２～１３の結果から、保護層全体の厚さが０．５〔ｍｍ〕で、保護層の比誘電率が２．５～２．７５の範囲内であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して１０％以上の向上率が得られており、電波散乱特性の向上率を高められることが分かる。
　比較例３－０１は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．０５ｍｍとなるように、厚さ０．１〔ｍｍ〕ののり（比誘電率は２．０）を接着層とし、厚さ０．１５〔ｍｍ〕のエポキシ樹脂（比誘電率は２．５）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを０．２５〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．３としたものである。指向性拡散度の向上率は＋５．９％であるから、評価３は＋１０％未満である。比較例３－０２は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．０５〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．１〔ｍｍ〕の澱粉のり（比誘電率は２．５）を接着層とし、厚さ０．１５〔ｍｍ〕のポリ塩化ビニル（比誘電率は３．０）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを０．２５〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．６としたものである。指向性拡散度の向上率は＋９．８％であるから、評価３は＋１０％未満である。これら比較例３－０１～０２の結果から、保護層全体の厚さが０．５〔ｍｍ〕に満たない０．２５〔ｍｍ〕であると、保護層全体の比誘電率が２．３～２．６の範囲内であっても、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して１０％以上の向上率を得ることができず、電波散乱特性の向上率が１０％未満に低減してしまうことが分かる。
　比較例３－０３は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕のアクリル樹脂（比誘電率は３．０）を接着層とし、厚さ０．２５〔ｍｍ〕のナイロン（比誘電率は３．５）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを０．５０〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を３．２５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋８．３％であるから、評価３は＋１０％未満である。比較例３－０４は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕のナイロン（比誘電率は３．５）を接着層とし、厚さ０．２５〔ｍｍ〕のナイロン（比誘電率は３．５）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを０．５０〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を３．５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋５．１％であるから、評価３は＋１０％未満である。比較例３－０５は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕のアクリル樹脂（比誘電率は３．０）を接着層とし、厚さ０．２５〔ｍｍ〕のフラン樹脂（比誘電率は４．５）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを０．５０〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を３．７５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋７．３％であるから、評価３は＋１０％未満である。これら比較例３－０３～０５の結果から、保護層全体の厚さが０．５〔ｍｍ〕であっても、保護層全体の比誘電率が３．２５～３．７５の範囲であると、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して１０％以上の向上率を得ることができず、電波散乱特性の向上率が１０％未満に低減してしまうことが分かる。
　比較例３－０６は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．５〔ｍｍ〕の澱粉のり（比誘電率は２．５）を接着層とし、厚さ０．５〔ｍｍ〕のフッ素樹脂（比誘電率は４．０）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを１．０〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を３．２５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋９．４％であるから、評価３は＋１０％未満である。比較例３－０７は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕の澱粉のり（比誘電率は２．５）を接着層とし、厚さ０．７５〔ｍｍ〕の石英（比誘電率は３．７）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを１．０〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を３．４としたものである。指向性拡散度の向上率は＋７．９％であるから、評価３は＋１０％未満である。比較例３－０８は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．５〔ｍｍ〕のアクリル樹脂（比誘電率は３．０）を接着層とし、厚さ０．５〔ｍｍ〕のフッ素樹脂（比誘電率は４．０）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを１．０〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を３．５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋２．０％であるから、評価３は＋１０％未満である。比較例３－０９は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが１．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕の澱粉のり（比誘電率は２．５）を接着層とし、厚さ０．７５〔ｍｍ〕のフッ素樹脂（比誘電率は４．０）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを１．０〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を３．６２５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋２．５％であるから、評価３は＋１０％未満である。これら比較例３－０６～０９の結果から、保護層全体の厚さが１．０〔ｍｍ〕であっても、保護層全体の比誘電率が３．２５～３．６２５の範囲であると、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して１０％以上の向上率を得ることができず、電波散乱特性の向上率が１０％未満に低減してしまうことが分かる。
　比較例３－１０は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが２．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．５〔ｍｍ〕ののり（比誘電率は２．０）を接着層とし、厚さ１．０〔ｍｍ〕のポリ塩化ビニル（比誘電率は３．０）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを１．５〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．７５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋５．６％であるから、評価３は＋１０％未満である。比較例３－１１は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが２．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．５〔ｍｍ〕の澱粉のり（比誘電率は２．５）を接着層とし、厚さ１．０〔ｍｍ〕のポリ塩化ビニル（比誘電率は３．０）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを１．５〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．８７５としたものである。指向性拡散度の向上率は＋５．１％であるから、評価３は＋１０％未満である。比較例３－１２は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが２．３〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．２５〔ｍｍ〕の澱粉のり（比誘電率は２．５）を接着層とし、厚さ１．２５〔ｍｍ〕のポリ塩化ビニル（比誘電率は３．０）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを１．５〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．９としたものである。指向性拡散度の向上率は＋３．６％であるから、評価３は＋１０％未満である。これら比較例３－１１～１２の結果から、保護層全体の厚さが１．０〔ｍｍ〕を超える１．５〔ｍｍ〕になると、保護層全体の比誘電率が２．７５～２．９の範囲であっても、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して１０％以上の向上率を得ることができず、電波散乱特性の向上率が１０％未満に低減してしまうことが分かる。
　比較例３－１３は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが２．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．５〔ｍｍ〕ののり（比誘電率は２．０）を接着層とし、厚さ１．５〔ｍｍ〕のポリ塩化ビニル（比誘電率は３．０）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを２．０〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．７５としたものである。指向性拡散度の向上率は－５．８％であるから、評価３は＋１０％未満である。比較例３－１４は、保護層付き電波散乱シート１２の総厚みが２．８〔ｍｍ〕となるように、厚さ０．５〔ｍｍ〕の澱粉のり（比誘電率は２．５）を接着層とし、厚さ１．５〔ｍｍ〕のポリ塩化ビニル（比誘電率は３．０）を表面層として夫々設け、保護層全体としての厚みを２．０〔ｍｍ〕、保護層全体としての比誘電率を２．８７５としたものである。指向性拡散度の向上率は－１．９％であるから、評価３は＋１０％未満である。これら比較例３－１３～１４の結果から、保護層全体の厚さが１．０〔ｍｍ〕を超える２．０〔ｍｍ〕になると、保護層全体の比誘電率が２．７５～２．８７５の範囲であっても、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度に対して１０％以上の向上率を得ることができず、電波散乱特性の向上率が１０％未満に低減してしまうことが分かる。
　上述した第３実施例の結果から、表面層２ａと接着層２ｂの二層から成る保護層を用いた保護層付き電波散乱シート１２においては、電波散乱面１ｄを覆う保護層全体の厚さが０．５ｍｍ～１．０ｍｍの範囲で、且つ、保護層全体の比誘電率が２．０～３．０の範囲であれば、基準となる電波散乱シート１の指向性拡散度から１０％以上の向上率を得られる。したがって、上記の条件に合致した誘電体層２′を保護層として設けた保護層付き電波散乱シート１１は、電波散乱シート１を単体で用いる場合と同等以上の指向性拡散度を実現できるので、２８〔ＧＨｚ〕帯に限らず、マイクロ波やミリ波での通信品質改善に大きく寄与できる。
　以上、本発明に係る保護層付き電波散乱シートの実施形態を添付図面に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の構成を変更しない範囲で、公知既存の等価な技術手段を転用することにより実施しても構わない。
　１１　　　保護層付き電波散乱シート（第１実施形態）
　　１　　　電波散乱シート
　　１ａ　　誘電体基板
　　１ｂ　　裏面金属板
　　１ｃ　　表面金属加工層
　　１ｄ　　電波散乱面
　　２　　　誘電体層
　　３　　　粘着材層
　１２　　　保護層付き電波散乱シート（第２実施形態）
　　２′　　誘電体層
　　２ａ　　表面層
　　２ｂ　　接着層

Claims (3)

  1. 　誘電体基板上に特定の金属パターンを形成した電波散乱面に特定の周波数帯の電磁波を受けると複数の方向に電磁波を散乱させるメタマテリアル構造の電波散乱シートと、
    　前記電波散乱シートの前記電波散乱面を被覆して前記金属パターンを保護すると共に、少なくとも外表面が不透明となる保護層と、
    　を備える保護層付き電波散乱シートであって、
    　前記保護層は、前記電波散乱面を覆う厚さが０．２５ｍｍ～３．０ｍｍの範囲で、且つ、比誘電率が２．０～４．０の範囲であることを特徴とする保護層付き電波散乱シート。
  2. 　前記保護層は、前記電波散乱面を覆う厚さが０．２５ｍｍ～２．０ｍｍの範囲で、且つ、比誘電率が２．０～３．０の範囲である単一の材質からなることを特徴とする請求項１に記載の保護層付き電波散乱シート。
  3. 　前記保護層は、前記電波散乱面上に配置される下部保護層と、この下部保護層上に配置される上部保護層とから成る二層構造であり、
    　前記下部保護層と前記上部保護層の総厚さは０．５～１．０ｍｍの範囲で、且つ、前記下部保護層と前記上部保護層を合わせた全体の比誘電率が２．０～３．０の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の保護層付き電波散乱シート。
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JP2023084147A (ja) * 2021-01-29 2023-06-16 積水化学工業株式会社 構造体、及び建築材料
JP2023123063A (ja) * 2022-02-24 2023-09-05 凸版印刷株式会社 ミリ波反射建装材

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Y. MURAKAMIJ. CHAKAROTHAIK. FUJII: "Design of electromagnetic scattering wall using genetic algorithm", IEICE COMMUN. EXPRESS, vol. 9, 2020, pages 282 - 287

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