| 【発明の名称】 |
電波吸収体 |
| 【発明者】 |
【氏名】増田 義行
【氏名】大谷 昇
【氏名】中野 久松
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| 【要約】 |
【課題】電磁波の反射などによる通信障害を防止できるだけの反射減衰能力を有し、薄型化および軽量化が可能であり、且つ、広帯域な減衰特性を有する電波吸収体を提供する。
【解決手段】導電体からなる格子状導体層11と、第1誘電体層12と、所定範囲の表面抵抗率を有する高抵抗導体層13と、第2誘電体層14と、導電体からなるパターンを複数有するパターン層16とを順次積層した構造を有し、パターン層16における各パターンは、隣接する他のパターンに対して、大きさと形状とのうちの少なくとも一方が異なることを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 導電体からなる全面導体層と、1層又は多層の誘電体からなる第1誘電体層と、所定範囲の表面抵抗率を有する高抵抗導体層と、1層又は多層の誘電体からなる第2誘電体層と、導電体からなるパターンを複数有するパターン層とを順次積層した構造を有し、 前記パターン層における各パターンは、隣接する他のパターンに対して、大きさと形状とのうちの少なくとも一方が異なることを特徴とする電波吸収体。 【請求項2】 前記パターン層におけるパターンは、ループ形状をしたループパターンからなり、 前記ループパターンは、該ループパターンの中心線での長さである中心線長に対して5パーセントから25パーセントの値の線幅を有する形状の導体からなり、 前記ループパターンの中心線長は、吸収対象とする電磁波の波長の60パーセントから140パーセントの長さであり、 前記パターン層における任意の一つのループパターンと該ループパターンに隣接する他のループパターンとは、前記中心線長が異なることを特徴とする請求項1記載の電波吸収体。 【請求項3】 前記ループパターンの中心線長は、吸収対象とする電磁波の波長の60パーセントから140パーセントの長さであり、 前記パターン層における任意の一つのループパターンと該ループパターンに隣接する他のループパターンとは、形状が異なることを特徴とする請求項1又は2記載の電波吸収体。 【請求項4】 前記パターン層における少なくとも一つの前記ループパターンは、ループ形状の線路の一部に突起形状を設けた形状となっていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項記載の電波吸収体。 【請求項5】 前記パターン層におけるループパターンは、複数の形状又は大きさが異なるループパターンの集合体を一つのユニットとして、該ユニット間のスペースを所定の間隔に配置したものとなっていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項記載の電波吸収体。 【請求項6】 前記全面導体層およびパターン層の少なくとも一方の表面側に保護層を積層した構成を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項記載の電波吸収体。 【請求項7】 前記高抵抗導体層の表面抵抗率は、100[Ω/□]から100[kΩ/□]の範囲内であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項記載の電波吸収体。 【請求項8】 前記第1誘電体層と第2誘電体層との厚さの比は、0.1から10の範囲内であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項記載の電波吸収体。 【請求項9】 前記全面導体層は、表面抵抗率が、10[Ω/□]以下の低抵抗導体層となっていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項記載の電波吸収体。 【請求項10】 前記全面導体層は、格子状のパターンにより構成されている格子状導体層であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項記載の電波吸収体。 【請求項11】 前記格子状導体層は、線路幅100μm以下であり、線路中心間隔が吸収対象とする電磁波の波長の1/16以下であることを特徴とする請求項10記載の電波吸収体。 【請求項12】 前記全面導体層、高抵抗導体層およびパターン層に用いる導電体は、光学的に透明な導電性材料からなり、 前記第1,第2誘電体層および保護層は、光学的に透明な誘電体材料からなることを特徴とする請求項1乃至11記載の電波吸収体。 【請求項13】 前記高抵抗導体層、第1誘電体層および第2誘電体層のうち少なくとも一つの層が導電性酸化物を含有する誘電体材料からなることを特徴とする請求項1乃至12記載の電波吸収体。 【請求項14】 前記導電性酸化物は、ATO(酸化アンチモン錫)を含有する誘電体材料からなることを特徴とする請求項13記載の電波吸収体。 【請求項15】 前記高抵抗導体層、第1誘電体層および第2誘電体層のうち少なくとも一つの層が導電性カーボン粉末を含有する誘電体材料からなることを特徴とする請求項1乃至11記載の電波吸収体。 【請求項16】 前記高抵抗導体層、第1誘電体層および第2誘電体層のうち少なくとも一つの層が導電性カーボン粉末を含有する発泡誘電体材料からなることを特徴とする請求項15記載の電波吸収体。 【請求項17】 前記高抵抗導体のみが、導電性カーボン粉末を含有する誘電体材料からなることを特徴とする請求項15乃至16記載の電波吸収体。 【請求項18】 前記高抵抗導体層、第1誘電体層および第2誘電体層のうち少なくとも一つの層が導電性カーボン粉末を含有する誘電体材料からなり、該高抵抗導体層、第1誘電体層および第2誘電体層におけるカーボン粉末含有量が異なることを特徴とする請求項15乃至16記載の電波吸収体。 【請求項19】 少なくとも、導電体からなる全面導体層と、1層又は多層の誘電体からなる第1誘電体層と、所定範囲の表面抵抗率を有する高抵抗導体層と、1層又は多層の誘電体からなる第2誘電体層と、導電体からなるパターンを複数有するパターン層とを順次積層した構造を有し、 必要ならば介在してもよい前記全面導体層およびパターン層の少なくとも一方の表面側に保護層を積層した構成を有することを特徴とする電波吸収体。 【請求項20】 導電体からなる全面導体層と、1層又は多層の誘電体からなる第1誘電体層と、所定範囲の表面抵抗率を有する高抵抗導体層と、1層又は多層の誘電体からなる第2誘電体層と、導電体からなるパターンを複数有するパターン層とを順次積層した構造を有し、 必要ならば介在してもよい前記全面導体層およびパターン層の少なくとも一方の表面側に保護層を積層した構成を有し、 前記パターン層における各パターンは、隣接する他のパターンに対して、大きさと形状とのうちの少なくとも一方が異なることを特徴とする電波吸収体。 【請求項21】 前記高抵抗導体層の表面抵抗率は、100[Ω/□]から100[kΩ/□]の範囲内であることを特徴とする請求項19又は20記載の電波吸収体。 【請求項22】 前記高抵抗導体層は、導電性酸化物材料からなることを特徴とする請求項19乃至21のいずれか一項記載の電波吸収体。 【請求項23】 前記高抵抗導体層は、導電性酸化物材料であるITO(酸化インジウム錫)からなることを特徴とする請求項22記載の電波吸収体。 【請求項24】 前記高抵抗導体層は、導電性を有するカーボン材料からなることを特徴とする請求項19乃至21のいずれか一項記載の電波吸収体。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】 【0001】 本発明は、電波吸収体に関するものである。また、本発明は、電磁波の反射等による通信障害を防止でき、かつ薄型化および軽量化が可能な電波吸収体および電波吸収方法に関するものである。 【背景技術】 【0002】 近年、携帯電話、無線LAN(Local Area Network)およびITS(Intelligent Transport Systems)などの無線通信システムの発達により、通信情報の保護および混信・誤通信の防止をする必要が生じている。主に通信情報の保護を目的とする場合には、外来電波の遮蔽と通信機器自身からの放射電波の遮蔽の為に、電磁波シールド材による室内外の電波を遮断することが行われている。しかし、この場合には通信機器自身からの放射電波が反射により室内に残ることになり、その反射波と所望の通信電波との干渉による通信品質の劣化を引き起こすことがある。このような通信品質の劣化および混信・誤通信などの通信障害を防止する為には、電磁波を吸収して熱に変換するような電波吸収体が用いられている。 【0003】 このような電波吸収体には、一般に電磁波のエネルギーを熱に変換し消費することができる材料が用いられるが、それは磁性損、誘電体損、オーム損を持ち得る材料と言うことができる。電波吸収体としては、フェライト又は軟磁性金属などの磁性粉末をゴム又はプラスチックなどの絶縁マトリックスに混合分散させて、シート状又はブロック状に成型加工したものが考え出されている(例えば、特許文献1参照)。また、電波吸収体としては、カーボンブラックなどの誘電損失粉末を発泡ポリウレタンなどに含浸させ、 ピラミッド状又は楔状に加工したものも考え出されている(例えば、特許文献2参照)。また、電波吸収体としては、反射体からλ/4(λ:特定の周波数における電波の波長)離れた位置に自由空間の特性インピーダンスである377Ωにほぼ等しい抵抗膜を設置したλ/4型と呼ばれるものなども考え出されている(例えば、特許文献3参照)。また、複数の導電性パターンが規則的に配置された周期パターンを吸収体表面に形成して軽量化および薄型化を図った電波吸収体(例えば、特許文献4参照)、更には、複数の導電性ループパターンが規則的に配置された周期ループパターンを吸収体表面に形成して、軽量化、薄型化および斜め方向からの電波吸収特性の改善を図った電波吸収体も考え出されている(例えば、特許文献5参照)。 【特許文献1】特開2001−308584号公報 【特許文献2】特開平10−051180号公報 【特許文献3】特開平05−335832号公報 【特許文献4】特許第3209453号公報 【特許文献5】特開2001−352191号公報 【発明の開示】 【発明が解決しようとする課題】 【0004】 しかしながら、特許文献1にあるような、フェライト又は軟磁性金属などの磁性粉末をゴム又はプラスチックなどの絶縁マトリックスに混合分散させて成型加工した電波吸収体においては、比較的厚さの薄い吸収体が形成可能であるが、高い電波吸収性能を求める場合にはある程度の厚さが必要となり、比重の大きな材料を用いることになる為にその重量が大きくなってしまうといった問題点を有している。 【0005】 次に、特許文献2にあるような、カーボンブラックなどの誘電損失粉末を発泡ポリウレタンなどに含浸させて加工した電波吸収体においては、基本的にその吸収性能が厚さに依存するため、所望の性能を得る為にピラミッド状又は楔状にする工夫あるいは吸収方向に対するかなりの厚さが必要となるといった問題点を有している。 【0006】 また、特許文献3にあるような、反射体からλ/4離れた位置に自由空間の特性インピーダンスである377Ωに近い値の抵抗膜を設置したλ/4型と呼ばれる電波吸収体においては、光学的に透明な抵抗膜を用いることにより透明電波吸収体が作製可能である。しかし、特許文献3に記載されている電波吸収体では、原理的に特定の周波数におけるλ/4の厚さが必要であり、また電波の入射角度によって電波吸収特性が変動してしまうという点で問題を有している。 【0007】 更に、特許文献4には、これら従来の電波吸収体に比べて軽くて薄いものとして、複数の導電性パターンが規則的に配置された周期ループパターン、損失材料を含有する中間樹脂層および導電性反射層からなる電波吸収体について記載されている。しかし、特許文献4に記載されている電波吸収体では、λ/4型と同様に電波の入射角度によって電波吸収特性(周波数)が変動してしまうという点で問題を有している。 【0008】 また更に、特許文献5には、これら従来の電波吸収体に比べて軽くて薄いものとして、複数の導電性ループが規則的に配置された周期ループパターン、中間層および導電性反射層からなり、その厚さが吸収対象波長の0.027倍以上である電波吸収体について記載されている。しかし、特許文献5に記載されているような単一の大きさのパターンを周期的に並べた構造の電波吸収体においては、入射角度による電波吸収特性(周波数)の変動は抑止される一方、周波数帯域が限定され非常に狭帯域な特性となってしまい作製時の特性変動の点で問題を有している。 【0009】 本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、電磁波の反射などによる通信障害を防止できるだけの反射減衰能力を有し、薄型化および軽量化が可能であり、且つ、広帯域な減衰特性を有する電波吸収体を提供することを目的とする。 【課題を解決するための手段】 【0010】 上記課題を解決するため、本発明の電波吸収体は、導電体からなる全面導体層(11)と、第1誘電体層(12)と、所定範囲の表面抵抗率(シート抵抗値)を有する高抵抗導体層(13)と、第2誘電体層(14,15)と、導電体からなる(ループ)パターンを複数有するパターン層(16)とを順次積層した構造を有し、前記パターン層(16)における各パターンは、隣接する他のパターンに対して、大きさと形状のうちの少なくとも一方が異なることを特徴とする。 本発明の電波吸収体によれば、パターン層(16)のパターンがアンテナとして機能し、各パターンはサイズ又は形状が異なるので、広帯域の電波を受信できる。その受信の際に誘電体層(12,14,15)への電磁波の漏れが生じ、第1誘電体層(12)と第2誘電体層(14,15)の間に設けられた抵抗損失層である高抵抗導体層(13)により電磁波を熱に変換して消費することができる。したがって、本発明の電波吸収体は、軽量薄型としながら、従来にない広帯域な反射減衰特性を得ることができる。 【0011】 また、本発明の電波吸収体は、前記パターン層(16)におけるパターンがループ形状をしたループパターンからなり、前記ループパターンは、該ループパターンの中心線での長さである中心線長(C1,C2,C3)に対して5パーセントから25パーセントの値の線幅を有する形状の導体からなり、前記ループパターンの中心線長(C1,C2,C3)は、吸収対象とする電磁波の実効波長(λg,式1参照)の60パーセントから140パーセントの長さであり、前記パターン層(16)における任意の一つのループパターンと該ループパターンに隣接する他のループパターンとは、前記中心線長(C1,C2,C3)が異なることを特徴とする。 本発明の電波吸収体によれば、ループパターンが受信する電波の周波数帯域を吸収対象の電波に合わせることができ、広帯域な反射減衰特性を得ることができる。したがって、本発明の電波吸収体によれば、電磁波の反射などによる通信障害などを効果的に防止することができる。 [式1] λg = λ0 × √(2 / (εr+1 )) (λ0:自由空間波長、εr:基板の比誘電率) 【0012】 また、本発明の電波吸収体は、前記ループパターンの中心線長(C1,C2,C3)が吸収対象とする電磁波の電磁波の実効波長(λg)の60パーセントから140パーセントの長さであり、前記パターン層(16)における任意の一つのループパターンと該ループパターンに隣接する他のループパターンとは、形状が異なることを特徴とする。 本発明の電波吸収体によれば、大きさ(サイズ)又は形状の異なるループパターンの集合体を形成する構成により、軽量薄型でありながら、広帯域な反射減衰特性を得ることが可能となる。ここで、各ループパターンは、閉ループであってもよいし、一部が途切れた開ループであってもよい。また、各ループパターンの形状は、円形、方形、多角形など、任意の形状を適用することができる。 【0013】 また、本発明の電波吸収体は、前記パターン層(16)における少なくとも一つの前記ループパターンが、ループ形状の線路の一部に突起形状(例えば線状パターン)を設けた形状となっていることを特徴とする。 本発明の電波吸収体によれば、前記突起形状(例えば線状パターン)の大きさ、形状又は配置を調整することにより、反射減衰特性の高い周波数(波長)および帯域を簡便に調整することができ、吸収対象とする電磁波を効果的に吸収できる高性能な電波吸収体を簡便に提供することができる。 【0014】 また、本発明の電波吸収体は、前記パターン層(16)におけるループパターンが、複数の形状又は大きさが異なるループパターンの集合体を一つのユニットとして、該ユニット間のスペースを所定の間隔に配置したものとなっていることを特徴とする。 本発明の電波吸収体によれば、軽量薄型でありながら、広帯域な反射減衰特性を得ることが可能な大面積の電波吸収体を簡便に実現することができる。 【0015】 また、本発明の電波吸収体は、前記全面導体層(11)およびパターン層(16)の少なくとも一方の表面側に保護層(17)を積層した構成を有することを特徴とする。 本発明の電波吸収体によれば、保護層(17)が全面導体層(11)又はパターン層(16)における導体(例えば金属)の導電率変化(例えば酸化)を防止でき、ハードコートとして機能することもできる。したがって、製品寿命の長い電波吸収体を提供することができる。 【0016】 また、本発明の電波吸収体は、前記高抵抗導体層(13)の表面抵抗率が100[Ω/□]から100[kΩ/□]の範囲内であることを特徴とする。 本発明の電波吸収体によれば、電磁波を熱に変換して消費する作用を高めることができ、軽量化および薄型化を図りながら反射減衰能力を高めることができる。 【0017】 また、本発明の電波吸収体は、前記第1誘電体層(12)と第2誘電体層(14,15)との厚さの比が、0.1から10の範囲内であることを特徴とする。 本発明の電波吸収体によれば、電磁波を熱に変換して消費する作用を高めることができ、軽量化および薄型化を図りながら反射減衰能力を高めることができる。 【0018】 また、本発明の電波吸収体は、前記全面導体層(11)が表面抵抗率(シート抵抗値)10[Ω/□]以下の低抵抗導体層となっていることを特徴とする。前記低抵抗導体の材料としては、ITO(酸化インジウム錫)などの導電性酸化物を用いてもよいし、金属微粒子を含有する導電性ペーストから形成してもよい。 【0019】 また、本発明の電波吸収体は、前記全面導体層(11)が、格子状のパターンにより構成されている格子状導体層であることを特徴とする。ここで、前記格子状導体層は、線路幅が100μm以下であることが好ましく、線路中心間隔が吸収対象とする電磁波の実効波長(λg)の1/16以下であることが好ましい。 【0020】 また、本発明の電波吸収体は、前記全面導体層(11)、高抵抗導体層(13)およびパターン層(16)に用いる導電体が、(導電性酸化物又は導電性有機化合物などの)光学的に透明な導電性材料からなり、前記第1,第2誘電体層および保護層は、光学的に透明な誘電体材料からなることを特徴とする。ここで、前記全面導体層(11)は、ITO(酸化インジウム錫)などの透明導電性酸化物を用いてもよいし、線路幅が100μm以下で、線路中心間隔が吸収対象とする電磁波の実効波長(λg)の1/16以下である格子状導体層を用いる場合には、不透明な(金属などの)導電体を用いることができる。 本発明の電波吸収体によれば、従来のλ/4型透明電波吸収体に比べて、厚さの薄い透明電波吸収体を提供することができる。 【0021】 また、本発明の電波吸収体は、前記高抵抗導体層(13)、第1誘電体層(12)および第2誘電体層(14,15)のうち少なくとも一つの層が導電性酸化物を含有する誘電体材料からなることを特徴とする。ここで、前記導電性酸化物としては、ITO(酸化インジウム錫)に比べて安価なATO(酸化アンチモン錫)を含有する誘電体材料からなることが好ましい。本発明の電波吸収体によれば、従来のλ/4型透明電波吸収体に比べて、薄型化しながら反射減衰能力を高めることができる。 【0022】 また、本発明の電波吸収体は、前記高抵抗導体層(13)、第1誘電体層(12)および第2誘電体層(14,15)のうち少なくとも一つの層が導電性カーボン粉末を含有する誘電体材料からなることを特徴とする。 本発明の電波吸収体によれば、導電性カーボン粉末を含有する誘電体材料がパターン層(5)で受信された電磁波についての損失材料としてより効果的に機能することができ、導電性酸化物に比べて安価に、反射減衰量の増加が可能となると共に、薄型化による軽量化が可能となる。 【0023】 また、本発明の電波吸収体は、前記高抵抗導体層(13)、第1誘電体層(12)および第2誘電体層(14,15)のうち少なくとも一つの層が導電性カーボン粉末を含有する発泡誘電体材料からなることを特徴とする。ここで、前記高抵抗導体層(13)のみに発泡誘電体材料を適用し、第1誘電体層(12)および第2誘電体層(14,15)を支持層として利用することも可能である。本発明の電波吸収体によれば、反射減衰量の増加が可能となると共に、更なる軽量化が可能となる。 【0024】 また、本発明の電波吸収体は、前記高抵抗導体層(13)、第1誘電体層(12)および第2誘電体層(14,15)のうち少なくとも一つの層が導電性カーボン粉末を含有する誘電体材料からなり、該高抵抗導体層(13)、第1誘電体層(12)および第2誘電体層(14,15)におけるカーボン粉末含有量が異なることを特徴とする。本発明の電波吸収体によれば、反射減衰量の増加が可能となると共に、更なる薄型化による軽量化が可能となる。 【0025】 上記課題を解決するため、本発明の電波吸収体は、少なくとも、導電体からなる全面導体層(11,21)と、1層又は多層の誘電体からなる第1誘電体層(12,22)と、所定範囲の表面抵抗率 (シート抵抗値) を有する高抵抗導体層(13,23)と、1層又は多層の誘電体からなる第2誘電体層(14,15,24,25)と、導電体からなる(ループ)パターンを複数有するパターン層(16,26)とを順次積層した構造であることを特徴とする。 また、本発明の電波吸収体は、前記全面導体層(11,21)およびパターン層(16,26)の少なくとも一方の表面側に保護層(10,20)を積層した構成とすることが好ましい。 また、本発明の電波吸収体は、前記パターン層(16,26)における各パターンが、隣接する他のパターンに対して、大きさと形状のうちの少なくとも一方が異なる構造をとることが好ましい。 本発明の電波吸収体によれば、パターン層(16,26)のパターンがアンテナとして機能して電波を受信する。その受信の際には、誘電体層(12,14,15,22,24,25)への電磁波の漏れが生じる。このとき、誘電体層(12,14、又は、22,24)の間に設けられた抵抗損失層である高抵抗導体層(13,23)により、電磁波を熱に変換して消費することができる。また、各パターンがサイズ又は形状が異なる構造をとることにより、広帯域の電波を受信できる。したがって、本発明の電波吸収体は、軽量薄型で、広帯域な反射減衰特性を得ることができる。 【0026】 また、本発明の高抵抗導体層(13,23)の表面抵抗率(シート抵抗)としては、100[Ω/□]から100[kΩ/□]の範囲内であることが好ましい。 【0027】 また、本発明の高抵抗導体層(13,23)を構成する抵抗損失材料としては、カーボンを含有する導電性材料や、導電性酸化物材料であるITO(酸化インジウム錫)や、ATO(酸化アンチモン錫)等を用いることができる。 【0028】 また、本発明の電波吸収体は、パターン層(16,26)における各パターンが、隣接する他のパターンに対して、大きさと形状とのうちの少なくとも一方が異なる構造が好ましい。この構造において、各パターンの形状は、円形、方形、多角形など、任意の形状を適用することができる。 また、本発明の電波吸収体は、上記のようなパターンの一部に突起形状(例えば線状パターン)を設けることも可能である。本発明の電波吸収体は、上記のような突起形状(例えば線状パターン)の大きさ、形状又は配置を調整することにより、反射減衰特性の高い周波数(波長)および帯域を調整することができる。したがって、本発明は、吸収対象とする電磁波を効果的に吸収できる電波吸収体を提供することが可能となる。 【発明の効果】 【0029】 本発明によれば、広帯域で大きな減衰特性を有する電波吸収体を提供することができる。 また、本発明によれば、電磁波の反射などによる通信障害を防止できるだけの反射減衰能力を有し、従来の電波吸収体よりも薄型化および軽量化が可能であり、且つ、広帯域で入射角に対する特性変動の少ない減衰特性を有する電波吸収体を提供することができる。 【発明を実施するための最良の形態】 【0030】 以下に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態の電波吸収体は、例えば ETC( Electronic Toll Collection )システムにおける通信障害を防止する電波吸収体に好適である。ETCシステムは、5.8GHz帯の電波を用いて、有料道路の料金所などに設置されたアンテナと自動車に搭載した端末とで通信を行い、自動車を止めずに有料道路の料金支払いなどをするシステムである。そこで、本実施形態の電波吸収体は、ETCシステムの不要電波を吸収してかかるシステムの誤動作を回避するものとして好適である。例えば、ETCシステムを備えた料金所のゲートにおける天井(天井の下面)又はゲートの側壁面に、本実施形態の電波吸収体を設置することが好ましい。 【0031】 (第1実施形態) 図1は、本発明の第1実施形態である電波吸収体の概略構成を示す断面図である。本実施形態の電波吸収体は、12μm厚の銅箔(すなわち導電体)で形成された格子状導体層11と、第1誘電体層をなす1.7mm厚のポリカーボネート基板12と、400[Ω/□]の表面抵抗値(シート抵抗値)を有する高抵抗導体層13と、第2誘電体層Aをなす1.3mm厚のポリカーボネート基板14と第2誘電体層Bをなす0.3mm厚のBT(ビスマレイミドトリアジン)基板15の積層体と、12μm厚の銅箔で形成された形状の異なる複数のループパターンが周期的に配置されているパターン層16と、保護層としての0.1mm厚のPET(ポリエチレンテレフタレート)17とを順次積層した構造となっている。ここで、格子状導体層11は、線路幅50μm、線路中心間隔1.4mmで形成されており、電波を全反射する機能を有するものである。その線路中心間隔は電波を全反射しうるだけの間隔であればよく、吸収対象とする電磁波の波長の1/16以下とすることが好ましい。あるいは格子状導体層の代わりに全面導体層を用いることもできる。また、高抵抗導体層13は ITO(酸化インジウム錫)シートで構成しており、表面抵抗値(シート抵抗値)を100[Ω/□]から100[kΩ/□]の範囲としてもよい。 なお、本実施形態では、第2誘電体層として2つの異なる誘電体の積層体を設けたが、図2に示したように、第2誘電体層を一つの誘電体(ポリカーボネート基板14A)で構成することも可能であり、また、図3に示したように、第1誘電体層を2つ以上の異なる誘電体(ポリカーボネート基板12A,BT基板12B)の積層体で構成することも可能である。 【0032】 図4は、図1に示す電波吸収体の平面図であり、パターン層16の詳細な構成を示す図である。パターン層16は、BT基板15の上面に形成された複数のループパターン101,102,103を有して構成されている。各ループパターン101,102,103は、12μm厚の銅箔からなり、BT基板15の上面に周期的に(すなわち互いに一定の間隔をもって規則的に)配置されている。ループパターン101,102,103は、図4に示すように、それぞれ形状が異なっており、中心ループ長C1, C2, C3、線路幅W1, W2, W3の正方形ループとなっている。ここで、中心ループ長とは、ループパターン101,102,103がなす線路の長手方向の中心軸についての長さをいう(以下、同じ)。隣り合うループパターン101,102,103の中心点同士は、中心間隔Dだけ離れた位置に配置されている。 【0033】 更に、ループパターン103には、図4に示すように、ループ形状の線路に突起形状の線状パターン(オープンスタブ)103aを付加した構成となっている。このオープンスタブ103aは、正方形ループの一部の頂点に付加されており、線幅2.0mm、長さ2.1 mmの長方形となっており、その長方形の長手方向が正方形ループの一辺に対して45度の角度となっている。 【0034】 これらのループパターン101,102,103を有するパターン層16は、表面に銅箔が形成されたBT基板について、通常のプリント配線板のパターニングと同様にして、フォトレジストマスクと塩化第二鉄とを用いるエッチングによりパターニングして形成することができる。ループパターン101,102,103における各部の寸法を表1に示す。 【0035】 ループパターン101,102,103は、それぞれの線路幅W1, W2, W3が中心ループ長C1, C2, C3に対して5パーセントから25パーセントの値とすることが好ましい。また、ループパターン101,102,103の線路幅W1, W2, W3は、基板パターン面における吸収対象とする電磁波の実効波長(λg)の60パーセントから140パーセントの長さとすることが好ましい。 【0036】 次に、上記のような構成をした本実施形態の電波吸収体が持つ電波吸収特性の測定方法について説明する。先ず、測定対象(吸収対象)とする所定周波数の電波に対する反射量が−40[dB]以下のピラミッドコーン形電波吸収体を、測定室内における壁面、床および測定面側方に設置しておく。そして、測定試料(本電波吸収体)に対する電波の入射角が所定の角度(例えば正面から20度)となるように送信用ホーンアンテナを配置し、送信用ホーンアンテナから出射された電磁波が測定試料で反射して向かう方向(光学反射の方向)に受信用ホーンアンテナを設置する。ここで、送信用ホーンアンテナは右旋円偏波ホーンアンテナを用い、受信用ホーンアンテナは左旋円偏波ホーンアンテナを用いた。 【0037】 このような構成により、送信用ホーンアンテナから送信された電波は金属板では全反射して回旋方向が変化し、受信用ホーンアンテナで受信されることになる。次いで、これら送受信用ホーンアンテナをベクトルネットワークアナライザ(Agilent 8722ES)に接続し、フリースペースタイムドメイン法を用いて測定試料(電波吸収体)から反射され到来する電波のみを分離してSパラメータ(S21)を測定する。 【0038】 先ず、それぞれのアンテナからおよそ100cmの距離となる位置に金属反射板(Cu板)を設置し、送信用ホーンアンテナから所定周波数および所定強度の電波を出射させ、受信アンテナの受信レベルを測定する。次に、金属反射板(Cu板)の代わりに同一サイズの測定試料(電波吸収体)を前記金属反射板(Cu板)と同じ位置に設置し、前記金属反射板(Cu板)に出射した電波と同一の電波を送信用ホーンアンテナから出射させ、そのときの受信アンテナの受信レベルを測定する。 【0039】 このようにして測定された金属反射板(Cu板)のときの受信レベルと、電波吸収体のときの受信レベルとの差(電力比)を反射減衰量として評価する。その結果例を図5に示す。図5より、入射角度が変化しても20[dB]以上の減衰特性を有する周波数帯域幅を有効吸収帯域と定義した場合、入射角度に対する特性変動が少ないために300[MHz]の有効吸収帯域を有し広帯域な減衰特性を示すことが分かる。 【0040】 (第2実施形態) 図6は、本発明の第2実施形態である電波吸収体の概略構成を示す断面図である。本実施形態の電波吸収体は、12μm厚の銅箔(すなわち導電体)で形成された格子状導体層21と、第1誘電体層をなす1.5mm厚のポリカーボネート基板22と、400[Ω/□]の表面抵抗値(シート抵抗値)を有する高抵抗導体層23と、第2誘電体層Aをなす1.1mm厚のポリカーボネート基板24と第2誘電体層Bをなす0.3mm厚のBT(ビスマレイミドトリアジン)基板25の積層体と、12μm厚の銅箔で形成された形状の異なる複数のループパターンが周期的に配置されているパターン層26とを順次積層した構造となっている。ここで、格子状導体層21および高抵抗導体層23は、第1実施形態における格子状導体層11および高抵抗導体層13と同一となっている。 【0041】 図7は、図6に示す電波吸収体の平面図であり、パターン層26の詳細な構成を示す図である。パターン層26は、BT基板25の上面に形成された複数のループパターン201,202,203を有して構成されている。各ループパターン201,202,203は、12μm厚の銅箔からなり、BT基板25の上面に周期的に(すなわち互いに一定の間隔をもって規則的に)配置されている。ループパターン201,202,203は、図7に示すように、それぞれ形状が異なっており、中心ループ長C1, C2, C3、線路幅W1, W2, W3の正方形ループとなっている。隣り合うループパターン201,202,203の中心点同士は、中心間隔Dだけ離れた位置に配置されている。 【0042】 更に、ループパターン203には、図7に示すように、ループ形状の線路に突起形状の線状パターン(オープンスタブ)203aを付加した構成となっている。このオープンスタブ203aは、正方形ループの一部の頂点に付加されており、線幅2.0mm、長さ2.4 mmの長方形となっており、その長方形の長手方向が正方形ループの一辺に対して45度の角度となっている。ループパターン201,202,203における各部の寸法を表1に示す。 【0043】 本実施形態の電波吸収体の作製方法およびその特性の測定方法については、第1実施形態の手法を用いることとした。また、このようにして反射減衰量を測定した結果を図8に示す。図8より、本実施形態の電波吸収体は、入射角度が変化しても20[dB]以上の減衰特性を有する周波数帯域幅を有効吸収帯域と定義した場合、入射角度に対する特性変動が少ないために300[MHz]の有効吸収帯域を有し広帯域な減衰特性を示すことが分かる。また、本第2実施形態と第1実施形態の比較から、パターンの形状の違いによって誘電体層の厚さの最適値も変化することがわかる。 【0044】 (第3実施形態) 図9は、本発明の第3実施形態である電波吸収体の概略構成を示す断面図である。本実施形態の電波吸収体は、12μm厚の銅箔(すなわち導電体)で形成された全面導体層31と、第1誘電体層をなす0.7mm厚のポリカーボネート基板32と、誘電損失層をなすカーボン粉末を20重量部分散するとともに3.8倍に発泡させた1.3mm厚のポリプロピレン基板33と、第2誘電体層Aをなす0.4mm厚のポリカーボネート基板34と第2誘電体層Bをなす0.3mm厚のBT(ビスマレイミドトリアジン)基板35との積層体と、12μm厚の銅箔で形成された形状の異なる複数のループパターンが周期的に配置されているパターン層36とを順次積層した構造となっている。ここでは、誘電損失層としてカーボン分散発泡基板を用いているため、単位面積(1m2)あたりの重量は3.2[kg]となっており、後述する比較例1における単位面積(1m2)あたりの重量7.4[kg]に比べて半分以下の重量となっており、軽量化が図られている。またここで、カーボン以外の分散材料として導電性酸化物などを用いてもよい。 【0045】 図10は、図9に示す電波吸収体の平面図であり、パターン層36の詳細な構成を示す図である。パターン層36は、BT基板35の上面に形成された複数のループパターン301,302,303を有して構成されている。各ループパターン301,302,303は、12μm厚の銅箔からなり、BT基板35の上面に周期的に(すなわち互いに一定の間隔をもって規則的に)配置されている。ループパターン301,302,303は、図10に示すように、それぞれ形状が異なっており、中心ループ長C1, C2, C3、線路幅W1, W2, W3の正方形ループとなっている。隣り合うループパターン301,302,303の中心点同士は、中心間隔Dだけ離れた位置に配置されている。 【0046】 更に、ループパターン303には、図10に示すように、ループ形状の線路に突起形状の線状パターン(オープンスタブ)303aを付加した構成となっている。このオープンスタブ303aは、正方形のループの一部の頂点に付加されており、線幅2.0mm、長さ2.9 mmの長方形となっており、その長方形の長手方向が正方形ループの一辺に対して45度の角度となっている。ループパターン301,302,303における各部の寸法を表1に示す。 【0047】 本実施形態の電波吸収体の作製方法およびその特性の測定方法については、第1実施形態の手法を用いることとした。また、このようにして反射減衰量を測定した結果を図11に示す。図11より、本実施形態の電波吸収体は、入射角度が変化しても20[dB]以上の減衰特性を有する周波数帯域幅を有効吸収帯域と定義した場合、入射角度に対する特性変動が少ないために250[MHz]の有効吸収帯域を有し広帯域な減衰特性を示すことが分かる。 【0048】 (第4実施形態) 図12は、本発明の第4実施形態である電波吸収体の概略構成を示す側面図である。本実施形態の電波吸収体は、厚さ方向の構成に関して第2実施形態と同一となっており、パターン層46におけるループパターンが、複数の形状が異なるループパターンの集合体を一つのユニットとして、該ユニット間のスペースを所定の間隔D2で配置した大面積の構造となっている。 【0049】 図13は、図12に示す電波吸収体の平面図であり、パターン層46の詳細な構成を示す図である。パターン層46は、第2誘電体層BをなすBT基板45の上面に形成された複数のループパターン401,402,403を有して構成されている。各ループパターン401,402,403は、第2実施形態におけるループパターン201,202,203と同一となっており、これら複数のループパターン401,402,403の集合体を一つのユニットとして、該ユニット間のスペースを所定の間隔D2で配置して大面積化を図っている。各部の寸法を表1に示す。 【0050】 本実施形態の電波吸収体の作製方法およびその特性の測定方法については、第1実施形態の手法を用いることとした。また、このようにして反射減衰量を測定した結果を図14に示す。図14より、本実施形態の電波吸収体は、第2実施形態の反射減衰特性とほぼ一致し、本手法による大面積化が可能であることがわかる。 【0051】 (比較例1) 次に、従来の電波吸収体(比較例1)と本発明の第1乃至第3実施形態の電波吸収体との相違点について、図15から図17を参照して説明する。 図15は、従来の電波吸収体(比較例1)の概略構成を示す断面図である。この従来の電波吸収体は、18μm厚の銅箔で形成された全面導体層51と、第1誘電体層をなす0.9mm厚のEPT(エチレンプロピレンゴム)層52と、損失層をなす0.9mm厚のフェライト分散樹脂層53と、第2誘電体層をなす1.8mm厚のEPT層54と、18μm厚の銅箔で形成され周期的に配置された複数の円形パッチパターン501からなるパターン層55とを順次積層した構造となっている。すなわち、従来の電波吸収体は、第3実施形態の電波吸収体における第1誘電体層,第2誘電体層としてEPTを用い、損失層として比重の大きな磁性損失材料を分散した樹脂基板を用い、さらに、パターン層36における各ループパターン301,302,303を同一形状および同一の大きさの円形パッチパターン501とした構造となっている。 【0052】 図16は、図15に示す従来の電波吸収体の平面図であり、パターン層55の詳細な構成を示す図である。パターン層55は、第2誘電体層をなすEPT層54の上面に形成された複数の円形パッチパターン501を有して構成されている。各円形パッチパターン501は、同一形状および同一サイズとなっている。具体的には各円形パッチパターン501は、18μm厚の銅箔からなり、直径d1の円形パッチパターンとなっており、同一サイズの円形パッチパターンそれぞれが中心間隔D1で配置された構成となっている。これら各部の寸法を表1に示す。なお、この従来の電波吸収体の作製方法およびその特性の測定方法については、第1実施形態の手法を用いることとした。また、このようにして反射減衰量を測定した結果を図17に示す。 【0053】 図17に示されているように、従来の電波吸収体は、入射角度に対する特性変動が大きいため、結果として有効帯域幅が狭くなってしまうことが分かる。換言すれば、本発明の第1乃至第4実施形態の電波吸収体は、従来の電波吸収体と比較して薄型化および軽量化を図りながら、入射角度に対する特性変動の少ない電波吸収体となり、したがって、ETCシステムなどにおいて用いられる電波吸収体として十分な性能を持つことができる。 【0054】 (比較例2) 次に、従来のλ/4型電波吸収体(比較例2)と本発明の第1乃至第3実施形態の電波吸収体との相違点について、図18と図19を参照して説明する。 図18は、従来のλ/4型電波吸収体(比較例2)の概略構成を示す断面図である。この従来の電波吸収体は、表面抵抗率(シート抵抗)が10[Ω/□]の低抵抗ITO層61と、誘電体層としての8.1mm厚のポリカーボネート基板62と、表面抵抗率(シート抵抗)が370[Ω/□]の高抵抗ITO層63とを順次積層した構造となっている。すなわち、この従来の電波吸収体は、導電性パターン層を有していない構造となっている。 【0055】 なお、この従来の電波吸収体の特性測定方法については、第1実施形態の手法を用いることとした。また、このようにして反射減衰量を測定した結果を図19に示す。 【0056】 図19に示されているように、この従来のλ/4型電波吸収体は、入射角度に対する特性変動が大きいため、結果として有効帯域幅が狭くなってしまうことが分かる。換言すれば、本発明の第1乃至第3実施形態の電波吸収体は、従来の電波吸収体と比較して薄型化および軽量化を図りながら、入射角度に対する特性変動の少ない電波吸収体となり、したがって、ETCシステムなどにおいて用いられる電波吸収体として十分な性能を持つことができる。 【0057】 【表1】
【0058】 (実施例1) 図20は、本発明の実施例1である電波吸収体の概略構成を示す断面図である。本実施例の電波吸収体は、BT(ビスマレイミドトリアジン)基板10上に、格子状導体層11と、ポリカーボネート基板12と、高抵抗導体層13と、ポリカーボネート基板14と、BT基板15の積層体と、パターン層16とを順次積層した構造となっている。 BT基板10は、保護層として機能し、0.3mm厚である。格子状導体層11は、12μm厚の銅箔(すなわち導電体)で形成されている。ポリカーボネート基板12は、第1誘電体層をなし、1.0mm厚である。高抵抗導体層13は、ITO(酸化インジウム錫)を有する175μm厚のPET(ポリエチレンテレフタレート)シートからなり、500[Ω/□]の表面抵抗値(シート抵抗値)を有する。ポリカーボネート基板14は、第2誘電体層Aをなし、0.8mm厚である。BT基板15は、第2誘電体層Bをなし、0.3mm厚である。パターン層16には、12μm厚の銅箔で形成された形状の異なる複数のループパターンが周期的に配置されている。 【0059】 ここで、格子状導体層11の銅箔は、線路幅50μm、線路中心間隔1.4mmの格子形状となっており、電波を全反射する機能を有するものである。その線路中心間隔は、電波を全反射しうるだけの間隔であればよく、吸収対象とする電磁波の波長の1/16以下とすることが好ましい。あるいは、格子状導体層11の代わりに全面導体層を用いることもできる。また、高抵抗導体層13は、表面抵抗率(シート抵抗値)が100[Ω/□]から100[kΩ/□]の範囲内であることが好ましい。 【0060】 図21は、図20に示す電波吸収体の平面図であり、パターン層16の詳細な構成を示す図である。パターン層16は、BT基板15の上面に形成された複数のループパターン601から構成されている。各ループパターン601は、12μm厚の銅箔からなり、BT基板15の上面に周期的に(すなわち互いに一定の間隔をもって規則的に)配置されている。ループパターン601は、図21に示すように同一形状の方形ループパターンとなっており、中心ループ長C11、線路幅W11の正方形ループとなっている。ここで、中心ループ長とは、ループパターン601がなす線路の長手方向の中心軸についての長さをいう(以下、同じ)。隣り合うループパターン601の中心点同士は、中心間隔D10だけ離れた位置に配置されている。 【0061】 これらのループパターン601を有するパターン層16は、通常のプリント配線板のパターニングと同様にして形成できる。すなわち、パターン層16は、表面に銅箔が形成されたBT基板について、フォトレジストマスクと塩化第二鉄とを用いるエッチングによりパターニング形成したものである。ループパターン601における各部の寸法を表2に示す。 【0062】 ループパターン601は、それぞれの線路幅W11が中心ループ長C11に対して5パーセントから25パーセントの値とすることが好ましい。また、ループパターン601の線路幅W11は、基板パターン面における吸収対象とする電磁波の実効波長(λg,式2参照)の60パーセントから140パーセントの長さとすることが好ましい。 [式2] λg = λ0 × √(2 / (εr+1 )) (λ0:自由空間波長、εr:基板の比誘電率) 【0063】 次に、上記のような構成をした本実施例の電波吸収体が持つ電波吸収特性の測定方法について説明する。まず、測定対象(吸収対象)とする所定周波数の電波に対する反射量が−40[dB]以下のピラミッドコーン形電波吸収体を、測定室内における壁面、床および測定面側方に設置しておく。そして、測定試料(本電波吸収体)に対する電波の入射角が所定の角度(例えば正面から20度)となるように送信用ホーンアンテナを配置する。また送信用ホーンアンテナから出射された電磁波が測定試料で反射して向かう方向(光学反射の方向)に受信用ホーンアンテナを設置する。ここで、送信用ホーンアンテナは右旋円偏波ホーンアンテナを用い、受信用ホーンアンテナは左旋円偏波ホーンアンテナを用いた。 【0064】 このような構成により、送信用ホーンアンテナから送信された電波は金属板では全反射して回旋方向が変化し、受信用ホーンアンテナで受信されることになる。次いで、これら送受信用ホーンアンテナをベクトルネットワークアナライザ(Agilent 8722ES)に接続し、フリースペースタイムドメイン法を用いて測定試料(電波吸収体)から反射され到来する電波のみを分離してSパラメータ(S21)を測定する。 【0065】 まず、それぞれのアンテナからおよそ100cmの距離となる位置に金属反射板(Cu板)を設置する。そして、送信用ホーンアンテナから所定周波数および所定強度の電波を出射させ、受信アンテナの受信レベルを測定する。次に、金属反射板(Cu板)の代わりに同一サイズの測定試料(電波吸収体)を前記金属反射板(Cu板)と同じ位置に設置する。そして前記金属反射板(Cu板)に出射した電波と同一の電波を送信用ホーンアンテナから出射させ、そのときの受信アンテナの受信レベルを測定する。 【0066】 このようにして測定された金属反射板(Cu板)のときの受信レベルと、電波吸収体のときの受信レベルとの差(電力比)を反射減衰量として評価する。その結果例を図22に示す。図22より、最大減衰量として24[dB]の減衰量が得られていることが分かる。 【0067】 (実施例2) 図23は、本発明の実施例2である電波吸収体の概略構成を示す断面図である。本実施例の電波吸収体は、BT基板20上に、格子状導体層21と、ポリカーボネート基板22と、高抵抗導体層23と、ポリカーボネート基板24と、BT基板25の積層体と、パターン層26とを順次積層した構造となっている。 BT基板20は、保護層として機能し、0.3mm厚である。格子状導体層21は、12μm厚の銅箔(すなわち導電体)で形成されている。ポリカーボネート基板22は、第1誘電体層をなし、2.5mm厚である。高抵抗導体層23は、ITO(酸化インジウム錫)を有する50μm厚のPETシートからなり、1[kΩ/□]の表面抵抗値(シート抵抗値)を有する。ポリカーボネート基板24は、第2誘電体層Aをなし、0.3mm厚である。BT基板25は、第2誘電体層Bをなし、0.3mm厚である。パターン層26には、12μm厚の銅箔で形成された形状の異なる複数のループパターンが周期的に配置されている。 【0068】 ここで、格子状導体層21の銅箔は、線路幅50μm、線路中心間隔1.4mmの格子形状となっており、電波を全反射する機能を有するものである。その線路中心間隔は、電波を全反射しうるだけの間隔であればよく、吸収対象とする電磁波の波長の1/16以下とすることが好ましい。あるいは、格子状導体層21の代わりに全面導体層を用いることもできる。また、高抵抗導体層13は、表面抵抗率(シート抵抗値)が100[Ω/□]から100[kΩ/□]の範囲内であることが好ましい。 【0069】 図24は、図23に示す電波吸収体の平面図であり、パターン層26の詳細な構成を示す図である。パターン層26は、BT基板25の上面に形成された複数のループパターン701,702,703から構成されている。各ループパターン701,702,703は、12μm厚の銅箔からなり、BT基板25の上面に周期的に(すなわち互いに一定の間隔をもって規則的に)配置されている。ループパターン701,702,703は、図24に示すようにそれぞれ形状が異なっており、中心ループ長C11,C12,C13、線路幅W11, W12, W13の正方形ループとなっている。隣り合うループパターン701,702,703の中心点同士は、中心間隔D10だけ離れた位置に配置されている。 【0070】 更に、ループパターン703は、図24に示すように、ループ形状の線路に突起形状の線状パターン(オープンスタブ)703aを付加した構成となっている。このオープンスタブ703aは、正方形ループの一部の頂点に付加されている。各オープンスタブ703aは、線幅2.0mm、長さ2.4 mmの長方形となっており、その長方形の長手方向が正方形ループの一辺に対して45度の角度となっている。ループパターン701,702,703における各部の寸法を表2に示す。 【0071】 本実施例の電波吸収体の作製方法およびその特性の測定方法については、実施例1と同一の手法を用いた。また、このようにして反射減衰量を測定した結果を図25に示す。図25より、本実施例の電波吸収体は、最大減衰量として32[dB]の減衰量が得られていることが分かる。また、20[dB]以上の減衰特性を有する周波数帯域幅を有効吸収帯域と定義した場合、本実施例の電波吸収体は、380[MHz]の有効吸収帯域を有し、広帯域な減衰特性を示すことがわかる。本実施例2と実施例1の比較から、パターンの形状の違いによって誘電体層の厚さの最適値も変化し、また、各パターンが隣接する他のパターンに対して大きさと形状とのうちの少なくとも一方が異なる形状を用いることによって、広帯域な減衰特性が得られることがわかる。 【0072】 (比較例11) 次に、本発明の電波吸収体における高抵抗導体層の効果を示す為の比較例について、図26から図27を参照して説明する。 図26は、本発明の比較例11である電波吸収体の概略構成を示す断面図である。この比較例11の電波吸収体は、図20に示す実施例1の構造から高抵抗導体層13(500[Ω/□]のITO/PETシート)のみを除いた構造となっている。 【0073】 具体的には、比較例11の電波吸収体は、BT基板70上に、格子状導体層71と、ポリカーボネート基板72と、ポリカーボネート基板73と、BT基板74の積層体と、パターン層75とを順次積層した構造となっている。BT基板70は、0.3mm厚である。格子状導体層71は、12μm厚の銅箔(すなわち、導電体)で形成されている。ポリカーボネート基板72は、第1誘電体層Aをなし、1.0mm厚である。ポリカーボネート基板73は、第1誘電体層Bをなし、0.8mm厚である。BT基板74は、第1誘電体層Cをなし、0.3mm厚である。パターン層75には、12μm厚の銅箔で形成された形状の異なる複数のループパターンが周期的に配置されている。また、パターン層75は、実施例1におけるパターン層16と同一の構造となっている。なお、この比較例11の電波吸収体の作製方法およびその特性の測定方法については、実施例1と同一の手法を用いた。 【0074】 このようにして反射減衰量を測定した結果を図27に示す。図27に示されているように、この比較例の電波吸収体は、最大減衰量としておよそ7[dB]程度の減衰量しか得られないことがわかる。 【0075】 (比較例12) 次に、本発明の電波吸収体における高抵抗導体層の効果を説明する為の比較例について、図28から図29を参照して説明する。 図28は、本発明の比較例12である電波吸収体の概略構成を示す断面図である。この比較例12の電波吸収体は、図23に示す実施例2の構造から高抵抗導体層23(1[kΩ/□]のITO/PETシート)のみを除いた構造となっている。 【0076】 具体的には、比較例12の電波吸収体は、BT基板80上に、格子状導体層81と、ポリカーボネート基板82と、ポリカーボネート基板83と、BT基板84の積層体と、パターン層85とを順次積層した構造となっている。BT基板80は0.3mm厚である。格子状導体層81は、12μm厚の銅箔(すなわち、導電体)で形成されている。ポリカーボネート基板82は、第1誘電体層Aをなし、2.5mm厚である。ポリカーボネート基板83は、第1誘電体層Bをなし、0.3mm厚である。BT基板84は、第1誘電体層Cをなし、0.3mm厚である。パターン層85には、12μm厚の銅箔で形成された形状の異なる複数のループパターンが周期的に配置されている。パターン層85は、実施例2におけるパターン層26と同一の構造となっている。なお、この比較例12の電波吸収体の作製方法およびその特性の測定方法については、実施例1と同一の手法を用いた。 【0077】 このようにして反射減衰量を測定した結果を図29に示す。図29に示されているように、この比較例12の電波吸収体は、最大減衰量としておよそ11[dB]程度の減衰量しか得られないことがわかる。 【0078】 以上より、本発明の実施例1,2の電波吸収体は、中間層として高抵抗導体層13,23を設けることにより、高抵抗導体層を設けない比較例11,12に比べて、良好な減衰特性を示すことがわかる。したがって、本発明の実施例1,2の電波吸収体は、中心周波数を5.8GHzに合わせることにより、ETCシステムなどにおいて用いられる電波吸収体として十分な性能を持つことができる。 【0079】 【表2】
【0080】 以上、本発明の実施形態および実施例について図面を参照して詳述してきたが、本発明の技術範囲は、上記実施形態および実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含む。例えば、上記実施形態および実施例の電波吸収体におけるパターン層16,26,36のループパターン101,102,103,201,202,203,301,302,303,601,701,702,703は、方形ループパターンであるが、円形ループパターンなど他の形状のループパターンとしてもよい。また、ループパターン101,102,103,201,202,203,301,302,303,601,701,702,703は、閉ループであってもよいし、一部が途切れた開ループであってもよい。 【0081】 また、上記実施形態及び実施例の電波吸収体において、前記誘電体層および保護層の全てが光学的に透明な誘電体材料からなり、高抵抗導体層、パターン層に用いる導電体は(導電性酸化物または導電性有機化合物などの)光学的に透明な導電性材料からなることとしてもよい。また、格子状導体層の代わりに(導電性酸化物または導電性有機化合物などの)光学的に透明な材料からなる全面導体層を用いてもよいし、前記パターン層におけるパターンを格子状導体で形成してもよい。このようにすると、全体的に透明な電波吸収体を構成することができ、美観に優れた電波吸収体などを提供することができる。 【0082】 また、上記実施形態および実施例の電波吸収体において、前記高抵抗導体層がカーボンを含有する導電性材料からなることとしてもよい。このような材料を用いることにより、低コストな電波吸収体を提供することができる。 【産業上の利用可能性】 【0083】 上記の実施形態では本発明の電波吸収体をETCシステムに適用する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ETCシステム以外にも適用することができる。すなわち、ループパターンの形状、大きさ、配置を調整し、あるいは、各層の厚さ、表面抵抗値、構成材料などを調整することにより、吸収対象とする電波の周波数および帯域を変更することができる。 【図面の簡単な説明】 【0084】 【図1】本発明の第1実施形態である電波吸収体の断面図である。 【図2】本発明の第1実施形態の第2例である電波吸収体の断面図である。 【図3】本発明の第1実施形態の第3例である電波吸収体の断面図である。 【図4】同上の電波吸収体におけるパターン層の詳細を示す平面図である。 【図5】同上の電波吸収体における電波吸収特性を示す図である。 【図6】本発明の第2実施形態である電波吸収体の断面図である。 【図7】同上の電波吸収体におけるパターン層の詳細を示す平面図である。 【図8】同上の電波吸収体における電波吸収特性を示す図である。 【図9】本発明の第2実施形態である電波吸収体の断面図である。 【図10】同上の電波吸収体におけるパターン層の詳細を示す平面図である。 【図11】同上の電波吸収体における電波吸収特性を示す図である。 【図12】本発明の第4実施形態である電波吸収体の断面図である。 【図13】同上の電波吸収体におけるパターン層の詳細を示す平面図である。 【図14】同上の電波吸収体における電波吸収特性を示す図である。 【図15】従来の電波吸収体(比較例1)の断面図である。 【図16】同上の電波吸収体におけるパターン層の詳細を示す平面図である。 【図17】同上の電波吸収体における電波吸収特性を示す図である。 【図18】従来のλ/4型電波吸収体(比較例2)の断面図である。 【図19】同上の電波吸収体における電波吸収特性を示す図である。 【図20】本発明の実施例1である電波吸収体の断面図である。 【図21】同上の電波吸収体におけるパターン層の詳細を示す平面図である。 【図22】同上の電波吸収体における電波吸収特性を示す図である。 【図23】本発明の実施例2である電波吸収体の断面図である。 【図24】同上の電波吸収体におけるパターン層の詳細を示す平面図である。 【図25】同上の電波吸収体における電波吸収特性を示す図である。 【図26】比較例11の電波吸収体を示す断面図である。 【図27】同上の電波吸収体における電波吸収特性を示す図である。 【図28】比較例12の電波吸収体を示す断面図である。 【図29】同上の電波吸収体における電波吸収特性を示す図である。 【符号の説明】 【0085】 10,20・・・BT基板(保護層) 11・・・格子状導体層 12,12A・・・ポリカーボネート基板(第1誘電体層) 12B・・・BT基板(第2誘電体層) 13・・・高抵抗導体層 14,14A・・・ポリカーボネート基板(第2誘電体層) 15・・・BT基板(第2誘電体層) 16・・・パターン層 21・・・格子状導体層 22・・・ポリカーボネート基板(第1誘電体層) 23・・・高抵抗導体層 24・・・ポリカーボネート基板(第2誘電体層) 25・・・BT基板(第2誘電体層) 26・・・パターン層 31・・・全面導体層 32・・・ポリカーボネート基板(第1誘電体層) 33・・・誘電損失層 34・・・ポリカーボネート基板(第2誘電体層) 35・・・BT基板(第2誘電体層) 36・・・パターン層 41・・・格子状導体層 42・・・ポリカーボネート基板(第1誘電体層) 43・・・高抵抗導体層 44・・・ポリカーボネート基板(第2誘電体層) 45・・・BT基板(第2誘電体層) 46・・・パターン層 51・・・全面導体層 52・・・EPT(エチレンプロピレンゴム)層(第1誘電体層) 53・・・フェライト磁性損失層 54・・・EPT(エチレンプロピレンゴム)層(第2誘電体層) 55・・・パターン層 61・・・低抵抗ITO層 62・・・誘電体層 63・・・高抵抗ITO層 70,80・・・BT基板(保護層) 71,81・・・格子状導体層 72,82・・・ポリカーボネート基板(第1誘電体層A) 73,83・・・ポリカーボネート基板(第1誘電体層B) 74,84・・・BT基板(第1誘電体層C) 75,85・・・パターン層 101,102,103,201,202,203,301,302,303,401,402,403,601,701,702,703・・・ループパターン 501・・・円形パッチパターン 103a,203a,303a,703a・・・オープンスタブ
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| 【出願人】 |
【識別番号】000004466 【氏名又は名称】三菱瓦斯化学株式会社
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| 【出願日】 |
平成16年9月13日(2004.9.13) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100064908 【弁理士】 【氏名又は名称】志賀 正武
【識別番号】100108578 【弁理士】 【氏名又は名称】高橋 詔男
【識別番号】100089037 【弁理士】 【氏名又は名称】渡邊 隆
【識別番号】100101465 【弁理士】 【氏名又は名称】青山 正和
【識別番号】100094400 【弁理士】 【氏名又は名称】鈴木 三義
【識別番号】100107836 【弁理士】 【氏名又は名称】西 和哉
【識別番号】100108453 【弁理士】 【氏名又は名称】村山 靖彦
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| 【公開番号】 |
特開2005−277373(P2005−277373A) |
| 【公開日】 |
平成17年10月6日(2005.10.6) |
| 【出願番号】 |
特願2004−265233(P2004−265233) |
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