トップ :: H 電気 :: H05 他に分類されない電気技術




【発明の名称】 電磁波吸収体
【発明者】 【氏名】松下 正人
【住所又は居所】奈良県大和郡山市池沢町１７２ ニッタ株式会社奈良工場内

【氏名】吉田 隆彦
【住所又は居所】奈良県大和郡山市池沢町１７２ ニッタ株式会社奈良工場内

【氏名】呉 東英
【住所又は居所】奈良県大和郡山市池沢町１７２ ニッタ株式会社奈良工場内

【氏名】清原 好晴
【住所又は居所】奈良県大和郡山市池沢町１７２ ニッタ株式会社奈良工場内

【氏名】前澤 慎
【住所又は居所】奈良県大和郡山市池沢町１７２ ニッタ株式会社奈良工場内

【氏名】佐藤 真一
【住所又は居所】奈良県大和郡山市池沢町１７２ ニッタ株式会社奈良工場内

【氏名】前中 衛
【住所又は居所】奈良県大和郡山市池沢町１７２ ニッタ株式会社奈良工場内
【要約】 【課題】広帯域にわたる電磁波を効率良く吸収することができる電磁波吸収体を提供する。

【解決手段】第１導体素子層５の第１導体素子１２は、十文字空孔３０と方形空孔３１とを有し、整列配置される十文字空孔３０に囲まれる領域に、方形空孔３１が設けられる。この第１導体素子１２は、これら複数の空孔３０，３１が形成された形状であり、電磁波吸収体１の全体にわたって、電気的に連なって連続的に形成されている。第１導体素子層５側から入射される電磁波を、第１導体素子１２で効率良く受信し、内部で多重反射させ、損失材、特に電磁波吸収層である第１損失材層４によって電磁波を吸収する。第１導体素子１２を、連続的に形成することによって、広い周波数帯域の電磁波に対する受信効率を高くして、広周波数帯域の電磁波を高い収集効率で収集し、吸収することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波入射方向と交差する方向に電気的に連なって連続的に形成される連続導体素子を含む導体素子を有し、電磁波を受信する素子受信手段と、
素子受信手段の近傍に設けられ、電磁波のエネルギを損失させる損失材とを含むことを特徴とする電磁波吸収体。
【請求項２】
連続導体素子、および電磁波入射波方向と交差する方向に電気的に不連続な不連続導体素子が併用される素子受信手段が用いられることを特徴とする電磁波吸収体。
【請求項３】
連続導体素子には、形状および寸法のうち少なくともいずれか一方が異なるまたは同一の複数の空孔が形成され、各空孔は、電磁波入射方向と交差する方向に並べて配置されることを特徴とする請求項１または２記載の電磁波吸収体。
【請求項４】
素子受信手段は、電磁波入射方向に積層される複数の導体素子層を有し、各導体素子層に導体素子がそれぞれ設けられ、
少なくともいずれか１つの導体素子層は、連続導体素子から成り、
各導体素子層は、複数の層グループに割振られ、各層グループ毎に損失材がそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
【請求項５】
素子受信手段に対して電磁波入射側とは反対側に配置され、電磁波を反射する電磁波反射手段をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
【請求項６】
導体素子の導電率が５，０００Ｓ／ｍ以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
【請求項７】
導体素子が金属から成ることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
【請求項８】
素子受信手段および損失材を含む積層体の厚さが、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
【請求項９】
素子受信手段および損失材を含む積層体の単位面積あたりの質量が、０．２ｋｇ／ｍ２以上２０ｋｇ／ｍ２以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
【請求項１０】
連続導体素子には、複数の空孔が形成され、空孔は、円形、多角形、角部の外形線が曲線である略多角形、紐状に延びる形状およびそれらの組合せから選ばれる形状を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
【請求項１１】
連続導体素子には、複数の空孔が形成され、
各空孔は、十文字形状に形成される十文字空孔と、四角形状に形成される方形空孔とを有し、
十文字空孔と方形空孔とは、電磁波入射方向と交差する方向に並べて設けられ、
各十文字空孔は、電磁波入射方向と交差する方向に整列して配置され、
各方形空孔は、十文字空孔に囲まれる領域に、その領域を塗潰すように配置されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
【請求項１２】
行列状に並べられた４つの方形空孔間の十文字領域に十文字空孔が形成される空孔群を１つの単位空孔群として、複数の単位空孔群が、電磁波入射方向と交差する方向に整列して並べられることを特徴とする請求項１１記載の電磁波吸収体。
【請求項１３】
連続導体素子には、複数の空孔が形成され、
各空孔の形状、寸法および間隔寸法のうち少なくともいずれ１つは、吸収すべき電磁波の周波数帯域に基づいて決定されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
【請求項１４】
連続導体素子、および電磁波入射方向と交差する方向に電気的に不連続な不連続導体素子が併用される素子受信手段が用いられ、
不連続導体素子は、円形、多角形、角部の外形線が曲線である略多角形、紐状に延びる形状およびそれらの組合せから選ばれる形状を有し、
連続導体素子には、複数の空孔が形成され、
不連続導体素子の形状、寸法および間隔寸法ならびに不連続導体素子と空孔との間隔寸法のうち少なくともいずれか１つは、吸収すべき電磁波の周波数帯域に基づいて決定されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
【請求項１５】
損失材の特性値は、吸収すべき電磁波の周波数帯域を大きくするように決定されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
【請求項１６】
素子受信手段および損失材にの近傍に空間層を設けたことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
【請求項１７】
難燃性、準不燃性または不燃性が付与されることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
【請求項１８】
電磁波を反射する電磁波反射手段を有し、
素子受信手段および損失材を複数２つの積層体を有し、
各積層体が電磁波反射手段を挟むようにして、表裏に設けられることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１つに記載の電磁波吸収体を用いることによる電磁波吸収方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばオフィスである室内などの空間の電磁波環境を改善するために用いられる無線通信用不要電磁波を吸収する電磁波吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、コンピューターネットワークのＬＡＮ(Local Area Network)構築においてマイクロ波を利用した無線ＬＡＮなどが利用され、よりフレキシブルでモバイル性の高い通信システムが発達している。また、ＷＰＡＮ(Wireless Personal Area Network)の代表とされるBluetoothと呼ばれる近距離無線技術が有線ケーブルの代替品として利用されている。さらに、ＵＷＢ(Ultra-wideband)、ワイヤレスＵＳＢ（Universal serial bus）と呼ばれる３〜１０ＧＨｚの広帯域の電磁波を利用する高速大容量無線通信技術が知られている。
【０００３】
これらの技術を相互に多数使用する環境では、同じ帯域の電磁波を使用する結果生じる電磁波干渉の問題、および反射波などによる伝送の誤りの問題（マルチパスの問題）が生じる。具体的には、上記の無線技術を搭載した機器間の伝送速度の低下、ＢＥＲ(Bit
Error Rate)の劣化であり、最悪の事態では、機器の誤動作が生じるおそれがある。
【０００４】
これらの問題を解決するために、従来から、電磁波吸収材料としてフェライトに代表される磁性損失材料やカーボンブラックに代表される誘電損失材料等が用いられてきた。これらの電磁波吸収材料を供するために所定の複素比誘電率、複素比透磁率を有している電磁波吸収体が開発されている。この電磁波吸収体は、たとえば電磁波吸収材料から成る層に、相互に独立した複数の導体パターンを有するパターン層とを積層して構成されている。この先行技術では、たとえば無線ＬＡＮ等の２．４５ＧＨｚ帯において、電磁波を効率良く吸収できるなど、１つの周波数に対して効率良く吸収することはできるが、広帯域の電磁波を吸収できる構成ではない。このようなパターン層を用いる電磁波吸収に関する技術は、たとえば特許文献１などに示されている。
【０００５】
他の先行技術として、特許文献２〜４に示される技術が知られている。特許文献２には板状のガラスに、開口が設けられた透明電極膜が形成されて構成される特定電磁波透過板が示されている。この特定電磁波透過板では、開口が形成されていることによってスロットアンテナとして機能し、特定の周波数の電磁波を透過させることができる。
【０００６】
特許文献３には、透明基材上に、格子状あるいは網目状のパターン状に印刷して触媒インキパターンが形成される電磁波シールド体が示されている。この電磁波シールド体は、透明基材上に、受容層を介して、バインダー樹脂と貴金属コロイド粒子の無電解メッキ触媒を含む触媒インキを、開口部を有する格子状あるいは網目状のパターン状に印刷して触媒インキパターンを形成し、次に、無電解メッキにて、導電性金属層を触媒インキパターン直上のみ形成して、製造される。このようにして、透視性に必要な高開口率を維持しつつ、少ない工程数で、外観および品質安定性を損なわない電磁波シールド材を実現することができる。
【０００７】
特許文献４には、電磁波の反射を抑えるオフィス用低反射シートが示されている。このオフィス用低反射シートは、電磁波吸収層、および前記電磁波吸収層と金属とを接着することができる材質から成る接着層を有している。このオフィス用低反射シートは、接着層によって、金属から成る物品の表面などに貼着されて用いられ、準マイクロ波帯域からミリ波帯域までの電磁波を吸収することができる。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２５２５８２
【特許文献２】特開２００３−６９２８２
【特許文献３】特開２００２−１８５１８４
【特許文献４】特開平１０−６５３８４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
無線通信に用いられる電磁波は、広帯域化が進んでおり、この広帯域にわたる電磁波を効率良く吸収することができる電磁波吸収体が望まれている。しかしながら特許文献１〜４に示される先行技術では、広帯域にわたる電磁波を吸収できる構成ではない。
【００１０】
具体的に説明すると、特許文献１の技術では、電磁波を吸収することはできるが、１つの周波数の電磁波しか吸収することができない。特許文献２，３の技術では、１つの周波数の電磁波を遮蔽または透過させることはできるが、電磁波を吸収することができる構成ではない。仮にこれらの構成に電磁波吸収層を付加したとしても、１つの周波数の電磁波しか吸収することができない。特許文献４には、準マイクロ波帯域からミリ波帯域までの電磁波を吸収することができる、と記載されてはいるが、実施例にあるようにフェライトを樹脂に練り込み、一定厚を与える構成であり、広周波数域にわたりインピーダンス整合をとる方策が示されているものではなく、この構成では、特定周波数については高い電磁波吸収率は得ることができても、広周波数域にわたり高い電磁波吸収率を得ることができない。
【００１１】
本発明の目的は、広帯域にわたる電磁波を効率良く吸収することができる電磁波吸収体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、電磁波入射方向と交差する方向に電気的に連なって連続的に形成される連続導体素子を有し、電磁波を受信する素子受信手段と、
素子受信手段の近傍に設けられ、電磁波のエネルギを損失させる損失材とを含むことを特徴とする電磁波吸収体である。
【００１３】
本発明に従えば、電磁波入射方向と交差する方向に電気的に連なって連続的に形成される連続導体素子を有する素子受信手段が設けられ、この素子受信手段によって、電磁波を効率良く受信することができる。連続導体素子は、広範囲にわたって連続した構成であり、特定の共振周波数を有する導体素子を並べた構成のように特定の周波数の電磁波だけを受信するのではなく、広い周波数帯域の電磁波を受信することができる。
【００１４】
さらに素子受信手段の近傍に、損失材が設けられており、素子受信手段によって受信される電磁波のエネルギが損失される。言い換えるならば電磁波のエネルギを熱エネルギに変換して吸収することができる。このように素子受信手段を用いることによって、広周波数帯域の電磁波を効率良く受信して吸収することができる。このように広周波数帯域の電磁波の吸収効率を高くすることができるので、広周波数帯域の電磁波に対する高い吸収性能を得ることができる。
【００１５】
したがって広周波数帯域の電磁波を吸収できる電磁波吸収体を、薄型化および軽量化することが可能であり、さらに損失材の材質の選択の自由度が高くなって、柔軟でかつ強度的に優れ、施工性に優れた電磁波吸収体を得ることができる。損失材は、たとえば、誘電性損失材であってもよいし、磁性損失材であってもよいし、またこれを積層するなどして組合せてもよい。
【００１６】
電磁波吸収体は、電磁波が入射される側と反対側の表面部に導電性材料から成る電磁波反射手段が設けられる構成でもよいし、前記反対側の表面部が導電性材料から成る構造物（導電性反射層として機能）に接触及び該構造物を反射層として利用可能な位置関係となる状態で用いてもよい。
【００１７】
先行技術として例示したパターン層を用いる電波吸収体の吸収原理は、（１）誘電損失または磁性損失を有する吸収層による電波の熱への変換、（２）表面パターンから反射する電波と導電性反射板から反射する電波の位相差を利用した干渉効果による電波消滅、によるものとしている。
【００１８】
原理的には伝送線路のモデルで等価回路をつくり、入力インピーダンスを３７７Ωに近づけて、電磁波吸収性を発現させるという従来からの設計方法であるが、パターンという異物が電磁波入力面にある結果、等価回路的に吸収体の厚さを薄くするのと同じ効果を得ることができるとしてパターンの形状を決めている。これは結局、単一周波数の電磁波に整合を取るという設計であり、事実、これらの電磁波吸収体の吸収する周波数は単一か、高次モードで起きる共振を利用した二つの周波数の吸収が起きる程度であった。また共振という現象を利用することから、各周波数の電磁波吸収周波数帯域が狭く、この結果斜入射のように電磁波入射条件を変えた場合、共振周波数がずれてしまうものが多く見られた。
【００１９】
本発明が先行文献と異なる特徴は、まず構成的には電磁波を受信する導電性素子を平面的に連続した構成としたことにある。一般に、金属面などの導体面は電磁波を反射させるシールド材として用いられる。導体面は周波数に依存せず広帯域の周波数に渡り、シールド性を示すことになる。また先行文献にあるように導体面に開口を設けてスロットアンテナとして機能させた場合は、その開口に適合する電磁波を選択的に透過させ、他の電磁波は反射させるという周波数選択電磁波シールド（ＦＳＳ）技術のことを目的としていることから、電磁波吸収を意図したものではない。
【００２０】
つまり本発明では電磁波入射側面に、従来、電磁波シールド層として扱われてきた連続した導電性素子よりなる層をおき、その導体より成る層に空孔部を設け、電磁波受信機能を与え、なお且つ空孔部の形状、大きさ、間隔距離、それらの組み合わせを最適化することにより、広帯域周波数の電磁波吸収性能を与えたものであり、このようなパターン層を有する電磁波吸収体はこれまで提案されていなかった。つまり本発明は、連続した導体素子を素子受信手段として電磁波の入射する層に用い、これを損失材層および導電性反射層と積層して薄型、軽量、広帯域の電磁波吸収体を実現したものである。
【００２１】
電気的に連なって連続的に形成される導体素子の場合も、空孔の周囲を利用して電磁波を捕捉することができ、再放射される前に、空孔周囲に発生した電流により誘導される磁束を近接する損失材層により減衰させることが可能であることを見いだしたことと、電磁波を捉えるモードが連続的に形成される導体素子を介するために多周波数において多様に現れ、また多くの結合モードを生む結果、広帯域吸収特性に大きな効果を発現することを見いだしたことが、本発明が先行文献と異なる特徴である。
【００２２】
本発明にて広帯域の電磁波を吸収できる理由は次の通りである。
電気的に連なって連続的に形成される導体素子に空孔を設けるが、これがスロットアンテナとして機能してもよく、特定周波数だけでなく、多様な周波数の電磁波に対する共振モードが現れるように空孔の形状及び配列を工夫している。この場合、空孔部分を導体部分が取り囲む形状から、共振電流が空孔周囲に沿って流れることになり、その結果ループ（コイル）が形成され、電流流動部分の周囲にループ内部を突き抜ける様に、磁束が発生する。この挙動から磁界型のアンテナとなっているといえる。この磁束を近傍の存在する損失材層の磁性損失効果により、熱変換していく。
【００２３】
この場合、損失材層の材料定数（ε’、ε”、μ’、μ”）も広帯域に渡り活性化していることが必要である。本発明の場合、磁性損失だけでなく、誘電損失さらには周波数によってはλ／４に距離を合わせることなどの距離効果等の複合効果で電磁波吸収を実現している。
【００２４】
以上により、広周波数域の電磁波を捉え、共振電流のループ形状から磁束を発生させ、それを広帯域に渡り効率的に損失材層で熱変換させることにより、広帯域の電磁波吸収を実現させている。この磁束を主に利用したことが本発明実現の重要な要因である。
【００２５】
本発明の電磁波吸収体の構成で、（磁性）損失材層を限りなく薄くできる理由は、次の理論的根拠とそれを例証する後記実施例で示す実験的裏付けに基づいている。
【００２６】
前記、背景技術で記したように、従来種々の形状の導体素子を（磁性）損失材（電磁波吸収体）に付与して電磁波吸収特性を実現する方法が、これまで多く提案されている。
【００２７】
これに対し、本発明は、想起し得る数ある導体素子形状の中から、本発明の構成の電磁波吸収体を見込む入力インピーダンス特性を、ＦＤＴＤ解析法を駆使して詳細に検討し、たとえば、（磁性）損失材層の近傍に設ける素子受信手段の配置から、通常の透磁率特性を有する磁性材料を（磁性）損失材として用いても薄型化できるという、従来のものとは全く相違する新しい導体素子構成を見いだしたものである。たとえば本構成の電磁波吸収体は、十文字空孔と方形空孔を所定の間隔で周期的に配列した導体素子を、電磁波吸収体の電磁波入射側の表面に付着させ、かつ（磁性）損失材の背面に表面と同一、もしくは異なる形状の導体素子を付着させた構成で、その（磁性）損失材を限りなく薄型化している。
【００２８】
本発明の上記構成で、導体素子の寸法を調整することによって、電磁波入射側から電磁波吸収体を見た入力アドミッタンスは、アドミッタンスのサセプタンス成分が増加し、かつ整合周波数は低周波数側に移る。この結果より電磁波吸収体を薄く構成できる。このとき適当な間隔の空隙を加えることにより、さらに電波吸収体を薄くできることになる。
【００２９】
また本発明は、連続導体素子、および電磁波入射波方向と交差する方向に電気的に不連続な不連続導体素子が併用される素子受信手段が用いられることを特徴とする電磁波吸収体である。
【００３０】
本発明に従えば、導体素子として電気的に連なって連続的に形成される連続導体素子と、電気的に不連続な不連続導体素子を有する素子受信手段を用いられる。この構成により、連続導体素子による広帯域吸収性および不連続導体素子による特定周波数の高吸収性を同時に実現する。さらにそれらの導体素子間の結合効果もあり、また広周波数化に寄与することになる。
【００３１】
また本発明は、連続導体素子には、形状および寸法のうち少なくともいずれか一方が異なる複数の空孔が形成され、各空孔は、電磁波入射方向と交差する方向に並べて配置されることを特徴とする。
【００３２】
本発明に従えば、導体素子における種類の異なる空孔の周囲の部分での受信動作または受信周波数が異なり、広い周波数帯域の電磁波をより効率的に受信することができる。したがって広周波数帯域の電磁波を効率的に吸収することができる。
【００３３】
また本発明は、素子受信手段は、電磁波入射方向に積層される複数の導体素子層を有し、各導体素子層に導体素子がそれぞれ設けられ、
少なくともいずれか１つの導体素子層は、連続導体素子から成り、
各導体素子層は、複数の層グループに割振られ、各層グループ毎に損失材がそれぞれ設けられることを特徴とする。
【００３４】
本発明に従えば、電磁波入射方向と交差する方向に導体素子を有する複数の導体素子層を有し、電気的に連なって連続的に形成される連続導体素子を有する導体素子層を少なくとも一層含み、各導体素子層が複数の層グループに割振られて各層グループ毎の近傍に損失材が設けられる。このように導体素子を平面方向だけでなく、立体的に配置することで、より多くの受信モードで電磁波を受信することができ、広帯域特性を実現することになる。
【００３５】
また本発明は、素子受信手段に対して電磁波入射側とは反対側に配置され、電磁波を反射する電磁波反射手段をさらに含むことを特徴とする。
【００３６】
本発明に従えば、導電性反射層が設けられ、電磁波吸収体の設置場所の影響を受けて、導体素子の共振周波数が変化することが防がれる。たとえば電磁波吸収体を、建物内装材に設けても、その内装材の誘電率などの影響を受けて、導体素子の共振周波数が変化してしまうことを防ぐことができる。
【００３７】
また本発明は、導体素子の導電率が５，０００Ｓ／ｍ以上であることを特徴とする。
本発明に従えば、導体素子の導電率を高くし、受信効率を高くすることができる。導体素子としては、金属および導電性インク等各種のものが使えるものの、その導電率に制限があり、１，０００Ｓ／ｍに満たないものは本発明でいう導体素子として機能しないことになる。
【００３８】
また本発明は、導体素子が金属から成ることを特徴とする。
本発明に従えば、導体素子が金属から成り、これに対してカーボンや黒鉛による導電インクでは上述の５，０００Ｓ／ｍ以上の導電率を安定して得られない。金属で構成させる導体素子が最も好ましい。
【００３９】
また本発明は、素子受信手段および損失材を含む積層体の厚さが、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００４０】
本発明に従えば、素子受信手段および損失材を含む積層体の厚さが、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。厚さが１０ｍｍを越えると、薄型および軽量化の点で問題があるうえ、柔軟性が低くなってしまう。厚さが、０．１ｍｍ未満になると、強度が低くなってしまう。これに対して、厚さが、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であるので、薄型および軽量で、柔軟性もある、かつ強度的に優れた電磁波吸収体を実現することができる。したがって取扱を容易に、施工性に優れ、かつ設置場所の制限の少ない電磁波吸収体を実現することができる。
【００４１】
また本発明は、素子受信手段および損失材を含む積層体の単位面積あたりの質量が、０．２ｋｇ／ｍ２以上２０ｋｇ／ｍ２以下であることを特徴とする。
【００４２】
本発明に従えば、質量が、０．２ｋｇ／ｍ２以上１０ｋｇ／ｍ２である。質量が５ｋｇ／ｍ２を越えると、薄型および軽量化の点で問題があるうえ、厚さが大きくなって柔軟性が低くなってしまう。質量が、０．２ｋｇ／ｍ２未満になると、厚さが小さくなり過ぎて強度が低くなってしまう。これに対して、質量が０．２ｋｇ／ｍ２以上１０ｋｇ／ｍ２であるので、薄型および軽量で、柔軟性もある、かつ強度的に優れた電磁波吸収体を実現することができる。したがって取扱を容易に、施工性に優れ、かつ設置場所の制限の少ない電磁波吸収体を実現することができる。
【００４３】
また本発明は、連続導体素子には、複数の空孔が形成され、空孔は、円形、多角形、角部の外形線が曲線である略多角形、紐状に延びる形状およびそれらの組合せから選ばれる形状を有することを特徴とする。
【００４４】
本発明に従えば、上述のように様々な形状、寸法の空孔を設けることができ、それにより広帯域の電磁波を受信することができる。この場合、中心になる形状は方形（四角形）である。
【００４５】
また本発明は、連続導体素子には、複数の空孔が形成され、
各空孔は、十文字形状に形成される十文字空孔と、四角形状に形成される方形空孔とを有し、
十文字空孔と方形空孔とは、電磁波入射方向と交差する方向に並べて設けられ、
各十文字空孔は、電磁波入射方向と交差する方向に整列して配置され、
各方形空孔は、十文字空孔に囲まれる領域に、その領域を塗潰すように配置されることを特徴とする。
【００４６】
本発明に従えば、十文字形状に形成され、相互に間隔をあけて整列して設けられる十文字空孔と、十文字空孔に囲まれる領域に、十文字空孔から間隔をあけて配置され、十文字空孔に囲まれる領域を塗潰すように設けられる方形空孔とを有する。十文字空孔は、空孔長が吸収すべき電磁波に対して共振するように最適化され、方形空孔は、方形空孔の外周長が吸収すべき電磁波に対して共振するように最適化されている。このようにして、効率良く電磁波を受信する素子受信手段を実現することができる。
【００４７】
十文字空孔は、十文字状で構成されるが、その構成を線分に分割して、独立の線分の空孔を配置する形状でも同様の効果を得られる。
【００４８】
また十文字空孔は、放射状に延びる部分を相互に突合せるように配置され、方形空孔は、十文字空孔に囲まれる領域に対応する形状に形成されてもよい。このような配置は、十文字空孔と方形空孔の組み合わせで、受信効率が最適（高くなる）組み合わせである。したがって吸収効率の高い、電磁波吸収体を実現することができる。
【００４９】
また本発明は、行列状に並べられた４つの方形空孔間の十文字領域に十文字空孔が形成される空孔群を１つの単位空孔群として、複数の単位空孔群が、電磁波入射方向と交差する方向に整列して並べられることを特徴とする。
【００５０】
本発明に従えば、十文字空孔と方形空孔とをできるだけ無駄な領域を形成することなく、効率良く配置して、広周波数帯域の電磁波を受信することができる素子受信手段を実現することができる。
【００５１】
また本発明は、連続導体素子、および電磁波入射方向と交差する方向に電気的に不連続な不連続導体素子が併用される素子受信手段が用いられ、
不連続導体素子は、円形、多角形、角部の外形線が曲線である略多角形、紐状に延びる形状およびそれらの組合せから選ばれる形状を有し、
連続導体素子には、複数の空孔が形成され、
不連続導体素子の形状、寸法および間隔寸法ならびに不連続導体素子と空孔との間隔寸法のうち少なくともいずれか１つは、吸収すべき電磁波の周波数帯域に基づいて決定されることを特徴とする。
【００５２】
本発明に従えば、各空孔の形状、寸法および間隔寸法のうち少なくともいずれか１つは、吸収すべき電磁波の周波数帯域に基づいて決定される。これによって吸収すべき周波数の電磁波を効率良く受信することができ、その周波数の電磁波を効率良く吸収することができる。
【００５３】
また本発明は、連続導体素子、および電磁波入射方向と交差する方向に電気的に不連続な不連続導体素子が併用される素子受信手段が用いられ、
不連続導体素子は、円形、多角形、角部の外形線が曲線である略多角形、紐状に延びる形状およびそれらの組合せから選ばれる形状を有し、
連続導体素子には、複数の空孔が形成され、
不連続導体素子の形状、寸法および間隔寸法ならびに不連続導体素子と空孔との間隔寸法のうち少なくともいずれか１つは、吸収すべき電磁波の周波数帯域に基づいて決定されることを特徴とする。
【００５４】
本発明に従えば、特定周波数での吸収性の向上と導体素子間の複雑な結合を導入することができ、広帯域電磁波吸収体を得ることができる。
【００５５】
また本発明は、損失材の特性値は、吸収すべき電磁波の周波数帯域を大きくするように決定されることを特徴とする。
【００５６】
本発明に従えば、吸収可能な電磁波の周波数帯域を広くすることができ、広周波数帯域の電磁波に対する吸収効率が高い電磁波吸収体を得ることができる。
【００５７】
また本発明は、素子受信手段および損失材層の近傍に空間層を設けたことを特徴とする。
【００５８】
本発明に従えば、空間層を素子受信手段の層の前後、あるいは素子受信手段の層の中、損失材の前後、あるいは損失材の層の中にも設けることができる。その空間層間隔は５０μｍから１０ｍｍまでの範囲であり、これにより広周波数帯域の電磁波に対する吸収効率が高い電磁波吸収体を得ることができる。
【００５９】
また本発明は、難燃性、準不燃性または不燃性が付与されることを特徴とする。
本発明に従えば、難燃性、準不燃性または不燃性が得られる。建築内装材またはそれに積層して用いる場合には、建築内装材に要求される難燃性、準不燃性、または不燃性を同様に満たす必要がある。これによって建物内装材またはそれに積層して好適に用いることができる。難燃性、準不燃性または不燃性を付与するにあたっては、たとえば難燃剤または難燃助剤などを配合するようにしてもよい。
【００６０】
また本発明は、電磁波を反射する電磁波反射手段を有し、
素子受信手段および損失材を複数２つの積層体を有し、
各積層体が電磁波反射手段を挟むようにして、表裏に設けられることを特徴とする。
【００６１】
本発明に従えば、正反対の方向から来る電磁波を１つの電磁波吸収体で同時に吸収することができ、また広帯域の電磁波を吸収することができる。
【００６２】
また本発明は、前記電磁波吸収体を用いることによる電磁波吸収方法である。
本発明に従えば、電磁波吸収体を用いて、高い吸収効率で広帯域の電磁波を吸収することができる。
【発明の効果】
【００６３】
本発明によれば、広い周波数帯域の電磁波に対する受信効率の高い素子受信手段を用いて電磁波を受信するようにして、高い収集効率で、電磁波を収集することができる。したがって広い周波数帯域の電磁波に対する電磁波吸収性能を高くし、かつ、薄く、軽く、かつ柔軟性を持たせることもでき、施工性に優れた電磁波吸収体を実現することができる。また素子受信手段が薄型軽量で取り扱いやすく、建物内装用の材料等の異種材料と組み合わせて、電磁波吸収性能を有する設計が可能になり、内装材などとしての設計および製造が容易になる。
【００６４】
また本発明によれば、電気的に連なる導体素子と不連続な導体素子を組み合わせてあり、広い周波数域の電磁波を吸収できることと、特定周波数の電磁波の高吸収を兼ねることができる。
【００６５】
また本発明によれば、連続導体素子には複数の空孔が形成されており、広い周波数帯域の電磁波をより効率的に受信することができる。したがって広い周波数帯域の電磁波を効率的に吸収することができる。
【００６６】
また本発明によれば、導体素子が立体的に配置され、多くの受信モードで電磁波を受信することができ、広帯域の電磁波を吸収体することができる吸収体特性を実現することができる。
【００６７】
また本発明によれば、電磁波吸収体の設置場所の影響を受けて、導体素子の共振周波数が変化することが防ぐことができる。
【００６８】
また本発明によれば、導体素子の導電率を高くし、受信効率を高くすることができる。
また本発明によれば、導体素子における５，０００Ｓ／ｍ以上の導電率を安定して得られる。
【００６９】
また本発明によれば、積層体の厚さが、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であるので、薄型および軽量で、柔軟性が高い電磁波吸収体を実現することができ、取扱を容易に、施工性に優れ、かつ設置場所の制限の少ない電磁波吸収体を実現することができる。
【００７０】
また本発明によれば、積層体の質量が、０．２ｋｇ／ｍ２以上２０ｋｇ／ｍ２であるので、薄型および軽量で、柔軟性が高い電磁波吸収体を実現することができ、取扱を容易に、施工性に優れ、かつ設置場所の制限の少ない電磁波吸収体を実現することができる。
【００７１】
また本発明によれば、様々な形状、寸法の空孔を形成することが可能になり、これらを組合せることによって、広帯域の電磁波を吸収することができる。
【００７２】
また本発明によれば、十文字空孔と、方形空孔とを有し、各空孔寸法が、各空孔の周囲の部分が吸収すべき電磁波に対して共振するように最適化されている。したがって効率良く電磁波を受信する素子受信手段を実現することができる。
【００７３】
また本発明によれば、十文字空孔と方形空孔とをできるだけ無駄な領域を形成することなく、効率良く配置することができる。
【００７４】
また本発明によれば、吸収すべき周波数の電磁波を効率良く受信することができ、その周波数の電磁波を効率良く吸収することができる。
【００７５】
また本発明によれば、特定周波数での吸収性の向上と、各導体素子の相互の配置関係などを調整による広帯域化とを実現することができる。
【００７６】
また本発明によれば、吸収可能な電磁波の周波数帯域を広くすることができ、広周波数帯域の電磁波に対する吸収効率が高い電磁波吸収体を得ることができる。
【００７７】
また本発明によれば、空間層が設けられるので、広帯域の周波数に対する吸収効率を高くすることができる。
【００７８】
また本発明によれば、損失材の特性値が、電磁波の吸収効率が高くなるように決定されており、電磁波を効率良く吸収することができる。
【００７９】
また本発明によれば、１つの電磁波反射層を介し表裏の方向の電磁波を同時に吸収することができる。
【００８０】
また本発明によれば、難燃性、準不燃性または不燃性が付与されており、建物内装材またはそれに積層して好適に用いることができる。
【００８１】
また本発明によれば、電磁波吸収体を用いて、高い吸収効率で、電磁波を吸収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８２】
図１は、本発明の実施の一形態の電磁波吸収体１の断面図である。この電磁波吸収体１は、図１においては上方側となる厚み方向（積層方向）一方側の電磁波入射側から、第１導体素子層５と、第１損失材層４と、電磁波反射層である電磁波反射板２とが、この順序で積層して構成される。電磁波吸収体１は、さらに第２損失材層３を有する。各層２〜５は、電磁波入射側から、第１導体素子層５、第１損失材層４、第２損失材層３、電磁波反射板２の順序で積層され、このような積層構造で電磁波吸収体１が構成される。以下各損失材層３，４の損失材自体に同一の符号を付す場合がある。第１導体素子層５の電磁波入射側（図１の上方）には、さらに電磁波を反射する層でない表面層６が形成されてもよい。
【００８３】
第１導体素子層５には、後述するように二種類の空孔３０，３１を含む複数の空孔が形成される第１導体素子１２が形成されている。第１導体素子１２は、電磁波吸収体１の全体にわたって電気的に連なって連続的に形成されており、各空孔３０，３１の相関関係を最適化することによって、広い周波数帯域の電磁波を受信することができるとともに、第１損失材層４を薄くし、電磁波吸収体１の厚みを小さくすることができる。
【００８４】
第１および第２損失材層３，４は、それぞれ電磁波のエネルギを損失させる損失材であり、ともに誘電性損失材（以下「誘電損失材」という場合がある）であってもよいし、ともに磁性損失材であってもよいし、いずれか一方が誘電性損失材でいずれか他方が磁性損失材であってもよい。また第１損失材層３として磁性損失材を用いた場合、第２損失材層４を使用しないこともできる。本実施の形態では、第１損失材層４は、磁性損失材であり、第２損失材層３は、誘電性損失材である。
【００８５】
また本発明の実施の他の形態として、電磁波吸収体１の積層構成は、図１以外の積層構成であってもよい。たとえば他の形態の電磁波吸収体１ａとして、図２に示すように、電磁波入射側から、第１損失材層４、第１導体素子層５、第２損失材層３、電磁波反射板２の順に積層する構成とすることができる。さらに他の形態の電磁波吸収体１ｂとして、図３に示すように、１つ目の損失材層（たとえば第３損失材層２０）、第１導体素子層５、２つ目の損失材層（たとえば第１損失材層４）、３つ目の損失材層（たとえば第２損失材層３）、電磁波反射層２の順に積層する構成とすることができる。第３損失材層２０は、第１および第２損失材層３，４と同様に、電磁波のエネルギを損失させる損失材であり、誘電損失材であってもよいし、磁性損失材であってもよい。図２および図３の形態において、図１と対応する構成に同一の符号を付す。
【００８６】
また図１〜図３の構成において、各損失材層３，４，２０をそれぞれ多層化することもできる。また各構成の各層２〜６，２０は、接着剤や支持体（ＰＥＴフィルム等）を介して積層されるものであってもいいし、接着剤層に誘電損失材料や磁性損失材料を配合して、損失効果を持たせることもできる。特に電磁波反射板２の近傍は磁界が強くなる領域であり、磁性損失性を有する層を配置することが有効である。
【００８７】
本発明の実施の他の形態として、電磁波吸収体は、図１〜図３の実施の形態における電磁波反射板２を含まず、このような電磁波反射板２を含まない電磁波吸収体が、第２損失材層３の電磁波入射側（図１〜図３の上方）とは反対側（図１〜図３の下方）の表面部で、電磁波遮蔽性能を有する物体の面上に設置されるように構成されてもよい。電磁波遮蔽性能を有する物体は、たとえば導電性反射板２と同様な構成を有してもよく、たとえば金属板などによって実現されてもよい。導電性反射板２が設けられる構成と同様の効果を達成する。
【００８８】
図４は、図１〜図３に示される実施の形態の電磁波吸収体１を構成する第１導体素子層５を示す正面図である。図４には、理解を容易にするために、第１導体素子１２を斜線のハッチングを付して示す。第１導体素子層５は、板状基材１１の電磁波入射側の表面上に、金属製の第１導体素子１２が形成される。板状基材１１は、たとえば合成樹脂である誘電体から成っており、この板状基材１１もまた誘電性の損失材である。
【００８９】
第１導体素子１２は、電磁波入射方向と交差する方向に、具体的には、厚み方向に垂直であり、かつ相互に垂直なｘ方向およびｙ方向に、電磁波吸収体１の広範囲に、具体的には全体にわたって、電気的に連なって連続的に形成される。連続導体素子である第１導体素子１２には、複数の空孔３０，３１が形成される。各空孔３０，３１は、四角形の１つである方形を含む多角形、円形、角部における外形線が曲線である略多角形、紐状に延びる形状およびそれらの組合せから選ばれる形状を有する。紐状に延びる形状は、細長く延びる形状であり、直線状に延びてもよいし、たとえば渦巻きのように曲線状に延びてもよいし、中途部で屈曲していてもよい。
【００９０】
さらに詳細に述べると、第１導体素子１２には、形状および寸法のうち少なくともいずれか一方が異なる複数種類の空孔、具体的には、十文字空孔３０と、方形空孔３１とが形成されている。
【００９１】
十文字空孔３０は、十文字形状に形成され、複数の十文字空孔３０が、相互に間隔（以下「十文字空孔間隔」という）ｃ２ｘ，ｃ２ｙをあけて設けられる。さらに詳細には、十文字空孔３０は、放射状に延びる部分３２を、相互に突合せるようにし、互いに突合わされる放射状に延びる部分３２が、十文字空孔間隔ｃ２ｘ，ｃ２ｙあけている。さらに具体的に述べると、たとえばこの実施の形態では、十文字空孔３０は、相互に垂直なｘ方向およびｙ方向に沿う放射状である＋字状に形成され、ｘ方向に十文字空孔間隔ｃ２ｘをあけ、ｙ方向に十文字空孔間隔ｃ２ｙをあけて、行列状に規則正しく配置されてもよい。
【００９２】
十文字空孔３０は、ｘ方向に細長く延びる長方形の形状部分１４と、ｙ方向に細長く延びる長方形の形状部分１５とが、それらの各形状部分１４，１５の図心を重ねて、交差部分１６で直角に交差する形状である。各形状部分１４，１５は、交差部分１６において垂直な軸線まわりに９０度ずれており、同一形状を有する。各形状部分１４，１５の幅ａ１ｙ，ａ１ｘは、等しく、たとえば８ｍｍであり、各形状部分１４，１５の長さａ２ｘ，ａ２ｙは、等しく、たとえば３８ｍｍである。十文字空孔３０の十文字空孔間隔は、ｘ方向の間隔ｃ２ｘとｙ方向の間隔ｃ２ｙが、等しく、たとえば３２ｍｍである。
【００９３】
方形空孔３１は、十文字空孔３０に囲まれる領域に、十文字空孔３０から間隔（以下「十文字方形間隔」という）ｃ１ｘ，ｃ１ｙをあけて配置され、十文字空孔３０に囲まれる領域を塗潰すように設けられる。さらに詳細には、方形空孔３１は、十文字空孔３０に囲まれる領域を、４分割し、各分割されて領域にそれぞれ配置される。したがって十文字空孔３０によって囲まれる１つの領域には、４つの方形空孔３１が形成される。
【００９４】
方形空孔３１は、十文字空孔３０に囲まれる領域に対応する形状であり、たとえばこの実施の形態では、十文字空孔３０が前述のような＋字状であり、十文字空孔３０に囲まれる領域は長方形であり、これに対応する形状である長方形である。各形状部分１４，１５が前述のように同一形状である場合、十文字空孔３０に囲まれる領域は、正方形となり、方形空孔３１は、正方形となる。
【００９５】
十文字空孔３０に囲まれる１つの領域内の４つの方形空孔３０は、縁辺部がｘ方向およびｙ方向のいずれかに延びるように配置され、ｘ方向およびｙ方向に行列状に並べられている。これら４つの方形空孔が並べられる領域は、四角形、具体的には正方形となり、この領域と十文字空孔３０との距離でもある十文字方形間隔ｃ１ｘ，ｃ１ｙは、全周にわたって同一となる形状に形成される。
【００９６】
このような各空孔３０，３１の配置は、視点を変えて見た場合、４つの方形空孔３１と１つの十文字空孔３０とを有する空孔群を１つの単位として、複数の単位空孔群が、電磁波入射方向と交差する方向に整列して、具体的にはｘ方向およびｙ方向に行列状に並べられる配置である。１つの空孔群１０１においては、４つの方形空孔３１がｘ方向およびｙ方向に行列状に並べられ、これら４つの方形空孔３１間に形成される十文字形状の領域に十文字空孔３０が配置される。
【００９７】
方形空孔３１は、ｘ方向の寸法ｂ１ｘとｙ方向の寸法ｂ１ｙとが、等しく、たとえば２７ｍｍである。十文字空孔３０と方形空孔３１との十文字方形間隔は、ｘ方向の間隔ｃ１ｘとｙ方向の間隔ｃ１ｙとが、等しく、たとえば２ｍｍである。また十文字空孔３０に囲まれる領域内の４つの方形空孔３１の間隔（以下「方形空孔間隔」という）ｃ３ｘ，ｃ３ｙは、ｘ方向の間隔ｃ３ｘとｙ方向の間隔ｃ３ｙとが、等しく、たとえば４ｍｍである。
【００９８】
したがって第１導体素子１２は、ｘ方向に平行な２つの辺とｙ方向に平行な２つの辺とで規定される正方形から、前記単位空孔群を切抜いた形状の素子部分を、１つの単位素子部分１０１として有している。単位素子部分１０１は、その中心点Ｐ１０１に関して点対称であるとともに、中心点Ｐ１０１まわりに９０度回転させる毎に同一形状となる回転対称である。また中心点Ｐ１０１を通るｘ方向に平行な直線に関して線対称であるとともに、中心点Ｐ１０１を通るｙ方向に平行な直線に関して線対称である。第１導体素子１２は、複数の単位素子部分１０１が、ｘ方向およびｙ方向に平行移動させて行列状に並べられる形状である。この形状は、単位素子部分１０１と、単位素子部分１０１とはｘ方向およびｙ方向に関して対称形である対称単位素子部分とを、市松模様状に交互に配置する形状でもある。前記単位素子部分１０１の配置ピッチでもあるｘ方向の寸法ｆ１ｘおよびｙ方向の寸法ｆ１ｙは、たとえば７０ｍｍである。十文字空孔３０および方形空孔３１は、多角形状であり、全ての角部分が、先鋭状、つまり角を成してエッジ状に形成される。このような第１導体素子層５を含んで素子受信手段１００が構成される。
【００９９】
図５は、本発明の実施のさらに他の形態の電磁波吸収体１Ａの断面図である。この電磁波吸収体１Ａは、図１に示す電磁波吸収体１と類似しており、対応する部分に同一の符号を付し、異なる構成についてだけ説明する。電磁波吸収体１Ａは、第２導体素子層７が第１導体素子層５、第１損失材層４、第２損失材層３のいずれかの層の積層方向他方側に積層されている。具体的には、図６に示すように第２導体素子層７は、各損失材層３，４間に設けられる。第２導体素子層７には、複数の第２導体素子１８が形成される。各導体素子１２，１８の相間関係を最適化することによって、広い周波数帯域の電磁波を受信することができるとともに、第１損失材層４はもちろん、第２損失材層３を薄くすることができ、電磁波吸収体１の厚みを小さくすることができる。第１損失材層４として磁性損失材を用いた場合に、第２損失材層３を用いない場合があることは、図１の場合と同じである。また、第１損失材層４や第２損失材層３が多層化されていても良く、各構成の各層は、接着剤や支持体（ＰＥＴフィルム等）を介して積層されるものであってもいいし、接着剤層に誘電損失材料や磁性損失材料を配合して、損失効果を持たせることもできる。とくに電磁波反射板２の近傍は磁界が強くなる領域であり、磁性損失性を有する層を配置することが有効であることも、図１の場合と同じである。
【０１００】
図６は、図５に示される実施の形態における電磁波吸収体１Ａを構成する第２導体素子層７の正面図である。図６には、理解を容易にするために、各第２導体素子１８を黒く塗潰して示す。第２導体素子層７は、板状基材１７の電磁波入射側の表面に金属製の複数の第２導体素子１８が形成されて、構成される。板状基材１７は、たとえば合成樹脂である誘電体から成っており、この板状基材１７もまた誘電性の損失材である。各第２導体素子１８は、電磁波入射方向と交差する方向に電気的に不連続な不連続導体素子であり、方形含む多角形、円形、角部における外形線が曲線である略多角形、紐状に延びる形状およびそれらの組合せから選ばれる形状を有する。具体的には、第２導体素子１８は、単一種類の幾何学模様であり、ｘ方向およびｙ方向に間隔（以下「第２の導体素子間隔」という）ｄ１ｘ，ｄ１ｙをあけて行列状に規則正しく配置されて構成される。
【０１０１】
各第２導体素子１８は、正方形状であり、ｘ方向の長さｅ１ｘとｙ方向の長さｅ１ｙとは等しく、たとえば８．０ｍｍである。またｘ方向およびｙ方向に隣接する各形状１９の相互の間隔である第２の導体素子間隔は、ｘ方向の間隔ｄ１ｘとｙ方向の間隔ｄ１ｙとが、等しく、たとえば９．０ｍｍである。このように本実施の形態では、２つの導体素子１２，１８が、電磁波入射方向、具体的には厚み方向に間隔をあけて積層されている。これら２つの導体素子１２，１８を含んで素子受信手段１００が構成される。
【０１０２】
以下、図１〜図６の実施の各形態の各構成について、さらに詳細に説明する。図１〜図６を参照して説明した構成と対応する構成には同一の符号を付す。各導体素子１２，１８は、たとえば銀（Ａｇ）などの金属から成り、導電率が５，０００Ｓ／ｍ以上である。板状基材１１，１７は、たとえばポリエチレンテレフタレートから成り、前記金属が蒸着されて、導体素子１２，１８が形成される。これらの導体素子１２，１８の近傍に、損失材層３，５，１１，１７が設けられる。複数の導体素子層を有する構成では、各導体素子層５，７は、複数の層グループに割振られ、各層グループ毎に、近接して損失材が設けられる。具体的には、各導体素子層５，７は、単独で層グループをそれぞれ形成し、第１導体素子層５の層グループに関して各損失材層４，１１が設けられ、第２導体素子層７に関して各損失材層３，１７が設けられる。
【０１０３】
各導体素子１２，１８は、寸法が吸収すべき電磁波の周波数に応じて最適化されて、前述の寸法に決定されている。したがって前記寸法は、一例であり、吸収すべき電磁波の周波数に基づいて適宜決定される。また各導体素子１２における空孔間の間隔もまた、吸収すべき電磁波の周波数に基づいて、受信効率が高くなるように決定されている。また損失材層３，５，１１，１７の特性、具体的には材質などに基づく複素比誘電率または複素比透磁率、厚みなどは、吸収すべき電磁波の周波数に基づいて、受信効率が高くなるように決定されている。このように導体素子１２，１８の寸法および空孔の間隔寸法が決定され、また損失材層３，５，１１，１７が構成され、電磁波を効率良く受信することができる。
【０１０４】
また電磁波反射板２を設ける構成、また電磁波反射板２を設けない場合には、電磁波遮蔽性能を有する物体の面上に設置するよう構成する。これによって、素子受信手段１００の形状および寸法などの決定、つまり設計が容易に成る。また電磁波反射板２を用いる構成では、各電磁波吸収体１，１ａ，１ｂ，１Ａの設置場所の影響を受けて、素子受信手段１００による受信特性が変化することが防がれる。たとえば電磁波吸収体１を、建物内装材に設けても、その内装材の複素比誘電率などの影響を受けて、受信可能な周波数が変化してしまうことを防ぐことができる。
【０１０５】
また第１導体素子１２において、十文字空孔３０は、前述のように放射状に延びる部分を相互に突合せるように配置され、方形空孔３１は、十文字空孔３０に囲まれる領域に対応する形状に形成される。このような配置は、十文字空孔３０と方形空孔３１の組み合わせで、受信効率が最適な（高くなる）組み合わせである。したがって吸収効率の高い、電磁波吸収体を実現することができる。また十文字空孔３０がｘ方向およびｙ方向に沿って放射する配置であるとともに方形空孔３１の縁辺部がｘ方向およびｙ方向に延びるように配置されており、ｘ方向およびｙ方向に偏波する電磁波の受信効率が高くすることができる。
【０１０６】
このような各電磁波吸収体１，１ａ，１ｂ，１Ａでは、各素子受信手段１００が、第１導体素子１２を備えており、この第１導体素子１２が、異なる種類の空孔３０，３１が形成される構成であって、かつ電磁波吸収体１，１ａ，１ｂ，１Ａの全体にわたって連続的に延びる構成である。このような第１導体素子１２を設けることによって、独立した複数の素子部分を並べた導体素子だけを用いる構成に比べて、広い周波数帯域の周波数の電磁波を、効率良く受信することができる。
【０１０７】
この素子受信手段１００の近傍に、損失材層３，４，１１，１７が設けられており、素子受信手段１００によって受信される電磁波のエネルギが損失される。言い換えるならば電磁波のエネルギを熱エネルギに変換して吸収することができる。このように素子受信手段１００を用いることによって広い周波数帯域にわたって電磁波を効率良く受信して吸収することができる。さらに単に電磁波吸収体全体にわたって連続する導体素子を用いるのではなく、複数種類の空孔３０，３１が形成される導体素子１２を用いるので、各空孔３０，３１の周囲における受信動作の特性を生かして効率良く受信することができるとともに、これらが連続して連なることによる周波数帯域の広域化を図ることができ、広周波数帯域の電磁波を効率良く受信し、効率良く吸収することができる。
【０１０８】
このように広い周波数帯域に対する電磁波の吸収効率を高くすることができるので、広くかつ高い電磁波吸収性能を得ることができ、薄型化および軽量化を図ることができ、さらに損失材の材質の選択の自由度が高くなって、柔軟性を持たせることができ、施工性に優れた電磁波吸収体を得ることができる。たとえば電磁波吸収体１，１ａ，１ｂ，１Ａは、素子受信手段１００および損失材層３，５を含む積層構成体、具体的には、電磁波吸収体１，１ａ，１ｂ，１Ａ全体の厚さが、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、単位面積あたりの質量が、０．２ｋｇ／ｍ２以上２０ｋｇ／ｍ２以下であるシート状に形成される。具体的な一例を述べると、第１導体素子層６の厚みは２５μｍであり、第１損失材層５の厚みは、０．５ｍｍであり、第２導体素子層４の厚みは２５μｍであり、第２損失材層３の厚みは、２．０ｍｍであり、電磁波反射板２の厚みは２５μｍである。
【０１０９】
図７は、本発明の実施のさらに他の形態として、図４の第１導体素子層５とは寸法的な構成の異なる他の第１導体素子層５を示す正面図である。図７には、理解を容易にするために、第１導体素子１２を斜線のハッチングを付して示す。寸法的な構成以外は、図４を参照して説明した構成と同様の構成であるので、対応する部分に同一の符号を付して、異なる点となる寸法についてだけ説明する。この第１導体素子層５は、図４に示す第１導体素子層５に代えて、各電磁波吸収体１，１ａ，１ｂ，１Ａに用いることができる。各形状部分１４，１５の幅ａ１ｙ，ａ１ｘは、たとえば６ｍｍであり、各形状部分１４，１５の長さａ２ｘ，ａ２ｙは、たとえば１３２ｍｍである。十文字空孔間隔ｃ２ｘ，ｃ２ｙは、たとえば８ｍｍである。また方形空孔３１の寸法ｂ１ｘ，ｂ１ｙは、たとえば５０ｍｍである。十文字方形間隔ｃ１ｘ，ｃ１ｙは、たとえば７ｍｍである。また方形空孔間隔ｃ３ｘ，ｃ３ｙは、たとえば２０ｍｍである。さらに前記単位素子部分１０１の寸法ｆ１ｘ，ｆ１ｙは、たとえば１４０ｍｍである。
【０１１０】
図８は、本発明の実施のさらに他の形態として用いることできる他の第１導体素子層５を示す正面図である。図８には、理解を容易にするために、第１導体素子１２を斜線のハッチングを付して示す。図４に示す第１導体素子層５と対応する部分に同一の符号を付して、異なる構成についてだけ説明する。この第１導体素子層５は、図４に示す第１導体素子層５に代えて、各電磁波吸収体１，１ａ，１ｂ，１Ａに用いることができる。図８に示す第１導体素子層５は、第１導体素子１２が、図４に示す第１導体素子１２とは、異なる形状を有している。図８に示す第１導体素子１２は、複数の空孔１２０が形成される。
【０１１１】
各空孔１２０は、全ての内角が１８０度未満である多角形であり、正多角形であってもよい。本実施の形態では、四角形であり、詳細には長方形である。長方形には正方形が含まれる。さらに詳細に説明すると、各空孔１２０は、ｘ方向に平行な２つの辺とｙ方向に平行な２つの辺とで規定される長方形状であり、この長方形状の各空孔１２０が、行列状とは異なる所定の規則性に従って配置されている。
【０１１２】
さらに具体的には、第１導体素子１２は、ｘ方向に平行な２つの辺とｙ方向に平行な２つの辺とで規定される正方形から、４つの長方形（各空孔１２０をその１辺に平行な直線で半分にした長方形）の切抜きを形成した形状の単位素子部分１０１を有している。この単位素子部分１０１は、前記４つの切抜きが、単位素子部分１０１の各辺部分に１つずつ、切抜きの一辺を単位素子部分１０１の辺に一致させる状態で配置され、外方に開放するようにそれぞれ形成される形状である。さらに４つの切抜きは、中心位置が、単位素子部分１０１の各辺の中点から、単位素子部分１０１の中心位置Ｐ１０１まわりの周方向一方へ、同一のずれ量で、ずれた位置に配置されている。４つの切抜きは、単位素子部分１０１の辺と一致する辺の寸法が、空孔１２０の隣接する２つの辺のうちの一方の辺の寸法と等しく、単位素子部分１０１の辺に対して垂直な辺の寸法が、空孔１２０の前記隣接する２つの辺のうちの他方の辺の寸法の１／２の寸法である。
【０１１３】
この単位素子部分１０１は、その中心点Ｐ１０１に関して点対称であるとともに、中心点Ｐ１０１まわりに９０度回転させる毎に同一形状となる回転対称である。第１導体素子１２は、複数の単位素子部分１０１と、単位素子部分１０１とはｘ方向およびｙ方向に関して対称形である複数の対称単位素子部分１０１ａとを、市松模様状に交互に並べて形成される形状を有している。このような形状の第１導体素子１２を有する第１導体素子層５は、図４に示す第１導体素子層５に代えて同様に用いることが可能であり、このような図８に示す第１導体素子層５を含んで素子受信手段１００を構成することができる。
【０１１４】
図８に示す第１導体素子層５のさらに具体的な例として、各空孔１２０を正方形状に形成する場合には、単位素子部分１０１に形成される各切抜きは、長辺が空孔１２０の一辺と同一寸法であり、短辺が空孔１２０の一辺の１／２の寸法の長方形となる。各切抜きが、長辺を単位素子部分１０１の辺と一致させて配置される。このような各切抜きが形成される単位素子部分１０１と、対称な対称単位素子部分１０１ａとを、前述のような市松模様状に並べる形状とすることによって、正方形状の複数の空孔１２０が形成される第１導体素子層５を得ることができる。
【０１１５】
図９は、本発明の実施のさらに他の形態として用いることできる他の第１導体素子層５を示す正面図である。図９には、理解を容易にするために、第１導体素子１２を斜線のハッチングを付して示す。図４に示す第１導体素子層５と対応する部分に同一の符号を付して、異なる構成についてだけ説明する。この第１導体素子層５は、図４に示す第１導体素子層５に代えて、各電磁波吸収体１，１ａ，１ｂ，１Ａに用いることができる。図９に示す第１導体素子層５は、第１導体素子１２が、図４に示す第１導体素子１２とは、異なる形状を有している。
【０１１６】
図９に示す第１導体素子１２は、複数の空孔１２１が形成される。各空孔１２１は、複数の線分状部分が垂直に屈曲して連なって大略的にＣ字状を成す２つのＣ字状部１２５が、凹となる側を対向させて配置され、各Ｃ字状部の中央部が直線状の連結部１２６で連結される形状である。このような形状の各空孔１２１は、一方のＣ字状部１２５が、他の空孔１２１の連結部１２６に関して一方側の凹部に嵌まり込むような状態で、互いに絡合うような、所定の規則性に従う配置で、形成されている。各Ｃ字状部１２５の各線分状部分および各連結部１２６は、ｘ方向またはｙ方向に平行である。
【０１１７】
さらに具体的には、第１導体素子１２は、ｘ方向に平行な２つの辺とｙ方向に平行な２つの辺とで規定される正方形から、４つの鉤状の部分を周方向へ並べて渦巻き状に切抜いた形状の単位素子部分１０１を有している。各鉤の部分は、５つの線分状部分が４つの屈曲部で連結され、単位素子部分１０２の内方に成るにつれて線分状部分の寸法が小さくなる形状であり、最も外側の線分状部分は、単位素子部分１０１の辺に沿って配置され、単位素子部分１０１において外方に開放している。単位素子部分１０１は、中心点Ｐ１０に交差部を一体させた卍状の部分が形成されるように、ｘ方向またはｙ方向に平行な複数（本実施の形態では５つ）の線分状部分を垂直に屈曲するように連結させ、周方向一方へ旋回しながら半径方向外方へ拡がる渦巻き状に形成される。
【０１１８】
この単位素子部分１０１は、その中心点Ｐ１０１に関して点対称であるとともに、中心点Ｐ１０１まわりに９０度回転させる毎に同一形状となる回転対称である。第１導体素子１２は、複数の単位素子部分１０１と、単位素子部分１０１とはｘ方向およびｙ方向に関して対称形である複数の対称単位素子部分１０１ａとを、市松模様状に交互に並べて形成される形状を有している。このように第１導体素子１２は、互いに連なる複数の渦巻き状の部分を有する形状である。このような形状の第１導体素子１２を有する第１導体素子層５は、図４に示す第１導体素子層５に代えて同様に用いることが可能であり、このような図９に示す第１導体素子層５を含んで素子受信手段１００を構成することができる。
【０１１９】
図１０は、本発明の実施のさらに他の形態として用いることできる他の第１導体素子層５を示す正面図である。図１０には、理解を容易にするために、第１導体素子１２を斜線のハッチングを付して示す。図４に示す第１導体素子層５と対応する部分に同一の符号を付して、異なる構成についてだけ説明する。この第１導体素子層５は、図４に示す第１導体素子層５に代えて、各電磁波吸収体１，１ａ，１ｂ，１Ａに用いることができる。図１０に示す第１導体素子層５は、第１導体素子１２が、図４に示す第１導体素子１２とは、異なる形状を有している。
【０１２０】
図１０に示す第１導体素子１２は、複数の空孔１３０が形成される。各空孔１３０は、互いに間隔をあけて平行に延びる２つの直線状の端壁部１３１が、各中央部で直線状の連結部１３２によって連結され、全体で、Ｉ字状の形状を有している。このような形状の各空孔１３０は、一方の端壁部１３１が、他の空孔１３０の連結部１３２に関して一方側の凹部に嵌まり込むような状態で、所定の規則性に従う配置で、形成されている。各端壁部１３１および各連結部１３２は、ｘ方向またはｙ方向に平行である。
【０１２１】
さらに具体的には、第１導体素子１２は、ｘ方向に平行な２つの辺とｙ方向に平行な２つの辺とで規定される正方形から、４つのＬ字状の部分を一方の直線部分が前記正方形の各辺に沿って配置され外方に開放する状態で、周方向へ並べて渦巻き状に切抜いた形状の単位素子部分１０１を有している。単位素子部分１０１は、中心点Ｐ１０１にその中心が一致する正方形の基部から複数（本実施の形態では２つ）の線分を垂直に屈曲するように連結させて、周方向一方へ旋回しながら半径方向外方へ拡がる渦巻き状に形成される。
【０１２２】
この単位素子部分１０１は、その中心点Ｐ１０１に関して点対称であるとともに、中心点Ｐ１０１まわりに９０度回転させる毎に同一形状となる回転対称である。第１導体素子１２は、複数の単位素子部分１０１と、単位素子部分１０１とはｘ方向およびｙ方向に関して対称形である複数の対称単位素子部分１０１ａとを、市松模様状に交互に並べて形成される形状を有している。このように第１導体素子１２は、互いに連なる複数の渦巻き状の部分を有する形状である。このような形状の第１導体素子１２を有する第１導体素子層５は、図４に示す第１導体素子層５に代えて同様に用いることが可能であり、このような図１０に示す第１導体素子層５を含んで素子受信手段１００を構成することができる。
【０１２３】
図１１は、本発明の実施のさらに他の形態として用いることできる他の第１導体素子層５を示す正面図である。図１１には、理解を容易にするために、第１導体素子１２を斜線のハッチングを付して示す。図４に示す第１導体素子層５と対応する部分に同一の符号を付して、異なる構成についてだけ説明する。この第１導体素子層５は、図４に示す第１導体素子層５に代えて、各電磁波吸収体１，１ａ，１ｂ，１Ａに用いることができる。図１１に示す第１導体素子層５は、第１導体素子１２が、図４に示す第１導体素子１２とは、異なる形状を有している。
【０１２４】
図１１に示す第１導体素子１２は、複数の空孔１３５が形成される。各空孔１３５は、細長い長方形状であり、ストライプ状、したがって縞状を成す、所定の規則性に従う配置で、形成されている。各空孔１３５は、ｘ方向またはｙ方向に平行である。さらに具体的には、第１導体素子１２は、ｘ方向に平行な２つの辺とｙ方向に平行な２つの辺とで規定される正方形から、ストライプ状に配置された複数の空孔１３５を切抜いた形状の単位素子部分１０１を有している。単位素子部分１０１には、単位素子部分１０１を中心点Ｐ１０１で直交するｘ方向に平行な直線とｙ方向に平行な直線とで４つの領域に分割して、一方の対角線方向に配置される２つの領域に、複数（本実施の形態では６つ）の空孔１３５がｘ方向に平行にストライプ状に略均等に配置されて形成され、他方の対角線方向に配置される２つの領域に、複数（本実施の形態では６つ）の空孔１３５がｙ方向に平行にストライプ状に略均等に配置されて形成される。
【０１２５】
この単位素子部分１０１は、その中心点Ｐ１０１に関して点対称であるとともに、中心点Ｐ１０１まわりに９０度回転させる毎に同一形状となる回転対称である。第１導体素子１２は、複数の単位素子部分１０１を行列状に並べて形成される形状を有している。この形状は、単位素子部分１０１と、単位素子部分１０１とはｘ方向およびｙ方向に関して対称形である対称単位素子部分とを、市松模様状に交互に配置する形状でもある。また第１導体素子１２は、ｘ方向に平行な２つの辺とｙ方向に平行な２つの辺とで規定される正方形の領域に、ｘ方向に延びる６つの空孔１３５をｙ方向に並べて形成した部分と、同様の正方形の領域に、ｙ方向に延びる６つの空孔１３５をｘ方向に並べて形成した部分とを、一松模様状に、交互に並べて配置した形状でもある。このような形状の第１導体素子１２を有する第１導体素子層５は、図４に示す第１導体素子層５に代えて同様に用いることが可能であり、このような図１１に示す第１導体素子層５を含んで素子受信手段１００を構成することができる。
【０１２６】
以下に実施例および比較例の構成および性能評価結果を述べる。ここに述べるのは本発明の具体的な例示であるが、本発明がこれに限定されることはない。
【０１２７】
表１は、実施例および比較例の各構成をまとめて示している。また表２に各構成の電磁波吸収特性の結果を示す。
【０１２８】
【表１】


【０１２９】
【表２】


【０１３０】
実施例１
図１２は、実施例１の電磁波吸収体１の第１の例の電磁波吸収特性（電磁波吸収率）を示すグラフである。図１２において、横軸は周波数を示し、縦軸は電磁波吸収量（リターンロス量）を示す。また図中の点線がシミュレーション結果であり、実線がフリースペース法の実測結果である。図１２には、図４に示すような第１導体素子層５の空孔形状（寸法はａ１ｘ／２＋ｂ１ｘ＋ｃ１ｘ＋ｃ３ｘ／２＝ａ１ｙ／２＋ｂ１ｙ＋ｃ１ｙ＋ｃ３ｙ／２＝３５ｍｍである。）を有し、第１導体素子層５の基材１１の厚みが２５μｍであり、第１損失材層４の厚みが０．５ｍｍ、第２損失材層３の厚みが４．０ｍｍ、そして第２導体素子層７を用いない構成で全体の厚みが４．５ｍｍである電磁波吸収体１を用いた場合のフリースペース法による実測値を示す。
【０１３１】
図１３は、図１２に示す実測値を示した電磁波吸収体１の第１損失材層４の材料定数と周波数との関係を示すグラフである。材料定数は、複素比誘電率εの実部ε’および虚部ε”ならびに複素比透磁率μの実部μ’および虚部μ”を含む。図１３において、横軸は各材料定数ε’、ε”、μ’、μ”を示し、縦軸は電磁波の周波数を示す。また破線が複素比誘電率εの実部ε’を示し、実線が複素比誘電率εの虚部ε”を示し、２点鎖線が複素比透磁率μの実部μ’を示し、１点鎖線が複素比透磁率μの虚部μ”を示す。また表３に、周波数が２．４５ＧＨｚの電磁波における第１損失材層４および第２損失材層３の各材料定数ε’、ε”、μ’、μ”をそれぞれ示す。
【０１３２】
【表３】


【０１３３】
第１損失材層５は、塩化ビニル樹脂（１００部）にフェライト３４０部を他の充填材と共に練りこんでシート化したものであり、第２損失材層３は発泡ポリエチレンシートを用いている。図１３および表３に示されることではあるが、第１損失材層４の２．４ＧＨｚにおける複素比誘電率（実部）ε’は１２．３０、同（虚部）ε”は０．７０、同周波数の複素比透磁率（実部）μ’は１．３３、同（虚部）は０．５４である。図１３に示すように、第１損失材層４は、広帯域の周波数にわたり、安定した材料特性を有しており、広帯域の周波数にわたり、安定した電磁波吸収能力があることが明らかである。
【０１３４】
電磁波吸収体１には、電磁波の吸収量が６ｄＢ以上であることが要求されるが、図１０および表２から明らかなように、要求吸収量（６ｄＢ）を超える電磁波吸収量を達成できる範囲が、６．３ＧＨｚ〜１１ＧＨｚと広周波数帯域にわたっている。このように電磁波吸収体１は、広い周波数帯域の電磁波に対して高い吸収性能を発揮できることができる。この構成の電磁波吸収体１の重量は２．２ｋｇ／ｍ２と軽く、しかも刃物で容易に裁断でき、施工性も充分取り扱い易いものである。
【０１３５】
実施例２
図１４は、電磁波吸収体１の第２の例の電磁波吸収特性を示すグラフである。図１４において、横軸は周波数を示し、縦軸は電磁波吸収量（リターンロス量）を示す。また図中の点線がシミュレーション結果であり、実線がフリースペース法の実測結果である。実施例１と同じ第１導体素子層５を有し、第１導体層５の基材１１の厚みが２５μｍであり、第１損失材層４の厚みが１．２ｍｍ、第２損失材層３の厚みが４．０ｍｍ、そして第２導体素子層７を用いない構成で全体の厚みが５．２ｍｍである電磁波吸収体１を用いた場合のフリースペース法による実測値を示す。また第１損失材層５は、塩化ビニル樹脂（１００部）にフェライト３４０部を他の充填材と共に練りこんでシート化したものであり、第２損失材層３は発泡ポリエチレンシートを用いている。各損失材層の誘電率および透磁率は実施例１と同じである。
【０１３６】
この例の電磁波吸収体１もまた、図１４および表２から明らかなように、要求吸収量（６ｄＢ）を超える電磁波吸収量を達成できる範囲が、４．５ＧＨｚ〜７ＧＨｚと広周波数帯域にわたっている。このように電磁波吸収体１は、広い周波数帯域の電磁波に対して高い吸収性能を発揮できることができる。この構成の電磁波吸収体１の重量は３．７ｋｇ／ｍ２と軽く、しかも刃物で容易に裁断でき、施工性も充分取り扱い易いものである。
【０１３７】
実施例３
図１５は、電磁波吸収体１の第３の例の電磁波吸収特性を示すグラフである。図１５において、横軸は周波数を示し、縦軸は電磁波吸収量（リターンロス量）を示す。また図中の点線がシミュレーション結果であり、実線がフリースペース法の実測結果である。図７に示すような第１導体素子層５の空孔形状（寸法はａ１ｘ／２＋ｂ１ｘ＋ｃ１ｘ＋ａ３ｘ／２＝ａ１ｙ／２＋ｂ１ｙ＋ｃ１ｙ＋ａ３ｙ／２＝７０ｍｍである。）を有し、第１導体層５の基材１１の厚みが２５μｍであり、第１損失材層４の厚みが０．５ｍｍ、第２損失材層３の厚みが４．０ｍｍ、そして第２導体素子層７を用いない構成で全体の厚みが４．５ｍｍである。各損失材層の誘電率および透磁率は実施例１と同じである。この電磁波吸収体１を用いた場合のフリースペース法による実測値を示す。また第１損失材層４は、塩化ビニル樹脂（１００部）にフェライト３４０部を他の充填材と共に練りこんでシート化したものであり、第２損失材層３は発泡ポリエチレンシートを用いている。
【０１３８】
この例の電磁波吸収体１もまた、図１５および表２から明らかなように、要求吸収量（６ｄＢ）を超える電磁波吸収量を達成できる範囲が、４．２ＧＨｚ〜９．５ＧＨｚと広周波数帯域にわたっている。このように電磁波吸収体１は、広い周波数帯域の電磁波に対して高い吸収性能を発揮できることができる。この構成の電磁波吸収体１の重量は２．２ｋｇ／ｍ２と軽く、しかも刃物で容易に裁断でき、施工性も充分取り扱い易いものである。
【０１３９】
実施例４
図１６は、電磁波吸収体１の第４の例の電磁波吸収特性を示すグラフである。図１６において、横軸は周波数を示し、縦軸は電磁波吸収量（リターンロス量）を示す。また図中の点線がシミュレーション結果であり、実線がフリースペース法の実測結果である。実施例３と同じ第１導体素子層５の空孔形状を有し、第１導体層５の基材１１の厚みが２５μｍであり、第１損失材層４の厚みが１．２ｍｍ、第２損失材層３の厚みが４．０ｍｍ、そして第２導体素子層７を用いない構成で全体の厚みが５．２ｍｍである電磁波吸収体１を用いた場合のフリースペース法による実測値を示す。また第１損失材層４は、塩化ビニル樹脂（１００部）にフェライト３４０部を他の充填材と共に練りこんでシート化したものであり、第２損失材層３は発泡ポリエチレンシートを用いている。各損失材層の誘電率および透磁率は実施例１と同じである。
【０１４０】
この例の電磁波吸収体１もまた、図１６および表２から明らかなように、要求吸収量を超える電磁波吸収量を達成できる範囲が、３．４ＧＨｚ〜６．７ＧＨｚと広周波数帯域にわたっている。このように電磁波吸収体１は、広い周波数帯域の電磁波に対して高い吸収性能を発揮できることができる。この構成の電磁波吸収体１の重量は３．７ｋｇ／ｍ２と軽く、しかも刃物で容易に裁断でき、施工性も充分取り扱い易いものである。
【０１４１】
実施例５
図１７は、電磁波吸収体１の第５の例の電磁波吸収特性を示すグラフである。図１７において、横軸は周波数を示し、縦軸は電磁波吸収量（リターンロス）を示す。また図中の点線がシミュレーション結果であり、実線がフリースペース法の実測結果である。実施例３と同じ第１導体素子層５の空孔形状を有し、第１導体層５の基材１１の厚みが２５μｍであり、第１損失材層４の厚みが０．５ｍｍ、第２損失材層３の厚みが６．０ｍｍ、そして第２導体素子層７を用いない構成で全体の厚みが６．５ｍｍである電磁波吸収体１を用いた場合のフリースペース法による実測値を示す。また第１損失材層４は、塩化ビニル樹脂（１００部）にフェライト３４０部を他の充填材と共に練りこんでシート化したものであり、第２損失材層３は市販不燃材板（商標ダイライト）を用いている。この第２損失材層３の２．４ＧＨｚにおける複素比誘電率（実部）ε’は１．９７、同（虚部）ε”は０．０４、同周波数の複素比透磁率（実部）μ’は１、同（虚部）は０である。
【０１４２】
この例の電磁波吸収体１もまた、図１７および表２から明らかなように、要求吸収量（６ｄＢ）を超える電磁波吸収量を達成できる範囲が、３．４ＧＨｚ〜８ＧＨｚと広周波数帯域にわたっている。このように電磁波吸収体１は、広い周波数帯域の電磁波に対して高い吸収性能を発揮できることができる。この構成の電磁波吸収体１の重量は４．５ｋｇ／ｍ２と軽く、施工性も充分取り扱い易いものである。
【０１４３】
実施例６
図１８は、電磁波吸収体１Ａの一例の電磁波吸収特性を示すグラフである。図１８において、横軸は周波数を示し、縦軸は電磁波吸収量（リターンロス量）を示す。実施例３と同じ第１導体素子層５の空孔形状を有し、第１導体層５の基材１１の厚みが２５μｍであり、第１損失材層４の厚みが０．５ｍｍ、第２導体素子層７は図６に示すような方形形状（寸法は、パッチ長ｅ１ｘ＝ｅ１ｙ＝８ｍｍ、パッチ間ｄ１ｘ＝ｄ１ｙ＝９ｍｍである。）を有し、第２導体層７の基材１７の厚みが２５μｍであり、第２損失材層３の厚みが４．０ｍｍ、全体の厚みが４．５ｍｍである電磁波吸収体１を用いた場合のフリースペース法による実測値を示す。また第１損失材層４は、塩化ビニル樹脂（１００部）にフェライト３４０部を他の充填材と共に練りこんでシート化したものであり、第２損失材層３は発泡ポリエチレンである。各損失材層の誘電率および透磁率は実施例１と同じである。
【０１４４】
この例の電磁波吸収体１もまた、図１８および表２から明らかなように、要求吸収量（６ｄＢ）を超える電磁波吸収量を達成できる範囲が、３．９ＧＨｚ〜７．２ＧＨｚと広周波数帯域にわたっている。このように電磁波吸収体１は、広い周波数帯域の電磁波に対して高い吸収性能を発揮できることができ、さらに特定周波数にてより高い吸収性能が見られる。この構成の電磁波吸収体１の重量は２．２ｋｇ／ｍ２と軽く、しかも刃物で容易に裁断でき、施工性も充分取り扱い易いものである。
【０１４５】
実施例７
図１９は、電磁波吸収体１の第６の例の電磁波吸収特性を示すグラフである。図１９において、横軸は周波数を示し、縦軸は電磁波吸収量（リターンロス）を示す。また図１９には、第１導体素子層５の導電率σの違いによる電磁波吸収特性の違いを示す。図中の１点鎖線は、導電率σが１，０００Ｓ／ｍである場合の結果を示し、点線は、導電率σが５，０００Ｓ／ｍである場合の結果を示し、破線は、導電率σが１０，０００Ｓ／ｍである場合の結果を示し、実線は、導電率σが１，０００，０００Ｓ／ｍである場合の結果を示し、２点鎖線は、導電率σが０（第１導体素子１２なし）である場合の結果を示す。
【０１４６】
図４に示す第１導体素子層５の空孔形状を有し、第１導体層５の基材１１の厚みが２５μｍであり、第１損失材層４の厚みが１．３ｍｍ、そして第２損失材層３の厚さは４．０ｍｍの導体素子層７を用いている構成で計５．３ｍｍである。用いた第１損失材層４及び第２損失材層３は、実施例６と同じである。第１導体層５の導電率を変化させた場合の、電磁波吸収性能（リターンロス量）に及ぼす影響をシミュレーションで計算した例である。全体重量は３．９ｋｇ／ｍ２である。結果、導電率σが５，０００Ｓ／ｍ以上の場合、電磁波吸収性能が安定して、高い値を取ることがいえる。表２には、導電率σが５，０００Ｓ／ｍの場合の結果を示す。実施例１〜６の導電率σは、５，０００Ｓ／ｍ以上である。
【０１４７】
このように本発明の電磁波吸収体１は、広周波数帯域の電磁波を高効率で吸収することができる。さらに各導体素子１２，１８の導電率が高く、具体的には５，０００Ｓ／ｍ以上に設定されており、受信素子として効果的に機能し、広帯域化および高吸収特性を実現することができる。
【０１４８】
比較例１
図２０は、電磁波吸収体の第１の比較例の電磁波吸収特性を示すグラフである。実施例１と同じ構成で、第１導体素子層５を用いない場合のフリースペース法による実測値を示す。この場合、電磁波吸収性能がほとんど発現していないことがわかる。
【０１４９】
比較例２
図２１は、電磁波吸収体の第２の比較例の電磁波吸収特性を示すグラフである。実施例１とほぼ同じ構成で、第１導体素子層５を図２２に示す十文字状の導体素子１２１（寸法：導体幅ｊ＝２．５ｍｍ、導体長さｋ＝１６ｍｍ、導体間隔ｐ＝１ｍｍ）を有する導体素子層１２０としている。また第１導体層５の基材１１の厚みが２５μｍ、であり、第１損失材層４の厚みが２．０ｍｍ、第２損失材層３の厚みが３．０ｍｍ、全体の厚みが５．０ｍｍである電磁波吸収体１を用いた場合のフリースペース法による実測値を示す。この場合、特定周波数（２．４ＧＨｚ近傍）に単一吸収ピークが現れるのみで、本発明のような広帯域特性は見られない。
【０１５０】
また図１２および図１４と、図１５〜図１７を比較検討してみると、各空孔３０，３１の寸法が大きくなると、吸収できる周数帯域が低周波数側に移行しながら、広くなることがわかる。また第１導体素子層６の基材１１の厚み寸法が大きいと、高周波数帯域での吸収効率が高くなり、小さいと、低周波数帯域での吸収効率が高くなることがわかる。
【０１５１】
また電磁波吸収体１では、寸法の調整によって、３．４ＧＨｚ〜１１ＧＨｚという広い周波数帯域にわたって、要求吸収量（６ｄＢ以上）の電磁波吸収量を達成することができる。したがって電磁波吸収体１は、ＵＷＢなどが用いられる環境下で、その不要な電磁波を吸収するために好適に用いることができる。
【０１５２】
また本発明の実施のさらに他の形態として、電磁波吸収体は、たとえば難燃剤または難燃助剤が、損失材層３，４などに添加されて、難燃性、準不燃性または不燃性が付与されている。これによって建物内装材として好適に用いることができる。
【０１５３】
難燃剤としては特に限定されることはなく、リン化合物、ホウ素化合物、臭素系難燃剤、亜鉛系難燃剤、窒素系難燃剤、水酸化物系難燃剤等が適宜量使用できる。リン化合物としては、リン酸エステル、リン酸チタンなどが挙げられる。ほう素化合物としては、ホウ酸亜鉛などが挙げられる。臭素系難燃剤としては、ヘキサブロモベンゼン、デカブロモベンジルフェニルエーテル、デカブロモベンジルフェニルオキサイド、テトラブロモビスフェノール、臭化アンモニウムなどが挙げられる。亜鉛系難燃剤としては、炭酸亜鉛、酸化亜鉛若しくはホウ酸亜鉛等が挙げられる。窒素系難燃剤としては、たとえばトリアジン化合物、ヒンダードアミン化合物、若しくはメラミンシアヌレート、メラミングアニジン化合物といったようなメラミン系化合物などが挙げられる。水酸化物系難燃剤としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。
【０１５４】
本発明の構成材料のうち、第１損失層４は、ポリマー、木材、石膏材等の誘電材で、複素比誘電率を有するものであれば使用可能である。実部比誘電率が上がると虚部比誘電率も上がり、誘電損失性が大きくなる。複素比誘電率を上げるためにポリマー等に充填される誘電損失材料としては、たとえばファーネスブラックやチャンネルブラックなどのカーボンブラック、ステンレス鋼や銅やアルミニウム等の導電粒子、グラファイト、カーボン繊維、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸カリウム等を用いることができる。本発明で好ましく使用する誘電損失材料は、カーボンブラックであり、特に窒素吸着比表面積（ＡＳＴＭ（American Society for Testing and Materials） Ｄ３０３７−９３）が１００〜１０００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量（ＡＳＴＭ Ｄ２４１４−９６）が１００〜５００ｃｍ３／１００ｇであるカーボンブラックが好適である。
【０１５５】
ＤＢＰ吸油量は、可塑剤の一種であるＤＢＰ（dibutyl phthalateの略）の吸収量（単位ｃｍ３／１００ｇ）である。たとえば昭和キャボット社製の商品名ＩＰ１０００およびライオン・アクゾ社製商品名ケッチェンブラックＥＣなどを使用している。窒素吸着比表面積が１００ｍ２／ｇ以下の場合は充分な複素比誘電率が得られず、１０００ｍ２／ｇ以上の場合は誘電損失材料の分散性が著しく悪くなる。ＤＢＰ吸油量が１００ｃｍ３／１００ｇ以下の場合は充分な複素比誘電率が得られず、５００ｃｍ３／１００ｇ以上の場合は加工性が著しく悪くなる。
【０１５６】
虚部比誘電率が大きくなると導電性が発現してきて、結果として電磁波吸収性能が著しく損なわれる。誘電損失効果を上げるには限界があり、複素比透磁率との関係で最適化することになる。
【０１５７】
第１損失材層４は、誘電損失材と併用して、あるいは独立に磁性損失材を用いることができる。磁性損失性（高虚部比透磁率）を付与するためには、ポリマー、石膏、セメント等に磁性損失材料を充填して作成することができる。充填される磁性損失材料としては、たとえばフェライト、鉄合金、純鉄、酸化鉄などの強磁性材料の粒子が挙げられる。本発明で好ましく用いるフェライトとしては、低コストで複素比透磁率の高いソフトフェライト系材料であるＭｎ−Ｚｎフェライト（比重＝５）である。フェライトの寸法としては、０．１〜１００μｍの平均粒径のものが好適であり、より好ましくは１〜１０μｍである。平均粒径が０．１μｍ未満であるものは分散性に劣り、１００μｍを超すと加工性が悪くなる。
【０１５８】
本発明においては、上述の磁性損失材料を用いたが、これに限定されることはなく、他の種類および形状の磁性損失材料を用いることも、または併用することも可能である。
【０１５９】
本発明の電磁波吸収層とも呼ばれる第１損失材層４に複素比透磁率を付与するために、磁性損失材料を用いることを条件としているが、磁性損失材料は重く、多量に配合すると電磁波吸収体の重量を著しく増加することになる。そこで磁性損失材料の添加量を最小限とし、適宜の量の誘電損失材料を併用するという配合を用いてもよい。具体的には、本発明ではカーボンブラックとＭｎ−Ｚｎフェライトの併用、そしてグラファイトとＭｎ−Ｚｎフェライトの併用を用いている。
【０１６０】
第１損失材層４に使用されるポリマー材料（ビヒクル）としては、合成樹脂、ゴム、および熱可塑性エラストマーを使用している。たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、およびこれらの共重合体、ポリブタジエンおよびこれらの共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、エポキシ樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂やビチュメン、電子線またはＵＶ架橋ポリマー等が挙げられる。
【０１６１】
前記ゴムとしては、たとえば天然ゴムのほか、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、塩素化ポリエチレンゴム、水素添加ニトリルゴム、シリコンゴムなどの各種合成ゴム単独、もしくはこれらのゴムを各種変性処理にて改質したものが使用できる。
【０１６２】
熱可塑性エラストマーとしては、たとえば塩素化ポリエチレン、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系などの各種熱可塑性エラストマーを用いることができる。
【０１６３】
これらのポリマーは単独で使用するほか、複数をブレンドして用いることができる。樹脂および熱可塑性エラストマー材料には、必要に応じて可塑剤、さらには、安定剤、補強用充填剤、流動性改良剤、難燃剤などを適宜添加した樹脂組成物として使用することができる。ゴム材料には、加硫剤のほか、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、充填剤、着色剤、難燃剤などを配合することができる。
【０１６４】
第１損失材層４は、前記ポリマー以外の、石膏材、セメント材等から成ってもよく、充填材を配合することが可能な材料を適宜選択することもできる。
【０１６５】
磁性損失材料および誘電損失材料のポリマー材料への配合量は、導体素子層を付与した構成で、所望の特定周波数帯域において高い吸収性能（高い受信効率）が得られるように決定すればよい。すなわち、磁性損失材料および誘電損失材料の配合量が適正量よりも少ない場合は、材料の複素比誘電率および複素比透磁率が実部、虚部共に低くなりすぎて、各金属製導体素子層５，７によっても、対象とする電磁波の周波数に整合できなくなり、逆に、磁性損失材料および誘電損失材料の配合量が適正量よりも多い場合は、材料の複素比誘電率および複素比透磁率が実部、虚部ともに高くなりすぎて、対象とする電磁波の周波数に整合できなくなる。これらの配合量を調節して、広帯域にわたり電磁波を吸収できる電磁波吸収体１を実現することによって、要求される高い厚み精度の問題を回避し、より容易に電磁波吸収体１を製造することができる。
【０１６６】
第２損失材層３についても、第１損失材層４と同様の損失材を用いることができ、同一の損失材であってもよいし、異なる損失材であってもよい。用途に合わせ、塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、木材、石膏、セメント、セラミックス、不織布、発泡樹脂、断熱材、難燃紙を含む紙、ガラスクロス等の導電性を有さない誘電材料であれば使用できる。もちろん誘電損失材や磁性損失材を適宜配合することもできる。
【０１６７】
電磁波反射板２は、金、白金、銀、ニッケル、クロム、アルミニウム、銅、亜鉛、鉛、タングステン、鉄などの金属であってもよく、樹脂に上記金属の粉末、導電性カーボンブラックの混入された樹脂混合物、あるいは導電性樹脂のフィルム等であってもよい。上記金属等が、板、シート、フィルム、不織布、クロス等に加工されたものであってもよい。また金属箔とガラスクロスを組み合わせた形態でもよい。あるいはまた合成樹脂性フィルム上に、膜厚たとえば６００Åの金属層が形成された構成を有してもよい。また、導電インク（導電率が５，０００Ｓ／ｍ以上）を基板上に塗布した構成であってもよい。
【０１６８】
上述の電磁波反射板２の構成材料を用いて、導体素子層５および導体素子層７の第１および第２の金属製導体素子を形成することができる。第１および第２の金属製導体素子は、フィルム上にアルミニウムなどの蒸着、メッキ処理、エッチング処理もしくはスクリーン印刷、グラビア印刷、インクジェット等の方法で形成されてもよい。しかしこれらに限定されることはなく、たとえば第１および第２導体素子の各素子模様を第１損失材層４もしくは第２損失材層３に直接蒸着、印刷、および塗工させ、基材となるフィルムを用いずに、利用することも可能である。
【０１６９】
また、本発明の実施のさらに他の形態として、素子受信手段１００および損失材から成る損失材層３，４の近傍に、空間層が設けられる。空間層は、前記各層２〜７（第２導体素子層７および表面層６）間に配置されてもよく、各層内に設けられてもよい。たとえば素子受信手段１００の層である各導体素子層４，７の厚み方向の少なくともいずれか一方側に隣接して、または各導体素子層４，７中に設けられる。空間層の厚みは、２０μｍ以上１００ｍｍ以下であってもよい。このような空間層を設けることによって、広周波数帯域の電磁波に対する吸収効率を高くすることができる。
【０１７０】
また、本発明の実施のさらに他の形態として、表面層６から第２損失材層３までの構成（第２導体素子層７および表面層６は無くてもよい）が、電磁波反射板２の厚み方向両側に、第２損失材層３を対向させてそれぞれ設けられてもよい。このような構成にすれば、厚み方向両側からの電磁波を吸収することができる。
【０１７１】
また第１導体素子層５の第１導体素子１２および第２導体素子層７の第２導体素子１８は、前述の形状に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１７２】
【図１】本発明の実施の一形態の電磁波吸収体１の断面図である。
【図２】本発明の実施の他の形態の電磁波吸収体１ａの断面図である。
【図３】本発明の実施のさらに他の形態の電磁波吸収体１ｂの断面図である。
【図４】電磁波吸収体１を構成する第１導体素子層５を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の他の形態の電磁波吸収体１Ａの断面図である。
【図６】本発明の実施の他の形態の電磁波吸収体１Ａを構成する電気的に不連続な第２導体素子層７の正面図である。
【図７】本発明の実施の他の形態として用いた寸法的な構成の異なる第１導体素子層５を示す正面図である。
【図８】本発明の実施のさらに他の形態として用いることできる他の第１導体素子層５を示す正面図である。
【図９】本発明の実施のさらに他の形態として用いることできる他の第１導体素子層５を示す正面図である。
【図１０】本発明の実施のさらに他の形態として用いることできる他の第１導体素子層５を示す正面図である。
【図１１】本発明の実施のさらに他の形態として用いることできる他の第１導体素子層５を示す正面図である。
【図１２】電磁波吸収体１の第１の例の電磁波吸収率を示すグラフである。
【図１３】実施例１（電磁波吸収体１の第１の例）の第１損失材層の材料定数を示すグラフである。
【図１４】電磁波吸収体１の第２の例の電磁波吸収率を示すグラフである。
【図１５】電磁波吸収体１の第３の例の電磁波吸収率を示すグラフである。
【図１６】電磁波吸収体１の第４の例の電磁波吸収率を示すグラフである。
【図１７】電磁波吸収体１の第５の例の電磁波吸収率を示すグラフである。
【図１８】電磁波吸収体１Ａの一例の電磁波吸収率を示すグラフである。
【図１９】電磁波吸収体１の第６の例の電磁波吸収率を示すグラフである。
【図２０】電磁波吸収体の第１の比較例の電磁波吸収率を示すグラフである。
【０１７３】
【図２１】電磁波吸収体の第２の比較例の電磁波吸収率を示すグラフである。
【図２２】比較例で用いた導体素子層を示す正面図である。
【符号の説明】
【０１７４】
１，１ａ，１ｂ，１Ａ 電磁波吸収体
２ 電磁波反射板
３ 第２損失材層
４ 第１損失材層
５ 第１導体素子層
６ 表面層
７ 第２導体素子層
１１，１７ 基材
１２ 第１導体素子
１４，１５ 形状部分
１８ 第２導体素子
１９ 導体素子部
３０，３１，１２０．１２１，１３０．１３５ 空孔
１０１ 単位素子部分
１０１ａ 対称単位素子部分
【出願人】 【識別番号】０００１１１０８５
【氏名又は名称】ニッタ株式会社
【住所又は居所】大阪府大阪市浪速区桜川４丁目４番２６号
【出願日】 平成１７年３月２９日（２００５．３．２９）
【代理人】 【識別番号】１０００７５５５７
【弁理士】
【氏名又は名称】西教 圭一郎

【識別番号】１０００７２２３５
【弁理士】
【氏名又は名称】杉山 毅至

【識別番号】１００１０１６３８
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 峰太郎
【公開番号】 特開２００５−３１７９４５（Ｐ２００５−３１７９４５Ａ）
【公開日】 平成１７年１１月１０日（２００５．１１．１０）
【出願番号】 特願２００５−９４９６６（Ｐ２００５−９４９６６）