(57)【要約】【課題】高周波帯域における抵抗皮膜の抵抗特性を適切に把握できる抵抗皮膜の抵抗測定方法を提供する。【解決手段】誘電率および厚みが既知の誘電体３ａ、３ｂの間に抵抗皮膜２を介挿し、一方の誘電体３ｂの背面に導体層４を設けた被測定体１にベクトルネットワークアナライザ７に接続した送信アンテナ５および受信アンテナ６で高周波帯域の電波Ｗを送受信して電波反射特性を測定し、この測定反射特性データと、被測定体１の伝送線路モデルを用いて抵抗皮膜２の抵抗値を設定して算出した算出反射特性データとの比較に基づいて、抵抗皮膜２の抵抗値を算出する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗皮膜と、誘電率および厚みが既知の誘電体とを備えた被測定体の高周波帯域での電波反射特性または電波透過特性の少なくとも一方を測定し、該測定データと、前記被測定体の伝送線路モデルを用いて前記抵抗皮膜の抵抗値を設定して算出した前記測定データに対応する算出データとの比較に基づいて、前記抵抗皮膜の抵抗値を算出することを特徴とする抵抗皮膜の抵抗測定方法。
【請求項２】
前記抵抗皮膜を前記誘電率および厚みが既知の誘電体の間に介挿して前記被測定体を構成する請求項１に記載の抵抗皮膜の抵抗測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗皮膜の抵抗測定方法に関し、さらに詳しくは高周波帯域における抵抗皮膜の抵抗特性を適切に把握できる抵抗皮膜の抵抗測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線ＬＡＮ等をはじめ多様な通信手段が利用され、これに伴って通信障害等の問題を解決するために、建材や筐体等の様々な場所に電波吸収体が使用されるようになった。電波吸収体には、導電性塗料等を塗工して形成された抵抗皮膜を用いるものがある。
【０００３】
このような抵抗皮膜を用いた電波吸収体に対して、高周波帯域で電波吸収特性を測定すると、その測定結果には明確な方向性が現れることがある。この原因は、抵抗皮膜を形成する導電性塗料等に含有される導電性粒子の形状や配列方向の偏りによって、抵抗皮膜の抵抗特性が方向性を有しているためである。特に、導電性塗料を高速でグラビア印刷等によって塗工した場合には、この方向性が大きくなる。
【０００４】
従来、抵抗皮膜の抵抗測定は、直流の四端子法で行なわれており、この四端子法で、測定端子の配置方向を導電性塗料の塗工方向に平行な方向と、直交する方向とにして抵抗測定をすると、その測定結果は抵抗値の差がほとんどないものとなる。即ち、電波吸収特性とは整合性がないものとなり、抵抗皮膜の抵抗特性を十分把握することができないという問題があった。
【０００５】
導体の表面抵抗を測定する方法は、種々提案されているが（例えば、特許文献１参照）、導電性粒子等の方向性に起因する抵抗のばらつきを考慮した抵抗測定方法は、未だ提案されていなかった。
【０００６】
抵抗特性を十分把握せずに抵抗皮膜を電波吸収体に使用した場合には、設計どおりの電波吸収性能を得ることが出来なくなるため、高周波帯域における抵抗皮膜の抵抗特性を適切に把握できる抵抗測定方法が必要となっていた。
【特許文献１】特開平１１−１４５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、高周波帯域における抵抗皮膜の抵抗特性を適切に把握できる抵抗皮膜の抵抗測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明の抵抗皮膜の抵抗測定方法は、抵抗皮膜と、誘電率および厚みが既知の誘電体とを備えた被測定体の高周波帯域での電波反射特性または電波透過特性の少なくとも一方を測定し、該測定データと、前記被測定体の伝送線路モデルを用いて前記抵抗皮膜の抵抗値を設定して算出した前記測定データに対応する算出データとの比較に基づいて、前記抵抗皮膜の抵抗値を算出することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の抵抗皮膜の抵抗測定方法によれば、抵抗皮膜と、誘電率および厚みが既知の誘電体とを備えた被測定体の高周波帯域での電波反射特性または電波透過特性の少なくとも一方を測定し、この測定データと、被測定体の伝送線路モデルを用いて抵抗皮膜の抵抗値を設定して算出した測定データに対応する算出データ（即ち、算出した電波反射特性データまたは算出した電波透過特性データ）との比較に基づいて、抵抗皮膜の抵抗値を算出することによって、従来の測定方法では十分把握することができなかった導電性塗料等に含有される導電性粒子の形状や配列方向の偏りによって生じる高周波帯域での方向性によるばらつきを有する抵抗特性を把握することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の抵抗皮膜の抵抗測定方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。図１は、電波吸収性能を測定する手段として電波反射特性を測定する場合の被測定体１の一例を示す側面図であり、誘電率および厚みが既知の誘電体３ａ、３ｂの間に抵抗皮膜２が介挿され、一方の誘電体３ｂの背面には導体層４が設けられている。
【００１１】
例えば、一方の誘電体３ａの誘電率はε１、厚みはｄ１、他方の誘電体３ｂの誘電率はε２、厚みはｄ２であり、抵抗皮膜２は、導電性塗料をグラビアコート印刷で紙に塗工して形成される。両誘電体３ａ、３ｂは同じものにしてもよく、誘電率（比誘電率）と厚みが判明していればよい。電波Ｗは導体層４の反対側となる誘電体３ａの表面側から送信される。
【００１２】
この被測定体１を用いて電波反射特性を測定するには図３に例示するように、まず、ベクトルネットワークアナライザ７に接続された送信アンテナ５から被測定体１に一方の誘電体３ａ側から所定の高周波帯域の電波Ｗを送信する。この電波Ｗの反射波をベクトルネットワークアナライザ７に接続された受信アンテナ６で受信して、被測定体１の電波反射特性データを取得し、データ処理装置１０でこの取得データを処理する。
【００１３】
被測定体１は、電波Ｗの電界方向に対して抵抗皮膜２の塗工方向が平行状態および直交状態に配置して、それぞれの状態において測定を実施する。
【００１４】
他の電波反射特性の測定方法としては、図４に示すように、発信器８に接続された送信アンテナ５から電波Ｗを送信して、その反射波をディテクタ９に接続された受信アンテナ６で受信するようにしてもよい。これ以外にも、一般的な電波反射特性の測定方法を用いることができる。
【００１５】
図１に示した被測定体１の伝送線路モデルを図２に例示する。この被測定体１は、特性インピーダンスがＺ０、線路長が無限の線路Ａ（空気に相当）に、特性インピーダンスがＺ１、線路長がｄ１の線路Ｂ（誘電率ε１の誘電体３ａに相当）および特性インピーダンスがＺ２、線路長がｄ２の線路Ｃ（誘電率ε２の誘電体３ｂに相当）が順に接続され、線路Ｃの端部がインピーダンスＺＬの素子（導体層４に相当）で終端され、線路Ｂと線路Ｃの間にインピーダンスがＺｓの素子（抵抗皮膜２に相当）が並列に接続されているモデルとして考えることができる。尚、抵抗皮膜２に相当する部分の線路長は零と考える。
【００１６】
この伝送線路モデルにおいて、抵抗皮膜２の抵抗値ｒを任意に設定して、設定した抵抗値ｒ毎に電波反射率を算出し、この算出反射率Ｒ１と、電波反射特性の測定で取得した測定反射率Ｒ２とを比較し、その差が最小となった時の抵抗値ｒをこの抵抗皮膜２の抵抗値とする。この際、周波数特性を考慮して例えば、１ＧＨｚ毎に抵抗値を求めると、周波数毎の抵抗値が判明する。尚、算出反射率Ｒ１と測定反射率Ｒ２との差の最小を求める場合には、正負を考慮して例えば、差の２乗した値で最小を求める。
【００１７】
以上のプロセスによって、抵抗皮膜２が塗工方向に起因する方向性を有していても、高周波帯域の電波吸収性能と整合性のある適切な抵抗皮膜の抵抗特性を把握することができる。したがって、この抵抗皮膜２を電波吸収体に用いた場合には、設計どおりの電波吸収特性を得ることが容易になる。
【００１８】
図５に、電波吸収性能を測定する手段として電波透過特性を測定する場合の被測定体１の一例を側面図で示す。この被測定体１は、誘電率および厚みが既知の誘電体３ａ、３ｂの間に抵抗皮膜２が介挿されて構成され、導体層４を設けないことのみが図１に示した被測定体１と相違している。
【００１９】
この被測定体１を用いて電波透過特性を測定するには、図７に例示するように、まず、ベクトルネットワークアナライザ７に接続された送信アンテナ５から被測定体１の一方の誘電体３ａ側から所定の高周波帯域の電波Ｗを送信する。送信した電波Ｗの透過電波を被測定体１を隔てて対置され、ベクトルネットワークアナライザ７に接続された受信アンテナ６で受信して、被測定体１の電波透過特性データを取得し、この取得データをデータ処理装置で処理する。測定時の測定体１の配置（抵抗皮膜２の塗工方向）は、既述した測定方法と同様である。
【００２０】
尚、この被測定体１で電波反射特性を測定して電波吸収性能を把握することもでき、電波反射特性を測定する場合は、送信アンテナ５を受信アンテナ６に兼用して反射波を受信して、被測定体１の電波反射特性データを取得する。
【００２１】
他の電波透過特性の測定方法としては、図８に示すように、発信器８に接続された送信アンテナ５で測定体１の一方の誘電体３ａ側から電波Ｗを送信し、被測定体１を隔てて対置され、ディテクタ９に接続された受信アンテナ６で透過電波を受信して、電波透過特性データを取得する。
【００２２】
図５に示した被測定体１の伝送線路モデルを図６に例示する。この被測定体１は、特性インピーダンスＺ０、線路長が無限の線路Ａ（空気に相当）に挟まれて、特性インピーダンスがＺ１、線路長がｄ１の線路Ｂ（誘電率ε１の誘電体３ａに相当）および特性インピーダンスがＺ２、線路長がｄ２の線路Ｃ（誘電率ε２の誘電体３ｂに相当）が接続され、線路ＢとＣの間にインピーダンスがＺｓの素子（抵抗皮膜２に相当）が並列に接続されているモデルとして考えることができる。尚、抵抗皮膜２相当部分の線路長は零と考える。
【００２３】
この伝送線路モデルにおいて、抵抗皮膜２の抵抗値ｒを任意に設定して、設定した抵抗値ｒ毎に電波透過率を算出し、この算出透過率Ｔ１と、電波透過特性の測定で取得した測定透過率Ｔ２とを比較し、その差が最小となった時の抵抗値ｒをこの抵抗皮膜２の抵抗値とする。
【００２４】
以上のプロセスによって、抵抗皮膜２が塗工方向に起因する方向性を有していても、高周波帯域の電波吸収性能と整合性のある適切な抵抗皮膜の抵抗特性を把握することができる。
【実施例】
【００２５】
図１に示した構造の被測定体１を用いて電波反射特性を測定し、この測定データと図２に示した被測定体１の伝送線路モデルを用いて、本発明による抵抗皮膜の抵抗測定を行なった。
【００２６】
被測定体１は、誘電体３ａ、３ｂを厚みが９．５ｍｍで比誘電率が図１１に示す周波数特性を有する石膏ボードとし、導体層４をアルミニウム箔とし、抵抗皮膜２はニッケル粉体を導電性粒子とした導電性塗料をグラビア印刷で塗工した抵抗紙を用いた。尚、図１１の横軸は常用対数で周波数を示している。
【００２７】
測定条件は、ダブルリッジドガイドホーンアンテナを使用して、周波数１〜１０ＧＨｚの範囲でＴＥ波（電界方向が入射面と直交する）を入射角１５°で一方の誘電体（石膏ボード）３ａ側から入射させて、電磁波吸収性能を測定した。この際に、電界方向に対して抵抗皮膜２の塗工方向が平行状態および直交状態になるように被測定体１を配置して、それぞれの状態について測定を実施した。その結果を図１０に示す。
【００２８】
図１０において、曲線ａが電界方向に対して抵抗皮膜２の塗工方向を平行状態に配置した場合、曲線ｅが直交状態に配置した場合の電波吸収性能を示している。この結果から、この抵抗皮膜２には方向性があることがわかる。
【００２９】
次に、この電波吸収特性データと、図２に示した伝送線路モデルを用いて算出したデータとの比較に基づいて求めた抵抗皮膜の抵抗値を図９に示す。図９において、曲線ａ１が電界方向に対して抵抗皮膜２の塗工方向を平行状態に配置した場合、曲線ｅ１が直交状態に配置した場合の抵抗を示している。
【００３０】
図９には、比較例として従来の四端子法で測定した抵抗値を示し、曲線ａ２が測定端子を抵抗皮膜２の塗工方向に対して平行に配置した場合、曲線ｅ２が直交に配置した場合の抵抗値を示している。
【００３１】
図９の結果から、本発明（実施例）による抵抗測定では、被測定体１の配置方向（抵抗皮膜２の塗工方向）によって抵抗値が異なり、方向性のあるものとなった。即ち、図１０に示した電波吸収特性と整合性のあるものとなり、高周波帯域における抵抗特性を把握できる結果となった。一方、従来方法（比較例）による抵抗測定では、抵抗皮膜２の抵抗値には方向性がほとんどない結果となった。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の抵抗測定方法において電波反射特性の測定に用いる被測定体の構造を例示する側面図である。
【図２】図１に示した被測定体の伝送線路モデルを例示する説明図である。
【図３】図１に示した被測定体を用いた電波反射特性の測定方法を例示する説明図である。
【図４】図１に示した被測定体を用いた他の電波反射特性の測定方法を示す説明図である。
【図５】本発明の抵抗測定方法において電波透過特性の測定に用いる被測定体の構造を示す側面図である。
【図６】図５に示した被測定体の伝送線路モデルを例示する説明図である。
【図７】図５に示した被測定体を用いた電波透過特性の測定方法を例示する説明図である。
【図８】図５に示した被測定体を用いた他の電波透過特性の測定方法を示す説明図である。
【図９】被測定体の抵抗測定結果を示すグラフ図である。
【図１０】被測定体の電波吸収特性を示すグラフ図である。
【図１１】実施例に用いた石膏ボードの比誘電率の周波数特性を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  被測定体
２  抵抗皮膜
３、３ａ、３ｂ  誘電体
４  導体層
５  送信アンテナ
６  受信アンテナ
７  ベクトルネットワークアナライザ
８  発振器
９  ディテクタ
１０  データ処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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