(57)【要約】      （修正有）【課題】薄型化することが容易な電波吸収体を提供する。【解決手段】一方面から順に、抵抗体を含む抵抗体層２と、磁性体として機能する磁性体層３と、導体層４とを備え、磁性体層３は、ポリエステルの線材の外周に銅の第二層が設けられて第１線材が構成され、さらに第１線材の外周に、鉄とニッケルの合金からなる強磁性体の第一層が設けられた磁性線材によって網状にされたものであり、第一層の厚さは、電波吸収体に吸収させようとする周波数の電磁波により生じる表皮厚以下にした。【選択図】図２
2008177355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方面から入射した所定周波数帯域の電磁波を吸収する電波吸収体であって、
前記一方面から順に、抵抗体を含む抵抗体層と、磁性体として機能する磁性体層と、導体層とを備え、
前記磁性体層は、第１線材の外周に強磁性体の第一層が設けられた一又は複数の磁性線材によって網状にされたものであり、
前記第一層の厚さは、前記周波数帯域の最低周波数の電磁波により生じる表皮効果における表皮厚以下であること
を特徴とする電波吸収体。
【請求項２】
前記第１線材は、
絶縁材料により構成された第２線材と、
無電解メッキに適した導電材料によって、前記第２線材の外周に形成された第二層とからなるものであること
を特徴とする請求項１記載の電波吸収体。
【請求項３】
前記磁性体層の網目の幅は、前記周波数帯域の最小波長λの１／４以下であること
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】
前記磁性体層と前記導体層とは、所定の間隔毎に複数箇所で導通していること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電波吸収体。
【請求項５】
前記導体層は、前記磁性線材より太い導体線によって、前記磁性体層よりも目が小さい網状にされたものであり、
前記磁性線材は、前記導体層における所定数の網の目毎に前記導体線と交錯しており、各交錯位置で、前記導体層と導通していること
を特徴とする請求項４記載の電波吸収体。
【請求項６】
前記磁性体層は、前記磁性線材を織った織物であり、
前記導体層は、導体線を織った織物であり、
前記磁性体層と前記導体層とによって、重ね織り組織が構成され、
前記重ね織り組織の接結点において、前記磁性体層と前記導体層とが導通すること
を特徴とする請求項５記載の電波吸収体。
【請求項７】
前記抵抗体層の抵抗値は、前記磁性体層のインピーダンス値との並列和した値が、大気の波動インピーダンスと近似する値になるように、設定されていること
を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電波吸収体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波帯域の電波吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等、無線通信による情報伝送技術がオフィス、工場、倉庫等において利用されている。このようなオフィス等においては、外部からの電磁波を遮蔽して電波妨害、干渉、あるいは盗聴等を防止するために、導体板を用いた電磁波の遮蔽材を壁、天井、及び床に配設することにより電磁遮蔽が行われている。
【０００３】
しかし、導体板は電磁波の反射体であるために、遮蔽材として導体板のみを用いた場合には、屋内において電気機器から生じた不要輻射等の電磁波や無線機器から送信された無線信号は、ほとんど減衰しないまま導体板により反射を繰り返す結果、電波障害を生じることとなる。特に、無線信号が壁面等の導体板で反射すると、導体板に入射する電磁波と反射される電磁波とが干渉して電界の低下点が発生したり、デジタル無線の無線信号が導体板で多重反射することにより分散遅延が生じてデジタル誤り率が増大する等の通信障害が発生することとなる。
【０００４】
そこで、このような障害を回避するために、反射導体による遮蔽材ではなく、損失誘電体を用いた電波吸収体を遮蔽材として壁、天井、及び床に用いる方法が知られている。このような遮蔽材として用いられる電波吸収体は、誘電体の性質を利用しているために、電磁波の吸収特性に周期性が生じ、広帯域の電磁波を吸収することが困難である。そのため、例えば、無線ＬＡＮ等の無線通信に用いられる２．４５ＧＨｚや、４．９ＧＨｚ〜５．７ＧＨｚといった、特定の周波数範囲の周波数帯において、電磁波を吸収するようにされたものが実用化されている。
【０００５】
一方、２０１１年には、テレビ放送のデジタル化が予定されており、デジタル放送化によって不要となる周波数帯域が通信用に開放され、無線通信に割り当てられる周波数帯域が１ＧＨｚ〜１０ＧＨｚの広帯域になることが予想される。そうすると、上述のような特定の周波数帯において電磁波を吸収するようにされた電波吸収体は、広帯域化された無線通信の周波数帯域に対応することができない。
【０００６】
そこで、１ＧＨｚ〜１０ＧＨｚの周波数範囲の大部分、例えば１ＧＨｚ〜１０ＧＨｚの７０％以上の周波数範囲で電磁波を吸収する広帯域の電波吸収体の実現が望まれている。このような広帯域で電磁波を吸収する電波吸収体としては、図２３に示すように、発泡ウレタンにカーボングラファイトを混入して得られた発泡損失誘電体を、楔形にした部材を反射導体の前面に配置したものがある（例えば、特許文献１参照。）。このような電波吸収体は、主に電界強度の測定を行う電波暗室に用いられており、その厚みは４００ｍｍ〜６００ｍｍ程度を必要とされている。
【０００７】
図２４は、反射導体に電磁波が入射した場合における反射導体近傍の電磁界分布を概念的に示す説明図である。図２４に示すように、反射導体に入射した電磁波の電界成分は反射導体によって短絡されるため、反射導体面においてゼロとなり、反射導体面からλ（波長）／４だけ離れた位置において最大となる。一方、磁界成分は、反射導体面において最大となることが知られている。
【０００８】
そうすると、従来の電波吸収体に用いられている損失誘電体は、電界に対して作用するものであるから厚さを薄くして反射導体の前面に配置すると、電界が弱い領域に配置されることとなり、誘電体が機能せず、入射した電磁波を十分減衰させることができない。そこで、損失誘電体の厚みを大きくして電磁波の電界成分が大きくなる位置に、損失誘電体を配置することで、電磁波を吸収するようにされている。
【特許文献１】特開平９−１９９８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、オフィス等の壁面に電波吸収体を配設する場合、実用的には電波吸収体の厚さを３０ｍｍ以下にする必要があると考えられる。ところが、例えば１ＧＨｚにおけるλ／４は７５ｍｍとなるから、上述のような損失誘電体を用いた電波吸収体では、厚さ３０ｍｍの損失誘電体を反射導体の前面に配置しても電界が弱い領域に配置され、誘電体が機能せず、入射した電磁波を十分減衰させることができない。そのため、上述のような損失誘電体を用いた電波吸収体は、厚みを少なくとも４００ｍｍ〜６００ｍｍ程度にして電界が強く作用する位置に損失誘電体を配置する必要があるため、薄くすることができないという不都合があった。このような電波吸収体は、一般のオフィス等においては、その厚みによってオフィス等の容積が大きく占有されるため設置が困難であるし、まして電子機器の筐体等に取り付けることは到底困難であるという不都合があった。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、薄型化することが容易な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】
【００１１】
本発明に係る電波吸収体は、一方面から入射した所定周波数帯域の電磁波を吸収する電波吸収体であって、前記一方面から順に、抵抗体を含む抵抗体層と、磁性体として機能する磁性体層と、導体層とを備え、前記磁性体層は、第１線材の外周に強磁性体の第一層が設けられた一又は複数の磁性線材によって網状にされたものであり、前記第一層の厚さは、前記周波数帯域の最低周波数の電磁波により生じる表皮効果における表皮厚以下である。
【００１２】
この構成によれば、磁性体層を構成する磁性線材が線状の形状をしているため、磁性線材の長さ方向の反磁界係数がゼロとなって反磁性効果が低減される。また、強磁性体の第一層の厚さが、吸収しようとする周波数帯域の電磁波により生じる表皮厚以下にされることによって、当該周波数帯域の電磁波に対して実効的に得られる比透磁率である等価比透磁率が増大する。なお、ここで、表皮厚は、吸収しようとする周波数帯域における最高周波数の電磁波により生じる表皮厚を意味するものとする。また、導体層に入射した電磁波は、導体層の表面で磁界が最大となるが、磁性体層は導体層の前面に配置されるので、磁界が大きくなる位置に等価比透磁率が増大された磁性体層が配置されることにより、磁性体層と磁界との磁気的作用が増大される結果、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。電波吸収体の入射インピーダンスは、抵抗体層のインピーダンスと抵抗体層の背後のインピーダンスとの並列和により得られるが、抵抗体層の背後に配置された磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを増大させて大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となる。電波吸収体から反射する電磁波は、波吸収体の入射インピーダンスと大気の波動インピーダンスとが近づくほど減少し、すなわち電磁波の反射減衰量が増大（吸収量が増大）するから、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となれば、電磁波の吸収量を増大させることが容易となる。また、このような電波吸収体は、背景技術に係る電波吸収体のように、電磁波の電界成分が大きくなる反射導体から離れた位置に損失誘電体を配置する必要がなく、反射導体となる導体層の前面直近の位置に磁性体層を配置すればよいから、薄型化することが容易となる。
【００１３】
また、前記第１線材は、絶縁材料により構成された第２線材と、無電解メッキに適した導電材料によって、前記第２線材の外周に形成された第二層とからなるものであることが好ましい。
【００１４】
第１線材の外周に第一層を形成する方法としては、強度や品質の点で電解メッキを用いることが望ましいが、絶縁材料に強磁性体を直接電解メッキすることにより第一層を形成することはできない。しかし、無電解メッキに適した導電材料を絶縁材料の第２線材に無電解メッキすることは容易である。従って、第２線材の外周に無電解メッキにより導電材料からなる第二層が形成された第１線材を構成することは容易である。そして、このように構成された第１線材は、外周に強磁性体を電解メッキすることにより、第一層を形成することが容易である。
【００１５】
また、前記磁性体層の網目の幅は、前記周波数帯域の最小波長λの１／４以下であることが好ましい。網の目の大きさが周波数帯域の最小波長λの１／４以下であれば、網の目が電磁波と作用して、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。
【００１６】
また、前記磁性体層と前記導体層とは、所定の間隔毎に複数箇所で導通していることが必要である。この構成によれば、導体層を挟んで磁性体層の反対側に、磁性体層の鏡像が等価的に現れる。そうすると、磁性体層と導体層との複数の導通箇所で、磁性体層とその鏡像とが接続され、磁性体層と鏡像とで構成されるループ状の電流経路が生じる。そのため、外部から印加された磁界に対して当該電流経路に循環電流が流れ、この循環電流により磁界が生じる結果、当該磁性体層に等価的なインダクタンスが付与されて、磁性体としての磁気的効果が増大する。
【００１７】
また、前記導体層は、前記磁性線材より太い導体線によって、前記磁性体層よりも目が小さい網状にされたものであり、前記磁性線材は、前記導体層における所定数の網の目毎に前記導体線と交錯しており、各交錯位置で、前記導体層と導通していることが好ましい。この構成によれば、磁性体層の磁性線材は、磁性体層よりも目が小さい網状にされた導体線と交錯することによって保持されるので、磁性体層の網目幅が維持される。
【００１８】
また、前記磁性体層は、前記磁性線材を織った織物であり、前記導体層は、導体線を織った織物であり、前記磁性体層と前記導体層とによって、重ね織り組織が構成され、前記重ね織り組織の接結点において、前記磁性体層と前記導体層とが導通することが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、磁性線材を織った織物と導体線を織った織物とで重ね織り組織を構成することによって、織物技術を用いて磁性体層と導体層とを構成し、かつ磁性体層と導体層とを所定の間隔毎に複数箇所で導通させることができるので、磁性体層と導体層とを構成することが容易となる。
【００２０】
また、前記抵抗体層の抵抗値は、前記磁性体層のインピーダンス値との並列和した値が、大気の波動インピーダンスと近似する値になるように、設定されていることが好ましい。抵抗体層の抵抗値と磁性体層のインピーダンス値とを並列和した値が、大気の波動インピーダンスと近似する値になるように、抵抗体層の抵抗値が設定されていれば、電磁波の吸収量を増大させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
このような構成の電波吸収体によれば、磁性体層を構成する磁性線材が線状の形状をしているため、磁性線材の長さ方向の反磁界係数がゼロとなって反磁性効果が低減される。また、強磁性体の第一層の厚さが、吸収しようとする周波数帯域の電磁波により生じる表皮厚以下にされることによって、当該周波数帯域の電磁波に対して実効的に得られる比透磁率である等価比透磁率が増大する。また、導体層に入射した電磁波は、導体層の表面で磁界が最大となるが、磁性体層は導体層の前面に配置されるので、磁界が大きくなる位置に等価比透磁率が増大された磁性体層が配置されることにより、磁性体層と磁界との磁気的作用が増大される結果、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。電波吸収体の入射インピーダンスは、抵抗体層のインピーダンスと抵抗体層の背後のインピーダンスとの並列和により得られるが、抵抗体層の背後に配置された磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを増大させて大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となる。電波吸収体から反射する電磁波は、波吸収体の入射インピーダンスと大気の波動インピーダンスとが近づくほど減少し、すなわち電磁波の反射減衰量が増大（吸収量が増大）するから、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となれば、電磁波の吸収量を増大させることが容易となる。また、このような電波吸収体は、背景技術に係る電波吸収体のように、電磁波の電界成分が大きくなる反射導体から離れた位置に損失誘電体を配置する必要がなく、反射導体となる導体層の前面直近の位置に磁性体層を配置すればよいから、薄型化することが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。まず、本発明に係る電波吸収体における実施形態の具体的な構成を説明する前に、本発明の基本原理について説明する。
【００２３】
平面状の電波吸収体に入射する電磁波のエネルギーに対して当該電波吸収体から反射する電磁波のエネルギーの比である反射減衰量Γは、下記の式（２）で表される（例えば、オーム社刊  内藤嘉之著  電波吸収体、森北出版  橋本修著  高周波領域に於ける材料定数測定法）。
【００２４】
【数１】
2008177355.tif 000003
【００２５】
但し、Ｚｉ：電波吸収体の入射インピーダンス
Ｚ０：大気の波動インピーダンス
式（２）は、ＺｉとＺ０とが近似すれば電波吸収体に入射した電磁波の反射量が減少し、すなわち電波吸収体による電磁波の減衰量が増大することを示している。また、Ｚｉ＝Ｚ０となれば電波吸収体は完全吸収体となる。大気の波動インピーダンスＺ０は、１２０πである（以後、単純化して３７７Ωとして取り扱う）。
【００２６】
そこで、大気の波動インピーダンスＺ０と同じシート抵抗３７７Ωを有する抵抗体を、電波吸収体として用いた場合について説明する。図１は、シート抵抗３７７Ωの抵抗体Ａに電磁波が入射した状態を示す説明図である。図１に示すように、シート抵抗３７７Ωの抵抗体Ａに電磁波が入射すると抵抗体Ａの入射インピーダンスＺｉは、抵抗体Ａの抵抗値３７７Ωと、抵抗体Ａの背後における大気の波動インピーダンスＺ０との並列和となる。そうすると、入射インピーダンスＺｉは波動インピーダンスＺ０の１／２、すなわち１８９Ωとなって、入射インピーダンスＺｉと波動インピーダンスＺ０との差が増大するため充分な反射減衰量及び透過減衰量も共に得られず、入射した電磁波の大半はそのまま抵抗体Ａを透過してしまうため、このままでは電波吸収体として機能しない。
【００２７】
電磁波を透過させないためには、電磁波を反射させる導体板を、反射導体として配置すればよい。また、図２４に示すように、電磁波の磁界成分は、反射導体面において最大となるから、反射導体の前面、すなわち磁界が最大となる位置に強磁性体を配置し、磁気損失により電磁波を減衰させることが考えられる。しかし、マイクロ波中に強磁性体を配置すると、表皮効果によって強磁性体のミクロン以下の表面にしか電磁界が作用せず、磁性体として機能しない。
【００２８】
金属面にマイクロ波のような高周波の電磁波が入射した場合、電界及び磁界は表皮効果により金属の極く薄い表皮厚（ｓｋｉｎ  ｄｅｐｔｈ）にのみ、存在する。表皮厚δは、以下の式（３）で与えられ、透磁率が大きくなると表皮厚δは小さくなるという関係にある。
【００２９】
【数２】
2008177355.tif 000004
【００３０】
但し、ρ：固有抵抗（Ω・ｍ）
ｆ：電磁波の周波数（Ｈｚ）
μ０：真空の透磁率
μｓ：比透磁率
すなわち、比透磁率μｓが増大すると表皮厚δが減少してしまうため、マイクロ波に対する表皮厚δは数ｎｍ〜数百ｎｍ程度となり、磁性体に電磁波が入射した場合、マイクロ波において発生する磁束はほとんど磁性体内部を透過できないために、ほとんど磁性体として機能しない。
【００３１】
マイクロ波に対して磁性体として機能する、すなわちマイクロ波を取り扱い対象とするいわゆるマイクロ波磁性体として、球体や扁平体等の磁性体微粒子をバインダーで固定し、磁性体の表面積を増大させることで、磁束と作用する部分を増大させるようにしたものが知られている（例えば、日刊工業新聞社「工業材料」平成１０年１０月発行Ｖｏｌ−４６，Ｎｏ−１０、ｐ５４〜５８、フレキシブル電波吸収体「軟磁性デュアルラバーシート」（大同特殊鋼（株）））。
【００３２】
このような磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体を反射導体の前面、すなわち磁界が最大となる位置に配置することで、磁気損失によりマイクロ波を減衰させることが考えられる。
【００３３】
しかしながら、磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体は、磁性体微粒子を保持するために用いられるバインダーが誘電体であり、また、磁性体微粒子間には隙間が有るため静電容量が生じる結果、全体として容量性となり、等価的な誘電率が増大する。例えば上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体は、１ＧＨｚにおいて得られる等価的な比透磁率が８であるのに対し、等価的な比誘電率が８０を超えることが示されている。このように、磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体では、マイクロ波に対してある程度の透磁率が得られるものの、透磁率よりも遙かに大きな誘電率が付随的に生じてしまう。
【００３４】
従って、このような磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体を反射導体の前面、すなわち磁界が最大となる位置に強磁性体を配置した場合であっても、マイクロ波に対して得られる磁気損失を増大することは容易でない。
【００３５】
また、上述したように、電波吸収体の入射インピーダンスＺｉと、大気の波動インピーダンスＺ０とを近似させることができれば、電波吸収体に入射した電磁波の反射量が減少し、すなわち電波吸収体による電磁波の減衰量が増大する。大気中に抵抗体Ａを配置すると、入射インピーダンスＺｉは、抵抗体Ａの抵抗値と抵抗体Ａの背後における大気の波動インピーダンスＺ０との並列和となるために、入射インピーダンスＺｉを波動インピーダンスＺ０に近似させることが困難となっているのであるから、抵抗体Ａの背後にインピーダンスの高い材料を配置することができれば、抵抗体Ａの抵抗値と抵抗体Ａの背後のインピーダンスとの並列和を増大させて、入射インピーダンスＺｉと大気の波動インピーダンスＺ０とを近似させ、電磁波の減衰量を増大させることができると考えられる。
【００３６】
そこで、上述のような磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体のマイクロ波に対する入射インピーダンスについて説明する。上述のような磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体の入射インピーダンスＺｉは、下記の式（４）で表される（例えば、オーム社刊  内藤嘉之著  電波吸収体、森北出版  橋本修著  高周波領域に於ける材料定数測定法）。
【００３７】
【数３】
2008177355.tif 000005
【００３８】
式（４）において、Ｚ０は大気の波動インピーダンスで３７７Ω、μｒはマイクロ波磁性体の複素透磁率で、μｒ＝μ’−ｊμ”であり、εｒはマイクロ波磁性体の複素誘電率で、εｒ＝ε’−ｊε”であり、λはマイクロ波磁性体に入射する電磁波の波長であり、ｔはマイクロ波磁性体の厚さである。
【００３９】
式（４）に示すように、上述のようなマイクロ波磁性体の入射インピーダンスＺｉは、透磁率μｒが増大すると増大し、誘電率εｒが増大すると減少する。そのため、磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体では、透磁率μｒを増大して入射インピーダンスＺｉを増大させようとしても、上述のように透磁率μｒよりも大きな誘電率εｒが付随的に生じてしまうため、入射インピーダンスＺｉを増大させることが困難である。
【００４０】
本発明に係る電波吸収体は、反射導体の前面、すなわち磁界が最大となる位置に、後述するようにマイクロ波中でも磁性体として機能する磁性体層を配置し、この磁性体層の前面に抵抗体層を配置して抵抗体層の背後のインピーダンスを増大させ、抵抗体層から見た入射インピーダンス、すなわち抵抗体層のインピーダンスと磁性体層のインピーダンスとの並列和を大気の波動インピーダンスＺ０と近似させることで、電波吸収体を薄型化しつつ電磁波の減衰量を増大させようとするものである。
【００４１】
図２は、本発明の一実施形態に係る電波吸収体の構成の一例を示す断面図である。図２に示す電波吸収体１は、電磁波の入射方向から見て抵抗体層２、磁性体層３、及び導体層４の順に積層されて構成されている。
【００４２】
抵抗体層２は、例えば薄い布やプラスチックシートにカーボン塗料を吹き付けた抵抗シートで、数百Ω程度の抵抗値ではマイクロ波での表皮効果はほとんど現れないので、ミリ波程度の周波数までは純抵抗と近似することができ、直流で測定してマイクロ波に適用することができる。抵抗体層２の抵抗値Ｒは、シート抵抗であり、Ω／口、すなわち縦横同一寸法（非定尺基準（Dimensionless））で表された抵抗値である。
【００４３】
また、抵抗体層２の抵抗値Ｒとしては、例えば、大気の波動インピーダンスＺ０である３７７Ω以上の抵抗値を好適に用いることができる。
【００４４】
図３は、図２に示す磁性体層３と導体層４との一例を示す斜視図である。磁性体層３は、例えば複数の磁性線材３１を平織にした織物であり、導体層４は、例えば複数の線材４１を平織にした織物であり、磁性体層３と導体層４とによって、重ね織り組織が構成されている。磁性体層３は、例えば１４メッシュ（網目幅△は１．８ｍｍ）にされている。
【００４５】
なお、磁性体層３は、複数の磁性線材３１が互いに異なる方向に交差して網状にされていればよく、例えばたて糸とよこ糸の他に斜め方向の磁性線材３１を交差させて三方向の磁性線材３１によって網状にされていてもよい。また、磁性体層３は、平織に限らず、斜文織、朱子織、綾織等、種々の織物とすることができる。また、磁性体層３は、織物に限らず、編物であってもよく、例えば平編、ゴム編、パール編等、種々の編物とすることができる。磁性体層３が編物として構成されている場合、複数の磁性線材３１が、例えば互いにループ状にされた状態で、互いに異なる方向に交差するようにして編み込まれていてもよい。
【００４６】
また、導体層４は、磁性体層３より網の目が小さく、例えば２００メッシュ（網目幅△は０．１２５ｍｍ）にされている。導体層４は、網目幅△を小さくすることで、入射電磁波に対して反射導体として機能するようにされている。
【００４７】
図４は、導体層４のメッシュ数Ｍと導体層４の透過減衰量との関係を示すグラフである。後述するように、磁性線材３１と同様に構成された半径ｄが１５μｍの線材４１によって、導体層４を４０メッシュの網状に構成した場合、周波数１ＧＨｚの電磁波に対する透過減衰量が約６ｄＢとなり、導体層４に入射した電磁波の約１／２が反射する。従って、導体層４は、４０メッシュ以上にされていれば、反射導体として用いることができる。また、導体層４は、８０メッシュで周波数３ＧＨｚの電磁波に対する透過減衰量が約６ｄＢとなり、導体層４に入射した電磁波の約１／２が反射する。従って、導体層４は、８０メッシュ以上にされていることが、より望ましい。
【００４８】
平織の織物の場合、網目幅△は、織る糸の柔軟性にもよるが、一般に糸の線径の４倍〜６倍程度が限界であるといわれている。そして、糸の線径の４倍〜６倍を超えて網目幅△を大きくすると、目詰まり現象によって糸の位置がずれてしまい、網目幅△や織物の形態を維持できない。磁性体層３は、後述するように磁性線材３１の線径が例えば３０μｍであるのに対し、網目幅△は例えば１．８ｍｍであるから、線径に対して網目幅△が遙かに大きく、そのままでは網目幅△を維持できない。
【００４９】
しかしながら、図３に示す磁性体層３は、磁性体層３より網の目が小さい導体層４と組み合わされて重ね織り組織が構成されているため、接結点Ｐによって磁性線材３１が保持され、磁性体層３の網目幅△が維持されるようになっている。
【００５０】
図５は、磁性線材３１の構成の一例を示す模式図である。図５（ａ）は磁性線材３１の断面図を示し、図５（ｂ）は磁性線材３１の斜視図を示している。図５に示す磁性線材３１は、線材３１１（第２線材）の外周に例えば導電体の第二層３１３が設けられ、さらに第二層３１３の外周に第一層３１２が設けられている。磁性線材３１の半径ｄは、例えば１５μｍにされている。
【００５１】
線材３１１は、例えばナイロン（登録商標）糸、ポリエステル繊維、ガラス繊維等の絶縁材料で構成されている。また、第二層３１３は、例えばメッキ、蒸着、塗布等により形成されている。第二層３１３は、金属等の導電材料であればよいが、無電解メッキに適した導電材料、例えば銅やアルミ等の正磁性体とすれば、無電解メッキによって第二層３１３を形成することが容易となる。
【００５２】
線材３１１は、必ずしも絶縁材料でなくてもよいが、ナイロン（登録商標）糸、ポリエステル繊維、ガラス繊維等の柔軟な絶縁材料を用いることで、織物や編物にして磁性体層３を構成することが容易となる。
【００５３】
第一層３１２は、例えばニッケル、鉄、コバルト、Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ、Ａｍｏｒｐｈｏｕｓその他の合金や化合物等の強磁性体を、第二層３１３の外周に電解メッキすることにより形成されている。このような強磁性体材料は、無電解メッキに適さないため、直接線材３１１の外周にメッキしようとすると、良好な磁性体層が得られない。しかし、磁性線材３１は、線材３１１の外周に無電解メッキ等の方法により第二層３１３か形成されているので、第二層３１３の外周に第一層３１２を電解メッキにより設けることが可能となる。これにより、電解メッキにより形成された第一層３１２は、無電解メッキ等により形成される場合よりも強度が高められ、第一層３１２が剥離するおそれが低減される。
【００５４】
そして、第一層３１２の厚さｔは、電波吸収体１によって吸収させようとする電磁波の周波数をｆとした場合に、上記式（３）から得られる表皮厚δ以下にされている。これにより、電波吸収体１の取り扱い対象の周波数範囲において、表皮効果によって磁性線材３１の表面に集中する磁束を強磁性体の第一層３１２内に浸入させて、磁性体としての磁気的効果が得られるようにされている。なお、第一層３１２の厚さｔは、必ずしも厳密に表皮厚δ以下である必要はなく、おおよそ０．１μｍ以下であればよい。
【００５５】
図６は、線材４１の構成の一例を示す模式図である。図６（ａ）は線材４１の断面図を示し、図６（ｂ）は線材４１の斜視図を示している。図６に示す線材４１は、磁性線材３１と同様の構成にされており、第一層３１２及び第二層３１３によって、導電性にされている。なお、線材４１は、導電性であればよく、磁性線材３１と同様の構成にする必要はない。線材４１は、例えば強磁性体の第一層３１２を備えない構成であってもよく、例えば金属等の導体単線や撚り線をそのまま線材４１として用いてもよい。
【００５６】
このように、磁性線材３１及び線材４１は、表面が導電性にされているので、磁性体層３と導体層４とからなる重ね織り組織の複数の接結点Ｐにおいて、磁性体層３と導体層４とが交錯して導通するようになっている。
【００５７】
磁性体層３は、予め磁性線材３１を形成した後に、磁性線材３１を織ったり編んだりすることによって網状に形成してもよいが、線材３１１を織ったり編んだりすることによって網状にした後に、網ごと無電解メッキや電解メッキ等の工程に通すことにより、第二層３１３及び第一層３１２を形成するようにしてもよい。線材３１１の網を形成した後に例えば無電解メッキによって第二層３１３を形成し、第二層３１３を形成した後に例えば電解メッキによって第一層３１２を形成することにより、網を織ったり編んだりする工程で第一層３１２が剥離することがなくなり、かつ線材３１１の網における線材３１１同士が交錯した状態の上から無電解メッキや電解メッキ等の工程により第二層３１３及び第一層３１２が形成されるので、磁性体層３における磁性線材３１同士の交錯点での導通が、良好となる。
【００５８】
また、線材３１１によって例えば１４メッシュの第１網と、例えば２００メッシュの第２網とを形成すると共に、第２網における所定数の網の目毎に第１網の線材３１１を交錯させて重ね織り組織を構成した後に、重ね織り組織ごと例えば無電解メッキによって第二層３１３を形成し、第二層３１３を形成した後に例えば電解メッキによって第一層３１２を形成するようにしてもよい。この場合、網を織ったり編んだりする工程で第一層３１２が剥離することがなくなり、かつ網構造と複雑に絡み合ってメッキ層が形成されるので、第一層３１２の強度を向上することができる。さらに、第１、第２網における線材３１１同士が交錯し、かつ第１、第２網が重ね織り組織にされた接結点Ｐの上から無電解メッキや電解メッキ等の工程により第二層３１３及び第一層３１２が形成されるので、磁性体層３における磁性線材３１同士の交錯点、導体層４における線材４１同士の交錯点、及び磁性体層３と導体層４との接結点Ｐでの導通が良好となる。
【００５９】
なお、磁性体層３は、必ずしも線材を織ったり編んだりすることにより網状にされる例に限られず、例えば複数の磁性線材３１が同一平面内で、互いに異なる方向に交差点を共有するように交差して配置されることにより網にされていてもよく、例えば樹脂成形により網を形成したり、例えば板状の絶縁材をプレス加工、エッチング等の方法により網の目となる複数の開口部を形成し、残余の部分が同一平面内で互いに異なる方向に交差する網とすることにより、上記第１網を形成してもよい。このように形成された第１網に、無電解メッキと電解メッキとを順次施すこと等により第二層３１３と第一層３１２とが形成された磁性体層３は、網の目の各辺が磁性線材３１に相当する。
【００６０】
また、導体層４は、必ずしも線材を織ったり編んだりすることにより網状にされる例に限られず、例えば複数の線材４１が同一平面内で、互いに異なる方向に交差点を共有するように交差して配置されることにより網にされていてもよく、例えば樹脂成形により網を形成したり、例えば板状の絶縁材をプレス加工、エッチング等の方法により網の目となる複数の開口部を形成し、残余の部分が同一平面内で互いに異なる方向に交差する網とすることにより、上記第２網を形成してもよい。また、例えば金属等の導体板をプレス加工、エッチング等することにより、網の目となる複数の開口部を形成し、残余の部分が同一平面内で互いに異なる方向に交差する網とすることにより、導体層４を形成してもよい。
【００６１】
また、導体層４は、必ずしも網構造に限られず、導体板をそのまま導体層４として用いてもよい。この場合、接結点Ｐの代わりに、磁性体層３の網目毎に、導体層４と磁性体層３とを接着させたり、圧着したりすることにより導通させてもよい。
【００６２】
次に、このようにして構成された磁性線材３１の磁気特性について説明する。図１に示す磁性線材３１の長手方向に対して、周波数ｆの電磁波に対して実効的に得られる比透磁率を等価比透磁率μｅとすると、等価比透磁率μｅは、下記の式（５）で与えられる。
【００６３】
【数４】
2008177355.tif 000006
【００６４】
但し、μｓ：第一層３１２の直流における比透磁率
ｔ：第一層３１２の厚さ
δ：式（３）により得られる表皮厚
図７、図８は、ニッケルで構成された第一層３１２の厚さｔと磁性線材３１の等価比透磁率μｅとの関係を示すグラフである。図７、図８の横軸は第一層３１２の厚さｔを示し、縦軸は等価比透磁率μｅを示している。図７、図８に示すように、１，２，３ＧＨｚ、及び１０ＧＨｚのいずれにおいても、第一層３１２の厚さｔが薄くなるほど等価比透磁率μｅは増大し、第一層３１２の厚さｔが極限に薄ければ、等価比透磁率μｅは第一層３１２を構成するニッケルの直流比透磁率（１１２０）に収斂する。
【００６５】
第一層３１２の厚さｔは、薄くなりすぎると第一層３１２の金属分子の配置が粗くなって連続して磁束が流れなくなるので、厚さｔは、磁束が連続して流れる程度の厚さ、例えば第一層３１２の金属分子における直径の１０倍程度以上であれば、薄くなるほど等価比透磁率μｅを増大させることができる。例えば、無電解メッキにより第一層３１２を形成する場合、無電解メッキにより形成可能な膜厚の最小値は経験的に０．００５μｍといわれているので、例えば、厚さｔを０．００５μｍ以上であって、表皮厚δ以下としてもよい。
【００６６】
ここで、ニッケルの直流比透磁率μｓを１１２０、抵抗率ρを６．８５×１０−８（Ω・ｍ）とすると、式（３）から、周波数１ＧＨｚでのニッケルの表皮厚δは、０．１２μｍとなる。そして、磁性線材３１の第一層３１２の厚さｔを表皮厚δと等しい０．１２μｍとすると、磁性線材３１の１ＧＨｚにおける等価比透磁率μｅは、図７から、７５０となる。
【００６７】
そうすると、例えばニッケルをそのままシート状にして電波吸収体に用いた場合には、１ＧＨｚでは表皮効果によって等価比透磁率μｅは、ほとんど１を超えず、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体であっても、１ＧＨｚにおいて得られる等価比透磁率μｅは８程度であるのに対し、磁性線材３１の長手方向に対して得られる等価比透磁率μｅは、７５０であるから遙かに大きな値となる。
【００６８】
また、図８に示すように、例えば磁性線材３１の第一層３１２の厚さｔを表皮厚δの１００倍である１２μｍとした場合であっても、１ＧＨｚにおける等価比透磁率μｅは１０を超え、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体よりも大きな等価比透磁率μｅが得られる。ここで、式（５）から、第一層３１２の直流における比透磁率μｓが大きいほど、等価比透磁率μｅが大きくなるから、第一層３１２としてニッケルの直流における比透磁率μｓ以上の比透磁率μｓを有する強磁性体を用いて、第一層３１２の厚さｔを１２μｍ以下とすれば、磁性線材３１の等価比透磁率μｅは１ＧＨｚにおいて１０を超え、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体よりも大きくすることができる。
【００６９】
同様に、図８から、第一層３１２としてニッケルの直流における比透磁率μｓ以上の比透磁率μｓを有する強磁性体を用いて、第一層３１２の厚さｔを４μｍ以下とすれば、磁性線材３１の等価比透磁率μｅは１０ＧＨｚにおいても１０を超え、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体における１ＧＨｚでの等価比透磁率μｅよりも１０ＧＨｚにおける等価比透磁率μｅを大きくすることができる。
【００７０】
すなわち、すくなくとも、磁性線材３１の第一層３１２の厚さｔを表皮厚δ以下にすることにより、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体よりも等価比透磁率μｅを増大することができる。さらに、図８のグラフから、直流においてニッケルの透磁率以上の透磁率を有する強磁性体によって第一層３１２を構成し、第一層３１２の厚さｔを１２μｍ以下とすれば、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体よりも等価比透磁率μｅを増大できることが確認できた。
【００７１】
また、第一層３１２は導体であるから、磁性線材３１全体としても導体となり、基本的に誘電率が生じないので、磁性線材３１は、高周波の電磁波に対して誘電率をほとんど増大させることなく磁性体として機能する。
【００７２】
なお、第一層３１２をメッキで形成する場合、厚さｔが薄いもの、例えばｔ＝０．０１μｍといったものを作成することは容易であり、むしろ厚さｔを厚くする方が製造上の困難性をともなう。例えばニッケルの８０ＧＨｚにおける表皮厚δは、０．０１４μｍであるから、厚さ０．０１μｍの第一層３１２は表皮厚δより薄い。すなわち、磁性線材３１にメッキにより厚さ０．０１μｍの第一層３１２を形成すると、磁性線材３１を、８０ＧＨｚ以下の周波数範囲、例えば１００ＭＨｚ〜８０ＧＨｚというような周波数範囲で磁性体として機能させることが容易となる。
【００７３】
次に、磁性線材３１によって、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体よりも高い透磁率が得られる原理について説明する。図９は、磁性体に磁界が作用することにより生じる反磁界（demagnetizing field）について説明するための説明図である。図９に示すように、磁性体１００に外部から加えられた磁界Ｈｏが作用すると、磁性体１００の両端にＮとＳの磁極が形成される。この磁極により生じる磁界は、磁界Ｈｏと方向が逆向きの反磁界Ｈｄとなり、磁界Ｈｏが反磁界Ｈｄにより打ち消される結果、磁性体１００の内部磁界、すなわち有効磁界Ｈは、Ｈ＝Ｈｏ−Ｈｄとなる。
【００７４】
ここで、磁界Ｈｏにより磁性体１００に生じた磁化の強さをＪ（Ｔ）、真空の透磁率をμ０とすると、Ｈｄ＝Ｎ・Ｊ／μ０で表される。ここでＮは、反磁界係数と呼ばれ、磁性体における反磁界Ｈｄの生じ易さを示している。反磁界係数Ｎは、磁性体１００の形状や、外部磁界Ｈｏが加えられる方向によって異なる。
【００７５】
図１０（ａ）は、図５に示す磁性線材３１における反磁界係数Ｎを説明するための説明図である。また、図１０（ｂ）は、磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体の球体の磁性体微粒子１０１における反磁界係数Ｎを説明するための説明図である。磁性体の三つの主軸ｘ，ｙ，ｚ方向の反磁界係数Ｎｘ，Ｎｙ，Ｎｚは、Ｎｘ＋Ｎｙ＋Ｎｚ＝１の関係が有る。
【００７６】
そして、図１０（ｂ）に示すように、磁性体微粒子１０１では、反磁界係数Ｎｘ，Ｎｙ，Ｎｚは、１／３，１／３，１／３となり、すなわちいかなる方向の外部磁界Ｈｏに対しても、反磁界Ｈｄが生じて磁性体微粒子１０１内部の有効磁界Ｈが弱められる結果、磁性体微粒子１０１の磁気的作用が弱められる。一方、図１０（ａ）に示すように、図１に示す磁性線材３１のような線状の磁性体、すなわち全体の長さ＞＞直径となるような磁性線材３１に対しては、磁性体の長さ方向に対して垂直な反磁界係数Ｎｘ，Ｎｙが１／２，１／２となり、磁性体の長さ方向の反磁界係数Ｎｚがゼロとなることが知られている（（株）学献社刊  山田、宮沢、別所著  基礎磁気工学）。
【００７７】
ここで、印加磁界をＨｏ、真空の透磁率をμ０、磁性体微粒子１０１や磁性線材３１等の磁性体の直流での比透磁率をμｓ、等価比透磁率をμｅ、反磁界係数をＮとすると、磁性体内の磁束密度Ｂは、以下の式（６）で与えられる。
【００７８】
【数５】
2008177355.tif 000007
【００７９】
磁性体微粒子１０１では、磁性体微粒子１０１を強磁性体で構成すると、比透磁率μｓは、ニッケルで１１２０、鉄で５０００、ＰｅｒｍａｌｌｏｙやＡｍｏｒｐｈｏｕｓでは１万を超え、式（６）における１／μｓの項は微少近似により無視でき、Ｎ＝１／３であることから、下記の式（７）が得られる。
【００８０】
【数６】
2008177355.tif 000008
【００８１】
よって、球体に近似される形状の磁性体微粒子１０１単体では、例え比透磁率μｓが１１２０以上になるような強磁性体を用いたとしても、反磁性効果により等価比透磁率μｅは３となり、さらに表皮効果により等価比透磁率μｅが減ぜられ、等価比透磁率μｅは、３に満たない値となってしまう。
【００８２】
一方、図１に示す磁性線材３１では、式（６）にＮ＝０を代入すると、μ０μｅＨｏ＝μ０μｓＨｏとなり、μｅ＝μｓが得られる。すなわち、図５に示す磁性線材３１では、線材の長手方向における等価比透磁率μｅは、反磁性効果によっても磁性体材料の比透磁率μｓがそのまま得られ、例えば磁性体材料として、ニッケルを用いれば等価比透磁率μｅは１１２０、鉄を用いれば等価比透磁率μｅは５０００となり、表皮効果による透磁率の低下を考慮しても、球体に近似される形状の磁性体微粒子１０１単体の場合と比べて大幅に、磁性線材３１の長手方向の磁束に対する等価比透磁率μｅを増大させることができる。
【００８３】
ここで、磁性線材３１単体では、磁性線材３１の長手方向について、等価比透磁率μｅを増大することができる。従って、磁性線材３１の長手方向と直交する方向の磁束に対しては、長手方向より等価比透磁率μｅが減少してしまう。しかしながら、磁性体層３は、複数の磁性線材３１が互いに異なる方向に交差して網状にされているので、二方向に対して反磁界係数がゼロとなるように線状の磁性線材３１が配置される。そうすると、外部から印加されたいかなる方向の磁束も、反磁界係数がゼロとなる二方向にベクトル分解されて反磁性効果が低減されるので、磁性体層３全体としては、磁束の方向、すなわち外部から入射する電磁波の偏波面の方向に関わらず、等価比透磁率μｅが増大する。
【００８４】
なお、磁性線材３１は、電磁波に対して線状の形状に近似できる必要がある。そうすると、磁性線材３１の半径ｄと長さＬとは、Ｌ＞＞ｄ、例えばＬ＞１００ｄの条件を満たすと共に、吸収させようとする電磁波の波長λに対し、ｄ＜＜λ、例えばｄ＜λ／１０００の条件を満たすことが望ましい。
【００８５】
また、磁性線材３１の太さ（直径）をＤ、波長λの電磁波により生じる表皮効果における表皮厚をδ、磁性線材３１，３１ａの比透磁率をμｓとした場合、Ｄ＜４δ・μｓであってもよく、Ｄ≧４δ・μｓであってもよい。
【００８６】
次に、磁性線材３１の周波数特性について説明する。まず、磁性線材３１のような薄い磁性体層を備えない導体線１０２のインピーダンスについて、説明する。図１１は、導体線１０２及び磁性線材３１に、紙面に垂直方向にマイクロ波電流が流れた際に生じる磁束を説明するための説明図である。図１１（ａ）は導体線１０２の断面を示し、図１１（ｂ）は磁性線材３１の断面を示している。
【００８７】
まず、図１１（ａ）に示すように、導体線１０２にマイクロ波電流が流れた場合には、導体線１０２の外周における大気中に、外部磁束Ｂｅを生じる。また、導体線１０２の内部には、表皮効果によって磁束が浸入できないため磁界が存在しない。
【００８８】
導体線１０２の外周に外部磁束Ｂｅが生じると、無限大の大地に向かう電界によって、静電容量Ｃを生じる。静電容量Ｃは、導体線１０２の全体に分布するから、導体線１０２は分布定数回路となる。そうすると、導体線１０２のインピーダンスＺ１は、流れる電流の周波数に対して周期性を生じ、下記の式（８）で示される。
【００８９】
【数７】
2008177355.tif 000009
【００９０】
式（８）において、△は導体線１０２の長さ、λは流れる電流の波長である。
【００９１】
式（８）によれば、導体線１０２のインピーダンスＺ１は、双曲線関数Ｔａｎｈなる周期関数によって変動するので、上述したように抵抗体層の背後に導体線１０２を配置して、抵抗体層の背後のインピーダンスを増大させようとしても、広い周波数帯域に渡って抵抗体層の背後のインピーダンスを増大させることができない。そうすると、広い周波数帯域に渡って抵抗体層のインピーダンスと抵抗体層の背後のインピーダンスとの並列和を大気の波動インピーダンスＺ０と近似させることができないので、広帯域に渡って電磁波の減衰量を増大させることが困難である。
【００９２】
一方、磁性線材３１の等価比透磁率μｅは、式（５）によって与えられ、周波数に対する周期性がなく、第一層３１２の厚さｔが薄いほど等価比透磁率μｅが大きくなる。そして、磁性線材３１の等価比透磁率μｅ＞＞大気の透磁率μ０  になると、第一層３１２の方が大気中より遙かに磁束が通りやすくなるため、第一層３１２を流れる内部磁束Ｂｉが生じる。この場合、第一層３１２の内部は磁気的に短絡状態となり、内部磁束Ｂｉは外部磁束Ｂｅの等価比透磁率μｅ倍大きくなるため、内部磁束Ｂｉ＞＞外部磁束Ｂｅ  の関係になる。そうすると、工学的近似では、外部磁束Ｂｅの影響は無視でき、内部磁束Ｂｉのみが残る。
【００９３】
磁性線材３１に内部磁束Ｂｉしか存在しない場合、電磁波は磁性線材３１内を伝播し、内部磁束Ｂｉに応じた電界は大気中に生じない。従って、大地に向かう電気力線が存在せず、静電容量Ｃが生じない。そうすると、磁性線材３１のインピーダンスは、静電容量Ｃに基づく上述の式（８）とは異なる取り扱いとなる。
【００９４】
以下、磁性線材３１のインピーダンスについて説明する。図５に示す磁性線材３１を、図１２に示すように、厚さｔの第一層３１２の背面に、平面状の負荷インピーダンスＺＬの線材３１１が設けられた平面磁性体１０３に近似して考えると、このような平面磁性体１０３内を伝播する波の特性インピーダンスＺｗ及び伝播定数γｗは、以下の式（９）によって与えられる（「竹山説三  電気磁気学現象理論  丸善  ＸＶＩ−３．  導体内の平面波」）。
【００９５】
【数８】
2008177355.tif 000010
【００９６】
但し、ω：電磁波の角周波数
μ：μ０×μｓ
μ０：大気の透磁率
μｓ：第一層３１２の直流の透磁率
ρ：第一層３１２の抵抗率（Ω・ｍ）
そして、平面磁性体１０３内の伝送マトリックスＨは、以下の式（１０）によって与えられる。
【００９７】
【数９】
2008177355.tif 000011
【００９８】
ここで、平面磁性体に対する電磁波入射方向からみた入射インピーダンスＺ２は、以下の式（１１）で与えられる。
【００９９】
【数１０】
2008177355.tif 000012
【０１００】
式（１１）は、１ｍ２あたりの値であるから、半径ｄの円筒に換算すると、磁性線材３１の入射インピーダンスＺｉは、下記式（１２）によって与えられる。但し、ｔ＜＜ｄであるものとする。
【０１０１】
【数１１】
2008177355.tif 000013
【０１０２】
ここで、図５に示す磁性線材３１のように、芯線が絶縁体の場合、負荷インピーダンスＺＬは、下記の式（１３）によって与えられる。
【０１０３】
【数１２】
2008177355.tif 000014
【０１０４】
但し、Ｚ０：真空中の波動インピーダンス
εｄ：絶縁体（線材３１１）の誘電率
式（１２）に式（１３）を代入すると、式（１２）は、下記の式（１４）に近似できる。
【０１０５】
【数１３】
2008177355.tif 000015
【０１０６】
従って、磁性線材３１の入射インピーダンスＺｉは、式（１４）で与えられる。
【０１０７】
次に、磁性線材３１を用いて図３に示す網状の磁性体層３を構成した場合、磁性体層３の網目幅△が、式（１４）における磁性線材３１の長さ△に相当するから、磁性体層３の網目幅△が大きいほど、インピーダンスＺｉが増大する。
【０１０８】
この場合、網目の間隔△が、吸収しようとする電磁波の波長λに対して大きくなりすぎると、電磁波と作用しなくなってしまうので、網目幅△は、λ／４以下、望ましくはλ／３６以下の範囲内で、大きくなるほど磁性線材３１のインピーダンスＺｉが増大する。網目幅△は、磁性体層３のメッシュ数をＭとした場合、△＝２５．４ｍｍ／Ｍで与えられる。
【０１０９】
次に、図２に示す電波吸収体１の入射面インピーダンスＺｐについて説明する。図３に示す磁性体層３と導体層４とを重ね合わせた部分は、電波吸収体１の抵抗体層２と並列接続されるインピーダンスＺｓと、電波吸収体１の抵抗体層２と直列接続されるインピーダンスＺｔとを生じる。インピーダンスＺｓは、図１３に示す磁性体層３の平面構造によって生じるインピーダンスであり、式（１４）で与えられる入射インピーダンスＺｉと等しい。
【０１１０】
図１４は、図２に示す電波吸収体１の断面図である。なお、導体層４は、図３に示すように網状であり、磁性線材３１と交錯しているが、図１４では、説明を容易にするため板状の反射導体として記載している。図１４に示すように、磁性体層３と導体層４との接結点Ｐにおいて、磁性体層３は導体層４と導通している。そうすると、導体層４を挟んで反対側に、磁性体層３の鏡像Ｉｍが等価的に現れる。そして、磁性体層３と鏡像Ｉｍとの間に、およそ一辺が△となる三角形状のループ１１が構成され、ループ１１を流れる循環電流が生じる。そして、この循環電流によって磁界が生じるため、この磁界に起因してインピーダンスＺｔが生じる。
【０１１１】
この場合、インピーダンスＺｔは、インピーダンスＺｓで近似できるので、下記の式（１５）が成立する。
【０１１２】
【数１４】
2008177355.tif 000016
【０１１３】
このようにして構成された電波吸収体１の伝送マトリクスＧは、抵抗体層２の抵抗値をＲとすると、下記の式（１６）で示される。
【０１１４】
【数１５】
2008177355.tif 000017
【０１１５】
電波吸収体１の入射面インピーダンスＺｐは、下記の式（１７）で与えられる。
【０１１６】
【数１６】
2008177355.tif 000018
【０１１７】
そして、電波吸収体１の反射減衰量Γは、下記の式（１８）で与えられる。
【０１１８】
【数１７】
2008177355.tif 000019
【０１１９】
入射面インピーダンスＺｐは、Ｚｐ＝ｒ＋ｊＸで表され、実抵抗分ｒと、リアクタンス分Ｘとが含まれている。ここで、大気の波動インピーダンスＺ０はリアクタンス分Ｘがゼロなので、入射面インピーダンスＺｐは、実抵抗分ｒが３７７Ωに近づき、かつリアクタンス分Ｘがゼロに近いほど、反射減衰量Γは大きくなる（減衰する）。
【０１２０】
図１５は、電波吸収体１の入射面インピーダンスＺｐと、反射減衰量Γとの関係を示すグラフである。図１５に示すように、リアクタンスＸが小さくなるほど反射減衰量Γが大きくなる（減衰する）。さらに、図１５から、リアクタンスＸが１０Ω、２５Ω、５０Ωのいずれであっても、入射面インピーダンスＺｐが２００Ω〜７００Ωの範囲で反射減衰量Γが、−１０ｄＢより大きく（減衰量が大きく）なることが確認できた。電波吸収体１は、反射減衰量Γが−１０ｄＢ以上であれば、電波吸収体として好適に用いることができる。
【０１２１】
また、電波吸収体１は、図２３に示す損失誘電体を用いた電波吸収体のように、λ／４に近い厚みを持たせる必要がないので、式（１７）等に基づいて、磁性線材３１における第一層３１２の厚さｔ、第一層３１２の比透磁率μｓ、網目幅△、及び抵抗体層２の抵抗値Ｒを適宜設定して、入射面インピーダンスＺｐが２００Ω以上、７００Ω以下の範囲になるようにすることで、−１０ｄＢ以上の反射減衰量を確保しつつ、薄型化することが容易となる。
【０１２２】
図１６は、上述のようにして構成された電波吸収体１の反射減衰量Γの一例を示すグラフである。ここで、線材３１１として半径ｄが１５μｍのポリエステル繊維を用い、この線材３１１を平織りにして２００メッシュの第２網を作成した。さらに、この線材３１１を平織りにして１４メッシュの第１網を形成しつつ第２網の組織点７個毎に第１網の線材３１１を交錯させて接結点を設け、重ね織り組織とした。
【０１２３】
次に、この重ね織り組織に銅の無電解メッキを施して、厚さｔが約０．０２μｍの第二層３１３を形成し、さらに鉄とニッケルとの合金を電解メッキして厚さｔが約０．０５μｍの第一層３１２を形成した。この合金は、鉄：ニッケル＝５０：５０にされている。この合金の比透磁率及び固有抵抗を測定すると、比透磁率μｓが８０００、固有抵抗が５５×１０−８Ω・ｍであった。
【０１２４】
そして、抵抗体層２の抵抗値Ｒを３７７Ωより大きい３８０Ωにした場合と、１２００Ωにした場合とで、反射減衰量Γを算出した。
【０１２５】
図１６に示すように、抵抗値Ｒを１２００Ωにした場合、０．８ＧＨｚ〜２０ＧＨｚの広い周波数帯域で、−１０ｄＢ以上の大きな減衰量が得られ、電波吸収体として機能することが確認できた。特に、１．１ＧＨｚ〜３ＧＨｚの周波数範囲では、−２０ｄＢ以上の極めて大きな減衰量が得られることが確認できた。また、抵抗値Ｒを１２００Ωにした場合、１．２ＧＨｚ〜１００ＧＨｚを越える極めて広い周波数帯域で、−１０ｄＢ以上の大きな減衰量が得られることが確認できた。
【０１２６】
図１６に示すように、低周波数の領域では、磁性体層３の入射インピーダンスＺｉが高周波領域より小さいので、抵抗体層２との並列和により得られる電波吸収体１の入射面インピーダンスＺｐが小さくなる結果、反射減衰量Γが増大している。
【０１２７】
また、抵抗体層２の抵抗値Ｒを調節することにより、特定の周波数範囲で反射減衰量Γを増大させたり、あるいは周波数が増大するにつれて反射減衰量Γを増大させるといったように、反射減衰量Γの周波数特性を調節することができる。
【０１２８】
図１７は、上述の磁性線材３１における鉄とニッケルとの合金のメッキ厚（第一層３１２の厚さｔ）を変化させた場合の、磁性線材３１のリアクタンスを示すグラフである。図１７に示すように、リアクタンスがピークを示す第一層３１２の厚さｔが存在している。そうすると、図１５に示すように、リアクタンスＸが小さくなるほど反射減衰量Γは大きくなる（電磁波が減衰する）から、図１７に示すリアクタンスのピークを避けるように、第一層３１２の厚さｔを設定することが望ましい。
【０１２９】
本発明者は、電波吸収体１によって吸収しようとする取り扱い対象周波数範囲の最低値、すなわち取り扱い対象周波数範囲において最もリアクタンスが低くなる周波数で、式（１４）における（γＷ・ｔ）が、０．６〜０．９ラジアンの範囲となる厚みｔにおいて、最も電磁波の減衰効果が高くなることを見出した。
【０１３０】
なお、例えば図１８に示す電波吸収体１ａのように、磁性体層３を複数、例えば２層重ねる構成としてもよい。この場合、磁性体層３を２層重ねたインピーダンスは、下記の式（１９）で表され、磁性体層３が１層の場合よりもインピーダンスが高くなるため、入射面インピーダンスＺｐを３７７Ωに近づけることが、より容易となる。
【０１３１】
【数１８】
2008177355.tif 000020
【０１３２】
図１８に示す電波吸収体１ａは、１０メッシュの網目にされた磁性体層３が２層重ねられており、一番背後の２００メッシュの網にされた導体層４は、反射板と等価な機能を持つ。磁性体層３の磁気特性は網目間隔が広く、磁性体層３が細いほど大きくなる。それは相反する条件であり、細い線の網目間隔は狭くなるので、各層毎に織ってそれを重ねたのでは実現に困難性を伴う。そこで、２層の磁性体層３の間で線材３１を特定間隔で絡める事で、磁性体層３を細くしつつ、網目間隔を広げることが容易となる。このように、２層の磁性体層３の間で線材３１を特定間隔で絡める技術は、紡織技術では確立されている。
【０１３３】
線材３１の径が太く、網目間隔が狭い（大きなメッシュ数）と磁気効果は減少し、磁性体と言うよりも反射導体として機能する。それ故に、２層の磁性体層３には、紡織機で切れないで織れる最小径である３０μｍの線材を使用した。しかし反射体として使用する導体層４は、１００μｍ径の太い線材４１を、２００メッシュの網状にして、外部ストレスで変形しない安定な網目間隔が維持できるようにした。
【０１３４】
３０μｍ径の絶縁芯に銅メッキを施し、さらに鉄とニッケルの合金を厚さ約０．５μｍでメッキした線材を用いて、１０メッシュの網を構成した場合、入射インピーダンスは大気の波動インピーダンスより高くなる。また、１００μｍ径の絶縁芯に銅メッキを施し、さらに鉄とニッケルの合金を厚さ約０．５μｍでメッキした線材を用いて２００メッシュの網を構成した場合、入射インピーダンスは大気の波動インピーダンスより低くなり、反射体として機能する。
【０１３５】
現実に細い線材或いは層間の線を接触により相互に電気接続する事は不可能に近い。それ故に図１８に示すように、２層の磁性体層３と導体層４とを、織り上げてからメッキすることで、電気接続を容易に行うことができる。
【０１３６】
即ち、図１８に示す電波吸収体１ａは、導体層４における実用上の十分な反射効果と、２層の磁性体層３、及び導体層４の間での電気的接続と、２層の磁性体層３における確実な網目間隔の維持を旧来の紡織設備により実現している。
【０１３７】
図１９、図２０は、図１８に示す電波吸収体１ａの入射面インピーダンスＺｐを示すグラフである。入射面インピーダンスＺｐは複素数であり、Ｚｐ＝ｒ＋ｊＸで表されるので、実抵抗分ｒを図１９に示し、リアクタンス分Ｘを図２０に示している。図２１は、図１８に示す電波吸収体１ａの反射減衰量Γを示すグラフである。
【０１３８】
電波吸収体１ａは、磁性体層３のメッシュ数を１０、磁性線材３１の半径ｄを１５μｍ、第一層３１２を上述の鉄とニッケルとの合金とした。また、図１９、図２０は、第一層３１２の厚さｔが０．０５μｍ、０．１μｍ、０．２５μｍ、０．５μｍの場合について、実抵抗分ｒとリアクタンス分Ｘとを示した。
【０１３９】
図１９に示すように、上述の電波吸収体１ａでは、周波数ｆが１ＧＨｚにおいて、実抵抗分ｒが約４５０Ωとなり、大気の波動インピーダンスより大きいので、抵抗体層２の抵抗値Ｒとの並列和を３７７Ωに近似させることが容易となる。また、図２０に示すように、リアクタンス分Ｘはゼロとなり、反射減衰量Γを増大させる（電磁波の減衰量を増大させる）ことが容易となる。
【０１４０】
なお、図１９、図２０では、第一層３１２の厚さｔが０．０５μｍ、０．１μｍ、０．２５μｍ、０．５μｍのいずれの場合も実抵抗分ｒ、リアクタンス分Ｘに差がなく、第一層３１２の厚さｔが表皮厚δ以下であって、特に０．５μｍ以下であれば、抵抗体層２の背面のインピーダンスを増大させて反射減衰量Γを増大（電磁波を減衰）させ得ることが確認できた。
【０１４１】
図２１は、第一層３１２の厚さｔを０．５μｍとして、抵抗体層２の抵抗値Ｒが４００Ω、４５０Ω、５００Ω、６００Ωの場合について、反射減衰量Γを示した。図２１に示すように、周波数ｆが１ＧＨｚにおいて、抵抗値Ｒが４００Ω、４５０Ω、５００Ω、６００Ωのいずれにおいても反射減衰量Γは−１０ｄＢを超え、大きな減衰量が得られた。
【０１４２】
なお、磁性線材３１は、必ずしも第二層３１３を備えている必要はなく、例えば図２２に示す磁性線材３１ａのように、第二層３１３を備えず、線材３１１の外周に、厚さｔが電波吸収体１によって吸収させようとする電磁波の周波数をｆとした場合に上記式（３）から得られる表皮厚δ以下にされた第一層３１２をメッキ、蒸着、塗布等により形成し、上述の磁性線材３１の代わりに磁性線材３１ａを用いるようにしてもよい。
【０１４３】
上述のように、本発明に係る電波吸収体は、一方面から入射した所定周波数の電磁波を吸収する電波吸収体であって、前記一方面から順に、抵抗体を含む抵抗体層と、磁性体として機能する磁性体層と、導体層とを備え、前記磁性体層は、第１線材の外周に強磁性体の第一層が設けられた磁性線材によって網状にされたものであり、前記第一層の厚さは、前記周波数の電磁波により生じる表皮効果における表皮厚以下である。
【０１４４】
この構成によれば、磁性体層を構成する磁性線材が線状の形状をしているため、磁性線材の長さ方向の反磁界係数がゼロとなって反磁性効果が低減される。また、強磁性体の第一層の厚さが、吸収しようとする周波数の電磁波により生じる表皮厚以下にされることによって、当該周波数の電磁波に対して実効的に得られる比透磁率である等価比透磁率が増大する。また、導体層に入射した電磁波は、導体層の表面で磁界が最大となるが、磁性体層は導体層の前面に配置されるので、磁界が大きくなる位置に等価比透磁率が増大された磁性体層が配置されることにより、磁性体層と磁界との磁気的作用が増大される結果、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。電波吸収体の入射インピーダンスは、抵抗体層のインピーダンスと抵抗体層の背後のインピーダンスとの並列和により得られるが、抵抗体層の背後に配置された磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを増大させて大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となる。電波吸収体から反射する電磁波は、波吸収体の入射インピーダンスと大気の波動インピーダンスとが近づくほど減少し、すなわち電磁波の反射減衰量が増大（吸収量が増大）するから、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となれば、電磁波の吸収量を増大させることが容易となる。また、このような電波吸収体は、背景技術に係る電波吸収体のように、電磁波の電界成分が大きくなる反射導体から離れた位置に損失誘電体を配置する必要がなく、反射導体となる導体層の前面直近の位置に磁性体層を配置すればよいから、薄型化することが容易となる。
【０１４５】
また、本発明に係る電波吸収体は、一方面から入射した所定周波数の電磁波を吸収する電波吸収体であって、前記一方面から順に、抵抗体を含む抵抗体層と、磁性体として機能する磁性体層と、導体層とを備え、前記磁性体層は、第１線材の外周に、直流におけるニッケルの透磁率以上の透磁率を有する磁性体の第一層が設けられた磁性線材によって網状にされており、前記第一層の厚さは、１２μｍ以下である。
【０１４６】
この構成によれば、磁性体層を構成する磁性線材が線状の形状をしているため、磁性線材の長さ方向の反磁界係数がゼロとなって反磁性効果が低減される。また、強磁性体の第一層の厚さが、１２μｍ以下にされることによって、当該周波数の電磁波に対して実効的に得られる比透磁率である等価比透磁率が増大する。また、導体層に入射した電磁波は、導体層の表面で磁界が最大となるが、磁性体層は導体層の前面に配置されるので、磁界が大きくなる位置に等価比透磁率が増大された磁性体層が配置されることにより、磁性体層と磁界との磁気的作用が増大される結果、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。電波吸収体の入射インピーダンスは、抵抗体層のインピーダンスと抵抗体層の背後のインピーダンスとの並列和により得られるが、抵抗体層の背後に配置された磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを増大させて大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となる。電波吸収体から反射する電磁波は、波吸収体の入射インピーダンスと大気の波動インピーダンスとが近づくほど減少し、すなわち反射減衰量が増大（吸収量が増大）するから、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となれば、電磁波の吸収量を増大させることが容易となる。また、このような電波吸収体は、背景技術に係る電波吸収体のように、電磁波の電界成分が大きくなる反射導体から離れた位置に損失誘電体を配置する必要がなく、反射導体となる導体層の前面直近の位置に磁性体層を配置すればよいから、薄型化することが容易となる。
【０１４７】
また、前記第一層の厚さは、４μｍ以下であることが好ましい。第一層の厚さが４μｍ以下であれば、等価比透磁率がさらに増大し、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることが容易になる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけて、電磁波の吸収量を増大することが容易になる。
【０１４８】
また、前記第１線材は、絶縁材料であることが好ましい。第１線材が絶縁材料であれば、第１線材の抵抗が増大するので磁性体層の入射インピーダンスを増大させることが容易になる。
【０１４９】
また、前記第１線材は、絶縁材料により構成された第２線材と、無電解メッキに適した導電材料によって、前記第２線材の外周に形成された第二層とからなるものであることが好ましい。
【０１５０】
第１線材の外周に第一層を形成する方法としては、強度や品質の点で電解メッキを用いることが望ましいが、絶縁材料に強磁性体を直接電解メッキすることにより第一層を形成することはできない。しかし、無電解メッキに適した導電材料を絶縁材料の第２線材に無電解メッキすることは容易である。従って、第２線材の外周に無電解メッキにより導電材料からなる第二層が形成された第１線材を構成することは容易である。そして、このように構成された第１線材は、外周に強磁性体を電解メッキすることにより、第一層を形成することが容易である。
【０１５１】
また、前記磁性体層の網目の幅は、前記波長λの１／４以下であることが好ましい。網の目の大きさが波長λの１／４以下であれば、網の目が電磁波と作用して、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。
【０１５２】
また、前記磁性体層の網目の幅は、前記波長λの１／３６以下であることが好ましい。網の目の大きさが波長λの１／３６以下であれば、網の目の電磁波との作用が増大し、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。
【０１５３】
また、前記磁性体層と前記導体層とは、所定の間隔毎に複数箇所で導通していることが好ましい。この構成によれば、導体層を挟んで磁性体層の反対側に、磁性体層の鏡像が等価的に現れる。そうすると、磁性体層と導体層との複数の導通箇所で、磁性体層とその鏡像とが接続され、磁性体層と鏡像とで構成されるループ状の電流経路が生じる。そのため、外部から印加された磁界に対して当該電流経路に循環電流が流れ、この循環電流により磁界が生じる結果、当該磁性体層に等価的なインダクタンスが付与されて、磁性体としての磁気的効果が増大する。
【０１５４】
また、前記磁性体層は、前記磁性線材を織った織物であることが好ましく、前記磁性線材を編んだ編物であってもよく、略板状の部材に網の目状の貫通孔が形成されてなる網における当該網の目の各辺を前記第１線材とするものであってもよい。この構成によれば、磁性体層を磁性線材によって網状に構成することが容易である。
【０１５５】
また、前記網状の磁性体層において前記磁性線材が、互いに交差する点が、前記導体層と導通していることが好ましい。この構成によれば、磁性体層と導体層とが、所定の間隔毎に複数箇所で導通する。
【０１５６】
また、前記導体層は、導体線によって、前記磁性体層よりも目が小さい網状にされたものであり、前記磁性線材は、前記導体層における所定数の網の目毎に前記導体線と交錯しており、各交錯位置で、前記導体層と導通していることが好ましい。この構成によれば、磁性体層の磁性線材は、磁性体層よりも目が小さい網状にされた導体線と交錯することによって保持されるので、磁性体層の網目幅が維持される。
【０１５７】
また、前記磁性体層は、前記磁性線材を織った織物であり、前記導体層は、導体線を織った織物であり、前記磁性体層と前記導体層とによって、重ね織り組織が構成され、前記重ね織り組織の接結点において、前記磁性体層と前記導体層とが導通することが好ましい。
【０１５８】
この構成によれば、磁性線材を織った織物と導体線を織った織物とで重ね織り組織を構成することによって、織物技術を用いて磁性体層と導体層とを構成し、かつ磁性体層と導体層とを所定の間隔毎に複数箇所で導通させることができるので、磁性体層と導体層とを構成することが容易となる。
【０１５９】
また、前記抵抗体層の抵抗値は、前記磁性体層のインピーダンス値との並列和した値が、大気の波動インピーダンスと近似する抵抗値になるように、設定されていることが好ましい。抵抗体層の抵抗値と磁性体層のインピーダンス値とを並列和した抵抗値が、大気の波動インピーダンスと近似する値になるように、抵抗体層の抵抗値が設定されていれば、電磁波の吸収量を増大させることができる。
【０１６０】
また、前記大気の波動インピーダンスと近似する抵抗値は、２００Ω以上、７００Ω以下の範囲であることが好ましい。抵抗体層の抵抗値と磁性体層のインピーダンス値とを並列和した値が、２００Ω以上、７００Ω以下の範囲であれば、電波吸収体として良好な反射減衰量が得られる。
【０１６１】
また、前記強磁性体は、鉄とニッケルとの合金であることが好ましい。鉄とニッケルとの合金は、第一層の材料として適している。
【０１６２】
また、前記電磁波の周波数は、少なくとも１ＧＨｚを含むことが好ましい。この場合、当該電波吸収体が吸収する周波数範囲にマイクロ波が含まれるので、当該電波吸収体は、マイクロ波に対して電波吸収体として機能するいわゆるマイクロ波電波吸収体となる。
【０１６３】
また、前記第一層の厚さは、前記吸収しようとする電磁波の周波数範囲の最低値において、以下の式（１）における（γＷ・ｔ）が、０．６ラジアン≦（γＷ・ｔ）≦０．９ラジアンの範囲となる厚さｔであることが好ましい。
【０１６４】
【数１９】
2008177355.tif 000021
【０１６５】
但し、ω：電磁波の角周波数
μ：前記強磁性体の透磁率
ρ：前記強磁性体の抵抗率（Ω・ｍ）
第一層の厚さｔが、吸収しようとする電磁波の周波数範囲の最低値において、式（１）における（γＷ・ｔ）が、０．６ラジアン≦（γＷ・ｔ）≦０．９ラジアンの範囲となる場合、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることが容易になる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけて、電磁波の吸収量を増大することが容易になる。
【０１６６】
また、本発明に係る電波吸収体の製造方法は、上述の電波吸収体の製造方法であって、前記第２線材の外周に、前記導電材料を無電解メッキすることによって前記第二層を形成する工程と、前記第二層が形成された前記第１線材の外周に、強磁性体を電解メッキすることによって前記第一層を形成する工程とを有する。
【０１６７】
この構成によれば、絶縁材料の第２線材の外周に、導電材料が無電解メッキされて第二層が形成され、さらに第二層の上から強磁性体が電解メッキされて第一層が形成されるので、第一層を電解メッキによって形成することができる結果、第一層の強度を向上させることができる。
【０１６８】
また、本発明に係る電波吸収体の製造方法は、上述の電波吸収体の製造方法であって、前記第２線材によって第１網を形成する工程と、第３線材によって前記第１網より網の目が小さくされた第２網を形成する工程と、前記第２網における所定数の網の目毎に前記第１網の第１線材を交錯させる工程と、前記第２網に前記第１線材が交錯された状態の前記第１網及び前記第２網に、無電解メッキに適した導電材料を無電解メッキすることによって、前記第２線材の外周に前記第二層を形成して前記第１線材を形成すると共に前記第３線材に導電性を付与する工程と、前記導電材料が無電解メッキされた前記第１網及び前記第２網に、強磁性体を電解メッキすることにより前記第１線材の外周に強磁性体の第一層が設けられた磁性線材を形成する工程とを有する。
【０１６９】
この構成によれば、絶縁材料の第２線材によって第１網が形成され、第３線材によって第１網より網の目が小さくされた第２網が形成され、第２網における所定数の網の目毎に第１網の第１線材が交錯される。また、第２網に第１線材が交錯された状態の第１網及び第２網に、無電解メッキに適した導電材料が無電解メッキされて第２線材の外周に第二層が形成された第１線材が形成されると共に第３線材に導電性が付与される。そして、導電材料が無電解メッキされた第１網及び第２網に、強磁性体が電解メッキされて第１線材の外周に強磁性体の第一層が設けられた磁性線材が形成される。この場合、第２網における所定数の網の目毎に第１網の第１線材が交錯された状態にされた後に、導電材料が無電解メッキされ、さらにその上から強磁性体が電解メッキされて第一層が形成されるので、第１網や第２網を形成する工程でメッキ層が剥離することがなく、かつ網構造と複雑に絡み合ってメッキ層が形成される結果、電解メッキにより形成された第一層の強度を向上することができる。さらに、第１網における第２線材同士が交錯する点、第２網における第３線材同士が交錯する点、及び第２線材と第３線材とが交錯する点の上からメッキされることにより、これらの点における導通が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】３７７Ωの抵抗体に電磁波が入射した状態を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電波吸収体の構成の一例を示す断面図である。
【図３】図２に示す磁性体層と導体層との一例を示す斜視図である。
【図４】導体層のメッシュ数と透過減衰量との関係を示すグラフである。
【図５】図３に示す磁性線材の構成の一例を示す模式図である。図５（ａ）は磁性線材の断面図を示し、図５（ｂ）は磁性線材の斜視図を示している。
【図６】図３に示す線材の構成の一例を示す模式図である。図６（ａ）は線材の断面図を示し、図６（ｂ）は線材の斜視図を示している。
【図７】ニッケルで構成された第一層の厚さｔと磁性線材の等価比透磁率μｅとの関係を示すグラフである。
【図８】ニッケルで構成された第一層の厚さｔと磁性線材の等価比透磁率μｅとの関係を示すグラフである。
【図９】磁性体に磁界が作用することにより生じる反磁界について説明するための説明図である。
【図１０】図１０（ａ）は、図５に示す磁性線材３１における反磁界係数Ｎを説明するための説明図である。また、図１０（ｂ）は、磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体の球体の磁性体微粒子における反磁界係数Ｎを説明するための説明図である。
【図１１】導体線及び磁性線材に、紙面に垂直方向にマイクロ波電流が流れた際に生じる磁束を説明するための説明図である。図１１（ａ）は導体線の断面を示し、図１１（ｂ）は磁性線材の断面を示している。
【図１２】図５に示す磁性線材のインピーダンスについて説明するための説明図である。
【図１３】インピーダンスＺｓを説明するための説明図である。
【図１４】図２に示す電波吸収体の断面図である。
【図１５】図２に示す電波吸収体の入射面インピーダンスＺｐと、反射減衰量Γとの関係を示すグラフである。
【図１６】図２に示す電波吸収体の反射減衰量Γの一例を示すグラフである。
【図１７】図５に示す磁性線材における第一層の厚さを変化させた場合の、磁性線材のリアクタンスを示すグラフである。
【図１８】本発明に係る電波吸収体の他の一例を示す断面図である。
【図１９】図１８に示す電波吸収体の入射面インピーダンスＺｐを示すグラフである。
【図２０】図１８に示す電波吸収体の入射面インピーダンスＺｐを示すグラフである。
【図２１】図１８に示す電波吸収体の反射減衰量Γを示すグラフである。
【図２２】図５に示す磁性線材の変形例を示す説明図である。
【図２３】背景技術に係る電波吸収体を示す図である。
【図２４】反射導体に電磁波が入射した場合における反射導体近傍の電磁界分布を概念的に示す説明図である。
【符号の説明】
【０１７１】
１，１ａ  電波吸収体
２  抵抗体層
３  磁性体層
４  導体層
３１，３１ａ  磁性線材
４１  線材
３１１  線材
３１２  第一層
３１３  第二層
Ｐ  接結点
【図１】
2008177355.tif 000022
【図２】
2008177355.tif 000023
【図３】
2008177355.tif 000024
【図４】
2008177355.tif 000025
【図５】
2008177355.tif 000026
【図６】
2008177355.tif 000027
【図７】
2008177355.tif 000028
【図８】
2008177355.tif 000029
【図９】
2008177355.tif 000030
【図１０】
2008177355.tif 000031
【図１１】
2008177355.tif 000032
【図１２】
2008177355.tif 000033
【図１３】
2008177355.tif 000034
【図１４】
2008177355.tif 000035
【図１５】
2008177355.tif 000036
【図１６】
2008177355.tif 000037
【図１７】
2008177355.tif 000038
【図１８】
2008177355.tif 000039
【図１９】
2008177355.tif 000040
【図２０】
2008177355.tif 000041
【図２１】
2008177355.tif 000042
【図２２】
2008177355.tif 000043
【図２３】
2008177355.tif 000044
【図２４】
2008177355.tif 000045
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月18日(2008.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方面から入射した所定周波数帯域の電磁波を吸収する電波吸収体であって、
前記一方面から順に、抵抗体を含む抵抗体層と、磁性体として機能する磁性体層と、導体層とを備え、
前記磁性体層は、第１線材の外周に強磁性体の第一層が設けられた一又は複数の磁性線材によって網状にされたものであり、
前記第一層の厚さは、前記周波数帯域の最低周波数の電磁波により生じる表皮効果における表皮厚以下であり、
前記磁性体層と前記導体層とは、所定の間隔毎に複数箇所で導通していることを特徴とする電波吸収体。
【請求項２】
前記第１線材は、
絶縁材料により構成された第２線材と、
無電解メッキに適した導電材料によって、前記第２線材の外周に形成された第二層とからなるものであ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】
前記磁性体層の網目の幅は、前記周波数帯域の最小波長λの１／４以下であ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】
前記導体層は、導体線によって前記磁性体層よりも目が小さい網状にされたものであり、
前記磁性線材は、前記導体層における所定数の網の目毎に前記導体線と交錯しており、各交錯位置で、前記導体層と導通していることを特徴とする請求項１記載の電波吸収体。
【請求項５】
前記磁性体層は、前記磁性線材を織った織物であり、
前記導体層は、導体線を織った織物であり、
前記磁性体層と前記導体層とによって重ね織り組織が構成され、
前記重ね織り組織の接結点において、前記磁性体層と前記導体層とが導通していることを特徴とする請求項４記載の電波吸収体。
【請求項６】
前記抵抗体層の抵抗値は、前記磁性体層のインピーダンス値との並列和した値が、大気の波動インピーダンスと近似する値になるように設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電波吸収体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波帯域の電波吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等、無線通信による情報伝送技術がオフィス、工場、倉庫等において利用されている。このようなオフィス等においては、外部からの電磁波を遮蔽して電波妨害、干渉、あるいは盗聴等を防止するために、導体板を用いた電磁波の遮蔽材を壁、天井、及び床に配設することにより電磁遮蔽が行われている。
【０００３】
しかし、導体板は電磁波の反射体であるために、遮蔽材として導体板のみを用いた場合には、屋内において電気機器から生じた不要輻射等の電磁波や無線機器から送信された無線信号は、ほとんど減衰しないまま導体板により反射を繰り返す結果、電波障害を生じることとなる。特に、無線信号が壁面等の導体板で反射すると、導体板に入射する電磁波と反射される電磁波とが干渉して電界の低下点が発生したり、デジタル無線の無線信号が導体板で多重反射することにより分散遅延が生じてデジタル誤り率が増大する等の通信障害が発生することとなる。
【０００４】
そこで、このような障害を回避するために、反射導体による遮蔽材ではなく、損失誘電体を用いた電波吸収体を遮蔽材として壁、天井、及び床に用いる方法が知られている。このような遮蔽材として用いられる電波吸収体は、誘電体の性質を利用しているために、電磁波の吸収特性に周期性が生じ、広帯域の電磁波を吸収することが困難である。そのため、例えば、無線ＬＡＮ等の無線通信に用いられる２．４５ＧＨｚや、４．９ＧＨｚ〜５．７ＧＨｚといった、特定の周波数範囲の周波数帯において、電磁波を吸収するようにされたものが実用化されている。
【０００５】
一方、２０１１年には、テレビ放送のデジタル化が予定されており、デジタル放送化によって不要となる周波数帯域が通信用に開放され、無線通信に割り当てられる周波数帯域が１ＧＨｚ〜１０ＧＨｚの広帯域になることが予想される。そうすると、上述のような特定の周波数帯において電磁波を吸収するようにされた電波吸収体は、広帯域化された無線通信の周波数帯域に対応することができない。
【０００６】
そこで、１ＧＨｚ〜１０ＧＨｚの周波数範囲の大部分、例えば１ＧＨｚ〜１０ＧＨｚの７０％以上の周波数範囲で電磁波を吸収する広帯域の電波吸収体の実現が望まれている。このような広帯域で電磁波を吸収する電波吸収体としては、図２３に示すように、発泡ウレタンにカーボングラファイトを混入して得られた発泡損失誘電体を、楔形にした部材を反射導体の前面に配置したものがある（例えば、特許文献１参照。）。このような電波吸収体は、主に電界強度の測定を行う電波暗室に用いられており、その厚みは４００ｍｍ〜６００ｍｍ程度を必要とされている。
【０００７】
図２４は、反射導体に電磁波が入射した場合における反射導体近傍の電磁界分布を概念的に示す説明図である。図２４に示すように、反射導体に入射した電磁波の電界成分は反射導体によって短絡されるため、反射導体面においてゼロとなり、反射導体面からλ（波長）／４だけ離れた位置において最大となる。一方、磁界成分は、反射導体面において最大となることが知られている。
【０００８】
そうすると、従来の電波吸収体に用いられている損失誘電体は、電界に対して作用するものであるから厚さを薄くして反射導体の前面に配置すると、電界が弱い領域に配置されることとなり、誘電体が機能せず、入射した電磁波を十分減衰させることができない。そこで、損失誘電体の厚みを大きくして電磁波の電界成分が大きくなる位置に、損失誘電体を配置することで、電磁波を吸収するようにされている。
【特許文献１】特開平９−１９９８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、オフィス等の壁面に電波吸収体を配設する場合、実用的には電波吸収体の厚さを３０ｍｍ以下にする必要があると考えられる。ところが、例えば１ＧＨｚにおけるλ／４は７５ｍｍとなるから、上述のような損失誘電体を用いた電波吸収体では、厚さ３０ｍｍの損失誘電体を反射導体の前面に配置しても電界が弱い領域に配置され、誘電体が機能せず、入射した電磁波を十分減衰させることができない。そのため、上述のような損失誘電体を用いた電波吸収体は、厚みを少なくとも４００ｍｍ〜６００ｍｍ程度にして電界が強く作用する位置に損失誘電体を配置する必要があるため、薄くすることができないという不都合があった。このような電波吸収体は、一般のオフィス等においては、その厚みによってオフィス等の容積が大きく占有されるため設置が困難であるし、まして電子機器の筐体等に取り付けることは到底困難であるという不都合があった。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、薄型化することが容易な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】
【００１１】
本発明に係る電波吸収体は、一方面から入射した所定周波数帯域の電磁波を吸収する電波吸収体であって、前記一方面から順に、抵抗体を含む抵抗体層と、磁性体として機能する磁性体層と、導体層とを備え、前記磁性体層は、第１線材の外周に強磁性体の第一層が設けられた一又は複数の磁性線材によって網状にされたものであり、前記第一層の厚さは、前記周波数帯域の最低周波数の電磁波により生じる表皮効果における表皮厚以下であり、前記磁性体層と前記導体層とは、所定の間隔毎に複数箇所で導通していることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、磁性体層を構成する磁性線材が線状の形状をしているため、磁性線材の長さ方向の反磁界係数がゼロとなって反磁性効果が低減される。また、強磁性体の第一層の厚さが、吸収しようとする周波数帯域の電磁波により生じる表皮厚以下にされることによって、当該周波数帯域の電磁波に対して実効的に得られる比透磁率である等価比透磁率が増大する。なお、ここで、表皮厚は、吸収しようとする周波数帯域における最高周波数の電磁波により生じる表皮厚を意味するものとする。また、導体層に入射した電磁波は、導体層の表面で磁界が最大となるが、磁性体層は導体層の前面に配置されるので、磁界が大きくなる位置に等価比透磁率が増大された磁性体層が配置されることにより、磁性体層と磁界との磁気的作用が増大される結果、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。電波吸収体の入射インピーダンスは、抵抗体層のインピーダンスと抵抗体層の背後のインピーダンスとの並列和により得られるが、抵抗体層の背後に配置された磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを増大させて大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となる。電波吸収体から反射する電磁波は、波吸収体の入射インピーダンスと大気の波動インピーダンスとが近づくほど減少し、すなわち電磁波の反射減衰量が増大（吸収量が増大）するから、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となれば、電磁波の吸収量を増大させることが容易となる。また、このような電波吸収体は、背景技術に係る電波吸収体のように、電磁波の電界成分が大きくなる反射導体から離れた位置に損失誘電体を配置する必要がなく、反射導体となる導体層の前面直近の位置に磁性体層を配置すればよいから、薄型化することが容易となる。また、前記磁性体層と前記導体層とは、所定の間隔毎に複数箇所で導通している構成によれば、導体層を挟んで磁性体層の反対側に、磁性体層の鏡像が等価的に現れる。そうすると、磁性体層と導体層との複数の導通箇所で、磁性体層とその鏡像とが接続され、磁性体層と鏡像とで構成されるループ状の電流経路が生じる。そのため、外部から印加された磁界に対して当該電流経路に循環電流が流れ、この循環電流により磁界が生じる結果、当該磁性体層に等価的なインダクタンスが付与されて、磁性体としての磁気的効果が増大する。
【００１３】
また、前記第１線材は、絶縁材料により構成された第２線材と、無電解メッキに適した導電材料によって、前記第２線材の外周に形成された第二層とからなるものであることが好ましい。
【００１４】
第１線材の外周に第一層を形成する方法としては、強度や品質の点で電解メッキを用いることが望ましいが、絶縁材料に強磁性体を直接電解メッキすることにより第一層を形成することはできない。しかし、無電解メッキに適した導電材料を絶縁材料の第２線材に無電解メッキすることは容易である。従って、第２線材の外周に無電解メッキにより導電材料からなる第二層が形成された第１線材を構成することは容易である。そして、このように構成された第１線材は、外周に強磁性体を電解メッキすることにより、第一層を形成することが容易である。
【００１５】
また、前記磁性体層の網目の幅は、前記周波数帯域の最小波長λの１／４以下であることが好ましい。網の目の大きさが周波数帯域の最小波長λの１／４以下であれば、網の目が電磁波と作用して、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。
【００１６】
また、前記導体層は、導体線によって前記磁性体層よりも目が小さい網状にされたものであり、前記磁性線材は、前記導体層における所定数の網の目毎に前記導体線と交錯しており、各交錯位置で、前記導体層と導通していることが好ましい。この構成によれば、磁性体層の磁性線材は、磁性体層よりも目が小さい網状にされた導体線と交錯することによって保持されるので、磁性体層の網目幅が維持される。
【００１７】
また、前記磁性体層は、前記磁性線材を織った織物であり、前記導体層は、導体線を織った織物であり、前記磁性体層と前記導体層とによって、重ね織り組織が構成され、前記重ね織り組織の接結点において、前記磁性体層と前記導体層とが導通することが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、磁性線材を織った織物と導体線を織った織物とで重ね織り組織を構成することによって、織物技術を用いて磁性体層と導体層とを構成し、かつ磁性体層と導体層とを所定の間隔毎に複数箇所で導通させることができるので、磁性体層と導体層とを構成することが容易となる。
【００１９】
また、前記抵抗体層の抵抗値は、前記磁性体層のインピーダンス値との並列和した値が、大気の波動インピーダンスと近似する値になるように、設定されていることが好ましい。抵抗体層の抵抗値と磁性体層のインピーダンス値とを並列和した値が、大気の波動インピーダンスと近似する値になるように、抵抗体層の抵抗値が設定されていれば、電磁波の吸収量を増大させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
このような構成の電波吸収体によれば、磁性体層を構成する磁性線材が線状の形状をしているため、磁性線材の長さ方向の反磁界係数がゼロとなって反磁性効果が低減される。また、強磁性体の第一層の厚さが、吸収しようとする周波数帯域の電磁波により生じる表皮厚以下にされることによって、当該周波数帯域の電磁波に対して実効的に得られる比透磁率である等価比透磁率が増大する。また、導体層に入射した電磁波は、導体層の表面で磁界が最大となるが、磁性体層は導体層の前面に配置されるので、磁界が大きくなる位置に等価比透磁率が増大された磁性体層が配置されることにより、磁性体層と磁界との磁気的作用が増大される結果、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。電波吸収体の入射インピーダンスは、抵抗体層のインピーダンスと抵抗体層の背後のインピーダンスとの並列和により得られるが、抵抗体層の背後に配置された磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを増大させて大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となる。電波吸収体から反射する電磁波は、波吸収体の入射インピーダンスと大気の波動インピーダンスとが近づくほど減少し、すなわち電磁波の反射減衰量が増大（吸収量が増大）するから、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となれば、電磁波の吸収量を増大させることが容易となる。また、このような電波吸収体は、背景技術に係る電波吸収体のように、電磁波の電界成分が大きくなる反射導体から離れた位置に損失誘電体を配置する必要がなく、反射導体となる導体層の前面直近の位置に磁性体層を配置すればよいから、薄型化することが容易となる。また、前記磁性体層と前記導体層とを所定の間隔毎に複数箇所で導通した構成にしたので、導体層を挟んで磁性体層の反対側に、磁性体層の鏡像が等価的に現れる。そうすると、磁性体層と導体層との複数の導通箇所で、磁性体層とその鏡像とが接続され、磁性体層と鏡像とで構成されるループ状の電流経路が生じる。そのため、外部から印加された磁界に対して当該電流経路に循環電流が流れ、この循環電流により磁界が生じる結果、当該磁性体層に等価的なインダクタンスが付与されて、磁性体としての磁気的効果を増大させ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。まず、本発明に係る電波吸収体における実施形態の具体的な構成を説明する前に、本発明の基本原理について説明する。
【００２２】
平面状の電波吸収体に入射する電磁波のエネルギーに対して当該電波吸収体から反射する電磁波のエネルギーの比である反射減衰量Γは、下記の式（２）で表される（例えば、オーム社刊  内藤嘉之著  電波吸収体、森北出版  橋本修著  高周波領域に於ける材料定数測定法）。
【００２３】
【数１】
2008177355.tif 000046
【００２４】
但し、Ｚｉ：電波吸収体の入射インピーダンス
Ｚ０：大気の波動インピーダンス
式（２）は、ＺｉとＺ０とが近似すれば電波吸収体に入射した電磁波の反射量が減少し、すなわち電波吸収体による電磁波の減衰量が増大することを示している。また、Ｚｉ＝Ｚ０となれば電波吸収体は完全吸収体となる。大気の波動インピーダンスＺ０は、１２０πである（以後、単純化して３７７Ωとして取り扱う）。
【００２５】
そこで、大気の波動インピーダンスＺ０と同じシート抵抗３７７Ωを有する抵抗体を、電波吸収体として用いた場合について説明する。図１は、シート抵抗３７７Ωの抵抗体Ａに電磁波が入射した状態を示す説明図である。図１に示すように、シート抵抗３７７Ωの抵抗体Ａに電磁波が入射すると抵抗体Ａの入射インピーダンスＺｉは、抵抗体Ａの抵抗値３７７Ωと、抵抗体Ａの背後における大気の波動インピーダンスＺ０との並列和となる。そうすると、入射インピーダンスＺｉは波動インピーダンスＺ０の１／２、すなわち１８９Ωとなって、入射インピーダンスＺｉと波動インピーダンスＺ０との差が増大するため充分な反射減衰量及び透過減衰量も共に得られず、入射した電磁波の大半はそのまま抵抗体Ａを透過してしまうため、このままでは電波吸収体として機能しない。
【００２６】
電磁波を透過させないためには、電磁波を反射させる導体板を、反射導体として配置すればよい。また、図２４に示すように、電磁波の磁界成分は、反射導体面において最大となるから、反射導体の前面、すなわち磁界が最大となる位置に強磁性体を配置し、磁気損失により電磁波を減衰させることが考えられる。しかし、マイクロ波中に強磁性体を配置すると、表皮効果によって強磁性体のミクロン以下の表面にしか電磁界が作用せず、磁性体として機能しない。
【００２７】
金属面にマイクロ波のような高周波の電磁波が入射した場合、電界及び磁界は表皮効果により金属の極く薄い表皮厚（ｓｋｉｎ  ｄｅｐｔｈ）にのみ、存在する。表皮厚δは、以下の式（３）で与えられ、透磁率が大きくなると表皮厚δは小さくなるという関係にある。
【００２８】
【数２】
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【００２９】
但し、ρ：固有抵抗（Ω・ｍ）
ｆ：電磁波の周波数（Ｈｚ）
μ０：真空の透磁率
μｓ：比透磁率
すなわち、比透磁率μｓが増大すると表皮厚δが減少してしまうため、マイクロ波に対する表皮厚δは数ｎｍ〜数百ｎｍ程度となり、磁性体に電磁波が入射した場合、マイクロ波において発生する磁束はほとんど磁性体内部を透過できないために、ほとんど磁性体として機能しない。
【００３０】
マイクロ波に対して磁性体として機能する、すなわちマイクロ波を取り扱い対象とするいわゆるマイクロ波磁性体として、球体や扁平体等の磁性体微粒子をバインダーで固定し、磁性体の表面積を増大させることで、磁束と作用する部分を増大させるようにしたものが知られている（例えば、日刊工業新聞社「工業材料」平成１０年１０月発行Ｖｏｌ−４６，Ｎｏ−１０、ｐ５４〜５８、フレキシブル電波吸収体「軟磁性デュアルラバーシート」（大同特殊鋼（株）））。
【００３１】
このような磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体を反射導体の前面、すなわち磁界が最大となる位置に配置することで、磁気損失によりマイクロ波を減衰させることが考えられる。
【００３２】
しかしながら、磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体は、磁性体微粒子を保持するために用いられるバインダーが誘電体であり、また、磁性体微粒子間には隙間が有るため静電容量が生じる結果、全体として容量性となり、等価的な誘電率が増大する。例えば上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体は、１ＧＨｚにおいて得られる等価的な比透磁率が８であるのに対し、等価的な比誘電率が８０を超えることが示されている。このように、磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体では、マイクロ波に対してある程度の透磁率が得られるものの、透磁率よりも遙かに大きな誘電率が付随的に生じてしまう。
【００３３】
従って、このような磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体を反射導体の前面、すなわち磁界が最大となる位置に強磁性体を配置した場合であっても、マイクロ波に対して得られる磁気損失を増大することは容易でない。
【００３４】
また、上述したように、電波吸収体の入射インピーダンスＺｉと、大気の波動インピーダンスＺ０とを近似させることができれば、電波吸収体に入射した電磁波の反射量が減少し、すなわち電波吸収体による電磁波の減衰量が増大する。大気中に抵抗体Ａを配置すると、入射インピーダンスＺｉは、抵抗体Ａの抵抗値と抵抗体Ａの背後における大気の波動インピーダンスＺ０との並列和となるために、入射インピーダンスＺｉを波動インピーダンスＺ０に近似させることが困難となっているのであるから、抵抗体Ａの背後にインピーダンスの高い材料を配置することができれば、抵抗体Ａの抵抗値と抵抗体Ａの背後のインピーダンスとの並列和を増大させて、入射インピーダンスＺｉと大気の波動インピーダンスＺ０とを近似させ、電磁波の減衰量を増大させることができると考えられる。
【００３５】
そこで、上述のような磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体のマイクロ波に対する入射インピーダンスについて説明する。上述のような磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体の入射インピーダンスＺｉは、下記の式（４）で表される（例えば、オーム社刊  内藤嘉之著  電波吸収体、森北出版  橋本修著  高周波領域に於ける材料定数測定法）。
【００３６】
【数３】
2008177355.tif 000048
【００３７】
式（４）において、Ｚ０は大気の波動インピーダンスで３７７Ω、μｒはマイクロ波磁性体の複素透磁率で、μｒ＝μ’−ｊμ”であり、εｒはマイクロ波磁性体の複素誘電率で、εｒ＝ε’−ｊε”であり、λはマイクロ波磁性体に入射する電磁波の波長であり、ｔはマイクロ波磁性体の厚さである。
【００３８】
式（４）に示すように、上述のようなマイクロ波磁性体の入射インピーダンスＺｉは、透磁率μｒが増大すると増大し、誘電率εｒが増大すると減少する。そのため、磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体では、透磁率μｒを増大して入射インピーダンスＺｉを増大させようとしても、上述のように透磁率μｒよりも大きな誘電率εｒが付随的に生じてしまうため、入射インピーダンスＺｉを増大させることが困難である。
【００３９】
本発明に係る電波吸収体は、反射導体の前面、すなわち磁界が最大となる位置に、後述するようにマイクロ波中でも磁性体として機能する磁性体層を配置し、この磁性体層の前面に抵抗体層を配置して抵抗体層の背後のインピーダンスを増大させ、抵抗体層から見た入射インピーダンス、すなわち抵抗体層のインピーダンスと磁性体層のインピーダンスとの並列和を大気の波動インピーダンスＺ０と近似させることで、電波吸収体を薄型化しつつ電磁波の減衰量を増大させようとするものである。
【００４０】
図２は、本発明の一実施形態に係る電波吸収体の構成の一例を示す断面図である。図２に示す電波吸収体１は、電磁波の入射方向から見て抵抗体層２、磁性体層３、及び導体層４の順に積層されて構成されている。
【００４１】
抵抗体層２は、例えば薄い布やプラスチックシートにカーボン塗料を吹き付けた抵抗シートで、数百Ω程度の抵抗値ではマイクロ波での表皮効果はほとんど現れないので、ミリ波程度の周波数までは純抵抗と近似することができ、直流で測定してマイクロ波に適用することができる。抵抗体層２の抵抗値Ｒは、シート抵抗であり、Ω／口、すなわち縦横同一寸法（非定尺基準（Dimensionless））で表された抵抗値である。
【００４２】
また、抵抗体層２の抵抗値Ｒとしては、例えば、大気の波動インピーダンスＺ０である３７７Ω以上の抵抗値を好適に用いることができる。
【００４３】
図３は、図２に示す磁性体層３と導体層４との一例を示す斜視図である。磁性体層３は、例えば複数の磁性線材３１を平織にした織物であり、導体層４は、例えば複数の線材４１を平織にした織物であり、磁性体層３と導体層４とによって、重ね織り組織が構成されている。磁性体層３は、例えば１４メッシュ（網目幅△は１．８ｍｍ）にされている。
【００４４】
なお、磁性体層３は、複数の磁性線材３１が互いに異なる方向に交差して網状にされていればよく、例えばたて糸とよこ糸の他に斜め方向の磁性線材３１を交差させて三方向の磁性線材３１によって網状にされていてもよい。また、磁性体層３は、平織に限らず、斜文織、朱子織、綾織等、種々の織物とすることができる。また、磁性体層３は、織物に限らず、編物であってもよく、例えば平編、ゴム編、パール編等、種々の編物とすることができる。磁性体層３が編物として構成されている場合、複数の磁性線材３１が、例えば互いにループ状にされた状態で、互いに異なる方向に交差するようにして編み込まれていてもよい。
【００４５】
また、導体層４は、磁性体層３より網の目が小さく、例えば２００メッシュ（網目幅△は０．１２５ｍｍ）にされている。導体層４は、網目幅△を小さくすることで、入射電磁波に対して反射導体として機能するようにされている。
【００４６】
図４は、導体層４のメッシュ数Ｍと導体層４の透過減衰量との関係を示すグラフである。後述するように、磁性線材３１と同様に構成された半径ｄが１５μｍの線材４１によって、導体層４を４０メッシュの網状に構成した場合、周波数１ＧＨｚの電磁波に対する透過減衰量が約６ｄＢとなり、導体層４に入射した電磁波の約１／２が反射する。従って、導体層４は、４０メッシュ以上にされていれば、反射導体として用いることができる。また、導体層４は、８０メッシュで周波数３ＧＨｚの電磁波に対する透過減衰量が約６ｄＢとなり、導体層４に入射した電磁波の約１／２が反射する。従って、導体層４は、８０メッシュ以上にされていることが、より望ましい。
【００４７】
平織の織物の場合、網目幅△は、織る糸の柔軟性にもよるが、一般に糸の線径の４倍〜６倍程度が限界であるといわれている。そして、糸の線径の４倍〜６倍を超えて網目幅△を大きくすると、目詰まり現象によって糸の位置がずれてしまい、網目幅△や織物の形態を維持できない。磁性体層３は、後述するように磁性線材３１の線径が例えば３０μｍであるのに対し、網目幅△は例えば１．８ｍｍであるから、線径に対して網目幅△が遙かに大きく、そのままでは網目幅△を維持できない。
【００４８】
しかしながら、図３に示す磁性体層３は、磁性体層３より網の目が小さい導体層４と組み合わされて重ね織り組織が構成されているため、接結点Ｐによって磁性線材３１が保持され、磁性体層３の網目幅△が維持されるようになっている。
【００４９】
図５は、磁性線材３１の構成の一例を示す模式図である。図５（ａ）は磁性線材３１の断面図を示し、図５（ｂ）は磁性線材３１の斜視図を示している。図５に示す磁性線材３１は、線材３１１（第２線材）の外周に例えば導電体の第二層３１３が設けられ、さらに第二層３１３の外周に第一層３１２が設けられている。磁性線材３１の半径ｄは、例えば１５μｍにされている。
【００５０】
線材３１１は、例えばナイロン（登録商標）糸、ポリエステル繊維、ガラス繊維等の絶縁材料で構成されている。また、第二層３１３は、例えばメッキ、蒸着、塗布等により形成されている。第二層３１３は、金属等の導電材料であればよいが、無電解メッキに適した導電材料、例えば銅やアルミ等の正磁性体とすれば、無電解メッキによって第二層３１３を形成することが容易となる。
【００５１】
線材３１１は、必ずしも絶縁材料でなくてもよいが、ナイロン（登録商標）糸、ポリエステル繊維、ガラス繊維等の柔軟な絶縁材料を用いることで、織物や編物にして磁性体層３を構成することが容易となる。
【００５２】
第一層３１２は、例えばニッケル、鉄、コバルト、Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ、Ａｍｏｒｐｈｏｕｓその他の合金や化合物等の強磁性体を、第二層３１３の外周に電解メッキすることにより形成されている。このような強磁性体材料は、無電解メッキに適さないため、直接線材３１１の外周にメッキしようとすると、良好な磁性体層が得られない。しかし、磁性線材３１は、線材３１１の外周に無電解メッキ等の方法により第二層３１３か形成されているので、第二層３１３の外周に第一層３１２を電解メッキにより設けることが可能となる。これにより、電解メッキにより形成された第一層３１２は、無電解メッキ等により形成される場合よりも強度が高められ、第一層３１２が剥離するおそれが低減される。
【００５３】
そして、第一層３１２の厚さｔは、電波吸収体１によって吸収させようとする電磁波の周波数をｆとした場合に、上記式（３）から得られる表皮厚δ以下にされている。これにより、電波吸収体１の取り扱い対象の周波数範囲において、表皮効果によって磁性線材３１の表面に集中する磁束を強磁性体の第一層３１２内に浸入させて、磁性体としての磁気的効果が得られるようにされている。なお、第一層３１２の厚さｔは、必ずしも厳密に表皮厚δ以下である必要はなく、おおよそ０．１μｍ以下であればよい。
【００５４】
図６は、線材４１の構成の一例を示す模式図である。図６（ａ）は線材４１の断面図を示し、図６（ｂ）は線材４１の斜視図を示している。図６に示す線材４１は、磁性線材３１と同様の構成にされており、第一層３１２及び第二層３１３によって、導電性にされている。なお、線材４１は、導電性であればよく、磁性線材３１と同様の構成にする必要はない。線材４１は、例えば強磁性体の第一層３１２を備えない構成であってもよく、例えば金属等の導体単線や撚り線をそのまま線材４１として用いてもよい。
【００５５】
このように、磁性線材３１及び線材４１は、表面が導電性にされているので、磁性体層３と導体層４とからなる重ね織り組織の複数の接結点Ｐにおいて、磁性体層３と導体層４とが交錯して導通するようになっている。
【００５６】
磁性体層３は、予め磁性線材３１を形成した後に、磁性線材３１を織ったり編んだりすることによって網状に形成してもよいが、線材３１１を織ったり編んだりすることによって網状にした後に、網ごと無電解メッキや電解メッキ等の工程に通すことにより、第二層３１３及び第一層３１２を形成するようにしてもよい。線材３１１の網を形成した後に例えば無電解メッキによって第二層３１３を形成し、第二層３１３を形成した後に例えば電解メッキによって第一層３１２を形成することにより、網を織ったり編んだりする工程で第一層３１２が剥離することがなくなり、かつ線材３１１の網における線材３１１同士が交錯した状態の上から無電解メッキや電解メッキ等の工程により第二層３１３及び第一層３１２が形成されるので、磁性体層３における磁性線材３１同士の交錯点での導通が、良好となる。
【００５７】
また、線材３１１によって例えば１４メッシュの第１網と、例えば２００メッシュの第２網とを形成すると共に、第２網における所定数の網の目毎に第１網の線材３１１を交錯させて重ね織り組織を構成した後に、重ね織り組織ごと例えば無電解メッキによって第二層３１３を形成し、第二層３１３を形成した後に例えば電解メッキによって第一層３１２を形成するようにしてもよい。この場合、網を織ったり編んだりする工程で第一層３１２が剥離することがなくなり、かつ網構造と複雑に絡み合ってメッキ層が形成されるので、第一層３１２の強度を向上することができる。さらに、第１、第２網における線材３１１同士が交錯し、かつ第１、第２網が重ね織り組織にされた接結点Ｐの上から無電解メッキや電解メッキ等の工程により第二層３１３及び第一層３１２が形成されるので、磁性体層３における磁性線材３１同士の交錯点、導体層４における線材４１同士の交錯点、及び磁性体層３と導体層４との接結点Ｐでの導通が良好となる。
【００５８】
なお、磁性体層３は、必ずしも線材を織ったり編んだりすることにより網状にされる例に限られず、例えば複数の磁性線材３１が同一平面内で、互いに異なる方向に交差点を共有するように交差して配置されることにより網にされていてもよく、例えば樹脂成形により網を形成したり、例えば板状の絶縁材をプレス加工、エッチング等の方法により網の目となる複数の開口部を形成し、残余の部分が同一平面内で互いに異なる方向に交差する網とすることにより、上記第１網を形成してもよい。このように形成された第１網に、無電解メッキと電解メッキとを順次施すこと等により第二層３１３と第一層３１２とが形成された磁性体層３は、網の目の各辺が磁性線材３１に相当する。
【００５９】
また、導体層４は、必ずしも線材を織ったり編んだりすることにより網状にされる例に限られず、例えば複数の線材４１が同一平面内で、互いに異なる方向に交差点を共有するように交差して配置されることにより網にされていてもよく、例えば樹脂成形により網を形成したり、例えば板状の絶縁材をプレス加工、エッチング等の方法により網の目となる複数の開口部を形成し、残余の部分が同一平面内で互いに異なる方向に交差する網とすることにより、上記第２網を形成してもよい。また、例えば金属等の導体板をプレス加工、エッチング等することにより、網の目となる複数の開口部を形成し、残余の部分が同一平面内で互いに異なる方向に交差する網とすることにより、導体層４を形成してもよい。
【００６０】
また、導体層４は、必ずしも網構造に限られず、導体板をそのまま導体層４として用いてもよい。この場合、接結点Ｐの代わりに、磁性体層３の網目毎に、導体層４と磁性体層３とを接着させたり、圧着したりすることにより導通させてもよい。
【００６１】
次に、このようにして構成された磁性線材３１の磁気特性について説明する。図１に示す磁性線材３１の長手方向に対して、周波数ｆの電磁波に対して実効的に得られる比透磁率を等価比透磁率μｅとすると、等価比透磁率μｅは、下記の式（５）で与えられる。
【００６２】
【数４】
2008177355.tif 000049
【００６３】
但し、μｓ：第一層３１２の直流における比透磁率
ｔ：第一層３１２の厚さ
δ：式（３）により得られる表皮厚
図７、図８は、ニッケルで構成された第一層３１２の厚さｔと磁性線材３１の等価比透磁率μｅとの関係を示すグラフである。図７、図８の横軸は第一層３１２の厚さｔを示し、縦軸は等価比透磁率μｅを示している。図７、図８に示すように、１，２，３ＧＨｚ、及び１０ＧＨｚのいずれにおいても、第一層３１２の厚さｔが薄くなるほど等価比透磁率μｅは増大し、第一層３１２の厚さｔが極限に薄ければ、等価比透磁率μｅは第一層３１２を構成するニッケルの直流比透磁率（１１２０）に収斂する。
【００６４】
第一層３１２の厚さｔは、薄くなりすぎると第一層３１２の金属分子の配置が粗くなって連続して磁束が流れなくなるので、厚さｔは、磁束が連続して流れる程度の厚さ、例えば第一層３１２の金属分子における直径の１０倍程度以上であれば、薄くなるほど等価比透磁率μｅを増大させることができる。例えば、無電解メッキにより第一層３１２を形成する場合、無電解メッキにより形成可能な膜厚の最小値は経験的に０．００５μｍといわれているので、例えば、厚さｔを０．００５μｍ以上であって、表皮厚δ以下としてもよい。
【００６５】
ここで、ニッケルの直流比透磁率μｓを１１２０、抵抗率ρを６．８５×１０−８（Ω・ｍ）とすると、式（３）から、周波数１ＧＨｚでのニッケルの表皮厚δは、０．１２μｍとなる。そして、磁性線材３１の第一層３１２の厚さｔを表皮厚δと等しい０．１２μｍとすると、磁性線材３１の１ＧＨｚにおける等価比透磁率μｅは、図７から、７５０となる。
【００６６】
そうすると、例えばニッケルをそのままシート状にして電波吸収体に用いた場合には、１ＧＨｚでは表皮効果によって等価比透磁率μｅは、ほとんど１を超えず、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体であっても、１ＧＨｚにおいて得られる等価比透磁率μｅは８程度であるのに対し、磁性線材３１の長手方向に対して得られる等価比透磁率μｅは、７５０であるから遙かに大きな値となる。
【００６７】
また、図８に示すように、例えば磁性線材３１の第一層３１２の厚さｔを表皮厚δの１００倍である１２μｍとした場合であっても、１ＧＨｚにおける等価比透磁率μｅは１０を超え、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体よりも大きな等価比透磁率μｅが得られる。ここで、式（５）から、第一層３１２の直流における比透磁率μｓが大きいほど、等価比透磁率μｅが大きくなるから、第一層３１２としてニッケルの直流における比透磁率μｓ以上の比透磁率μｓを有する強磁性体を用いて、第一層３１２の厚さｔを１２μｍ以下とすれば、磁性線材３１の等価比透磁率μｅは１ＧＨｚにおいて１０を超え、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体よりも大きくすることができる。
【００６８】
同様に、図８から、第一層３１２としてニッケルの直流における比透磁率μｓ以上の比透磁率μｓを有する強磁性体を用いて、第一層３１２の厚さｔを４μｍ以下とすれば、磁性線材３１の等価比透磁率μｅは１０ＧＨｚにおいても１０を超え、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体における１ＧＨｚでの等価比透磁率μｅよりも１０ＧＨｚにおける等価比透磁率μｅを大きくすることができる。
【００６９】
すなわち、すくなくとも、磁性線材３１の第一層３１２の厚さｔを表皮厚δ以下にすることにより、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体よりも等価比透磁率μｅを増大することができる。さらに、図８のグラフから、直流においてニッケルの透磁率以上の透磁率を有する強磁性体によって第一層３１２を構成し、第一層３１２の厚さｔを１２μｍ以下とすれば、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体よりも等価比透磁率μｅを増大できることが確認できた。
【００７０】
また、第一層３１２は導体であるから、磁性線材３１全体としても導体となり、基本的に誘電率が生じないので、磁性線材３１は、高周波の電磁波に対して誘電率をほとんど増大させることなく磁性体として機能する。
【００７１】
なお、第一層３１２をメッキで形成する場合、厚さｔが薄いもの、例えばｔ＝０．０１μｍといったものを作成することは容易であり、むしろ厚さｔを厚くする方が製造上の困難性をともなう。例えばニッケルの８０ＧＨｚにおける表皮厚δは、０．０１４μｍであるから、厚さ０．０１μｍの第一層３１２は表皮厚δより薄い。すなわち、磁性線材３１にメッキにより厚さ０．０１μｍの第一層３１２を形成すると、磁性線材３１を、８０ＧＨｚ以下の周波数範囲、例えば１００ＭＨｚ〜８０ＧＨｚというような周波数範囲で磁性体として機能させることが容易となる。
【００７２】
次に、磁性線材３１によって、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体よりも高い透磁率が得られる原理について説明する。図９は、磁性体に磁界が作用することにより生じる反磁界（demagnetizing field）について説明するための説明図である。図９に示すように、磁性体１００に外部から加えられた磁界Ｈｏが作用すると、磁性体１００の両端にＮとＳの磁極が形成される。この磁極により生じる磁界は、磁界Ｈｏと方向が逆向きの反磁界Ｈｄとなり、磁界Ｈｏが反磁界Ｈｄにより打ち消される結果、磁性体１００の内部磁界、すなわち有効磁界Ｈは、Ｈ＝Ｈｏ−Ｈｄとなる。
【００７３】
ここで、磁界Ｈｏにより磁性体１００に生じた磁化の強さをＪ（Ｔ）、真空の透磁率をμ０とすると、Ｈｄ＝Ｎ・Ｊ／μ０で表される。ここでＮは、反磁界係数と呼ばれ、磁性体における反磁界Ｈｄの生じ易さを示している。反磁界係数Ｎは、磁性体１００の形状や、外部磁界Ｈｏが加えられる方向によって異なる。
【００７４】
図１０（ａ）は、図５に示す磁性線材３１における反磁界係数Ｎを説明するための説明図である。また、図１０（ｂ）は、磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体の球体の磁性体微粒子１０１における反磁界係数Ｎを説明するための説明図である。磁性体の三つの主軸ｘ，ｙ，ｚ方向の反磁界係数Ｎｘ，Ｎｙ，Ｎｚは、Ｎｘ＋Ｎｙ＋Ｎｚ＝１の関係が有る。
【００７５】
そして、図１０（ｂ）に示すように、磁性体微粒子１０１では、反磁界係数Ｎｘ，Ｎｙ，Ｎｚは、１／３，１／３，１／３となり、すなわちいかなる方向の外部磁界Ｈｏに対しても、反磁界Ｈｄが生じて磁性体微粒子１０１内部の有効磁界Ｈが弱められる結果、磁性体微粒子１０１の磁気的作用が弱められる。一方、図１０（ａ）に示すように、図１に示す磁性線材３１のような線状の磁性体、すなわち全体の長さ＞＞直径となるような磁性線材３１に対しては、磁性体の長さ方向に対して垂直な反磁界係数Ｎｘ，Ｎｙが１／２，１／２となり、磁性体の長さ方向の反磁界係数Ｎｚがゼロとなることが知られている（（株）学献社刊  山田、宮沢、別所著  基礎磁気工学）。
【００７６】
ここで、印加磁界をＨｏ、真空の透磁率をμ０、磁性体微粒子１０１や磁性線材３１等の磁性体の直流での比透磁率をμｓ、等価比透磁率をμｅ、反磁界係数をＮとすると、磁性体内の磁束密度Ｂは、以下の式（６）で与えられる。
【００７７】
【数５】
2008177355.tif 000050
【００７８】
磁性体微粒子１０１では、磁性体微粒子１０１を強磁性体で構成すると、比透磁率μｓは、ニッケルで１１２０、鉄で５０００、ＰｅｒｍａｌｌｏｙやＡｍｏｒｐｈｏｕｓでは１万を超え、式（６）における１／μｓの項は微少近似により無視でき、Ｎ＝１／３であることから、下記の式（７）が得られる。
【００７９】
【数６】
2008177355.tif 000051
【００８０】
よって、球体に近似される形状の磁性体微粒子１０１単体では、例え比透磁率μｓが１１２０以上になるような強磁性体を用いたとしても、反磁性効果により等価比透磁率μｅは３となり、さらに表皮効果により等価比透磁率μｅが減ぜられ、等価比透磁率μｅは、３に満たない値となってしまう。
【００８１】
一方、図１に示す磁性線材３１では、式（６）にＮ＝０を代入すると、μ０μｅＨｏ＝μ０μｓＨｏとなり、μｅ＝μｓが得られる。すなわち、図５に示す磁性線材３１では、線材の長手方向における等価比透磁率μｅは、反磁性効果によっても磁性体材料の比透磁率μｓがそのまま得られ、例えば磁性体材料として、ニッケルを用いれば等価比透磁率μｅは１１２０、鉄を用いれば等価比透磁率μｅは５０００となり、表皮効果による透磁率の低下を考慮しても、球体に近似される形状の磁性体微粒子１０１単体の場合と比べて大幅に、磁性線材３１の長手方向の磁束に対する等価比透磁率μｅを増大させることができる。
【００８２】
ここで、磁性線材３１単体では、磁性線材３１の長手方向について、等価比透磁率μｅを増大することができる。従って、磁性線材３１の長手方向と直交する方向の磁束に対しては、長手方向より等価比透磁率μｅが減少してしまう。しかしながら、磁性体層３は、複数の磁性線材３１が互いに異なる方向に交差して網状にされているので、二方向に対して反磁界係数がゼロとなるように線状の磁性線材３１が配置される。そうすると、外部から印加されたいかなる方向の磁束も、反磁界係数がゼロとなる二方向にベクトル分解されて反磁性効果が低減されるので、磁性体層３全体としては、磁束の方向、すなわち外部から入射する電磁波の偏波面の方向に関わらず、等価比透磁率μｅが増大する。
【００８３】
なお、磁性線材３１は、電磁波に対して線状の形状に近似できる必要がある。そうすると、磁性線材３１の半径ｄと長さＬとは、Ｌ＞＞ｄ、例えばＬ＞１００ｄの条件を満たすと共に、吸収させようとする電磁波の波長λに対し、ｄ＜＜λ、例えばｄ＜λ／１０００の条件を満たすことが望ましい。
【００８４】
また、磁性線材３１の太さ（直径）をＤ、波長λの電磁波により生じる表皮効果における表皮厚をδ、磁性線材３１，３１ａの比透磁率をμｓとした場合、Ｄ＜４δ・μｓであってもよく、Ｄ≧４δ・μｓであってもよい。
【００８５】
次に、磁性線材３１の周波数特性について説明する。まず、磁性線材３１のような薄い磁性体層を備えない導体線１０２のインピーダンスについて、説明する。図１１は、導体線１０２及び磁性線材３１に、紙面に垂直方向にマイクロ波電流が流れた際に生じる磁束を説明するための説明図である。図１１（ａ）は導体線１０２の断面を示し、図１１（ｂ）は磁性線材３１の断面を示している。
【００８６】
まず、図１１（ａ）に示すように、導体線１０２にマイクロ波電流が流れた場合には、導体線１０２の外周における大気中に、外部磁束Ｂｅを生じる。また、導体線１０２の内部には、表皮効果によって磁束が浸入できないため磁界が存在しない。
【００８７】
導体線１０２の外周に外部磁束Ｂｅが生じると、無限大の大地に向かう電界によって、静電容量Ｃを生じる。静電容量Ｃは、導体線１０２の全体に分布するから、導体線１０２は分布定数回路となる。そうすると、導体線１０２のインピーダンスＺ１は、流れる電流の周波数に対して周期性を生じ、下記の式（８）で示される。
【００８８】
【数７】
2008177355.tif 000052
【００８９】
式（８）において、△は導体線１０２の長さ、λは流れる電流の波長である。
【００９０】
式（８）によれば、導体線１０２のインピーダンスＺ１は、双曲線関数Ｔａｎｈなる周期関数によって変動するので、上述したように抵抗体層の背後に導体線１０２を配置して、抵抗体層の背後のインピーダンスを増大させようとしても、広い周波数帯域に渡って抵抗体層の背後のインピーダンスを増大させることができない。そうすると、広い周波数帯域に渡って抵抗体層のインピーダンスと抵抗体層の背後のインピーダンスとの並列和を大気の波動インピーダンスＺ０と近似させることができないので、広帯域に渡って電磁波の減衰量を増大させることが困難である。
【００９１】
一方、磁性線材３１の等価比透磁率μｅは、式（５）によって与えられ、周波数に対する周期性がなく、第一層３１２の厚さｔが薄いほど等価比透磁率μｅが大きくなる。そして、磁性線材３１の等価比透磁率μｅ＞＞大気の透磁率μ０  になると、第一層３１２の方が大気中より遙かに磁束が通りやすくなるため、第一層３１２を流れる内部磁束Ｂｉが生じる。この場合、第一層３１２の内部は磁気的に短絡状態となり、内部磁束Ｂｉは外部磁束Ｂｅの等価比透磁率μｅ倍大きくなるため、内部磁束Ｂｉ＞＞外部磁束Ｂｅ  の関係になる。そうすると、工学的近似では、外部磁束Ｂｅの影響は無視でき、内部磁束Ｂｉのみが残る。
【００９２】
磁性線材３１に内部磁束Ｂｉしか存在しない場合、電磁波は磁性線材３１内を伝播し、内部磁束Ｂｉに応じた電界は大気中に生じない。従って、大地に向かう電気力線が存在せず、静電容量Ｃが生じない。そうすると、磁性線材３１のインピーダンスは、静電容量Ｃに基づく上述の式（８）とは異なる取り扱いとなる。
【００９３】
以下、磁性線材３１のインピーダンスについて説明する。図５に示す磁性線材３１を、図１２に示すように、厚さｔの第一層３１２の背面に、平面状の負荷インピーダンスＺＬの線材３１１が設けられた平面磁性体１０３に近似して考えると、このような平面磁性体１０３内を伝播する波の特性インピーダンスＺｗ及び伝播定数γｗは、以下の式（９）によって与えられる（「竹山説三  電気磁気学現象理論  丸善  ＸＶＩ−３．  導体内の平面波」）。
【００９４】
【数８】
2008177355.tif 000053
【００９５】
但し、ω：電磁波の角周波数
μ：μ０×μｓ
μ０：大気の透磁率
μｓ：第一層３１２の直流の透磁率
ρ：第一層３１２の抵抗率（Ω・ｍ）
そして、平面磁性体１０３内の伝送マトリックスＨは、以下の式（１０）によって与えられる。
【００９６】
【数９】
2008177355.tif 000054
【００９７】
ここで、平面磁性体に対する電磁波入射方向からみた入射インピーダンスＺ２は、以下の式（１１）で与えられる。
【００９８】
【数１０】
2008177355.tif 000055
【００９９】
式（１１）は、１ｍ２あたりの値であるから、半径ｄの円筒に換算すると、磁性線材３１の入射インピーダンスＺｉは、下記式（１２）によって与えられる。但し、ｔ＜＜ｄであるものとする。
【０１００】
【数１１】
2008177355.tif 000056
【０１０１】
ここで、図５に示す磁性線材３１のように、芯線が絶縁体の場合、負荷インピーダンスＺＬは、下記の式（１３）によって与えられる。
【０１０２】
【数１２】
2008177355.tif 000057
【０１０３】
但し、Ｚ０：真空中の波動インピーダンス
εｄ：絶縁体（線材３１１）の誘電率
式（１２）に式（１３）を代入すると、式（１２）は、下記の式（１４）に近似できる。
【０１０４】
【数１３】
2008177355.tif 000058
【０１０５】
従って、磁性線材３１の入射インピーダンスＺｉは、式（１４）で与えられる。
【０１０６】
次に、磁性線材３１を用いて図３に示す網状の磁性体層３を構成した場合、磁性体層３の網目幅△が、式（１４）における磁性線材３１の長さ△に相当するから、磁性体層３の網目幅△が大きいほど、インピーダンスＺｉが増大する。
【０１０７】
この場合、網目の間隔△が、吸収しようとする電磁波の波長λに対して大きくなりすぎると、電磁波と作用しなくなってしまうので、網目幅△は、λ／４以下、望ましくはλ／３６以下の範囲内で、大きくなるほど磁性線材３１のインピーダンスＺｉが増大する。網目幅△は、磁性体層３のメッシュ数をＭとした場合、△＝２５．４ｍｍ／Ｍで与えられる。
【０１０８】
次に、図２に示す電波吸収体１の入射面インピーダンスＺｐについて説明する。図３に示す磁性体層３と導体層４とを重ね合わせた部分は、電波吸収体１の抵抗体層２と並列接続されるインピーダンスＺｓと、電波吸収体１の抵抗体層２と直列接続されるインピーダンスＺｔとを生じる。インピーダンスＺｓは、図１３に示す磁性体層３の平面構造によって生じるインピーダンスであり、式（１４）で与えられる入射インピーダンスＺｉと等しい。
【０１０９】
図１４は、図２に示す電波吸収体１の断面図である。なお、導体層４は、図３に示すように網状であり、磁性線材３１と交錯しているが、図１４では、説明を容易にするため板状の反射導体として記載している。図１４に示すように、磁性体層３と導体層４との接結点Ｐにおいて、磁性体層３は導体層４と導通している。そうすると、導体層４を挟んで反対側に、磁性体層３の鏡像Ｉｍが等価的に現れる。そして、磁性体層３と鏡像Ｉｍとの間に、およそ一辺が△となる三角形状のループ１１が構成され、ループ１１を流れる循環電流が生じる。そして、この循環電流によって磁界が生じるため、この磁界に起因してインピーダンスＺｔが生じる。
【０１１０】
この場合、インピーダンスＺｔは、インピーダンスＺｓで近似できるので、下記の式（１５）が成立する。
【０１１１】
【数１４】
2008177355.tif 000059
【０１１２】
このようにして構成された電波吸収体１の伝送マトリクスＧは、抵抗体層２の抵抗値をＲとすると、下記の式（１６）で示される。
【０１１３】
【数１５】
2008177355.tif 000060
【０１１４】
電波吸収体１の入射面インピーダンスＺｐは、下記の式（１７）で与えられる。
【０１１５】
【数１６】
2008177355.tif 000061
【０１１６】
そして、電波吸収体１の反射減衰量Γは、下記の式（１８）で与えられる。
【０１１７】
【数１７】
2008177355.tif 000062
【０１１８】
入射面インピーダンスＺｐは、Ｚｐ＝ｒ＋ｊＸで表され、実抵抗分ｒと、リアクタンス分Ｘとが含まれている。ここで、大気の波動インピーダンスＺ０はリアクタンス分Ｘがゼロなので、入射面インピーダンスＺｐは、実抵抗分ｒが３７７Ωに近づき、かつリアクタンス分Ｘがゼロに近いほど、反射減衰量Γは大きくなる（減衰する）。
【０１１９】
図１５は、電波吸収体１の入射面インピーダンスＺｐと、反射減衰量Γとの関係を示すグラフである。図１５に示すように、リアクタンスＸが小さくなるほど反射減衰量Γが大きくなる（減衰する）。さらに、図１５から、リアクタンスＸが１０Ω、２５Ω、５０Ωのいずれであっても、入射面インピーダンスＺｐが２００Ω〜７００Ωの範囲で反射減衰量Γが、−１０ｄＢより大きく（減衰量が大きく）なることが確認できた。電波吸収体１は、反射減衰量Γが−１０ｄＢ以上であれば、電波吸収体として好適に用いることができる。
【０１２０】
また、電波吸収体１は、図２３に示す損失誘電体を用いた電波吸収体のように、λ／４に近い厚みを持たせる必要がないので、式（１７）等に基づいて、磁性線材３１における第一層３１２の厚さｔ、第一層３１２の比透磁率μｓ、網目幅△、及び抵抗体層２の抵抗値Ｒを適宜設定して、入射面インピーダンスＺｐが２００Ω以上、７００Ω以下の範囲になるようにすることで、−１０ｄＢ以上の反射減衰量を確保しつつ、薄型化することが容易となる。
【０１２１】
図１６は、上述のようにして構成された電波吸収体１の反射減衰量Γの一例を示すグラフである。ここで、線材３１１として半径ｄが１５μｍのポリエステル繊維を用い、この線材３１１を平織りにして２００メッシュの第２網を作成した。さらに、この線材３１１を平織りにして１４メッシュの第１網を形成しつつ第２網の組織点７個毎に第１網の線材３１１を交錯させて接結点を設け、重ね織り組織とした。
【０１２２】
次に、この重ね織り組織に銅の無電解メッキを施して、厚さｔが約０．０２μｍの第二層３１３を形成し、さらに鉄とニッケルとの合金を電解メッキして厚さｔが約０．０５μｍの第一層３１２を形成した。この合金は、鉄：ニッケル＝５０：５０にされている。この合金の比透磁率及び固有抵抗を測定すると、比透磁率μｓが８０００、固有抵抗が５５×１０−８Ω・ｍであった。
【０１２３】
そして、抵抗体層２の抵抗値Ｒを３７７Ωより大きい３８０Ωにした場合と、１２００Ωにした場合とで、反射減衰量Γを算出した。
【０１２４】
図１６に示すように、抵抗値Ｒを１２００Ωにした場合、０．８ＧＨｚ〜２０ＧＨｚの広い周波数帯域で、−１０ｄＢ以上の大きな減衰量が得られ、電波吸収体として機能することが確認できた。特に、１．１ＧＨｚ〜３ＧＨｚの周波数範囲では、−２０ｄＢ以上の極めて大きな減衰量が得られることが確認できた。また、抵抗値Ｒを１２００Ωにした場合、１．２ＧＨｚ〜１００ＧＨｚを越える極めて広い周波数帯域で、−１０ｄＢ以上の大きな減衰量が得られることが確認できた。
【０１２５】
図１６に示すように、低周波数の領域では、磁性体層３の入射インピーダンスＺｉが高周波領域より小さいので、抵抗体層２との並列和により得られる電波吸収体１の入射面インピーダンスＺｐが小さくなる結果、反射減衰量Γが増大している。
【０１２６】
また、抵抗体層２の抵抗値Ｒを調節することにより、特定の周波数範囲で反射減衰量Γを増大させたり、あるいは周波数が増大するにつれて反射減衰量Γを増大させるといったように、反射減衰量Γの周波数特性を調節することができる。
【０１２７】
図１７は、上述の磁性線材３１における鉄とニッケルとの合金のメッキ厚（第一層３１２の厚さｔ）を変化させた場合の、磁性線材３１のリアクタンスを示すグラフである。図１７に示すように、リアクタンスがピークを示す第一層３１２の厚さｔが存在している。そうすると、図１５に示すように、リアクタンスＸが小さくなるほど反射減衰量Γは大きくなる（電磁波が減衰する）から、図１７に示すリアクタンスのピークを避けるように、第一層３１２の厚さｔを設定することが望ましい。
【０１２８】
本発明者は、電波吸収体１によって吸収しようとする取り扱い対象周波数範囲の最低値、すなわち取り扱い対象周波数範囲において最もリアクタンスが低くなる周波数で、式（１４）における（γＷ・ｔ）が、０．６〜０．９ラジアンの範囲となる厚みｔにおいて、最も電磁波の減衰効果が高くなることを見出した。
【０１２９】
なお、例えば図１８に示す電波吸収体１ａのように、磁性体層３を複数、例えば２層重ねる構成としてもよい。この場合、磁性体層３を２層重ねたインピーダンスは、下記の式（１９）で表され、磁性体層３が１層の場合よりもインピーダンスが高くなるため、入射面インピーダンスＺｐを３７７Ωに近づけることが、より容易となる。
【０１３０】
【数１８】
2008177355.tif 000063
【０１３１】
図１８に示す電波吸収体１ａは、１０メッシュの網目にされた磁性体層３が２層重ねられており、一番背後の２００メッシュの網にされた導体層４は、反射板と等価な機能を持つ。磁性体層３の磁気特性は網目間隔が広く、磁性体層３が細いほど大きくなる。それは相反する条件であり、細い線の網目間隔は狭くなるので、各層毎に織ってそれを重ねたのでは実現に困難性を伴う。そこで、２層の磁性体層３の間で線材３１を特定間隔で絡める事で、磁性体層３を細くしつつ、網目間隔を広げることが容易となる。このように、２層の磁性体層３の間で線材３１を特定間隔で絡める技術は、紡織技術では確立されている。
【０１３２】
線材３１の径が太く、網目間隔が狭い（大きなメッシュ数）と磁気効果は減少し、磁性体と言うよりも反射導体として機能する。それ故に、２層の磁性体層３には、紡織機で切れないで織れる最小径である３０μｍの線材を使用した。しかし反射体として使用する導体層４は、１００μｍ径の太い線材４１を、２００メッシュの網状にして、外部ストレスで変形しない安定な網目間隔が維持できるようにした。
【０１３３】
３０μｍ径の絶縁芯に銅メッキを施し、さらに鉄とニッケルの合金を厚さ約０．５μｍでメッキした線材を用いて、１０メッシュの網を構成した場合、入射インピーダンスは大気の波動インピーダンスより高くなる。また、１００μｍ径の絶縁芯に銅メッキを施し、さらに鉄とニッケルの合金を厚さ約０．５μｍでメッキした線材を用いて２００メッシュの網を構成した場合、入射インピーダンスは大気の波動インピーダンスより低くなり、反射体として機能する。
【０１３４】
現実に細い線材或いは層間の線を接触により相互に電気接続する事は不可能に近い。それ故に図１８に示すように、２層の磁性体層３と導体層４とを、織り上げてからメッキすることで、電気接続を容易に行うことができる。
【０１３５】
即ち、図１８に示す電波吸収体１ａは、導体層４における実用上の十分な反射効果と、２層の磁性体層３、及び導体層４の間での電気的接続と、２層の磁性体層３における確実な網目間隔の維持を旧来の紡織設備により実現している。
【０１３６】
図１９、図２０は、図１８に示す電波吸収体１ａの入射面インピーダンスＺｐを示すグラフである。入射面インピーダンスＺｐは複素数であり、Ｚｐ＝ｒ＋ｊＸで表されるので、実抵抗分ｒを図１９に示し、リアクタンス分Ｘを図２０に示している。図２１は、図１８に示す電波吸収体１ａの反射減衰量Γを示すグラフである。
【０１３７】
電波吸収体１ａは、磁性体層３のメッシュ数を１０、磁性線材３１の半径ｄを１５μｍ、第一層３１２を上述の鉄とニッケルとの合金とした。また、図１９、図２０は、第一層３１２の厚さｔが０．０５μｍ、０．１μｍ、０．２５μｍ、０．５μｍの場合について、実抵抗分ｒとリアクタンス分Ｘとを示した。
【０１３８】
図１９に示すように、上述の電波吸収体１ａでは、周波数ｆが１ＧＨｚにおいて、実抵抗分ｒが約４５０Ωとなり、大気の波動インピーダンスより大きいので、抵抗体層２の抵抗値Ｒとの並列和を３７７Ωに近似させることが容易となる。また、図２０に示すように、リアクタンス分Ｘはゼロとなり、反射減衰量Γを増大させる（電磁波の減衰量を増大させる）ことが容易となる。
【０１３９】
なお、図１９、図２０では、第一層３１２の厚さｔが０．０５μｍ、０．１μｍ、０．２５μｍ、０．５μｍのいずれの場合も実抵抗分ｒ、リアクタンス分Ｘに差がなく、第一層３１２の厚さｔが表皮厚δ以下であって、特に０．５μｍ以下であれば、抵抗体層２の背面のインピーダンスを増大させて反射減衰量Γを増大（電磁波を減衰）させ得ることが確認できた。
【０１４０】
図２１は、第一層３１２の厚さｔを０．５μｍとして、抵抗体層２の抵抗値Ｒが４００Ω、４５０Ω、５００Ω、６００Ωの場合について、反射減衰量Γを示した。図２１に示すように、周波数ｆが１ＧＨｚにおいて、抵抗値Ｒが４００Ω、４５０Ω、５００Ω、６００Ωのいずれにおいても反射減衰量Γは−１０ｄＢを超え、大きな減衰量が得られた。
【０１４１】
なお、磁性線材３１は、必ずしも第二層３１３を備えている必要はなく、例えば図２２に示す磁性線材３１ａのように、第二層３１３を備えず、線材３１１の外周に、厚さｔが電波吸収体１によって吸収させようとする電磁波の周波数をｆとした場合に上記式（３）から得られる表皮厚δ以下にされた第一層３１２をメッキ、蒸着、塗布等により形成し、上述の磁性線材３１の代わりに磁性線材３１ａを用いるようにしてもよい。
【０１４２】
上述のように、本発明に係る電波吸収体は、一方面から入射した所定周波数の電磁波を吸収する電波吸収体であって、前記一方面から順に、抵抗体を含む抵抗体層と、磁性体として機能する磁性体層と、導体層とを備え、前記磁性体層は、第１線材の外周に強磁性体の第一層が設けられた磁性線材によって網状にされたものであり、前記第一層の厚さは、前記周波数の電磁波により生じる表皮効果における表皮厚以下である。
【０１４３】
この構成によれば、磁性体層を構成する磁性線材が線状の形状をしているため、磁性線材の長さ方向の反磁界係数がゼロとなって反磁性効果が低減される。また、強磁性体の第一層の厚さが、吸収しようとする周波数の電磁波により生じる表皮厚以下にされることによって、当該周波数の電磁波に対して実効的に得られる比透磁率である等価比透磁率が増大する。また、導体層に入射した電磁波は、導体層の表面で磁界が最大となるが、磁性体層は導体層の前面に配置されるので、磁界が大きくなる位置に等価比透磁率が増大された磁性体層が配置されることにより、磁性体層と磁界との磁気的作用が増大される結果、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。電波吸収体の入射インピーダンスは、抵抗体層のインピーダンスと抵抗体層の背後のインピーダンスとの並列和により得られるが、抵抗体層の背後に配置された磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを増大させて大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となる。電波吸収体から反射する電磁波は、波吸収体の入射インピーダンスと大気の波動インピーダンスとが近づくほど減少し、すなわち電磁波の反射減衰量が増大（吸収量が増大）するから、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となれば、電磁波の吸収量を増大させることが容易となる。また、このような電波吸収体は、背景技術に係る電波吸収体のように、電磁波の電界成分が大きくなる反射導体から離れた位置に損失誘電体を配置する必要がなく、反射導体となる導体層の前面直近の位置に磁性体層を配置すればよいから、薄型化することが容易となる。
【０１４４】
また、本発明に係る電波吸収体は、一方面から入射した所定周波数の電磁波を吸収する電波吸収体であって、前記一方面から順に、抵抗体を含む抵抗体層と、磁性体として機能する磁性体層と、導体層とを備え、前記磁性体層は、第１線材の外周に、直流におけるニッケルの透磁率以上の透磁率を有する磁性体の第一層が設けられた磁性線材によって網状にされており、前記第一層の厚さは、１２μｍ以下である。
【０１４５】
この構成によれば、磁性体層を構成する磁性線材が線状の形状をしているため、磁性線材の長さ方向の反磁界係数がゼロとなって反磁性効果が低減される。また、強磁性体の第一層の厚さが、１２μｍ以下にされることによって、当該周波数の電磁波に対して実効的に得られる比透磁率である等価比透磁率が増大する。また、導体層に入射した電磁波は、導体層の表面で磁界が最大となるが、磁性体層は導体層の前面に配置されるので、磁界が大きくなる位置に等価比透磁率が増大された磁性体層が配置されることにより、磁性体層と磁界との磁気的作用が増大される結果、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。電波吸収体の入射インピーダンスは、抵抗体層のインピーダンスと抵抗体層の背後のインピーダンスとの並列和により得られるが、抵抗体層の背後に配置された磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを増大させて大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となる。電波吸収体から反射する電磁波は、波吸収体の入射インピーダンスと大気の波動インピーダンスとが近づくほど減少し、すなわち反射減衰量が増大（吸収量が増大）するから、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となれば、電磁波の吸収量を増大させることが容易となる。また、このような電波吸収体は、背景技術に係る電波吸収体のように、電磁波の電界成分が大きくなる反射導体から離れた位置に損失誘電体を配置する必要がなく、反射導体となる導体層の前面直近の位置に磁性体層を配置すればよいから、薄型化することが容易となる。
【０１４６】
また、前記第一層の厚さは、４μｍ以下であることが好ましい。第一層の厚さが４μｍ以下であれば、等価比透磁率がさらに増大し、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることが容易になる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけて、電磁波の吸収量を増大することが容易になる。
【０１４７】
また、前記第１線材は、絶縁材料であることが好ましい。第１線材が絶縁材料であれば、第１線材の抵抗が増大するので磁性体層の入射インピーダンスを増大させることが容易になる。
【０１４８】
また、前記第１線材は、絶縁材料により構成された第２線材と、無電解メッキに適した導電材料によって、前記第２線材の外周に形成された第二層とからなるものであることが好ましい。
【０１４９】
第１線材の外周に第一層を形成する方法としては、強度や品質の点で電解メッキを用いることが望ましいが、絶縁材料に強磁性体を直接電解メッキすることにより第一層を形成することはできない。しかし、無電解メッキに適した導電材料を絶縁材料の第２線材に無電解メッキすることは容易である。従って、第２線材の外周に無電解メッキにより導電材料からなる第二層が形成された第１線材を構成することは容易である。そして、このように構成された第１線材は、外周に強磁性体を電解メッキすることにより、第一層を形成することが容易である。
【０１５０】
また、前記磁性体層の網目の幅は、前記波長λの１／４以下であることが好ましい。網の目の大きさが波長λの１／４以下であれば、網の目が電磁波と作用して、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。
【０１５１】
また、前記磁性体層の網目の幅は、前記波長λの１／３６以下であることが好ましい。網の目の大きさが波長λの１／３６以下であれば、網の目の電磁波との作用が増大し、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。
【０１５２】
また、前記磁性体層と前記導体層とは、所定の間隔毎に複数箇所で導通していることが好ましい。この構成によれば、導体層を挟んで磁性体層の反対側に、磁性体層の鏡像が等価的に現れる。そうすると、磁性体層と導体層との複数の導通箇所で、磁性体層とその鏡像とが接続され、磁性体層と鏡像とで構成されるループ状の電流経路が生じる。そのため、外部から印加された磁界に対して当該電流経路に循環電流が流れ、この循環電流により磁界が生じる結果、当該磁性体層に等価的なインダクタンスが付与されて、磁性体としての磁気的効果が増大する。
【０１５３】
また、前記磁性体層は、前記磁性線材を織った織物であることが好ましく、前記磁性線材を編んだ編物であってもよく、略板状の部材に網の目状の貫通孔が形成されてなる網における当該網の目の各辺を前記第１線材とするものであってもよい。この構成によれば、磁性体層を磁性線材によって網状に構成することが容易である。
【０１５４】
また、前記網状の磁性体層において前記磁性線材が、互いに交差する点が、前記導体層と導通していることが好ましい。この構成によれば、磁性体層と導体層とが、所定の間隔毎に複数箇所で導通する。
【０１５５】
また、前記導体層は、導体線によって、前記磁性体層よりも目が小さい網状にされたものであり、前記磁性線材は、前記導体層における所定数の網の目毎に前記導体線と交錯しており、各交錯位置で、前記導体層と導通していることが好ましい。この構成によれば、磁性体層の磁性線材は、磁性体層よりも目が小さい網状にされた導体線と交錯することによって保持されるので、磁性体層の網目幅が維持される。
【０１５６】
また、前記磁性体層は、前記磁性線材を織った織物であり、前記導体層は、導体線を織った織物であり、前記磁性体層と前記導体層とによって、重ね織り組織が構成され、前記重ね織り組織の接結点において、前記磁性体層と前記導体層とが導通することが好ましい。
【０１５７】
この構成によれば、磁性線材を織った織物と導体線を織った織物とで重ね織り組織を構成することによって、織物技術を用いて磁性体層と導体層とを構成し、かつ磁性体層と導体層とを所定の間隔毎に複数箇所で導通させることができるので、磁性体層と導体層とを構成することが容易となる。
【０１５８】
また、前記抵抗体層の抵抗値は、前記磁性体層のインピーダンス値との並列和した値が、大気の波動インピーダンスと近似する抵抗値になるように、設定されていることが好ましい。抵抗体層の抵抗値と磁性体層のインピーダンス値とを並列和した抵抗値が、大気の波動インピーダンスと近似する値になるように、抵抗体層の抵抗値が設定されていれば、電磁波の吸収量を増大させることができる。
【０１５９】
また、前記大気の波動インピーダンスと近似する抵抗値は、２００Ω以上、７００Ω以下の範囲であることが好ましい。抵抗体層の抵抗値と磁性体層のインピーダンス値とを並列和した値が、２００Ω以上、７００Ω以下の範囲であれば、電波吸収体として良好な反射減衰量が得られる。
【０１６０】
また、前記強磁性体は、鉄とニッケルとの合金であることが好ましい。鉄とニッケルとの合金は、第一層の材料として適している。
【０１６１】
また、前記電磁波の周波数は、少なくとも１ＧＨｚを含むことが好ましい。この場合、当該電波吸収体が吸収する周波数範囲にマイクロ波が含まれるので、当該電波吸収体は、マイクロ波に対して電波吸収体として機能するいわゆるマイクロ波電波吸収体となる。
【０１６２】
また、前記第一層の厚さは、前記吸収しようとする電磁波の周波数範囲の最低値において、以下の式（１）における（γＷ・ｔ）が、０．６ラジアン≦（γＷ・ｔ）≦０．９ラジアンの範囲となる厚さｔであることが好ましい。
【０１６３】
【数１９】
2008177355.tif 000064
【０１６４】
但し、ω：電磁波の角周波数
μ：前記強磁性体の透磁率
ρ：前記強磁性体の抵抗率（Ω・ｍ）
第一層の厚さｔが、吸収しようとする電磁波の周波数範囲の最低値において、式（１）における（γＷ・ｔ）が、０．６ラジアン≦（γＷ・ｔ）≦０．９ラジアンの範囲となる場合、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることが容易になる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけて、電磁波の吸収量を増大することが容易になる。
【０１６５】
また、本発明に係る電波吸収体の製造方法は、上述の電波吸収体の製造方法であって、前記第２線材の外周に、前記導電材料を無電解メッキすることによって前記第二層を形成する工程と、前記第二層が形成された前記第１線材の外周に、強磁性体を電解メッキすることによって前記第一層を形成する工程とを有する。
【０１６６】
この構成によれば、絶縁材料の第２線材の外周に、導電材料が無電解メッキされて第二層が形成され、さらに第二層の上から強磁性体が電解メッキされて第一層が形成されるので、第一層を電解メッキによって形成することができる結果、第一層の強度を向上させることができる。
【０１６７】
また、本発明に係る電波吸収体の製造方法は、上述の電波吸収体の製造方法であって、前記第２線材によって第１網を形成する工程と、第３線材によって前記第１網より網の目が小さくされた第２網を形成する工程と、前記第２網における所定数の網の目毎に前記第１網の第１線材を交錯させる工程と、前記第２網に前記第１線材が交錯された状態の前記第１網及び前記第２網に、無電解メッキに適した導電材料を無電解メッキすることによって、前記第２線材の外周に前記第二層を形成して前記第１線材を形成すると共に前記第３線材に導電性を付与する工程と、前記導電材料が無電解メッキされた前記第１網及び前記第２網に、強磁性体を電解メッキすることにより前記第１線材の外周に強磁性体の第一層が設けられた磁性線材を形成する工程とを有する。
【０１６８】
この構成によれば、絶縁材料の第２線材によって第１網が形成され、第３線材によって第１網より網の目が小さくされた第２網が形成され、第２網における所定数の網の目毎に第１網の第１線材が交錯される。また、第２網に第１線材が交錯された状態の第１網及び第２網に、無電解メッキに適した導電材料が無電解メッキされて第２線材の外周に第二層が形成された第１線材が形成されると共に第３線材に導電性が付与される。そして、導電材料が無電解メッキされた第１網及び第２網に、強磁性体が電解メッキされて第１線材の外周に強磁性体の第一層が設けられた磁性線材が形成される。この場合、第２網における所定数の網の目毎に第１網の第１線材が交錯された状態にされた後に、導電材料が無電解メッキされ、さらにその上から強磁性体が電解メッキされて第一層が形成されるので、第１網や第２網を形成する工程でメッキ層が剥離することがなく、かつ網構造と複雑に絡み合ってメッキ層が形成される結果、電解メッキにより形成された第一層の強度を向上することができる。さらに、第１網における第２線材同士が交錯する点、第２網における第３線材同士が交錯する点、及び第２線材と第３線材とが交錯する点の上からメッキされることにより、これらの点における導通が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】３７７Ωの抵抗体に電磁波が入射した状態を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電波吸収体の構成の一例を示す断面図である。
【図３】図２に示す磁性体層と導体層との一例を示す斜視図である。
【図４】導体層のメッシュ数と透過減衰量との関係を示すグラフである。
【図５】図３に示す磁性線材の構成の一例を示す模式図である。図５（ａ）は磁性線材の断面図を示し、図５（ｂ）は磁性線材の斜視図を示している。
【図６】図３に示す線材の構成の一例を示す模式図である。図６（ａ）は線材の断面図を示し、図６（ｂ）は線材の斜視図を示している。
【図７】ニッケルで構成された第一層の厚さｔと磁性線材の等価比透磁率μｅとの関係を示すグラフである。
【図８】ニッケルで構成された第一層の厚さｔと磁性線材の等価比透磁率μｅとの関係を示すグラフである。
【図９】磁性体に磁界が作用することにより生じる反磁界について説明するための説明図である。
【図１０】図１０（ａ）は、図５に示す磁性線材３１における反磁界係数Ｎを説明するための説明図である。また、図１０（ｂ）は、磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体の球体の磁性体微粒子における反磁界係数Ｎを説明するための説明図である。
【図１１】導体線及び磁性線材に、紙面に垂直方向にマイクロ波電流が流れた際に生じる磁束を説明するための説明図である。図１１（ａ）は導体線の断面を示し、図１１（ｂ）は磁性線材の断面を示している。
【図１２】図５に示す磁性線材のインピーダンスについて説明するための説明図である。
【図１３】インピーダンスＺｓを説明するための説明図である。
【図１４】図２に示す電波吸収体の断面図である。
【図１５】図２に示す電波吸収体の入射面インピーダンスＺｐと、反射減衰量Γとの関係を示すグラフである。
【図１６】図２に示す電波吸収体の反射減衰量Γの一例を示すグラフである。
【図１７】図５に示す磁性線材における第一層の厚さを変化させた場合の、磁性線材のリアクタンスを示すグラフである。
【図１８】本発明に係る電波吸収体の他の一例を示す断面図である。
【図１９】図１８に示す電波吸収体の入射面インピーダンスＺｐを示すグラフである。
【図２０】図１８に示す電波吸収体の入射面インピーダンスＺｐを示すグラフである。
【図２１】図１８に示す電波吸収体の反射減衰量Γを示すグラフである。
【図２２】図５に示す磁性線材の変形例を示す説明図である。
【図２３】背景技術に係る電波吸収体を示す図である。
【図２４】反射導体に電磁波が入射した場合における反射導体近傍の電磁界分布を概念的に示す説明図である。
【符号の説明】
【０１７０】
１，１ａ  電波吸収体
２  抵抗体層
３  磁性体層
４  導体層
３１，３１ａ  磁性線材
４１  線材
３１１  線材
３１２  第一層
３１３  第二層
Ｐ  接結点
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月28日(2008.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方面から入射した所定周波数帯域の電磁波を吸収する電波吸収体であって、
前記一方面から順に、抵抗体を含む抵抗体層と、磁性体として機能する磁性体層と、導体層とを備え、
前記磁性体層は、第１線材の外周に強磁性体の第一層が設けられた一又は複数の磁性線材によって網状にされたものであり、
前記第一層の厚さは、前記周波数帯域の最低周波数の電磁波により生じる表皮効果における表皮厚以下であり、
前記磁性体層と前記導体層とは、所定の間隔毎に複数箇所で導通しており、
前記抵抗体層の抵抗値は、前記磁性体層のインピーダンス値との並列和した値が、大気の波動インピーダンスと近似する値になるように設定されていることを特徴とする電波吸収体。
【請求項２】
前記第１線材は、
絶縁材料により構成された第２線材と、
無電解メッキに適した導電材料によって、前記第２線材の外周に形成された第二層とからなるものであ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】
前記磁性体層の網目の幅は、前記周波数帯域の最小波長λの１／４以下であ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】
前記導体層は、導体線によって前記磁性体層よりも目が小さい網状にされたものであり、
前記磁性線材は、前記導体層における所定数の網の目毎に前記導体線と交錯しており、各交錯位置で、前記導体層と導通していることを特徴とする請求項１記載の電波吸収体。
【請求項５】
前記磁性体層は、前記磁性線材を織った織物であり、
前記導体層は、導体線を織った織物であり、
前記磁性体層と前記導体層とによって重ね織り組織が構成され、
前記重ね織り組織の接結点において、前記磁性体層と前記導体層とが導通していることを特徴とする請求項４記載の電波吸収体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波帯域の電波吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等、無線通信による情報伝送技術がオフィス、工場、倉庫等において利用されている。このようなオフィス等においては、外部からの電磁波を遮蔽して電波妨害、干渉、あるいは盗聴等を防止するために、導体板を用いた電磁波の遮蔽材を壁、天井、及び床に配設することにより電磁遮蔽が行われている。
【０００３】
しかし、導体板は電磁波の反射体であるために、遮蔽材として導体板のみを用いた場合には、屋内において電気機器から生じた不要輻射等の電磁波や無線機器から送信された無線信号は、ほとんど減衰しないまま導体板により反射を繰り返す結果、電波障害を生じることとなる。特に、無線信号が壁面等の導体板で反射すると、導体板に入射する電磁波と反射される電磁波とが干渉して電界の低下点が発生したり、デジタル無線の無線信号が導体板で多重反射することにより分散遅延が生じてデジタル誤り率が増大する等の通信障害が発生することとなる。
【０００４】
そこで、このような障害を回避するために、反射導体による遮蔽材ではなく、損失誘電体を用いた電波吸収体を遮蔽材として壁、天井、及び床に用いる方法が知られている。このような遮蔽材として用いられる電波吸収体は、誘電体の性質を利用しているために、電磁波の吸収特性に周期性が生じ、広帯域の電磁波を吸収することが困難である。そのため、例えば、無線ＬＡＮ等の無線通信に用いられる２．４５ＧＨｚや、４．９ＧＨｚ〜５．７ＧＨｚといった、特定の周波数範囲の周波数帯において、電磁波を吸収するようにされたものが実用化されている。
【０００５】
一方、２０１１年には、テレビ放送のデジタル化が予定されており、デジタル放送化によって不要となる周波数帯域が通信用に開放され、無線通信に割り当てられる周波数帯域が１ＧＨｚ〜１０ＧＨｚの広帯域になることが予想される。そうすると、上述のような特定の周波数帯において電磁波を吸収するようにされた電波吸収体は、広帯域化された無線通信の周波数帯域に対応することができない。
【０００６】
そこで、１ＧＨｚ〜１０ＧＨｚの周波数範囲の大部分、例えば１ＧＨｚ〜１０ＧＨｚの７０％以上の周波数範囲で電磁波を吸収する広帯域の電波吸収体の実現が望まれている。このような広帯域で電磁波を吸収する電波吸収体としては、図２３に示すように、発泡ウレタンにカーボングラファイトを混入して得られた発泡損失誘電体を、楔形にした部材を反射導体の前面に配置したものがある（例えば、特許文献１参照。）。このような電波吸収体は、主に電界強度の測定を行う電波暗室に用いられており、その厚みは４００ｍｍ〜６００ｍｍ程度を必要とされている。
【０００７】
図２４は、反射導体に電磁波が入射した場合における反射導体近傍の電磁界分布を概念的に示す説明図である。図２４に示すように、反射導体に入射した電磁波の電界成分は反射導体によって短絡されるため、反射導体面においてゼロとなり、反射導体面からλ（波長）／４だけ離れた位置において最大となる。一方、磁界成分は、反射導体面において最大となることが知られている。
【０００８】
そうすると、従来の電波吸収体に用いられている損失誘電体は、電界に対して作用するものであるから厚さを薄くして反射導体の前面に配置すると、電界が弱い領域に配置されることとなり、誘電体が機能せず、入射した電磁波を十分減衰させることができない。そこで、損失誘電体の厚みを大きくして電磁波の電界成分が大きくなる位置に、損失誘電体を配置することで、電磁波を吸収するようにされている。
【特許文献１】特開平９−１９９８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、オフィス等の壁面に電波吸収体を配設する場合、実用的には電波吸収体の厚さを３０ｍｍ以下にする必要があると考えられる。ところが、例えば１ＧＨｚにおけるλ／４は７５ｍｍとなるから、上述のような損失誘電体を用いた電波吸収体では、厚さ３０ｍｍの損失誘電体を反射導体の前面に配置しても電界が弱い領域に配置され、誘電体が機能せず、入射した電磁波を十分減衰させることができない。そのため、上述のような損失誘電体を用いた電波吸収体は、厚みを少なくとも４００ｍｍ〜６００ｍｍ程度にして電界が強く作用する位置に損失誘電体を配置する必要があるため、薄くすることができないという不都合があった。このような電波吸収体は、一般のオフィス等においては、その厚みによってオフィス等の容積が大きく占有されるため設置が困難であるし、まして電子機器の筐体等に取り付けることは到底困難であるという不都合があった。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、薄型化することが容易な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】
【００１１】
本発明に係る電波吸収体は、一方面から入射した所定周波数帯域の電磁波を吸収する電波吸収体であって、前記一方面から順に、抵抗体を含む抵抗体層と、磁性体として機能する磁性体層と、導体層とを備え、前記磁性体層は、第１線材の外周に強磁性体の第一層が設けられた一又は複数の磁性線材によって網状にされたものであり、前記第一層の厚さは、前記周波数帯域の最低周波数の電磁波により生じる表皮効果における表皮厚以下であり、前記磁性体層と前記導体層とは、所定の間隔毎に複数箇所で導通しており、前記抵抗体層の抵抗値は、前記磁性体層のインピーダンス値との並列和した値が、大気の波動インピーダンスと近似する値になるように設定されていることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、磁性体層を構成する磁性線材が線状の形状をしているため、磁性線材の長さ方向の反磁界係数がゼロとなって反磁性効果が低減される。また、強磁性体の第一層の厚さが、吸収しようとする周波数帯域の電磁波により生じる表皮厚以下にされることによって、当該周波数帯域の電磁波に対して実効的に得られる比透磁率である等価比透磁率が増大する。なお、ここで、表皮厚は、吸収しようとする周波数帯域における最高周波数の電磁波により生じる表皮厚を意味するものとする。また、導体層に入射した電磁波は、導体層の表面で磁界が最大となるが、磁性体層は導体層の前面に配置されるので、磁界が大きくなる位置に等価比透磁率が増大された磁性体層が配置されることにより、磁性体層と磁界との磁気的作用が増大される結果、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。電波吸収体の入射インピーダンスは、抵抗体層のインピーダンスと抵抗体層の背後のインピーダンスとの並列和により得られるが、抵抗体層の背後に配置された磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを増大させて大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となる。電波吸収体から反射する電磁波は、波吸収体の入射インピーダンスと大気の波動インピーダンスとが近づくほど減少し、すなわち電磁波の反射減衰量が増大（吸収量が増大）するから、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となれば、電磁波の吸収量を増大させることが容易となる。そして、抵抗体層の抵抗値と磁性体層のインピーダンス値とを並列和した値が、大気の波動インピーダンスと近似する値になるように、抵抗体層の抵抗値が設定されていれば、電磁波の吸収量を増大させることができる。また、このような電波吸収体は、背景技術に係る電波吸収体のように、電磁波の電界成分が大きくなる反射導体から離れた位置に損失誘電体を配置する必要がなく、反射導体となる導体層の前面直近の位置に磁性体層を配置すればよいから、薄型化することが容易となる。また、前記磁性体層と前記導体層とは、所定の間隔毎に複数箇所で導通している構成によれば、導体層を挟んで磁性体層の反対側に、磁性体層の鏡像が等価的に現れる。そうすると、磁性体層と導体層との複数の導通箇所で、磁性体層とその鏡像とが接続され、磁性体層と鏡像とで構成されるループ状の電流経路が生じる。そのため、外部から印加された磁界に対して当該電流経路に循環電流が流れ、この循環電流により磁界が生じる結果、当該磁性体層に等価的なインダクタンスが付与されて、磁性体としての磁気的効果が増大する。
【００１３】
また、前記第１線材は、絶縁材料により構成された第２線材と、無電解メッキに適した導電材料によって、前記第２線材の外周に形成された第二層とからなるものであることが好ましい。
【００１４】
第１線材の外周に第一層を形成する方法としては、強度や品質の点で電解メッキを用いることが望ましいが、絶縁材料に強磁性体を直接電解メッキすることにより第一層を形成することはできない。しかし、無電解メッキに適した導電材料を絶縁材料の第２線材に無電解メッキすることは容易である。従って、第２線材の外周に無電解メッキにより導電材料からなる第二層が形成された第１線材を構成することは容易である。そして、このように構成された第１線材は、外周に強磁性体を電解メッキすることにより、第一層を形成することが容易である。
【００１５】
また、前記磁性体層の網目の幅は、前記周波数帯域の最小波長λの１／４以下であることが好ましい。網の目の大きさが周波数帯域の最小波長λの１／４以下であれば、網の目が電磁波と作用して、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。
【００１６】
また、前記導体層は、導体線によって前記磁性体層よりも目が小さい網状にされたものであり、前記磁性線材は、前記導体層における所定数の網の目毎に前記導体線と交錯しており、各交錯位置で、前記導体層と導通していることが好ましい。この構成によれば、磁性体層の磁性線材は、磁性体層よりも目が小さい網状にされた導体線と交錯することによって保持されるので、磁性体層の網目幅が維持される。
【００１７】
また、前記磁性体層は、前記磁性線材を織った織物であり、前記導体層は、導体線を織った織物であり、前記磁性体層と前記導体層とによって、重ね織り組織が構成され、前記重ね織り組織の接結点において、前記磁性体層と前記導体層とが導通することが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、磁性線材を織った織物と導体線を織った織物とで重ね織り組織を構成することによって、織物技術を用いて磁性体層と導体層とを構成し、かつ磁性体層と導体層とを所定の間隔毎に複数箇所で導通させることができるので、磁性体層と導体層とを構成することが容易となる。
【発明の効果】
【００１９】
このような構成の電波吸収体によれば、磁性体層を構成する磁性線材が線状の形状をしているため、磁性線材の長さ方向の反磁界係数がゼロとなって反磁性効果が低減される。また、強磁性体の第一層の厚さが、吸収しようとする周波数帯域の電磁波により生じる表皮厚以下にされることによって、当該周波数帯域の電磁波に対して実効的に得られる比透磁率である等価比透磁率が増大する。また、導体層に入射した電磁波は、導体層の表面で磁界が最大となるが、磁性体層は導体層の前面に配置されるので、磁界が大きくなる位置に等価比透磁率が増大された磁性体層が配置されることにより、磁性体層と磁界との磁気的作用が増大される結果、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。電波吸収体の入射インピーダンスは、抵抗体層のインピーダンスと抵抗体層の背後のインピーダンスとの並列和により得られるが、抵抗体層の背後に配置された磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを増大させて大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となる。電波吸収体から反射する電磁波は、波吸収体の入射インピーダンスと大気の波動インピーダンスとが近づくほど減少し、すなわち電磁波の反射減衰量が増大（吸収量が増大）するから、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となれば、電磁波の吸収量を増大させることが容易となる。そして、抵抗体層の抵抗値と磁性体層のインピーダンス値とを並列和した値が、大気の波動インピーダンスと近似する値になるように、抵抗体層の抵抗値が設定されていれば、電磁波の吸収量を増大させることができる。また、このような電波吸収体は、背景技術に係る電波吸収体のように、電磁波の電界成分が大きくなる反射導体から離れた位置に損失誘電体を配置する必要がなく、反射導体となる導体層の前面直近の位置に磁性体層を配置すればよいから、薄型化することが容易となる。また、前記磁性体層と前記導体層とを所定の間隔毎に複数箇所で導通した構成にしたので、導体層を挟んで磁性体層の反対側に、磁性体層の鏡像が等価的に現れる。そうすると、磁性体層と導体層との複数の導通箇所で、磁性体層とその鏡像とが接続され、磁性体層と鏡像とで構成されるループ状の電流経路が生じる。そのため、外部から印加された磁界に対して当該電流経路に循環電流が流れ、この循環電流により磁界が生じる結果、当該磁性体層に等価的なインダクタンスが付与されて、磁性体としての磁気的効果を増大させ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。まず、本発明に係る電波吸収体における実施形態の具体的な構成を説明する前に、本発明の基本原理について説明する。
【００２１】
平面状の電波吸収体に入射する電磁波のエネルギーに対して当該電波吸収体から反射する電磁波のエネルギーの比である反射減衰量Γは、下記の式（２）で表される（例えば、オーム社刊  内藤嘉之著  電波吸収体、森北出版  橋本修著  高周波領域に於ける材料定数測定法）。
【００２２】
【数１】
2008177355.tif 000065
【００２３】
但し、Ｚｉ：電波吸収体の入射インピーダンス
Ｚ０：大気の波動インピーダンス
式（２）は、ＺｉとＺ０とが近似すれば電波吸収体に入射した電磁波の反射量が減少し、すなわち電波吸収体による電磁波の減衰量が増大することを示している。また、Ｚｉ＝Ｚ０となれば電波吸収体は完全吸収体となる。大気の波動インピーダンスＺ０は、１２０πである（以後、単純化して３７７Ωとして取り扱う）。
【００２４】
そこで、大気の波動インピーダンスＺ０と同じシート抵抗３７７Ωを有する抵抗体を、電波吸収体として用いた場合について説明する。図１は、シート抵抗３７７Ωの抵抗体Ａに電磁波が入射した状態を示す説明図である。図１に示すように、シート抵抗３７７Ωの抵抗体Ａに電磁波が入射すると抵抗体Ａの入射インピーダンスＺｉは、抵抗体Ａの抵抗値３７７Ωと、抵抗体Ａの背後における大気の波動インピーダンスＺ０との並列和となる。そうすると、入射インピーダンスＺｉは波動インピーダンスＺ０の１／２、すなわち１８９Ωとなって、入射インピーダンスＺｉと波動インピーダンスＺ０との差が増大するため充分な反射減衰量及び透過減衰量も共に得られず、入射した電磁波の大半はそのまま抵抗体Ａを透過してしまうため、このままでは電波吸収体として機能しない。
【００２５】
電磁波を透過させないためには、電磁波を反射させる導体板を、反射導体として配置すればよい。また、図２４に示すように、電磁波の磁界成分は、反射導体面において最大となるから、反射導体の前面、すなわち磁界が最大となる位置に強磁性体を配置し、磁気損失により電磁波を減衰させることが考えられる。しかし、マイクロ波中に強磁性体を配置すると、表皮効果によって強磁性体のミクロン以下の表面にしか電磁界が作用せず、磁性体として機能しない。
【００２６】
金属面にマイクロ波のような高周波の電磁波が入射した場合、電界及び磁界は表皮効果により金属の極く薄い表皮厚（ｓｋｉｎ  ｄｅｐｔｈ）にのみ、存在する。表皮厚δは、以下の式（３）で与えられ、透磁率が大きくなると表皮厚δは小さくなるという関係にある。
【００２７】
【数２】
2008177355.tif 000066
【００２８】
但し、ρ：固有抵抗（Ω・ｍ）
ｆ：電磁波の周波数（Ｈｚ）
μ０：真空の透磁率
μｓ：比透磁率
すなわち、比透磁率μｓが増大すると表皮厚δが減少してしまうため、マイクロ波に対する表皮厚δは数ｎｍ〜数百ｎｍ程度となり、磁性体に電磁波が入射した場合、マイクロ波において発生する磁束はほとんど磁性体内部を透過できないために、ほとんど磁性体として機能しない。
【００２９】
マイクロ波に対して磁性体として機能する、すなわちマイクロ波を取り扱い対象とするいわゆるマイクロ波磁性体として、球体や扁平体等の磁性体微粒子をバインダーで固定し、磁性体の表面積を増大させることで、磁束と作用する部分を増大させるようにしたものが知られている（例えば、日刊工業新聞社「工業材料」平成１０年１０月発行Ｖｏｌ−４６，Ｎｏ−１０、ｐ５４〜５８、フレキシブル電波吸収体「軟磁性デュアルラバーシート」（大同特殊鋼（株）））。
【００３０】
このような磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体を反射導体の前面、すなわち磁界が最大となる位置に配置することで、磁気損失によりマイクロ波を減衰させることが考えられる。
【００３１】
しかしながら、磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体は、磁性体微粒子を保持するために用いられるバインダーが誘電体であり、また、磁性体微粒子間には隙間が有るため静電容量が生じる結果、全体として容量性となり、等価的な誘電率が増大する。例えば上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体は、１ＧＨｚにおいて得られる等価的な比透磁率が８であるのに対し、等価的な比誘電率が８０を超えることが示されている。このように、磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体では、マイクロ波に対してある程度の透磁率が得られるものの、透磁率よりも遙かに大きな誘電率が付随的に生じてしまう。
【００３２】
従って、このような磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体を反射導体の前面、すなわち磁界が最大となる位置に強磁性体を配置した場合であっても、マイクロ波に対して得られる磁気損失を増大することは容易でない。
【００３３】
また、上述したように、電波吸収体の入射インピーダンスＺｉと、大気の波動インピーダンスＺ０とを近似させることができれば、電波吸収体に入射した電磁波の反射量が減少し、すなわち電波吸収体による電磁波の減衰量が増大する。大気中に抵抗体Ａを配置すると、入射インピーダンスＺｉは、抵抗体Ａの抵抗値と抵抗体Ａの背後における大気の波動インピーダンスＺ０との並列和となるために、入射インピーダンスＺｉを波動インピーダンスＺ０に近似させることが困難となっているのであるから、抵抗体Ａの背後にインピーダンスの高い材料を配置することができれば、抵抗体Ａの抵抗値と抵抗体Ａの背後のインピーダンスとの並列和を増大させて、入射インピーダンスＺｉと大気の波動インピーダンスＺ０とを近似させ、電磁波の減衰量を増大させることができると考えられる。
【００３４】
そこで、上述のような磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体のマイクロ波に対する入射インピーダンスについて説明する。上述のような磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体の入射インピーダンスＺｉは、下記の式（４）で表される（例えば、オーム社刊  内藤嘉之著  電波吸収体、森北出版  橋本修著  高周波領域に於ける材料定数測定法）。
【００３５】
【数３】
2008177355.tif 000067
【００３６】
式（４）において、Ｚ０は大気の波動インピーダンスで３７７Ω、μｒはマイクロ波磁性体の複素透磁率で、μｒ＝μ’−ｊμ”であり、εｒはマイクロ波磁性体の複素誘電率で、εｒ＝ε’−ｊε”であり、λはマイクロ波磁性体に入射する電磁波の波長であり、ｔはマイクロ波磁性体の厚さである。
【００３７】
式（４）に示すように、上述のようなマイクロ波磁性体の入射インピーダンスＺｉは、透磁率μｒが増大すると増大し、誘電率εｒが増大すると減少する。そのため、磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体では、透磁率μｒを増大して入射インピーダンスＺｉを増大させようとしても、上述のように透磁率μｒよりも大きな誘電率εｒが付随的に生じてしまうため、入射インピーダンスＺｉを増大させることが困難である。
【００３８】
本発明に係る電波吸収体は、反射導体の前面、すなわち磁界が最大となる位置に、後述するようにマイクロ波中でも磁性体として機能する磁性体層を配置し、この磁性体層の前面に抵抗体層を配置して抵抗体層の背後のインピーダンスを増大させ、抵抗体層から見た入射インピーダンス、すなわち抵抗体層のインピーダンスと磁性体層のインピーダンスとの並列和を大気の波動インピーダンスＺ０と近似させることで、電波吸収体を薄型化しつつ電磁波の減衰量を増大させようとするものである。
【００３９】
図２は、本発明の一実施形態に係る電波吸収体の構成の一例を示す断面図である。図２に示す電波吸収体１は、電磁波の入射方向から見て抵抗体層２、磁性体層３、及び導体層４の順に積層されて構成されている。
【００４０】
抵抗体層２は、例えば薄い布やプラスチックシートにカーボン塗料を吹き付けた抵抗シートで、数百Ω程度の抵抗値ではマイクロ波での表皮効果はほとんど現れないので、ミリ波程度の周波数までは純抵抗と近似することができ、直流で測定してマイクロ波に適用することができる。抵抗体層２の抵抗値Ｒは、シート抵抗であり、Ω／口、すなわち縦横同一寸法（非定尺基準（Dimensionless））で表された抵抗値である。
【００４１】
また、抵抗体層２の抵抗値Ｒとしては、例えば、大気の波動インピーダンスＺ０である３７７Ω以上の抵抗値を好適に用いることができる。
【００４２】
図３は、図２に示す磁性体層３と導体層４との一例を示す斜視図である。磁性体層３は、例えば複数の磁性線材３１を平織にした織物であり、導体層４は、例えば複数の線材４１を平織にした織物であり、磁性体層３と導体層４とによって、重ね織り組織が構成されている。磁性体層３は、例えば１４メッシュ（網目幅△は１．８ｍｍ）にされている。
【００４３】
なお、磁性体層３は、複数の磁性線材３１が互いに異なる方向に交差して網状にされていればよく、例えばたて糸とよこ糸の他に斜め方向の磁性線材３１を交差させて三方向の磁性線材３１によって網状にされていてもよい。また、磁性体層３は、平織に限らず、斜文織、朱子織、綾織等、種々の織物とすることができる。また、磁性体層３は、織物に限らず、編物であってもよく、例えば平編、ゴム編、パール編等、種々の編物とすることができる。磁性体層３が編物として構成されている場合、複数の磁性線材３１が、例えば互いにループ状にされた状態で、互いに異なる方向に交差するようにして編み込まれていてもよい。
【００４４】
また、導体層４は、磁性体層３より網の目が小さく、例えば２００メッシュ（網目幅△は０．１２５ｍｍ）にされている。導体層４は、網目幅△を小さくすることで、入射電磁波に対して反射導体として機能するようにされている。
【００４５】
図４は、導体層４のメッシュ数Ｍと導体層４の透過減衰量との関係を示すグラフである。後述するように、磁性線材３１と同様に構成された半径ｄが１５μｍの線材４１によって、導体層４を４０メッシュの網状に構成した場合、周波数１ＧＨｚの電磁波に対する透過減衰量が約６ｄＢとなり、導体層４に入射した電磁波の約１／２が反射する。従って、導体層４は、４０メッシュ以上にされていれば、反射導体として用いることができる。また、導体層４は、８０メッシュで周波数３ＧＨｚの電磁波に対する透過減衰量が約６ｄＢとなり、導体層４に入射した電磁波の約１／２が反射する。従って、導体層４は、８０メッシュ以上にされていることが、より望ましい。
【００４６】
平織の織物の場合、網目幅△は、織る糸の柔軟性にもよるが、一般に糸の線径の４倍〜６倍程度が限界であるといわれている。そして、糸の線径の４倍〜６倍を超えて網目幅△を大きくすると、目詰まり現象によって糸の位置がずれてしまい、網目幅△や織物の形態を維持できない。磁性体層３は、後述するように磁性線材３１の線径が例えば３０μｍであるのに対し、網目幅△は例えば１．８ｍｍであるから、線径に対して網目幅△が遙かに大きく、そのままでは網目幅△を維持できない。
【００４７】
しかしながら、図３に示す磁性体層３は、磁性体層３より網の目が小さい導体層４と組み合わされて重ね織り組織が構成されているため、接結点Ｐによって磁性線材３１が保持され、磁性体層３の網目幅△が維持されるようになっている。
【００４８】
図５は、磁性線材３１の構成の一例を示す模式図である。図５（ａ）は磁性線材３１の断面図を示し、図５（ｂ）は磁性線材３１の斜視図を示している。図５に示す磁性線材３１は、線材３１１（第２線材）の外周に例えば導電体の第二層３１３が設けられ、さらに第二層３１３の外周に第一層３１２が設けられている。磁性線材３１の半径ｄは、例えば１５μｍにされている。
【００４９】
線材３１１は、例えばナイロン（登録商標）糸、ポリエステル繊維、ガラス繊維等の絶縁材料で構成されている。また、第二層３１３は、例えばメッキ、蒸着、塗布等により形成されている。第二層３１３は、金属等の導電材料であればよいが、無電解メッキに適した導電材料、例えば銅やアルミ等の正磁性体とすれば、無電解メッキによって第二層３１３を形成することが容易となる。
【００５０】
線材３１１は、必ずしも絶縁材料でなくてもよいが、ナイロン（登録商標）糸、ポリエステル繊維、ガラス繊維等の柔軟な絶縁材料を用いることで、織物や編物にして磁性体層３を構成することが容易となる。
【００５１】
第一層３１２は、例えばニッケル、鉄、コバルト、Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ、Ａｍｏｒｐｈｏｕｓその他の合金や化合物等の強磁性体を、第二層３１３の外周に電解メッキすることにより形成されている。このような強磁性体材料は、無電解メッキに適さないため、直接線材３１１の外周にメッキしようとすると、良好な磁性体層が得られない。しかし、磁性線材３１は、線材３１１の外周に無電解メッキ等の方法により第二層３１３か形成されているので、第二層３１３の外周に第一層３１２を電解メッキにより設けることが可能となる。これにより、電解メッキにより形成された第一層３１２は、無電解メッキ等により形成される場合よりも強度が高められ、第一層３１２が剥離するおそれが低減される。
【００５２】
そして、第一層３１２の厚さｔは、電波吸収体１によって吸収させようとする電磁波の周波数をｆとした場合に、上記式（３）から得られる表皮厚δ以下にされている。これにより、電波吸収体１の取り扱い対象の周波数範囲において、表皮効果によって磁性線材３１の表面に集中する磁束を強磁性体の第一層３１２内に浸入させて、磁性体としての磁気的効果が得られるようにされている。なお、第一層３１２の厚さｔは、必ずしも厳密に表皮厚δ以下である必要はなく、おおよそ０．１μｍ以下であればよい。
【００５３】
図６は、線材４１の構成の一例を示す模式図である。図６（ａ）は線材４１の断面図を示し、図６（ｂ）は線材４１の斜視図を示している。図６に示す線材４１は、磁性線材３１と同様の構成にされており、第一層３１２及び第二層３１３によって、導電性にされている。なお、線材４１は、導電性であればよく、磁性線材３１と同様の構成にする必要はない。線材４１は、例えば強磁性体の第一層３１２を備えない構成であってもよく、例えば金属等の導体単線や撚り線をそのまま線材４１として用いてもよい。
【００５４】
このように、磁性線材３１及び線材４１は、表面が導電性にされているので、磁性体層３と導体層４とからなる重ね織り組織の複数の接結点Ｐにおいて、磁性体層３と導体層４とが交錯して導通するようになっている。
【００５５】
磁性体層３は、予め磁性線材３１を形成した後に、磁性線材３１を織ったり編んだりすることによって網状に形成してもよいが、線材３１１を織ったり編んだりすることによって網状にした後に、網ごと無電解メッキや電解メッキ等の工程に通すことにより、第二層３１３及び第一層３１２を形成するようにしてもよい。線材３１１の網を形成した後に例えば無電解メッキによって第二層３１３を形成し、第二層３１３を形成した後に例えば電解メッキによって第一層３１２を形成することにより、網を織ったり編んだりする工程で第一層３１２が剥離することがなくなり、かつ線材３１１の網における線材３１１同士が交錯した状態の上から無電解メッキや電解メッキ等の工程により第二層３１３及び第一層３１２が形成されるので、磁性体層３における磁性線材３１同士の交錯点での導通が、良好となる。
【００５６】
また、線材３１１によって例えば１４メッシュの第１網と、例えば２００メッシュの第２網とを形成すると共に、第２網における所定数の網の目毎に第１網の線材３１１を交錯させて重ね織り組織を構成した後に、重ね織り組織ごと例えば無電解メッキによって第二層３１３を形成し、第二層３１３を形成した後に例えば電解メッキによって第一層３１２を形成するようにしてもよい。この場合、網を織ったり編んだりする工程で第一層３１２が剥離することがなくなり、かつ網構造と複雑に絡み合ってメッキ層が形成されるので、第一層３１２の強度を向上することができる。さらに、第１、第２網における線材３１１同士が交錯し、かつ第１、第２網が重ね織り組織にされた接結点Ｐの上から無電解メッキや電解メッキ等の工程により第二層３１３及び第一層３１２が形成されるので、磁性体層３における磁性線材３１同士の交錯点、導体層４における線材４１同士の交錯点、及び磁性体層３と導体層４との接結点Ｐでの導通が良好となる。
【００５７】
なお、磁性体層３は、必ずしも線材を織ったり編んだりすることにより網状にされる例に限られず、例えば複数の磁性線材３１が同一平面内で、互いに異なる方向に交差点を共有するように交差して配置されることにより網にされていてもよく、例えば樹脂成形により網を形成したり、例えば板状の絶縁材をプレス加工、エッチング等の方法により網の目となる複数の開口部を形成し、残余の部分が同一平面内で互いに異なる方向に交差する網とすることにより、上記第１網を形成してもよい。このように形成された第１網に、無電解メッキと電解メッキとを順次施すこと等により第二層３１３と第一層３１２とが形成された磁性体層３は、網の目の各辺が磁性線材３１に相当する。
【００５８】
また、導体層４は、必ずしも線材を織ったり編んだりすることにより網状にされる例に限られず、例えば複数の線材４１が同一平面内で、互いに異なる方向に交差点を共有するように交差して配置されることにより網にされていてもよく、例えば樹脂成形により網を形成したり、例えば板状の絶縁材をプレス加工、エッチング等の方法により網の目となる複数の開口部を形成し、残余の部分が同一平面内で互いに異なる方向に交差する網とすることにより、上記第２網を形成してもよい。また、例えば金属等の導体板をプレス加工、エッチング等することにより、網の目となる複数の開口部を形成し、残余の部分が同一平面内で互いに異なる方向に交差する網とすることにより、導体層４を形成してもよい。
【００５９】
また、導体層４は、必ずしも網構造に限られず、導体板をそのまま導体層４として用いてもよい。この場合、接結点Ｐの代わりに、磁性体層３の網目毎に、導体層４と磁性体層３とを接着させたり、圧着したりすることにより導通させてもよい。
【００６０】
次に、このようにして構成された磁性線材３１の磁気特性について説明する。図１に示す磁性線材３１の長手方向に対して、周波数ｆの電磁波に対して実効的に得られる比透磁率を等価比透磁率μｅとすると、等価比透磁率μｅは、下記の式（５）で与えられる。
【００６１】
【数４】
2008177355.tif 000068
【００６２】
但し、μｓ：第一層３１２の直流における比透磁率
ｔ：第一層３１２の厚さ
δ：式（３）により得られる表皮厚
図７、図８は、ニッケルで構成された第一層３１２の厚さｔと磁性線材３１の等価比透磁率μｅとの関係を示すグラフである。図７、図８の横軸は第一層３１２の厚さｔを示し、縦軸は等価比透磁率μｅを示している。図７、図８に示すように、１，２，３ＧＨｚ、及び１０ＧＨｚのいずれにおいても、第一層３１２の厚さｔが薄くなるほど等価比透磁率μｅは増大し、第一層３１２の厚さｔが極限に薄ければ、等価比透磁率μｅは第一層３１２を構成するニッケルの直流比透磁率（１１２０）に収斂する。
【００６３】
第一層３１２の厚さｔは、薄くなりすぎると第一層３１２の金属分子の配置が粗くなって連続して磁束が流れなくなるので、厚さｔは、磁束が連続して流れる程度の厚さ、例えば第一層３１２の金属分子における直径の１０倍程度以上であれば、薄くなるほど等価比透磁率μｅを増大させることができる。例えば、無電解メッキにより第一層３１２を形成する場合、無電解メッキにより形成可能な膜厚の最小値は経験的に０．００５μｍといわれているので、例えば、厚さｔを０．００５μｍ以上であって、表皮厚δ以下としてもよい。
【００６４】
ここで、ニッケルの直流比透磁率μｓを１１２０、抵抗率ρを６．８５×１０−８（Ω・ｍ）とすると、式（３）から、周波数１ＧＨｚでのニッケルの表皮厚δは、０．１２μｍとなる。そして、磁性線材３１の第一層３１２の厚さｔを表皮厚δと等しい０．１２μｍとすると、磁性線材３１の１ＧＨｚにおける等価比透磁率μｅは、図７から、７５０となる。
【００６５】
そうすると、例えばニッケルをそのままシート状にして電波吸収体に用いた場合には、１ＧＨｚでは表皮効果によって等価比透磁率μｅは、ほとんど１を超えず、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体であっても、１ＧＨｚにおいて得られる等価比透磁率μｅは８程度であるのに対し、磁性線材３１の長手方向に対して得られる等価比透磁率μｅは、７５０であるから遙かに大きな値となる。
【００６６】
また、図８に示すように、例えば磁性線材３１の第一層３１２の厚さｔを表皮厚δの１００倍である１２μｍとした場合であっても、１ＧＨｚにおける等価比透磁率μｅは１０を超え、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体よりも大きな等価比透磁率μｅが得られる。ここで、式（５）から、第一層３１２の直流における比透磁率μｓが大きいほど、等価比透磁率μｅが大きくなるから、第一層３１２としてニッケルの直流における比透磁率μｓ以上の比透磁率μｓを有する強磁性体を用いて、第一層３１２の厚さｔを１２μｍ以下とすれば、磁性線材３１の等価比透磁率μｅは１ＧＨｚにおいて１０を超え、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体よりも大きくすることができる。
【００６７】
同様に、図８から、第一層３１２としてニッケルの直流における比透磁率μｓ以上の比透磁率μｓを有する強磁性体を用いて、第一層３１２の厚さｔを４μｍ以下とすれば、磁性線材３１の等価比透磁率μｅは１０ＧＨｚにおいても１０を超え、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体における１ＧＨｚでの等価比透磁率μｅよりも１０ＧＨｚにおける等価比透磁率μｅを大きくすることができる。
【００６８】
すなわち、すくなくとも、磁性線材３１の第一層３１２の厚さｔを表皮厚δ以下にすることにより、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体よりも等価比透磁率μｅを増大することができる。さらに、図８のグラフから、直流においてニッケルの透磁率以上の透磁率を有する強磁性体によって第一層３１２を構成し、第一層３１２の厚さｔを１２μｍ以下とすれば、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体よりも等価比透磁率μｅを増大できることが確認できた。
【００６９】
また、第一層３１２は導体であるから、磁性線材３１全体としても導体となり、基本的に誘電率が生じないので、磁性線材３１は、高周波の電磁波に対して誘電率をほとんど増大させることなく磁性体として機能する。
【００７０】
なお、第一層３１２をメッキで形成する場合、厚さｔが薄いもの、例えばｔ＝０．０１μｍといったものを作成することは容易であり、むしろ厚さｔを厚くする方が製造上の困難性をともなう。例えばニッケルの８０ＧＨｚにおける表皮厚δは、０．０１４μｍであるから、厚さ０．０１μｍの第一層３１２は表皮厚δより薄い。すなわち、磁性線材３１にメッキにより厚さ０．０１μｍの第一層３１２を形成すると、磁性線材３１を、８０ＧＨｚ以下の周波数範囲、例えば１００ＭＨｚ〜８０ＧＨｚというような周波数範囲で磁性体として機能させることが容易となる。
【００７１】
次に、磁性線材３１によって、上述の磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体よりも高い透磁率が得られる原理について説明する。図９は、磁性体に磁界が作用することにより生じる反磁界（demagnetizing field）について説明するための説明図である。図９に示すように、磁性体１００に外部から加えられた磁界Ｈｏが作用すると、磁性体１００の両端にＮとＳの磁極が形成される。この磁極により生じる磁界は、磁界Ｈｏと方向が逆向きの反磁界Ｈｄとなり、磁界Ｈｏが反磁界Ｈｄにより打ち消される結果、磁性体１００の内部磁界、すなわち有効磁界Ｈは、Ｈ＝Ｈｏ−Ｈｄとなる。
【００７２】
ここで、磁界Ｈｏにより磁性体１００に生じた磁化の強さをＪ（Ｔ）、真空の透磁率をμ０とすると、Ｈｄ＝Ｎ・Ｊ／μ０で表される。ここでＮは、反磁界係数と呼ばれ、磁性体における反磁界Ｈｄの生じ易さを示している。反磁界係数Ｎは、磁性体１００の形状や、外部磁界Ｈｏが加えられる方向によって異なる。
【００７３】
図１０（ａ）は、図５に示す磁性線材３１における反磁界係数Ｎを説明するための説明図である。また、図１０（ｂ）は、磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体の球体の磁性体微粒子１０１における反磁界係数Ｎを説明するための説明図である。磁性体の三つの主軸ｘ，ｙ，ｚ方向の反磁界係数Ｎｘ，Ｎｙ，Ｎｚは、Ｎｘ＋Ｎｙ＋Ｎｚ＝１の関係が有る。
【００７４】
そして、図１０（ｂ）に示すように、磁性体微粒子１０１では、反磁界係数Ｎｘ，Ｎｙ，Ｎｚは、１／３，１／３，１／３となり、すなわちいかなる方向の外部磁界Ｈｏに対しても、反磁界Ｈｄが生じて磁性体微粒子１０１内部の有効磁界Ｈが弱められる結果、磁性体微粒子１０１の磁気的作用が弱められる。一方、図１０（ａ）に示すように、図１に示す磁性線材３１のような線状の磁性体、すなわち全体の長さ＞＞直径となるような磁性線材３１に対しては、磁性体の長さ方向に対して垂直な反磁界係数Ｎｘ，Ｎｙが１／２，１／２となり、磁性体の長さ方向の反磁界係数Ｎｚがゼロとなることが知られている（（株）学献社刊  山田、宮沢、別所著  基礎磁気工学）。
【００７５】
ここで、印加磁界をＨｏ、真空の透磁率をμ０、磁性体微粒子１０１や磁性線材３１等の磁性体の直流での比透磁率をμｓ、等価比透磁率をμｅ、反磁界係数をＮとすると、磁性体内の磁束密度Ｂは、以下の式（６）で与えられる。
【００７６】
【数５】
2008177355.tif 000069
【００７７】
磁性体微粒子１０１では、磁性体微粒子１０１を強磁性体で構成すると、比透磁率μｓは、ニッケルで１１２０、鉄で５０００、ＰｅｒｍａｌｌｏｙやＡｍｏｒｐｈｏｕｓでは１万を超え、式（６）における１／μｓの項は微少近似により無視でき、Ｎ＝１／３であることから、下記の式（７）が得られる。
【００７８】
【数６】
2008177355.tif 000070
【００７９】
よって、球体に近似される形状の磁性体微粒子１０１単体では、例え比透磁率μｓが１１２０以上になるような強磁性体を用いたとしても、反磁性効果により等価比透磁率μｅは３となり、さらに表皮効果により等価比透磁率μｅが減ぜられ、等価比透磁率μｅは、３に満たない値となってしまう。
【００８０】
一方、図１に示す磁性線材３１では、式（６）にＮ＝０を代入すると、μ０μｅＨｏ＝μ０μｓＨｏとなり、μｅ＝μｓが得られる。すなわち、図５に示す磁性線材３１では、線材の長手方向における等価比透磁率μｅは、反磁性効果によっても磁性体材料の比透磁率μｓがそのまま得られ、例えば磁性体材料として、ニッケルを用いれば等価比透磁率μｅは１１２０、鉄を用いれば等価比透磁率μｅは５０００となり、表皮効果による透磁率の低下を考慮しても、球体に近似される形状の磁性体微粒子１０１単体の場合と比べて大幅に、磁性線材３１の長手方向の磁束に対する等価比透磁率μｅを増大させることができる。
【００８１】
ここで、磁性線材３１単体では、磁性線材３１の長手方向について、等価比透磁率μｅを増大することができる。従って、磁性線材３１の長手方向と直交する方向の磁束に対しては、長手方向より等価比透磁率μｅが減少してしまう。しかしながら、磁性体層３は、複数の磁性線材３１が互いに異なる方向に交差して網状にされているので、二方向に対して反磁界係数がゼロとなるように線状の磁性線材３１が配置される。そうすると、外部から印加されたいかなる方向の磁束も、反磁界係数がゼロとなる二方向にベクトル分解されて反磁性効果が低減されるので、磁性体層３全体としては、磁束の方向、すなわち外部から入射する電磁波の偏波面の方向に関わらず、等価比透磁率μｅが増大する。
【００８２】
なお、磁性線材３１は、電磁波に対して線状の形状に近似できる必要がある。そうすると、磁性線材３１の半径ｄと長さＬとは、Ｌ＞＞ｄ、例えばＬ＞１００ｄの条件を満たすと共に、吸収させようとする電磁波の波長λに対し、ｄ＜＜λ、例えばｄ＜λ／１０００の条件を満たすことが望ましい。
【００８３】
また、磁性線材３１の太さ（直径）をＤ、波長λの電磁波により生じる表皮効果における表皮厚をδ、磁性線材３１，３１ａの比透磁率をμｓとした場合、Ｄ＜４δ・μｓであってもよく、Ｄ≧４δ・μｓであってもよい。
【００８４】
次に、磁性線材３１の周波数特性について説明する。まず、磁性線材３１のような薄い磁性体層を備えない導体線１０２のインピーダンスについて、説明する。図１１は、導体線１０２及び磁性線材３１に、紙面に垂直方向にマイクロ波電流が流れた際に生じる磁束を説明するための説明図である。図１１（ａ）は導体線１０２の断面を示し、図１１（ｂ）は磁性線材３１の断面を示している。
【００８５】
まず、図１１（ａ）に示すように、導体線１０２にマイクロ波電流が流れた場合には、導体線１０２の外周における大気中に、外部磁束Ｂｅを生じる。また、導体線１０２の内部には、表皮効果によって磁束が浸入できないため磁界が存在しない。
【００８６】
導体線１０２の外周に外部磁束Ｂｅが生じると、無限大の大地に向かう電界によって、静電容量Ｃを生じる。静電容量Ｃは、導体線１０２の全体に分布するから、導体線１０２は分布定数回路となる。そうすると、導体線１０２のインピーダンスＺ１は、流れる電流の周波数に対して周期性を生じ、下記の式（８）で示される。
【００８７】
【数７】
2008177355.tif 000071
【００８８】
式（８）において、△は導体線１０２の長さ、λは流れる電流の波長である。
【００８９】
式（８）によれば、導体線１０２のインピーダンスＺ１は、双曲線関数Ｔａｎｈなる周期関数によって変動するので、上述したように抵抗体層の背後に導体線１０２を配置して、抵抗体層の背後のインピーダンスを増大させようとしても、広い周波数帯域に渡って抵抗体層の背後のインピーダンスを増大させることができない。そうすると、広い周波数帯域に渡って抵抗体層のインピーダンスと抵抗体層の背後のインピーダンスとの並列和を大気の波動インピーダンスＺ０と近似させることができないので、広帯域に渡って電磁波の減衰量を増大させることが困難である。
【００９０】
一方、磁性線材３１の等価比透磁率μｅは、式（５）によって与えられ、周波数に対する周期性がなく、第一層３１２の厚さｔが薄いほど等価比透磁率μｅが大きくなる。そして、磁性線材３１の等価比透磁率μｅ＞＞大気の透磁率μ０  になると、第一層３１２の方が大気中より遙かに磁束が通りやすくなるため、第一層３１２を流れる内部磁束Ｂｉが生じる。この場合、第一層３１２の内部は磁気的に短絡状態となり、内部磁束Ｂｉは外部磁束Ｂｅの等価比透磁率μｅ倍大きくなるため、内部磁束Ｂｉ＞＞外部磁束Ｂｅ  の関係になる。そうすると、工学的近似では、外部磁束Ｂｅの影響は無視でき、内部磁束Ｂｉのみが残る。
【００９１】
磁性線材３１に内部磁束Ｂｉしか存在しない場合、電磁波は磁性線材３１内を伝播し、内部磁束Ｂｉに応じた電界は大気中に生じない。従って、大地に向かう電気力線が存在せず、静電容量Ｃが生じない。そうすると、磁性線材３１のインピーダンスは、静電容量Ｃに基づく上述の式（８）とは異なる取り扱いとなる。
【００９２】
以下、磁性線材３１のインピーダンスについて説明する。図５に示す磁性線材３１を、図１２に示すように、厚さｔの第一層３１２の背面に、平面状の負荷インピーダンスＺＬの線材３１１が設けられた平面磁性体１０３に近似して考えると、このような平面磁性体１０３内を伝播する波の特性インピーダンスＺｗ及び伝播定数γｗは、以下の式（９）によって与えられる（「竹山説三  電気磁気学現象理論  丸善  ＸＶＩ−３．  導体内の平面波」）。
【００９３】
【数８】
2008177355.tif 000072
【００９４】
但し、ω：電磁波の角周波数
μ：μ０×μｓ
μ０：大気の透磁率
μｓ：第一層３１２の直流の透磁率
ρ：第一層３１２の抵抗率（Ω・ｍ）
そして、平面磁性体１０３内の伝送マトリックスＨは、以下の式（１０）によって与えられる。
【００９５】
【数９】
2008177355.tif 000073
【００９６】
ここで、平面磁性体に対する電磁波入射方向からみた入射インピーダンスＺ２は、以下の式（１１）で与えられる。
【００９７】
【数１０】
2008177355.tif 000074
【００９８】
式（１１）は、１ｍ２あたりの値であるから、半径ｄの円筒に換算すると、磁性線材３１の入射インピーダンスＺｉは、下記式（１２）によって与えられる。但し、ｔ＜＜ｄであるものとする。
【００９９】
【数１１】
2008177355.tif 000075
【０１００】
ここで、図５に示す磁性線材３１のように、芯線が絶縁体の場合、負荷インピーダンスＺＬは、下記の式（１３）によって与えられる。
【０１０１】
【数１２】
2008177355.tif 000076
【０１０２】
但し、Ｚ０：真空中の波動インピーダンス
εｄ：絶縁体（線材３１１）の誘電率
式（１２）に式（１３）を代入すると、式（１２）は、下記の式（１４）に近似できる。
【０１０３】
【数１３】
2008177355.tif 000077
【０１０４】
従って、磁性線材３１の入射インピーダンスＺｉは、式（１４）で与えられる。
【０１０５】
次に、磁性線材３１を用いて図３に示す網状の磁性体層３を構成した場合、磁性体層３の網目幅△が、式（１４）における磁性線材３１の長さ△に相当するから、磁性体層３の網目幅△が大きいほど、インピーダンスＺｉが増大する。
【０１０６】
この場合、網目の間隔△が、吸収しようとする電磁波の波長λに対して大きくなりすぎると、電磁波と作用しなくなってしまうので、網目幅△は、λ／４以下、望ましくはλ／３６以下の範囲内で、大きくなるほど磁性線材３１のインピーダンスＺｉが増大する。網目幅△は、磁性体層３のメッシュ数をＭとした場合、△＝２５．４ｍｍ／Ｍで与えられる。
【０１０７】
次に、図２に示す電波吸収体１の入射面インピーダンスＺｐについて説明する。図３に示す磁性体層３と導体層４とを重ね合わせた部分は、電波吸収体１の抵抗体層２と並列接続されるインピーダンスＺｓと、電波吸収体１の抵抗体層２と直列接続されるインピーダンスＺｔとを生じる。インピーダンスＺｓは、図１３に示す磁性体層３の平面構造によって生じるインピーダンスであり、式（１４）で与えられる入射インピーダンスＺｉと等しい。
【０１０８】
図１４は、図２に示す電波吸収体１の断面図である。なお、導体層４は、図３に示すように網状であり、磁性線材３１と交錯しているが、図１４では、説明を容易にするため板状の反射導体として記載している。図１４に示すように、磁性体層３と導体層４との接結点Ｐにおいて、磁性体層３は導体層４と導通している。そうすると、導体層４を挟んで反対側に、磁性体層３の鏡像Ｉｍが等価的に現れる。そして、磁性体層３と鏡像Ｉｍとの間に、およそ一辺が△となる三角形状のループ１１が構成され、ループ１１を流れる循環電流が生じる。そして、この循環電流によって磁界が生じるため、この磁界に起因してインピーダンスＺｔが生じる。
【０１０９】
この場合、インピーダンスＺｔは、インピーダンスＺｓで近似できるので、下記の式（１５）が成立する。
【０１１０】
【数１４】
2008177355.tif 000078
【０１１１】
このようにして構成された電波吸収体１の伝送マトリクスＧは、抵抗体層２の抵抗値をＲとすると、下記の式（１６）で示される。
【０１１２】
【数１５】
2008177355.tif 000079
【０１１３】
電波吸収体１の入射面インピーダンスＺｐは、下記の式（１７）で与えられる。
【０１１４】
【数１６】
2008177355.tif 000080
【０１１５】
そして、電波吸収体１の反射減衰量Γは、下記の式（１８）で与えられる。
【０１１６】
【数１７】
2008177355.tif 000081
【０１１７】
入射面インピーダンスＺｐは、Ｚｐ＝ｒ＋ｊＸで表され、実抵抗分ｒと、リアクタンス分Ｘとが含まれている。ここで、大気の波動インピーダンスＺ０はリアクタンス分Ｘがゼロなので、入射面インピーダンスＺｐは、実抵抗分ｒが３７７Ωに近づき、かつリアクタンス分Ｘがゼロに近いほど、反射減衰量Γは大きくなる（減衰する）。
【０１１８】
図１５は、電波吸収体１の入射面インピーダンスＺｐと、反射減衰量Γとの関係を示すグラフである。図１５に示すように、リアクタンスＸが小さくなるほど反射減衰量Γが大きくなる（減衰する）。さらに、図１５から、リアクタンスＸが１０Ω、２５Ω、５０Ωのいずれであっても、入射面インピーダンスＺｐが２００Ω〜７００Ωの範囲で反射減衰量Γが、−１０ｄＢより大きく（減衰量が大きく）なることが確認できた。電波吸収体１は、反射減衰量Γが−１０ｄＢ以上であれば、電波吸収体として好適に用いることができる。
【０１１９】
また、電波吸収体１は、図２３に示す損失誘電体を用いた電波吸収体のように、λ／４に近い厚みを持たせる必要がないので、式（１７）等に基づいて、磁性線材３１における第一層３１２の厚さｔ、第一層３１２の比透磁率μｓ、網目幅△、及び抵抗体層２の抵抗値Ｒを適宜設定して、入射面インピーダンスＺｐが２００Ω以上、７００Ω以下の範囲になるようにすることで、−１０ｄＢ以上の反射減衰量を確保しつつ、薄型化することが容易となる。
【０１２０】
図１６は、上述のようにして構成された電波吸収体１の反射減衰量Γの一例を示すグラフである。ここで、線材３１１として半径ｄが１５μｍのポリエステル繊維を用い、この線材３１１を平織りにして２００メッシュの第２網を作成した。さらに、この線材３１１を平織りにして１４メッシュの第１網を形成しつつ第２網の組織点７個毎に第１網の線材３１１を交錯させて接結点を設け、重ね織り組織とした。
【０１２１】
次に、この重ね織り組織に銅の無電解メッキを施して、厚さｔが約０．０２μｍの第二層３１３を形成し、さらに鉄とニッケルとの合金を電解メッキして厚さｔが約０．０５μｍの第一層３１２を形成した。この合金は、鉄：ニッケル＝５０：５０にされている。この合金の比透磁率及び固有抵抗を測定すると、比透磁率μｓが８０００、固有抵抗が５５×１０−８Ω・ｍであった。
【０１２２】
そして、抵抗体層２の抵抗値Ｒを３７７Ωより大きい３８０Ωにした場合と、１２００Ωにした場合とで、反射減衰量Γを算出した。
【０１２３】
図１６に示すように、抵抗値Ｒを１２００Ωにした場合、０．８ＧＨｚ〜２０ＧＨｚの広い周波数帯域で、−１０ｄＢ以上の大きな減衰量が得られ、電波吸収体として機能することが確認できた。特に、１．１ＧＨｚ〜３ＧＨｚの周波数範囲では、−２０ｄＢ以上の極めて大きな減衰量が得られることが確認できた。また、抵抗値Ｒを１２００Ωにした場合、１．２ＧＨｚ〜１００ＧＨｚを越える極めて広い周波数帯域で、−１０ｄＢ以上の大きな減衰量が得られることが確認できた。
【０１２４】
図１６に示すように、低周波数の領域では、磁性体層３の入射インピーダンスＺｉが高周波領域より小さいので、抵抗体層２との並列和により得られる電波吸収体１の入射面インピーダンスＺｐが小さくなる結果、反射減衰量Γが増大している。
【０１２５】
また、抵抗体層２の抵抗値Ｒを調節することにより、特定の周波数範囲で反射減衰量Γを増大させたり、あるいは周波数が増大するにつれて反射減衰量Γを増大させるといったように、反射減衰量Γの周波数特性を調節することができる。
【０１２６】
図１７は、上述の磁性線材３１における鉄とニッケルとの合金のメッキ厚（第一層３１２の厚さｔ）を変化させた場合の、磁性線材３１のリアクタンスを示すグラフである。図１７に示すように、リアクタンスがピークを示す第一層３１２の厚さｔが存在している。そうすると、図１５に示すように、リアクタンスＸが小さくなるほど反射減衰量Γは大きくなる（電磁波が減衰する）から、図１７に示すリアクタンスのピークを避けるように、第一層３１２の厚さｔを設定することが望ましい。
【０１２７】
本発明者は、電波吸収体１によって吸収しようとする取り扱い対象周波数範囲の最低値、すなわち取り扱い対象周波数範囲において最もリアクタンスが低くなる周波数で、式（１４）における（γＷ・ｔ）が、０．６〜０．９ラジアンの範囲となる厚みｔにおいて、最も電磁波の減衰効果が高くなることを見出した。
【０１２８】
なお、例えば図１８に示す電波吸収体１ａのように、磁性体層３を複数、例えば２層重ねる構成としてもよい。この場合、磁性体層３を２層重ねたインピーダンスは、下記の式（１９）で表され、磁性体層３が１層の場合よりもインピーダンスが高くなるため、入射面インピーダンスＺｐを３７７Ωに近づけることが、より容易となる。
【０１２９】
【数１８】
2008177355.tif 000082
【０１３０】
図１８に示す電波吸収体１ａは、１０メッシュの網目にされた磁性体層３が２層重ねられており、一番背後の２００メッシュの網にされた導体層４は、反射板と等価な機能を持つ。磁性体層３の磁気特性は網目間隔が広く、磁性体層３が細いほど大きくなる。それは相反する条件であり、細い線の網目間隔は狭くなるので、各層毎に織ってそれを重ねたのでは実現に困難性を伴う。そこで、２層の磁性体層３の間で線材３１を特定間隔で絡める事で、磁性体層３を細くしつつ、網目間隔を広げることが容易となる。このように、２層の磁性体層３の間で線材３１を特定間隔で絡める技術は、紡織技術では確立されている。
【０１３１】
線材３１の径が太く、網目間隔が狭い（大きなメッシュ数）と磁気効果は減少し、磁性体と言うよりも反射導体として機能する。それ故に、２層の磁性体層３には、紡織機で切れないで織れる最小径である３０μｍの線材を使用した。しかし反射体として使用する導体層４は、１００μｍ径の太い線材４１を、２００メッシュの網状にして、外部ストレスで変形しない安定な網目間隔が維持できるようにした。
【０１３２】
３０μｍ径の絶縁芯に銅メッキを施し、さらに鉄とニッケルの合金を厚さ約０．５μｍでメッキした線材を用いて、１０メッシュの網を構成した場合、入射インピーダンスは大気の波動インピーダンスより高くなる。また、１００μｍ径の絶縁芯に銅メッキを施し、さらに鉄とニッケルの合金を厚さ約０．５μｍでメッキした線材を用いて２００メッシュの網を構成した場合、入射インピーダンスは大気の波動インピーダンスより低くなり、反射体として機能する。
【０１３３】
現実に細い線材或いは層間の線を接触により相互に電気接続する事は不可能に近い。それ故に図１８に示すように、２層の磁性体層３と導体層４とを、織り上げてからメッキすることで、電気接続を容易に行うことができる。
【０１３４】
即ち、図１８に示す電波吸収体１ａは、導体層４における実用上の十分な反射効果と、２層の磁性体層３、及び導体層４の間での電気的接続と、２層の磁性体層３における確実な網目間隔の維持を旧来の紡織設備により実現している。
【０１３５】
図１９、図２０は、図１８に示す電波吸収体１ａの入射面インピーダンスＺｐを示すグラフである。入射面インピーダンスＺｐは複素数であり、Ｚｐ＝ｒ＋ｊＸで表されるので、実抵抗分ｒを図１９に示し、リアクタンス分Ｘを図２０に示している。図２１は、図１８に示す電波吸収体１ａの反射減衰量Γを示すグラフである。
【０１３６】
電波吸収体１ａは、磁性体層３のメッシュ数を１０、磁性線材３１の半径ｄを１５μｍ、第一層３１２を上述の鉄とニッケルとの合金とした。また、図１９、図２０は、第一層３１２の厚さｔが０．０５μｍ、０．１μｍ、０．２５μｍ、０．５μｍの場合について、実抵抗分ｒとリアクタンス分Ｘとを示した。
【０１３７】
図１９に示すように、上述の電波吸収体１ａでは、周波数ｆが１ＧＨｚにおいて、実抵抗分ｒが約４５０Ωとなり、大気の波動インピーダンスより大きいので、抵抗体層２の抵抗値Ｒとの並列和を３７７Ωに近似させることが容易となる。また、図２０に示すように、リアクタンス分Ｘはゼロとなり、反射減衰量Γを増大させる（電磁波の減衰量を増大させる）ことが容易となる。
【０１３８】
なお、図１９、図２０では、第一層３１２の厚さｔが０．０５μｍ、０．１μｍ、０．２５μｍ、０．５μｍのいずれの場合も実抵抗分ｒ、リアクタンス分Ｘに差がなく、第一層３１２の厚さｔが表皮厚δ以下であって、特に０．５μｍ以下であれば、抵抗体層２の背面のインピーダンスを増大させて反射減衰量Γを増大（電磁波を減衰）させ得ることが確認できた。
【０１３９】
図２１は、第一層３１２の厚さｔを０．５μｍとして、抵抗体層２の抵抗値Ｒが４００Ω、４５０Ω、５００Ω、６００Ωの場合について、反射減衰量Γを示した。図２１に示すように、周波数ｆが１ＧＨｚにおいて、抵抗値Ｒが４００Ω、４５０Ω、５００Ω、６００Ωのいずれにおいても反射減衰量Γは−１０ｄＢを超え、大きな減衰量が得られた。
【０１４０】
なお、磁性線材３１は、必ずしも第二層３１３を備えている必要はなく、例えば図２２に示す磁性線材３１ａのように、第二層３１３を備えず、線材３１１の外周に、厚さｔが電波吸収体１によって吸収させようとする電磁波の周波数をｆとした場合に上記式（３）から得られる表皮厚δ以下にされた第一層３１２をメッキ、蒸着、塗布等により形成し、上述の磁性線材３１の代わりに磁性線材３１ａを用いるようにしてもよい。
【０１４１】
上述のように、本発明に係る電波吸収体は、一方面から入射した所定周波数の電磁波を吸収する電波吸収体であって、前記一方面から順に、抵抗体を含む抵抗体層と、磁性体として機能する磁性体層と、導体層とを備え、前記磁性体層は、第１線材の外周に強磁性体の第一層が設けられた磁性線材によって網状にされたものであり、前記第一層の厚さは、前記周波数の電磁波により生じる表皮効果における表皮厚以下である。
【０１４２】
この構成によれば、磁性体層を構成する磁性線材が線状の形状をしているため、磁性線材の長さ方向の反磁界係数がゼロとなって反磁性効果が低減される。また、強磁性体の第一層の厚さが、吸収しようとする周波数の電磁波により生じる表皮厚以下にされることによって、当該周波数の電磁波に対して実効的に得られる比透磁率である等価比透磁率が増大する。また、導体層に入射した電磁波は、導体層の表面で磁界が最大となるが、磁性体層は導体層の前面に配置されるので、磁界が大きくなる位置に等価比透磁率が増大された磁性体層が配置されることにより、磁性体層と磁界との磁気的作用が増大される結果、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。電波吸収体の入射インピーダンスは、抵抗体層のインピーダンスと抵抗体層の背後のインピーダンスとの並列和により得られるが、抵抗体層の背後に配置された磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを増大させて大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となる。電波吸収体から反射する電磁波は、波吸収体の入射インピーダンスと大気の波動インピーダンスとが近づくほど減少し、すなわち電磁波の反射減衰量が増大（吸収量が増大）するから、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となれば、電磁波の吸収量を増大させることが容易となる。また、このような電波吸収体は、背景技術に係る電波吸収体のように、電磁波の電界成分が大きくなる反射導体から離れた位置に損失誘電体を配置する必要がなく、反射導体となる導体層の前面直近の位置に磁性体層を配置すればよいから、薄型化することが容易となる。
【０１４３】
また、本発明に係る電波吸収体は、一方面から入射した所定周波数の電磁波を吸収する電波吸収体であって、前記一方面から順に、抵抗体を含む抵抗体層と、磁性体として機能する磁性体層と、導体層とを備え、前記磁性体層は、第１線材の外周に、直流におけるニッケルの透磁率以上の透磁率を有する磁性体の第一層が設けられた磁性線材によって網状にされており、前記第一層の厚さは、１２μｍ以下である。
【０１４４】
この構成によれば、磁性体層を構成する磁性線材が線状の形状をしているため、磁性線材の長さ方向の反磁界係数がゼロとなって反磁性効果が低減される。また、強磁性体の第一層の厚さが、１２μｍ以下にされることによって、当該周波数の電磁波に対して実効的に得られる比透磁率である等価比透磁率が増大する。また、導体層に入射した電磁波は、導体層の表面で磁界が最大となるが、磁性体層は導体層の前面に配置されるので、磁界が大きくなる位置に等価比透磁率が増大された磁性体層が配置されることにより、磁性体層と磁界との磁気的作用が増大される結果、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。電波吸収体の入射インピーダンスは、抵抗体層のインピーダンスと抵抗体層の背後のインピーダンスとの並列和により得られるが、抵抗体層の背後に配置された磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを増大させて大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となる。電波吸収体から反射する電磁波は、波吸収体の入射インピーダンスと大気の波動インピーダンスとが近づくほど減少し、すなわち反射減衰量が増大（吸収量が増大）するから、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけることが容易となれば、電磁波の吸収量を増大させることが容易となる。また、このような電波吸収体は、背景技術に係る電波吸収体のように、電磁波の電界成分が大きくなる反射導体から離れた位置に損失誘電体を配置する必要がなく、反射導体となる導体層の前面直近の位置に磁性体層を配置すればよいから、薄型化することが容易となる。
【０１４５】
また、前記第一層の厚さは、４μｍ以下であることが好ましい。第一層の厚さが４μｍ以下であれば、等価比透磁率がさらに増大し、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることが容易になる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけて、電磁波の吸収量を増大することが容易になる。
【０１４６】
また、前記第１線材は、絶縁材料であることが好ましい。第１線材が絶縁材料であれば、第１線材の抵抗が増大するので磁性体層の入射インピーダンスを増大させることが容易になる。
【０１４７】
また、前記第１線材は、絶縁材料により構成された第２線材と、無電解メッキに適した導電材料によって、前記第２線材の外周に形成された第二層とからなるものであることが好ましい。
【０１４８】
第１線材の外周に第一層を形成する方法としては、強度や品質の点で電解メッキを用いることが望ましいが、絶縁材料に強磁性体を直接電解メッキすることにより第一層を形成することはできない。しかし、無電解メッキに適した導電材料を絶縁材料の第２線材に無電解メッキすることは容易である。従って、第２線材の外周に無電解メッキにより導電材料からなる第二層が形成された第１線材を構成することは容易である。そして、このように構成された第１線材は、外周に強磁性体を電解メッキすることにより、第一層を形成することが容易である。
【０１４９】
また、前記磁性体層の網目の幅は、前記波長λの１／４以下であることが好ましい。網の目の大きさが波長λの１／４以下であれば、網の目が電磁波と作用して、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。
【０１５０】
また、前記磁性体層の網目の幅は、前記波長λの１／３６以下であることが好ましい。網の目の大きさが波長λの１／３６以下であれば、網の目の電磁波との作用が増大し、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることができる。
【０１５１】
また、前記磁性体層と前記導体層とは、所定の間隔毎に複数箇所で導通していることが好ましい。この構成によれば、導体層を挟んで磁性体層の反対側に、磁性体層の鏡像が等価的に現れる。そうすると、磁性体層と導体層との複数の導通箇所で、磁性体層とその鏡像とが接続され、磁性体層と鏡像とで構成されるループ状の電流経路が生じる。そのため、外部から印加された磁界に対して当該電流経路に循環電流が流れ、この循環電流により磁界が生じる結果、当該磁性体層に等価的なインダクタンスが付与されて、磁性体としての磁気的効果が増大する。
【０１５２】
また、前記磁性体層は、前記磁性線材を織った織物であることが好ましく、前記磁性線材を編んだ編物であってもよく、略板状の部材に網の目状の貫通孔が形成されてなる網における当該網の目の各辺を前記第１線材とするものであってもよい。この構成によれば、磁性体層を磁性線材によって網状に構成することが容易である。
【０１５３】
また、前記網状の磁性体層において前記磁性線材が、互いに交差する点が、前記導体層と導通していることが好ましい。この構成によれば、磁性体層と導体層とが、所定の間隔毎に複数箇所で導通する。
【０１５４】
また、前記導体層は、導体線によって、前記磁性体層よりも目が小さい網状にされたものであり、前記磁性線材は、前記導体層における所定数の網の目毎に前記導体線と交錯しており、各交錯位置で、前記導体層と導通していることが好ましい。この構成によれば、磁性体層の磁性線材は、磁性体層よりも目が小さい網状にされた導体線と交錯することによって保持されるので、磁性体層の網目幅が維持される。
【０１５５】
また、前記磁性体層は、前記磁性線材を織った織物であり、前記導体層は、導体線を織った織物であり、前記磁性体層と前記導体層とによって、重ね織り組織が構成され、前記重ね織り組織の接結点において、前記磁性体層と前記導体層とが導通することが好ましい。
【０１５６】
この構成によれば、磁性線材を織った織物と導体線を織った織物とで重ね織り組織を構成することによって、織物技術を用いて磁性体層と導体層とを構成し、かつ磁性体層と導体層とを所定の間隔毎に複数箇所で導通させることができるので、磁性体層と導体層とを構成することが容易となる。
【０１５７】
また、前記抵抗体層の抵抗値は、前記磁性体層のインピーダンス値との並列和した値が、大気の波動インピーダンスと近似する抵抗値になるように、設定されていることが好ましい。抵抗体層の抵抗値と磁性体層のインピーダンス値とを並列和した抵抗値が、大気の波動インピーダンスと近似する値になるように、抵抗体層の抵抗値が設定されていれば、電磁波の吸収量を増大させることができる。
【０１５８】
また、前記大気の波動インピーダンスと近似する抵抗値は、２００Ω以上、７００Ω以下の範囲であることが好ましい。抵抗体層の抵抗値と磁性体層のインピーダンス値とを並列和した値が、２００Ω以上、７００Ω以下の範囲であれば、電波吸収体として良好な反射減衰量が得られる。
【０１５９】
また、前記強磁性体は、鉄とニッケルとの合金であることが好ましい。鉄とニッケルとの合金は、第一層の材料として適している。
【０１６０】
また、前記電磁波の周波数は、少なくとも１ＧＨｚを含むことが好ましい。この場合、当該電波吸収体が吸収する周波数範囲にマイクロ波が含まれるので、当該電波吸収体は、マイクロ波に対して電波吸収体として機能するいわゆるマイクロ波電波吸収体となる。
【０１６１】
また、前記第一層の厚さは、前記吸収しようとする電磁波の周波数範囲の最低値において、以下の式（１）における（γＷ・ｔ）が、０．６ラジアン≦（γＷ・ｔ）≦０．９ラジアンの範囲となる厚さｔであることが好ましい。
【０１６２】
【数１９】
2008177355.tif 000083
【０１６３】
但し、ω：電磁波の角周波数
μ：前記強磁性体の透磁率
ρ：前記強磁性体の抵抗率（Ω・ｍ）
第一層の厚さｔが、吸収しようとする電磁波の周波数範囲の最低値において、式（１）における（γＷ・ｔ）が、０．６ラジアン≦（γＷ・ｔ）≦０．９ラジアンの範囲となる場合、磁性体層の入射インピーダンスを増大させることが容易になる結果、電波吸収体の入射インピーダンスを大気の波動インピーダンスに近づけて、電磁波の吸収量を増大することが容易になる。
【０１６４】
また、本発明に係る電波吸収体の製造方法は、上述の電波吸収体の製造方法であって、前記第２線材の外周に、前記導電材料を無電解メッキすることによって前記第二層を形成する工程と、前記第二層が形成された前記第１線材の外周に、強磁性体を電解メッキすることによって前記第一層を形成する工程とを有する。
【０１６５】
この構成によれば、絶縁材料の第２線材の外周に、導電材料が無電解メッキされて第二層が形成され、さらに第二層の上から強磁性体が電解メッキされて第一層が形成されるので、第一層を電解メッキによって形成することができる結果、第一層の強度を向上させることができる。
【０１６６】
また、本発明に係る電波吸収体の製造方法は、上述の電波吸収体の製造方法であって、前記第２線材によって第１網を形成する工程と、第３線材によって前記第１網より網の目が小さくされた第２網を形成する工程と、前記第２網における所定数の網の目毎に前記第１網の第１線材を交錯させる工程と、前記第２網に前記第１線材が交錯された状態の前記第１網及び前記第２網に、無電解メッキに適した導電材料を無電解メッキすることによって、前記第２線材の外周に前記第二層を形成して前記第１線材を形成すると共に前記第３線材に導電性を付与する工程と、前記導電材料が無電解メッキされた前記第１網及び前記第２網に、強磁性体を電解メッキすることにより前記第１線材の外周に強磁性体の第一層が設けられた磁性線材を形成する工程とを有する。
【０１６７】
この構成によれば、絶縁材料の第２線材によって第１網が形成され、第３線材によって第１網より網の目が小さくされた第２網が形成され、第２網における所定数の網の目毎に第１網の第１線材が交錯される。また、第２網に第１線材が交錯された状態の第１網及び第２網に、無電解メッキに適した導電材料が無電解メッキされて第２線材の外周に第二層が形成された第１線材が形成されると共に第３線材に導電性が付与される。そして、導電材料が無電解メッキされた第１網及び第２網に、強磁性体が電解メッキされて第１線材の外周に強磁性体の第一層が設けられた磁性線材が形成される。この場合、第２網における所定数の網の目毎に第１網の第１線材が交錯された状態にされた後に、導電材料が無電解メッキされ、さらにその上から強磁性体が電解メッキされて第一層が形成されるので、第１網や第２網を形成する工程でメッキ層が剥離することがなく、かつ網構造と複雑に絡み合ってメッキ層が形成される結果、電解メッキにより形成された第一層の強度を向上することができる。さらに、第１網における第２線材同士が交錯する点、第２網における第３線材同士が交錯する点、及び第２線材と第３線材とが交錯する点の上からメッキされることにより、これらの点における導通が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【０１６８】
【図１】３７７Ωの抵抗体に電磁波が入射した状態を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電波吸収体の構成の一例を示す断面図である。
【図３】図２に示す磁性体層と導体層との一例を示す斜視図である。
【図４】導体層のメッシュ数と透過減衰量との関係を示すグラフである。
【図５】図３に示す磁性線材の構成の一例を示す模式図である。図５（ａ）は磁性線材の断面図を示し、図５（ｂ）は磁性線材の斜視図を示している。
【図６】図３に示す線材の構成の一例を示す模式図である。図６（ａ）は線材の断面図を示し、図６（ｂ）は線材の斜視図を示している。
【図７】ニッケルで構成された第一層の厚さｔと磁性線材の等価比透磁率μｅとの関係を示すグラフである。
【図８】ニッケルで構成された第一層の厚さｔと磁性線材の等価比透磁率μｅとの関係を示すグラフである。
【図９】磁性体に磁界が作用することにより生じる反磁界について説明するための説明図である。
【図１０】図１０（ａ）は、図５に示す磁性線材３１における反磁界係数Ｎを説明するための説明図である。また、図１０（ｂ）は、磁性体微粒子を用いたマイクロ波磁性体の球体の磁性体微粒子における反磁界係数Ｎを説明するための説明図である。
【図１１】導体線及び磁性線材に、紙面に垂直方向にマイクロ波電流が流れた際に生じる磁束を説明するための説明図である。図１１（ａ）は導体線の断面を示し、図１１（ｂ）は磁性線材の断面を示している。
【図１２】図５に示す磁性線材のインピーダンスについて説明するための説明図である。
【図１３】インピーダンスＺｓを説明するための説明図である。
【図１４】図２に示す電波吸収体の断面図である。
【図１５】図２に示す電波吸収体の入射面インピーダンスＺｐと、反射減衰量Γとの関係を示すグラフである。
【図１６】図２に示す電波吸収体の反射減衰量Γの一例を示すグラフである。
【図１７】図５に示す磁性線材における第一層の厚さを変化させた場合の、磁性線材のリアクタンスを示すグラフである。
【図１８】本発明に係る電波吸収体の他の一例を示す断面図である。
【図１９】図１８に示す電波吸収体の入射面インピーダンスＺｐを示すグラフである。
【図２０】図１８に示す電波吸収体の入射面インピーダンスＺｐを示すグラフである。
【図２１】図１８に示す電波吸収体の反射減衰量Γを示すグラフである。
【図２２】図５に示す磁性線材の変形例を示す説明図である。
【図２３】背景技術に係る電波吸収体を示す図である。
【図２４】反射導体に電磁波が入射した場合における反射導体近傍の電磁界分布を概念的に示す説明図である。
【符号の説明】
【０１６９】
１，１ａ  電波吸収体
２  抵抗体層
３  磁性体層
４  導体層
３１，３１ａ  磁性線材
４１  線材
３１１  線材
３１２  第一層
３１３  第二層
Ｐ  接結点