(57)【要約】【課題】マトリクスを形成する樹脂中に黒鉛等の電磁気吸収物質等を分散・含有させるように製造され、所定の誘電性電磁波吸収作用・磁性電磁波吸収作用を発現する電磁波摂動シートを、ＭＳＬの如き平面型導波路を直接被覆または該平面型導波路の上方に所定間隔離間させ、かつ水平に配置することで近傍の電磁界に影響を与えて該導波路を伝送される高周波電流を通過・除去させ得るローパスフィルタおよび伝送特性制御方法を提供する。【解決手段】誘電体基板上に形成した平面型導波路２０に高周波電流を伝送するに際し、前記高周波電流に重畳される高調波成分を除去するローパスフィルタであって、該導波路２０を直接被覆する電磁波摂動シート１２から構成され、このシート１２の厚さおよび／または材料定数を所定の値とする。【選択図】　図２
2004104525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板上に形成した平面型導波路（２０）に高周波電流を伝送するに際し、前記高周波電流に重畳される高調波成分を除去するローパスフィルタであって、
前記平面型導波路（２０）を直接被覆する電磁波摂動シート（１２）から構成され、この電磁波摂動シート（１２）の厚さおよび／または材料定数を所定の値とすることで、除去される前記高調波成分の最低周波数および発生レベルを任意とし得る
ことを特徴とするローパスフィルタ。
【請求項２】
前記除去される高調波成分は、少なくとも−３ｄＢ以下に減衰される請求項１記載のローパスフィルタ。
【請求項３】
前記除去される高調波成分は、１ＧＨｚ以上に設定されている請求項１または２記載のローパスフィルタ。
【請求項４】
前記電磁波摂動シート（１２）の厚さは、０．３〜１．３ｍｍの範囲に設定される請求項１または２記載のローパスフィルタ。
【請求項５】
前記入力された伝送すべき高周波電流の反射率は、−７〜−８ｄＢ以上、好適には−１０ｄＢ以下に設定されている請求項１〜４の何れかに記載のローパスフィルタ。
【請求項６】
前記電磁波摂動シート（１２）は、誘電性電磁波吸収作用および磁性電磁波吸収作用或いは誘電性電磁波吸収作用の発現により、前記高調波成分の減衰をなし得る請求項１〜５の何れかに記載のローパスフィルタ。
【請求項７】
前記誘電性電磁波吸収作用を表す複素比誘電率における実数部は、少なくとも１００以上に設定される請求項６記載のローパスフィルタ。
【請求項８】
前記電磁波摂動シート（１２）は、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂からなるマトリクス中に黒鉛を分散させることで製造される請求項１〜７の何れかに記載のローパスフィルタ。
【請求項９】
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂は、その酢酸ビニル含量が４０〜８０重量％に設定される請求項８記載のローパスフィルタ。
【請求項１０】
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂からなるマトリクスには、水酸基含有化合物が添加されている請求項８または９記載のローパスフィルタ。
【請求項１１】
前記水酸基含有化合物として、ポリエチレングリコールが使用される請求項１０記載のローパスフィルタ。
【請求項１２】
誘電体基板上に形成した平面型導波路（２０）に高周波電流を伝送するに際し、前記高周波電流に重畳される高調波成分を除去するローパスフィルタであって、
前記平面型導波路（２０）の上方に所定間隔離間させ、かつ該平面型導波路（２０）に対し水平に配置する電磁波摂動シート（１２）から構成され、この電磁波摂動シート（１２）の厚さおよび／または材料定数を所定の値とすることで、除去される前記高調波成分の最低周波数および発生レベルを任意とし得る
ことを特徴とするローパスフィルタ。
【請求項１３】
前記除去される高調波成分は、少なくとも−３ｄＢ以下に減衰される請求項１２記載のローパスフィルタ。
【請求項１４】
前記除去される高調波成分は、１ＧＨｚ以上に設定されている請求項１２または１３記載のローパスフィルタ。
【請求項１５】
前記電磁波摂動シート（１２）の厚さは、０．３〜１．３ｍｍの範囲に設定される請求項１２または１３記載のローパスフィルタ。
【請求項１６】
前記入力された伝送すべき高周波電流の反射率は、前記電磁波摂動シート（１２）の平面型導波路（２０）からの離間距離により設定されている請求項１２〜１５の何れかに記載のローパスフィルタ。
【請求項１７】
前記入力された伝送すべき高周波電流の反射率は、−７〜−８ｄＢ以上、好適には−１５ｄＢ以下に設定されている請求項１６記載のローパスフィルタ。
【請求項１８】
前記電磁波摂動シート（１２）の平面型導波路（２０）からの離間距離は、０．５ｍｍ以下に設定される請求項１６記載のローパスフィルタ。
【請求項１９】
前記電磁波摂動シート（１２）は、誘電性電磁波吸収作用および磁性電磁波吸収作用或いは誘電性電磁波吸収作用の発現により、前記高調波成分の減衰をなし得る請求項１２〜１８の何れかに記載のローパスフィルタ。
【請求項２０】
前記誘電性電磁波吸収作用を表す複素比誘電率における実数部は、少なくとも１００以上に設定される請求項１９記載のローパスフィルタ。
【請求項２１】
前記電磁波摂動シート（１２）は、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂からなるマトリクス中に黒鉛を分散させることで製造される請求項１２〜２０の何れかに記載のローパスフィルタ。
【請求項２２】
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂は、その酢酸ビニル含量が４０〜８０重量％に設定される請求項２１記載のローパスフィルタ。
【請求項２３】
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂からなるマトリクスには、水酸基含有化合物が添加されている請求項２０または２１記載のローパスフィルタ。
【請求項２４】
前記水酸基含有化合物として、ポリエチレングリコールが使用される請求項２３記載のローパスフィルタ。
【請求項２５】
誘電体基板上に形成した平面型導波路（２０）に高周波電流を伝送するに際し、前記高周波電流に重畳される高調波成分を除去して、該平面型導波路（２０）における伝送特性を制御する方法であって、
厚さおよび／または材料定数を任意の値とした電磁波摂動シート（１２）を、前記平面型導波路（２０）に直接被覆させることにより、除去される前記高調波成分の最低周波数および発生レベルを制御するようにした
ことを特徴とする伝送特性制御方法。
【請求項２６】
前記除去される高調波成分は、少なくとも−３ｄＢ以下に減衰される請求項２５記載の伝送特性制御方法。
【請求項２７】
前記除去される高調波成分は、１ＧＨｚ以上に設定されている請求項２５または２６記載の伝送特性制御方法。
【請求項２８】
前記除去される高調波成分を制御する前記電磁波摂動シート（１２）の厚さは、０．３〜１．３ｍｍの範囲に設定される請求項２５または２６記載の伝送特性制御方法。
【請求項２９】
前記入力された伝送すべき高周波電流の反射率は、−７〜−８ｄＢ以上、好適には−１０ｄＢ以下に設定される請求項２５〜２８の何れかに記載の伝送特性制御方法。
【請求項３０】
前記電磁波摂動シート（１２）は、誘電性電磁波吸収作用および磁性電磁波吸収作用或いは誘電性電磁波吸収作用の発現より、伝送特性の制御をなし得る請求項２５〜２９の何れかに記載の伝送特性制御方法。
【請求項３１】
前記誘電性電磁波吸収作用を表す複素比誘電率における実数部が、少なくとも１００以上に設定されることで、任意の伝送特性とし得る請求項３０記載の伝送特性制御方法。
【請求項３２】
誘電体基板上に形成した平面型導波路（２０）に高周波電流を伝送するに際し、前記高周波電流に重畳される高調波成分を除去して、該平面型導波路（２０）における伝送特性を制御する方法であって、
前記平面型導波路（２０）に厚さおよび／または材料定数を任意の値とした電磁波摂動シート（１２）を、前記平面型導波路（２０）から所定間隔離間させ、かつ該平面型導波路（２０）に対し水平に配置することにより、除去される前記高調波成分の最低周波数および発生レベルを制御するようにした
ことを特徴とする伝送特性制御方法。
【請求項３３】
前記除去される高調波成分は、少なくとも−３ｄＢ以下に減衰される請求項３２記載の伝送特性制御方法。
【請求項３４】
前記除去される高調波成分は、１ＧＨｚ以上に設定されている請求項３２または３３記載の伝送特性制御方法。
【請求項３５】
前記除去される高調波成分を制御する前記電磁波摂動シート（１２）の厚さは、０．３〜１．３ｍｍの範囲に設定される請求項３２または３３記載の伝送特性制御方法。
【請求項３６】
前記入力された伝送すべき高周波電流の反射率は、前記電磁波摂動シート（１２）の平面型導波路（２０）からの離間距離により設定される請求項３２〜３５の何れかに記載の伝送特性制御方法。
【請求項３７】
前記入力された伝送すべき高周波電流の反射率は、−７〜−８ｄＢ以上、好適には−１５ｄＢ以下に設定されている請求項３６記載の伝送特性制御方法。
【請求項３８】
前記電磁波摂動シート（１２）の平面型導波路（２０）からの離間距離は、０．５ｍｍ以下に設定される請求項３６記載の伝送特性制御方法。
【請求項３９】
前記電磁波摂動シート（１２）は、誘電性電磁波吸収作用および磁性電磁波吸収作用或いは誘電性電磁波吸収作用の発現より、伝送特性の制御をなし得る請求項３２〜３８の何れかに記載の伝送特性制御方法。
【請求項４０】
前記誘電性電磁波吸収作用を表す複素比誘電率における実数部が、少なくとも１００以上に設定されることで、任意の伝送特性とし得る請求項３９記載の伝送特性制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種信号等をなす高周波電流中に含まれる高調波成分を除去するためのローパスフィルタおよび該フィルタ内を伝送される高周波電流の伝送特性制御方法に関し、更に詳細には、ＭＳＬ（マイクロストリップライン）の如き、誘電体基板上に形成した平面型導波路に高周波電流を伝送するに際し、該高周波電流に重畳されている高調波成分の如き所定の周波数成分、殊に１ＧＨｚを越える高調波成分を除去するローパスフィルタおよび伝送特性制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の情報処理社会のおいてその中枢を担う機器として、例えば、コンピュータおよび携帯電話等の電子機器が挙げられる。前記電子機器は、誘電体基板上にマイクロストリップライン（以下、ＭＳＬと云う）の如き平面型導波路により、所要パターンの回路が形成され、該回路により様々な用途に応じた機器が機能を発現するようにされている。
【０００３】
前記回路に所要の高周波電流（正弦波）が流されると、この高周波内に僅かではあるが、該高周波周波数の整数倍となる周波数成分、所謂高調波成分が含まれてしまうことは周知の事実である。前記高調波成分は前述の各種電気回路においては、単なるノイズでしかなく、該回路中を流れる高周波電流に悪影響を与えるため、除去すべき周波数成分といえる。例えば前記電子機器として携帯電話を挙げた場合、前記高調波成分は伝送すべき高周波のノイズ、すなわち通話品質を劣化させる原因となってしまうため、該高調波成分の除去は必須不可欠である。
【０００４】
一般に前記電子機器における回路等に使用されるフィルタとは、ある特定の周波数成分だけを通過させ、他の周波数成分の通過を阻止、すなわち除去する回路素子のことを指す。そして、通過・除去する周波数または周波数帯により、様々なタイプのフィルタがあり、前述の高調波成分を除去するため使用されるフィルタは一般に低域通過型フィルタ、所謂ローパスフィルタ（ＬＰＦ）と呼称されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記ローパスフィルタは、例えば携帯電話においては回路中の送信出力段に組み込まれて使用されている。そして、昨今の携帯電話の小型軽量化に伴って、前記ローパスフィルタについても、大きさの極小化および形状の回路中での最適化が求められている。しかし、前記高調波成分を除去しつつ、必要とされる高周波電流の周波数帯だけを通過させるためには、高度な要素技術が必要となる。具体的には、前記必要とされる高周波電流の周波数帯だけ低挿入損失で通過させ、電圧定在波比、すなわちＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｓｔａｎｄｉｎｇ　Ｗａｖｅ　Ｒａｔｉｏ）が小さく設定されると共に、急峻な減衰特性等を有することが要求される。
【０００６】
基本的に、前述の優れた各能力の達成と小型化等とは、その両立が困難であり、何れか一方が充分に達成されない場合が多かった。また前記ローパスフィルタは、携帯電話の回路基盤中に組み込まれるため、該回路の設計段階において予めその配置位置および予想される高調波成分の発生レベル（発生強度水準）等を予測する必要がある。しかし、実際には前記回路を組み込んだ携帯電話等の電子機器を製品として完成させた後に、該製品を使用状態下としてデータを収集してみなければ、明確なフィルタ性能等は評価できないものであった。従って、場合によっては当初の設計通りのフィルタ性能が発揮されず、大きなコスト増加と引き替えに設計変更を実施する、または不充分なフィルタ性能を許容する、といった製品として大きな欠点を内在させてしまう問題が往々にして発生していた。
【０００７】
【発明の目的】
この発明は、従来の技術に係る前記問題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、そのマトリクスを形成する樹脂中に黒鉛等の電磁気吸収物質を分散・含有させるように製造され、所定の誘電性電磁波吸収作用および磁性電磁波吸収作用或いは誘電性電磁波吸収作用を発現する電磁波摂動シートを、ＭＳＬの如き平面型導波路を直接被覆または該平面型導波路の上方に所定間隔離間させ、かつ水平に配置することで近傍の電磁界に影響を与え、これにより該平面型導波路を伝送される高周波電流を通過・除去させ得る、殊に１ＧＨｚを越える高調波成分を除去し得るローパスフィルタおよび伝送特性制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所定の目的を達成するため本発明に係るローパスフィルタは、誘電体基板上に形成した平面型導波路に高周波電流を伝送するに際し、前記高周波電流に重畳される高調波成分を除去するローパスフィルタであって、
前記平面型導波路を直接被覆する電磁波摂動シートから構成され、この電磁波摂動シートの厚さおよび／または材料定数を所定の値とすることで、除去される前記高調波成分の最低周波数および発生レベルを任意とし得ることを特徴とする。前記平面型導波路には、ＭＳＬ、集積回路たるプリント基板、アンテナ線およびケーブル等各種電流が流れる金属線が含まれる。
【０００９】
前記課題を克服し、所定の目的を達成するため本願の別の発明に係るローパスフィルタは、誘電体基板上に形成した平面型導波路に高周波電流を伝送するに際し、前記高周波電流に重畳される高調波成分を除去するローパスフィルタであって、
前記平面型導波路の上方に所定間隔離間させ、かつ該平面型導波路に対し水平に配置する電磁波摂動シートから構成され、この電磁波摂動シートの厚さおよび／または材料定数を所定の値とすることで、除去される前記高調波成分の最低周波数および発生レベルを任意とし得ることを特徴とする。
【００１０】
前記課題を克服し、所定の目的を達成するため本願の更に別の発明に係る伝送特性制御方法は、誘電体基板上に形成した平面型導波路に高周波電流を伝送するに際し、前記高周波電流に重畳される高調波成分を除去して、該平面型導波路における伝送特性を制御する方法であって、
厚さおよび／または材料定数を任意の値とした電磁波摂動シートを、前記平面型導波路に直接被覆させることにより、除去される前記高調波成分の最低周波数および発生レベルを制御するようにしたことを特徴とする
【００１１】
前記課題を克服し、所定の目的を達成するため本願の更に別の発明に係る伝送特性制御方法は、誘電体基板上に形成した平面型導波路に高周波電流を伝送するに際し、前記高周波電流に重畳される高調波成分を除去して、該平面型導波路における伝送特性を制御する方法であって、
前記平面型導波路に厚さおよび／または材料定数を任意の値とした電磁波摂動シートを、前記平面型導波路から所定間隔離間させ、かつ該平面型導波路に対し水平に配置することにより、除去される前記高調波成分の最低周波数および発生レベルを制御するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の好適な実施例に係るローパスフィルタおよび伝送特性制御方法につき、好適な実施例を挙げて、以下に説明する。本願の発明者はマトリクスを形成する樹脂中に黒鉛等の誘電性電磁波吸収物質等を分散・含有させるように製造され、所定の誘電性電磁波吸収作用および磁性電磁波吸収作用或いは誘電性電磁波吸収作用を発現する電磁波摂動シートを、ＭＳＬの如き平面型導波路を直接被覆または該平面型導波路の上方に所定間隔離間させ、かつ水平に配置することで、該平面型導波路を伝送される高周波電流を、その周波数に応じて通過・除去させ得るローパスフィルタおよび伝送特性制御方法が得られることを知見したものである。なお、本発明における誘電性電磁波吸収作用および磁性電磁波吸収作用は、夫々誘電率（複素比誘電率）および透磁率（複素比透磁率）によって示される。ここで比誘電率とは、真空中と物質固有の誘電率との比をいい、比透磁率とは、真空中と物質固有の透磁率との比をいう。また、前記電磁波摂動シートにおける摂動とは、電磁波を吸収するだけでなく、近傍の電磁界事自体に影響を与えることを示すものである。本発明に係るローパスフィルタおよび伝送特性制御方法は、この摂動作用によってその機能を発現するものと考えられる。
【００１３】
本実施例に係るローパスフィルタ１０は、図１に示す如く、所要の厚さを有するエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂からなるマトリクス中に所要の混合物質１４を分散させた電磁波摂動シート１２から構成される。そして前記電磁波摂動シート１２は、図２に示す如く、除去すべき高調波成分が重畳された通過させるべき高周波電流が伝送されているＭＳＬの如き平面型導波路２０を直接被覆または該平面型導波路２０の上方に所定間隔離間させ、かつ水平に配置することで使用されている。また前記電磁波摂動シート１２の主材料となるエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（以下、ＥＶＡ樹脂と云う）は、該電磁波摂動シート１２の高熱下での成形性を確保する熱硬化性と誘電率等とを制御下に併有し得る物質である。また、前記主材料からなるマトリクス中に分散される混合物質１４として、誘電率および／または難燃性等に影響を及ぼす熱膨張性黒鉛、水酸基含有物質、難燃剤、透磁率に影響を与える軟磁性金属粉体等が挙げられる。
【００１４】
前記ＥＶＡ樹脂としては、酢酸ビニル含有量の高いものが好ましい。その含有量は、４０〜８０重量部に設定される。この含有量が４０重量部未満であると、熱可塑的な性質が大きくなり使用に際して高熱を発する電子機器への対応が困難となる。一方、前記含有量が８０重量部を越えると誘電率が小さくなり、その結果、充分な高調波除去が困難となってしまう。
【００１５】
前記混合物質１４としては、黒鉛および／またはポリエチレングリコールの如き水酸基を含有する、誘電性電磁波吸収物質や、軟磁性金属粉体の如き磁性電磁波吸収物質等が好適に使用される。これらの物質の使用により、前述の誘電率・透磁率に影響を与え、これにより前記電磁波摂動シート１２が配置される平面型導波路２０内を伝送される周波数を選択的に通過・除去する作用や、難燃性を発現させている。
【００１６】
前記黒鉛に代表される誘電性電磁波吸収物質は、前記ＥＶＡ樹脂１００重量部に対して２０〜３００重量部の範囲で混合される。この混合量が２０重量部未満であると、黒鉛を混合による誘電性電磁波吸収作用が明確に表れず、一方３００重量部を越えると原料状態の粘度が高くなる等の現象が起きて成形性が阻害されてしまう。
【００１７】
殊に前記黒鉛として、該黒鉛の層状構造内にアルカリ金属や有機分子を存在させた、所謂熱膨張性黒鉛が難燃性をも付与する点で好適である。前記熱膨張性黒鉛とは、加熱によって前記黒鉛の層状構造内の物質が熱分解して全体の膨張を生じる黒鉛のことである。ここで前記アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムまたはセシウム等が挙げられ、前記有機分子としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、テトラメチル尿素等のアミド結合を有する化合物、ジエチルエーテル、１，４−ジオキサン、フラン等のエーテル結合を有する化合物、アセトニトリル、イソブチロニトリル、スクシノニトリル等のシアノ基を有する化合物、ニトロベンゼン、ニトロメタン等のニトロ基を有する化合物等のアルカリ金属に配位し易い化合物が挙げられる。なお前記熱膨張性黒鉛は、一般に天然黒鉛、熱分解黒鉛、キッシュ黒鉛などの粉末を、濃硫酸や硝酸等の無機酸と、濃硝酸や過塩素酸等の強酸化剤とで酸処理した後、アンモニア、脂肪族低級アミン、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物等で中和することにより製造されている。
【００１８】
また、前記熱膨張性黒鉛としては、加熱したときにＣ軸方向（黒鉛のへき開面に直角方向）に対して１００倍以上の膨張性を持つものが好ましい。この膨張性が１００倍未満のものは、難燃性作用が小さい。ここでいう前記膨張性は、熱膨張性黒鉛における加熱後の比容積（ｍｌ／ｇ）と、室温での比容積（ｍｌ／ｇ）との差を意味する。更に、前記熱膨張性黒鉛の粒度は、良好な難燃性と電磁波摂動シート１２の成形性の観点から２０〜２００メッシュが好ましい。
【００１９】
前記ポリエチレングリコールに代表される水酸基を含有する誘電性電磁波吸収物質は、本発明において必ず添加されるものではなく、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、エリスリトール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。殊にそれらの中でも、数平均分子量１００〜２００００のポリエチレングリコールが好適である。この数平均分子量が１００未満の場合、吸水量が大きくなり、また２００００を超えると末端ＯＨ基の減少により、誘電性電磁波吸収作用が悪化する。またその添加量は、前記ＥＶＡ樹脂１００重量部に対して、３〜６０重量部の範囲への設定が好ましい。この添加量が３重量部未満では、誘電性電磁波吸収作用が良好に発現せず、一方、６０重量部を超えると後述の軟磁性金属粉体の混合が困難となる。
【００２０】
この他、前記混合物質１４として、軟磁性金属粉体、難燃剤および受酸剤等が適宜使用される。前記軟磁性金属粉体は、磁性電磁波吸収作用を発現する磁性電磁波吸収物質であり、鉄、ニッケルまたはコパルト等の粉末や、パーロマイの粉末が挙げられる。そしてその使用に際しては、ハンドリング性等の点から粒度が１〜５０μｍ程度に設定される。またその混合量は、前記ＥＶＡ樹脂１００重量部に対して、２００〜７００重量部の範囲に設定される。この混合量が２００重量部未満では、透磁率が充分とならずにローパスフィルタとしての効果が小さくなり、７００重量部を超えるような量は混合自体が困難だからである。また難燃剤としては、一般的な水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムまたはメラミン等を挙げることができる。
【００２１】
そして前述の各原料は、所定の混合割合でロール等の混練器機を使用することで、前記混合物質１４が充分にマトリクスであるＥＶＡ樹脂内に分散・混合され、ここから得られた混練物をカレンダーロール等の使用により、圧延・架橋されて所要厚さのシート状の電磁波摂動シート１２に成形される。また、前記電磁波摂動シート１２のマトリクスを形成するＥＶＡ樹脂に粉体状物を均質に分散し、かつ所要厚さに加工し得る方法であれば何れの方法であっても採用し得る。
【００２２】
【ローパスフィルタを使用した伝送特性制御方法】
以下に本発明に係る伝送特性制御方法を、前記電磁波摂動シート１２から構成されるローパスフィルタ１０の使用方法として説明する。前述の原料からなる電磁波摂動シート１２は、除去すべき高調波成分が重畳された通過させるべき高周波電流が伝送されている平面型導波路２０を直接被覆または該平面型導波路２０の上方に所定間隔離間させ、かつ水平に配置することでローパスフィルタ１０としての作用を発現、殊に本発明においては殊に１ＧＨｚ以下の高周波電流を伝送する際に、該電流の通過を許容すると共に、１ＧＨｚを越え、該高周波電流に重畳されている高調波成分を選択・効率的に除去し得るものである（図２参照）。
【００２３】
このとき、前記電磁波摂動シート１２が前記平面型導波路２０を伝送される高周波電流に与える影響、すなわちローパスフィルタ１０としての作用は、該シート１２の厚さおよび該導波路２０に対する離間距離、すなわち配置位置と、該シート１２自体が有する誘電率および透磁率といった電磁気的な材料定数によって決定される。具体的には、その厚さは０．３〜１．３ｍｍの範囲内に、前記平面型導波路２０に対する配置位置は、直接被覆（０ｍｍ）〜０．５ｍｍ、すなわち０．５ｍｍ以下に設定される。また材料定数としては、前記電磁波摂動シート１２の誘電性電磁波吸収作用を表す複素比誘電率が、少なくとも１００以上、好ましくは３００〜７００の範囲に設定されている必要がある（詳細は後述［００３１］）。
【００２４】
そして、前記電磁波摂動シート１２の形状および配置的な要素、すなわち厚さおよび前記平面型導波路２０に対する配置位置と、ローパスフィルタとしての機能、具体的には通過させるべき高周波電流の反射率並びに除去すべき高調波の透過率（減衰率）および最低周波数とは、以下の関係にあることが分かった（［００２７］以降に記載）。なおこの関係の理解に視するため、該関係を得た測定方法を予め以下に説明する。
【００２５】
（反射率（反射特性）および透過率（透過特性）の測定方法）
前記通過させるべき高周波電流の反射率並びに除去すべき高調波の透過率（減衰率）および最低周波数については、図３に示す測定装置３０を使用し、以下に記載する方法で測定した。前記測定装置３０は、基本的に長さ１００．０ｍｍ×幅４０．０ｍｍ×厚さ１．６ｍの寸法を有し、その複素比誘電率＝４．７−ｊ０．１である誘電体基盤３２上に形成される長さ７５．０ｍｍ×幅２．８ｍｍのＭＳＬ（本測定装置３０においては平面型導波路２０を指す）を形成し、このＭＳＬ（平面型導波路２０）にＳＭＡコネクタを介して同軸ケーブル３４により高周波電流を供給するようにした装置である。そして、前記ＭＳＬ（平面型導波路２０）上に前述した電磁波摂動シート１２を所定厚さとして直接被覆または間接配置し、前記同軸ケーブル３４の両端に接続したネットワークアナライザ３６（商品名　Ｅ８３６４Ａ；アジレントテクノロジー社製）により、前記ＭＳＬ（平面型導波路２０）における各周波数帯における反射率および透過率、すなわち反射特性（Ｓ１１）および透過特性（Ｓ２１）を測定する。
【００２６】
この測定方法において、前記反射特性（Ｓ１１）は、前記電磁波摂動シート１２配置位置に突入する高周波電流がどの程度反射されるかを、前記透過特性（Ｓ２１）は該電磁波摂動シート１２が配置されているＭＳＬ（平面型導波路２０）に反射されず突入した該高周波電流が最終的にどの程度透過するのかを示している。また前記反射特性（Ｓ１１）および透過特性（Ｓ２１）はマイナス表示のｄＢで表されており、例えば該反射特性（Ｓ１１）が−２０ｄＢの場合は、元の高周波電流の１／１０は反射、すなわち９／１０は透過したことと同義であり、一方、該透過特性（Ｓ２１）が−２０ｄＢの場合は、反射されずにＭＳＬ（平面型導波路２０）に突入した高周波電流の１／１０だけが透過、すなわち９／１０が前記電磁波摂動シート１２により吸収等されて除去・減衰されたことを間接的に表している。従って、通過させるべき周波数帯における高周波電流については、前記反射特性（Ｓ１１）の値が小さく（マイナス側に大きい）かつ透過特性（Ｓ２１）の値が大きい方（０により近い）がよく、除去すべき高調波の如き高周波電流については、該反射特性（Ｓ１１）の値が大きく（０により近い）かつ透過特性（Ｓ２１）の値が小さい方（マイナス側に大きい）がよいことになる。
【００２７】
（通過させるべき高周波電流の反射率並びに除去すべき高調波の透過率（減衰率）および最低周波数との関係）
通過させるべき高周波電流の反射率並びに除去すべき高調波の透過率（減衰率）および最低周波数との関係は、以下のように表される。
▲１▼前記電磁波摂動シート１２の厚さが０．３〜１．３ｍｍの間に設定されることで、前記平面型導波路２０上を伝送される高周波電流における１ＧＨｚを越える周波数帯の透過率が−３ｄＢ（約０．７１倍）以下、すなわち−３ｄＢ（約０．７１倍）以下に減衰する。
▲２▼前記電磁波摂動シート１２を、前記平面型導波路２０に直接被覆するように配置した場合であっても、全ての周波数帯、言い換えると通過させるべき高周波電流において少なくとも反射率を−７〜−８ｄＢ（約０．４５〜０．４０倍）以下とすることが、すなわち５５％程度は通過させることが可能である。この反射率については、前記電磁波摂動シート１２がＭＳＬ（平面型導波路２０）からの離間距離の増大に伴って小さく、すなわち通過率が良好となることも確認された。具体的には、前記電磁波摂動シート１２が平面型導波路２０に対して直接被覆している場合には−１０ｄＢ程度、離間している場合には−１５ｄＢ程度となる。
【００２８】
ここで前記電磁波摂動シート１２の厚さについては、前述の如く、０．３〜１．３ｍｍの範囲に設定される。この厚さが０．３ｍｍ未満である場合、１ＧＨｚを越える周波数帯において、−３ｄＢ以下の減衰が達成されない。一方、１．３ｍｍを越える場合、大きな高調波除去の障害とはならないが、前述の減衰が大きくなるポイントがより高周波側にシフトしてしまう現象が確認された。すなわち、より低い周波数帯から充分な減衰を得るためには、１．３ｍｍ以下であることが好ましいことが確認された。また一般的には、前記電磁波摂動シート１２の厚さが０．３ｍｍから１．３ｍｍの範囲において増大する場合には、前記除去すべき高調波成分の減衰率がより大きくなると共に、除去し得る最低周波数が低周波側にシフトする傾向が確認された。
【００２９】
そして前記電磁波摂動シート１２の配置位置、すなわち平面型導波路２０からの離間距離は、０．５ｍｍ以下に設定される。この離間距離ついては、前記電磁波摂動シート１２が平面型導波路２０から離れるほど、前述の１ＧＨｚを越える周波数帯における透過率が悪化し、０．５ｍｍ以上離れると−３ｄＢ以下の減衰が得られないことが確認された。一方、前記電磁波摂動シート１２の平面型導波路２０からの離間距離の増加に伴って、全周波数帯における反射率が低下するため、通過させるべき周波数帯における高周波電流の該平面型導波路２０への突入量も増加する。なお、一般に通過させるべき高周波電流の反射率は、−５〜−７ｄＢ程度の水準であれば充分であると認識されているため、本発明においては充分な反射率を達成しているといえる。
【００３０】
また前記電磁波摂動シート１２の配置については、前記平面型導波路２０に対して水平になされる必要がある。これは、前述の如く、前記電磁波摂動シート１２と平面型導波路２０との離間距離により、発現される通過させるべき高周波電流の反射率並びに除去すべき高調波の透過率および最低周波数が変動するためである。言い換えれば、これらの値については、均一が保持されていた方が、ローパスフィルタおよび伝送特性制御方法としての再現性および信頼性が高くなり、その結果、定常的な使用においては有利となるからである。しかし、前記平面型導波路２０の幅は１ｍｍ以下と充分に細いため、実際上は殆ど問題とならない。
【００３１】
更に、本発明に係るローパスフィルタ１０としての作用を発現させるためには、該ローパスフィルタ１０を構成する電磁波摂動シート１２の電磁波吸収に係る材料定数を所定の値とする必要があると考えられる。本発明に係る電磁波摂動シート１２に必要とされる材料定数は、電磁波吸収能を示す誘電性電磁波吸収作用および磁性電磁波吸収作用、すなわち誘電率（複素比誘電率）および透磁率（複素比透磁率）で示される。そして前記電磁波摂動シート１２としては、前記複素比誘電率における実数部が、少なくとも１００以上、好ましくは３００〜７００の範囲に設定されていれば、前述の作用を発現し得ると考えられる。前記複素比誘電率および複素比誘電率の測定方法は、後述の実験１（［００３９］）に記載した。また、前記材料定数に係る透磁率（複素比誘電率）については、前記電磁波摂動シート１２が全く磁性電磁波吸収作用を有しないのではなく、一定の値を有するように該電磁波摂動シート１２を設計した方がより好ましい。
【００３２】
これらのことを総合すると、その厚さおよび平面型導波路２０に対する配置位置を任意とした前記電磁波摂動シート１２を用いることで、該平面型導波路２０上に該電磁波摂動シート１２を配置するだけで良好なローパスフィルタ１０を得ることができる。言い換えれば、必要とされる高調波成分の除去等をなし得るよう設計された前記電磁波摂動シート１２を用いることで、前記平面型導波路２０を伝送する高周波電流の制御も可能となる。
【００３３】
このように、本発明に係るローパスフィルタおよび伝送特性制御方法は、平面型導波路２０における近傍界に電磁波吸収作用を有する物質を配置することで、該平面型導波路２０内を伝送される高周波電流に対して影響を与え、殊に１ＧＨｚ以上の高調波を好適に除去し得るものである。そして前記高調波の除去能力については、前記電磁波摂動シート１２の厚さを１．３ｍｍに設定した場合で、１ＧＨｚで−５ｄＢ、２ＧＨｚ付近より高周波側において概ね−２５ｄＢ以下となっている。従って、例えば電子機器として昨今のコンピュータにおけるＣＰＵを考えた場合、該ＣＰＵの内部駆動周波数、すなわち通過させるべき高周波電流の周波数は平均水準で１〜１．５ＧＨｚ、すなちわ除去すべき高調波成分の周波数は２〜３ＧＨｚ以上となり、この場合、本発明に係るローパスフィルタ等の使用により非常に高い高調波除去効果が期待できる。
【００３４】
また、前記通過させるべき高周波電流の周波数が２〜２．５ＧＨｚとなる場合においては、前記電磁波摂動シート１２の厚さを薄くすることで、高調波を除去し得る最低周波数を高周波側にシフトさせるか、該シート１２の平面型導波路２０からの離間距離を大きくすることで対応が可能である。殊に前記電磁波摂動シート１２の平面型導波路２０からの離間距離を大きく対応については、前記反射率を小さくさせる点からも望ましい。
【００３５】
更に前述の平面型導波路の近傍に配置することで、該平面型導波路を伝送される高周波電流の伝送特性を制御するだけでなく、該平面型導波路を電磁波発生源とする各種電磁波についても、その吸収をなし得る効果も確認されている。すなわち、近傍電磁界における電磁波吸収作用についても有しているといえる。従って本発明に係るローパスフィルタおよび伝送特性制御方法は、前記電磁波摂動シートの後処理による付与によっても充分な高調波除去能力を与え得るため、既にある各電子機器の回路等にも好適に採用し得る。
【００３６】
【実験例】
次に、本発明に係るローパスフィルタについての複素比誘電率、所定の条件下で平面型導波路によって伝送される高周波電流についての反射特性（Ｓ１１）および透過特性（Ｓ２１）を測定した実験の一例を示す。なお本発明に係るローパスフィルタは、この実験例に限定されるものではない。
【００３７】
（実験１）　ローパスフィルタの複素比誘電率
ローパスフィルタを構成する電磁波摂動シートを、表１に記載する原料組成を基として、各原料を汎用ロールで充分に混練し、得られた混練物を汎用のカレンダーロールを使用して所定の厚さとした試験片を得て、この試験片について共振法により複素比誘電率および複素比透磁率を測定した。
【００３８】
（使用原料について）
以下に使用した各原料について記載する。
・ＥＶＡ樹脂：商品名　レバプレンＶＰＫＡ８８１５；バイエル製（酢酸ビニル含有量：６０重量部）
・誘電性電磁波吸収物質：膨張性黒鉛（商品名　ＥＸＰＥ；日本黒鉛製（Ｃ軸方向の膨張性：１００〜３００倍、粒度：１２５メッシュ））
・水酸基を含有する誘電性電磁波吸収物質：ＰＥＧ（商品名　ＰＥＧ−１５００；三洋化学製（数平均分子量：８００））
・軟磁性金属粉体（磁性電磁波吸収物質）：鉄粉（商品名　ｇｅｍｉｌ；三菱マテリアル製（粒度：１０〜５０μｍ））
・難燃剤：水酸化アルミニウム（商品名　ハイジライトＨ−４３Ｍ；住友電工製）
【００３９】
（複素比誘電率および複素比透磁率の測定方法について）
・方形導波管共振器を用いた摂動法：所定の大きさとした試験片を所定形状の方形導波管共振器に載置し、ＴＥ１０３モードを用いて摂動法により複素比誘電率および複素比透磁率を測定した。
【００４０】
【表１】
2004104525.tif 000003
【００４１】
（実験１の結果）
前述の測定項目に係る結果を以下の表２に記す。この表２から、本発明に係るローパスフィルタを構成する電磁波摂動シートは、その複素比誘電率の実数部が４００前後であることが確認された。
【００４２】
【表２】
2004104525.tif 000004
【００４３】
（実験２）　ローパスフィルタを用いた際の反射特性（Ｓ１１）および透過特性（Ｓ２１）前述の実験１により得られた前記電磁波摂動シートを、表３に記載の厚さおよび所要の離間距離として平面型導波路上に配置し、夫々実施例２（０．３）−１〜３、実施例２（０．５）−１〜３、実施例２（１．０）−１〜３および実施例２（１．３）−１として図３に係る測定装置３０に使用し、０〜５ＧＨｚにおける反射特性（Ｓ１１）および透過特性（Ｓ２１）を測定した。また参考例として、前記電磁波摂動シートを平面型導波路上に配置しない状態の測定結果も記載した。なお、前記電磁波摂動シートの材料定数は、実験１に係る表２に記載の如く、複素比誘電率の実数部が４００前後、複素比透磁率の実数部が３前後である。
【００４４】
【表３】
2004104525.tif 000005
【００４５】
前述の表３に記載された条件から得られる測定結果を、前記電磁波摂動シートの厚さ、すなわち実施例２（０．３）、実施例２（０．５）および実施例２（１．０）毎にまとめ、該シートの平面型導波路であるＭＳＬからの離間距離を加味した反射率−周波数の反射特性（Ｓ１１）グラフおよび透過率−周波数の透過特性（Ｓ２１）グラフを夫々図４および図５に示す（前記電磁波摂動シートの厚さが０．３ｍｍは図４（ａ）および図５（ａ）、０．５ｍｍは図４（ｂ）および図５（ｂ）、　１．０ｍｍは図４（ｃ）および図５（ｃ））。また、前記電磁波摂動シートを平面型導波路であるＭＳＬ上に直接被覆させた際の各厚さ（０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍおよび１．３ｍｍ）における反射特性（Ｓ１１）挙動および透過特性（Ｓ２１）挙動を夫々周波数に対するグラフとして、図６（ａ）および図６（ｂ）に示す（図４および図５に対して電磁波摂動シート１．３ｍｍのデータが付加されている）。
【００４６】
（実験２の結果）
この図４〜図６にまとめられた結果から、前述（［００２７］の▲１▼および▲２▼）した内容が確認される。すなわち、▲１▼前記電磁波摂動シートの厚さが０．３〜１．３ｍｍの間に設定されることで、高周波電流における１ＧＨｚを越える周波数帯の透過率が−３ｄＢ以下に減衰する、▲２▼また該電磁波摂動シートを、平面型導波路に直接被覆するように配置した場合であっても、全ての周波数帯、言い換えると通過させるべき高周波電流において少なくとも反射率を−７〜−８ｄＢ以下とすることできる。
【００４７】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係るローパスフィルタおよび伝送特性制御方法によれば、マトリクスを形成する樹脂中に黒鉛等の電磁波吸収物質を分散・含有させるように製造され、所定の誘電性電磁波吸収作用および磁性電磁波吸収作用或いは誘電性電磁波吸収作用を発現する電磁波摂動シートを、ＭＳＬの如き平面型導波路を直接被覆または該平面型導波路の上方に所定間隔離間させ、かつ水平に配置することで近傍の電磁界に影響を与え、これにより該平面型導波路を伝送される高周波電流を通過・除去させ得るローパスフィルタおよび伝送特性制御方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係るローパスフィルタを示す概略斜視図である。
【図２】実施例に係るローパスフィルタの使用方法の一例を概略的に示す斜視図である。
【図３】実施例に係るローパスフィルタによる高周波電流等の伝送特性を測定する測定装置を示す概略図である。
【図４】実験２に係る電磁波摂動シートの反射特性（Ｓ１１）を、該シートの厚さ毎（（ａ）０．３ｍｍ、（ｂ）０．５ｍｍ、（ｃ）１．０ｍｍ）にまとめた反射率−周波数のグラフ図である。
【図５】実験２に係る電磁波摂動シートの透過特性（Ｓ２１）を、該シートの厚さ毎（（ａ）０．３ｍｍ、（ｂ）０．５ｍｍ、（ｃ）１．０ｍｍ）にまとめた透過率−周波数のグラフ図である。
【図６】実験２に係る電磁波摂動シートの厚さ毎の反射特性（Ｓ１１）および透過特性（Ｓ２１）をまとめたグラフ図である。
【符号の説明】
１２　電磁波摂動シート
２０　平面型導波路
【図１】
2004104525.tif 000006
【図２】
2004104525.tif 000007
【図３】
2004104525.tif 000008
【図４】
2004104525.tif 000009
【図５】
2004104525.tif 000010
【図６】
2004104525.tif 000011