(57)【要約】【課題】本発明は、２．２〜２．８ＧＨｚ（２．４５ＧＨｚ付近）においてＴＥＭ波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であり、４．８〜５．５ＧＨｚ（５．２ＧＨｚ付近）において、ＴＥＭ波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であり、かつ５．２〜６．４ＧＨｚ（５．８ＧＨｚ付近）において、円偏波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であるＩＴＳ，ＥＴＣ，ＤＳＲＣと無線ＬＡＮの両方に有効な積層型電波吸収体の提供を目的とする。【解決手段】本発明は、電波吸収特性の異なる複数の電波吸収層を積層した複合型電波吸収体において、反射層側に配置される第１の電波吸収層と、電波入射側に配置される第２の電波吸収層とを有し、前記第１の電波吸収層のインピーダンスをＺ１とし、前記第２の電波吸収層のインピーダンスをＺ２としたとき、Ｚ１＞Ｚ２である複合型電波吸収体である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波吸収特性の異なる複数の電波吸収層を積層した複合型電波吸収体において、反射層側に配置される第１の電波吸収層と、
電波入射側に配置される第２の電波吸収層とを有し、
前記第１の電波吸収層のインピーダンスをＺ１とし、
前記第２の電波吸収層のインピーダンスをＺ２としたとき、
Ｚ１＞Ｚ２であることを特徴とする複合型電波吸収体。
【請求項２】
電波吸収特性の異なる複数の電波吸収層を積層した複合型電波吸収体において、反射層側に配置される第１の電波吸収層と、
電波入射側に配置される第２の電波吸収層と、
第１の電波吸収層と第２の電波吸収層との間に第３の電波吸収層とを有し、
前記第１の電波吸収層のインピーダンスをＺ１とし、
前記第２の電波吸収層のインピーダンスをＺ２とし、
前記第３の電波吸収層のインピーダンスをＺ３としたとき、
Ｚ１＞Ｚ３かつＺ２＞Ｚ３であることを特徴とする複合型電波吸収体。
【請求項３】
２．２〜２．８ＧＨｚ（２．４５ＧＨｚ付近）においてＴＭ波、ＴＥ波、ＴＥＭ波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であり、
４．８〜５．５ＧＨｚ（５．２ＧＨｚ付近）においてＴＭ波、ＴＥ波、ＴＥＭ波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であり、
かつ５．２〜６．４ＧＨｚ（５．８ＧＨｚ付近）において円偏波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であることを特徴とする複合型電波吸収体。
【請求項４】
前記第１の電波吸収層の吸収帯の中心周波数をｆ１、前記第２の電波吸収層の吸収帯の中心周波数をｆ２としたとき、比ｆ１／ｆ２が２または１／２のいずれでもない請求項１記載の複合型電波吸収体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電波の遮蔽や吸収のために使用される電波吸収体に関し、特に２．４５ＧＨｚ付近と５．２ＧＨｚ付近の両方の電波の遮蔽や吸収のために使用される電波吸収体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子機器からの電波の漏洩、外部からの電波の侵入、構造物による電波の反射等を防止する目的で、様々な電波吸収体が使用されている。  例えば、５．８ＧＨｚ付近の円偏波を用いるＩＴＳ（高度道路交通システム）、ＤＳＲＣ（狭域通信システム）、ＥＴＣ（高速道路自動料金システム）では、料金所などの構造物からの反射ノイズを低減する目的で使用され、また、２．４５ＧＨｚ付近または５．２ＧＨｚ付近のＴＥＭ波、ＴＥ波、ＴＭ波を用いて室内で無線によるデータ通信を行う無線ＬＡＮでは、通信エラーを低減する目的で電波吸収体が使用されている。
なお、円偏波とは電波が伝搬するにつれて電界方向が回転している波であり、路面や車体などからの反射が多い環境において反射を低減する効果が大きいので用いられている。ＴＥＭ波とは電界も磁界も進行方向に垂直で完全な横波になっているもの、ＴＥ波とは電界が進行方向に垂直で磁界が進行方向に成分を持って縦横波となるもの、ＴＭ波とは磁界が進行方向に垂直で電界が進行方向に成分を持って縦横波となるものをいう。
【０００３】
このようにＩＴＳ，ＥＴＣ，ＤＳＲＣと無線ＬＡＮの両方のシステムが同時に利用される場合、電波吸収体にも両方に有効な反射減衰量が要求される。
ここで両方に有効な反射減衰量とは、２．２〜２．８ＧＨｚ（２．４５ＧＨｚ付近）においてＴＭ波、ＴＥ波、ＴＥＭ波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であり、４．８〜５．５ＧＨｚ（５．２ＧＨｚ付近）において、ＴＭ波、ＴＥ波、ＴＥＭ波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であり、かつ５．２ＧＨｚ〜６．４ＧＨｚ（５．８ＧＨｚ付近）において、円偏波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上である。
【０００４】
一方、電波吸収体として、薄型でありながら電波の吸収特性に優れている積層型電波吸収体が知られている（例えば、特許文献１参照）。複合型電波吸収体は、電波吸収特性の異なる複数の電波吸収層を積層したものである。
特許文献１にも記載されているように、従来の積層型電波吸収体においては、反射層側に配置される第１の電波吸収層のインピーダンスをＺ１、電波入射側に配置される第２の電波吸収層のインピーダンスをＺ２としたとき、Ｚ１＜Ｚ２にするのが当業者の常識であった。３７７Ωの空間から入射した電波が、電波吸収層を経て、インピーダンス０Ωの導体である電波反射層に至るとき、インピーダンスの変化が徐々に減少してゆくことからの固定観念であったと推測される。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３１６８６号公報  （請求項１ほか）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の積層型電波吸収体では、ＩＴＳ，ＥＴＣ，ＤＳＲＣと無線ＬＡＮの両方に有効な反射減衰量を満足できないのが現状であった。その原因は不明であった。
【０００７】
そこで本発明は、２．２〜２．８ＧＨｚ（２．４５ＧＨｚ付近）においてＴＥＭ波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であり、４．８〜５．５ＧＨｚ（５．２ＧＨｚ付近）において、ＴＥＭ波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であり、かつ５．２〜６．４ＧＨｚ（５．８ＧＨｚ付近）において、円偏波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であるＩＴＳ，ＥＴＣ，ＤＳＲＣと無線ＬＡＮの両方に有効な積層型電波吸収体の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、電波吸収特性の異なる複数の電波吸収層１，２を積層した複合型電波吸収体９において、反射層５側に配置される第１の電波吸収層１と、電波入射側に配置される第２の電波吸収層２とを有し、前記第１の電波吸収層１のインピーダンスをＺ１とし、前記第２の電波吸収層２のインピーダンスをＺ２としたとき、Ｚ１＞Ｚ２であることを特徴とする複合型電波吸収体である。
【０００９】
本発明の第２は、電波吸収特性の異なる複数の電波吸収層１，２，３を積層した複合型電波吸収体９において、反射層５側に配置される第１の電波吸収層１と、電波入射側に配置される第２の電波吸収層２と、第１の電波吸収層１と第２の電波吸収層２との間に第３の電波吸収層３とを有し、前記第１の電波吸収層１のインピーダンスをＺ１とし、前記第２の電波吸収層２のインピーダンスをＺ２とし、前記第３の電波吸収層３のインピーダンスをＺ３としたとき、Ｚ１＞Ｚ３かつＺ２＞Ｚ３であることを特徴とする複合型電波吸収体である。
【００１０】
本発明の第３は、２．２〜２．８ＧＨｚ（２．４５ＧＨｚ付近）においてＴＭ波、ＴＥ波、ＴＥＭ波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であり、４．８〜５．５ＧＨｚ（５．２ＧＨｚ付近）においてＴＭ波、ＴＥ波、ＴＥＭ波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であり、かつ５．２〜６．４ＧＨｚ（５．８ＧＨｚ付近）において円偏波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であることを特徴とする複合型電波吸収体である。
【００１１】
本発明の第４は、本発明の第１において、前記第１の電波吸収層１の吸収帯の中心周波数をｆ１、前記第２の電波吸収層２の吸収帯の中心周波数をｆ２としたとき、比ｆ１／ｆ２が２または１／２のいずれでもない複合型電波吸収体である。
比ｆ１／ｆ２が２または１／２のいずれかである場合、２つの周波数の関係において、一方の層が電波吸収層として働く場合、他方の層は電波反射層として働く結果、電波吸収体としての機能に支障をきたすからである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（作用）
本発明者は、積層型電波吸収体において各層のインピーダンスの大小関係を従来の常識から逆転することにより、ＩＴＳ，ＥＴＣ，ＤＳＲＣと無線ＬＡＮの両方に有効な反射減衰量を満足できることを知見した。
電波吸収層の各層のインピーダンスを電波到来方向から徐々に小さくする従来の常識的な構成によると、反射減衰量は１８ｄＢ未満となる問題のあることに気づいた。例えば、２．４５ＧＨｚに電波吸収能のピークを有する電波吸収層と、５．２ＧＨｚに電波吸収能のピークを有する電波吸収層とを積層して積層型電波吸収体を構成した場合、両方のピークが重なり双峰性の電波吸収特性を呈するものの、そのピークは２ＧＨｚと４．５ＧＨｚとピークがずれて、ＩＴＳ，ＥＴＣ，ＤＳＲＣと無線ＬＡＮの両方を満足する特性が得られなくなることを見出した。
【００１３】
本発明に係る積層型広帯域電波吸収体を、図１を用いて説明する。図１は本発明の一形態に係る積層型広帯域電波吸収体の断面図である。電波の到来方向から、ゴムや樹脂に磁性粉を分散した電波吸収層２、ゴムや樹脂に磁性粉を分散した電波吸収層１、導電性材料や樹脂に導電性材料を分散した電波反射層５、を順次積層し一体化して構成している。
【００１４】
電波反射層５は金属箔などの導電性材料や、樹脂に導電性材料を分散したもので構成できる。
電波反射層５に分散する導電性を有する材料は、例えばカーボン繊維や金属繊維であって、これを可撓性樹脂中に分散させシート状に成形する。電波反射層５は面抵抗値を１００ｋΩ□以下とするのが望ましい。１００ｋΩ□を超えると電波が透過して効率よい吸収ができなくなるからである。
【００１５】
電波吸収層１、２に分散する磁性粉は、比重が６．０以上の金属や合金で、例えばＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金、カルボニル鉄合金、アモルファス合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、モリブデンパーマロイ、スーパーマロイなどが使用できる。
あるいはフェライトなどの金属酸化物でもよい。また、Ｆｅ−Ｃｕ−Ｎｂ−Ｓｉ−Ｂ系からなるナノ結晶化合金から水アトマイズ法により粒形状粉をアトライタにて摩砕することにより製造した扁平形状粉であって、これを可撓性樹脂中に分散させシート状に成形してもよい。
これらの金属磁性粉の表面は、酸化防止剤が施されていることが好ましい。
【００１６】
電波吸収層１、２に金属磁性体粉を用いる場合、その分散量は６０〜９０ｍａｓｓ％が好ましい。６０ｍａｓｓ％未満であると吸収性能が低下し、９０ｍａｓｓ％を超えると材料代が高価になるばかりでなく、重量が重く、柔軟性、耐久性等が低下し実用上好ましくない。
【００１７】
電波吸収層１、２にはフェライトを用いる場合、その分散量は６５〜９２ｍａｓｓ％が好ましい。６５ｍａｓｓ％未満であると吸収性能が低下し、９２ｍａｓｓ％を超えると生産性が悪くなり、重量が重く、柔軟性、耐久性等が低下し実用上好ましくない。
【００１８】
電波吸収層１、２や電波反射層５のバインダとして用いる樹脂やゴムは、柔軟性があり、比重が１．５以下であり、耐候性を有する例えばアクリル樹脂、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコン樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂等である。
【００１９】
電波反射層５、電波吸収層１、２の層厚さは、それぞれ０．５〜５ｍｍが好ましい。０．５ｍｍ未満であると、吸収性能が低下し、５ｍｍを超えると積層した場合の材料代が高価になるばかりでなく、重量が重く、柔軟性が低下し実用上好ましくない。
また積層した全体の厚さは３〜８ｍｍとすることが好ましい。３ｍｍ未満であると、吸収性能が低下し、８ｍｍを超えると積層した場合の材料代が高価になるばかりでなく、重量が重く、柔軟性が低下し実用上好ましくない。
【００２０】
（実施例１）
電波反射層５として厚み０．１ｍｍのアルミ箔を用いた。カルボニル鉄粉をクロロプレンゴム中に７８ｍａｓｓ％分散させ、２．５ｍｍの厚さにシート化し電波吸収層１を形成した。フェライト粉を、クロロプレンゴム中に８５ｍａｓｓ％分散させ、１．３ｍｍの厚さにシート化し電波吸収層２を形成した。これら３種類のシートを順次積層し熱圧着で一体化することにより、図１に断面を模式的に示すように、全体の厚さが３．８ｍｍの積層型電波吸収体９を形成した。
インピーダンス・アナライザによって、電波吸収層１と電波吸収層２について測定周波数２．４５ＧＨｚと５．２ＧＨｚの各々でインピーダンスを測定したところ、表１（単位は［Ω］）に示すように、電波吸収層１のインピーダンスをＺ１とし、電波吸収層２のインピーダンスをＺ２としたとき、Ｚ１＞Ｚ２であった。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
この積層型電波吸収体９の電波吸収性能を、入射角３０度のタイムドメイン法で評価した結果、ＴＭ波と円偏波の両方に対して、おのおの表２、表３（単位は［ｄＢ］）に示すように、２．２〜２．８ＧＨｚ（２．４５ＧＨｚ付近）においてＴＥＭ波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であり、４．８〜５．５ＧＨｚ（５．２ＧＨｚ付近）において、ＴＥＭ波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であり、かつ５．２〜６．４ＧＨｚ（５．８ＧＨｚ付近）において、円偏波に対する反射減衰量１８ｄＢ以上という所望の電波吸収特性が得られた。
なお、ＴＭ波のみならずＴＥ波、ＴＥＭ波についても同様に良好であった。
【００２３】
【表２】
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【００２４】
【表３】
2004179479.tif 000005
【００２５】
（比較例１）
（実施例１）の構成で、従来どおり電波吸収層１と電波吸収層２を逆にしたところ、表２、表３に示すように所望の電波吸収特性が得られなかった。
【００２６】
（実施例２）
図２は、別の実施例に係る積層型電波吸収体の断面図である。電波反射層５は（実施例１）と同じく厚み０．１ｍｍのアルミ箔を用いた。電波吸収層１はカルボニル鉄粉をクロロプレンゴム中に７８ｍａｓｓ％分散させ厚み２ｍｍとし、電波吸収層２はＮｉ−Ｚｎフェライトを８０ｍａｓｓ％分散させ厚み１．５ｍｍとし、電波吸収層３はＭｎ−Ｚｎフェライトを８８ｍａｓｓ％分散させ厚み０．８ｍｍとした。
各層のインピーダンスを表４（単位は［Ω］）に示す。電波吸収層１のインピーダンスをＺ１、電波吸収層２のインピーダンスをＺ２、電波吸収層３のインピーダンスをＺ３としたとき、Ｚ１＞Ｚ３かつＺ２＞Ｚ３の関係がある。
【００２７】
【表４】
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【００２８】
この積層型広帯域電波吸収体９の電波吸収性能を評価した結果、ＴＥＭ波と円偏波の両方に対して、おのおの表５、表６（単位は［ｄＢ］）に示すように、１．４ＧＨｚ〜３．４ＧＨｚ（２．４５．２ＧＨｚ付近）においてＴＥＭ波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であり、４ＧＨｚ〜６ＧＨｚ（５．２ＧＨｚ付近）において、ＴＥＭ波に対する反射減衰量が１８ｄＢ以上であり、かつ５．２ＧＨｚ〜６．４ＧＨｚ（５．８ＧＨｚ付近）において、円偏波に対する反射減衰量１８ｄＢ以上が得られた。
なお、ＴＭ波のみならずＴＥ波、ＴＥＭ波についても同様に良好であった。
【００２９】
【表５】
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【００３０】
【表６】
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【００３１】
（比較例２）
（実施例２）の構成で、従来どおり電波吸収層２、電波吸収層３、電波吸収層１の順にインピーダンスが小さくなる構成にしたところ、表５、表６に示すように所望の電波吸収特性が得られなかった。
【００３２】
以上、実施例を用いて本発明を具体的に説明したが、本発明は、実施例に限定されるものではない。各層のインピーダンスを調整する手段としては、金属や合金、酸化物などの磁性体をバインダとして機能する樹脂やゴムなどに分散してなる各層において、磁性体の複素透磁率、寸法・形状、混合率や樹脂やゴムなどの複素誘電率、層の厚みなど、種々の因子を適宜組み合わせることができる。あるいは孔を穿孔することによりインピーダンスを調整することもできる。この場合、電波吸収層の各層を同一組成のものとして所望のインピーダンス大小関係を実現できる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、積層型電波吸収体における各層のインピーダンスの大小関係を従来のものとは逆に構成することによって、ＩＴＳ，ＥＴＣ，ＤＳＲＣと無線ＬＡＮの両方に有効な反射減衰量を満足できる電波吸収体を提供できるのでインテリジェント交通システムに限らず、今後進展が期待されるコンビニエンスストアなどにおける料金収受システムなどＩＴＳ，ＥＴＣ，ＤＳＲＣと無線ＬＡＮの両方が共存するシステムへの発展に寄与は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の別実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  第１の電波吸収層
２  第２の電波吸収層
３  第３の電波吸収層
５  電波反射層
９  積層型電波吸収体
Ｚ１  第１の電波吸収層１のインピーダンス
Ｚ２  第２の電波吸収層２のインピーダンス
Ｚ３  第３の電波吸収層３のインピーダンス
【図１】
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【図２】
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