(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波吸収体を支持する電波吸収体の枠体において、
前記電波吸収体の電波入射しない面の周縁部に設置された枠体のベース部分と、
前記枠体のベース部分から電波吸収体の側面を経て電波入射面側の縁部まで、所定の間隔をもって設けられ前記電波吸収体の縁部に当接して電波吸収体を支持する断面Ｌ字形状の複数の爪部とからなり、
前記爪部の長さａは電波長λに対して、ａ≦２λであり、
前記爪部の幅ｂは、ｂ≦１５ｍｍであり、
爪率ｃ（ａ／（ａ＋隣接する爪部の隙間長さｄ））は、ｃ≦６０％であることを特徴とする電波吸収体の枠体。
【請求項２】
前記電波吸収体の枠体がＥＴＣ設備に使用される場合は、ａ≦１０４ｍｍに設定される請求項１に記載の電波吸収体の枠体。
【請求項３】
前記枠は、金属製である請求項１、又は２に記載の電波吸収体の枠体。
【請求項４】
前記電波吸収体は、ガラス製である請求項１、２又は３のいずれかに記載の電波吸収体の枠体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の電波吸収体の枠体を、電波吸収体の製造工場にて電波吸収体に取り付け、該枠体が取り付けられた電波吸収体を施工現場に搬送し、該施工現場に構築された構造体に前記枠体を介して電波吸収体を固定することを特徴とする電波吸収体の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電波吸収体の枠体、及び電波吸収体の施工方法に係り、特に不要電波を吸収するための電波吸収体を支持する枠体、及びこの電波吸収体の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems：高度道路交通システム）の一つとして、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications：狭域通信）を利用したＥＴＣ（Electronic Toll Collection）の普及が目覚ましく、ノンストップ自動料金支払いシステムで利用されている。このＥＴＣのアンテナ設備周囲には、アンテナ間の電波多重反射に起因するシステム誤動作を防止するために、電波吸収体を種々構造体に設置されていることが多い。すなわち、ＤＳＲＣは、５．８ＧＨｚの電波を使用しているが、この電波の乱反射に起因する不要電波による機器の誤動作低減を目的に、システム周囲に不要電波を吸収するための電波吸収体が設置されている。
【０００３】
電波吸収体には、特許文献１の如く塩化ビニリデン系合成繊維を使用したもの、特許文献２の如くカーボン含有発泡体を使用したもの、及び特許文献３、４の如くポリカーボネート複層材を使用したものなどが知られている。
【０００４】
合成繊維を使ったもの、発泡系の吸収体は、紫外線による劣化を防いだり、水の侵入を防ぐため、特許文献２、５、６、７の如くケースの中に入れたり、全面に保護材を取り付けたりして使われることが多い。また、特許文献１の図６、図８ように、また、特許文献２の図５の如く、そのケースに構造体への設置用の取り付け金具がつけられている。
【０００５】
一方、ポリカーボネート複層材では、特許文献４の図１０の如く、ポリカーボネート複層材に穴を開け、ボルトで構造体に固定をしたり、金属やＦＲＰなどの枠材によりパネル化をしたりして、特許文献８の如くＨ鋼支柱に落とし込む施工方法が行われている。
【特許文献１】特許３４５９６３０号公報
【特許文献２】特許３２８８９９９号公報
【特許文献３】特許３９９３４８６号公報
【特許文献４】特開２００３−２８９２２０号公報
【特許文献５】特許３８０２３５３号公報
【特許文献６】特開２００３−４１５２３号公報、
【特許文献７】特許３４５９６３０号公報
【特許文献８】“ＥＴＣ用透明電波吸収体の開発”  三菱電線工業時報  第１０１号  Ｐ５３、ｆｉｇ．１２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、合成繊維を使ったもの、発泡系の吸収体は、ケースに入れられ、ケースに取付け機構を設けられることが多いが、耐久性の富む電波吸収体（例えばガラス製吸収体）はケースが不要であるし、ケースの利用はコストアップに繋がるという欠点があった。
【０００７】
また、ガラスやポリカーボネートのような比較的重い材料を、ケースに入れた場合、料金所天井に水平に設置した時に、構造的な不安が残るという問題がある。ケースは、電波透過性を求められるため、低誘電率の薄い材料が用いられることが、特許文献５において知られており、重い材料の保持に適さない。
【０００８】
更に、ポリカーボネート複層材におけるボルトタイプの場合は、孔からの水の浸入による抵抗膜の劣化の問題があった。特許文献４の段落〔００４４〕では、膜の劣化を防ぐため貫通孔の端面にシール材を設置することを推奨している。また、電波吸収体がガラス製の場合は孔をあけることは難しくコストアップになるという問題があった。
【０００９】
更にまた、枠落とし込みタイプの場合、電波入射面の枠体自身の反射がある。特に電波吸収体を大型化した場合には、枠体も大型化するため、電波吸収性能が落ちるという欠点があった。特に透視性を向上させるためには、透明の電波吸収体を大型化して枠体の部分の面積の相対的な減少が求められていた。
【００１０】
なお、特許文献７の段落〔００３０〕、〔００３４〕に記載された電波吸収体は、表面に金属枠体が比較的大面積で露出するため、吸収体の性能劣化が懸念されるという問題があった。
【００１１】
一方でガラス製電波吸収体が提案されている。この電波吸収体は、繊維系、発泡系の吸収体と異なり、剛性が高く、耐久性にも富むため、導電膜をケースに入れたり、前面に保護材を付けたりしなくても利用可能である。また、同様に剛性が高いポリカーボネート製吸収体と比較しもて、耐久性、耐擦傷性などに関して優れた性能を有する。
【００１２】
しかしながら、道路構造体への簡易、各種性能を損なわない確実な施工方法が見出されていなかった。すなわち、ガラス製電波吸収体は、穴明け加工の難しさや、穴明け加工した場合、その部分への応力集中を考慮する必要があるためである。この場合、枠体等の枠体を介して、ガラス製電波吸収体を構造体に設置することが考えられるが、力学特性、枠体からの電波反射を極力小さくするという電波性能、透視性等の必要性能を満たす枠体が見出されていなかった。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、力学特性、電波性能、及び透視性等の必要性能を満たすことができる電波吸収体の枠体、及び電波吸収体の施工方法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】
【００１４】
本発明は、前記目的を達成するために、電波吸収体を支持する電波吸収体の枠体において、前記電波吸収体の電波入射しない面の周縁部に設置された枠体のベース部分と、前記枠体のベース部分から電波吸収体の側面を経て電波入射面側の縁部まで、所定の間隔をもって設けられ前記電波吸収体の縁部に当接して電波吸収体を支持する断面Ｌ字形状の複数の爪部とからなり、前記爪部の長さａは電波長λに対して、ａ≦２λであり、前記爪部の幅ｂは、ｂ≦１５ｍｍであり、爪率ｃ（ａ／（ａ＋隣接する爪部の隙間長さｄ））は、ｃ≦６０％であることを特徴とする電波吸収体の枠体を提供する。
【００１５】
また、本発明によれば、前記電波吸収体の枠体がＥＴＣ設備に使用される場合は、ａ≦１０４ｍｍに設定されることが好ましい。
【００１６】
更に、本発明によれば、前記枠は、金属製であることが好ましい。
【００１７】
更にまた、本発明によれば、前記電波吸収体は、ガラス製であることが好ましい。
【００１８】
本発明は、前記目的を達成するために、請求項１〜４のいずれかに記載の電波吸収体の枠体を、電波吸収体の製造工場にて電波吸収体に取り付け、該枠体が取り付けられた電波吸収体を施工現場に搬送し、該施工現場に構築された構造体に前記枠体を介して電波吸収体を固定することを特徴とする電波吸収体の施工方法を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る電波吸収体の枠体によれば、枠体の本体を枠体としたので、耐風圧強度に寄与する強度を有し、また、電波吸収体の縁部を支える爪部は枠体に所定の間隔で設けたので、強度を保持しつつ、電波吸収性能を低下させないという効果がある。また、爪部は、断面Ｌ字形状に形成されているため、すなわち、枠体の下部が切り抜きしてあるために、水抜きが不要となる。水抜きが不要になると、電波吸収体として合せガラスを適用した場合、そのガラス板に挟持された抵抗膜、導電膜に対する劣化低減効果があり、湿気で抵抗膜、導電膜が劣化するという電波吸収体の耐久性低下を招く原因を解消できる。
【００２０】
また、枠体を金属製とすることにより、枠体の強度が上がるため、大型の電波吸収体の枠体として好適となる。
【００２１】
更に、電波吸収体をガラス製等の透明部材とすると、電波吸収体を正面から見て枠体が占める面積が電波吸収体の面積と比較して小さいため、透視性に優れ、開放的な電波吸収体となる。
【００２２】
更にまた、電波吸収体がガラス製の場合、枠体をガラス製造工場にて事前に取り付けることにより、電波吸収体の搬送時の破損防止、及び施工現場での施工性向上が図られる。また、比較的重い材料を、電波的な悪影響なく、構造体に不安なく、天井に水平に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面に従って本発明に係る電波吸収体の枠体、電波吸収体の施工方法の一例としてＥＴＣを例に取り、好ましい実施の形態を説明する。
【００２４】
図１は、実施の形態に係る電波吸収体の枠体に支持される電波吸収体１０の断面図である。また、図２は、ＥＴＣ施設の概略を示したもので、キャノピー１３や、路側アンテナ構造体（ガントリー）１２の天井面に、電波吸収体の枠体に支持された電波吸収体１０が設置されている。なお、この電波吸収体１０が設置されるＥＴＣ施設は路側アンテナ構造体１２、キャノピー１３の天井面に限定されず、料金所アイランドの透明の隔壁等のＥＴＣ施設に設置することもできる。
【００２５】
電波吸収体１０は、図１の如くＰＶＢ又はＥＶＡ製の樹脂シートである中間膜１４を２枚のガラス板１６、１８によって挟み込むことにより構成された合わせガラスである。ここでガラス板１６は電波入射側のガラス板あり、ガラス板１６の中間膜１４との接触面には所定の抵抗値を有する導電膜２０が形成され、ガラス板１８の中間膜１４との接触面には所定の抵抗値を有する導電膜２２が形成されている。
【００２６】
導電膜２０のシート抵抗値は、導電膜２２のシート抵抗値よりも大きく設定され、吸収対象とする電波が導電膜２０を透過し、導電膜２２で反射され、反射された電波によって打ち消しあうように構成されている。
【００２７】
これらの導電膜２０、２２は、透視性を有し、Ｓｎ、ＩｎおよびＺｎからなる群から選ばれる１種以上の金属酸化物を主成分とする膜であり、例えばＦドープＳｎＯ2（ここで単に酸化錫ともいう）、アンチモンドープＳｎＯ2 、ＳｎドープＩｎ2 Ｏ3 （ＩＴＯ）、アルミドープＺｎＯ、ガリウムドープＺｎＯなどを挙げることができる。実施の形態では、透明の酸化錫（ＳｎＯ２）であり、ＣＶＤ法によりガラス面にコーティングされている。
【００２８】
電波吸収体１０の製造方法は、酸化錫の導電膜２０、２２がＣＶＤ法によりコーティングされた２枚のガラス板１６、１８によって中間膜１４を挟み込み、これをオートクレーブにて所定の温度に加熱するとともに所定の圧力でプレスすることにより製造される。この製法は、合わせガラスの製法と基本的に同一である。
【００２９】
樹脂シートである中間膜１４は、建築用の合わせガラスに使われるＰＶＢ、ＥＶＡ膜等が利用される。ガラス小口が露出する場合は、水の影響が少ないＥＶＡ膜の利用が適している。
【００３０】
図３（Ａ）は、電波吸収体１０が実施の形態の枠体３０に支持されて、ＥＴＣ施設に構築された柱（構造体）３２、３２に、枠体３０を介してボルト（不図示）で設置された正面図が示されている。また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の１−１線に沿う断面図であり、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）の２−２線に沿う断面図である。更に、図３（Ｄ）は、図３（Ａ）の要部拡大図である。
【００３１】
図３（Ａ）に示した電波吸収体１０は、その電波吸収体１０の製造工場である合わせガラス製造工場において、枠体３０が事前に取り付けられる。これにより、枠体３０付き電波吸収体１０の搬送時の破損防止、及び施工現場での施工性が向上する。
【００３２】
電波吸収体１０の枠体３０は、電波吸収体１０の輪郭に対応した形状の金属製のベース部分と、このベース部分の電波入射面側の縁部に所定の間隔をもって設けられ電波吸収体１０の縁部に当接して電波吸収体１０を支持する断面Ｌ字形状の複数の爪部３６、３６…とから構成されている。ベース部分と爪部３６とは一体的に製造してもよいが、双方が金属製の場合には溶接等によって接合してもよい。
【００３３】
図４にも示すように枠体３０の爪部３６は、所定の間隔をもって設けられている。すなわち、電波吸収体１０の爪部３６が当接される面以外の面は、爪部３６が切り抜きされているため、電波吸収体１０の水抜きが不要となる。水抜きが不要になると、合わせガラスの電波吸収体１０では、そのガラス板に挟持された導電膜２０、２２に対する劣化低減効果があり、湿気で導電膜２０、２２が劣化するという電波吸収体１０の耐久性低下を招く原因を解消できる。
【００３４】
爪部３６に支持された電波吸収体１０は、その爪部３６の爪長さ範囲ａ（図３（Ｄ）参照）内において、図３（Ｂ）の如くセッティングブロック３８を介して爪部３６に支持されるとともに、爪部３６と電波吸収体１０との間の隙間に配置されたガスケット４０、及びベース部分と電波吸収体１０との間の隙間に配置されたガスケット４２によって枠体３０に密着される。すなわち、爪部３６が存在しない範囲位置での電波吸収体１０と枠体３０との配置関係は、図３（Ｃ）の如く電波吸収体１０に対してベース部分が離間した位置関係となる。
【００３５】
また、図３（Ｄ）に示すように、枠体３０の爪部３６の長さａは電波長λに対して、ａ≦２λ（１０４ｍｍ）に設定され、爪部３６の幅ｂは、ｂ≦１５ｍｍに設定され、爪率ｃ（ａ／（ａ＋隣接する爪部３６の隙間長さｄ））は、ｃ≦６０％に設定されている。また、この枠体３０がＥＴＣ設備に使用される場合は、２λ＝１０４ｍｍのとき、つまりａ≦１０４ｍｍに設定されている。更に、力学特性、電波性能の観点から爪部３６の長さａは、１．５λ（７８ｍｍ）が好ましく、爪率ｃは５０％が好ましい。
【００３６】
以下、実験に基づく電波吸収体１０の枠体３０の実施例、比較例について説明する。
【００３７】
＜実施例＞
次の実験により発明の効果のうち、“電波吸収性能を低下させない”ことを確認した。
【００３８】
実験装置の概要を図５に示す。同図に示す実験装置４４は、半径約２ｍのアーチ４６に、円偏波ホーンアンテナ４６、４６が設置されている。アンテナ４６、４６を含む測定系は電波吸収体で作られた電波暗箱４８の中にあり、試験体５０の設置台５２も、吸収体や反射の少ない発泡スチロールで構成されている。
【００３９】
金属反射板をレファレンスとし、ベクトルネットワークアナライザのタイムドメイン機能を用い、不要伝播波の影響を排除した５．８ＧＨｚにおける電波吸収性能を得た。また、図６の如く電波吸収体に対する入射角度Φは４、２０、４５、５５度とした。
【００４０】
実際の使用にあたり、電波吸収体には様々な電波入射の形態が考えられるため、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す３種のパターンで実験実施し、性能を確認した。例えば、図７（ａ）は複数の電波吸収体（５００ｍｍ×５００ｍｍの４枚の電波吸収体）を組み合わせて構成した形態であって、ベース部分、３４…の隅部が集中する部分Ａに電波が照射される場合を想定している。図７（ｂ）、（ｃ）も同様に複数の電波吸収体１０、１０を組み合わせた評価であるが、図７（ｂ）は隣接する電波吸収体１０、１０のベース部分、３４の中央部Ａに電波が照射される場合を想定している。そして、図７（ｃ）は電波吸収体１０の中央部Ａに電波が照射される場合を想定している。なお、これらの図に示す電波吸収体１０、１０間の隙間は１０ｍｍとした。
【００４１】
性能の判定基準として、図８に示すＪＨスペック（旧日本道路公団．ＥＴＣ対策工法書初版．Ｖｅｒ．１．０（００／１０／１７）．２０００．）のＴｙｐｅ−Ｂを採用した。
【００４２】
また、図９の表に実施例、比較例の仕様、図１０の表に結果の一覧、図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に結果代表例をそれぞれ示している。
【００４３】
比較例、実施例ともに、ガラス製の電波吸収体（厚さ９ｍｍ）を用いた。比較例１〜５は爪部の加工をしていない、一般的なＣ型チャンネル状の枠である。枠体の枠体としては、ＳＵＳ３０４と、ＦＲＰ材を用いた。ＦＲＰは優良な強度特性を有する連続引き抜き成型によるものを採用した。ＳＵＳ３０４、ＦＲＰ材の厚さは夫々、構造的な要求から２ｍｍ、６ｍｍとした。
【００４４】
実施例１、２、比較例５はＳＵＳ３０４を用いた爪部のある枠体である。
【００４５】
比較例１〜５、実施例１、２で用いた枠体に、図３（Ｂ）で示されるようなセッティングブロック３８と、ガスケット材４０、４２を用いてガラスを保持している。爪部の溝幅は２３ｍｍであり、ガラスが溝の中央に来るように、ＥＰＤＭ製のガスケット４０、４２を用いている。またセッティングブロック３８には厚さ３ｍｍのクロロプレンゴムを用いた。
【００４６】
図１０、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、実施例１、２は、参考例である枠体を使わないガラス吸収体単体の性能とほぼ、同様の性能を示した。また爪部を持たない枠体を用いた比較例２〜４、及び爪率が６０％を超える比較例５は、いずれも性能が劣化することが判明した。
【００４７】
また、枠体は、その爪部の加工の仕方により、図３（Ｃ）のように、電波入射方向から見て、ガラス背後にあるベース部分が見えない場合と、見える場合がある。図表には示していないが、実施例１、２の場合、いずれの仕様もＪＩＳスペックを満たすことが判明した。
【００４８】
なお、実施の形態では電波吸収体として合わせガラスを使用したが、これに限られるものではなく、不透明で剛性のあるガラス、樹脂製のものでも適用できる。また、枠体をＦＲＰ製としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施の形態に係る電波吸収体の断面図
【図２】ＥＴＣ施設の概略構造図
【図３】実施の形態の枠体に支持された電波吸収体の構造を示す図
【図４】実施の形態の枠体に支持された電波吸収体の要部斜視図
【図５】実験装置の概要図
【図６】電波の入射角度を説明するために用いた図
【図７】実験実施した３種のパターンの電波吸収体を示した説明図
【図８】ＪＨスペックのＴｙｐｅ−Ｂの性能規格値を説明した表図
【図９】実施例、比較例の仕様を説明した表図
【図１０】実験結果の一覧を示した表図
【図１１】実験結果の代表例を示した表図
【符号の説明】
【００５０】
１０…電波吸収体、１２…路側アンテナ構造体、１３…キャノピー、１４…中間膜、１６…ガラス板、１８…ガラス板、２０…導電膜、２２…導電膜、３０…枠体、３２…柱、３４…ベース部分、３６…爪部、３８…セッティングブロック、４０…ガスケット、４２…ガスケット、４４…実験装置、４６…アンテナ、４８…電波暗箱、５０…試験体、５２…設置台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004954929.tif 000008
【図８】
0004954929.tif 000009
【図９】
0004954929.tif 000010
【図１０】
0004954929.tif 000011
【図１１】
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