総合紹介資料

5G対応フェライト電波吸収材（M型フェライト材料の開発）

電波吸収材とは電波吸収材とは電磁波を吸収する材料のことです。具体的には電磁波が電波吸収材に入射すると電磁波のエネルギーが熱に変換され失われます。そのため、電磁波の反射や透過を抑制する効果が得られます。
電波吸収材は主に電磁波干渉対策に用いられています。電子機器の高機能化に伴い、その内部回路は益々高密度化しているため、機器内部の電磁波干渉対策が必要不可欠となっています。
電磁波干渉は機器の誤作動を引き起こす恐れがあるため、その対策が重要となっています。
特に近年では第5世代移動通信システム（5G）の普及により、28/39GHz帯の電磁波干渉が懸念されています。

反射波

電波吸収体

透過波

電波吸収材には周波数や用途によっていろいろな材料が用いられますが、当社では磁性損失タイプのフェライト系材料を提供しています。ここでは当社が開発した、5G帯域において優れた電波吸収特性を有するM型フェライト粉および薄型シート開発品について紹介いたします。

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電磁波電波吸収のイメージ

戸田工業の電波吸収材トータルソリューション磁性粉末
用途･周波数に応じた設計• ~10 GHz ･･･ Sub-6 etc.
• 24 GHz･･･ 車載レーダー• 28 GHz~ ･･･ 5Gミリ波帯 etc.

評価・解析
各種評価が可能・スピネル型フェライト
・M型フェライト（5G対応）

コンパウンド◇ 粉体特性･物理特性･磁気特性

各種樹脂とのコンパウンド化◇ 電波吸収特性・材料定数
ネットワークアナライザ (~43.5GHz)[遠方界・近傍界での評価可能]•射出成形用途 (PA, PPS etc.)◇ シミュレーション
用途･形状に応じた解析

部品加工
ご要望に応じた加工品に対応◇ 射出成形◇ シート化◇ 打抜き・レーザー加工◇ 3Dプリンター
金型設計も対応可能

3•押出成形用途 (EEA etc.)
物理特性 / 磁気特性の最適化

M型フェライトの特長
M型フェライトではご要望に応じた柔軟な設計が可能となります。

汎用品

対応周波数

カーボン

メタル粉

スピネル型
フェライト

M型
フェライト～ミリ波帯～ミリ波帯～1GHz～ミリ波帯△△◎◎✕～△※2✕～○※2◎

◎

○✕～△

✕～△※3

△※3

設計の自由度 ※1(電波吸収特性)
フィラー分散性(樹脂複合化)

当社品

軽量化※1 汎用品は、吸収周波数・吸収量によって、種々設計の条件が制限されます。
一方、M型フェライトの吸収周波数は組成で決まり、かつシート厚みによる吸収周波数ずれが小さいため、設計の自由度が高いというメリットがあります 。
※2 フィラーの形状により異なります。
※3 吸収レベルによりフィラー含有量を調節できます。

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M型フェライトの電波吸収メカニズム
電磁波と磁気モーメントの共鳴（磁気共鳴）により電磁波のエネルギーが失われます。
電磁波磁気モーメント

M型フェライト粒子

Fe3+イオン
磁気共鳴のイメージ

M型フェライトにおける電波吸収体の特徴①M型フェライト自体が電磁波を吸収・高い透過減衰量が得られます。（→p.6）
・厚み変化による周波数ずれが抑えられます。（→p.7）②吸収周波数がM型フェライトの結晶磁気異方性※1に比例・組成によって吸収周波数が調整できます。（→p.8）※1 磁気モーメントをある方向に揃えようとする性質

5M型フェライト粉

M型フェライトの特性（高い透過減衰量）
M型フェライトの電波吸収体は汎用品（カルボニル鉄）と比べて高い透過減衰量をもつため、電波吸収体としての設計に適しています。
-3透過減衰量 [dB]-4

垂直入射Ref. カルボニル鉄

透過波

-5

電波吸収体

-6-7-8透過型の電波吸収イメージ

約2dB
向上

M型フェライト18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
周波数 [GHz]

7・測定サンプル
樹脂シート（厚み：1mm）
・電波吸収材の含有量
M型フェライト：89.5wt%
カルボニル鉄：64.3wt%

M型フェライトの特性（厚 み に よ る 周 波 数 ず れ の 抑 制 ）M型フェライトの電波吸収体は汎用品（カルボニル鉄）と比べてシートの厚みによる周波数ずれが小さいため、吸収周波数の設計が容易です。
0M型フェライト

垂直入射

反射減衰量S11 [dB]

反射波-20-200.79mm

1.10mm0.81mm

1.12mm-300.83mm-300.85mm-40Ref. カルボニル鉄-10-10反射減衰量 [dB]

00.87mm
1820222426

周波数 [GHz]

28-4030 18

電波吸収体

金属板

反射型の電波吸収イメージ

1.14mm
1.16mm
1.18mm20222426

周波数 [GHz]

シートの厚み変化によるピーク周波数の変化
82830・測定サンプル
樹脂シート
・電波吸収材の含有量
M型フェライト：89.5wt%
カルボニル鉄：64.3wt%

M型フェライトの特性（組成による吸収周波数の調整）
M型フェライトは元素置換による吸収周波数の調整が可能です。
0-4

透過減衰量 [dB]

反射減衰量 [dB]0-8-12-16

組成①15組成②2025
周波数[GHz]-2-4-6-8-1030

組成③1520組成④2530
周波数 [GHz]

35・測定サンプル
樹脂シート（厚み：0.8mm）・測定サンプル
樹脂シート（厚み：1mm）

・電波吸収材の含有量
M型フェライト：89.5wt%

・電波吸収材の含有量
M型フェライト：89.5wt%

9M型フェライトシート（薄型電波吸収シート）

新規M型フェライトシートの特性（樹脂シートとの比較）
M型フェライトをベースに、さらに特性を改良した新規電波吸収シートを開発しました。
厚みを薄くしても樹脂シートと同等以上の透過減衰量を示します。
M型フェライト
樹脂シート

新規電波吸収シート
（薄型）

柔軟性

◎

○

透過減衰量

△

薄型化※1△◎◎※1 28GHzにおいては、厚み1mmの樹脂シートと同等の透過減衰量を厚み0.4mmで設計可能

透過減衰量 [dB]0-4

Ref. M型フェライト樹脂シート(1mm厚、89.5wt%含有)

-8

約7dB
向上

-12-16

新規開発シート（1mm厚）

2628

開発した新規電波吸収シート

1130323436

周波数 [GHz]

3840

新規M型フェライトシートの特性（薄型化が可能）他種汎用品の電磁波吸収シートに比べ、厚みを薄くしても汎用品（樹脂シート）と同等以上の透過減衰量を示し、低背化に適しています。
透過減衰量［dB］

0透過減衰量［dB］

0Ref. 汎用品樹脂シート-4（カルボニル鉄）-8-8

汎用品樹脂シート（カルボニル鉄）
厚み：1.0mm

1818222630

周波数 [GHz]34

シート厚み [mm](M型フェライト)

厚み：1.0mm

222630

周波数 [GHz]

3438

1.0

開発品シート-16

開発品シート(M型フェライト)
厚み：0.3mm-12-16

約9dB
向上-12-438

同じ厚みのシートの透過減衰量の比較

0.5

1.0mm

0.3mm
0.0

汎用品樹脂シート（カルボニル鉄）

開発品シート（M型フェライト）

同等な透過減衰量におけるシートの厚みの比較12

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Ver. Apr. 2023