JP2001274587A - 電波吸収体 - Google Patents

電波吸収体

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JP2001274587A
JP2001274587A JP2000082099A JP2000082099A JP2001274587A JP 2001274587 A JP2001274587 A JP 2001274587A JP 2000082099 A JP2000082099 A JP 2000082099A JP 2000082099 A JP2000082099 A JP 2000082099A JP 2001274587 A JP2001274587 A JP 2001274587A
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Koichi Konishi
功一 小西
Yasuo Kondo
康雄 近藤
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Kitagawa Industries Co Ltd
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Kitagawa Industries Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 GHz帯の電波吸収特性に優れていて、薄型
に設計することも容易で、損失材の種類や組成を変える
ことなく電波吸収特性に優れた周波数帯域や帯域幅を従
来品以上に自由に設計可能な電波吸収体を提供するこ
と。 【解決手段】 電波吸収体は、電波吸収層1と電波反射
層3とを積層したもので、電波吸収層1は、合成樹脂材
料からなる基材11の中に、ステンレス鋼SUS430
からなる粒径10μm〜50μmの薄片状粉体12を混
合・分散させたものによって形成されている。薄片状粉
体12は、ステンレス鋼SUS430を原料として、水
アトマイズ法によって得た球状粉体をアトライタ加工に
よって扁平化したものである。電波反射層3は、例えば
導電物質であるアルミニウム板によって形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、GHz帯において
電磁波の反射を防ぐ電波吸収体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、電波吸収層と電波反射層とを
積層した構造の電波吸収体が知られている。この種の電
波吸収体において、電波吸収層としては、例えば、誘電
損失材である導電性カーボンを合成樹脂材料(例えば、
合成ゴム)からなる基材中に混合・分散させたもの、磁
性損失材であるカーボニル鉄やフェライトを合成樹脂材
料からなる基材中に混合・分散させたものなどが用いら
れていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の電波吸収体は、主に1GHz未満の周波数
帯域では有効な電波吸収特性を発揮するものの、1GH
z以上の周波数帯域における電波吸収特性については、
期待するほどの性能が得られないものがほとんどであっ
た。
【0004】また、ヘキサゴナルフェライトを合成樹脂
材料からなる基材中に混合・分散させた電波吸収層を有
するものなどは、1GHz以上の周波数帯域における電
波吸収特性を得ることができたが、所期の電波吸収特性
を得るには、その厚さを比較的厚くせざるを得ないた
め、小型・薄型の電子機器に適用することは困難であっ
た。
【0005】さらに、従来の電波吸収体は、損失材の種
類や組成が決まると、電波吸収特性に優れた周波数帯域
がある程度限られ、その帯域幅も比較的狭かった。その
ため、一つの電波吸収体で広帯域にわたる電波を吸収す
るようなことは難しく、比較的低い周波数帯域での電波
吸収特性に優れたものと、比較的高い周波数帯域での電
波吸収特性に優れたものとでは、損失材の成分や組成比
を変えた上で別々に製造せざるを得ず、これが製造コス
トの増大を招く一因となっていた。
【0006】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、GHz帯の電波吸収特性
に優れていて、薄型に設計することも容易で、損失材の
成分や組成比を変えることなく電波吸収特性に優れた周
波数帯域や帯域幅を従来品以上に自由に設計可能な電波
吸収体を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段、および発明の効果】上述
の目的を達成するために、本発明の電波吸収体は、ステ
ンレス鋼SUS430からなる粒径10μm〜50μm
の薄片状粉体を、合成樹脂材料からなる基材中に混合・
分散させて形成された電波吸収層を備えたことを特徴と
する。
【0008】この電波吸収体において、薄片状粉体とし
ては、適当な形状の粉体(例えば、球状粉体や破砕状粉
体等)をアトライタ加工によって扁平化したものを利用
できる。但し、同じような形状の薄片状粉体であれば、
アトライタ加工に限らず、別の加工法によって得られる
薄片状粉体であってもよい。なお、薄片状粉体の90%
以上が粒径10μm〜50μmの範囲内にあれば、この
範囲外となる粗大な粒子や微小な粒子がいくらか含まれ
ていても実質的な問題はない。
【0009】この薄片状粉体は、ステンレス鋼SUS4
30からなるものであることが重要であり、これによ
り、電波吸収性能が格段に高くなる。この事実は、発明
者が実験的に確認したものであり、発明者の実験によれ
ば、同じくステンレス鋼であっても、SUS430以外
のものを採用すると、本発明品ほど電波吸収性能が高く
ならない場合がある。
【0010】ステンレス鋼SUS430からなる薄片状
粉体を損失材として採用した場合に、電波吸収性能が高
くなる理由については、現時点では明確に解明されては
いない。但し、推測される理由としては、例えば、ステ
ンレス鋼SUS430に含まれる特定金属元素の含有率
や複数成分の組成比が、他のステンレス鋼に比べ、電波
吸収層中の損失材として利用するのに好適な数値範囲内
にある可能性はある。また、粒径10μm〜50μmの
薄片状粉体に加工する際に、ステンレス鋼SUS430
は、他のステンレス鋼に比べ、電波吸収層中の損失材と
して利用するのに好適な形状になりやすい可能性もあ
る。
【0011】いずれにしても、上記のように構成された
電波吸収体によれば、ステンレス鋼SUS430からな
る粒径10μm〜50μmの薄片状粉体を、合成樹脂材
料からなる基材中に混合・分散させて形成された電波吸
収層を備えているので、1GHz以上の周波数帯域にお
いて、優れた電波吸収特性を発揮する、という効果があ
る。
【0012】また、このような優れた電波吸収特性を低
下させることなく、比較的薄型に構成することもできる
ので、小型・薄型の電子機器にも適用可能な電波吸収体
とすることができる。さらに、上記電波吸収体は、電波
吸収層中における薄片状粉体の含有率と電波吸収層の厚
さとを調節することにより、電波吸収特性に優れた周波
数帯域を低周波数側または高周波数側へ大きく変更する
ことができ、あるいは、電波吸収特性に優れた帯域幅を
比較的広く設定することもできる。したがって、低周波
帯域に対応した電波吸収体と高周波帯域に対応した電波
吸収体とを設計するに当たって、両者で損失材の成分や
組成比を変えなくてもよくなり、場合によっては、一つ
の電波吸収体で低周波帯域から高周波帯域にわたる広帯
域に対応することもできる。
【0013】しかも、薄片状粉体の材質は、本発明品に
のみ使用する特殊な組成のものではなく、ステンレス鋼
SUS430という汎用の規格品なので、原料の入手は
きわめて容易であり、これらの相乗効果により、製造コ
ストをきわめて低く抑えることができる。
【0014】なお、基材としては、薄片状粉体を混合・
分散させるのに適した合成樹脂材料を任意に利用でき
る。具体例としては、例えば、CPE(塩素化ポリエチ
レン)、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエンモノ
マー三元共重合体)、TPE(熱可塑性エラストマ
ー)、液状シリコーン、シリコーンゴム、ウレタンゴム
などを利用し得る。
【0015】ところで、電波吸収層中における薄片状粉
体の含有率は、上記の通り、電波吸収特性を発揮する帯
域を調節するために変更され得るが、通常は、電波吸収
層全体に対する体積比で10%〜60%の薄片状粉体を
含有しているとよい。この薄片状粉体の含有率が10%
を下回ると、十分な電波吸収性能を得難くなる。また、
薄片状粉体の含有率が60%を上回ると、電波吸収層の
脆性が高くなりやすいため、加工後の形態によっては強
度が不足するなどの問題を招く恐れがある。
【0016】また、電波吸収層と金属からなる電波反射
層との積層構造をとった場合は、いくらかの電波が電波
吸収層を透過しても、その電波が対象物に到達するのを
電波反射層によって防ぐことができる。但し、対象物そ
のものが電波を反射する金属であるならば、電波吸収層
のみを設けてもよい。
【0017】このような電波反射層は、電波吸収体の一
方の面から電波が入射する場合には、一つの電波吸収層
と一つの電波反射層を積層し、電波吸収層側から電波が
入射するように電波吸収体を配置すればよい。また、電
波吸収体の両方の面から電波が入射する場合には、二つ
の電波吸収層で一つの電波反射層を挟むように積層し、
各電波吸収層側からそれぞれ電波が入射するように電波
吸収体を配置すればよい。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
一例を挙げて説明する。以下に説明する電波吸収体は、
図1に示すとおり、電波吸収層1と電波反射層3とを積
層したもので、全体としてはシート状になっている。
【0019】電波吸収層1は、合成樹脂材料(本実施形
態ではCPE)からなる基材11の中に、ステンレス鋼
SUS430からなる粒径10μm〜50μmの薄片状
粉体12を混合・分散させたものによって形成されてい
る。薄片状粉体12は、ステンレス鋼SUS430を原
料として、水アトマイズ法によって得た球状粉体をアト
ライタ加工によって扁平化したものである。
【0020】電波反射層3は、例えば導電物質であるア
ルミニウム板によって形成されている。なお、電波吸収
体を設ける対象物が金属である場合には、対象物そのも
のが電波反射層と同等に機能するので、電波反射層3を
省略しても構わない。次に、上記電波吸収体の電波吸収
性能を調べるため、上記電波吸収層1の厚さと、電波吸
収層1における薄片状粉体12の含有率とを変更して、
それぞれの電波吸収性能を測定した。
【0021】図2は、薄片状粉体12の含有率が60v
ol%の場合の測定結果を表すグラフである。このグラ
フには、電波吸収層1の厚さが異なる3つの電波吸収体
についての測定結果が併記してある。電波吸収体として
有用性は使用目的によっても異なるが、一般的に反射減
衰量は−20dBあれば十分で、また、比帯域幅(=帯
域幅/中心周波数×100)が20%あれば広帯域電波
吸収体と認められるので、薄片状粉体12の含有率が6
0vol%の電波吸収体は、その厚さを調節することに
より、中心周波数1.0〜2.1GHz、帯域幅0.2
〜0.5GHz程度の範囲において、電波を効果的に吸
収することができ、最も広い帯域で比帯域幅20%以上
を実現できる。
【0022】図3は、薄片状粉体12の含有率が50v
ol%の場合の測定結果を表すグラフである。このグラ
フにも、電波吸収層1の厚さが異なる3つの電波吸収体
についての測定結果が併記してある。このグラフから
は、薄片状粉体12の含有率が50vol%の電波吸収
体は、同含有率が60vol%のものに比べ、吸収する
電波の周波数帯域が高周波数側にシフトする傾向がある
ことがわかる。この薄片状粉体12の含有率が50vo
l%の電波吸収体は、その厚さを調節することにより、
中心周波数1.3〜2.8GHz、帯域幅0.2〜0.
5GHz程度の範囲において、電波を効果的に吸収する
ことができ、最も広い帯域で比帯域幅20%以上を実現
できる。
【0023】図4は、薄片状粉体12の含有率が40v
ol%の場合の測定結果を表すグラフである。このグラ
フにも、電波吸収層1の厚さが異なる3つの電波吸収体
についての測定結果が併記してある。このグラフから
は、薄片状粉体12の含有率が40vol%の電波吸収
体は、同含有率が50〜60vol%のものに比べ、さ
らに吸収する電波の周波数帯域が高周波数側にシフトす
る傾向があることがわかる。この薄片状粉体12の含有
率が40vol%の電波吸収体は、その厚さを調節する
ことにより、中心周波数3.0〜4.5GHz、帯域幅
0.2〜1.0GHz程度の範囲において、電波を効果
的に吸収することができ、最も広い帯域で比帯域幅20
%以上を実現できる。
【0024】図5は、薄片状粉体12の含有率が20v
ol%の場合の測定結果を表すグラフである。このグラ
フにも、電波吸収層1の厚さが異なる3つの電波吸収体
についての測定結果が併記してある。このグラフから
は、薄片状粉体12の含有率が20vol%の電波吸収
体は、同含有率が40〜60vol%のものに比べ、さ
らに吸収する電波の周波数帯域が高周波数側にシフトす
る傾向があることがわかる。この薄片状粉体12の含有
率が20vol%の電波吸収体は、その厚さを調節する
ことにより、中心周波数4.0〜6.0GHz、帯域幅
0.2〜1.2GHz程度の範囲において、電波を効果
的に吸収することができ、最も広い帯域で比帯域幅20
%以上を実現できる。
【0025】図6は、薄片状粉体12の含有率が18v
ol%の場合の測定結果を表すグラフである。このグラ
フにも、電波吸収層1の厚さが異なる3つの電波吸収体
についての測定結果が併記してある。このグラフから
は、薄片状粉体12の含有率が18vol%の電波吸収
体は、同含有率が20〜60vol%のものに比べ、さ
らに吸収する電波の周波数帯域が高周波数側にシフトす
る傾向があることがわかる。この薄片状粉体12の含有
率が18vol%の電波吸収体は、その厚さを調節する
ことにより、中心周波数5.5〜7.1GHz、帯域幅
0.5〜1.5GHz程度の範囲において、電波を効果
的に吸収することができ、最も広い帯域で比帯域幅20
%以上を実現できる。
【0026】図7は、薄片状粉体12の含有率が12v
ol%の場合の測定結果を表すグラフである。このグラ
フには、電波吸収層1の厚さが異なる4つの電波吸収体
についての測定結果が併記してある。このグラフから
は、薄片状粉体12の含有率が12vol%の電波吸収
体は、同含有率が18〜60vol%のものに比べ、さ
らに吸収する電波の周波数帯域が高周波数側にシフトす
る傾向があることがわかる。また、厚さを薄くしてゆく
と、より高い周波数帯域にも反射減衰量が−20dB以
上となる帯域が表れる。したがって、この薄片状粉体1
2の含有率が12vol%の電波吸収体は、その厚さを
調節することにより、中心周波数7.0〜9.7GHz
または17.0GHz、帯域幅0.5〜2.0GHz程
度の範囲において、電波を効果的に吸収することがで
き、最も広い帯域で比帯域幅20%以上を実現できる。
【0027】図8は、薄片状粉体12の含有率が10v
ol%の場合の測定結果を表すグラフである。このグラ
フには、電波吸収層1の厚さが異なる5つの電波吸収体
についての測定結果が併記してある。このグラフから
は、薄片状粉体12の含有率が12vol%の電波吸収
体も、厚さを薄くしてゆくと、より高い周波数帯域に反
射減衰量が20dB以上となる帯域が表れることがわか
る。この薄片状粉体12の含有率が12vol%の電波
吸収体は、その厚さを調節することにより、中心周波数
7.0〜9.0GHzまたは15.5〜16.0GH
z、帯域幅0.5〜3.0GHz程度の範囲において、
電波を効果的に吸収することができ、最も広い帯域で比
帯域幅20%以上を実現できる。
【0028】以上説明したように、この電波吸収体によ
れば、ステンレス鋼SUS430からなる粒径10μm
〜50μmの薄片状粉体12を、合成樹脂材料からなる
基材11中に混合・分散させて形成された電波吸収層1
を備えているので、1GHz以上の周波数帯域におい
て、優れた電波吸収特性を発揮する。
【0029】また、この電波吸収体は、厚さ1.5〜
3.5mm程度の薄い電波吸収層1を有するものなの
で、小型・薄型の電子機器にも適用可能な電波吸収体と
することができる。さらに、上記電波吸収体は、電波吸
収層1中における薄片状粉体12の含有率と電波吸収層
1の厚さとを調節することにより、電波吸収特性に優れ
た周波数帯域を1GHz(図2参照)〜18GHz(図
7参照)の間で低周波数側または高周波数側へ大きく変
更することができ、あるいは、周波数帯域によっては電
波吸収特性に優れた比帯域幅を20%以上(図7,図8
参照)と広く設定することもできる。したがって、低周
波帯域に対応した電波吸収体と高周波帯域に対応した電
波吸収体とを設計するに当たって、両者で損失材の種類
や組成を変えなくてもよくなり、周波数帯域によって
は、一つの電波吸収体で両方の周波数帯域に対応するこ
ともできる。
【0030】しかも、薄片状粉体12の材質は、ステン
レス鋼SUS430という汎用の規格品なので、原料の
入手はきわめて容易であり、製造コストをきわめて低く
抑えることができる。以上、本発明の実施形態について
説明したが、本発明は上記の具体的な一実施形態に限定
されず、この他にも種々の形態で実施することができ
る。
【0031】例えば、上記実施形態においては、電波吸
収層1の厚さと、電波吸収層1における薄片状粉体12
の含有率に関し、いくつかの具体的な値を例示したが、
これらの値に関しては、目的とする電波吸収特性を得る
ために適宜変更してもよい。また、上記実施形態におい
ては、電波吸収体の一方の面から電波が入射する場合を
想定して、一つの電波吸収層と一つの電波反射層を積層
した構造を例示したが、電波吸収体の両方の面から電波
が入射する場合には、二つの電波吸収層で一つの電波反
射層を挟むように積層した構造を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態として説明した電波吸収体
の構造図である。
【図2】 薄片状粉体の含有率60vol%の電波吸収
層を有する電波吸収体の電波吸収性能を表すグラフであ
る。
【図3】 薄片状粉体の含有率50vol%の電波吸収
層を有する電波吸収体の電波吸収性能を表すグラフであ
る。
【図4】 薄片状粉体の含有率40vol%の電波吸収
層を有する電波吸収体の電波吸収性能を表すグラフであ
る。
【図5】 薄片状粉体の含有率20vol%の電波吸収
層を有する電波吸収体の電波吸収性能を表すグラフであ
る。
【図6】 薄片状粉体の含有率18vol%の電波吸収
層を有する電波吸収体の電波吸収性能を表すグラフであ
る。
【図7】 薄片状粉体の含有率12vol%の電波吸収
層を有する電波吸収体の電波吸収性能を表すグラフであ
る。
【図8】 薄片状粉体の含有率10vol%の電波吸収
層を有する電波吸収体の電波吸収性能を表すグラフであ
る。
【符号の説明】
1・・・電波吸収層、3・・・電波反射層、11・・・
基材、12・・・薄片状粉体。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ステンレス鋼SUS430からなる粒径1
    0μm〜50μmの薄片状粉体を、合成樹脂材料からな
    る基材中に混合・分散させて形成された電波吸収層を備
    えたことを特徴とする電波吸収体。
  2. 【請求項2】前記電波吸収層が、該電波吸収層全体に対
    する体積比で10%〜60%の前記薄片状粉体を含有し
    ていることを特徴とする請求項1に記載した電波吸収
    体。
  3. 【請求項3】前記電波吸収層と金属からなる電波反射層
    が積層されていることを特徴とする請求項1または請求
    項2に記載した電波吸収体。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100896405B1 (ko) * 2001-12-14 2009-05-08 레어드 테크놀로지스 인코포레이티드 손실성 매체를 포함하는 emi 쉴딩
US7544427B2 (en) 2004-01-19 2009-06-09 Incorporated National University Iwate University Woody electric-wave-absorbing building material
WO2012141394A1 (ko) * 2011-04-13 2012-10-18 Song Min Hwa Smd 공정을 위한 실드캔용 판재 및 이의 제조방법과 상기 판재를 이용한 실드캔

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