JP4245884B2 - 電波吸収体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電波吸収体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
所定の周波数の電波を吸収するよう意図された電波吸収体は、例えば、高速道路などの料金所の天井などに設けられている。これは、最近、導入され始めている料金自動収受システムにおいて、不要電波（例えば、中心周波数５．８ＧＨｚ）による機器の誤動作を低減するためである。そのためには、不要電波の吸収特性、例えば斜入射特性（高角度から入射する電波の吸収）が良好であることが求められ、その基準の一つとしてＪＨ（日本道路公団）が発行している「ＥＴＣ対策工法書」に記載されている電波吸収体に関するスペック（以後、「ＪＨスペック」とよぶ）がある。
【０００３】
典型的な電波吸収体としては、図２に示すような、「λ／４型電波吸収体」が公知である。これは、金属板９で裏打ちした誘電体８の表面に所定の表面抵抗率の抵抗被膜１０を設けた構造であって、前記誘電体８の厚さを、吸収すべき電波の波長λg（該誘電体内での電波の波長）の１／４とすることを特徴とする（例えば特許文献１）。λ／４型電波吸収体は、吸収を意図する電波が入射する方向に上記抵抗被膜１０を向けるように配置される（逆向きではＪＨスペックを満足する電波吸収特性を得ることができない）。λ／４型電波吸収体を用いる場合、電波吸収特性の改良は、電波吸収体、特に誘電体８の材料を最適化することによりなされるのが一般的であった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３０７０８８号公報
【０００５】
しかし、このようにλ／４型電波吸収体の改良に際し、誘電体８の材料を最適化することのみに注力するのでは、所望の特性を有する電波吸収体を得ることができる製造条件の幅が狭くなり、製品歩留まりが悪くなるのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
また、電波吸収体の実使用時においては、吸収すべき不要電波は一方向からではなく、入射を意図する方向と正反対の方向を含む様々な方向から電波吸収体に入射する。すなわち、自動料金収受システム等といった実際の使用系では、不要電波は様々な方向に反射しており、一面からのみの入射を意図した電波吸収体では不要電波の吸収が不十分である。したがって、電波吸収体としては、一面に入射する電波の吸収特性のみならず、当該面と対向する面に入射する電波の吸収特性も良好であることが望ましい。
【０００７】
このように、対向する２つの面双方へ入射する電波を吸収することを意図した電波吸収体を、以下、「双方向電波吸収体」とも表記する。双方向電波吸収体としては、２枚のλ／４型電波吸収体を背中合わせに設けてもよい。しかし、上述のようにλ／４型電波吸収体は歩留まりが悪い。さらに、λ／４型電波吸収体においては誘電体８の厚さを自由に変えることができない（該厚さが電波吸収特性に影響するため）、すなわち、耐衝撃性向上のために厚くすることができないので、不所望の力によって壊れやすいという問題もある。
【０００８】
本発明は、電波吸収体の対向する２つの面双方へ入射する電波の吸収特性が良好で、かつ外力に対して壊れ難い電波吸収体を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上述の２枚のλ／４型電波吸収体を背中合わせに設けることとは全く異なる概念に基く、後述する構成の電波吸収体が、優れた双方向電波吸収体になり得ることを見出し、以下の特徴を有する本発明を完成した。
（１）一方の側の最外層としての第１の誘電体層（厚さｄ１、誘電率ε１）と、第１の抵抗膜（表面抵抗率ｒ１）と、第２の誘電体層（厚さｄ２、誘電率ε２）と、第２の抵抗膜（表面抵抗率ｒ２）と、第３の誘電体層（厚さｄ３、誘電率ε３）と、第３の抵抗膜（表面抵抗率ｒ３）と、前記一方の側の最外層とは反対の側にある他方の側の最外層としての第４の誘電体層（厚さｄ４、誘電率ε４）とをこの順に有していて、
ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４が２〜１１ｍｍであり、ε１、ε２、ε３、ε４が２．０〜５．０であり、ｒ１、ｒ３が１０５〜６２０Ω／□であり、ｒ２が０．０１〜４０Ω／□である電波吸収体。
（２）上記第１の誘電体層、第２の誘電体層、第３の誘電体層、第４の誘電体層が、ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂および塩化ビニル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、かつ、
上記第１の抵抗膜、第２の抵抗膜、第３の抵抗膜が、金属メッシュ膜、酸化インジウムスズ膜および酸化スズ膜からなる群から選ばれる少なくとも１種である上記（１）に記載の電波吸収体。
（３）上記電波吸収体が可視光を透過するものである上記（１）または（２）に記載の電波吸収体。
（４）自動料金収受システムにおける不要電波の吸収のために用いられるものである上記（１）〜（３）のいずれかに記載の電波吸収体。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の電波吸収体の模式図である。本発明の電波吸収体は、後述する厚さ、誘電率あるいは表面抵抗率を有する、第１の誘電体層１と、第１の抵抗膜２と、第２の誘電体層３と、第２の抵抗膜４と、第３の誘電体層５と、第３の抵抗膜６と、第４の誘電体層７とをこの順に有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の電波吸収体は、単に２枚のλ／４型電波吸収体の裏面同士を貼り合わせた電波吸収体（図３参照）ではなく、対向する両最外層に誘電体層１、７をさらに設けたものである。この誘電体層１、７を設けることにより、誘電体層１から入射する電波も、誘電体層７から入射する電波も良好に吸収し得るのである。
【００１２】
このように、誘電体層１、７を設けることにより、各誘電体層１、３、５、７の厚さを自由に制御することができ、かつ、良好な双方向電波吸収体となり得る理由は詳細には把握されていないが、概ね以下のような作用によるものと推察される。
【００１３】
単層型電波吸収体の場合、吸収体前面から背面を見込んだ入力インピーダンスＺinは次式で与えられる。
【００１４】
【数１】
【００１５】
であり、伝播定数および各層の特性インピーダンスはＴＥ波、ＴＭ波の両偏波に対して、それぞれ、
【００１６】
【数２】
【００１７】
で与えられる。
また、得られた入力インピーダンスを用いて、反射係数および電波吸収量は、（３）、（４）式より計算することができる。
【００１８】
【数３】
【００１９】
吸収層が２層以上の多層型吸収体の場合、２層目の入力インピーダンスは１層目前面から背面を見込んだ入力インピーダンスを終端負荷（（１）式におけるＺLに相当）として与えることにより算出できる。同様の計算を順次繰返し、吸収体の表面から見込んだ入力インピーダンスを算出することで、多層型電波吸収体の吸収量を求めることができる。本発明は、このような伝送線路理論を応用したものである。
【００２０】
第１、第２および第３の抵抗膜２、４、６とは、表面抵抗率（それぞれ、ｒ１、ｒ２、ｒ３とする）が、以下の範囲の膜である。すなわち、ｒ１、ｒ３は１０５〜６２０Ω／□であり、ｒ２は０．０１〜４０Ω／□である。表面抵抗率（単位Ω／□）は、ＪＩＳ Ｋ ７１９４に規定される単位面積あたりの抵抗である。ｒ１、ｒ３が前記範囲であるのは、ＪＨスペックを満足する電波吸収特性（斜入射特性）を実現するためである（後述の実施例等参照）。図４は、ｒ２と電波の透過減衰量との関係を示すグラフである。ｒ２が大きいほど電波が電波吸収体を通り抜け易い（透過減衰量が小さい）ことが分かる。十分な透過減衰（例えば、１５ｄＢ以上）を得る点から、ｒ２は４０Ω／□以下であることが必要である。実用可能な材料を得易いという観点から、ｒ２の下限は０．０１Ω／□である。上記範囲内であればｒ１〜ｒ３は個々に独立に設定することができる。さらに、ｒ１〜ｒ３は次の範囲内であることが好ましい。
ｒ１は、１５０〜４０５Ω／□、
ｒ２は、０．１〜２０Ω／□、
ｒ３は、１５０〜４０５Ω／□。
【００２１】
上記抵抗膜２、４、６は上述の条件を満たせば、材料等に特に制限はないが、電波吸収体全体の透明性（可視光に対する透明性）を確保する点から、金属酸化物膜または金属メッシュ膜等が好ましく用いられる。金属酸化物膜としては酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜、酸化スズ膜等が例示される。金属酸化物膜は例えば、スパッタリング法、蒸着法などで例示される公知の方法で製造することができる。スパッタリングや蒸着等の条件（雰囲気、電圧、時間、温度等）は、使用する金属酸化物膜によって適宜変更すればよい。
【００２２】
抵抗膜２、４、６としては、上述の金属酸化物膜よりも小さい表面抵抗率で安定して制御することができる金属メッシュ膜を用いることもできる。金属メッシュ膜における金属は特に限定はなく、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅまたはそれらの合金等を挙げることができ、高い電気伝導性の点からＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ等が好ましい。金属メッシュ膜とは、前記した金属（Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅまたはそれらの合金等）の極細線を編んだものや、樹脂繊維の外周に前記金属をメッキしたものを編んだもの、樹脂繊維の外周に前記金属をメッキしてさらに該メッキ表面を無電解メッキやスパッタリング等でコーティングしたものを編んだもの、樹脂繊維を編んだものに前記金属をメッキしたもの、樹脂繊維を編んだものに前記金属をメッキしてさらに該メッキ表面を無電解メッキやスパッタリング等でコーティングしたもの、前記金属の薄膜をパンチングによってメッシュ状に打抜加工したものなどである。金属メッシュ膜の透明性は、コーティングの種類や編み込み目のピッチやメッシュ間隔によって調整することができる。また、金属メッシュ膜としては、セーレン社製４Ｘシリーズ、４Ｆシリーズなどとして市販されているものを用いることもできる。
【００２３】
上記抵抗膜２、４、６の具体的な形成方法としては特に限定はなく、例えば、後述する誘電体層に直接スパッタリングで金属酸化物膜を形成し、各面をそれぞれ第１の抵抗膜２、第２の抵抗膜４、第３の抵抗膜６としてもよいし、ＰＥＴフィルム上にスパッタリングで金属酸化物の薄膜を形成して該ＰＥＴフィルムを接着剤や粘着剤等で誘電体層へ貼り付けてもよい。抵抗膜２、４、６が金属メッシュ膜である場合は、例えば、該金属メッシュ膜を直接誘電体層に接着剤や粘着剤等で貼り付けたり、金属メッシュを貼り付けたＰＥＴフィルムを誘電体層へ貼り付けること等により電波吸収体を製造することができる。ＰＥＴフィルム等を接着剤または粘着剤で貼り付ける場合には、該フィルム、接着剤や粘着剤も各誘電体層の一部（その際は、誘電体層の誘電率は合成実効誘電率として考える必要がある）となる。
【００２４】
上述の抵抗膜２、４、６の表面抵抗率ｒ１〜ｒ３は、従来公知の方法によって容易に制御することができる。例えば、スパッタリングによって形成する場合には、スパッタリングの時間、雰囲気等で膜厚を調整することで当業者であれば容易に所望のｒ１〜ｒ３を有する抵抗膜２、４、６を得るができる。抵抗膜２、４、６が金属メッシュである場合には、樹脂繊維へ金属メッキをする場合の電流密度、時間等でメッキ厚を調整することで、当業者であれば容易に所望のｒ１〜ｒ３を有する抵抗膜２、４、６を得ることができる。さらに、金網、ステンレス、黄銅の極細線を織って抵抗膜２、４、６を形成する場合は、当該織りの密度、極細線の材料等によっても、ｒ１〜ｒ３を制御することができる。
【００２５】
次に、第１、第２、第３および第４の誘電体層１、３、５、７について説明する。第１の誘電体層１および第４の誘電体層７を設けることにより、良好な双方向電波吸収体を形成し得ることは上述したとおりである。ここで、誘電体層とは、以下の２要件を具備する層、すなわち、誘電率（ε１〜ε４）が２．０〜５．０であり、かつ、厚さ（ｄ１〜ｄ４）が２〜１１ｍｍである層である。
【００２６】
ε１〜ε４の下限が２．０であるのは、ε１〜ε４が大きい方が各誘電体層の厚さを小さくすることができ電波吸収体を小型化できるという理由によるものであり、さらに低コストで透明な（可視光が透過する）材料を得易いという理由から当該下限は２．７（具体例；ポリカーボネート、アクリル）であるのが好ましい。ε１〜ε４の上限が５．０であるのは、５．０より大きくなると、各誘電体層の厚さが小さくなりすぎて電波吸収体の強度が弱くなるという理由によるものである。特に、本発明の電波吸収体を自動料金収受システムに使用する場合には、風圧や不所望の外力を受け易いため、電波吸収体を適切な厚さ（後述）にして、強度を確保することが重要である。さらに低コストで透明な材料を得易いという理由から当該上限は３．２（具体例；ポリエチレンテレフタレート）であるのがより好ましい。前述した樹脂の他、例えばアクリル樹脂（誘電率；２．８５）もまた各誘電体層として好適に使用することができる。
【００２７】
誘電体層１、３、５、７の厚さが２〜１１ｍｍであるのは、上述した誘電率との関係から、実用上重要な周波数の電波を良好に吸収させるためである。また、下限が２ｍｍであることは、上述したように電波吸収体の強度を確保する点からも必要である。ここで、実用上重要な周波数とは、例えば、自動料金収受システムに使用される５．８ＧＨｚ帯域等が挙げられる。また、良好に吸収させるとは、例えば前記自動料金収受システムに使用される場合には、上述したＪＨスペックを満足することをいう。
【００２８】
誘電体層１、３、５、７の材料、製法等は特に限定はなく、該誘電体層１、３、５、７は従来公知の材料を用いて従来公知の製法によって得てもよい。具体的には、ポリカーボネイト樹脂（以下、ＰＣともいう）、アクリル樹脂（以下、ＡＣともいう）、ポリエステル樹脂（以下、ＰＥＴともいう）、塩化ビニル樹脂（以下、ＰＶＣともいう）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（以下、ＰＭＭＡともいう）からなる層が例示される。これらの樹脂を各誘電体層にどのように組み合わせて用いてもよいが、熱膨張係数の差から生じる熱歪を緩和する点や、材料管理の容易さの点から同種の材料で全ての誘電体層を構成することが好ましい。
【００２９】
本発明の電波吸収体を屋外で使用する場合には、該電波吸収体の最外層となる第１および第４の誘電体層１、７は、耐候性（耐紫外線性）を有するものであることが好ましい。このように耐候性を有する誘電体層は公知の樹脂を用いることで容易に得ることができ、例えば、市販のポリカーボネート樹脂（例；旭硝子社製、ニューＳＧ、ニューＳＧＷ等）等をそのまま使用してもよい。
【００３０】
本発明の電波吸収体は、不要電波を吸収するあらゆる用途に適用することが可能であり、上述したような自動料金収受システムにおける使用や電波反射を制御しなければならない照明への使用等が例示されるがそれらに限られない。自動料金収受システムとは、自動車等の交通機関における通行料金情報等を無線通信を利用して交換することにより、料金所における直接の手渡しなしに決済ができるシステムであり、該システムにおける不要電波の吸収を目的とする本発明の電波吸収体の具体的な使用態様としては、例えば、料金所間を仕切って隣の料金所の電波（情報）による誤動作を防ぐことや、料金所の天井に設けられている照明下での電波の反射を防ぐこと等が挙げられる。
【００３１】
本発明の電波吸収体で、自動料金収受システムにおける料金所全体を囲む際には、該電波吸収体は可視光を透過する（透明である）ものであることが、ドライバーに視認性を確保させる点で好ましい。透明な電波吸収体を得るためには、上述した各抵抗膜、誘電体層に透明な材料を用いることで容易に実現できる。従来は、誘電体層の誘電率を所定の値にすることが電波吸収特性の制御にとって必須であったために、該誘電体層の材料の選定において、透明性という観点は最優先できなかったが、本発明では、各抵抗膜２、４、６の表面抵抗率（ｒ１〜ｒ３）および誘電体層１、３、５、７の厚さ（ｄ１〜ｄ４）等によって電波吸収特性を制御できるので、誘電体層の材料の選定に際して、透明性を優先できる。
【００３２】
本発明の電波吸収体は、第１の誘電体層１から入射する電波も、第４の誘電体層７から入射する電波も吸収し得るので、吸収を意図する電波が主に一方向から入射する場合は、当該入射する方向に前記誘電体層１または７のどちらかを向けるように配置すればよい。また、本発明の電波吸収体が吸収を意図する電波は、上記自動料金収受システムの通信用の電波のように、周波数分布が比較的シャープなものも想定されるが、そのような電波に限定されるわけではない。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例を示すことにより本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例の記載により何ら限定されるものではない。各実施例、比較例にて得られた電波吸収体はいずれも可視光を透過するものであった。
【００３４】
［実施例１］
第３の誘電体層であるポリカーボネイトの両面にスパッタリングにより第２および第３の抵抗膜としての酸化インジウムスズ薄膜（ＩＴＯ膜）を形成した。また、第２の誘電体層であるポリカーボネイトの片面にスパッタリングにより第１の抵抗膜としての酸化インジウムスズ薄膜（ＩＴＯ膜）を形成した。各抵抗膜の表面抵抗率は、ロレスタＥＰ（ダイアインスツルメンツ社製）を用いて、室温で測定した。第２の抵抗膜と、第２の誘電体層（第１の抵抗膜が形成されていない面）とを貼り合わせ、さらに、第１の抵抗膜側に、第２の誘電体層と同様のポリカーボネイトを貼り付けて第１の誘電体層とし、第３の抵抗膜側に、第３の誘電体層と同様のポリカーボネイトを貼り付けて第４の誘電体層とした。すなわち、
第１の誘電体層（ポリカーボネイト、ε１は２．７３、ｄ１は２．１ｍｍ）、
第１の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ１は４３０Ω／□）、
第２の誘電体層（ポリカーボネイト、ε２は２．７３、ｄ２は６．９ｍｍ）、
第２の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ２は１０Ω／□）
第３の誘電体層（ポリカーボネイト、ε３は２．７３、ｄ３は１０．９ｍｍ）、
第３の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ３は２２０Ω／□）、
第４の誘電体層（ポリカーボネイト、ε４は２．７３、ｄ４は１０．９ｍｍ）
からなる電波吸収体を製造した。
【００３５】
［実施例２］
実施例１と同様にして電波吸収体を製造した。ただし、各誘電体層、抵抗膜は以下のとおりにした。すなわち、
第１の誘電体層（ポリカーボネイト、ε１は２．７３、ｄ１は２．０ｍｍ）、
第１の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ１は６２０Ω／□）、
第２の誘電体層（ポリカーボネイト、ε２は２．７３、ｄ２は６．９ｍｍ）、
第２の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ２は４０Ω／□）
第３の誘電体層（ポリカーボネイト、ε３は２．７３、ｄ３は６．９ｍｍ）、
第３の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ３は２７０Ω／□）、
第４の誘電体層（ポリカーボネイト、ε４は２．７３、ｄ４は５．４ｍｍ）とした。
【００３６】
［実施例３］
実施例１と同様にして電波吸収体を製造した。ただし、第２の抵抗膜として金属メッシュ膜（セーレン社製、Ｓｕ−４Ｘ１３５３０）を用い、各誘電体層、抵抗膜は以下のとおりにした。すなわち、
第１の誘電体層（ポリカーボネイト、ε１は２．７３、ｄ１は１０．０ｍｍ）、
第１の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ１は１５０Ω／□）、
第２の誘電体層（ポリカーボネイト、ε２は２．７３、ｄ２は１０．７ｍｍ）、
第２の抵抗膜（金属メッシュ、ｒ２は０．１４Ω／□）
第３の誘電体層（ポリカーボネイト、ε３は２．７３、ｄ３は７．８ｍｍ）、
第３の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ３は１１０Ω／□）、
第４の誘電体層（ポリカーボネイト、ε４は２．７３、ｄ４は８．３ｍｍ）とした。
【００３７】
［実施例４］
実施例３と同様にして電波吸収体を製造した。ただし、各誘電体層としてアクリル樹脂を用い、各誘電体層、抵抗膜は以下のとおりにした。すなわち、
第１の誘電体層（アクリル、ε１は２．８５、ｄ１は８．１ｍｍ）、
第１の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ１は１０５Ω／□）、
第２の誘電体層（アクリル、ε２は２．８５、ｄ２は７．６ｍｍ）、
第２の抵抗膜（金属メッシュ、ｒ２は０．１４Ω／□）
第３の誘電体層（アクリル、ε３は２．８５、ｄ３は６．０ｍｍ）、
第３の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ３は１２５Ω／□）、
第４の誘電体層（アクリル、ε４は２．８５、ｄ４は７．０ｍｍ）とした。
【００３８】
［比較例１］
実施例１と同様にして電波吸収体を製造した。ただし、各誘電体層、抵抗膜は以下のとおりにした。すなわち、
第１の誘電体層（ポリカーボネイト、ε１は２．７３、ｄ１は１．７ｍｍ）、
第１の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ１は４３０Ω／□）、
第２の誘電体層（ポリカーボネイト、ε２は２．７３、ｄ２は６．９ｍｍ）、
第２の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ２は１０Ω／□）
第３の誘電体層（ポリカーボネイト、ε３は２．７３、ｄ３は１１．２ｍｍ）、
第３の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ３は２２０Ω／□）、
第４の誘電体層（ポリカーボネイト、ε４は２．７３、ｄ４は１１．２ｍｍ）
とした。
【００３９】
［比較例２］
実施例４と同様にして電波吸収体を製造した。ただし、各誘電体層、抵抗膜は以下のとおりにした。すなわち、
第１の誘電体層（アクリル、ε１は２．８５、ｄ１は８．１ｍｍ）、
第１の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ１は８０Ω／□）、
第２の誘電体層（アクリル、ε２は２．８５、ｄ２は７．６ｍｍ）、
第２の抵抗膜（金属メッシュ、ｒ２は０．１４Ω／□）
第３の誘電体層（アクリル、ε３は２．８５、ｄ３は６．０ｍｍ）、
第３の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ３は１２５Ω／□）、
第４の誘電体層（アクリル、ε４は２．８５、ｄ４は７．０ｍｍ）とした。
【００４０】
［比較例３］
比較例２と同様にして電波吸収体を製造した。ただし、第１および第２の誘電体層としてポリカーボネイト樹脂を用いて、第３および第４の誘電体層としてアクリル樹脂を用いた。すなわち、
第１の誘電体層（ポリカーボネイト、ε１は２．７３、ｄ１は８．１ｍｍ）、
第１の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ１は１１０Ω／□）、
第２の誘電体層（ポリカーボネイト、ε２は２．７３、ｄ２は７．６ｍｍ）、
第２の抵抗膜（金属メッシュ、ｒ２は０．１４Ω／□）
第３の誘電体層（アクリル、ε３は２．８５、ｄ３は７．６ｍｍ）、
第３の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ３は１００Ω／□）、
第４の誘電体層（アクリル、ε４は２．８５、ｄ４は８．１ｍｍ）とした。
【００４１】
［比較例４］
実施例１と同様にして電波吸収体を製造した。ただし、各誘電体層、抵抗膜は以下のとおりにした。すなわち、
第１の誘電体層（ポリカーボネイト、ε１は２．７３、ｄ１は２．０ｍｍ）、
第１の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ１は６３５Ω／□）、
第２の誘電体層（ポリカーボネイト、ε２は２．７３、ｄ２は６．９ｍｍ）、
第２の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ２は４０Ω／□）
第３の誘電体層（ポリカーボネイト、ε３は２．７３、ｄ３は５．４ｍｍ）、
第３の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ３は２７０Ω／□）、
第４の誘電体層（ポリカーボネイト、ε４は２．７３、ｄ４は５．０ｍｍ）とした。
【００４２】
［評価］
上記各実施例、比較例にて製造した電波吸収体に対し、５．８ＧＨｚ帯（中心波長λ；５０〜５２ｍｍ）の円偏波アンテナ（キーコム社製ＣＰＡ−５．８Ａ）を用いて、アーチ法により、斜入射角度が０°より大きく６０°以下の範囲で反射減衰量を測定した。図５は該測定を模式的に示す図であり、同図（ａ）は測定系全体の模式図であり、同図（ｂ）は電波吸収体への電波の入射方向を示す図である。まず、（Ａ）の向き、すなわち電波吸収体１１の第１の誘電体層１へ円偏波アンテナ１２から電波を入射して測定を行い、次いで、（Ｂ）の向き、すなわち第４の誘電体層７へ電波を入射して測定を行った。図６〜図１３はそれぞれ、実施例１〜比較例４の電波吸収体についての結果である。図中、（Ａ）、（Ｂ）は図５における電波の入射方向に対応する結果を示し、「ＪＨスペック」とは上述の日本道路公団が定めるＥＴＣシステムにおける基準である。
【００４３】
ここで、ＪＨスペック（タイプＢ）は以下のとおりである。
電波の入射角度をθとしたとき、
０°＜θ≦４７．５°の場合、反射減衰量が２０ｄＢ以上、
４７．５°＜θ≦５０°の場合、反射減衰量が１５ｄＢ以上、
５０°＜θ≦５５°の場合、反射減衰量が１０ｄＢ以上。
【００４４】
また、各実施例、比較例について、以下のようにして透過減衰量を測定した。すなわち、標準利得ホーンアンテナ（ＥＭＣＯ社製、Ｍｏｄｅｌ ３１６０−０６）２個を、地上１．６ｍの位置で３ｍ隔てて対向させ、一方のアンテナに標準信号発生器から周波数５．８ＧＨｚの電波を供給し、他方のアンテナの受信レベルＶ0を測定した。次に各実施例、比較例の透明電波吸収体（５００ｍｍ×１０００ｍｍ）を対向するアンテナの中間に、アンテナ軸と直角に設置したときの受信レベルＶ1を測定した。このときの透明電波吸収体の透過減衰量を、Ｖ0−Ｖ1として求めた。
このようにして求めた透過減衰量は、下記表１のとおりであった。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【発明の効果】
本発明の電波吸収体は一面から入射する電波のみならず、対向する面から入射する電波をも良好に吸収し得る。したがって、ＥＴＣシステムにおける料金所などのように、反射等の影響で様々な方向から入射し得る不要電波をも効率よく吸収することができる。また、本発明の電波吸収体は、２つの従来のλ／４型電波吸収体を単に背中合わせにしたものとは全く異なり、誘電体層の誘電率のみならず、抵抗膜の表面抵抗率や誘電体層の厚さ等によっても電波吸収特性を制御できる。そのため、所望の電波吸収特性を発現し得る誘電体層の材料の選択の幅が大きく広がる。その結果、例えば、斜入射特性が良好であり、外力に対して壊れ難く、かつ、透明である電波吸収体といった、電波吸収特性とそれ以外の特性とを両立した電波吸収体を製造するのが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電波吸収体の模式図である。
【図２】従来技術である、λ／４型電波吸収体の模式図である。
【図３】λ／４型電波吸収体の背面同士を貼り合わせた電波吸収体の模式図である。
【図４】表面抵抗率ｒ２と電波の透過減衰量との関係を示す図である。
【図５】反射減衰量の測定を模式的に示す図である。
【図６】実施例１の電波吸収体の入射角度に対する反射減衰量をプロットした図である。
【図７】実施例２の電波吸収体の入射角度に対する反射減衰量をプロットした図である。
【図８】実施例３の電波吸収体の入射角度に対する反射減衰量をプロットした図である。
【図９】実施例４の電波吸収体の入射角度に対する反射減衰量をプロットした図である。
【図１０】比較例１の電波吸収体の入射角度に対する反射減衰量をプロットした図である。
【図１１】比較例２の電波吸収体の入射角度に対する反射減衰量をプロットした図である。
【図１２】比較例３の電波吸収体の入射角度に対する反射減衰量をプロットした図である。
【図１３】比較例４の電波吸収体の入射角度に対する反射減衰量をプロットした図である。
【符号の説明】
１ 第１の誘電体層
２ 第１の抵抗膜
３ 第２の誘電体層
４ 第２の抵抗膜
５ 第３の誘電体層
６ 第３の抵抗膜
７ 第４の誘電体層
８ 誘電体
９ 金属板
１０ 抵抗被膜
１１ 電波吸収体
１２ 円偏波アンテナ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電波吸収体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
所定の周波数の電波を吸収するよう意図された電波吸収体は、例えば、高速道路などの料金所の天井などに設けられている。これは、最近、導入され始めている料金自動収受システムにおいて、不要電波（例えば、中心周波数５．８ＧＨｚ）による機器の誤動作を低減するためである。そのためには、不要電波の吸収特性、例えば斜入射特性（高角度から入射する電波の吸収）が良好であることが求められ、その基準の一つとしてＪＨ（日本道路公団）が発行している「ＥＴＣ対策工法書」に記載されている電波吸収体に関するスペック（以後、「ＪＨスペック」とよぶ）がある。
【０００３】
典型的な電波吸収体としては、図２に示すような、「λ／４型電波吸収体」が公知である。これは、金属板９で裏打ちした誘電体８の表面に所定の表面抵抗率の抵抗被膜１０を設けた構造であって、前記誘電体８の厚さを、吸収すべき電波の波長λg（該誘電体内での電波の波長）の１／４とすることを特徴とする（例えば特許文献１）。λ／４型電波吸収体は、吸収を意図する電波が入射する方向に上記抵抗被膜１０を向けるように配置される（逆向きではＪＨスペックを満足する電波吸収特性を得ることができない）。λ／４型電波吸収体を用いる場合、電波吸収特性の改良は、電波吸収体、特に誘電体８の材料を最適化することによりなされるのが一般的であった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３０７０８８号公報
【０００５】
しかし、このようにλ／４型電波吸収体の改良に際し、誘電体８の材料を最適化することのみに注力するのでは、所望の特性を有する電波吸収体を得ることができる製造条件の幅が狭くなり、製品歩留まりが悪くなるのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
また、電波吸収体の実使用時においては、吸収すべき不要電波は一方向からではなく、入射を意図する方向と正反対の方向を含む様々な方向から電波吸収体に入射する。すなわち、自動料金収受システム等といった実際の使用系では、不要電波は様々な方向に反射しており、一面からのみの入射を意図した電波吸収体では不要電波の吸収が不十分である。したがって、電波吸収体としては、一面に入射する電波の吸収特性のみならず、当該面と対向する面に入射する電波の吸収特性も良好であることが望ましい。
【０００７】
このように、対向する２つの面双方へ入射する電波を吸収することを意図した電波吸収体を、以下、「双方向電波吸収体」とも表記する。双方向電波吸収体としては、２枚のλ／４型電波吸収体を背中合わせに設けてもよい。しかし、上述のようにλ／４型電波吸収体は歩留まりが悪い。さらに、λ／４型電波吸収体においては誘電体８の厚さを自由に変えることができない（該厚さが電波吸収特性に影響するため）、すなわち、耐衝撃性向上のために厚くすることができないので、不所望の力によって壊れやすいという問題もある。
【０００８】
本発明は、電波吸収体の対向する２つの面双方へ入射する電波の吸収特性が良好で、かつ外力に対して壊れ難い電波吸収体を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上述の２枚のλ／４型電波吸収体を背中合わせに設けることとは全く異なる概念に基く、後述する構成の電波吸収体が、優れた双方向電波吸収体になり得ることを見出し、以下の特徴を有する本発明を完成した。
（１）一方の側の最外層としての第１の誘電体層（厚さｄ１、誘電率ε１）と、第１の抵抗膜（表面抵抗率ｒ１）と、第２の誘電体層（厚さｄ２、誘電率ε２）と、第２の抵抗膜（表面抵抗率ｒ２）と、第３の誘電体層（厚さｄ３、誘電率ε３）と、第３の抵抗膜（表面抵抗率ｒ３）と、前記一方の側の最外層とは反対の側にある他方の側の最外層としての第４の誘電体層（厚さｄ４、誘電率ε４）とをこの順に有していて、
ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４が２〜１１ｍｍであり、ε１、ε２、ε３、ε４が２．０〜５．０であり、ｒ１、ｒ３が１０５〜６２０Ω／□であり、ｒ２が０．０１〜４０Ω／□である電波吸収体。
（２）上記第１の誘電体層、第２の誘電体層、第３の誘電体層、第４の誘電体層が、ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂および塩化ビニル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、かつ、
上記第１の抵抗膜、第２の抵抗膜、第３の抵抗膜が、金属メッシュ膜、酸化インジウムスズ膜および酸化スズ膜からなる群から選ばれる少なくとも１種である上記（１）に記載の電波吸収体。
（３）上記電波吸収体が可視光を透過するものである上記（１）または（２）に記載の電波吸収体。
（４）自動料金収受システムにおける不要電波の吸収のために用いられるものである上記（１）〜（３）のいずれかに記載の電波吸収体。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の電波吸収体の模式図である。本発明の電波吸収体は、後述する厚さ、誘電率あるいは表面抵抗率を有する、第１の誘電体層１と、第１の抵抗膜２と、第２の誘電体層３と、第２の抵抗膜４と、第３の誘電体層５と、第３の抵抗膜６と、第４の誘電体層７とをこの順に有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の電波吸収体は、単に２枚のλ／４型電波吸収体の裏面同士を貼り合わせた電波吸収体（図３参照）ではなく、対向する両最外層に誘電体層１、７をさらに設けたものである。この誘電体層１、７を設けることにより、誘電体層１から入射する電波も、誘電体層７から入射する電波も良好に吸収し得るのである。
【００１２】
このように、誘電体層１、７を設けることにより、各誘電体層１、３、５、７の厚さを自由に制御することができ、かつ、良好な双方向電波吸収体となり得る理由は詳細には把握されていないが、概ね以下のような作用によるものと推察される。
【００１３】
単層型電波吸収体の場合、吸収体前面から背面を見込んだ入力インピーダンスＺinは次式で与えられる。
【００１４】
【数１】
であり、伝播定数および各層の特性インピーダンスはＴＥ波、ＴＭ波の両偏波に対して、それぞれ、
【００１６】
【数２】
で与えられる。
また、得られた入力インピーダンスを用いて、反射係数および電波吸収量は、（３）、（４）式より計算することができる。
【００１８】
【数３】
吸収層が２層以上の多層型吸収体の場合、２層目の入力インピーダンスは１層目前面から背面を見込んだ入力インピーダンスを終端負荷（（１）式におけるＺLに相当）として与えることにより算出できる。同様の計算を順次繰返し、吸収体の表面から見込んだ入力インピーダンスを算出することで、多層型電波吸収体の吸収量を求めることができる。本発明は、このような伝送線路理論を応用したものである。
【００２０】
第１、第２および第３の抵抗膜２、４、６とは、表面抵抗率（それぞれ、ｒ１、ｒ２、ｒ３とする）が、以下の範囲の膜である。すなわち、ｒ１、ｒ３は１０５〜６２０Ω／□であり、ｒ２は０．０１〜４０Ω／□である。表面抵抗率（単位Ω／□）は、ＪＩＳ Ｋ ７１９４に規定される単位面積あたりの抵抗である。ｒ１、ｒ３が前記範囲であるのは、ＪＨスペックを満足する電波吸収特性（斜入射特性）を実現するためである（後述の実施例等参照）。図４は、ｒ２と電波の透過減衰量との関係を示すグラフである。ｒ２が大きいほど電波が電波吸収体を通り抜け易い（透過減衰量が小さい）ことが分かる。十分な透過減衰（例えば、１５ｄＢ以上）を得る点から、ｒ２は４０Ω／□以下であることが必要である。実用可能な材料を得易いという観点から、ｒ２の下限は０．０１Ω／□である。上記範囲内であればｒ１〜ｒ３は個々に独立に設定することができる。さらに、ｒ１〜ｒ３は次の範囲内であることが好ましい。
ｒ１は、１５０〜４０５Ω／□、
ｒ２は、０．１〜２０Ω／□、
ｒ３は、１５０〜４０５Ω／□。
【００２１】
上記抵抗膜２、４、６は上述の条件を満たせば、材料等に特に制限はないが、電波吸収体全体の透明性（可視光に対する透明性）を確保する点から、金属酸化物膜または金属メッシュ膜等が好ましく用いられる。金属酸化物膜としては酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜、酸化スズ膜等が例示される。金属酸化物膜は例えば、スパッタリング法、蒸着法などで例示される公知の方法で製造することができる。スパッタリングや蒸着等の条件（雰囲気、電圧、時間、温度等）は、使用する金属酸化物膜によって適宜変更すればよい。
【００２２】
抵抗膜２、４、６としては、上述の金属酸化物膜よりも小さい表面抵抗率で安定して制御することができる金属メッシュ膜を用いることもできる。金属メッシュ膜における金属は特に限定はなく、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅまたはそれらの合金等を挙げることができ、高い電気伝導性の点からＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ等が好ましい。金属メッシュ膜とは、前記した金属（Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅまたはそれらの合金等）の極細線を編んだものや、樹脂繊維の外周に前記金属をメッキしたものを編んだもの、樹脂繊維の外周に前記金属をメッキしてさらに該メッキ表面を無電解メッキやスパッタリング等でコーティングしたものを編んだもの、樹脂繊維を編んだものに前記金属をメッキしたもの、樹脂繊維を編んだものに前記金属をメッキしてさらに該メッキ表面を無電解メッキやスパッタリング等でコーティングしたもの、前記金属の薄膜をパンチングによってメッシュ状に打抜加工したものなどである。金属メッシュ膜の透明性は、コーティングの種類や編み込み目のピッチやメッシュ間隔によって調整することができる。また、金属メッシュ膜としては、セーレン社製４Ｘシリーズ、４Ｆシリーズなどとして市販されているものを用いることもできる。
【００２３】
上記抵抗膜２、４、６の具体的な形成方法としては特に限定はなく、例えば、後述する誘電体層に直接スパッタリングで金属酸化物膜を形成し、各面をそれぞれ第１の抵抗膜２、第２の抵抗膜４、第３の抵抗膜６としてもよいし、ＰＥＴフィルム上にスパッタリングで金属酸化物の薄膜を形成して該ＰＥＴフィルムを接着剤や粘着剤等で誘電体層へ貼り付けてもよい。抵抗膜２、４、６が金属メッシュ膜である場合は、例えば、該金属メッシュ膜を直接誘電体層に接着剤や粘着剤等で貼り付けたり、金属メッシュを貼り付けたＰＥＴフィルムを誘電体層へ貼り付けること等により電波吸収体を製造することができる。ＰＥＴフィルム等を接着剤または粘着剤で貼り付ける場合には、該フィルム、接着剤や粘着剤も各誘電体層の一部（その際は、誘電体層の誘電率は合成実効誘電率として考える必要がある）となる。
【００２４】
上述の抵抗膜２、４、６の表面抵抗率ｒ１〜ｒ３は、従来公知の方法によって容易に制御することができる。例えば、スパッタリングによって形成する場合には、スパッタリングの時間、雰囲気等で膜厚を調整することで当業者であれば容易に所望のｒ１〜ｒ３を有する抵抗膜２、４、６を得るができる。抵抗膜２、４、６が金属メッシュである場合には、樹脂繊維へ金属メッキをする場合の電流密度、時間等でメッキ厚を調整することで、当業者であれば容易に所望のｒ１〜ｒ３を有する抵抗膜２、４、６を得ることができる。さらに、金網、ステンレス、黄銅の極細線を織って抵抗膜２、４、６を形成する場合は、当該織りの密度、極細線の材料等によっても、ｒ１〜ｒ３を制御することができる。
【００２５】
次に、第１、第２、第３および第４の誘電体層１、３、５、７について説明する。第１の誘電体層１および第４の誘電体層７を設けることにより、良好な双方向電波吸収体を形成し得ることは上述したとおりである。ここで、誘電体層とは、以下の２要件を具備する層、すなわち、誘電率（ε１〜ε４）が２．０〜５．０であり、かつ、厚さ（ｄ１〜ｄ４）が２〜１１ｍｍである層である。
【００２６】
ε１〜ε４の下限が２．０であるのは、ε１〜ε４が大きい方が各誘電体層の厚さを小さくすることができ電波吸収体を小型化できるという理由によるものであり、さらに低コストで透明な（可視光が透過する）材料を得易いという理由から当該下限は２．７（具体例；ポリカーボネート、アクリル）であるのが好ましい。ε１〜ε４の上限が５．０であるのは、５．０より大きくなると、各誘電体層の厚さが小さくなりすぎて電波吸収体の強度が弱くなるという理由によるものである。特に、本発明の電波吸収体を自動料金収受システムに使用する場合には、風圧や不所望の外力を受け易いため、電波吸収体を適切な厚さ（後述）にして、強度を確保することが重要である。さらに低コストで透明な材料を得易いという理由から当該上限は３．２（具体例；ポリエチレンテレフタレート）であるのがより好ましい。前述した樹脂の他、例えばアクリル樹脂（誘電率；２．８５）もまた各誘電体層として好適に使用することができる。
【００２７】
誘電体層１、３、５、７の厚さが２〜１１ｍｍであるのは、上述した誘電率との関係から、実用上重要な周波数の電波を良好に吸収させるためである。また、下限が２ｍｍであることは、上述したように電波吸収体の強度を確保する点からも必要である。ここで、実用上重要な周波数とは、例えば、自動料金収受システムに使用される５．８ＧＨｚ帯域等が挙げられる。また、良好に吸収させるとは、例えば前記自動料金収受システムに使用される場合には、上述したＪＨスペックを満足することをいう。
【００２８】
誘電体層１、３、５、７の材料、製法等は特に限定はなく、該誘電体層１、３、５、７は従来公知の材料を用いて従来公知の製法によって得てもよい。具体的には、ポリカーボネイト樹脂（以下、ＰＣともいう）、アクリル樹脂（以下、ＡＣともいう）、ポリエステル樹脂（以下、ＰＥＴともいう）、塩化ビニル樹脂（以下、ＰＶＣともいう）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（以下、ＰＭＭＡともいう）からなる層が例示される。これらの樹脂を各誘電体層にどのように組み合わせて用いてもよいが、熱膨張係数の差から生じる熱歪を緩和する点や、材料管理の容易さの点から同種の材料で全ての誘電体層を構成することが好ましい。
【００２９】
本発明の電波吸収体を屋外で使用する場合には、該電波吸収体の最外層となる第１および第４の誘電体層１、７は、耐候性（耐紫外線性）を有するものであることが好ましい。このように耐候性を有する誘電体層は公知の樹脂を用いることで容易に得ることができ、例えば、市販のポリカーボネート樹脂（例；旭硝子社製、ニューＳＧ、ニューＳＧＷ等）等をそのまま使用してもよい。
【００３０】
本発明の電波吸収体は、不要電波を吸収するあらゆる用途に適用することが可能であり、上述したような自動料金収受システムにおける使用や電波反射を制御しなければならない照明への使用等が例示されるがそれらに限られない。自動料金収受システムとは、自動車等の交通機関における通行料金情報等を無線通信を利用して交換することにより、料金所における直接の手渡しなしに決済ができるシステムであり、該システムにおける不要電波の吸収を目的とする本発明の電波吸収体の具体的な使用態様としては、例えば、料金所間を仕切って隣の料金所の電波（情報）による誤動作を防ぐことや、料金所の天井に設けられている照明下での電波の反射を防ぐこと等が挙げられる。
【００３１】
本発明の電波吸収体で、自動料金収受システムにおける料金所全体を囲む際には、該電波吸収体は可視光を透過する（透明である）ものであることが、ドライバーに視認性を確保させる点で好ましい。透明な電波吸収体を得るためには、上述した各抵抗膜、誘電体層に透明な材料を用いることで容易に実現できる。従来は、誘電体層の誘電率を所定の値にすることが電波吸収特性の制御にとって必須であったために、該誘電体層の材料の選定において、透明性という観点は最優先できなかったが、本発明では、各抵抗膜２、４、６の表面抵抗率（ｒ１〜ｒ３）および誘電体層１、３、５、７の厚さ（ｄ１〜ｄ４）等によって電波吸収特性を制御できるので、誘電体層の材料の選定に際して、透明性を優先できる。
【００３２】
本発明の電波吸収体は、第１の誘電体層１から入射する電波も、第４の誘電体層７から入射する電波も吸収し得るので、吸収を意図する電波が主に一方向から入射する場合は、当該入射する方向に前記誘電体層１または７のどちらかを向けるように配置すればよい。また、本発明の電波吸収体が吸収を意図する電波は、上記自動料金収受システムの通信用の電波のように、周波数分布が比較的シャープなものも想定されるが、そのような電波に限定されるわけではない。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例を示すことにより本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例の記載により何ら限定されるものではない。各実施例、比較例にて得られた電波吸収体はいずれも可視光を透過するものであった。
【００３４】
［実施例１］
第３の誘電体層であるポリカーボネイトの両面にスパッタリングにより第２および第３の抵抗膜としての酸化インジウムスズ薄膜（ＩＴＯ膜）を形成した。また、第２の誘電体層であるポリカーボネイトの片面にスパッタリングにより第１の抵抗膜としての酸化インジウムスズ薄膜（ＩＴＯ膜）を形成した。各抵抗膜の表面抵抗率は、ロレスタＥＰ（ダイアインスツルメンツ社製）を用いて、室温で測定した。第２の抵抗膜と、第２の誘電体層（第１の抵抗膜が形成されていない面）とを貼り合わせ、さらに、第１の抵抗膜側に、第２の誘電体層と同様のポリカーボネイトを貼り付けて第１の誘電体層とし、第３の抵抗膜側に、第３の誘電体層と同様のポリカーボネイトを貼り付けて第４の誘電体層とした。すなわち、
第１の誘電体層（ポリカーボネイト、ε１は２．７３、ｄ１は２．１ｍｍ）、
第１の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ１は４３０Ω／□）、
第２の誘電体層（ポリカーボネイト、ε２は２．７３、ｄ２は６．９ｍｍ）、
第２の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ２は１０Ω／□）
第３の誘電体層（ポリカーボネイト、ε３は２．７３、ｄ３は１０．９ｍｍ）、
第３の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ３は２２０Ω／□）、
第４の誘電体層（ポリカーボネイト、ε４は２．７３、ｄ４は１０．９ｍｍ）
からなる電波吸収体を製造した。
【００３５】
［実施例２］
実施例１と同様にして電波吸収体を製造した。ただし、各誘電体層、抵抗膜は以下のとおりにした。すなわち、
第１の誘電体層（ポリカーボネイト、ε１は２．７３、ｄ１は２．０ｍｍ）、
第１の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ１は６２０Ω／□）、
第２の誘電体層（ポリカーボネイト、ε２は２．７３、ｄ２は６．９ｍｍ）、
第２の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ２は４０Ω／□）
第３の誘電体層（ポリカーボネイト、ε３は２．７３、ｄ３は６．９ｍｍ）、
第３の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ３は２７０Ω／□）、
第４の誘電体層（ポリカーボネイト、ε４は２．７３、ｄ４は５．４ｍｍ）とした。
【００３６】
［実施例３］
実施例１と同様にして電波吸収体を製造した。ただし、第２の抵抗膜として金属メッシュ膜（セーレン社製、Ｓｕ−４Ｘ１３５３０）を用い、各誘電体層、抵抗膜は以下のとおりにした。すなわち、
第１の誘電体層（ポリカーボネイト、ε１は２．７３、ｄ１は１０．０ｍｍ）、
第１の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ１は１５０Ω／□）、
第２の誘電体層（ポリカーボネイト、ε２は２．７３、ｄ２は１０．７ｍｍ）、
第２の抵抗膜（金属メッシュ、ｒ２は０．１４Ω／□）
第３の誘電体層（ポリカーボネイト、ε３は２．７３、ｄ３は７．８ｍｍ）、
第３の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ３は１１０Ω／□）、
第４の誘電体層（ポリカーボネイト、ε４は２．７３、ｄ４は８．３ｍｍ）とした。
【００３７】
［実施例４］
実施例３と同様にして電波吸収体を製造した。ただし、各誘電体層としてアクリル樹脂を用い、各誘電体層、抵抗膜は以下のとおりにした。すなわち、
第１の誘電体層（アクリル、ε１は２．８５、ｄ１は８．１ｍｍ）、
第１の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ１は１０５Ω／□）、
第２の誘電体層（アクリル、ε２は２．８５、ｄ２は７．６ｍｍ）、
第２の抵抗膜（金属メッシュ、ｒ２は０．１４Ω／□）
第３の誘電体層（アクリル、ε３は２．８５、ｄ３は６．０ｍｍ）、
第３の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ３は１２５Ω／□）、
第４の誘電体層（アクリル、ε４は２．８５、ｄ４は７．０ｍｍ）とした。
【００３８】
［比較例１］
実施例１と同様にして電波吸収体を製造した。ただし、各誘電体層、抵抗膜は以下のとおりにした。すなわち、
第１の誘電体層（ポリカーボネイト、ε１は２．７３、ｄ１は１．７ｍｍ）、
第１の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ１は４３０Ω／□）、
第２の誘電体層（ポリカーボネイト、ε２は２．７３、ｄ２は６．９ｍｍ）、
第２の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ２は１０Ω／□）
第３の誘電体層（ポリカーボネイト、ε３は２．７３、ｄ３は１１．２ｍｍ）、
第３の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ３は２２０Ω／□）、
第４の誘電体層（ポリカーボネイト、ε４は２．７３、ｄ４は１１．２ｍｍ）
とした。
【００３９】
［比較例２］
実施例４と同様にして電波吸収体を製造した。ただし、各誘電体層、抵抗膜は以下のとおりにした。すなわち、
第１の誘電体層（アクリル、ε１は２．８５、ｄ１は８．１ｍｍ）、
第１の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ１は８０Ω／□）、
第２の誘電体層（アクリル、ε２は２．８５、ｄ２は７．６ｍｍ）、
第２の抵抗膜（金属メッシュ、ｒ２は０．１４Ω／□）
第３の誘電体層（アクリル、ε３は２．８５、ｄ３は６．０ｍｍ）、
第３の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ３は１２５Ω／□）、
第４の誘電体層（アクリル、ε４は２．８５、ｄ４は７．０ｍｍ）とした。
【００４０】
［比較例３］
比較例２と同様にして電波吸収体を製造した。ただし、第１および第２の誘電体層としてポリカーボネイト樹脂を用いて、第３および第４の誘電体層としてアクリル樹脂を用いた。すなわち、
第１の誘電体層（ポリカーボネイト、ε１は２．７３、ｄ１は８．１ｍｍ）、
第１の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ１は１１０Ω／□）、
第２の誘電体層（ポリカーボネイト、ε２は２．７３、ｄ２は７．６ｍｍ）、
第２の抵抗膜（金属メッシュ、ｒ２は０．１４Ω／□）
第３の誘電体層（アクリル、ε３は２．８５、ｄ３は７．６ｍｍ）、
第３の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ３は１００Ω／□）、
第４の誘電体層（アクリル、ε４は２．８５、ｄ４は８．１ｍｍ）とした。
【００４１】
［比較例４］
実施例１と同様にして電波吸収体を製造した。ただし、各誘電体層、抵抗膜は以下のとおりにした。すなわち、
第１の誘電体層（ポリカーボネイト、ε１は２．７３、ｄ１は２．０ｍｍ）、
第１の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ１は６３５Ω／□）、
第２の誘電体層（ポリカーボネイト、ε２は２．７３、ｄ２は６．９ｍｍ）、
第２の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ２は４０Ω／□）
第３の誘電体層（ポリカーボネイト、ε３は２．７３、ｄ３は５．４ｍｍ）、
第３の抵抗膜（ＩＴＯ膜、ｒ３は２７０Ω／□）、
第４の誘電体層（ポリカーボネイト、ε４は２．７３、ｄ４は５．０ｍｍ）とした。
【００４２】
［評価］
上記各実施例、比較例にて製造した電波吸収体に対し、５．８ＧＨｚ帯（中心波長λ；５０〜５２ｍｍ）の円偏波アンテナ（キーコム社製ＣＰＡ−５．８Ａ）を用いて、アーチ法により、斜入射角度が０°より大きく６０°以下の範囲で反射減衰量を測定した。図５は該測定を模式的に示す図であり、同図（ａ）は測定系全体の模式図であり、同図（ｂ）は電波吸収体への電波の入射方向を示す図である。まず、（Ａ）の向き、すなわち電波吸収体１１の第１の誘電体層１へ円偏波アンテナ１２から電波を入射して測定を行い、次いで、（Ｂ）の向き、すなわち第４の誘電体層７へ電波を入射して測定を行った。図６〜図１３はそれぞれ、実施例１〜比較例４の電波吸収体についての結果である。図中、（Ａ）、（Ｂ）は図５における電波の入射方向に対応する結果を示し、「ＪＨスペック」とは上述の日本道路公団が定めるＥＴＣシステムにおける基準である。
【００４３】
ここで、ＪＨスペック（タイプＢ）は以下のとおりである。
電波の入射角度をθとしたとき、
０°＜θ≦４７．５°の場合、反射減衰量が２０ｄＢ以上、
４７．５°＜θ≦５０°の場合、反射減衰量が１５ｄＢ以上、
５０°＜θ≦５５°の場合、反射減衰量が１０ｄＢ以上。
【００４４】
また、各実施例、比較例について、以下のようにして透過減衰量を測定した。すなわち、標準利得ホーンアンテナ（ＥＭＣＯ社製、Ｍｏｄｅｌ ３１６０−０６）２個を、地上１．６ｍの位置で３ｍ隔てて対向させ、一方のアンテナに標準信号発生器から周波数５．８ＧＨｚの電波を供給し、他方のアンテナの受信レベルＶ0を測定した。次に各実施例、比較例の透明電波吸収体（５００ｍｍ×１０００ｍｍ）を対向するアンテナの中間に、アンテナ軸と直角に設置したときの受信レベルＶ1を測定した。このときの透明電波吸収体の透過減衰量を、Ｖ0−Ｖ1として求めた。
このようにして求めた透過減衰量は、下記表１のとおりであった。
【００４５】
【表１】
【発明の効果】
本発明の電波吸収体は一面から入射する電波のみならず、対向する面から入射する電波をも良好に吸収し得る。したがって、ＥＴＣシステムにおける料金所などのように、反射等の影響で様々な方向から入射し得る不要電波をも効率よく吸収することができる。また、本発明の電波吸収体は、２つの従来のλ／４型電波吸収体を単に背中合わせにしたものとは全く異なり、誘電体層の誘電率のみならず、抵抗膜の表面抵抗率や誘電体層の厚さ等によっても電波吸収特性を制御できる。そのため、所望の電波吸収特性を発現し得る誘電体層の材料の選択の幅が大きく広がる。その結果、例えば、斜入射特性が良好であり、外力に対して壊れ難く、かつ、透明である電波吸収体といった、電波吸収特性とそれ以外の特性とを両立した電波吸収体を製造するのが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電波吸収体の模式図である。
【図２】従来技術である、λ／４型電波吸収体の模式図である。
【図３】λ／４型電波吸収体の背面同士を貼り合わせた電波吸収体の模式図である。
【図４】表面抵抗率ｒ２と電波の透過減衰量との関係を示す図である。
【図５】反射減衰量の測定を模式的に示す図である。
【図６】実施例１の電波吸収体の入射角度に対する反射減衰量をプロットした図である。
【図７】実施例２の電波吸収体の入射角度に対する反射減衰量をプロットした図である。
【図８】実施例３の電波吸収体の入射角度に対する反射減衰量をプロットした図である。
【図９】実施例４の電波吸収体の入射角度に対する反射減衰量をプロットした図である。
【図１０】比較例１の電波吸収体の入射角度に対する反射減衰量をプロットした図である。
【図１１】比較例２の電波吸収体の入射角度に対する反射減衰量をプロットした図である。
【図１２】比較例３の電波吸収体の入射角度に対する反射減衰量をプロットした図である。
【図１３】比較例４の電波吸収体の入射角度に対する反射減衰量をプロットした図である。
【符号の説明】
１ 第１の誘電体層
２ 第１の抵抗膜
３ 第２の誘電体層
４ 第２の抵抗膜
５ 第３の誘電体層
６ 第３の抵抗膜
７ 第４の誘電体層
８ 誘電体
９ 金属板
１０ 抵抗被膜
１１ 電波吸収体
１２ 円偏波アンテナ
Claims (4)
- 一方の側の最外層としての第１の誘電体層（厚さｄ１、誘電率ε１）と、第１の抵抗膜（表面抵抗率ｒ１）と、第２の誘電体層（厚さｄ２、誘電率ε２）と、第２の抵抗膜（表面抵抗率ｒ２）と、第３の誘電体層（厚さｄ３、誘電率ε３）と、第３の抵抗膜（表面抵抗率ｒ３）と、前記一方の側の最外層とは反対の側にある他方の側の最外層としての第４の誘電体層（厚さｄ４、誘電率ε４）とをこの順に有していて、
ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４が２〜１１ｍｍであり、ε１、ε２、ε３、ε４が２．０〜５．０であり、ｒ１、ｒ３が１０５〜６２０Ω／□であり、ｒ２が０．０１〜４０Ω／□である電波吸収体。 - 上記第１の誘電体層、第２の誘電体層、第３の誘電体層、第４の誘電体層が、ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂および塩化ビニル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、かつ、
上記第１の抵抗膜、第２の抵抗膜、第３の抵抗膜が、金属メッシュ膜、酸化インジウムスズ膜および酸化スズ膜からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載の電波吸収体。 - 可視光を透過するものである請求項１または２に記載の電波吸収体。
- 自動料金収受システムにおける不要電波の吸収のために用いられるものである請求項１〜３のいずれかに記載の電波吸収体。
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