JP5215579B2 - 電磁波吸収体、建材および電磁波暗室構造体ならびに送受信方向制御方法および電磁波吸収方法 - Google Patents

Description

本発明は、電磁波を捉えて、吸収する電磁波吸収体に関し、さらに電磁波吸収体を備える建材および電磁波暗室構造体、ならびに電磁波吸収体を用いる送受信方向制御方法および電磁波吸収方法に関する。

マイクロ波を用いる無線ＬＡＮ（Local Area Network）を構築し、通信端末装置としてのコンピュータ間で無線通信する通信システムが利用されている。またＦＷＡ（Fixed
Wireless Access）と呼ばれる広域ネットワークに、通信端末装置が無線通信可能に接続される通信システムが利用されている。さらに近距離無線通信規格であるBluetoothに従って無線通信するＷＰＡＮ（Wireless Personal Area Network）を構築し、通信端末装置間で無線通信する通信システムが利用されている。さらにまたＶｏＷＬＡＮ（Voice over Wireless Local Area Network）と呼ばれる無線ＬＡＮを構築し、音声通話する携帯電話装置を用いる通信システムが提案されている。また通信システムの１つとして、ＵＨＦ帯の電磁波を用いるＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムの実用化が進んでいる。ＵＨＦ帯は、国際的に周波数が統一されていないものの、ＵＨＦ帯の電磁波を用いるＲＦＩＤシステムでは、パッシブタグで７ｍ、アクティブタグでは１００ｍもの通信距離が得られ、商品管理、物流管理、製品のトレーサビリティ、セキュリティ用途等の広範囲な用途で用途展開されている。

このような無線通信する通信システムを接近させて構築したり、通信システムが構築されている環境において電子レンジおよび無線通信による盗難防止装置など電磁波を利用する装置を用いると、他波干渉と呼ばれる電磁波干渉を生じるおそれがある。またこれとは別に、マルチパス、自己干渉などと呼ばれる反射波などによる誤伝送を生じるおそれがある。その結果、通信端末機器間の伝送速度の低下、ＢＥＲ(Bit Error Rate)の増大、通信エリア内でのnull点の発生等すなわち通信環境の劣化、そして情報伝達に誤りを生じる。また通信システムの周辺に設けられる電子機器への影響も懸念され、最悪の事態では、電子機器の誤動作を生じるおそれがある。

これらの問題を解決するために、導電性パターンを有するパターン層を備える電磁波吸収体が用いられている。電磁波吸収体は、導電性パターンを受信アンテナとして機能させて電磁波を捉え、その捉えた電磁波を導電性パターンおよび損失層によって減衰させまたは打消し合うよう干渉させることで、反射波が小さくなるように構成されている。

電磁波吸収体として、たとえば特許文献１に示される電波反射防止体がある。この特許文献１の電波反射防止体は、金属製電波反射体層、粒子径１００μｍ以下のフェライトおよびカーボンから選ばれた少なくとも１種の粉末を含有する樹脂層、および複数個の幾何学的模様を互いに接触しないように配列してなる、金属粉末を含有する体積固有抵抗値が１０^−３〜１０^５Ω・ｃｍであり膜厚が５〜５００μｍのパターン塗膜層を順次積層してなる構造を有する。パターン塗膜層の模様における非塗膜部／塗膜部の比が０．０５〜２０であり、パターン塗膜が市松模様、多角形又は円である。

また電磁波吸収体として、たとえば特許文献２に示される電波反射防止体がある。この特許文献２の電波防止体は、幾何学的模様状に形成され、体積固有抵抗値が１０^３Ω・ｃｍ以下であるパターン層、支持層、２５〜７０体積％が空隙部であるパターン樹脂層、および支持層を順次積層してなる積層体を備える構成である。

特許第３２０９４５６号公報（特開平６−１４０７８７号公報） 特開平６−２５２５８２号公報

特許文献１に示される電波反射防止体では、パターン塗膜層は、模様における非塗膜部／塗膜部の比が０．０５〜２０となるように形成され、特許文献２に示される電波反射防止体では、パターン樹脂層は、２５〜７０体積％が空隙部となるように形成されている。このように特許文献１，２の電波反射防止体は、パターンをどのような比率で形成することがこの場合よいかが考慮された構成であるが、電磁波の吸収量をさらに向上させることが望まれている。

本発明の目的は、電磁波の吸収量を向上させることができる電磁波吸収体を提供することである。

本発明は、導電性材料から成る異なる形状の複数個の導電性パターンが形成されるパターン層であって、パターン層全領域の面積を１とした場合、導電性パターンが形成される領域の面積が０．６以上となる面積比を有し、
前記導電性パターン間に形成される隙間のうち、少なくとも一部の隙間の幅寸法が、その隙間の延在方向に関して連続的に変化するパターン層と、
磁性損失材および誘電損失材の少なくともいずれか一方である材料から成る部分を有する損失層とが積層されて構成されることを特徴とする電磁波吸収体である。

また本発明は、前記幅寸法が連続的に変化する隙間は、その隙間の延在方向に間隔をあけて、幅寸法が小さい少なくとも２個所の接近部位を有し、その接近部位の間に接近部位より幅寸法が大きい離間部位を有することを特徴とすることを特徴とする。

また本発明は、各導電性パターンのうち少なくとも一部の導電性パターンは、曲線部分を含む外形形状を有することを特徴とする。

また本発明は、損失層は、少なくとも磁性体を含む材料から成る磁性体層を有することを特徴とする。

また本発明は、損失層は、
少なくとも磁性体を含む材料から成る磁性体層と、
少なくとも誘電体を含む材料から成る誘電体層とを有することを特徴とする。

また本発明は、電磁波の吸収量が１５ｄＢ以上である周波数帯域の帯域幅が、７０ＭＨｚ以上であることを特徴とする。

また本発明は、ＵＨＦ帯の電磁波を吸収するための電磁波吸収体であって、
総厚み寸法が１５ｍｍ以下であることを特徴とする。

また本発明は、２．４ＧＨｚ帯の電磁波を吸収するための電磁波吸収体であって、
総厚み寸法が５ｍｍ以下であることを特徴とする。

また本発明は、導電性反射層を有し、電磁波を遮蔽する電磁波遮蔽性を有することを特徴とする。

また本発明は、難燃性、準不燃性または不燃性を有することを特徴とする。
また本発明は、前記電磁波吸収体を備える建材である。

また本発明は、前記電磁波吸収体を用いた電磁波暗室構造体である。
また本発明は、前記電磁波吸収体を用いたＲＦＩＤ通信システムである。

また本発明は、前記電磁波吸収体をアンテナの周囲に配置し、電波の送受信方向を制御する送受信方向制御方法である。
また本発明は、前記電磁波吸収体を用いることによる電磁波吸収方法である。

本発明によれば、パターン層の導電性パターンを受信アンテナとして機能させて電磁波を捉え、その電磁波エネルギを損失層で損失させることによって、電磁波を吸収することができる。パターン層は、そのパターン層全領域の面積を１とした場合、導電性パターンが形成される領域の面積が０．６以上となる面積比を有している。パターン層が、前記範囲の面積比に形成されることによって、電磁波の吸収量を大きくすることができるとともに、電磁波の吸収量の大きな周波数帯域の帯域幅を大きくすることができる。

また、パターン層の導電性パターンを受信アンテナとして機能させて電磁波を捉え、その電磁波エネルギを損失層で損失させることによって、電磁波を吸収することができる。パターン層は、導電性パターン間に形成される隙間のうち、少なくとも一部の隙間の幅寸法が、その隙間の延在方向に関して連続的に変化する構成である。このように導電性パターン間の隙間の幅寸法が連続するように形成されることによって、導電性パターン間の隙間の幅寸法が一様である構成と比べて、電磁波の吸収量を大きくすることができる。

また本発明によれば、幅寸法が連続的に変化する隙間は、幅寸法が小さい少なくとも２個所の接近部位と、これら接近部位の間の接近部位より幅寸法が大きい離間部位を有している。このように隣り合う導電性パターンの干渉（結合）度合に変化をつけ、その変化を密にすることにより、周波数に合わせた共振部位を広く得ることができる。したがって電磁波の吸収量の大きな周波数帯域の帯域幅を大きくすることができる。

また本発明によれば、少なくとも一部の導電性パターンは、曲線部分を含む外形形状を有している。これによって電磁波の偏波方向による吸収量がピーク値となる周波数のずれを小さく抑えて、偏波特性を良好にすることができる。

また本発明によれば、損失層は、少なくとも磁性体を含む材料から成る磁性体層を有するので、パターン層の導電線パターンによって捉えた電磁波エネルギの損失量を大きくし、電磁波を大きな吸収量で吸収することができる。

また本発明によれば、損失層は、少なくとも磁性体を含む材料から成る磁性体層と、少なくとも誘電体を含む材料から成る誘電体から成る誘電体層とを有する。磁性体層および誘電体層の両方で、パターン層の導電線パターンによって捉えた電磁波エネルギを損失させるので、損失量を大きくし、電磁波を大きな吸収量で吸収することができる。

また本発明によれば、電磁波の吸収量が１５ｄＢ以上である周波数帯域の帯域幅が、７０ＭＨｚ以上である。このように電磁波の吸収量の大きい周波数帯域の帯域幅が大きく、優れた吸収特性の電磁波吸収体を実現することができる。

また本発明によれば、導電性パターンがＵＨＦ帯の電磁波に対して受信アンテナとして機能し、ＵＨＦ帯の電磁波を大きな吸収量で吸収することができる。しかも総厚み寸法が１５ｍｍ以下であり、薄形の電磁波吸収体を実現することができる。

また本発明によれば、導電性パターンが２．４ＧＨｚ帯の電磁波に対して受信アンテナとして機能し、２．４ＧＨｚ帯の電磁波を大きな吸収量で吸収することができる。しかも総厚み寸法が５ｍｍ以下であり、薄形の電磁波吸収体を実現することができる。２．４ＧＨｚ帯とは、２．４ＧＨｚ以上２．５ＧＨｚ未満の周波数帯域である。

また本発明によれば、導電性反射層を有して電磁波を遮蔽する電磁波遮蔽性を有するので、利便性の高い電磁波吸収体を実現することができる。

また本発明によれば、電磁波吸収体が、難燃性、準不燃性または不燃性を有しており、難燃性、準不燃性または不燃性が要求される用途、たとえば建材に好適に用いることができる。

また本発明によれば、前述の優れた電磁波吸収体を用いて、優れた建材を実現することができる。

また本発明によれば、前述の優れた電磁波吸収体を用いて、軽量、取り扱いかい性に優れた電波暗室または電波暗箱などと呼ばれる電磁波暗室構造体を実現することができる。

また本発明によれば、前述の優れた電磁波吸収体を配置することで、好適な通信環境のＲＦＩＤ通信システムを実現することができる。

また本発明によれば、前述の優れた電磁波吸収体をアンテナ周囲に配置することで、電波の送受信方向を制御することができる。

また本発明によれば、前述の優れた電磁波吸収体を用いることによって、好適に電磁波を吸収することができる。

図１は、電磁波吸収体１のパターン層５の配列の一部を示す参考図である。図２は、電磁波吸収体１の一部を示す断面図である。電磁波吸収体１は、たとえばオフィスなどの空間の電磁波環境を改善するために用いられ、その空間の電磁波を吸収する。この電磁波吸収体１は、図２の上方側である電磁波入射側から、パターン層５と、損失層７と、導電性反射層（以下「反射層」という）２とが、この順序で厚み方向に積層される構成である。電磁波吸収体１は、可撓性を有し、湾曲可能である。この電磁波吸収体１は、外力が作用しない自然状態で曲面状である構成であってもよいが、本実施の形態では、平面状であり、いわゆる平板状である。

パターン層５は、複数の導電性パターン（以下「パターン」という）１２を有する。各パターン１２は、形状および寸法に依存する共振周波数を有し、その共振周波数の電磁波を受信する受信アンテナとして機能する。パターン層５は、板状基材１１の電磁波入射側の表面（以下「第１基材表面」という）に、各パターン１２が形成されて構成される。第１基材表面は、板状基材１１の厚み方向一方側の表面である。図１には、理解を容易にするために、各パターン１２に斜線のハッチングを付して示す。

板状基材１１は、たとえば合成樹脂である誘電体から成っており、この板状基材１１もまた誘電材料であり誘電損失材である。板状基材１１の材料としては、たとえばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、紙、樹脂、木、ガラス等を用いることができる。各パターン１２は、導電性材料、たとえば金属から成る。各パターン１２の材料としては、たとえば金、白金、銀、ニッケル、クロム、アルミニウム、銅、亜鉛、鉛、タングステンおよび鉄を用いることができる。また酸化亜鉛や酸化インジウム等の導電性酸化物を用いることも可能である。各パターン１２は、板状基材１１に、たとえば蒸着、メッキ、金属箔の貼着、それらのエッチング処理またはスクリーン印刷によって形成される。

損失層７は、複素比透磁率（μ’、μ”）を有する磁性損失材および複素比誘電率（ε’、ε”）を有する誘電損失材の少なくともいずれか一方である材料から成る部分を有する層である。この損失層７は、磁性損失材である材料から成る部分だけを有する層であってもよいし、誘電損失材である材料から成る部分だけを有する層であってもよいし、磁性損失材である材料から成る部分と誘電損失材である材料から成る部分とを有する層であってもよいし、磁性損失材でありかつ誘電損失材である材料から成る部分を有する層であってもよい。

本実施の形態では、損失層７は、電磁波吸収層（以下「吸収層」という）４と、誘電体層３とを有し、電磁波入射側から吸収層４および誘電体層３の順序で積層されている。本実施の形態では、吸収層４は、磁性損失材でありかつ誘電損失材である材料から成り、誘電体層３は、誘電損失材から成る。

吸収層４は、絶縁性を持つ磁性体を用いることができる。フェライトなどの焼結体、金属酸化物系膜、金属高分子系膜、結合材と磁性体の複合体などが使用できる。このような材料は、磁性損失材でありかつ誘電損失材である。吸収層４は、有機重合体と磁性体とだけから成ってもよいし、他の素材、たとえばグラファイト、炭素繊維などが加えられてもよい。このように吸収層４は、少なくとも磁性体を含む材料から成る層であり、磁性体層に相当する。

吸収層４は、たとえば結合剤と軟磁性粉末とを含む複合体である磁性体から成り、電磁波吸収効果を有する。具体的には、以下の材料を使用することができる。

（結合剤）
結合剤は、各種の有機重合体材料が使用可能であり、たとえばゴム、熱可塑性エラストマー、各種プラスチックなどの高分子材料等が挙げられる。前記ゴムとしては、たとえば天然ゴムのほか、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭゴム）、エチレン−酢酸ビニル系ゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、エチレンアクリル系ゴム、エピクロロヒドリンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）などの合成ゴム単独、それらの誘導体、もしくはこれらを各種変性処理にて改質したものなどが挙げられる。

これらのゴムは、単独で使用するほか、複数をブレンドして用いることができる。ゴムには、加硫剤のほか、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、充填剤、着色剤などの従来からゴムの配合剤として使用されていたものを適宜配合することができる。これら以外にも、任意の添加剤を使用することができる。たとえば、誘電率や導電率を制御するために所定量の誘電体（カーボンブラック、黒鉛、酸化チタン等）を、使用される電子機器内に発生する不要電磁波へのインピーダンスマッチングや温度環境に応じて、材料設計して添加することができる。さらに加工助剤（滑剤、分散剤）も適宜選択して添加してもよい。

熱可塑性エラストマーとしては、たとえば塩素化ポリエチレンのような塩素系、エチレン系共重合体、アクリル系、エチレンアクリル共重合体系、ウレタン系、エステル系、シリコーン系、スチレン系、アミド系、オレフィン系などの各種熱可塑性エラストマーおよびそれらの誘導体が挙げられる。

さらに、各種プラスチックとしては、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩素系樹脂；ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル系樹脂、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、ポリスルホン、ウレタン系樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂などの熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂およびこれらの誘導体が挙げられる。これらの結合剤として、低分子量のオリゴマータイプや液状タイプを用いることができる。熱、圧力、紫外線、硬化剤、水分、時間、力、荷重等により成型後にシート状になるものであれば、有機系材料に限ることなく、あらゆる材料を選択することができる。

特に、本発明では、結合剤として塩化ビニル樹脂、ウレタン系樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）共重合体、およびそれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種であるのが好ましい。

（軟磁性粉末）
軟磁性粉末としては、たとえば磁性ステンレス（Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｓｉ合金）、センダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金）、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）、ケイ素銅（Ｆｅ−Ｃｕ−Ｓｉ合金）、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ（−Ｃｕ−Ｎｂ）合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｒ合金のＦｅ系合金等が挙げられる。また、フェライト若しくは純鉄粒子を用いてもよい。フェライトとしては、たとえばＭｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、Ｍｎフェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェライト、Ｃｕ−Ｍｇ−Ｚｎフェライト、Ｂａ−Ｎｉ−Ｃｏフェライトなどのソフトフェライト、あるいは永久磁石材料であるハードフェライトが挙げられる。純鉄粒子としては、たとえばカルボニル鉄粉が挙げられる。これらの金属はアモルファス状態であっても、なくても良く、さらに非晶質と結晶質が混在したものでもよい。

軟磁性粉末の形状（球状、扁平状、繊維状等）は、特に限定されるものではないが、高い充填率で充填できることから、球状、略球状または塊状を使用するのが好ましい。これらの磁性粉末は単体で使用するほか、複数をブレンドしても構わない。磁性粉末の平均粒径または扁平状軟磁性粉末の長径は０．１〜５００μｍ、好ましくは１〜２００μｍであるのがよい。また、扁平状軟磁性粉末のアスペクト比は２〜５００、好ましくは１０〜１００であるのがよい。

誘電体層３は、少なくとも誘電体を含む材料から成り、本実施の形態では、誘電体から成る。誘電体としては、たとえば合成樹脂、ゴム、段ボール等の紙、木材、石膏、発泡体、アスファルト、土、リサイクル材セメントおよびガラスなどを用いることができる。

反射層２は、少なくとも導電性を有し、電磁波を反射させる層である。反射層２は、導電性材料から成る板、シート、フィルム、箔、織布または不織布であってもよいし、合成樹脂に導電性材料を混合した混合材料から成る板、シート、フィルム、箔、織布または不織布であってもよいし、合成樹脂等から成る基材に導電性材料から成る導電性膜が形成される板、シート、箔、織布またはフィルムであってもよい。導電性の付与はメッキ、蒸着（スパッタ）、印刷等の方法がある。反射層２を形成する導電性材料は、金属であってもよいし、カーボンなどの金属以外の材料であってもよい。反射層２を形成する導電性材料として、各パターン１２を形成するために用いることができる導電性材料を、同様に用いることができる。本実施の形態では、反射層２は、板状基材の電磁波入射側の表面上に、全面にわたって金属膜が形成されて構成される。本実施例の反射層は、ＫＥＣ法にて測定した電界シールド性はＵＨＦ帯で３０ｄＢを超えている。

電磁波吸収体１は、パターン層５の各パターン１２によって、その形状および寸法に依存して決定される共振周波数の電磁波を受信し、パターン１２と反射層２の間に電磁波エネルギを貯め、その電磁波エネルギを、吸収層４および誘電体層３を含む損失層７で損失させる。電磁波エネルギの損失は、電磁波エネルギの熱エネルギへの変換によって生じる。また電磁波吸収体１は、各パターン１２によって受信する電磁波を、各パターン１２と反射層２とによる電磁波の干渉によって減衰させる。電磁波吸収体１は、パターン層５を用いることによって電磁波を効率よく受信し、前述のエネルギ変換と、干渉とによって、電磁波を効率良く吸収することができる。

電磁波吸収体１によって吸収する電磁波の周波数は、各パターン１２の形状、寸法および間隔に依存するとともに、損失層７の厚み寸法、したがって吸収層４および誘電体層３に依存するので、これの形状および寸法を選択して決定される。電磁波吸収体１の吸収対象とする電磁波の周波数は、特に限定されるものではないが、３００ｋＨｚ以上３０００ＧＨｚ以下の範囲の周波数であってもよい。電磁波吸収体１は、たとえば特にＵＨＦ帯（３００ＭＨｚ以上３ＧＨｚ未満）、そして２．４ＧＨｚ帯（２．４ＧＨｚ以上２．５ＧＨｚ未満）の電磁波を吸収するために用いられる。

電磁波吸収体１の吸収対象する電磁波の周波数が２．４ＧＨｚ帯である場合、各パターン寸法ｄ１ｘ，ｄ１ｙは、たとえば１３ｍｍであり、各最小幅寸法ｅｘｍｉｎ，ｅｙｍｉｎは、たとえば０．２５ｍｍであり、各最大幅寸法ｅｘｍａｘ，ｅｙｍａｘは１．４ｍｍ、各変化率Δｅｘ，Δｅｙは、たとえば０．１８であり、第１角度θ１は、たとえば８０度である。

また電磁波吸収体１は、難燃性、準不燃性または不燃性を有している。難燃性としてはＵＬ９４Ｖ０の評価を得ることが目安である。電磁波吸収体１の用途は限定されないが、たとえば建材の構成部材として用いられる。難燃性、準不燃性または不燃性を有する電磁波吸収体１は、好適に建材を構成することができる。建材は、建築物を建立するために用いられる素材であり、たとえば内装材、壁材、床材、衝立材、天板材、表面材である。電磁波吸収体１に、難燃性、準不燃性、または不燃性を付与するにあたっては、電磁波吸収体１に、たとえば難燃剤または難燃助剤が添加される。難燃剤または難燃助剤は、たとえば吸収層４および誘電体層３に添加される。

難燃剤としては、たとえばリン化合物、ホウ素化合物、臭素系難燃剤、亜鉛系難燃剤、窒素系難燃剤および水酸化物系難燃剤を用いることができる。難燃剤としては公知なものが単独あるいは組み合わせて使用することができる。たとえば、難燃剤としては、臭素系等のハロゲン系難燃剤、燐酸エステル等の燐化合物系難燃剤、炭酸亜鉛・ホウ酸亜鉛等の亜鉛系難燃剤、トリアジン化合物・ヒンダードアミン化合物・メラミン系化合物等の窒素系難燃剤、水酸化マグネシウム・水酸化アルミニウム等の水酸化物系難燃剤、また難燃助剤としては、カーボンブラックや脂肪酸金属塩等を使用し、ＵＬ９４のＶ０等の難燃性を達成すべく配合設計する。

このような電磁波吸収体１によれば、パターン層５は、そのパターン層５全領域の面積を１とした場合、パターン１２が形成される領域の面積が０．６以上となる面積比を有している。パターン層５が、前記範囲の面積比に形成されることによって、電磁波の吸収量を大きくすることができるとともに、電磁波の吸収量の大きな周波数帯域の帯域幅を大きくすることができる。またパターン層５は、パターン１２間に形成される隙間のうち、少なくとも一部の隙間の幅寸法ｅｘ，ｅｙが、その隙間の延在方向に関して連続的に変化する構成である。このようにパターン１２間の隙間の幅寸法ｅｘ，ｅｙが連続するように形成されることによって、パターン１２間の隙間の幅寸法が一様である構成と比べて、電磁波の吸収量を大きくすることができる。また電磁波吸収体１では、損失層７は、少なくとも磁性体を含む材料から成る磁性体層である吸収層４と、誘電体から成る誘電体層３とを有する。吸収層４および誘電体層３の両方で、パターン層５のパターン１２によって捉えた電磁波エネルギを損失させるので、損失量を大きくし、電磁波を大きな吸収量で吸収することができる。

またパターン１２間の隙間は、その隙間の延在方向に間隔をあけて、幅寸法が小さい少なくとも２個所の接近部位を有し、その接近部位の間に接近部位より幅寸法が大きい離間部位を有する。接近部位は、幅寸法ｅｘ，ｅｙが、最小幅寸法ｅｘｍｉｎ，ｅｙｍｉｎとなる部位であり、離間部位は、幅寸法ｅｘ，ｅｙが、最大幅寸法ｅｘｍａｘ，ｅｙｍａｘとなる部位である。このようにパターン１２間の隙間の幅寸法ｅｘ，ｅｙが接近したり離れたりする態様で形成されることによって、パターン１２間の隙間の幅寸法が一様である構成と比べて、電磁波の吸収帯域を大きくすることができる。これはパターン１２間（ｅｘ，ｅｙ）で形成される共振モードを起こす周波数を増すためである。パターン１２間は独立しており、間には絶縁フィルム、空間、他材料が存するだけであるが、高周波数域においてはコンデンサが形成されるように回路的に繋がっていると見なすことができるため、このパターン１２間の結合度合い（干渉度合い）を変更することによりパターン層１２全体の共振周波数を制御できることを見出したものである。具体的には、隣り合うパターン１２間においてパターン１２同士が接近／離間／接近の様に、少なくとも２回の接近／離間を繰り返す様な配列とすることによって、パターン１２の受信周波数を広くすることができる。

電磁波吸収体１では、電磁波の吸収量が１５ｄＢ以上である周波数帯域の帯域幅が、７０ＭＨｚ以上である。このように電磁波の吸収量の大きい周波数帯域の帯域幅が大きく、優れた吸収特性の電磁波吸収体１を実現することができる。さらに電磁波吸収体１は、前述のように電磁波の吸収量が大きくなるので、薄形化および軽量化を図ることができる。電磁波吸収体１は、たとえばＵＨＦ帯の電磁波を吸収できるように構成すると、総厚み寸法を１５ｍｍ以下に形成することが可能であり、薄形の電磁波吸収体１を実現することができる。ＵＨＦ帯とは極細短波であり、３００ＭＨｚ以上３ＧＨｚ未満の周波数帯域である。ここでＲＦＩＤシステムの通信に用いられる周波数帯域は、４００ＭＨｚ帯域と８６０ＭＨｚ以上９６０ＭＨｚ未満の帯域である。また電磁波吸収体１は、たとえば２．４ＧＨｚ帯の電磁波を吸収できるように構成すると、総厚み寸法を５ｍｍ以下に形成することが可能であり、薄形の電磁波吸収体１を実現することができる。２．４ＧＨｚ帯とは、２．４ＧＨｚ以上２．５ＧＨｚ未満の周波数帯域である。

また電磁波吸収体１は、電磁波遮蔽板として機能する反射層２を有している。これによって電磁波吸収体１は、電磁波を遮蔽する電磁波遮蔽性を有する。したがって電磁波吸収体１は、電磁波を吸収するだけでなく、電磁波を遮蔽することが可能であり、利便性が向上される。言い換えると金属等のシールド材料の様に遮蔽はするが反射も行い、その反射波による新たな影響が生じる場合と異なり、本発明の電磁波吸収体１は、電磁波を遮蔽するが、且つ特定周波数に対しては反射波も生じない遮蔽体となる。このために無線通信環境に於ける不要波の低減やゾーニングに有用な材料となるといえる。さらに反射層２がない構成では、電磁波吸収体１の近傍に導電性材料から成る物体が存在するか否かによって、またその導電性の違いによっても受信アンテナとして機能する各パターン１２のインピーダンスが変化し、受信可能な電磁波の周波数が変化してしまうが、反射層２を備える構成では、近傍に存在する導電性材料から成る物体の影響を排除することが可能であり、この点においても利便性が向上される。また反射層２は、前述のように電磁波吸収体１の内部で電磁波を吸収する一翼を担う電磁波干渉を生じさせる構成でもあり、電磁波の吸収量を大きくすることにも寄与している。この電磁波吸収体１は、優れた電磁波吸収特性を有する。

図３は、本発明の実施の他の形態の電磁波吸収体１Ａの断面図である。この実施の形態は、前述の図２の実施の形態に類似し、対応する部分には同一の参照符を付し、異なる構成についてだけ説明する。この実施の形態では、図３の上方側となる電磁波入射側から、吸収層４、パターン層５、誘電体層３と、反射層２とが、この順序で積層して構成される。そのほかの構成は、前述の実施の形態と同様である。このようにパターン層５よりも電磁波入射側に吸収層４を設け、損失層７にパターン層５が挟まれる構成であってもよい。このような構成であっても、前述の実施の形態と同様の効果を達成することができる。

図４は、本発明の実施のさらに他の形態の電磁波吸収体１Ｂの断面図である。この実施の形態は、前述の図１および図２の実施の形態に類似し、対応する部分には同一の参照符を付し、異なる構成についてだけ説明する。この実施の形態では、パターン層５に対して図４の上方側となる電磁波入射側に、表面層６が形成される。表面層６は、磁性損失材および誘電損失材の少なくともいずれか一方である材料から成る層であって、損失層７を構成する。表面層６は、吸収層４および誘電体層３のいずれかであってもよいし、その他の層であってもよい。そのほかの構成は、前述の実施の形態と同様である。このようにパターン層５よりも電磁波入射側に表面層６を設け、損失層７にパターン層５が挟まれる構成であってもよい。このような構成であっても、前述の実施の形態と同様の効果を達成することができる。

本発明の電磁波吸収体は、パターン層と損失層とを備える構成であればよく、積層構成は、前述の図２〜図４に示す積層構成に限定されるものではない。本発明の実施の形態として、たとえば電磁波入射側から、誘電体層３、吸収層４、パターン層５、吸収層４、誘電体層３、反射層２の順に構成したものなども可能である。さらに本発明の実施の形態として、電磁波入射側からの順序が、パターン層５、吸収層４、反射層２の積層体、パターン層５、誘電体層３、反射層２の積層体などがある。後者は、吸収層４が誘電損失層である場合で、誘電体層３を別に設けない構成である。各層は単層であっても、複層であってもいいし、複層の場合はまったく同一の層である必要もない。これらに限定されるものではなく、様々な態様の積層体が含まれる。またこれらの積層体は主要な層を抽出したものであり、必ずしもこの通りに並ぶ必要もなく、たとえば各層の間に接着層、粘着層、支持体層または保護層などが入っても同様の効果が得られる。また吸収層４および誘電体層３に接着剤もしくは粘着剤を配合することで、吸収層４および誘電体層３が接着層や粘着層を兼ねる構成とすることも可能である。

さらに本発明の実施の形態として、電磁波吸収体は、図２〜図４に示す反射層２を含まず、このような反射層２を含まない電磁波吸収体が、電磁波入射側とは反対側の表面を、電磁波遮蔽性能を有する物体表面に対向させて、設置されるように構成されてもよい。電磁波遮蔽性能を有する物体は、たとえば反射層２と同様な構成を有してもよく、たとえば金属板などによって実現されてもよい。このような構成は、反射層２を有する電磁波吸収体と同様の電磁波吸収特性を得ることができる。

図５は、本発明の実施のさらに他の形態の電磁波吸収体を構成するパターン層５Ｃを示す正面図である。図６は、図５の一部を拡大して示すパターン層５Ｃの正面図である。このパターン層５Ｃは、図１に示す前述のパターン層５に代えて用いられるパターン層であって、図１に示す前述のパターン層５と類似し、対応する部分には同一の参照符を付し、異なる構成についてだけ説明する。図５のパターン層５Ｃは、図１のパターン５とは、各パターン１２の形状および寸法が異なる。図５のパターン１２は、複数の放射形パターン３０と、複数の略方形パターン３１とを有する。

各放射形パターン３０は、放射形状にそれぞれ形成され、複数の放射形パターン３０が、相互に間隔をあけて設けられる。各放射形パターン３０は、ｘ方向およびｙ方向に沿う放射状である略十文字形に形成され、ｘ方向およびｙ方向に行列状に規則正しく整列配置される。各放射形パターン３０は、図６に仮想線で示す基礎となる十文字（以下「基礎十文字」という）２０の交差部分１６における４つの角部２１を曲線状、具体的には円弧状にした形状である。基礎十文字２０は、ｘ方向に細長く延びる第１長方形部分１４と、ｙ方向に細長く延びる第２長方形部分１５とが、それら各長方形部分１４，１５の中心を重ねて、交差部分１６で直角に交差する形状である。各長方形部分１４，１５は、交差部分１６において垂直な軸線まわりに９０度ずれており、同一形状を有する。このような基礎十文字２０に、４つの第１略直角三角形２２を、交差部分１６の４つの角部２１に、各第１略直角三角形２２の角部がそれぞれ収まるように設けた形状である。各第１略直角三角形２２は、大略的に直角二等辺三角形であり、直角の角部に対向する斜辺が直角の角部に向けて凹となるように円弧状に湾曲する形状である。各放射形パターン３０は、４回回転対称であり、各長方形部分１４，１５の中心に関して点対称であり、各長方形部分１４，１５の中心を通り各長方形部分の長辺に平行な２つの直線に関してそれぞれ線対称であり、各長方形部分１４，１５の中心を通り各長方形部分の長辺に平行な２つの直線に関して４５度ずれた２つの直線に関して線対称である。

各略方形パターン３１は、放射形パターン３０に囲まれる領域に、放射形パターン３０から間隔をあけて配置され、放射形パターン３０に囲まれる領域を塗潰すようにそれぞれ配置される。ｘ方向に隣接する２つの放射形パターン３１と、これら２つの放射形パターン３１にｙ方向のいずれか一方に隣接する２つの放射形パターン３１とを組合わせた４つの放射形パターン３１によって囲まれる領域は、大略的に正方形である。この領域に１つの略方形パターン３１が嵌まり込むように配置されている。各略方形パターン３１は、前記４つの放射形パターン３１に囲まれる領域の形状と類似する形状に形成される。

各放射形パターン３０が前述のような略十文字形であり、各放射形パターン３０に囲まれる各領域は、長方形の各角部を円弧状にした隅丸四角形である。この隅丸四角形の基礎となる長方形は、長辺と短辺の寸法が異なる矩形および長辺と短辺の寸法が同一である正方形を含む。この実施の形態では、各放射形パターン３０に囲まれる各領域は、略正方形の隅丸四角形であり、各略方形パターン３１は、略正方形の隅丸四角形である。

各略方形パターン３１は、基礎となる正方形（以下「第２基礎正方形」という）の４つの角部２６を円弧状に変更した形状である。各略方形パターン３１は、第２基礎正方形２５から、直角の角部が第２基礎正方形２５の角部に収まるように配置される４つの第２略直角三角形２７を取除いた形状である。各第２略直角三角形２７は、大略的に直角二等辺三角形であり、直角の角部に対向する斜辺が直角の角部に向けて凹となるように円弧状に湾曲する形状である。各略方形パターン３１は、第２基礎正方形２５の中心が、その周囲の４つの放射形パターン３１の基礎十文字の中心を結んで形成される正方形の中心と一致し、かつ第２基礎正方形２５の各辺が、ｘ方向およびｙ方向のいずれかに延びるように配置されている。各略方形パターン１２は、４回回転対称であり、第２基礎正方形２５の中心に関して点対称であり、第２基礎正方形２５の２つの対角線に関してそれぞれ線対称であり、第２基礎正方形２５の中心を通りいずれかの辺に平行な２つの直線に関してそれぞれ線対称である。

このような放射形パターン３０と略方形パターン３１とを有する各パターン１２が形成されるパターン層５Ｃは、図１の星形のパターン１２が形成されるパターン層５と同様に、パターン層全領域の面積を１とした場合、各パターン１２が形成される領域の面積（以下「パターン面積」という）が０．６以上となる面積比を有する。

第１長方形部分１４の幅ａ１ｙと第２長方形部分１５の幅ａ１ｘは、互いに等しく、たとえば０．０５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、第１長方形部分１４の長さａ２ｘと第２長方形部分１５の長さａ２ｙは、互いに等しく、たとえば１ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。第１略直角三角形２２の直角を挟む２辺の長さ、したがって２辺のうちのｘ方向に延びる辺の長さａ３ｘとｙ方向に延びる辺の長さａ３ｙとは、互いに等しく、たとえば０．１ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、第１略直角三角形２２の斜辺の曲率半径Ｒ１は、たとえば１ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。第１略直角三角形２２の斜辺の円弧の中心点と、第１略直角三角形２２の斜辺の両端をそれぞれ結ぶ２つの直線の成す角度θ３は、５度以上４５度以下である。ｘ方向に隣接２つの放射形パターン３０の各第１長方形部分１４間の距離ｃ２ｘと、ｙ方向に隣接２つの放射形パターン３０の各第２長方形部分１５間の距離ｃ２ｙとは、互いに等しく、たとえば０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。

また第２基礎正方形２５のｘ方向の寸法ｂ１ｘとｙ方向の寸法ｂ１ｙとは、互いに等しく、たとえば１ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。これら第２基礎正方形２５の各寸法ｂ１ｘ，ｂ１ｙは、略方形パターン３１のｘ方向寸法およびｙ方向寸法である。第２略直角三角形２７の直角を挟む２辺の長さ、したがって２辺のうちのｘ方向に延びる辺の長さｂ２ｘとｙ方向に延びる辺の長さｂ２ｙとは、互いに等しく、たとえば０．１ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、第２略直角三角形２７の斜辺の曲率半径Ｒ２は、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。

また放射形パターン３０と略方形パターン３１間の隙間（以下「放射方形間隙間」という）の幅寸法ｃ１は、最小幅寸法ｃ１ｍｉｎから最大幅寸法ｃ１ｍａｘの間で、隙間の延在方向に連続的に変化する。放射方形間隙間の最小幅寸法ｃ１ｍｉｎは、放射形パターン３０の各長方形部分１４，１５の長手方向の端における略方形パターン３１までの寸法であり、たとえば０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。放射方形間隙間の最大幅寸法ｃ１ｍａｘは、各略直角三角形２２，２７の直角を２等分する直線に沿う位置の寸法であり、たとえば０．２ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。

このように放射方形間隙間の幅寸法ｃ１は、その隙間の延在方向に連続的に変化している。放射方形間隙間の幅寸法ｃ１の変化率Δｃ１は、たとえば０．００１以上１０以下である。放射方形間隙間の幅寸法ｃ１の変化率Δｃ１は、放射形パターン３０の縁辺に沿う単位寸法当たりの放射方形間隙間の幅寸法ｃ１の変化量である。また本実施の形態では、変化率Δｃ１は、一様ではなく、最小幅寸法ｃ１ｍｉｎの位置から最大幅寸法ｃ１ｍａｘの位置に向かうにつれて、小さくなる。
変化率Δｃ１は、式（３）で表される。

電磁波吸収体１の吸収対象とする電磁波の周波数がＵＨＦ帯である場合、各長方形部分１４，１５の幅ａ１ｘ，ａ１ｙは、たとえば１ｍｍであり、各長方形部分１４，１５の長さａ２ｘ，ａ２ｙは、たとえば２０ｍｍであり、第１略直角三角形２２の直角を挟む２辺の長さａ３ｘ，ａ３ｙは、たとえば６．５ｍｍであり、斜辺の曲率半径Ｒ１は、６．５ｍｍである。電磁波吸収体１の吸収対象とする電磁波の周波数がＵＨＦ帯である場合、第２基礎正方形２５の寸法ｂ１ｘ，ｂ１ｙは、たとえば２５ｍｍであり、第２略直角三角形２７の直角を挟む２辺の長さｂ２ｘ，ｂ２ｙは、たとえば１０．５ｍｍであり、斜辺の曲率半径Ｒ２は、１０．５ｍｍである。電磁波吸収体１の吸収対象とする電磁波の周波数がＵＨＦ帯である場合、放射方形間隙間の幅寸法ｃ１の最小幅寸法ｃ１ｍｉｎは、たとえば０．５ｍｍであり、最大幅寸法ｃ１ｍａｘは、たとえば２ｍｍであり、変化率Δｃ１は、たとえば０．１５である。電磁波吸収体１の吸収対象とする電磁波の周波数がＵＨＦ帯である場合、放射形パターン間の間隔ｃ２ｘ，ｃ２ｙは、たとえば７ｍｍである。

電磁波吸収体１の吸収対象とする電磁波の周波数が２．４ＧＨｚ帯である場合、各長方形部分１４，１５の幅ａ１ｘ，ａ１ｙは、たとえば０．５ｍｍであり、各長方形部分１４，１５の長さａ２ｘ，ａ２ｙは、たとえば１７．５ｍｍであり、第１略直角三角形２２の直角を挟む２辺の長さａ３ｘ，ａ３ｙは、たとえば５ｍｍであり、斜辺の曲率半径Ｒ１は、５ｍｍである。電磁波吸収体１の吸収対象とする電磁波の周波数が２．４ＧＨｚ帯である場合、第２基礎正方形２５の寸法ｂ１ｘ，ｂ１ｙは、たとえば２０．５ｍｍであり、第２略直角三角形２７の直角を挟む２辺の長さｂ２ｘ，ｂ２ｙは、たとえば８ｍｍであり、斜辺の曲率半径Ｒ２は、８ｍｍである。電磁波吸収体１の吸収対象とする電磁波の周波数が２．４ＧＨｚ帯である場合、放射方形間隙間の幅寸法ｃ１の最小幅寸法ｃ１ｍｉｎは、たとえば０．５ｍｍであり、最大幅寸法ｃ１ｍａｘは、たとえば約１．７ｍｍであり、変化率Δｃ１は、たとえば０．１４である。電磁波吸収体１の吸収対象とする電磁波の周波数が２．４ＧＨｚ帯である場合、放射形パターン間の間隔ｃ２ｘ，ｃ２ｙは、たとえば２．５ｍｍである。

図５および図６のパターン層５Ｃでは、各パターン１２のうち少なくとも一部のパターンは、曲線部分を含む外形形状を有する。本実施の形態では、全てのパターン１２は、曲線部分を含む外形形状を有している。このようなパターン１２では、電磁波を受信したときの共振電流が、曲線状部分でスムーズに流れるようになる。

図７は、パターンＰにおいて、ＴＥ波である電磁波を受けた場合のパターンＰの方向が、パターンＰ内に生じる電界に与える影響を示すパターンＰの正面図である。図７には、電磁波がパターンＰに対して垂直に入射する垂直入射の場合を示す。図７（１）は、方形のパターンＰを正対する位置関係に置いた場合の電界の生じ方を示す。図７（２）は、図７（１）の位置関係からパターンＰを４５度（°）角変位させた場合の電界の生じ方を示す。図７（３）は、円形のパターンＰの場合の電界の生じ方を示す。図７（４）は、Ｒ付き方形のパターンＰを、図７（１）と同様に、正対する位置関係に置いた場合の電界の生じ方を示す。図７（５）は、図７（４）の位置関係からパターンＰを４５度（°）角変位させた場合の電界の生じ方を示す。

図７（１）の位置関係は、電磁波における電界の方向（以下「偏波方向」という）に対して、平行または垂直な辺が存在する方形のパターンＰの位置関係である。図７（２）における位置関係は、図７（１）と同様の方形のパターンＰを、図７（１）の位置関係からパターンＰに垂直な軸線まわりに４５度（°）角変位させ、各辺が、偏波方向に対して４５度（°）の角度を成す位置関係である。方形とは、４つの内角が直角である四角形である。図７（４）の位置関係は、偏波方向に対して、平行または垂直な辺が存在するＲ付き方形のパターンＰの位置関係である。図７（５）における位置関係は、図７（４）と同様のＲ付き方形のパターンＰを、図７（４）の位置関係からパターンＰに垂直な軸線まわりに４５度（°）角変位させ、各辺が偏波方向に対して４５度（°）の角度を成す位置関係である。Ｒ付き方形とは、方形のコーナー部分に曲率を持たせて丸みを付けた、直線と曲線を有する略方形である。図７における各パターンＰは、導電性パターンに相当する。

図７に示すように、パターンＰによって電磁波を受信したときに、パターンＰに生じる電界の方向Ｅは、パターンＰの形状によって異なるとともに、方形のパターンＰの場合は、電磁波の偏波方向に対するパターンＰの位置関係によって異なる。図７（１）の場合、パターンＰ内に生じる電界の方向Ｅは、１つの辺に平行な方向な直線状の方向である。図７（２）、図７（３）および図７（５）の場合、パターンＰ内に生じる電界の方向Ｅは、大略的に双曲線状となる。

このように生じる電界の方向Ｅが変わると、電磁波に対する共振周波数が変わることになる。方形のパターンＰにおいて電磁波、特にＴＥ波およびＴＭ波を受ける場合、図７（１）の配置にすると、辺付近に辺に沿って共振電流が流れやすい。これに対して方形のパターンＰを図７（１）から４５度（°）角変位させた図７（２）の場合および円形のパターンＰを用いる図７（３）の場合は、方形のパターンＰを図７（１）のように用いる場合ほど、辺付近に共振電流が集中し得ないことを示している。したがって電磁波を受信するために用いるパターンには、電磁波の偏波方向に関わらず、受信状態が一定である円形のパターンのようなパターンと、電磁波の偏波方向によって、受信状態が変化してしまう方形のパターンのようなパターンとが存在する。

図７（４）および図７（５）のパターンＰは、コーナー部分にＲが付いた略方形状である。図７（４）の場合と図７（５）場合との共振電流の経路長および分布の差と、図７（１）の場合と図７（２）の場合との共振電流の経路長および分布の差とを比較すると、図７（４）の場合と図７（５）の場合との差の方が、図７（１）の場合と図７（２）の場合との差よりも小さくなっている。したがって図７（４）および図７（５）のＲ付き方形のパターンＰは、図７（１）および図７（２）の方形のパターンＰに比べて、偏波に対する共振周波数のシストが低減できる。このＲ付き方形というパターン形状は、基本的に方形パターンでありながら、円形パターンの耐偏波特性を組み込んだ効果を有している。

実際の電磁波吸収体の使用環境では、ＴＥ波およびＴＭ波のような直線偏波の電磁波だけでなく、円偏波の電磁波が存在するとともに、直線偏波の電磁波であっても偏波方向が必ず同一の方向とは限らず、偏波方向の異なる電磁波が入り乱れた電磁波を吸収しなければならいので、このような偏波方向によって受信状態が異なる偏波依存性を抑えること、つまり偏波特性を良くすることは重要な課題となる。本発明では、この課題を解決することができる。

さらにパターンによって電磁波を受信し、損失層でエネルギを損失させる電磁波吸収体において、パターンの形状に起因する電磁波吸収特性の傾向の分析によると、電磁波吸収量の向上と、偏波依存性を少なくすることである偏波特性の向上とは、両立するものではなく、むしろ二律相反するものである。パターンの形状が、多角形である場合、線状であるか面状であるかを問わず、パターンの外郭形状に、エッジとも呼ばれる鋭角な角部を有する場合、電磁波の吸収量のピーク値は高くなるが、電磁波の電界の方向によって吸収量がピーク値となる周波数のずれが大きくなってしまう。またパターンの形状が、円形である場合、線状であるか面状であるかを問わず、電磁波の偏波方向によって吸収量がピークとなる周波数がずれないが、電磁波の吸収量のピーク値が低くなってしまう。

多角形などの鋭角な角部を有するパターンは、円形のパターンよりも、Ｑ値が高くなる。Ｑ値は、共振周波数と帯域幅で表すことができ、Ｑ＝共振周波数／帯域幅となる。帯域幅は、予め定める受信強度、たとえば共振周波数ω０における受信強度の２分の１以上の受信強度を有する帯域の幅である。したがって共振周波数をω０とし、受信強度が共振周波数ω０における受信強度の２分の１となる共振周波数を挟む両側の周波数をそれぞれω１，ω２（＞ω１）とすると、Ｑ＝ω０／（ω２−ω１）で表すことができる。

このＱ値は、パターン電磁波吸収体の電磁波吸収特性を示すために、電磁波吸収量のピーク値に当てはめて表現される。Ｑ値が高いとは、吸収する電磁波の周波数帯域（以下「吸収帯域」という場合がある）の幅は小さいが、高い電磁波吸収量（以下単に「吸収量」という場合がある）のピーク値を有することを表す。またＱ値が低いとは、吸収量のピーク値は小さいが、大きい吸収帯域の幅を有することを表す。吸収帯域は、予め定める吸収量以上の吸収量で吸収される電磁波の周波数である。

鋭角な角部を有するパターンは、Ｑ値が高いので、吸収量のピーク値は高くなるが、吸収帯域の幅が狭くなり、偏波方向が異なることによって共振周波数のズレが発生してしまうことになる。これは図７（１）の場合、そのパターンＰの辺に沿って強い電流が生じ、その部分で共振が起こるのに対し、図７（２）および図７（３）の場合は、強い電流が流れる経路が、図７（１）の場合ほど、辺に沿って集中しなくなる現象が起きることから明らかである。言い換えれば、電流の経路が広がることで、共振に関わる半波長の波の分布する領域が広がり、共振する条件が多くなると言える。この結果として吸収帯域の幅が大きくなる。方形のパターンの場合、図７（１）のように配置すると、辺に平行にまっすぐな方向の電界ができるが、図７（２）のように４５度（°）角変位させると、円弧を描くような方向の電界が生じるため、明らかに分布が異なっている。つまり方形のパターンを用いる構成は、共振が集中して起きる結果、電磁波吸収特性が高くなるけれども、偏波依存性を有している。このような特性は、方形に限らず、多角形のパターンを用いる構成も同様に有している。

以上に対して、図７（４）および図７（５）のＲ付き方形のパターンＰは、耐偏波特性に関しては、図７（１）および図７（２）の方形のパターンＰから図７（３）の円形のパターンＰに近づけるべく改善し、電波の偏波方向によって生じる吸収周波数の差を低減したものであり、Ｑ値に関しては、方形パターンの持つ高い値を少しでも維持できる設計としたものである。

図５および図６に示す本実施の形態のパターン層５Ｃは、図７（４）および図７（５）に示すＲ付き方形パターンＰと同様の形状の略方形パターン３１を有している。この図５および図６のパターン層５Ｃを備える電磁波吸収体では、偏波依存性が小さく、かつ電磁波吸収量を高くすることができる。多角形のパターンを用いる場合の前記欠点を改善するために、パターンの形状は、基本的には多角形であるが、少なくとも１つの角部が曲線状に形成される形状にする。角部にＲを付与する、つまり曲面状とする効果は、共振電流が角部で滞ることなく流れやすくなることであり、さらに共振する領域が広くなることであり、結果Ｑ値は若干落ちるけれども広帯域性能を示すことにより、偏波特性が改善されることになる。

これによって電磁波の偏波方向によって吸収量がピーク値となる周波数のずれを小さく抑えることができる。したがって電磁波の吸収量のピーク値が高く、かつ電磁波の偏波方向によって吸収量がピーク値となる周波数のずれが小さい優れた電磁波吸収特性の電磁波吸収体を実現することができる。図５および図６のパターン層５Ｃを備える電磁波吸収体は、このような優れた電磁波吸収体を実現することができる。

本件発明者らは、シミュレーションおよび実際の測定によって、本発明の有用性を確認した。表１は、実施例１〜１６の電磁波吸収体の特性を示す。表２は、比較例１〜１１の電磁波吸収体の特性を示す。

実施例１〜４の電磁波吸収体は、周波数が２．４ＧＨｚ帯の電磁波を吸収対象とし、図５に示す角部が曲線状の放射形パターン３０および略方形パターン３１を有するパターン層５Ｃを備え、図２に示す積層構成を有する。実施例５〜１６、比較例１０、１１の電磁波吸収体は、周波数がＵＨＦ帯の電磁波を吸収対象とし、図５に示す角部が曲線状の放射形パターン３０および略方形パターン３１を有するパターン層５Ｃを備え、図２に示す積層構成を有する。ただし比較例１０、１１は、放射形パターン３０と略方形パターン３１との間の隙間の幅寸法は一定の構成である。各表に隙間間隔の幅寸法が連続的に変化する場合を導体間隔の連続変化「有」、隙間間隔が一定の場合を導体間隔の連続変化「無」として表示している。

比較例１，２の電磁波吸収体は、周波数が２．４ＧＨｚ帯の電磁波を吸収対象とし、導電性パターンとして、図８に示す正方形のパターン４０が図１の星形のパターン１２と同様の配列で形成されるパターン層５を備え、図２に示す積層構成を有する。比較例３〜７の電磁波吸収体は、周波数が２．４ＧＨｚ帯の電磁波を吸収対象とし、導電性パターンとして、図９に示す円形のパターン４１が星形のパターン１２の配列で形成されるパターン層５を備え、図２に示す積層構成を有する。実施例１０の電磁波吸収体は、周波数が２．４ＧＨｚ帯の電磁波を吸収対象とし、図５に示す角部が曲線状の放射形パターン３０および略方形パターン３１を有するパターン層５Ｃを備え、図２に示す積層構成を有する。比較例８、９の電磁波吸収体は、実施例１〜４の電磁波吸収体とほぼ同様であるが、放射形パターン３０と略方形パターン３１との間の隙間の幅寸法が一定の構成である点が異なる。

比較例１，２では、パターン４０間の隙間の幅間隔ｆは一定であるので、この幅寸法ｆを、導体間隔（ｍａｘ）とし、導体間隔（ｍｉｎ）は省略している。さらに比較例１，２では、パターン４０は正方形であり、一辺の長さを導体幅（ｍａｘ）とし、導体幅（ｍｉｎ）を省略している。また比較例３〜７において、導体間隔（ｍａｘ）は、図９に示すようにパターン４１間の隙間の幅寸法の最大値ｇｍａｘであり、導体間隔（ｍｉｎ）は、図９に示すようにパターン４１間の隙間の幅寸法の最小値ｇｍｉｎである。さらに比較例３〜７では、パターン４１は円形であり、外径を導体幅（ｍａｘ）とし、導体幅（ｍｉｎ）を省略している。また、比較例１〜７において、導体幅／間隔（ｍａｘ）は導体幅（ｍａｘ）を導体間隔（ｍｉｎ）で除算した値であり、導体幅／間隔（ｍｉｎ）は、導体幅（ｍａｘ）を導体間隔（ｍａｘ）で除算した値である。比較例１，２では、導体間隔（ｍｉｎ）がないので、導体幅／間隔（ｍｉｎ）を省略している。

また実施例１〜１６、比較例８〜１１において、Ｒｃｐは、第１略直角三角形２２の斜辺の曲率半径Ｒ１であり、Ｒｓｐは、第２略直角三角形２７の斜辺の曲率半径Ｒ２であり、ＤｓｃはＣ１ｍｉｎ、Ｌｃｐは、ａ２ｘ，ａ２ｙであり、Ｌｓｐは、ｂ１ｘ、ｂ１ｙである。

また実施例、比較例において、吸収層厚みは、吸収層４の厚み寸法であり、誘電体層厚みは、誘電体層３の厚み寸法である。また、ピーク周波数は、電磁波の吸収量が最大となる周波数であり、ピーク吸収量は、電磁波の吸収量の最大値であり、１５ｄＢ帯域幅は、１５ｄＢ以上の吸収量が得られる周波数の幅である。また、面積比の非パターンは、パターン層全領域の面積を１とした場合、パターン１２が形成されていない領域の面積の値であり、面積比のパターンは、パターン層全領域の面積を１とした場合、パターン１２が形成される領域の面積の値である。また実施例１〜１６において、磁性材料は、吸収層４に含有される磁性体である。

図１０は、図１のパターンの吸収特性を参考として示すグラフである。図１１は、実施例１〜４の吸収特性を示すグラフである。図１２は、実施例５〜１０の吸収特性を示すグラフである。図１３は、実施例１１〜１６の吸収特性を示すグラフである。図１０〜図１３において、横軸は、周波数を示し、縦軸は、反射損失を示す。反射損失は、電磁波吸収体で吸収されることによる損失であり、反射損失の絶対値に相当する値が電磁波吸収体による吸収量となる。表１および図１１〜１３から明らかなように、本発明に従う電磁波吸収体は、吸収量の最大値が大きい、優れた吸収特性を有している。

図１４は、パターンの面積比と吸収量との関係を示すグラフである。図１５は、パターンの面積比と吸収帯域幅との関係を示すグラフである。図１４において、横軸は、パターン層全領域のうちパターンが形成される面積の割合を百分率で示し、縦軸は、電磁波吸収体による吸収量の最大値を示す。図１５において、横軸は、パターン層全領域のうちパターンが形成される面積の割合を百分率で示し、縦軸は、電磁波吸収体による吸収量が１５ｄＢ以上の周波数の帯域幅を示す。吸収量が１５ｄＢ以上の周波数の帯域幅は、吸収量が１５ｄＢ以上となる連続した周波数の帯域の最も高い周波数から最も低い周波数を減算した値である。

図１４および図１５は２．４ＧＨｚ帯の電磁波吸収体として設計した結果を示す。この図を作成するに当たり、吸収周波数（ピーク周波数）が２．４５ＧＨｚから３．０ＧＨｚ外れたものは２．４ＧＨｚ帯電磁波吸収体となり得ず、この理由で比較例２は図１４および図１５から除外している。図１４および図１５には、星形のパターン１２を用いた場合の例を×印で示し、図５および図６に示すような放射形パターンと略方形パターン（曲率十字パッチ）のパターン１２を用いた実施例１〜４を○印で示し、図８に示すような正方形のパターン４０を用いた比較例１，２を◆印で示し、図９に示すような円形のパターン４１を用いた比較例３〜７を■印で示す。

表１および図１４および図１５から明らかなように、パターンの面積比が増すと吸収量が大きくなり、且つ１５ｄＢ以上の吸収量が得られる帯域幅が大きくなる。パターン層全領域の面積を１とした場合、パターンが形成される領域の面積が０．６以上となる場合、吸収量の最大値が大きく、しかも吸収量が１５ｄＢ以上と高くなり、且つ１５ｄＢ帯域幅が７０ＭＨｚ以上と広くなる。さらに実施例１〜１６のように、放射形と略方形との組合せ（曲率十字パッチ）のパターン１２を有し、隣接するパターン１２間の隙間の幅寸法が連続的に変化する場合、吸収量が高い帯域幅が広くなり、且つ広帯域特性を示す傾向がある。円形の場合、パターン層全領域の面積を１とした場合、パターンが形成される領域の面積を大きくすることが困難であり、電磁波の吸収量の最大値が小さく、しかも隣接するパターン４１間の隙間の幅寸法が連続的に変化しても、吸収量が高い帯域幅は小さい。つまりパターン層全領域の面積を１とした場合、パターンが形成される領域の面積が０．６以上とし、かつ隣接するパターン１２間の隙間の幅寸法が連続的に変化する構成とすることによって、電磁波の吸収量のピーク値が高く、吸収量の高い帯域、たとえば１５ｄＢ以上の吸収量が得られる帯域幅を大きくすることができる。実施例１〜１６では、パターン層全領域の面積を１とした場合、パターンが形成される領域の面積が０．６９以上であり、電磁波の吸収量のピーク値が１７ｄＢ以上であり、１５ｄＢ以上の吸収量が得られる帯域幅がたとえば図１２に示す通り７０ＭＨｚ以上と、ＵＨＦ帯全般に渡って優れた電磁波吸収体を実現している。実施例１２、１４および１５などで１５ｄＢ帯域幅が７０ｄＢ未満の場合があるが、これは１ＧＨｚ付近の電磁波吸収体を大幅に薄型化して設計した場合の結果である。

図１６は、参考のために、パターン間の隙間の幅寸法の変化と吸収特性との関係を、星形のパターンと正方形のパターンとで比較して示すグラフである。図１６において、横軸は、周波数を示し、縦軸は、反射損失を示す。図１６から明らかなように、パターン層全領域の面積を１とした場合、パターンが形成される領域の面積が０．６以上であり、且つパターン間の隙間の幅寸法が連続的に変化する構成は、パターン間の隙間の幅寸法が一定の場合に比べて、その幅寸法が大きいか小さいかに関らず、電磁波の吸収量のピーク値を高くすることができる。

図１７は、表１および２に示されるパターン間の隙間の幅寸法の変化と吸収特性との関係を、吸収対象の周波数を２．４ＧＨｚ帯とし、放射形パターンと略方形パターンとの間の隙間が変化する場合と一定の場合とで比較して参考までに示すグラフである。図１８は、表１および２に示されるパターン間の隙間の幅寸法の変化と吸収特性との関係を、吸収対象の周波数をＵＨＦ帯とし、放射形パターンと略方形パターンとの間の隙間が変化する場合と一定の場合とで比較して示すグラフである。図１７および図１８において、横軸は、周波数を示し、縦軸は、反射損失を示す。図１７には、実施例４の特性を実線で示し、比較例８の特性を２点鎖線で示し、比較例９の特性を点線で示す。図１８には、実施例７の特性を実線で示し、比較例１１の特性を２点鎖線で示し、比較例１０の特性を点線で示す。

図１７および図１８から明らかなように、放射形パターン３０と略方形パターン３１とが組合される構成においても、パターン層全領域の面積を１とした場合、パターンが形成される領域の面積が０．６以上であり、且つパターン間の隙間の幅寸法が連続的に変化する構成は、パターン間の隙間の幅寸法が一定の場合に比べて、その幅寸法が大きいか小さいかに関らず、電磁波の吸収量のピーク値を高くすることができる。しかもこの効果は、吸収対象とする電磁波の周波数に関らず達成することができる。このような効果は、パターン間の隙間の幅寸法を連続的に変化させる、すなわちパターン導体間の結合を連続的に制御させることによって、電磁波に対して共振現象をより強く発現させ、その結果、より電磁波を減衰させる事ができると考えられる。

以下、実測結果を記す。図２の構成の電磁波吸収体１を製作した。パターン層５として実施例１０のパターン形状をアルミ蒸着ＰＥＴシートからパターン形状をエッチング処理にて形成したシートを用い、吸収層４として塩化ビニル樹脂１００ｐｈｒにフェライト粉４４５ｐｈｒを加熱混練した後カレンダー成形にて作成したシートを使用した。この吸収層は、９５０ＭＨｚ帯での複素比透磁率の実部（μ’）が２．６、虚部（μ”）が１．０、複素比誘電率の実部（ε’）が３１、虚部（ε”）が２であるシートを厚さ１．５ｍｍで用いている。さらに誘電体層３としてポリプロピレン樹脂発泡体（磁性はなく、９５０ＭＨｚ帯での複素比誘電率の実部（ε’）が１．２５、虚部（ε”）が０．０５）の５．５ｍｍ厚を用い、反射層２としてアルミ蒸着ＰＥＴシートを使用した。接着剤による積層後、総厚７．５ｍｍ、９００ｍｍ×１，８００ｍｍのサイズでの重量７．５ｋｇのＵＨＦ帯用電磁波吸収体を得た。

なお本発明で用いた反射層２はアルミ蒸着層が４００〜５００Åのアルミ蒸着ＰＥＴシートである。そのシートの、ＫＥＣ法による１ＧＨｚでのシールド性を測定したところ、電界シールド性が４５ｄＢ、磁界シールド性が２８ｄＢであった。

図１９は、電磁波吸収体１の電磁波吸収量のシミュレーション結果と実測結果とを示すグラフである。図１９において、横軸は周波数を示し、縦軸は反射損失を示す。図１９に示されるように、シミュレーション結果と実測結果に大きな差がないことがわかる。実測結果は、吸収周波数のピーク値が９６０ＭＨｚで、吸収量が２４ｄＢ且つ１５ｄＢ吸収量を示す吸収帯域が７０ＭＨｚであった。電磁波吸収測定は、電波暗室内で行い、試料サイズは一辺５λ相当の四角形状とし、電波送受信用のダブルリッジドアンテナから試料までの距離を１０λ相当離し、ネットワークアナライザーＨＰ８７２０ＥＳに同軸ケーブルで接続して、いわゆるフリースペース法に基づいて行った。

ＲＦＩＤシステムにおいて、リーダ／ライタと、トランスポンダとの間の通信に、ＵＨＦ帯の電磁波を利用することによって、リーダ／ライタと、トランスポンダとの間の長距離無線通信が可能となる。ＵＨＦ帯の電磁波を利用する場合、トランスポンダであるＩＣタグを商品に装着しておくことによって、たとえばフォークリフト、台車、あるいはベルトコンベア上の商品ついて、一括して情報管理できることになる。ＩＣタグからの情報読み取りおよび書き込みは、予め定める設置場所に設置されるＩＣゲートとなどと呼ばれる装置に内蔵されるリーダ／ライタによって行なわれる。

このようなＲＦＩＤシステムを導入するにあたって、リーダ／ライタの設置場所周辺に、金属類などの導電性材料から成る物体、内部にデッキプレートや筋金を有するコンクリートから成る物体が存在すると、これら物体による反射波の干渉によって通信環境が劣化し、リーダ／ライタによる読取率および書込率の低下を招いてしまう。またリーダ／ライタの設置場所周辺に、他のＩＣゲートが存在するなど、他のリーダ／ライタが存在すると、この他のリーダ／ライタからの直接波の干渉によって通信環境が劣化し、リーダ／ライタによる読取率および書込率を低下させてしまう。これらが、ＩＣタグシステム（ＲＦＩＤシステム）の導入の障害となっている。

大量の商品を取扱う流通機関では、大量の商品を一括管理可能なＵＨＦ帯の電磁波を利用するＲＦＩＤシステムの導入が望まれているが、電磁波の干渉の問題を解決できずに、導入が実現されていない。一般に集荷、配送という機能を受け持つ流通部門のある場所や流通センターは、どうしても倉庫やコンテナ、トラックといった金属類の物体が多い環境にあり、しかもそれらが十分に間隔を設けることなく運用されているため、そこに後からＩＣタグシステム（ＲＦＩＤシステム）を導入しようとしても、前述のような電磁波の干渉の問題が避けられなくなっているためである。

本発明の電磁波吸収体１，１Ａ，１Ｂは、このようなＲＦＩＤシステムの通信環境を改善するために、リーダ／ライタ付近の物体による反射波を吸収し、また互いに近い位置にある２つのリーダ／ライタからの電磁波が干渉しないように電磁波を吸収するために用いることができる。このように電磁波吸収体を備えるＲＦＩＤシステムは、読取率および書込率の高い好適なシステムとなる。

図２０は、電磁波吸収体１によるＲＦＩＤシステムの通信改善効果を確認する実験のための実験装置５０を簡略化して示す斜視図である。図２１は、電磁波吸収体１によるＲＦＩＤシステムの通信改善効果を確認する実験の実験結果を示すグラフである。図２１には、床面５１に電磁波吸収体１を使用する場合と使用しない場合の電界強度分布を比較して示す。図２１において、横軸はアンテナ間距離を示し、縦軸は受信電力を示す。本発明の電磁波吸収体１によるＵＨＦ帯の電磁波を利用するＲＦＩＤシステムの通信改善の効果を確認するため、実験装置５０を用いて電波暗室にて実験を行った。使用した電波暗室は３ｍ法電波暗室である。電波暗室はピラミッド状電波吸収体を５面に設置しているが、床面５１は、長辺の寸法Ｌ５１が４ｍであり、短辺の寸法Ｗ５１が２ｍである長方形状の金属面である。本発明の電磁波吸収体１を、床面５１の影響を抑えるために床材として使用した。まず、電磁波吸収体１を設けない状態で、床面５１から高さＨ５０＝１．２ｍの位置に送信アンテナ（リーダ：円偏波パッチアンテナ、富士通製ＴＦＵ−ＲＷ３５１）５２と受信アンテナ（ダイポールアンテナ、Advantest社製ＴＲ１７２２）５３を設置して、アンテナ間距離Ｌ５０を変化させながら、受信電力値を測定した。同じくその床面５１全体に実施例１６のパターン層を有して製造した電磁波吸収体１を敷詰めて、同様にアンテナ間距離Ｌ５０を変化させながら、受信電力値を測定した。それらの結果と、比較のために自由空間伝搬損失を示す理論値をフリスの式（５）により求め、合わせて図２０に示す。式（５）において、Ｐ_Ｒは、受信電力であり、Ｐ_Ｔは、送信電力である。

図２０から電磁波吸収体１を用いない場合（床面が金属の場合）に理論値から上下に交互に大きく外れ、定在波がたっていることが伺える。直接波と反射波の干渉によるものであるが、この定在波の電界強度の低いエリアがタグの読取感度をより下回った場合に読取不良が発生する。この条件でダイポールアンテナの位置にＵＨＦ帯ＩＣタグを１０枚設置して、その読み取り試験を行うと、リーダからの距離（アンテナ間距離）Ｌ５０が１．５〜１．７ｍに於いて読取率は１０〜７０％であった。

図２０の床材として電磁波吸収体１を用いた場合の結果をみると、定在波発生が抑制されていることがわかる。電磁波吸収体１が反射波を抑制しているためである。この状態でタグ読取率を評価すると、９８％以上の読取率を得ることができた。

本発明の電磁波吸収体１は、反射層２を有しており、パターン層５側からの入射電磁波は反射もしないが透過もしない、反射層２側から入射する電磁波は反射するが透過はしない、という電磁波の耐透過性を有している。これにより、他のリーダからの直接波や反射波の経路に電磁波吸収体１を設置することで、それらの不要電波の到来を大きく抑えることが可能となる。特に特定周波数の電磁波を遮蔽するが、反射しないという電波吸収体１が薄型、軽量で得られるため、近接するＩＣゲート間の狭い隙間でも設置可能であり、有効な不要電波低減策として利用することが可能となった。さらに近接したＩＣゲートには電波吸収体の電磁波入射側が対向するそれぞれのゲートに向くように、背面側を合わせて電磁波吸収体を２枚重ねで使うことが有効であるが、限られたスペース（約２５ｃｍ幅）に収めて使用するため、電磁波吸収体の薄型化は重要な課題であった。本発明の電磁波吸収体１によってはじめて、薄型化が達成できて実際のアプリケーションとして評価検討することが可能となった。このように本発明の電磁波吸収体１，１Ａ，１Ｂは、このようなＲＦＩＤシステムの通信環境を改善することができる。

図２２は、電磁波吸収体１を用いたパーティション５７を示す斜視図である。本発明の電磁波吸収体１は、そのまま壁材や床材等として用いることもできるし、たとえば図２２に示すように、フレーム５５によって電磁波吸収体１を保持し、フレーム５５にキャスター５６を取付けて、自立型のパーティション５７を形成するようにしてもよい。またパーティション５７以外にも、電磁波吸収体１をフレーム５５で保持したパネルを形成することもできる。フレーム５５およびキャスター５６は、樹脂、木材、金属等の材料を用いることができる。さらにたとえば、マイクロ波加熱機の加熱機から外部につながる出入口部分の開閉機構（シャッター、扉、カーテン等）に用いて漏洩電波の抑制用途で使用することができる。

図２３は、電磁波吸収体１を用いて形成される電磁波暗室構造体６０を示す斜視図である。図２３には、一部を切欠いて内部を示し、電磁波暗室構造体６０内の電界強度測定に用いる装置を併せて示す。電磁波暗室構造体６０は、電波暗室または電波暗箱などと呼ばれ、電磁波が遮断される内部空間を形成する構造体である。以下、電磁波暗室構造体６０を、電波暗箱６０という。電磁波吸収体１を、内方側に電磁波吸収面（図２の上方側であって反射層２と反対側の面）を向ける態様で箱形に組み、ＵＨＦ帯対応電波暗箱６０を作製した。電波暗箱６０は、幅寸法Ｌ６０が１８００ｍｍであり、奥行き寸法Ｗ６０が８００ｍｍであり、高さ寸法Ｈ６０が８００ｍｍである。

図２４は、電磁波吸収体１を用いて形成される電波暗箱６０の内部空間の電界強度分布を測定した結果を示すグラフである。図２４において、１つめの軸は受信電力を示し、２つめの軸は横軸移動距離を示し、３つめの軸は縦軸移動距離を示す。電波暗箱６０の中で図２２のように、図２２と同じ送信アンテナ５２と受信アンテナ５３とを、床面に平行である水平な第１方向αにアンテナ間距離Ｌ５０＝１．５ｍの間隔をあけて設けた。送信アンテナ５２は、床面からの高さＨ５２が１．２ｍの位置に固定され、受信アンテナ５３は、第１方向αに直交する水平な第２方向βと、第１および第２方向α，βに直交する鉛直な第３方向γとに、移動可能に設けた。受信アンテナ５３を第２方向βおよび第３方向γに移動させながら、受信される電界強度をRhode ＆ Schwarts製テストレシーバーＥＳＳで測定した。

結果を図２４示す。図２４は、通信距離（アンテナ間距離Ｌ５０）が１．５ｍである場合の通信方向（第１方向）に垂直な平面における電界強度（受信電圧）分布を示す。また図２４には、受信アンテナ５３の第２方向βの位置を、受信アンテナ５３が送信アンテナ５２と第１方向αに平行な直線上に並ぶ基準点からの第２方向β一方への距離（横軸移動距離）で示し、受信アンテナ５３の第３方向γの位置を、基準点からの第３方向γ一方への距離（縦軸移動距離）で示す。

図２４に示されるように、電界強度は電波暗箱６０内で安定しており、簡易な電波暗箱６０として十分に使用可能なレベルである。この電波暗箱６０は、反射層２のシールド効果により外乱ノイズや他波干渉等の不要電磁波の影響を受けることなく、その中でタグやリーダ／ライタの品質検査（通信距離評価）や製品開発を遂行することが可能となる。部屋や箱状に組み合わせる場合、電磁波吸収体１の軽量化及び薄型化が重要となる。軽量化は電波暗箱に用いるフレームやアングルや補強筋金の断面積低減に寄与することができ、低コスト化が可能になるためであり、薄型化は内部空間（試験空間）の有効活用につながることになるためである。このように電磁波吸収体を用いて構成される電波暗室構造体は、好適に用いることができる。

図２５は、電磁波吸収体１を用いて形成される送受信方向制御装置７０を示す斜視図である。図２５（１）は、電磁波吸収体１を用いていない状態の送受信アンテナ７１を示し、図２５（２）は、電磁波吸収体１を用いて形成される送受信方向制御装置７０が側壁として用いられる状態の送受信アンテナ７１を示す。送受信方向制御装置７０は、図２５（２）に示すように、電磁波吸収体１を、内方側に電磁波吸収面（図２の上方側であって反射層２と反対側の面）を向ける態様で筒状、たとえば四角筒状に形成し、軸線方向一端部で送受信アンテナ７１の側面に装着し、軸線方向他端部を送受信方向に突出させるように設けられる装置である。軸線方向寸法Ｌ７０は、２０ｃｍである。

図２６は、送受信方向制御装置７０の性能を評価する試験の結果を示すグラフである。図２６の実線が図２５（１）の結果、図２６の点線が図２５（２）の結果となる。図２６は、送受信アンテナ７１の指向性を測定した結果を示す。図２６において、横軸は、測定角度を示し、縦軸は、送受信アンテナ７１を送信アンテナとし、別途受信アンテナを設け、その受信アンテナで受信した受信電力を示す。測定角度は、送受信アンテナ７１が正面（受信アンテナ）を向いた位置を０°として、右旋方向に一周させ、３６０°で０°の位置に戻る。受信アンテナと反対を向いた位置が１８０°となる０°（３６０°）で正対する位置関係に受信電力測定装置を置き、アンテナの向き（測定角度）に応じた受信電力の変化を測定している。０°（３６０°）の際の受信電力値から３ｄＢ（５０％）低下するまでの角度範囲をアンテナ電波指向角度として評価する。

この試験では、図２５（２）に示すように、送信アンテナ（富士通製リーダ／ライタＴＦＵ−ＲＷ３５１）７１の側壁に、送受信方向制御装置７０を設けて、図２５のように送受信方向制御装置７０を設けない場合と比べて、指向性を確認する試験を行った。結果を図２６に示す。この使用法は金属板が用いられるコーナーリフレクター等の用途に電磁波吸収体１を用いるものである。電磁波吸収体１が、送受信アンテナ７１に接近しているために十分な電磁波吸収性を発現できないが、本電磁波吸収体１は反射層２を有しているため、電磁遮蔽性に優れている。これにより送受信アンテナ７１から発生するサイドロープを抑えることができ、横方向への干渉を低減することが可能となる。結果は、図２６に実線で示すうに、電磁波吸収体１を配置しない場合の０度（°）の受信電力が７６．１４ｄＢμＶ、受信電力レベルが半減（３ｄＢ低下）する電波指向角度である半値角６０度（°）であったものが、電磁波吸収体１（送受信方向制御装置７０）を配置することで、図２６に破線で示すように、０度（°）の受信電力が７０．７６ｄＢμＶ、半値角５２度（°）となった。反射波を抑えることで通信距離も短くなるものの、指向性を制御することができている。このように送受信方向制御装置７０は、好適に送受信方向を制御することができる。

図２０〜図２６に示した電波吸収体１の応用例は、薄型かつ軽量化を達成した電磁波吸収体１であるので、より扱い易く、かつ低コストでの提供が可能となる。これらの応用例で用いられる電磁波吸収体１のパターン層は、本発明に従うものであれば、どのようなパターン層であってもよい。また電磁波吸収体１だけでなく、層構成の異なる電磁波吸収体１Ａ，１Ｂを用いることができる。さらに本発明の電磁波吸収体１，１Ａ，１Ｂの用途は、前述の用途に限定されるものではなく、本発明の電磁波吸収体を用いる限りあらゆる製品が対象となる。

前述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、構成を変更することができる。たとえば各パターン１２は、吸収層４または誘電体層３など損失層７の表面に直接形成し、板状基材１１を用いない構成としてもよい。また損失層７は、必ずしも吸収層４と誘電体層３との両方を備えている必要はなく、いずれか一方だけを備える構成、たとえば吸収層４だけを備え、誘電体層３を備えていない構成であってもよい。また損失層７は、吸収層４と誘電体層３とに加えて、１または複数の他の層を備える構成であってもよい。また反射層２のない構成もあり得る。前述の各形態のうちの２つ以上の形態の構成を組合せてもよい。

電磁波吸収体１のパターン層５の配列の一部を示す参考図である。 電磁波吸収体１の一部を示す断面図である。 本発明の実施の他の形態の電磁波吸収体１Ａの断面図である。 本発明の実施のさらに他の形態の電磁波吸収体１Ｂの断面図である。 本発明の実施のさらに他の形態の電磁波吸収体を構成するパターン層５Ｃを示す正面図である。 図５の一部を拡大して示すパターン層５Ｃの正面図である。 パターンＰにおいて、ＴＥ波である電磁波を受けた場合のパターンＰの方向が、パターンＰ内に生じる電界に与える影響を示すパターンＰの正面図である。 正方形のパターン４０を示す正面図である。 円形のパターン４１を示す正面図である。 図１のパターンの吸収特性を参考として示すグラフである。 実施例１〜４の吸収特性を示すグラフである。 実施例５〜１０の吸収特性を示すグラフである。 実施例１１〜１６の吸収特性を示すグラフである。 パターンの面積比と吸収量との関係を示すグラフである。 パターンの面積比と吸収帯域幅との関係を示すグラフである。 パターン間の隙間の幅寸法の変化と吸収特性との関係を、星形のパターンと正方形のパターンとで比較して示すグラフである。 パターン間の隙間の幅寸法の変化と吸収特性との関係を、吸収対象の周波数を２．４ＧＨｚ帯とし、放射形パターンと略方形パターンとの間の隙間が変化する場合と一定の場合とで比較して示すグラフである。 パターン間の隙間の幅寸法の変化と吸収特性との関係を、吸収対象の周波数をＵＨＦ帯とし、放射形パターンと略方形パターンとの間の隙間が変化する場合と一定の場合とで比較して示すグラフである。 実施例１０のパターン層を有する電磁波吸収体１のシミュレーション結果と実測結果の比較を示すグラフである。 電磁波吸収体１によるＲＦＩＤシステムの通信改善効果を確認する実験のための実験装置５０を簡略化して示す斜視図である。

磁波吸収体１によるＲＦＩＤシステムの通信改善効果を確認する実験の実験結果を示すグラフである。 電磁波吸収体１を用いたパーティション５７を示す斜視図である。 電磁波吸収体１を用いて形成される電磁波暗室構造体６０を示す斜視図である。 電磁波吸収体１により成る電波暗箱６０の内部空間の電界強度分布を測定した結果のグラフである。 電磁波吸収体１を用いて形成される送受信方向制御装置７０を示す斜視図である。 送受信方向制御装置７０の性能を評価する試験の結果を示すグラフである。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ 電磁波吸収体
２ 導電性反射層
３ 誘電体層
４ 電磁波吸収層
５，５Ｃ パターン層
１１ 板状基材
１２ パターン
３０ 放射形パターン
３１ 略方形パターン

Claims (15)

1. 導電性材料から成る異なる形状の複数個の導電性パターンが形成されるパターン層であって、パターン層全領域の面積を１とした場合、導電性パターンが形成される領域の面積が０．６以上となる面積比を有し、
   前記導電性パターン間に形成される隙間のうち、少なくとも一部の隙間の幅寸法が、その隙間の延在方向に関して連続的に変化するパターン層と、
   磁性損失材および誘電損失材の少なくともいずれか一方である材料から成る部分を有する損失層とが積層されて構成されることを特徴とする電磁波吸収体。
2. 前記幅寸法が連続的に変化する隙間は、その隙間の延在方向に間隔をあけて、幅寸法が小さい少なくとも２個所の接近部位を有し、その接近部位の間に接近部位より幅寸法が大きい離間部位を有することを特徴とする請求項１に記載の電磁波吸収体。
3. 各導電性パターンのうち少なくとも一部の導電性パターンは、曲線部分を含む外形形状を有することを特徴とする請求項１または２に記載の電磁波吸収体。
4. 損失層は、少なくとも磁性体を含む材料から成る磁性体層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
5. 損失層は、
   少なくとも磁性体を含む材料から成る磁性体層と、
   少なくとも誘電体を含む材料から成る誘電体層とを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
6. 電磁波の吸収量が１５ｄＢ以上である周波数帯域の帯域幅が、７０ＭＨｚ以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
7. ＵＨＦ帯の電磁波を吸収するための電磁波吸収体であって、
   総厚み寸法が１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
8. ２．４ＧＨｚ帯の電磁波を吸収するための電磁波吸収体であって、
   総厚み寸法が５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
9. 導電性反射層を有し、電磁波を遮蔽する電磁波遮蔽性を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
10. 難燃性、準不燃性または不燃性を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の電磁波吸収体。
11. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載の電磁波吸収体を備える建材。
12. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載の電磁波吸収体を用いた電磁波暗室構造体。
13. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載の電磁波吸収体を用いたＲＦＩＤ通信システム。
14. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載の電磁波吸収体をアンテナの周囲に配置し、電波の送受信方向を制御する送受信方向制御方法。
15. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載の電磁波吸収体を用いることによる電磁波吸収方法。

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