JP6005081B2 - 電磁波減衰構造体および電磁シールド構造体 - Google Patents

Description

本発明は、電磁波減衰構造体およびそれを備える電磁シールド構造体に関し、特に任意の方向から入射する電磁波を効果的に減衰することができる電磁波減衰構造体およびこれを備えた電磁シールド構造体に関する。

従来の電磁波減衰構造体は、任意の方向に伝播する電磁波を減衰させるために高インピーダンス板を金属壁に電気的に貼付している。高インピーダンス板は、たとえば誘電体基板の裏面と貫通スルーホールで電気的に接続された正六角形の導体パターンを，誘電体基板の表面に２次元的に周期配列して構成する（たとえば特許文献１）。

特開２００４−０２２５８７号公報

しかしながら、このような電磁波減衰構造においては、減衰効果が得られる周波数帯域が、基板の物性値、２次元的に周期配列された導体パターンの寸法、導体パターンの間隔、貫通スルーホール径、および貫通スルーホールのピッチなどの多くのパラメータの影響を受ける。そのため、所定の周波数帯域において減衰効果が得られるような電磁波減衰構造体を設計するには、これらの多くの上記パラメータを最適化する必要があり、簡易に設計することができないという問題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の主たる目的は、従来の電磁波減衰構造体の設計方法と比べて簡易に設計可能な電磁波減衰構造体および電磁波シールド構造体を提供することにある。

本発明に係る電磁波減衰構造体は、第１の主面と前記第１の主面の反対側に位置する第２の主面とを有する誘電体基板と、前記第１の主面上に形成されている第１導体と、前記第２の主面上に形成されている第２導体と、前記第１導体と前記第２導体とを電気的に接続する貫通導体とを備え、前記第２導体には、前記第２の主面が表出している誘電体表出領域が複数形成されており、前記誘電体表出領域は、それぞれ間隔を空けて形成されている複数の前記貫通導体により囲まれている。

従来の電磁波減衰構造体の設計方法と比べて簡易に設計可能な電磁波減衰構造体および電磁波シールド構造体を提供することができる。

実施の形態１に係る電磁シールド構造体を説明するための図である。 図１に示す線分ＩＩ−ＩＩから見た断面図である。 図２に示す線分ＩＩＩ−ＩＩＩから見た平面図である。 図３に示す線分ＩＶ−ＩＶから見た断面図である。 図３に示す線分Ｖ−Ｖから見た断面図である。 実施の形態１に係る電磁波減衰構造体の電磁シールド特性を説明するためのグラフである。 図３に示す電磁波減衰構造体の変形例を説明するための平面図である。 図７に示す線分ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから見た断面図である。 実施の形態２に係る電磁波減衰構造体の電磁シールド特性を説明するためのグラフである。 実施の形態２に係る電磁波減衰構造体の変形例における電磁シールド特性を説明するためのグラフである。 実施の形態３に係る電磁シールド構造体を説明するための断面図である。 実施の形態３に係る電磁波減衰構造体の電磁シールド特性を説明するためのグラフである。 実施の形態４に係る電磁シールド構造体を説明するための断面図である。 実施の形態５に係る電磁シールド構造体を説明するための断面図である。 実施の形態５に係る電磁シールド構造体の変形例を説明するための断面図である。 実施の形態５に係る電磁シールド構造体の他の変形例を説明するための断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

（実施の形態１）
はじめに、図１および図２を参照して、実施の形態１に係る電磁シールド構造体１００について説明する。電磁シールド構造体１００は、電磁シールドとして作用する構造体であって間隙を有する任意の構造体とすることができるが、たとえば電磁シールド扉として構成されている。図１は電磁シールド構造体１００の正面図である。図２は、図１における線分ＩＩ−ＩＩを通るＹＺ断面図である。電磁シールド構造体１００は、扉１と扉枠２とがヒンジ８を介して接続されている。扉１は開閉レバー１１により、扉枠２に対して開閉動作が可能な構造となっている。

扉１が閉じている状態において、扉１と扉枠２との間には間隙が設けられている。これにより、扉１の開閉回数が増しても扉１および扉枠２が摩耗して電磁シールド特性が劣化することを防ぐことができる。扉１と扉枠２との間隙において、間隙に面するように扉１上に電磁波減衰構造体１０が配置されている。

電磁波減衰構造体１０は、誘電体基板３（以下、単に基板３という）上に基板集積導波共振器（Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ，以下ＳＩＷ共振器という）が２次元的に多段化された構造を有している。図３は扉１と扉枠２との間隙から見たときの電磁波減衰構造体１０の平面図であり、図４は、図３に示す線分ＩＶ−ＩＶから見た断面図（ＹＺ平面図）である。図３および図４を参照して、基板３は第１の主面３Ａと第２の主面３Ｂとを有している。基板３は、たとえば任意の樹脂基板とすればよい。第１の主面３Ａ上には第１導体４が形成されており、第２の主面３Ｂ上には全面にわたって第２導体５が形成されている。

第１導体４には、第１の主面３Ａが表出している誘電体表出領域６が複数形成されている。個々の誘電体表出領域６は、互いに所定の間隔を隔てて設けられている。図３を参照して、個々の誘電体表出領域６の平面形状は、たとえば同一寸法を有する正方形（１辺の長さＨ１）として設けられている。個々の誘電体表出領域６の間隔は縦横３列ずつで異なり、たとえば図３中紙面左から数えて縦１列目と縦２列目との間隔（Ｌｂ＋Ｌｃ）は、縦２列目と縦３列目との間隔（Ｌｄ＋Ｌｅ）よりも長く、紙面上から数えて横１列目と横２列目との間隔（Ｌｈ＋Ｌｉ）は横２列目と横３列目との間隔（Ｌｊ＋Ｌｋ）よりも長い。誘電体表出領域６は任意の方法で形成されていればよく、たとえば第１導体４を部分的に剥離または除去することにより形成され得る。たとえば、第１の主面３Ａの全面に形成されている第１導体４上において、所定の領域に同一寸法の開口部が形成されているマスクパターンを用いてエッチングすることにより誘電体表出領域６を形成してもよい。

基板３には、第１導体４と第２導体５とを電気的に接続する貫通導体７が互いに一定の間隔（ピッチ）を空けて複数形成されている。図４を参照して、貫通導体７は、第１導体４と第１の主面３Ａ上において電気的に接続されているが、図３においては貫通導体７を実線で図示している。各貫通導体７間のピッチは、可能な限り短く密に形成されているのが好ましいが、たとえば１．５ｍｍ以下である。複数の貫通導体７は、第１の主面３Ａ上において格子状（貫通導体７の列により形成される方形が周期的に配置されている状態）に配置されており、複数の貫通導体７により区切られてなる個々の方形領域にはそれぞれ１つの誘電体表出領域６が形成されている。言い換えると、複数の貫通導体７は、個々の誘電体表出領域６を１つずつ囲うように形成されており、個々の誘電体表出領域６の各辺から所定の距離だけ離れ、かつ、各辺と平行に延びる直線状に一定のピッチで設けられている。このとき、複数の貫通導体７が直線状に配置されて形成される貫通導体７の縦横の列間隔は、縦横４列ずつで異なる。たとえば図３中紙面左から数えて縦１列目の誘電体表出領域６とこれを囲うように設けられた複数の貫通導体７とにおいて、誘電体表出領域６の左辺と当該左辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌａは、誘電体表出領域６の右辺と当該右辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｂより長い。

さらに、図３中紙面左から数えて縦２列目の誘電体表出領域６とこれを囲うように設けられた複数の貫通導体７とにおいて、誘電体表出領域６の左辺と当該左辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｃは、当該誘電体表出領域６の右辺と当該右辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｄより長く、縦１列目の誘電体表出領域６の右辺と当該右辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列（縦２列目の誘電体表出領域６の左辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列）との間隔Ｌｂよりも短い。

さらに、図３中紙面左から数えて縦３列目の誘電体表出領域６とこれを囲うように設けられた複数の貫通導体７とにおいて、誘電体表出領域６の左辺と当該左辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｅは、当該誘電体表出領域６の右辺と当該右辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｆより長く、縦２列目の誘電体表出領域６の右辺と当該右辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列（縦３列目の誘電体表出領域６の左辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列）との間隔Ｌｄよりも短い。

また、たとえば図３中紙面上から数えて横１列目の誘電体表出領域６とこれを囲うように設けられた複数の貫通導体７とにおいて、当該誘電体表出領域６の上辺と、当該上辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｇは当該誘電体表出領域６の下辺と当該下辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｈよりも長い。

さらに、図３中紙面上から数えて横２列目の誘電体表出領域６とこれを囲うように設けられた複数の貫通導体７とにおいて、誘電体表出領域６の上辺と当該上辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｉは、当該誘電体表出領域６の下辺と、当該下辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｊより長く、横１列目の誘電体表出領域６の下辺と当該下辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列（横２列目の誘電体表出領域６の上辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列）との間隔Ｌｈよりも短い。

さらに、図３中紙面上から数えて横３列目の誘電体表出領域６とこれを囲うように設けられた複数の貫通導体７とにおいて、誘電体表出領域６の上辺と当該上辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｋは、当該誘電体表出領域６の下辺と、当該下辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｌより長く、横２列目の誘電体表出領域６の下辺と当該下辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列（横３列目の誘電体表出領域６の上辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列）との間隔Ｌｊよりも短い。なお、本実施の形態において、誘電体表出領域６と貫通導体７との間隔とは、誘電体表出領域６の一辺と当該１辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の中心との最短距離を指す。

この場合、基板３の第１の主面３Ａ上において、第１導体４は、一方端が貫通導体７および第２導体５によって短絡されており、他方端が誘電体表出領域６に面した開放端であるショートスタブ９（図４参照）を構成することができる。このとき、ショートスタブ９の線路長は、誘電体表出領域６と貫通導体７との間隔に相当する。つまり、本実施の形態に係る電磁波減衰構造体１０では、Ｙ方向において線路長Ｌａ〜Ｌｆの６通りのショートスタブ９が形成されており、Ｘ方向において線路長Ｌｇ〜Ｌｌの６通りのショートスタブ９が形成されている。

このようにすれば、本実施の形態に係る電磁波シールと構造体１００において、扉１と扉枠２との間隙を図１中Ｙ方向（扉１の手前側から扉１の奥側）に伝搬する電磁波は、多段ＳＩＷ共振器装荷基板として構成されている電磁波減衰構造体１０の表面（第１の主面３Ａ）を必ず伝搬する。その際、図４におけるショートスタブ９の線路長Ｌａが１／４波長となる周波数、即ちショートスタブ９の共振周波数では、ショートスタブ９の表面インピーダンスが大きくなって電磁波の伝搬が抑制される。ここで、図４に示すように、基板３の第１の主面３Ａ上にはＹ方向に線路長Ｌａ〜Ｌｆの６通りのショートスタブ９が構成されている。そのため、線路長Ｌａ〜Ｌｆの各ショートスタブ９の共振周波数をそれぞれｆ１〜ｆ６とし、各共振周波数ｆ１〜ｆ６の間隔（たとえばｆ１とｆ２との間隔、あるいはｆ５とｆ６との間隔など）がδｆで等間隔となるように線路長Ｌａ〜Ｌｆを分散化して設計すれば、図１中Ｙ方向へ伝搬する電磁波に対する電磁波減衰構造体１０の電磁シールド特性は、図６に示すように周波数ｆ１〜ｆ６の帯域においてδｆ間隔で少なくとも６つの減衰極を有することができる。また、個々の減衰極間に位置する周波数帯においても十分な電磁シールド特性Ｇ１を有している。この結果、電磁波減衰構造体１０は、Ｙ方向に伝搬する電磁波に対し広い周波数帯域において減衰効果を奏することができる。なお、図６は、電磁波減衰構造体１０の電磁波減衰特性を示すグラフであり、横軸は電磁波の周波数を示し、縦軸は電磁シールド特性（単位：ｄＢ）を示す。

電磁波減衰構造体１０の実施例として、比誘電率４．３、基板厚０．６ｍｍ、貫通スルーホール径０．１５ｍｍ、貫通スルーホールピッチ０．５ｍｍの誘電体基板３を用い、１２ＧＨｚ以上１４．５ＧＨｚ以下の周波数帯域において電磁シールド特性を得ることを目的とする場合には、ｆ１＝１２ＧＨｚ，ｆ２＝１２．５ＧＨｚ，ｆ３＝１３ＧＨｚ，ｆ４＝１３．５ＧＨｚ，ｆ５＝１４ＧＨｚ，ｆ６＝１４．５ＧＨｚ，δｆ＝０．５ＧＨｚに対し、Ｌａ＝７．６ｍｍ，Ｌｂ＝７．３ｍｍ，Ｌｃ＝６．９ｍｍ，Ｌｄ＝６．６ｍｍ，Ｌｅ＝６．３ｍｍ，Ｌｆ＝６．０ｍｍとすればよい。

また、扉１と扉枠２との間隙を図１中Ｘ方向に伝搬する電磁波は、多段ＳＩＷ共振器装荷基板として構成されている電磁波減衰構造体１０の表面（第１の主面３Ａ）を伝搬し得る。図５は、図３に示す線分Ｖ−Ｖを通るＸＺ断面図である。

図５に示すように、基板３の第１の主面３Ａ上にはＸ方向に線路長Ｌｇ〜Ｌｌの６通りのショートスタブ９が構成されている。そのため、線路長Ｌｇ〜Ｌｌの各ショートスタブ９の共振周波数をそれぞれｆ１〜ｆ６とし（言い換えると、線路長Ｌｇ〜Ｌｌは、それぞれ上記Ｙ方向における線路長Ｌａ〜Ｌｆと同等とし）、各共振周波数ｆ１〜ｆ６の間隔（たとえばｆ１とｆ２との間隔、あるいはｆ５とｆ６との間隔など）がδｆで等間隔となるように線路長Ｌｇ〜Ｌｌを分散化して設計すれば、図１中Ｙ方向へ伝搬する電磁波に対する電磁波減衰構造体１０の電磁シールド特性は、図６に示すＹ方向における電磁シールド特性Ｇ１と同様の６つの減衰極を有することができる。この結果、電磁波減衰構造体１０は、Ｘ方向に伝搬する電磁波に対しも広い周波数帯域において減衰効果を奏することができる。

このように、本実施の形態に係る電磁波減衰構造体１０によれば、Ｘ方向およびＹ方向において図６に示すようにそれぞれ６つの減衰極を有することができるため、各方向に伝搬する電磁波に対し広い周波数帯域において減衰効果を奏することができる。さらに、Ｘ方向およびＹ方向は互いに直交しているため、電磁波減衰構造体１０は、図３中のＸＹ平面上を任意の方向に伝搬する所定の周波数の電磁波に対しても図６に示した電磁シールド特性を有することができる。

以上のように、実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０によれば、貫通導体７のピッチを可能な限り短く密に形成することにより、個々の貫通導体７が理想的な電気壁として機能することができる。このため、実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０は、主にショートスタブ９の線路長を設計パラメータとすれば設計可能であり、貫通導体７の径等の貫通導体７に関するパラメータは電磁波減衰構造体１０の共振周波数には寄与しない。その結果、２次元的に周期配列された導体パターンの寸法、導体パターンの間隔、貫通スルーホール径、および貫通スルーホールのピッチなどの多くの設計パラメータを要する従来の電磁波減衰構造体と比べて、実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０は簡易に設計されることができる。なお、誘電体表出領域６の寸法は、共振器としての結合度に影響するが、共振周波数にはほとんど影響しない。

さらに、本実施の形態に係る電磁シールド構造体１００は、扉１と扉枠２との間隙に第１の主面３Ａが面するように電磁波減衰構造体１０が配置されているため、間隙を通って任意の方向に伝搬する電磁波に対し、周波数ｆ１以上ｆ６以下の広い周波数帯域において減衰効果を奏することができる。これに対し、上述した特許文献１に記載の従来の電磁波減衰構造では、減衰効果が得られる周波数帯域の広帯域化を図るためには導体パターンの寸法が異なる複数の導体パターンを２次元的に周期配置する必要があるが、周期性が破綻する箇所が生じてしまう。そのため、従来の電磁波減衰構造では、減衰効果が得られる周波数帯域の広帯域化が困難であるという問題があった。実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０は、周期性の破綻を招くことなく複数通りの線路長を有するショートスタブ９を備えることができる。

また、実施の形態１に係る電磁シールド構造体１００では、扉１と扉枠２が非接触であるため、扉１の開閉回数の増加による電磁シールド性能の経年劣化を防止することができる。

なお、実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０では、ショートスタブ９の線路長が６通りに設けられているが、誘電体表出領域６および貫通導体７による格子数を増減すことにより、任意の数の異なる線路長を有する電磁波減衰構造体１０を容易に得ることができる（実施の形態２参照）。

実施の形態１に係る電磁シールド構造体１００では、扉１と扉枠２との間隙に面する扉１の壁面上に電磁波減衰構造体１０が形成されているが、扉枠２の壁面上に電磁波減衰構造体１０が形成されていてもよい。このようにしても、実施の形態１に係る電磁シールド構造体１００と同様の効果を奏することができる。

また、電磁シールド構造体１００は、間隙を有する導体壁上において間隙に面するように電磁波減衰構造体１０が配置されている限りにおいて、任意の態様を採ることができる。このようにしても、当該間隙を通って伝搬する電磁波に対して、実施の形態１に係る電磁シールド構造体１００と同様の効果を奏することができる。

実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０では、Ｘ方向における線路長Ｌｇ〜ＬｌがそれぞれＹ方向におけるＬａ〜Ｌｆと同等であるように形成されているが、これに限られるものではなく、それぞれ異なっていてもよい。つまり、Ｘ方向における各ショートスタブ９の共振周波数をそれぞれｆ７〜ｆ１２とし、各共振周波数ｆ７〜ｆ１２の間隔（たとえばｆ７とｆ８との間隔、あるいはｆ１１とｆ１２との間隔など）がδｆで等間隔となるように線路長Ｌｇ〜Ｌｌを分散化して設計してもよい。

また、実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０では、同一寸法で設けられた平面形状が正方形の誘電体表出領域６が互いに異なる間隔で設けられており、かつ個々の誘電体表出領域６を囲うように直線状に配置された貫通導体７の列が互いに異なる間隔を空けて設けられているが、これに限られるものではない。たとえば、図７および図８を参照して、正方格子状に設けられている貫通導体７に囲まれた個々の領域上に、形状や寸法の異なる誘電体表出領域６が互いに異なる間隔で設けられていてもよい。

具体的には、たとえば貫通導体７が一定のピッチで複数設けられてなる列がＸ方向およびＹ方向において互いに平行に等間隔Ｌだけ離れて形成されている。このとき、図７中紙面左から数えて縦１列目の３つの誘電体表出領域６の平面形状は、いずれもＹ方向における一辺の長さＨ２であるのに対し、Ｘ方向における一辺の長さは横１列目が長さＨ５、横２列目が長さＨ６、横３列目がＨ７で異なっている。これら３つの誘電体表出領域６の左辺と当該左辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌａは、誘電体表出領域６の右辺と当該右辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｂより長い。

さらに、図７中紙面左から数えて縦２列目の誘電体表出領域６の平面形状は、たとえばＹ方向における一辺の長さＨ３であるのに対し、Ｘ方向における一辺の長さは横１列目が長さＨ５、横２列目が長さＨ６、横３列目がＨ７で異なっている。これら３つの誘電体表出領域６の左辺と当該左辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｃは、誘電体表出領域６の右辺と当該右辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｄより長く、縦１列目の誘電体表出領域６の右辺と、当該右辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列（縦２列目の誘電体表出領域６の左辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列）との間隔Ｌｂよりも短い。

さらに、図７中紙面左から数えて縦３列目の誘電体表出領域６の平面形状は、たとえばＹ方向における一辺の長さＨ４であるのに対し、Ｘ方向における一辺の長さは横１列目が長さＨ５、横２列目が長さＨ６、横３列目がＨ７で異なっている。これら３つの誘電体表出領域６の左辺と当該左辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｅは、誘電体表出領域６の右辺と当該右辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｆより長く、縦２列目の誘電体表出領域６の右辺と、当該右辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列（縦３列目の誘電体表出領域６の左辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列）との間隔Ｌｄよりも短い。

また、横１列目に配置された３つの誘電体表出領域６の上辺と当該上辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｇは、誘電体表出領域６の下辺と当該下辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｈより長い。

さらに、横２列目に配置された３つの誘電体表出領域６の上辺と当該上辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｉは、誘電体表出領域６の下辺と当該下辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｊより長く、横１列目の誘電体表出領域６の下辺と、当該下辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列（横２列目の誘電体表出領域６の上辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列）との間隔Ｌｈよりも短い。

さらに、横３列目に配置された３つの誘電体表出領域６の上辺と当該上辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｋは、誘電体表出領域６の下辺と当該下辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列との間隔Ｌｌより長く、横２列目の誘電体表出領域６の下辺と、当該下辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列（横３列目の誘電体表出領域６の上辺と第１導体４を挟んで対向する貫通導体７の列）との間隔Ｌｊよりも短い。

このように、個々の誘電第表出領域６が異なる寸法を有し、かつ、互いに異なる間隔で配置されているとともに、貫通導体７が正方格子状に形成されていても、ショートスタブ９の線路長が異なる電磁波減衰構造体１０を形成することができ、実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０と同様の効果を奏することができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る電磁波減衰構造体１０および電磁シールド構造体１００について説明する。実施の形態２に係る電磁波減衰構造体１０および電磁シールド構造体１００は、基本的には実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０および電磁シールド構造体１００と同様の構成を備えるが、Ｘ方向およびＹ方向の少なくとも一方向におけるショートスタブ９の線路長が６通りでなく、２通りに設けられている点で異なる。

具体的には、図４におけるショートスタブ９の線路長Ｌａ〜Ｌｆ、及び図５におけるショートスタブ９の線路長Ｌｇ〜Ｌｌは、実施の形態１のようにそれぞれの組で互いに異なる値とする必要はない。このため、たとえば、線路長Ｌａ〜Ｌｃと線路長Ｌｇ〜Ｌｉをそれぞれ周波数ｆ１における１／４波長とし、線路長Ｌｄ〜Ｌｆと線路長Ｌｊ〜Ｌｌをそれぞれ周波数ｆ２における１／４波長となるよう設計すれば、周波数ｆ１とｆ２を共振周波数とするショートスタブ９の数を実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０よりも多くすることができる。

この結果、実施の形態２に係る電磁波減衰構造体は、図９に示すように、実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０よりも狭帯域ではあるが、周波数ｆ１以上ｆ３以下の周波数帯域において、より高い電磁シールド特性を得ることができる。なお、図９は、電磁波減衰構造体１０の電磁波減衰特性を示すグラフであり、横軸は電磁波の周波数を示し、縦軸は電磁シールド特性（単位：ｄＢ）を示す。図９中の点線で示す電磁シールド特性Ｇ１は、図６に示す実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０の電磁シールド特性である。

また、全てのショートスタブ９の線路長を周波数ｆ１において１／４波長となるよう設計してもよい。このようにすれば、全てのショートスタブ９が周波数ｆ１で共振するのでさらに狭帯域にはなるものの、図１０に示すように、周波数ｆ１において更に高い電磁シールド特性を得ることができる。つまり、実施の形態２に係る電磁波減衰構造体では、ショートスタブ９の線路長を分散せずに設計することで、特定の周波数帯域あるいは特定の周波数において、実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０よりも高いシールド特性を有することができる。なお、図１０は、電磁波減衰構造体１０の電磁波減衰特性を示すグラフであり、横軸は電磁波の周波数を示し、縦軸は電磁シールド特性（単位：ｄＢ）を示す。図１０中の点線で示す電磁シールド特性Ｇ１は、図６に示す実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０の電磁シールド特性である。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３に係る電磁波減衰構造体および電磁シールド構造体について説明する。実施の形態３に係る電磁波減衰構造体１０および電磁シールド構造体１００は、基本的には実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０および電磁シールド構造体１００と同様の構成を備えるが、図１１に示すように間隙に面する扉１上だけでなく、扉枠２上にも電磁波減衰構造体１０を配置する点で異なる。

このようにすれば、周波数ｆ１以上ｆ６以下を共振周波数とするショートスタブ９の数を実施の形態１に係る電磁シールド構造体１００よりも多くすることができる。図１２は、電磁波減衰構造体１０の電磁波減衰特性を示すグラフであり、横軸は電磁波の周波数を示し、縦軸は電磁シールド特性（単位：ｄＢ）を示す。図１２中の点線で示す電磁シールド特性Ｇ１は、図６に示す実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０の電磁シールド特性である。図１２に示すように、周波数ｆ１以上ｆ６以下の帯域において実施の形態１に係る電磁シールド構造体１００の特性Ｇ１よりも高い電磁シールド特性を実現することができる。

（実施の形態４）
次に、実施の形態４に係る電磁波減衰構造体および電磁シールド構造体について説明する。実施の形態４に係る電磁波減衰構造体１０および電磁シールド構造体１００は、基本的には実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０および電磁シールド構造体１００と同様の構成を備えるが、図１３に示すように電磁シールド構造体１００が導電性ガスケット１２をさらに備える点で異なる。

図１３を参照して、具体的には扉１と扉枠２との間隙において、扉１と扉枠２との間を電気的に接続することができる導電性ガスケット１２が設けられている。導電性ガスケット１２は、上記間隙を跨いで導体壁同士を電気的に接続している限りにおいて、扉１（一方の導体壁）の壁面上に設けられていてもよいし、扉枠２（他方の導体壁）の壁面上に設けられていてもよい。

導電性ガスケット１２は，扉１の閉鎖時に扉１と扉枠２とを電気的に接続する任意の構造を有していればよく、たとえばフィンガー形状を有していてもよいし、あるいは扉１の外周全体を囲むようにもしくは扉枠２の内周全体に沿って形成されていてもよい。導電性ガスケット１２を構成する材料は、導電性を有する限りにおいて任意の材料とすることができ、たとえば任意の金属材料で構成されていてもよいし、導電性および伸縮性を有する任意の材料で構成されていてもよい。

このようにすれば、実施の形態１に係る電磁シールド構造体１００と同様の効果を奏することができるとともに、導電性ガスケット１２が有する電磁シールド特性がさらに付加されることにより、より高い電磁シールド特性を実現することができる。

（実施の形態５）
次に、実施の形態５に係る電磁波減衰構造体および電磁シールド構造体について説明する。実施の形態５に係る電磁波減衰構造体１０および電磁シールド構造体１００は、基本的には実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０および電磁シールド構造体１００と同様の構成を備えるが、図１４に示すように電磁シールド構造体１００が電波吸収体１３をさらに備える点で異なる。

図１４を参照して、具体的には、扉１と扉枠２の間隙において、電磁波減衰構造体１０に対しＹ軸方向に直列に電波吸収体１３を配置してもよい。電波吸収体１３は、導電性繊維を構成材料とする導電性電波吸収体であってもよいし、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、フェライト等を構成材料とする磁性電波吸収体であってもよい。

このようにすれば、実施の形態１に係る電磁シールド構造体１００と同様の効果を奏することができるとともに、電波吸収体１３が有する電磁シールド特性がさらに付加されることにより、より高い電磁シールド特性を実現することができる。

図１５を参照して、電波吸収体１３は電磁波減衰構造体１０が設けられている扉１（一方の導体壁）と間隙を挟んで対向する扉枠２（他方の導体壁）上に形成されていてもよい。また、図１６を参照して、電波吸収体１３は、電磁波減衰構造体１０の第１の主面３Ａ上に形成されていてもよい。このようにしても、実施の形態５に係る電磁波減衰構造体と同様の効果を奏することができる。

実施の形態３〜実施の形態５に係る電磁波減衰構造体１０は、実施の形態１に係る電磁波減衰構造体１０と同様の構成を備えている形態に限られるものではなく、実施の形態２に係る電磁波減衰構造体と同様の構成を備えていてもよい。

また、実施の形態１〜実施の形態５に係る電磁波減衰構造体１０において、貫通導体７はＸ方向に設けられた貫通導体７の複数の配列と、これと垂直なＹ方向に設けられた貫通導体７の複数の配列とにより格子状に設けられているが、これに限られるものではない。たとえばＸ方向に設けられた貫通導体７の複数の配列と、Ｘ方向に対して任意の角度だけ傾斜して設けられた貫通導体７の複数の配列が平行四辺形を成すように設けられていてもよい。この場合、誘電体表出領域６の平面形状は、たとえば平行四辺形であってもよい。このようにしても、実施の形態１〜実施の形態５に係る電磁波減衰構造体１０および電磁シールド構造体１００と同様の効果を奏することができる。

本発明は、間隙を有する導体壁等に容易に形成され得る電磁シールド構造体に特に有利に適用される。

１ 扉、２ 扉枠、３ 誘電体基板、３Ａ 第１の主面、３Ｂ 第２の主面、４ 第１導体、５ 第２導体、６ 誘電体表出領域、７ 貫通導体、８ ヒンジ、９ ショートスタブ、１０ 電磁波減衰構造体、１１ 開閉レバー、１２ 導電性ガスケット、１３ 電波吸収体、１００ 電磁シールド構造体。

Claims (9)

1. 第１の主面と前記第１の主面の反対側に位置する第２の主面とを有する誘電体基板と、
   前記第１の主面上に形成されている第１導体と、
   前記第２の主面上に形成されている第２導体と、
   前記第１導体と前記第２導体とを電気的に接続する貫通導体とを備え、
   前記第１の主面上において前記貫通導体は互いに間隔を空けて複数形成されており、
   前記第１導体には、前記第１の主面が表出している誘電体表出領域が複数形成されており、
   個々の前記誘電体表出領域は、それぞれ複数の前記貫通導体によって囲まれている、電磁波減衰構造体。
2. 前記誘電体表出領域は、互いに対向する第１端面と第２端面とを有し、
   前記第１端面と前記第１導体を挟んで対向する前記貫通導体との距離と、
   前記第２端面と前記第１導体を挟んで対向する前記貫通導体との距離とが異なる、請求項１に記載の電磁波減衰構造体。
3. 複数の前記誘電体表出領域のうち隣接する第１誘電体表出領域および第２誘電体表出領域において、前記第１誘電体表出領域における前記第１端面と前記第１導体を挟んで対向する前記貫通導体との距離と、他方の第２誘電体表出領域における前記第１端面と前記第１導体を挟んで対向する前記貫通導体との距離とが異なる、請求項２に記載の電磁波減衰構造体。
4. 複数の前記貫通導体は、平面視において第１の方向に並ぶように複数形成されている前記貫通導体のグループと、前記第１の方向と交差する第２の方向に複数形成されている前記貫通導体のグループとを含む、請求項２または請求項３に記載の電磁波減衰構造体。
5. 前記第１の方向と前記第２の方向とは直交している、請求項４に記載の電磁波減衰構造体。
6. 間隙を挟んで対向する１対の導体壁を備え、
   前記間隙に面する位置において、一対の前記導体壁のうち少なくとも一方の前記導体壁上に、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の電磁波減衰構造体が設けられており、
   前記一方の前記導体壁と前記第２導体とが電気的に接続されている、電磁シールド構造体。
7. 一対の前記導体壁のうち少なくとも一方の前記導体壁上であって前記間隙に面する位置に、一対の前記導体壁を電気的に接続する導電性ガスケットをさらに備える、請求項６に記載の電磁シールド構造体。
8. 一対の前記導体壁のうち少なくとも一方の前記導体壁上であって前記間隙に面する位置に、電波吸収体をさらに備える、請求項６または請求項７に記載の電磁シールド構造体。
9. 一対の前記導体壁は、導電性を有する材料で構成されている扉と、前記扉の周囲を囲う導電性の扉枠とで構成されている、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の電磁シールド構造体。

Images