JPS61189699A - Radio wave absorbent element - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は電波暗室を構成するため、室内面すなわち、天
井、壁、床面に展着される電波吸収体の素子に関するも
のであり、詳しくは数１０Ｍ）１２から数ＧＨ２の広周
波数帯域の電波の垂直並びに斜入射に対し有効な減衰吸
収特性を有し、且つ不燃性である電波吸収体素子を提供
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Field of Industrial Application The present invention relates to a radio wave absorber element that is spread on indoor surfaces, that is, ceilings, walls, and floors, in order to construct a radio anechoic chamber. The present invention provides a radio wave absorber element that has effective attenuation and absorption characteristics for perpendicular and oblique incidence of radio waves in a wide frequency range from several 10M) to several GH2 and is nonflammable.

ロ、従来の技術 電波暗室を構成するために用いられる従来の電波吸収材
としては、カーボン粉末を被着した予備発泡ポリスチロ
ールを用いて発泡成形した材料、発泡ポリウレタンにカ
ーボン粉末を含浸処理した材料、繊維質ウェブにカーボ
ン粉末混合発泡ポリウレタンを組合せた材料、獣毛、化
学繊維などの集積マットにカーボン粉末含有導電性ゴム
を含浸したヘアロック材料などが一般に用いられている
。B. Conventional technology Conventional radio wave absorbing materials used to construct radio anechoic chambers include materials made by foam molding using pre-foamed polystyrene coated with carbon powder, and materials made by impregnating foamed polyurethane with carbon powder. Generally used are materials in which a fibrous web is combined with foamed polyurethane mixed with carbon powder, and hair lock materials in which an integrated mat of animal hair, chemical fiber, etc. is impregnated with conductive rubber containing carbon powder.

さらに、これらの材料をジクザク状にしたり、四角錐形
にして、広帯域周波数特性、偏波特性を改善することも
行なわれている。Furthermore, these materials are made into a zigzag shape or a square pyramid shape to improve broadband frequency characteristics and polarization characteristics.

ハ３発明が解決しようとする問題点 従来の電波吸収材はＬ記のようにカーボン粉末を空間的
に分散分布して保持するため、プラスチックフオームや
有機８８ウエアをその担体として用いているが、建築材
料として要求される耐熱性に劣り、火災などの防災面に
おいて満足すべきものではなく、その改善が望まれてい
た。C.3 Problems to be Solved by the Invention Conventional radio wave absorbers use plastic foam or organic 88 wear as carriers to hold carbon powder in a spatially dispersed distribution as shown in L. It is inferior to the heat resistance required as a building material, and is not satisfactory in terms of fire and other disaster prevention, and improvements have been desired.

また、その電波吸収特性においても、８〜１２ＧＨｚ＜
Ｘバンド）を含む高い周波数範囲においては電圧定在波
比（ＶＳＷＲ）は１．２以下であって、優れた電波吸収
特性を示すが、Ｉ　Ｇ１−１２以下の比較的低い周波数
帯域においては、そのＶＳＷＲは１５以上となり、低周
波領域の電波実験においては複雑な補正計算が必要とな
る欠点があった。Also, in terms of its radio wave absorption characteristics, 8 to 12 GHz <
In the high frequency range including the IG1-12 band, the voltage standing wave ratio (VSWR) is 1.2 or less and exhibits excellent radio wave absorption characteristics. Its VSWR was 15 or more, which had the drawback of requiring complicated correction calculations in radio wave experiments in the low frequency range.

二１問題点を解決するための手段 本発明はカーボン粉末の担体としてガラスウールマット
を採用することによって極めて好ましい電波吸収材が得
られることを見出し、該材料を所定形状に成形して、優
れた電波吸収特性と不燃性とを有する素子を得ることに
成功したものである。21 Means for Solving the Problems The present invention has discovered that an extremely preferable radio wave absorbing material can be obtained by employing a glass wool mat as a carrier for carbon powder, and by molding the material into a predetermined shape, an excellent radio wave absorbing material can be obtained. We have succeeded in obtaining an element that has radio wave absorption characteristics and nonflammability.

すなわち、ガラスウールマットについてその誘電定数を
測定したところ、ガラスウールマットの嵩密度が１２〜
９６ｋｇ／−のちのは周波数３０Ｍ　ＨＺの電波による
比誘電率ε、は１，０１〜１．１４　、誘電正接ｔａｎ
δは２．４１　Ｘ１０”〜１０．７Ｘ　１０４であり、
従来用いられていた発泡スチロールと同程度のものであ
ることを確認した。即ち、カーボン粉末の担体として充
分な電波透過性を有し、好ましいものであることが判明
した。That is, when the dielectric constant of the glass wool mat was measured, the bulk density of the glass wool mat was 12~
96 kg/- later, the relative permittivity ε by radio waves with a frequency of 30 MHz is 1,01 to 1.14, and the dielectric loss tangent tan
δ is 2.41 x 10” to 10.7 x 104,
It was confirmed that the material was comparable to the Styrofoam used in the past. That is, it has been found that it has sufficient radio wave transmittance as a carrier for carbon powder and is preferable.

さらに、ガラスウールマットにカーボンとしてグラファ
イト微粉末を分散付着せしめ、そのカーボン含有率を変
えて誘電定数（比誘電率ε１．誘電正接ｔａｎδ）を測
定したところ、下記の結果が得られた。Further, graphite fine powder was dispersed and adhered as carbon to a glass wool mat, and the dielectric constant (relative dielectric constant ε1. dielectric loss tangent tan δ) was measured by changing the carbon content, and the following results were obtained.

嵩密度３２ｋｇ／−のガラスウールマットに対し、カー
ボン含有率１０％の合成樹脂エマルジョンを含浸片波し
て乾燥したものを資料として３０Ｍ　Ｈｚでなお、市販
品のグラファイトコーテッド発泡ポリスチロールのε、
は９．５．　　ｔａｎδは２．０１グラファイト含侵発
泡ポリウレタンのε、は６．１．　　ｔａｎδは２４０
であり、Ｅ記の性能と略同程度のものであった。A glass wool mat with a bulk density of 32 kg/- was impregnated with a synthetic resin emulsion with a carbon content of 10% and dried.
is 9.5. tan δ is 2.01, and ε of the graphite-impregnated polyurethane foam is 6.1. tanδ is 240
The performance was approximately the same as that of E.

また、カーボン含有率１７．５ａ／Ｑのカーボン含有ガ
ラスウールマット（嵩密度３２ｋ＜１／　ｍ’　）につ
いて周波数を変えて誘電定数を測定し、減衰定数を計算
して求めた。比較のため市販ヘアロック電波吸収体につ
いても測定した。その結果を下表に示す。Further, the dielectric constant of a carbon-containing glass wool mat with a carbon content of 17.5a/Q (bulk density 32k<1/m') was measured at different frequencies, and the attenuation constant was calculated. For comparison, a commercially available hair lock radio wave absorber was also measured. The results are shown in the table below.

串減衰定数α［ｄＢ／ｍｌは次式で与えられる。The skewer attenuation constant α [dB/ml is given by the following formula.

但し、λは電波の自由空間波長（π）である。However, λ is the free space wavelength (π) of the radio wave.

上記の結果から見て、カーボン含有ガラスウールマット
は極めて優れた電波吸収材であり、３０〜１０００Ｍ　
Ｈｚにおいて１５〜２０　ｄＢの反射減衰量を得るには
ヘアロックの１１５０の厚さ２，３〜３，１Ｍとなる。Judging from the above results, the carbon-containing glass wool mat is an extremely excellent radio wave absorbing material, and is
To obtain a return loss of 15 to 20 dB at Hz, the thickness of the hair lock 1150 is 2.3 to 3.1M.

カーボン含有ガラスウールマットは以上のように、従来
用いられていた電波吸収材に比し、同等以上の電波吸収
特性を有し且つ不燃性であるが、平板状のままでは充分
な広帯域特性並びに斜入射特性、偏波特性が得られない
。As mentioned above, carbon-containing glass wool mats have radio wave absorption properties that are equal to or better than conventional radio wave absorption materials, and are nonflammable. Incidence characteristics and polarization characteristics cannot be obtained.

従って、本発明は特許請求の範囲に記載したとおり、構
成ガラスフィラメントの表面の全部又は一部にカーボン
微粉末皮膜を被着したカーボン含有ガラスウールマット
を用いて、正四角錐部と該正四角錐部の底面に接着した
台板部を形成してなり、該正四角錐部の傾斜側面から台
板部底面に向かって、カーボン含有率が順次増大するよ
うに前記カーボン含有ガラスウールマットを積層するこ
とにより良好な広帯域特性、斜入射特性、偏波特性を有
する電波吸収体を構成することができる素子を得たもの
である。Therefore, as described in the claims, the present invention uses a carbon-containing glass wool mat having a carbon fine powder film coated on all or a part of the surface of the constituent glass filaments to form a regular square pyramidal part and the regular square pyramidal part. by forming a base plate adhered to the bottom surface of the square pyramid, and laminating the carbon-containing glass wool mats so that the carbon content increases sequentially from the inclined side surface of the square pyramid toward the bottom surface of the base plate. The present invention provides an element that can constitute a radio wave absorber having good broadband characteristics, oblique incidence characteristics, and polarization characteristics.

この場合、正四角錐の頂角は通常１５〜４５°とされる
が成るべく鋭角であることが望ましい。In this case, the apex angle of the square pyramid is usually 15 to 45 degrees, but preferably as acute as possible.

ホ３作用 本発明の電波吸収体素子はガラスウールマットをカーボ
ン担体としているため不燃性であるとともに、正四角錐
部と白板部とにより形成され、正四角錐部の傾斜側面か
ら台板部底面に向かってカーボン含有量が順次増大する
ようにカーボン含有ガラスウールマットが積層されてい
るため、垂直入射は勿論、斜入射到来電波は表面反射さ
れることなく吸収体内部に浸透し、カーボン抵抗体に効
果的に吸収され、また到来電波が垂直乃至水平に偏波さ
れていても何れも前記の良好な電波吸収特性が維持され
る。3. Effect The radio wave absorber element of the present invention is nonflammable because it uses a glass wool mat as a carbon carrier, and is formed of a regular square pyramid part and a white plate part. Carbon-containing glass wool mats are laminated so that the carbon content increases sequentially, so not only vertically incident radio waves but also obliquely incident incoming radio waves penetrate into the absorber without being reflected from the surface and have an effect on the carbon resistor. Furthermore, even if the incoming radio waves are vertically or horizontally polarized, the above-mentioned good radio wave absorption characteristics are maintained.

へ、実施例 実施例１゜ ガラスウールマット（嵩密度３２ｋｇ／−厚さ１５ｍｍ
）［パラマウント硝子工業社製フェザ−グラスＦＧ−２
３２］にグラファイト微粒子含有合成樹脂エマルジョン
（カーボン含有率１０％）［ライオン社製ＣＹ−３１１
］を含侵し、片波程度を調節した後乾燥してカーボン含
有ガラスウールマットをＷ４１４した。Examples Example 1゜Glass wool mat (bulk density 32 kg/-thickness 15 mm
) [Feather glass FG-2 manufactured by Paramount Glass Industries Co., Ltd.
32] is a synthetic resin emulsion containing graphite fine particles (carbon content 10%) [CY-311 manufactured by Lion Corporation.
] was impregnated, the one-sided wave degree was adjusted, and then dried to form a carbon-containing glass wool mat W414.

そのカーボン含有率が５．１０．１５．２５．３５．４
５　（１／文の６種類を準備し、第１図、第２図に示す
ような正四角錐部２台板部を有する素子を製造した。Its carbon content is 5.10.15.25.35.4
5 (1/text) were prepared, and elements having two regular square pyramid parts and two plate parts as shown in FIGS. 1 and 2 were manufactured.

第１図は素子の斜視図であり、第２図は正四角錐部の傾
斜側面の中心線を通る垂直面における断面図である。FIG. 1 is a perspective view of the element, and FIG. 2 is a sectional view taken along a vertical plane passing through the center line of the inclined side surface of the regular square pyramid.

正四角錐部１は頂点２と四つの三角形の傾斜側面４と正
方形の底部３を有し、ａは該底面の辺長、ｈは高さであ
る。台板部５は正四角錐部１の底面３に接着された平板
であり、ｂはその厚さである。The regular square pyramid 1 has an apex 2, four triangular inclined side surfaces 4, and a square bottom 3, where a is the side length of the bottom and h is the height. The base plate portion 5 is a flat plate adhered to the bottom surface 3 of the square pyramid portion 1, and b is its thickness.

本実施例ではａ−１０ｃｍ、　　ｂ　−４，５ｃｍ、　
　ｈ−２０ｃｍの素子を製造した。このさい頂角θは約
２８°であった。In this example, a-10cm, b-4.5cm,
A device of h-20 cm was manufactured. At this time, the apex angle θ was about 28°.

正四角錐部１はその傾斜側面４の表面から内部に向かっ
てカーボン含有率が５．１０．１５０／ｌになるように
カーボン含有ガラスウールマット１０゜１１．１２を積
層したものにより形成され、その底面に接着れる台板部
５は上から下に向かってカーボン含有率が２５．３５．
４５　（Ｊ／ｌになるようカーボン含有ガラスウールマ
ット１３，１４．１５が積層されている。なお２０は中
空部である。The square pyramid part 1 is formed by laminating carbon-containing glass wool mats 10° and 11.12 mm in such a manner that the carbon content is 5.10.150/l from the surface of the inclined side surface 4 toward the inside. The base plate part 5 that is adhered to the bottom surface has a carbon content of 25.35% from top to bottom.
Carbon-containing glass wool mats 13, 14, and 15 are laminated so that the ratio is 45 J/l. Note that 20 is a hollow part.

従って、正四角錐部１の頂点２の方向から電波が入射さ
れる場合には、その減衰定数αは正四角錐の横断面積に
比例するとともにカーボン含有率に比例し指数関数的に
増大し、良好な電波吸収性能が得られる。Therefore, when a radio wave is incident from the direction of the apex 2 of the square pyramid part 1, the attenuation constant α is proportional to the cross-sectional area of the square pyramid, and increases exponentially in proportion to the carbon content, so that a good Provides radio wave absorption performance.

１１３図は前記の素子を台板部が隣接するように多数配
列して電波吸収体を形成した場合の断面図である。FIG. 113 is a sectional view of a radio wave absorber formed by arranging a large number of the above-mentioned elements so that the base plate portions are adjacent to each other.

この場合は台板部は５′のように大面積のものとして各
正四角錐部１を配列するようにすることが好ましい。In this case, it is preferable that the base plate part has a large area such as 5' and the square pyramid parts 1 are arranged.

６は台板部５′の下面に裏打ちした電波遮断用の金属板
であり、本実施例では０．２ｍｍ厚のアルミニウム板を
用いた。Reference numeral 6 denotes a metal plate for blocking radio waves which is lined on the lower surface of the base plate portion 5', and in this embodiment, an aluminum plate having a thickness of 0.2 mm is used.

第４図は、第３図示の電波吸収体に対する垂直入射され
る電波の周波数に対する電圧定在波比の測定結果を示す
グラフであって、周波数が４００ＭＨｚ以上ＩＧＨｚ以
下においても定在波比が１゜２を越えることがなく、３
Ｇ　Ｈｚ以上では１．１以下であり、極めて良好な電波
吸収性能が得られた。FIG. 4 is a graph showing the measurement results of the voltage standing wave ratio with respect to the frequency of the vertically incident radio waves on the radio wave absorber shown in FIG.゜No more than 2, 3
At frequencies above GHz, it was 1.1 or less, and extremely good radio wave absorption performance was obtained.

また、到来電波が垂直又は水平に偏波していても、その
吸収性能に差異はなく、更に斜入射特性も入射角が約６
０゛までは全く同一の吸収性能を有していた。In addition, there is no difference in absorption performance even if the incoming radio wave is vertically or horizontally polarized, and the oblique incidence characteristics also differ when the incident angle is approximately 6.
They had exactly the same absorption performance up to 0.

実施例２ 実施例１において用いたカーボン含有ガラスウールマッ
トと同様のものにより、第５図断面図に示すように正四
角錐部１′の下部にスカート部２１が形成されるように
、カーボン含有ガラスウールマット１０’　、１１’　
、１２’　の積層品を切断成形した。この場合は正四角
錐部１′の内部に大きな中空部２０′が存在する。台板
部５′も前実施例と全く同一とした。なお正四角錐部１
′の頂角θは約４５°とした。Example 2 A carbon-containing glass wool mat similar to the carbon-containing glass wool mat used in Example 1 was used to form a skirt part 21 at the lower part of the square pyramid part 1' as shown in the sectional view in FIG. Wool mat 10', 11'
, 12' laminates were cut and molded. In this case, a large hollow part 20' exists inside the square pyramid part 1'. The base plate portion 5' was also completely the same as in the previous embodiment. Note that the square pyramid part 1
The apex angle θ of ' was approximately 45°.

この場合の電波吸収性能は実施例１の場合と同等以上の
ものであった。The radio wave absorption performance in this case was equivalent to or better than that in Example 1.

ト１発明の詳細 な説明したとおり、本発明の電波吸収体素子は数１０Ｍ
　Ｈｚから数ＧＨｚの電波に対し、垂直。(1) As described in detail of the invention, the radio wave absorber element of the present invention has several tens of M
Perpendicular to radio waves from Hz to several GHz.

ｒ１人入射収特性が優れ偏波特性を有することなく、し
かも不燃性であるので、優れた性能と安全性を有する電
波暗室を構成することができるとともに、該素子はガラ
スウールマットよりなるので音波吸収性にも優れており
、従って該素子を展着した電波暗室は音響測定用の無響
室に兼用することも可能である。Since it has excellent incident absorption characteristics, does not have polarization characteristics, and is nonflammable, it is possible to construct an anechoic chamber with excellent performance and safety, and the element is made of glass wool mat. It also has excellent sound absorption properties, and therefore, the anechoic chamber in which the device is installed can also be used as an anechoic chamber for acoustic measurements.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の素子の実施例の斜視図、第２図はその
縦断面図、第３図は本発明素子を配列した電波吸収体の
縦断面図、第４図はその垂直入射される電波の周波数に
対する電圧定在波比の測定結果を示すグラフ、第５図は
他の実施例における本発明素子を配列した電波吸収体の
縦断面図である。Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of the element of the present invention, Fig. 2 is a longitudinal sectional view thereof, Fig. 3 is a longitudinal sectional view of a radio wave absorber in which the elements of the invention are arranged, and Fig. 4 is a vertically incident view thereof. FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a radio wave absorber in which elements of the present invention are arranged in another embodiment.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 　構成ガラスフィラメントの表面の全部又は一部にカー
ボン微粉末皮膜を被着したカーボン含有ガラスウールマ
ットを用いて、正四角錐部と該正四角錐部の底面に接着
した台板部を形成してなり、該正四角錐部の傾斜側面か
ら台板部底面に向かってカーボン含有率が順次増大する
ように前記カーボン含有ガラスウールマットを積層する
ことを特徴とする電波吸収体素子。A carbon-containing glass wool mat with a carbon fine powder film coated on all or part of the surface of the constituent glass filament is used to form a regular square pyramid part and a base plate part adhered to the bottom surface of the square pyramid part, A radio wave absorber element characterized in that the carbon-containing glass wool mats are laminated so that the carbon content increases sequentially from the inclined side surface of the square pyramid section toward the bottom surface of the base plate section.