WO2022168885A1 - 電波吸収体、および電波吸収装置 - Google Patents

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WO2022168885A1
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wave absorber
radio
absorber
absorbing layer
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廣井俊雄
畠山敦
藤田涼平
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マクセル株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a radio wave absorber that absorbs radio waves and a radio wave absorber using this radio wave absorber.
  • the present invention relates to a radio wave absorber that absorbs radio waves.
  • a radio wave absorber is used to absorb radio waves in order to avoid the effects of leaking radio waves emitted from electrical circuits and the like and undesirably reflected radio waves entering the receiving device.
  • GHz gigahertz
  • Epsilon iron oxide ( ⁇ -Fe 2 O 3 ) crystal that exhibits electromagnetic wave absorption performance in the range of 25 to 100 GHz as an electromagnetic wave absorber that absorbs electromagnetic waves in a high frequency band of 20 GHz or higher than the millimeter wave band (30 GHz).
  • an electromagnetic wave absorber having a packed structure of particles has been proposed (see Patent Document 1).
  • a plate-like electromagnetic wave absorber has been proposed, which is formed by applying a paste obtained by kneading fine particles of epsilon iron oxide with a binder onto a substrate made of a metal plate (see Patent Document 2).
  • Patent Document 3 Patent Document 4
  • Patent Document 4 various electromagnetic wave absorbing sheets, which are sheet-like electromagnetic wave absorbers with a thin thickness relative to the surface area, as electromagnetic wave absorbers that effectively absorb electromagnetic waves in a high frequency band above the millimeter wave band.
  • JP-A-2008-60484 JP 2016-111341 A Retable 2017/221992 International Publication No. 2018/084235
  • the above-mentioned conventional radio wave absorbing sheet is made by dispersing radio wave absorbing material in a resin binder, and by selecting the binder material, manufacturing method, etc., it can be manufactured as a radio wave absorbing sheet having flexibility and elasticity. can do. If you want to prevent the leakage of radio waves to the outside, the radio wave absorption sheet is attached to the inner surface of the housing that covers the equipment that is the source of noise. It is highly convenient in that it can be easily placed at a desired position facing the direction of incidence of radio waves to be absorbed, such as by attaching it to the outer surface of the container in which it is housed.
  • the radio wave absorbing sheet is thin relative to its surface area, it is difficult to stand on its own and use it even if it uses a plastic resin binder.
  • a solid block-shaped radio wave absorber can be processed into a self-supporting shape, but it is difficult to obtain a satisfactory one in terms of ease of handling, such as the manufacturing being large and heavy. .
  • the present disclosure solves the above-described conventional problems, and is a radio wave absorber that has sufficient radio wave absorption characteristics in a high frequency band from 20 GHz to 300 GHz.
  • a radio wave absorber that can stand on its own while having a certain area or more. , and a radio wave absorber using this radio wave absorber.
  • a radio wave absorber disclosed in the present application for solving the above problems is a radio wave absorber comprising a radio wave absorbing layer and a reinforcing layer disposed on the surface of the radio wave absorbing layer on the side of the radio wave incident surface, wherein the radio wave
  • the absorption layer contains at least one of magnetic iron oxide powder and carbon-based fine particles that magnetically resonate in a frequency band of 20 GHz to 300 GHz, and a resin binder, and the reinforcing layer is made of a dielectric material
  • the radio wave absorber is characterized in that it has a plate-like shape with a small thickness relative to the main surface and can stand on its own.
  • the radio wave absorber disclosed in the present application is a radio wave absorber using the radio wave absorber disclosed in the present application, wherein the radio wave absorber and the surface of the radio wave absorber on the side of the radio wave incident surface are arranged at a predetermined angle. and a supporting member capable of maintaining at a predetermined angle between the normal direction of the portion of the surface on the side of the radio wave incident surface located in the direction of travel of the radio waves to be absorbed by the radio wave absorber and the direction of travel of the radio waves. are arranged so as to intersect with each other.
  • the radio wave absorber disclosed in the present application absorbs radio waves of a desired frequency due to the radio wave absorption effect due to the magnetic resonance of the magnetic iron oxide powder contained in the radio wave absorption layer and the effect of increasing the dielectric loss due to the carbon-based fine particles.
  • the reinforcing layer disposed on the incident surface side of the , it is possible to stand on its own although it has a plate-like shape with a small thickness with respect to the main surface. Therefore, it can be easily arranged on the path of the radio wave to be absorbed, and the adverse effect of the unwanted radio wave can be prevented.
  • the radio wave absorber disclosed in the present application includes a support member capable of maintaining the radio wave absorber at a predetermined angle, and the surface on the side of the radio wave incident surface is kept inclined with respect to the traveling direction of the radio waves to be absorbed. can be done. Therefore, it is possible to realize a radio wave absorber with a high return loss that suppresses the influence of radio waves reflected on the surface of the reinforcing layer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram illustrating the configuration of a radio wave absorber according to an embodiment
  • FIG. FIG. 4 is an image diagram explaining an evaluation test method for evaluating self-sustainability of the radio wave absorber according to the embodiment; It is a figure which shows the use condition of the radio wave absorber concerning embodiment.
  • FIG. 5 is an image diagram showing a measurement state of the relationship between the inclination angle of the radio wave incident surface of the radio wave absorber and the radio wave absorption characteristics.
  • FIG. 4 is a diagram showing changes in radio wave absorption characteristics depending on the inclination angle of the radio wave incident surface of the radio wave absorber;
  • FIG. 4 is a diagram showing changes in radio wave absorption characteristics depending on the inclination angle of the radio wave incident surface of the radio wave absorber;
  • FIG. 4 is a diagram showing changes in radio wave absorption characteristics depending on the inclination angle of the radio wave incident surface of the radio wave absorber;
  • FIG. 4 is a diagram showing changes in radio wave absorption characteristics depending
  • a radio wave absorber disclosed in the present application is a radio wave absorber comprising a radio wave absorbing layer and a reinforcing layer disposed on the surface of the radio wave absorbing layer on the side of the radio wave incident surface, wherein the radio wave absorbing layer has a frequency of 20 GHz to At least one of magnetic iron oxide powder and carbon-based fine particles that magnetically resonate in a frequency band of 300 GHz, and a binder made of resin, the reinforcement layer is made of a dielectric material, and the radio wave absorber is mainly composed of It has a plate-like shape with a small thickness relative to the surface and can stand on its own.
  • the radio wave absorber disclosed in the present application can be easily arranged so as to block the path along which the radio wave to be absorbed travels. Adverse effects can be easily avoided.
  • the magnetic iron oxide powder is either magneplumbite-type ferrite powder or epsilon magnetic iron oxide powder
  • the carbon-based fine particles are carbon black. , carbon nanotubes, and graphene.
  • the resin binder is a rubber-based member.
  • a rubber binder By using a rubber binder, it is possible to easily form a radio wave absorbing layer having a large main surface area.
  • the ⁇ value which indicates the degree of deformation of the electromagnetic wave absorber sample, is 0.5 mm or less. In this case, it can be evaluated that the radio wave absorber can stand on its own.
  • the radio wave attenuation amount with respect to the radio wave that passes through the radio wave absorber is -10 dB or more.
  • Radio wave absorption that can sufficiently reduce the influence of unwanted radio waves by having a radio wave absorption characteristic in which the radio wave attenuation for transmitted radio waves is -10 dB or more, that is, the absolute value of the transmission attenuation (dB) is 10 or more. It can be used as a body.
  • the reinforcing layer may include one selected from a reinforcing plate material having a honeycomb structure, foamed plate material, plastic cardboard, and plastic plate material.
  • the radio wave absorber disclosed in the present application is a radio wave absorber using the radio wave absorber disclosed in the present application, wherein the radio wave absorber and the surface of the radio wave absorber on the side of the radio wave incident surface are maintained at a predetermined angle. a normal direction of the portion of the surface of the radio wave incident surface side located in the traveling direction of the radio wave to be absorbed by the radio wave absorber and the traveling direction of the radio wave intersect at a predetermined angle. are arranged as
  • the expression that the normal direction of the surface portion of the radio wave incidence surface and the traveling direction of the radio waves “intersect at a predetermined angle” means that the normal direction of the surface portion of the radio wave incidence surface and the traveling direction of the radio waves It means that the directions do not overlap, that is, the two intersect at an angle greater than 0°.
  • the radio wave absorber disclosed in the present application can maintain a state in which the radio wave incident surface of the radio wave absorber is inclined at a desired angle. It is possible to realize a radio wave absorber with high return loss while suppressing .
  • the surface portion is a curved surface curved in at least one direction. If the surface is a curved surface, it is possible to reduce the amount of radio waves reflected in the incident direction of the radio waves and improve the return loss.
  • the angle at which the radiation direction of the surface portion and the traveling direction of the radio waves intersect is preferably 2° or more and 20° or less, and more preferably, the intersection angle is 3° or more and 7° or less. .
  • the radio wave absorbing layer contains strontium ferrite as a magnetic iron oxide powder and carbon black as a carbon-based fine particle as a radio wave absorbing member, and silicone rubber as a resin binder.
  • An electromagnetic wave absorber including a radio wave absorber and a plastic sheet having a honeycomb structure made of polypropylene as a reinforcing layer will be described as an example.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the radio wave absorber described in this embodiment.
  • the radio wave absorber As shown in FIG. 1, the radio wave absorber according to the present embodiment has a radio wave absorbing layer in which strontium ferrite powder 1a and carbon black fine particles 1b as radio wave absorbing members are dispersed in a silicone rubber binder 1c. 1, and a reinforcing layer 2, which is a plastic sheet having a honeycomb structure, disposed on the surface of the electromagnetic wave absorption layer on which the electromagnetic wave 20 is incident.
  • the radio wave absorber according to the present embodiment is a radio wave absorber that is the sum of the thicknesses of the radio wave absorption layer 1 and the reinforcement layer 2 compared to the area (principal area) of the radio wave absorption layer 1 and the reinforcement layer 2.
  • the thickness is sufficiently small, and the radio wave absorber as a whole has a plate-like shape that can be called a radio wave absorption board. More specifically, the thickness of the radio wave absorbing layer 1 is, for example, about 1 mm to 5 mm, while the thickness of the reinforcing layer 2 is about 5 mm to 30 mm.
  • the main surfaces of the radio wave absorbing layer 1 and the reinforcing layer 2 are, for example, configured as rectangles (rectangles or squares) with sides of several centimeters to several tens of centimeters or several meters.
  • the radio wave absorber according to this embodiment has the reinforcing layer 2 arranged on the radio wave incident side of the radio wave absorbing layer 1 and can stand on its own.
  • self-supporting means that when the electromagnetic wave absorber is erected with the main surface thereof as a side surface (facing sideways), that is, the thickness of the portion corresponding to one side of the main surface of the electromagnetic wave absorber becomes the bottom surface.
  • shape of the electromagnetic wave absorber does not change when the electromagnetic wave absorber is placed on a horizontal flat surface so that the main surface of the electromagnetic wave absorber is in the vertical direction. It should be noted that there is no problem in using supporting members or legs for maintaining the radio wave absorber in a self-supporting state.
  • the main surface of the radio wave absorber may be maintained substantially vertically. Even if the support member is in contact with a part of the side different from the side on which it is arranged, and the main surface of the radio wave absorber is maintained in a state slightly inclined with respect to the vertical direction, the radio wave absorber can stand on its own. included in the state of
  • the radio wave absorption layer 1 and the reinforcing layer 2 should be integrated so that the integration is not lost even when the radio wave absorber stands on its own. Just do it.
  • the radio wave absorber can be constructed by separately producing the radio wave absorbing layer 1 and the reinforcing layer 2 and bonding them together using an adhesive means such as a silicone adhesive or double-sided tape. can.
  • an adhesive means such as a silicone adhesive or double-sided tape. can.
  • mechanical integration can be achieved by pinning, riveting, or screwing at a plurality of locations, or sandwiching the periphery in a frame shape.
  • a radio wave absorber can be constructed by integrating the radio wave absorbing layer 1 and the reinforcing layer 2 by using means.
  • the radio wave absorbing layer of the radio wave absorber according to this embodiment is formed by dispersing and mixing strontium ferrite powder 1a and carbon black powder 1b, which are radio wave absorbing members, in resin binder 1c.
  • both the strontium ferrite powder, which is the magnetic iron oxide powder, and the carbon black powder, which is the carbon-based fine particles, are included. It is possible to adopt a configuration in which only one of the system fine particles is included.
  • the main surface of the radio wave absorption layer is the path of the radio wave to be blocked by the radio wave absorber, the radiation angle of the unwanted radio wave from the device that is the noise source, and the direction of the radio wave from the outside to the device to be protected from the unwanted radio wave. Considering the angle of incidence, etc., one or more of them are arranged so as to have an area capable of blocking unwanted radio waves.
  • the thickness of the radio wave absorbing layer is set based on the type of radio wave absorbing material contained, the density contained in the radio wave absorbing layer, and the like, and is set to a thickness that can sufficiently absorb unnecessary radio waves.
  • the electromagnetic wave absorber as a whole can attenuate unwanted electromagnetic waves to 1/10, it can be considered that the minimum electromagnetic wave absorption effect is exhibited.
  • the transmission attenuation amount which is the amount of attenuation of radio waves passing through the radio wave absorber, to 10 dB.
  • the thickness is 1 mm to 4.5 mm. It can be about 5 mm.
  • the radio wave absorber since a reinforcement layer, which will be described later, is arranged on the radio wave incident side of the radio wave absorption layer so that the radio wave absorber can stand on its own, there are no restrictions on the rigidity and strength of the radio wave absorption layer alone. For this reason, it is permissible to use a soft rubber-based member such as silicone rubber or natural rubber as a binder, even if the electromagnetic wave absorbing layer alone is easily deformed.
  • magnetic iron oxide powder As the magnetic iron oxide powder used in the radio wave absorber according to the present embodiment, powders of magneplumbite ferrite and epsilon magnetic iron oxide that cause magnetic resonance with respect to radio waves in the frequency band of 20 GHz to 300 GHz are used. Good use.
  • Magnetic powder of strontium ferrite (Sr--Fe) or barium ferrite (Ba--Fe) can be used as the magneplumbite-type (M-type) ferrite.
  • the imaginary part ( ⁇ r′′) of the complex magnetic permeability related to radio wave absorption becomes high at a frequency at which resonance occurs when the magnetic material is magnetized at a high frequency. Since the natural resonance frequency f is proportional to the anisotropic magnetic field H A of the material, the higher the anisotropic magnetic field H A of the material, the higher the natural resonance frequency f.
  • the natural resonance frequency f of barium ferrite (BaFe 12 O 19 ) is calculated to have a H A value of 1.35 MA/m to 48 GHz, and can absorb electromagnetic waves in the high GHz band.
  • the value of the anisotropic magnetic field H A is controlled to control the natural resonance frequency f in the range of 5 to 150 GHz. can do.
  • Epsilon magnetic iron oxide ( ⁇ -Fe 2 O 3 ) can be used as the magnetic iron oxide powder used in the radio wave absorber according to this embodiment.
  • Epsilon magnetic iron oxide is a phase that appears between the alpha phase ( ⁇ -Fe 2 O 3 ) and the gamma phase ( ⁇ -Fe 2 O 3 ) in ferric oxide (Fe 2 O 3 ), and is a reverse micelle. It is a magnetic material that can be obtained in a single-phase state by a nanoparticle synthesis method that combines a method and a sol-gel method. Epsilon magnetic iron oxide is a fine particle of several nanometers to several tens of nanometers, but has a maximum coercive force of about 20 kOe as a metal oxide at room temperature. Since it occurs in the so-called millimeter wave frequency band above gigahertz, it is suitable as a radio wave absorbing material for absorbing radio waves in the millimeter wave band.
  • epsilon magnetic iron oxide is a crystal in which part of the Fe site of the crystal is replaced with a trivalent metal element such as aluminum (Al), gallium (Ga), rhodium (Rh), indium (In).
  • a trivalent metal element such as aluminum (Al), gallium (Ga), rhodium (Rh), indium (In).
  • Epsilon magnetic iron oxide can be obtained, including those in which some Fe sites are metal-substituted. Epsilon magnetic iron oxide is available as approximately spherical or short rod-shaped particles with an average particle size of about 30 nm.
  • the electromagnetic wave absorbing layer has carbon-based fine particles alone or together with the magnetic iron oxide powder described above.
  • Carbon black (CB), carbon nanotube (CNT), or graphene is preferably used as the carbon-based fine particles. Any one of these carbon-based fine particles may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
  • the carbon black various conductive carbon blacks such as furnace method conductive carbon black, acetylene black, and ketjen black can be used.
  • carbon nanotubes both single-wall nanotubes (SWNT) and multi-wall nanotubes (MWNT) can be used.
  • SWNT single-wall nanotubes
  • MWNT multi-wall nanotubes
  • Graphene is a carbon material having a sheet-like structure with a thickness of one atom, in which a honeycomb-like hexagonal lattice formed by sp2 bonds of carbon atoms is laid out in a plane. Strictly speaking, graphene refers to a one-layer sheet as described above, but the graphene used for the radio wave absorbing layer described in this embodiment includes, for example, a carbon film having 2 to 1000 layers stacked. Furthermore, graphite in which graphene is laminated three-dimensionally is also included.
  • Carbon-based fine particles having a specific surface area of 30 to 2,300 m 2 /g, preferably 300 to 2,000 m 2 /g, and more preferably 800 to 1,800 m 2 . /g is preferably used.
  • Carbon black preferably has a primary particle diameter of 10 to 60 nm and a BET value of 300 to 1500 m 2 /g.
  • the carbon nanotube preferably has a diameter of 3 to 50 nm, a length of 3 to 100 ⁇ m, and a BET value of 10 to 1200 m 2 /g.
  • the binder used in the radio wave absorbing layer of the radio wave absorber according to this embodiment includes resin materials such as epoxy resin, polyester resin, polyurethane resin, acrylic resin, phenol resin, melamine resin, and rubber resin. can be used.
  • a compound obtained by epoxidizing the hydroxyl groups at both ends of bisphenol A can be used as the epoxy resin.
  • polyester-type urethane resin, polyether-type urethane resin, polycarbonate-type urethane resin, epoxy-type urethane resin, etc. can be used as a polyurethane-type resin.
  • the acrylic resin is a methacrylic resin that includes an alkyl acrylate and/or an alkyl methacrylate having an alkyl group with a carbon number of 2 to 18, a functional group-containing monomer, and, if necessary, these A functional group-containing methacrylic polymer obtained by copolymerizing other modifying monomers that can be copolymerized with can be used.
  • NR natural rubber
  • IR isoprene rubber
  • BR butadiene rubber
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • IIR butyl rubber
  • NBR ethylene-propylene rubber
  • EPDM ethylene-propylene rubber
  • CR chloroprene rubber
  • ACM acrylic rubber
  • CSR chlorosulfonated polyethylene rubber
  • PUR urethane rubber
  • Q fluororubber
  • EVA ethylene/vinyl acetate rubber
  • CO epichlorohydrin rubber
  • T polysulfide rubber
  • U urethane rubber
  • thermoplastic elastomers such as styrene thermoplastic elastomers (SIS) have fluidity at high temperatures but have rubber elasticity at room temperature. It can be used as a binder for the electromagnetic wave absorbing layer of the electromagnetic wave absorber described in .
  • SIS styrene thermoplastic elastomers
  • acrylic rubber and silicone rubber can be preferably used because of their high heat resistance.
  • acrylic rubber it has excellent oil resistance even in a high-temperature environment, and is relatively inexpensive and excellent in cost performance.
  • silicone rubber in the case of silicone rubber, it has high cold resistance as well as heat resistance.
  • it has the lowest temperature dependence of physical properties among synthetic rubbers, and is excellent in solvent resistance, ozone resistance, and weather resistance.
  • thermoplastic resin having a heat resistance and a high melting point is used as the thermoplastic resin to form the electromagnetic wave absorber as a molded body
  • 6T nylon 6TPA
  • 10T nylon (10TPA) 12T
  • Aromatic polyamides such as nylon (12TPA), MXD6 nylon (MXDPA) and their alloy materials
  • PPS polyphenylene sulfide
  • LCP liquid crystal polymer
  • PEEK polyetheretherketone
  • PEI polyetherimide
  • PPSU polyphenyl Sulfone
  • PS polystyrene
  • PS styrene/butadiene/acrylonitrile copolymer
  • ABS polypropylene
  • P polyacetal
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • halogen-free resin that does not contain halogen as the resin used as the binder.
  • resin materials are commonly used as binder materials for resin sheets and are readily available.
  • arylsulfonic acids such as phenylphosphonic acid and phenylphosphonic acid dichloride, methylphosphonic acid, ethylphosphonic acid, and octyl Phosphoric acid compounds such as phosphonic acids, alkyl phosphonic acids such as propyl phosphonic acid, or polyfunctional phosphonic acids such as hydroxyethane diphosphonic acid, nitrotrismethylene phosphonic acid can be included as dispersants.
  • phenylphosphonic acid manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., or manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
  • phosphoric acid ester "JP-502" manufactured by Johoku Chemical Industry Co., Ltd. (product name), etc.
  • magneplumbite-type ferrite is used as the composition of the radio wave absorbing layer
  • 2 to 120 parts of a resin binder is added to 100 parts of magneplumbite-type ferrite, and the content of the phosphoric acid compound is It can be from 0.1 to 15 parts.
  • epsilon iron oxide for example, 2 to 50 parts of the resin binder and 0.1 to 15 parts of the phosphoric acid compound are used per 100 parts of the epsilon magnetic iron oxide powder. can be done. If the amount of the resinous binder is insufficient, the magnetic iron oxide cannot be well dispersed. In addition, the sheet-like shape of the magnetic layer cannot be maintained. If the amount of the resinous binder is large, the volume content of the magnetic iron oxide in the radio wave absorbing layer will be small, and the magnetic permeability will be low, so that the effect of radio wave absorption will be reduced.
  • carbon black is used as the carbon-based fine particles
  • 300 to 700 parts of the resin binder can be used with respect to 100 parts of carbon black.
  • 300 to 2500 parts of a resin binder can be used with respect to 100 parts of carbon black or carbon nanotubes.
  • the electromagnetic wave absorbing layer of the electromagnetic wave absorber of the present embodiment is formed by, for example, preparing a magnetic paint containing magnetic iron oxide powder and a resin binder, applying the magnetic paint to a predetermined thickness, drying it, and then calendering it. can be formed by
  • a magnetic iron oxide powder, a phosphoric acid compound as a dispersant, and a binder resin are mixed at high speed with a high-speed stirrer to prepare a mixture, and then the resulting mixture is subjected to dispersion treatment with a sand mill.
  • a magnetic paint can also be obtained by
  • a radio wave absorbing layer is produced using the magnetic paint produced in this way.
  • the magnetic paint prepared above is applied onto a base sheet made of resin.
  • a polyethylene terephthalate (PET) sheet having a thickness of 38 ⁇ m and having a release treatment applied to the surface thereof by silicon coating can be used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a magnetic paint is applied onto this resin sheet using a coating method such as a table coater method or a bar coater method.
  • the magnetic paint in a wet state is dried and further calendered to form a sheet-like radio wave absorbing layer on the support.
  • the thickness of the radio wave absorbing layer can be controlled by the coating thickness, calendering conditions, and the like. After the calendering, the radio wave absorbing layer is peeled off from the resin sheet to obtain a radio wave absorbing layer having a desired thickness.
  • calendering may be performed as necessary, and calendering may not be performed when the volume content of the radio wave absorbing material is within a predetermined range when the magnetic paint is dried. .
  • the radio wave absorbing layer As another manufacturing method of the radio wave absorbing layer, magnetic iron oxide powder and/or carbon-based fine particles are kneaded with a resin binder, and the resulting kneaded product is mixed with a cross-linking agent to adjust the viscosity.
  • the obtained magnetic compound is crosslinked and molded into a sheet at a temperature of 165° C. using a hydraulic press or the like, and then subjected to secondary crosslinking treatment in a constant temperature bath or the like to form a radio wave absorbing layer. can.
  • extrusion molding and injection molding can be used for molding.
  • a radio wave absorbing material, a resin binder, and, if necessary, a dispersant, etc. are blended in advance using a pressurized kneader, extruder, roll mill, etc., and these blended materials are fed to the resin supply port of an extruder. from into the plastic cylinder.
  • a normal extruder equipped with a plastic cylinder, a die provided at the tip of the plastic cylinder, a screw rotatably disposed in the plastic cylinder, and a drive mechanism for driving the screw A molding machine can be used.
  • the molten material plasticized by the band heater of the extruder is fed forward by the rotation of the screw and extruded from the tip in the form of a sheet to obtain a radio wave absorbing layer with a predetermined thickness.
  • a radio wave absorbing substance, a dispersant, and a binder are pre-blended as needed, and the blended materials are fed into the plastic cylinder from the resin supply port of the injection molding machine, and melted and kneaded with a screw in the plasticization cylinder. After that, a molded body can be formed by injecting molten resin into a mold connected to the tip of an injection molding machine.
  • a roll-to-roll method can be used in which molding is performed while moving between two rolls.
  • the roll-to-roll method it is possible to produce a sheet-like electromagnetic wave absorbing layer with a width of about 1 m to 3 m. can be realized.
  • the reinforcing layer is a molded body of a dielectric material, and is a plate-like member having a small thickness with respect to the area of the main surface.
  • the reinforcing layer is heavy, the weight of the radio wave absorber as a whole increases.
  • Texel (trade name, manufactured by Gifu Plastic Industry Co., Ltd.), which is a honeycomb core material formed of polypropylene (PP), is suitable for the reinforcing layer.
  • PP polypropylene
  • Texel has a honeycomb structure sandwiched between two thin flat layers, so it is lightweight but has high strength (rigidity).
  • Texel is commercially available with a thickness of 5 mm to 30 mm, a maximum width of 1,250 mm, and a maximum length of 2,500 mm. can be obtained.
  • various resin boards can be used as the reinforcing layer of the radio wave absorber according to this embodiment.
  • PALLONIA registered trademark, manufactured by Mitsui Chemicals Tohcello, Inc.
  • PALLONIA foam-molded polypropylene
  • it can be effectively used as a reinforcing layer as a plate material made of a dielectric material having a light specific gravity and a certain level of strength.
  • plastic corrugated cardboard made of polypropylene can also be used as a reinforcing layer as a member that is lightweight yet has a certain amount of rigidity.
  • the above-mentioned reinforcing plate material, foam plate material, and plastic corrugated cardboard which have a honeycomb structure, are lightweight due to the presence of cavities inside the plate material. It is characterized by a low dielectric constant.
  • a reinforcing layer is arranged on the surface of the radio wave absorbing layer on the side on which radio waves are incident. At this time, since the dielectric constant of the reinforcement layer is sufficiently low, reflection of incident radio waves on the surface of the reinforcement layer is reduced, and more radio waves enter the radio wave absorption layer and are absorbed by the radio wave absorption layer. Become.
  • the radio waves emitted from the transmitter are reflected on the surface of the radio wave absorber and Therefore, it is possible to effectively suppress the reception of the radio wave at a high S/N ratio, and to measure the radio wave characteristics.
  • a plastic plate such as an acrylic plate or a polycarbonate plate can also be used for the reinforcing layer.
  • the specific gravity is large, and the weight increases as a reinforcing layer to which a large-area radio wave absorbing layer is fixed.
  • the radio wave absorber is allowed to stand on its own, it may bend due to its own weight. Therefore, it is an effective material as a reinforcing layer used together with a radio wave absorption layer having a relatively small main surface.
  • the reinforcing layer has a bending strength of 3 MPa or more according to the bending fracture test method, a flexible radio wave absorbing layer that can be easily bent like a radio wave absorbing layer using a rubber material as a binder. It has been confirmed that, even if the material is used in combination with the reinforcing layer, it is possible to obtain practically sufficient rigidity that allows the radio wave absorber to stand on its own.
  • the dielectric material used as the reinforcing layer has a water absorption rate of 1.5% or less.
  • the radio wave absorber according to the present embodiment is self-supporting because its main surface can be maintained substantially vertically. Accordingly, the inventors devised an evaluation method for quantifying and evaluating the degree of self-sustainability of the radio wave absorber according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a model diagram explaining a measurement method for evaluating the self-sustainability of the radio wave absorber according to this embodiment.
  • a radio wave absorber 21 with a width of 25 mm and a length of 100 mm is used as a sample.
  • the ⁇ value obtained in this way which indicates the degree of deformation of the radio wave absorber sample, is 0.5 mm or less, it is evaluated as being in a self-supporting state.
  • Radio wave absorption layer As the radio wave absorbing layer, strontium ferrite magnetic powder was used as the magnetic iron oxide powder, and the type of the carbon-based fine particles was changed. Silicone rubber was used as the binder in each case.
  • the electromagnetic wave absorbing layer was produced by press-molding a magnetic compound with a predetermined thickness.
  • the magnetic compound was obtained by kneading a magnetic iron oxide powder, a rubber binder, and carbon-based fine particles, and mixing a cross-linking agent with the resulting kneaded product to adjust the viscosity.
  • the magnetic compound thus produced was crosslinked and molded into a sheet at a temperature of 165°C using a hydraulic press, and then subjected to a secondary crosslinking treatment at a temperature of 170°C in a constant temperature bath. A desired radio-absorbing layer of the indicated thickness was obtained.
  • the materials and amounts of the magnetic iron oxide powder, carbon-based fine particles, and rubber binder used to form the magnetic compound were as follows.
  • Radio wave absorption layer 1 Magnetic iron oxide Strontium ferrite magnetic powder 65 parts by weight Carbon-based fine particles Carbon black 1.5 parts by weight Binder Silicone rubber: KE-541-U 33 parts by weight Crosslinking agent 0.5 parts by weight Radio wave absorbing layer 2 Magnetic iron oxide Strontium ferrite magnetic powder 65 parts by weight Carbon-based fine particles Carbon nanotube 1.5 parts by weight Binder Silicone rubber: KE-541-U 33 parts by weight Crosslinking agent 1 part by weight Radio wave absorbing layer 3 Magnetic iron oxide Strontium ferrite magnetic powder 65 parts by weight Binder Silicone rubber: KE-541-U 34 parts by weight Crosslinking agent 1 part by weight Radio wave absorption layer 4 Carbon-based fine particles Carbon black 6 parts by weight Binder Silicone rubber: KE-541-U 92 parts by weight Cross-linking agent 2 parts by weight.
  • Strontium ferrite magnetic powder having an average particle size of 2.2 ⁇ m and a BET value of 1.5 m 2 /g was used as each material of the radio wave absorbing layer.
  • carbon black Ketjenblack EC600JD (product name) manufactured by Lion Specialty Chemicals Co., Ltd. having a primary particle size of 34 nm and a BET value of 1400 m 2 /g was used.
  • carbon nanotube VGCF-H (product name) manufactured by Showa Denko K.K. and having a fiber diameter of 150 nm and a BET value of 13 m 2 /g was used.
  • the silicone rubber KE-541-U (product name) used as a binder is a silicone rubber manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • As a cross-linking agent 2.5 dimethyl-2.5 bis(tertiarybutylperoxy)hexane (C-8A (product name) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used.
  • the honeycomb core material made of polypropylene (Texel (trade name, manufactured by Gifu Plastic Industry Co., Ltd.)) having a thickness of 9.7 mm (reinforcing layer 1) and having a thickness of 7.7 mm (reinforcing layer 1) are used.
  • Layer 2) 6.0 mm thick polypropylene foam molded body (Palonia (registered trademark, manufactured by Mitsui Chemicals Tohcello Co., Ltd.) (reinforcing layer 3), 10.0 mm thick acrylic plate (reinforcing layer 4) , a plastic cardboard (reinforcing layer 5) having a thickness of 10.0 mm was prepared.
  • ⁇ self-sustainability evaluation value
  • Example 1 is radio wave absorbing layer 1 and reinforcing layer 1
  • Example 2 is radio wave absorbing layer 1 and reinforcing layer 2
  • Example 3 is radio absorbing layer 1 and reinforcing layer 3
  • Example 4 is a radio wave absorbing layer 3 and a reinforcing layer 1
  • Example 5 is a radio wave absorbing layer 1 and a reinforcing layer 4
  • Example 6 is a radio wave absorbing layer 2 and a reinforcing layer 1
  • Example 7 is a radio wave absorbing layer 1 and a reinforcing layer. 5.
  • the electromagnetic wave absorbing layer 4 and the reinforcing layer 1 were combined, each having a width of 25 mm and a length of 100 mm. Further, in Comparative Example 1, the radio wave absorbing layer 1 was used as the radio wave absorbing layer.
  • Both the return loss and transmission loss of radio waves were measured using the free space method. Specifically, using a millimeter wave network analyzer ME7838A (product name) manufactured by Anritsu Co., Ltd., the radio wave incident surface side, which is the front side of the radio wave absorber, from the transmitting antenna through the dielectric lens, that is, the reinforcing layer An input wave of 76.5 GHz was applied to the arranged side. At this time, the surface reflected wave reflected by the front surface of the radio wave absorber and the transmitted wave penetrating the back side of the radio wave absorber, ie, the side of the radio wave absorbing layer, were respectively measured by arranging receiving antennas. The strength of the radio wave emitted from the transmitting antenna and the strength of the radio wave received by the receiving antenna are measured as voltage values, respectively. The transmission attenuation amount was obtained in dB from "wave-transmitted wave".
  • Table 1 shows the above measurement results.
  • the self-supportability evaluation value ⁇ is 0.5 or less, and it can be judged that the self-reliance is sufficient.
  • the transmission attenuation amount when passing through a radio wave absorber exhibiting radio wave absorption characteristics was -10 dB or more in any of the examples, confirming that they have practically sufficient radio wave absorption characteristics.
  • the radio wave absorber of Comparative Example 1 which does not have a reinforcing layer, has a self-sustainability evaluation value ⁇ of 12 mm, which is extremely large. Recognize.
  • the radio wave absorber according to the present embodiment can stand on its own by providing the reinforcing layer on the radio wave incident side of the radio wave absorbing layer, and can be easily arranged at a desired position. It was confirmed that a radio wave absorber was obtained.
  • A is the return loss (dB) on the surface of the reinforcing layer that is the front surface of the radio wave absorber, and the return loss on the surface of the radio wave absorption layer that is the back surface of the radio wave absorber (from the back side)
  • the value of the ratio A/B is 1.5 or more and 6.5 or less, where B is the attenuation amount (dB) of the radio wave reflected on the surface of the radio wave absorbing layer when the radio wave is irradiated. was confirmed.
  • Radio wave absorber A radio wave absorber that absorbs unwanted radio waves using the radio wave absorber according to the present embodiment will be described below with specific examples.
  • the radio wave absorber disclosed in the present application can stand on its own because it has a reinforcing layer having a predetermined thickness and rigidity together with the radio wave absorbing layer. Taking advantage of this fact, for example, when measuring the radio wave characteristics of a device to be measured, by placing a radio wave absorber on the path between unwanted radio waves reflected by a wall and the measuring device, the measurement It is possible to effectively prevent the measuring instrument from catching radio waves other than the radio waves from the device to be measured, and to measure radio wave characteristics with a high S/N ratio.
  • the radio wave absorber When a radio wave absorber is placed on the path between an unwanted radio wave and a measuring instrument, the radio wave absorber can stand alone, but the radio wave absorber can be easily moved to a desired position. Considering that the arrangement position and arrangement direction are maintained, the practicality is greatly improved by using a radio wave absorber with support members such as legs and struts fixed to the radio wave absorber rather than the radio wave absorber alone. It is preferable because it improves.
  • the support member may be any member that can maintain the position of the radio wave absorber, the orientation and inclination of the radio wave incident surface, and the like, in a state in which the radio wave absorber can effectively absorb unwanted radio waves.
  • the support member may be of any suitable form, such as a member that suspends the radio wave absorber from the ceiling surface or a wall surface, a member that holds the end of the radio wave absorber, or the like. can be selected.
  • the radio wave absorber since the reinforcement layer formed of a dielectric material is arranged on the radio wave incident surface side of the radio wave absorption layer, as described in the above embodiment, the radio wave absorber is incident on Part of the radio wave is reflected on the surface of the reinforcing layer.
  • the inventors have found that the reflection characteristics of radio waves on the surface of this reinforcing layer change depending on the angle of inclination of the radio wave incident surface with respect to radio waves incident on the radio wave absorber.
  • FIG. 3 is a diagram showing a state in which a radio wave absorber is tilted as an example of the radio wave absorber according to this embodiment.
  • the radio wave absorber 30 illustrated in FIG. 3 includes a plate-like radio wave absorber 31 and two side portions of the radio wave absorber 31 which are perpendicular to the radio wave incident surface, which is the main surface of the radio wave absorber 31 . It consists of two triangular support members 32 mounted so as to extend sideways. By providing the supporting member 32 in this way, the electromagnetic wave absorber 30 can be easily moved to a predetermined position in a predetermined direction while maintaining the state in which the radio wave incident surface of the electromagnetic wave absorber 31 is inclined at a predetermined angle. can be placed in
  • the angle of inclination of the radio wave absorber 31 in the radio wave absorber 30 refers to the traveling direction of the radio wave 34 to be absorbed (incident direction to the radio wave absorber 31) and the traveling direction of this radio wave.
  • the direction of radiation on the surface of the radio wave absorber on the side of the radio wave incident surface and the traveling direction of radio waves intersect at a predetermined angle, that is, ⁇ is not 0°. It is characterized.
  • the traveling direction 34 of the absorbed radio wave is understood to be the direction of a straight line connecting the radio wave emitting source (device 33 in the case of FIG. 3) and the radio wave absorber 31 so as to minimize the distance. can do.
  • the portion 31a on the radio wave incident surface side of the radio wave absorber 31 is a portion with a small area located in the traveling direction of the radio waves obtained as described above, and its size is, for example, the same as that of the radio wave emission source 33. It can be considered as a circular portion having a diameter about 1/100 of the distance from the electromagnetic wave absorber 30 (a circular portion with a diameter of 3 cm when the distance is 3 m).
  • the electromagnetic wave absorber is not flat, that is, when the surface of the electromagnetic wave absorber is curved rather than flat, similarly, the portion of the electromagnetic wave absorber on the side of the electromagnetic wave incident surface in the traveling direction of the absorbed electromagnetic wave
  • the angle formed by the normal direction and the traveling direction of radio waves is defined as the inclination angle ⁇ of the radio wave absorber.
  • the curved direction is horizontal (X direction in FIG. 3), vertical (Y direction in FIG. 3), or X A direction other than the direction and the Y direction is also possible. Furthermore, a substantially spherical surface, that is, curved in both the X direction and the Y direction, is also conceivable. However, in any of these cases, since it is possible to determine the normal direction of the portion of the wave absorber on the side of the wave incident surface that is positioned in the propagation direction of the wave, the tilt angle of the wave absorber is determined according to the above definition. be able to.
  • the surface of the radio wave absorber is a curved surface
  • the surface is convex on the side on which radio waves are incident, and the case is concave on the side on which radio waves are incident.
  • the inclination angle of the wave absorber can be determined by the above definition.
  • the surface of the electromagnetic wave absorber when the surface of the electromagnetic wave absorber has different heights, such as uneven or corrugated shape, the surface of the electromagnetic wave absorber is defined as a plane using the average value of the heights, and the propagation of the electromagnetic wave is calculated.
  • the inclination angle of the radio wave absorber can be determined by determining the normal direction of the portion on the side of the radio wave incident surface in the direction.
  • the return loss which is the radio wave characteristic of the radio wave absorber to be examined here, is the strength of the radio wave transmitted from the device that transmits the radio wave. It is a numerical value (dB) that indicates how much the strength of the radio wave that has been transmitted has decreased, and the measurement method is as described above. be measured. Considering that radio waves propagate in a straight line but spread radially, a wave absorber with a curved or uneven surface absorbs radio waves better than a flat surface. The radio waves reflected by the surface of the body are less likely to scatter and return to the source.
  • the surface portion of the radio wave absorber in the traveling direction of the radio wave should be flat.
  • a curved surface curved in at least one direction is preferable. That is, the return loss can be further reduced by forming a curved surface in which the normal direction of the surface portion of the electromagnetic wave absorber is inclined with respect to the traveling direction of the radio waves, rather than by making the surface portion of the electromagnetic wave absorber an inclined plane. Conceivable.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a measurement system for measuring the relationship between the inclination angle of the radio wave absorber and the radio wave absorption characteristics.
  • the change in the radio wave characteristics at the inclination angle of the radio wave absorber was measured by the free space method using a millimeter wave network analyzer ME7838A (product name: code 41) manufactured by Anritsu Co., Ltd., the same as that described in the embodiment of the radio wave absorber. measured in
  • the radio wave incident surface side which is the front side of the radio wave absorber 40, that is, the side where the reinforcing layer is arranged, is provided with 76.76.
  • An input wave of 5 GHz (reference numeral 46) was applied.
  • the surface reflected wave S 11 (reference numeral 47) reflected by the front surface of the radio wave absorber 40 was received by the receiving antenna (reference numeral 42) through the dielectric lens 43.
  • the angle ⁇ of the radio wave absorber 40 is gradually inclined from 0°, ie, the state of being vertically arranged, to 20°, the intensity of the radio wave emitted from the transmitting antenna 42 and the intensity of the radio wave received by the receiving antennas 42 and 45 are measured.
  • the intensity of the radio wave was measured as a voltage value, and the reflection attenuation on the surface of the radio wave absorber and the transmission attenuation through the radio wave absorber were each determined in dB.
  • Figures 5 to 7 show the measurement results of the tilt angle and return loss, and the tilt angle and transmission loss of each radio wave absorber.
  • the change in return loss with respect to the change in the tilt angle of the wave absorber is represented as (a) in each figure, and the change in transmission attenuation with respect to the change in the tilt angle of the wave absorber. is represented as (b) in each figure.
  • the horizontal axis indicates the inclination angle ⁇ (°) of the radio wave absorber
  • the vertical axis indicates the radio wave attenuation (dB).
  • the above-described polypropylene honeycomb core material (Texel T10-2000 (trade name, manufactured by Gifu Plastic Industry Co., Ltd., 9.7 mm thick: reinforcing layer 1)) is used as the reinforcing layer, and the radio wave absorbing layer
  • the measurement results are shown when the above-described "radio wave absorbing layer 1" is used as the (same as the radio wave absorber of Example 1).
  • the return loss is Compared to the case where the inclination angle is 0°, that is, when the light is incident on the surface of the electromagnetic wave absorber perpendicularly, the return loss becomes larger when the inclination angle is up to 20°.
  • the value of return loss does not increase uniformly, but the value of return loss rises and falls in a wave-like manner, and there is a range in which a larger return loss can be obtained. It can be seen that In particular, it can be confirmed that the reflection attenuation of the TE wave is 50 dB or more in the vicinity of the inclination angles of 5° and 13°, showing extremely large radio wave absorption characteristics.
  • FIG. 5(b) which shows changes in the amount of transmission attenuation
  • the polarization direction of the irradiated wave is the TE (electric field) wave.
  • a constant value of about -15 dB is shown for any of the dashed lines 54 whose direction indicates the TM (magnetic field) wave.
  • Fig. 6 shows a resin board (Plastar ( PGPPZ-200 (trade name, manufactured by Kawakami Sangyo Co., Ltd., thickness 9 mm) is used, and the above-mentioned "radio wave absorption layer 1" is used as the radio wave absorption layer.
  • Plastar PGPPZ-200 (trade name, manufactured by Kawakami Sangyo Co., Ltd., thickness 9 mm) is used, and the above-mentioned "radio wave absorption layer 1" is used as the radio wave absorption layer.
  • the return loss is Compared to the case where the inclination angle is 0°, that is, when the light is incident on the surface of the electromagnetic wave absorber perpendicularly, the return loss becomes larger when the inclination angle is up to 20°. Further, as the tilt angle increases, the value of the return loss fluctuates slightly and changes to a large value as a whole. It can be seen that there is a region where both the solid line 61 indicating the electric field and the dotted line 62 indicating the electric field have large values around the tilt angle of 5° to 7°.
  • FIG. 6(b) which shows changes in the amount of transmission attenuation
  • FIG. 6(b) which shows changes in the amount of transmission attenuation
  • a constant value of about -15 dB is shown for both the solid line 63 indicating the polarization direction of the TE (electric field) wave and the dashed line 64 indicating the polarization direction of the TM (magnetic field) wave.
  • FIG. 7 shows, as a reinforcing layer, a resin-made hollow structural plate (dan plate (registered trademark)) in which polypropylene plastic corrugated cardboards are arranged side by side with vertical walls arranged in one direction and covered with upper and lower flat plates.
  • dan plate registered trademark
  • J-10-180 trade name, manufactured by Ube Exsimo Co., Ltd., thickness 10 mm
  • the above-described “radio wave absorption layer 1” is used as the radio wave absorption layer.
  • the return loss is Compared to the case where the inclination angle is 0°, that is, when the light is incident on the surface of the electromagnetic wave absorber perpendicularly, the return loss becomes larger when the inclination angle is up to 20°.
  • the hollow structural plate shown in FIG. 7(a) is used as the reinforcing layer, the change in the return loss due to the change in the tilt angle is the largest, and the change is wavy, but the tilt angle is 4° to 7°. It can be seen that there is a region around ° where both the solid line 71 indicating the electric field and the dotted line 72 indicating the electric field have large values.
  • FIG. 7B which shows changes in transmission attenuation
  • the polarization direction of the irradiation wave is about 12 dB in the solid line 73 indicating the TE (electric field) wave
  • the polarization direction is the TM (magnetic field) wave. indicates a constant value of about -14 dB.
  • the return loss of radio waves reflected by the surface of the reinforcing layer disposed on the radio wave incident surface side of the radio wave absorber is It can be seen that the tilted state is greater than the non-tilted state (tilt angle is 0°).
  • the magnitude of change in the return loss varies depending on the shape of the space inside the reinforcing layer, the return loss does not gradually increase according to the tilt angle, but the tilt angle region where the return loss increases, It has been confirmed that there is a region with a tilt angle in which the return loss is relatively small. As shown in FIGS. 5 to 7, it was confirmed that the return loss increased in the range of the inclination angle of 3° or more and 7° or less.
  • the tendency of change in return loss with respect to the angle of the incident radio wave differs depending on the configuration of the reinforcing layer, particularly depending on the arrangement of the air contained in the reinforcing layer. It should be noted that, as in the honeycomb core material shown in FIG. 5 and the plastic corrugated cardboard shown in FIG. Compared to the resin board of the air cap shown, where air is confined in a space limited in the thickness direction, it is thought that the degree of increase and decrease in return loss with respect to the tilt angle is greater.
  • a partition member that is not divided in the thickness direction is arranged between the upper and lower flat plates, in addition to a honeycomb shape and a linear shape in one direction, a grid shape and rhombus that intersect at right angles vertically and horizontally are formed. It is assumed that the change tendency of the return loss due to the inclination angle is similar regardless of the shape of the partition member, such as a lattice shape that intersects obliquely, or a shape in which a plurality of cylinders are lined up. Further, for example, in the case where the tips of conical members arranged on both the upper plate member and the lower plate member are joined together to form a separating member, or the separating member is arranged in a wavy shape in the thickness direction. , it is presumed that, like the resin board shown in FIG.
  • the reinforcing layer is made of foam, it is considered that the degree of change in the return loss with respect to the change in the tilt angle is the smallest. It is thought that the amount of attenuation can be increased.
  • the radio wave absorber shown in this embodiment is a radio wave absorber in which at least one of magnetic iron oxide and carbon-based fine particles that perform magnetic resonance in a frequency band of 20 GHz to 300 GHz is dispersed and mixed in a resin binder. and a reinforcing layer made of a dielectric material and arranged on the side of the radio wave absorption layer on which radio waves are incident. Self-supporting. For this reason, for example, when measuring radio wave characteristics, it is possible to protect the measuring device and the device to be measured from unwanted radio waves by arranging it in a position that blocks unnecessary radio waves, such as in a good environment with little noise. It is possible to measure the radio wave characteristics at
  • the radio wave absorber shown in this embodiment is a radio wave absorber using the radio wave absorber disclosed in the present application. It is provided with a support member that can be maintained, and is arranged so that the normal direction of the portion of the surface on the side of the radio wave incidence surface located in the traveling direction of the absorbed radio waves and the traveling direction of the radio waves intersect at a predetermined angle. For this reason, the radio wave absorber can be easily maintained in a state of being tilted at a predetermined tilt angle, the reflection of radio waves on the surface of the reinforcing layer is suppressed, the return attenuation characteristics are excellent, and the radio wave absorber can be positioned at a desired position. A radio wave absorber that can be easily arranged can be realized.
  • the main surfaces of the radio wave absorbing layer and the reinforcing layer of the radio wave absorber have been described as being rectangular with the same size. It does not have to be the same, and as long as the shape can sufficiently block the path of unwanted radio waves that you want to block with the radio wave absorber, there is no problem even if one of them is larger than the other and a part of it protrudes. There is no In addition, even if the planar shape of the radio wave absorbing layer is complicated with protrusions, recesses, and voids, as long as the reinforcing layer can maintain its entirety in a substantially vertical direction, it will absorb radio waves. A reinforcing layer having a planar shape such as a rectangle, circle, or polygon larger than the absorption may be used.
  • the radio wave absorber disclosed in the present application can absorb radio waves of 20 GHz to 300 GHz well and can stand on its own, so it can be easily placed in the path of radio waves to be absorbed. Further, a radio wave absorber capable of maintaining a state in which the radio wave absorber is tilted at a predetermined tilt angle can be easily used in a state in which the reflection of radio waves on the surface of the reflective layer is reduced. Therefore, it is useful as a radio wave absorbing member capable of forming a good space in which the influence of unwanted radio waves is suppressed.

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Abstract

２０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚまでの高い周波数帯域において十分な電波吸収特性を有する電波吸収体として、一定以上の面積を有しつつ自立させることが可能な電波吸収体と、この電波吸収体を用いた電波吸収装置を実現する。電波吸収体は、電波吸収層１と、前記電波吸収層の電波１０入射面側の表面に配置された補強層２とを備え、前記電波吸収層は、２０ＧＨｚ～３００ＧＨｚの周波数帯域で磁気共鳴する磁性酸化鉄粉１ａと炭素系微粒子１ｂとの少なくともいずれか一方と、樹脂製のバインダー１ｃとを含み、前記補強層２は誘電体材料により構成され、前記電波吸収体が、主面に対する厚みが小さい板状であり、かつ、自立可能である。

Description

電波吸収体、および電波吸収装置
　本開示は、電波を吸収する電波吸収体と、この電波吸収体を用いた電波吸収装置に関し、特に、２０ギガヘルツ（ＧＨｚ）からいわゆるミリ波帯と呼ばれる３００ギガヘルツ（ＧＨｚ）までの高い周波数帯域の電波を吸収する電波吸収体に関する。
　電気回路などから外部へと放出される漏洩電波や、不所望に反射した電波が受信装置に入射する影響を回避するために、電波を吸収する電波吸収体が用いられている。
　近年は、携帯電話などの移動体通信や無線ＬＡＮ、料金自動収受システム（ＥＴＣ）などで、数ギガヘルツ（ＧＨｚ）の周波数帯域を持つセンチメートル波、さらには、３０ギガヘルツから３００ギガヘルツの周波数を有するミリ波帯の高い周波数を有する電波を利用する技術の研究も進んでいる。
　このような、より高い周波数帯域の電波を利用する技術トレンドに対応して、不要な電波を吸収する電波吸収体においても、数十ギガヘルツからミリ波帯域までの電波を吸収可能とするものへの要望が高まっている。
　２０ＧＨｚ、または、ミリ波帯域（３０ＧＨｚ）以上の高い周波数帯域の電磁波を吸収する電磁波吸収体として、２５～１００ギガヘルツの範囲で電磁波吸収性能を発揮するイプシロン酸化鉄（ε－Ｆｅ2Ｏ3）結晶を磁性相に持つ粒子の充填構造を有する電磁波吸収体が提案されている(特許文献１参照)。また、イプシロン酸化鉄の微細粒子をバインダーとともに混練したペーストを、金属板からなる基材上に塗布して形成された平板状の電磁波吸収体が提案されている（特許文献２参照）。
　また、発明者らは、ミリ波帯域以上の高周波数帯域の電波を良好に吸収する電波吸収体として、表面積に対して厚さの薄いシート状の電波吸収体である各種の電波吸収シートを提案してきた（特許文献３、特許文献４）。
特開２００８－　６０４８４号公報 特開２０１６－１１１３４１号公報 再表２０１７／２２１９９２号公報 国際公開２０１８／０８４２３５号公報
　上記従来の電波吸収シートは、樹脂製のバインダーの中に電波吸収材料を分散配合させたものであり、バインダー材料や製造方法等を選択することで可撓性や弾性を有する電波吸収シートとして作製することができる。電波吸収シートは、外部への電波の漏洩を防止する場合にはノイズ源となる機器を覆う筐体の内面に貼着し、外部からの電波の影響を回避したい場合には保護すべき機器が収容された容器の外側表面に貼着するなど、吸収したい電波の入射方向に向き合うようにして所望の位置に容易に配置することができる、という高い利便性を有する。
　しかし、電波吸収シートは表面の面積に対して厚さが薄いため、たとえ可塑性の樹脂バインダーを用いたものであっても自立させて使用することは困難である。一方で、固形のブロック形状の電波吸収体は、自立する形状に加工することはできるが、製造が大がかりとなり重量も増すなど、取り扱いの容易性という点では十分なものを得ることが困難である。
　本開示は、上記従来の課題を解決し、２０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚまでの高い周波数帯域において十分な電波吸収特性を有する電波吸収体として、一定以上の面積を有しつつ自立させることが可能な電波吸収体、およびこの電波吸収体を用いた電波吸収装置を実現することを目的とする。
　上記課題を解決するため本願で開示する電波吸収体は、電波吸収層と、前記電波吸収層の電波入射面側の表面に配置された補強層とを備えた電波吸収体であって、前記電波吸収層は、２０ＧＨｚ～３００ＧＨｚの周波数帯域で磁気共鳴する磁性酸化鉄粉と炭素系微粒子との少なくともいずれか一方と、樹脂製のバインダーとを含み、前記補強層は誘電体材料により構成され、前記電波吸収体が、主面に対する厚みが小さい板状であり、かつ、自立可能であることを特徴とする。
　また、本願で開示する電波吸収装置は、本願で開示する電波吸収体を用いた電波吸収装置であって、前記電波吸収体と、前記電波吸収体の前記電波入射面側の表面を所定の角度で維持可能な支持部材とを備え、前記電波吸収体が、吸収する電波の進行方向上に位置する前記電波入射面側の表面の部分の法線方向と前記電波の進行方向とが所定の角度で交わるように配置されていることを特徴とする。
　本願で開示する電波吸収体は、電波吸収層に含まれる磁性酸化鉄粉の磁気共鳴による電波吸収効果や、炭素系微粒子によって誘電損失が大きくなる効果によって所望する周波数の電波を吸収するとともに、電波の入射面側に配置された補強層を有することで、主面に対する厚みが小さい板状であるにもかかわらず、自立することができる。このため、吸収したい電波の経路上に容易に配置することができ、不所望な電波の悪影響を防止することができる。
　また、本願で開示する電波吸収装置は、電波吸収体を所定の角度で維持可能な支持部材を備え、電波入射面側の表面が吸収される電波の進行方向に対して傾斜した状態を保つことができる。このため、補強層の表面で反射する電波の影響を抑えた高い反射減衰量の電波吸収装置を実現できる。
実施形態にかかる電波吸収体の構成を説明する断面構成図である。 実施形態にかかる電波吸収体の自立可能性を評価する評価試験の方法を説明するイメージ図である。 実施形態にかかる電波吸収装置の使用状態を示す図である。 電波吸収体の電波入射面の傾斜角度と電波吸収特性との関係の測定状況を示すイメージ図である。 電波吸収体の電波入射面の傾斜角度による電波吸収特性の変化を示す図である。 電波吸収体の電波入射面の傾斜角度による電波吸収特性の変化を示す図である。 電波吸収体の電波入射面の傾斜角度による電波吸収特性の変化を示す図である。
　本願で開示する電波吸収体は、電波吸収層と、前記電波吸収層の電波入射面側の表面に配置された補強層とを備えた電波吸収体であって、前記電波吸収層は、２０ＧＨｚ～３００ＧＨｚの周波数帯域で磁気共鳴する磁性酸化鉄粉と炭素系微粒子との少なくともいずれか一方と、樹脂製のバインダーとを含み、前記補強層は誘電体材料により構成され、前記電波吸収体が、主面に対する厚みが小さい板状であり、かつ、自立可能である。
　このようにすることで、本願で開示する電波吸収体は、吸収したい電波が進行する経路を遮るように容易に配置することができ、例えば機器の電波特性を測定する際に不所望な電波による悪影響を容易に回避することができる。
　上記構成の電波吸収体において、前記磁性酸化鉄粉が、マグネプランバイト型フェライトの粉体、または、イプシロン磁性酸化鉄の粉体のいずれかであること、さらに、前記炭素系微粒子が、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラフェンの少なくとも１種であることが好ましい。電波吸収層において電波を吸収する電波吸収部材としてこれらの部材を用いることで、２０ＧＨｚから３００ＧＨｚの周波数帯域における、高い電波吸収特性を実現することができる。
　さらに、前記樹脂製バインダーがゴム系部材であることが好ましい。ゴム部材のバインダーを用いることで、主面が大きな面積の電波吸収層を容易に作成することができる。
　また、前記電磁波吸収体の自立可能性試験において、電波吸収体試料の変形度合いを示すΔ値が、０．５ｍｍ以下であることが好ましい。この場合には、電波吸収体が自立可能であると評価することができる。
　さらにまた、電波吸収体を透過する透過電波に対する電波減衰量が－１０ｄＢ以上であることが好ましい。透過電波に対する電波減衰量が－１０ｄＢ以上、すなわち、透過減衰量（ｄＢ）の絶対値が１０以上である電波吸収特性を有することで、不所望な電波の影響を十分低減することができる電波吸収体として用いることができる。
　前記補強層は、ハニカム構造を有する補強板材、発泡板材、プラスチック製段ボール、および、プラスチック製板材から選ばれる１種を含んで構成することができる。
　本願で開示する電波吸収装置は、本願で開示する電波吸収体を用いた電波吸収装置であって、前記電波吸収体と、前記電波吸収体の前記電波入射面側の表面を所定の角度で維持可能な支持部材とを備え、前記電波吸収体が、吸収する電波の進行方向上に位置する前記電波入射面側の表面の部分の法線方向と前記電波の進行方向とが所定の角度で交わるように配置されている。
　なお、本明細書において、電波入射面の表面の部分の法線方向と電波の進行方向とが「所定の角度で交わる」とは、電波入射面の表面の部分の法線方向と電波の進行方向とが重ならないこと、すなわち、両者が０°より大きい角度で交わることを言う。
　このようにすることで、本願で開示する電波吸収装置は、電波吸収体の電波入射面を所望する角度で傾斜させた状態を維持することができ、特に、補強層の表面での電波の反射を抑えた高い反射減衰量の電波吸収装置を実現することができる。
　上記構成の電波吸収装置において、前記表面の部分が少なくとも一方向に湾曲した湾曲面であることが好ましい。表面が湾曲面であれば、電波の入射方向に反射する電波を低減することができ、反射減衰量を向上させることができる。
　また、前記表面の部分の放線方向と前記電波の進行方向とが交わる角度が２°以上２０°以下であることが好ましく、さらに、前記交わる角度が３°以上７°以下であることがより好ましい。
　以下、本願で開示する電波吸収体について、図面を参照して説明する。
　（実施の形態）
　本願で開示する電波吸収体の実施形態として、電波吸収層に、磁性酸化鉄粉としてのストロンチウムフェライトと炭素系微粒子としてのカーボンブラックとを電波吸収部材として含み、また、シリコーンゴムを樹脂製バインダーとして含んだ電波吸収体と、補強層としてポリプロピレン製のハニカム構造を有するプラスチックシートを備えたものを例示して説明する。
　［電波吸収体の構成］
　図１は、本実施形態で説明する電波吸収体の構成を示す断面図である。
　図１に示すように、本実施形態にかかる電波吸収体は、電波吸収部材としてのストロンチウムフェライトの粉体１ａとカーボンブラック微粒子１ｂとが、シリコーンゴムのバインダー１ｃ内に分散配置された電波吸収層１と、この電波吸収層の電波２０が入射する側の表面に配置されたハニカム構造を有するプラスチックシートである補強層２とを有している。
　また、本実施形態にかかる電波吸収体は、電波吸収層１や補強層２の面積（主面積）と比較して、電波吸収層１と補強層２の厚さの和である電波吸収体の厚さが十分に小さく、電波吸収体全体として板状のいわば電波吸収ボードと呼ぶべき形状を有している。より具体的には、電波吸収層１の厚みは、一例として１ｍｍ～５ｍｍ程度であるのに対し、補強層２の厚みは、５ｍｍ～３０ｍｍ程度のものとして構成される。なお、電波吸収層１と補強層２の主面は、一例として、一辺が数ｃｍ～数１０ｃｍないしは数ｍ程度の矩形（長方形または正方形）として構成されている。
　本実施形態にかかる電波吸収体は、電波吸収層１の電波入射側に補強層２が配置されていて、自立可能である。ここで自立とは、電波吸収体の主面を側面として（側方を向くように）立てられた際に、すなわち、電波吸収体の主面の一辺に相当する部分の厚みが底面となるように、水平で平坦な面上に電波吸収体の主面が鉛直方向になるように配置された場合に、電波吸収体の形状が変化しないことを言う。なお、電波吸収体を自立させた状態に維持するための支持部材や脚部を用いることは問題無く、本明細書における自立とは、電波吸収体単独で主面を鉛直にして立っていられることのみを意味するのではない。また、電波吸収体の主面は略鉛直に維持されていれば良く、電波吸収体が立てかけられている状態、すなわち、電波吸収体の上端部近傍や背面部分（電波が入射する補強層２が配置されている側とは異なる側）の一部に支持部材が当接して、電波吸収体の主面が鉛直方向に対して若干傾斜した状態で維持されている場合も、電波吸収体が自立している状態に含まれる。
　本実施形態にかかる電波吸収体において、電波吸収層１と補強層２とは、両者が一体化されていて、電波吸収体を自立させた際でもその一体性が崩れないように構成されていればよい。このため、電波吸収層１と補強層２とを別々に作製して、例えばシリコーン系の接着剤や両面テープなどの接着手段を用いて両者を貼り合わせることで、電波吸収体を構成することができる。また、電波吸収層１と補強層２とを密着させて重ね合わせた状態で、複数個所をピン止め、リベット止め、ネジ止めしたり、周囲を枠状に挟み込んだりするなどの機械的な一体化手段を用いて、電波吸収層１と補強層２とを一体化させて電波吸収体を構成することができる。
　［電波吸収層］
　本実施形態にかかる電波吸収体の電波吸収層は、樹脂製のバインダー１ｃ内に、電波吸収部材であるストロンチウムフェライト粉１ａとカーボンブラック粉体１ｂとが分散して混在されて構成されている。
　なお、本実施例では、磁性酸化鉄粉であるストロンチウムフェライト粉と炭素系微粒子であるカーボンブラック粉体の両方が含まれているものを例示したが、樹脂製バインダーに、磁性酸化鉄粉と炭素系微粒子とのいずれか一方のみが含まれた構成とすることができる。
　電波吸収層の主面は、電波吸収体によって遮りたい吸収対象電波の経路、ノイズ源となる機器等からの不要電波の放射角度、不要電波から保護する保護対象の機器への外部からの電波の入射角度などを考慮して、一つ、または複数個を並べて不所望な電波を遮ることができる面積を有するように設定される。電波吸収層の厚さは、含まれる電波吸収材料の種類や電波吸収層内に含まれる密度などに基づいて、不要な電波を十分に吸収可能な厚さ以上のものとして設定される。なお一般的には、電波吸収体全体として不所望な電波を１０分の１に減衰させることができれば最低限の電波吸収効果が発揮されていると考えることができるため、電波吸収体の電波吸収特性としては、電波吸収体を透過する電波の減衰量である透過減衰量が１０ｄＢを実現できるように設定することが好ましい。
　具体的には、一例として、電波吸収材料としてストロンチウムフェライトとカーボンブラックを、バインダーとしてシリコーンゴムを用いて７６．５ＧＨｚの電波を吸収する電波吸収層を作製した場合、その厚さを１ｍｍ～４．５ｍｍ程度とすることができる。
　本実施形態にかかる電波吸収体では、電波吸収層の電波入射側に後述の補強層を配置して自立可能とされるために、電波吸収層単体での剛性や強度への制約はない。このため、バインダーとしてシリコーンゴムや天然ゴムなどの柔らかなゴム系部材を使用するなど、電波吸収層単体では容易に変形してしまうものでも許容される。
　（磁性酸化鉄粉）
　本実施形態にかかる電波吸収体に用いられる磁性酸化鉄粉としては、２０ＧＨｚから３００ＧＨｚの周波数帯域の電波に対して磁気共鳴を起こすものとして、マグネプランバイト型フェライトやイプシロン磁性酸化鉄の粉体が良好に用いられる。
　マグネプランバイト型（Ｍ型）フェライトとしては、ストロンチウムフェライト（Ｓｒ－Ｆｅ）やバリウムフェライト（Ｂａ－Ｆｅ）の磁性粉を使用することができる。
　マグネプランバイト型フェライトは、電波吸収に関係する複素透磁率の虚部（μｒ’’）が、磁性体を高周波で磁化した際に共鳴を起こす周波数において高くなる。自然共鳴周波数ｆは、材料の持つ異方性磁界ＨAと比例関係にあるため、異方性磁界ＨAの高い材料ほど自然共鳴周波数ｆの値は高くなる。バリウムフェライト（ＢａＦｅ12Ｏ19）の自然共鳴周波数ｆは、そのＨAの値が、１．３５ＭＡ／ｍから４８ＧＨｚと計算され、高いＧＨｚ帯域の電磁波を吸収することができる。
　また、Ｆｅ3+の一部を（ＴｉＭｎ）3+やＡｌ3+などで置換することで、異方性磁界ＨAの値を制御することで自然共鳴周波数ｆを５～１５０ＧＨｚの範囲で制御することができる。
　例えば、ストロンチウムフェライト（ＳｒＦｅ12Ｏ19）として、Ａｌを添加することによって、６０ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮに対応した電波吸収体とすることができる。
　また、本実施形態にかかる電波吸収体に用いられる磁性酸化鉄粉として、イプシロン磁性酸化鉄（ε－Ｆｅ2Ｏ3）を用いることができる。
　イプシロン磁性酸化鉄は、酸化第二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）において、アルファ相（α－Ｆｅ2Ｏ3）とガンマ相（γ－Ｆｅ2Ｏ3）との間に現れる相であり、逆ミセル法とゾルーゲル法とを組み合わせたナノ微粒子合成方法によって単相の状態で得られるようになった磁性材料である。イプシロン磁性酸化鉄は、数ｎｍから数十ｎｍの微細粒子でありながら常温で約２０ｋＯｅという金属酸化物として最大の保磁力を備え、さらに、歳差運動に基づくジャイロ磁気効果による自然共鳴が数十ギガヘルツ以上のいわゆるミリ波帯の周波数帯域で生じるため、ミリ波帯域の電波を吸収する電波吸収材料として良好である。
　さらに、イプシロン磁性酸化鉄は、結晶のＦｅサイトの一部をアルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、ロジウム（Ｒｈ）、インジウム（Ｉｎ）などの３価の金属元素と置換された結晶とすることで磁気共鳴周波数を異ならせることができる。このため、置換する金属の種類や置換する量を調整することで、電波吸収体で吸収したい電波の周波数に対応させることができる。
　なお、イプシロン磁性酸化鉄は、一部のＦｅサイトが金属置換されたものを含めて入手することが可能である。イプシロン磁性酸化鉄は、平均粒径が約３０ｎｍ程度の略球形または短いロッド形状（棒状）をした粒子として入手することができる。
　（炭素系微粒子）
　本実施形態にかかる電波吸収体では、電波吸収層に上述の磁性酸化鉄粉とともに、または、単独で炭素系微粒子を有している。
　炭素系微粒子としては、カーボンブラック（ＣＢ）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、または、グラフェン、が好適に用いられる。なお、これらの炭素系微粒子は、いずれかを単独で用いても良いし、２種類以上を混合して用いても良い。
　より具体的には、カーボンブラックとしては、ファーネス法導電性カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなど各種導電性カーボンブラックを使用することかできる。カーボンナノチューブとしては、シングルウォールナノチューブ（ＳＷＮＴ）、マルチウォールナノチューブ（ＭＷＮＴ）のいずれをも使用することができる。また、グラフェンは、炭素原子のｓｐ２結合により形成される蜂の巣状六角形格子を平面状に敷き詰めた１原子分の厚さのシート状構造を有する炭素材料である。グラフェンは、厳密にはこのように１層のシートを指すが、本実施形態に記載されている電波吸収層に用いられるグラフェンとしては、例えば２層～１０００層積層した炭素膜も含む。さらに、グラフェンが３次元的に積層したグラファイトも含む。
　炭素系微粒子として、比表面積が３０～２３００ｍ2／ｇのものを用いることができ、好ましくは、比表面積が３００～２０００ｍ2／ｇのものが、さらにより好ましくは、比表面積が８００～１８００ｍ2／ｇのものを用いることが好ましい。カーボンブラックの一次粒子径としては１０～６０ｎｍ、ＢＥＴ値が３００～１５００ｍ2／ｇのものが好ましい。また、カーボンナノチューブとしては、直径が３～５０ｎｍ、長さが３～１００μｍ、ＢＥＴ値が１０～１２００ｍ2／ｇのものが好ましい。
　（バインダー）
　本実施形態にかかる電波吸収体の電波吸収層に用いられるバインダーとしては、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、ゴム系樹脂などの樹脂材料を用いることができる。
　より具体的には、エポキシ系樹脂として、ビスフェノールＡの両末端の水酸基をエポキシ化した化合物を用いることができる。また、ポリウレタン系樹脂として、ポリエステル系ウレタン樹脂、ポリエーテル系ウレタン樹脂、ポリカーボネート系ウレタン樹脂、エポキシ系ウレタン樹脂などを用いることができる。アクリル系の樹脂としては、メタアクリル系樹脂で、アルキル基の炭素数が２～１８の範囲にあるアクリル酸アルキルエステルおよび／またはメタクリル酸アルキルエステルと、官能基含有モノマーと、必要に応じてこれらと共重合可能な他の改質用モノマーとを共重合させることにより得られる官能基含有メタアクリルポリマーなどを用いることができる。
　また、ゴム系樹脂として、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロブレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＲ）、ウレタンゴム（ＰＵＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、エチレン・酢酸ビニルゴム（ＥＶＡ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ）、多硫化ゴム（Ｔ）、ウレタンゴム（Ｕ）など、各種のゴム材料を利用することができる。
　また、室温でゴム弾性を有する材料というゴムの定義から、例えばスチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＩＳ）などの熱可塑性エラストマーも、高温では流動性を有するものの室温ではゴム弾性を有するために、本実施形態で説明する電波吸収体の電波吸収層のバインダーとして使用することができる。
　これらのゴム材料の中では、耐熱性が高いことから、アクリルゴム、シリコーンゴムを好適に用いることができる。アクリルゴムの場合、高温環境下におかれても耐油性が優れるとともに、比較的廉価でコストパフォーマンスにも優れている。また、シリコーンゴムの場合は、耐熱性に加え耐寒性も高い。さらに、物理的特性の温度に対する依存性が、合成ゴム中で一番少なく、耐溶剤性、耐オゾン性、耐候性にも優れている。さらに、電気絶縁性にもすぐれ、広い温度範囲、および、周波数領域にわたって物質的に安定している。
　なお、電波吸収体を成型体として形成するために熱可塑性樹脂として耐熱性のある高融点の熱可塑性樹脂を用いる場合、６Ｔナイロン（６ＴＰＡ）、９Ｔナイロン（９ＴＰＡ）、１０Ｔナイロン（１０ＴＰＡ）、１２Ｔナイロン（１２ＴＰＡ）、ＭＸＤ６ナイロン（ＭＸＤＰＡ）等の芳香族ポリアミド及びこれらのアロイ材料、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリスチレン（ＰＳ）、スチレン・ブタジエン・アクリロニトリル共重合体（ＡＢＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等を用いることができる。
　また、環境に配慮する観点から、バインダーとして用いられる樹脂としては、ハロゲンを含まないハロゲンフリーのものを用いることが好ましい。これらの樹脂材料は、樹脂シートのバインダー材料として一般的なものであるため容易に入手することができる。
　さらに、電波吸収部材であるマグネプランバイト型フェライトやイプシロン磁性酸化鉄をバインダー内で良好に分散させるために、フェニルホスホン酸、フェニルホスホン酸ジクロリド等のアリールスルホン酸、メチルホスホン酸、エチルホスホン酸、オクチルホスホン酸、プロピルホスホン酸などのアルキルホスホン酸、あるいは、ヒドロキシエタンジホスホン酸、ニトロトリスメチレンホスホン酸などの多官能ホスホン酸などのリン酸化合物を分散剤として含むことができる。
　より具体的に、分散剤としては、和光純薬工業株式会社製、または、日産化学工業株式会社製のフェニルホスホン酸（ＰＰＡ）、城北化学工業株式会社製の酸化リン酸エステル「ＪＰ－５０２」（製品名）などを使用することができる。
　なお、電波吸収層の組成として、マグネプランバイト型フェライトを用いる場合には、一例として、マグネプランバイト型フェライト１００部に対して、樹脂製バインダーが２～１２０部、リン酸化合物の含有量が０．１～１５部とすることができる。また、イプシロン酸化鉄を用いる場合には、一例として、イプシロン磁性酸化鉄粉１００部に対して、樹脂製バインダーが２～５０部、リン酸化合物の含有量が０．１～１５部とすることができる。樹脂製バインダーが少ないと、磁性酸化鉄を良好に分散させることができない。また磁性体層としてシート状の形状を維持できなくなる。樹脂製バインダーが多いと、電波吸収層の中で磁性酸化鉄の体積含率が小さくなり、透磁率が低くなるため電波吸収の効果が小さくなる。
　また、炭素系微粒子としてカーボンブラックを用いる場合には、一例として、カーボンブラック１００部に対して、樹脂製バインダーが３００～７００部とすることができる。また、カーボンナノチューブまたはグラフェンを用いる場合には、一例として、カーボンブラックまたはカーボンナノチューブ１００部に対して、樹脂製バインダーが３００～２５００部とすることができる。
　（電波吸収層の製造方法）
　本実施形態の電波吸収体の電波吸収層は、例えば、磁性酸化鉄粉と樹脂製バインダーとを含んだ磁性塗料を作製してこれを所定の厚さで塗布し、乾燥させた後にカレンダ処理することによって形成することができる。
　また、磁性塗料としては、磁性酸化鉄粉と、分散剤であるリン酸化合物と、バインダー樹脂とを高速攪拌機で高速混合して混合物を調製し、その後、得られた混合物をサンドミルで分散処理することでも磁性塗料を得ることができる。
　このようにして作製された磁性塗料を用いて、電波吸収層を作製する。
　たとえば、樹脂製の基材シート上に上記作製した磁性塗料を塗布する。樹脂シートとしては、一例として、シリコンコートによって表面に剥離処理をされた、厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のシートを用いることができる。この樹脂シートの上に、テーブルコータ法やバーコータ法などの塗布方法を用いて、磁性塗料を塗布する。
　その後、ｗｅｔ状態の磁性塗料を乾燥し、さらにカレンダ処理を行って、支持体上にシート状の電波吸収層を形成できる。電波吸収層の厚さは、塗布厚やカレンダ処理の条件等によって制御することができる。カレンダ処理が行われた後の電波吸収層を樹脂シートから剥離させて、所望の厚さの電波吸収層を得る。
　なお、カレンダ処理は必要に応じて行えばよく、磁性塗料を乾燥させた状態で電波吸収材料の体積含率が所定の範囲内となっている場合には、カレンダ処理を行わなくても構わない。
　また、電波吸収層の他の製造方法としては、磁性酸化鉄粉および／または炭素系微粒子と樹脂製バインダーとを混練し、得られた混練物に架橋剤を混合して粘度を調整して得られた磁性コンパウンドを、一例として油圧プレス機などを用いて１６５℃の温度でシート状に架橋・成型プレスし、その後、恒温槽などにおいて２次架橋処理を施して電波吸収層を形成することができる。
　なお、成型は上述したプレス成型の他に、押出成型、射出成型によって行うことができる。具体的には、電波吸収物質と、樹脂製バインダーと、必要に応じて分散剤などを予め加圧式ニーダやエクストルーダー、ロールミルなどでブレンドし、ブレンドされたこれら材料を押出成型機の樹脂供給口から可塑性シリンダ内に供給する。なお、押出成型機としては、可塑性シリンダと、可塑性シリンダの先端に設けられたダイと、可塑性シリンダ内に回転自在に配設されたスクリューと、スクリューを駆動させる駆動機構とを備えた通常の押出成型機を用いることができる。押出成型機のバンドヒータによって可塑化された溶融材料が、スクリューの回転によって前方に送られて先端からシート状に押し出すことで所定の厚さの電波吸収層を得ることができる。
　また電波吸収物質と、分散剤、バインダーを必要に応じて予めブレンドし、ブレンドされたこれら材料を射出成型機の樹脂供給口から可塑性シリンダ内に供給し、可塑化シリンダ内においてスクリューで溶融混練の後、射出成型機の先端に接続した金型に溶融樹脂を射出することで、成型体を形成することができる。
　なお、樹脂製バインダーとしてゴム系の樹脂材料を用いた場合には、２つのロール間を移動させながら成形するロールtoロール法を用いることができる。ロールtoロール法を用いることで、幅が１ｍ～３ｍ程度のシート状の電波吸収層を作製することができ、上述した押し出し成型などの成型法と比較して、大面積の電波吸収層を容易に実現することができる。
　［補強層］
　補強層は、誘電体材料の成形体であり、主面の面積に対して厚さが小さい板状部材である。ただし、電波吸収層の電波入射側に配置されて電波吸収体として構成された場合には、その主面を側面として自立する必要があるため、自立可能な剛性を確保できる一定の厚みが必要である。一方で、補強層が重いと電波吸収体全体の重量が増してしまうため、一定の剛性を有しつつもなるべく軽量であることが好ましい。
　このような要件を備える誘電体部材として、本実施形態にかかる電波吸収体では、ポリプロピレン（ＰＰ）により形成されたハニカムコア材のテクセル（商品名、岐阜プラスチック工業株式会社製）を補強層に好適に用いることができる。テクセルは、２層の薄い平面の間にハニカム構造が挟まれているため、軽量ながら高い強度（剛性）を有している。また、テクセルは、厚さ５ｍｍから３０ｍｍ、幅が最大１２５０ｍｍ、長さが最大２５００ｍｍまでのものが市販されており、電波吸収層の表面形状、大きさに合わせて所望の形状のものを容易に入手することができる。
　なお、上記ハニカムコア材以外にも、本実施形態にかかる電波吸収体の補強層として、各種の樹脂製ボードを利用することができる。例えば、ポリプロピレンを発泡成形したパロニア（登録商標、三井化学東セロ株式会社製）は、ポリプロピレンを約３倍に押し出し発泡成形したものであり、合板の代替材料としてコンテナケースの板材として使用されるものである。このため、比重が軽く一定以上の強度を有する誘電体からなる板材として、補強層に有効に使用できる。
　さらに、ポリプロピレンを用いたプラスチック製の段ボールであるプラダンも、軽量でありながら一定の剛性を有する部材として、補強層に用いることができる。
　また、上述のハニカム構造を有する補強板材や発泡板材、プラスチック製段ボールは、いずれも板材の内部に空洞が存在することで軽量化が図られていることに加え、空気を包含することにより板材として誘電率が低いという特徴を有している。
　本実施形態にかかる電波吸収体では、電波吸収層の電波が入射する側の表面に補強層が配置される。このとき、補強層の誘電率が十分に低いことによって、補強層の表面での入射電波の反射が低減され、より多くの電波が電波吸収層に入射して電波吸収層で吸収されることとなる。また、補強層の表面での反射が抑えられることにより、例えば、レーダーなどの送受信機器の電波特性を測定する際に、送信部から放射された電波が電波吸収体の表面で反射して受信部で受信されてしまうことを効果的に抑制することができ、高いＳ／Ｎ比での電波特性の測定を行うことができる。
　また、空洞を有する部材ではないが、アクリル板やポリカーボネート板などのプラスチック製の板材も、補強層に用いることができる。ただし、空洞を有さない板材の場合は、比重が大きく、大面積の電波吸収層が固着される補強層としては重量が増してしまう。また、電波吸収体として自立させた場合に、自身の重量によって撓むおそれもあるため、比較的小面積の主面を有する電波吸収層とともに用いられる補強層として有効な材料である。
　発明者らの検討によれば、補強層としては、曲げ破壊試験法による曲げ強度が３ＭＰａ以上あれば、ゴム材料をバインダーとして用いた電波吸収層のように、電波吸収層が容易に曲げられる柔軟なものであっても、上記補強層と組み合わせれば、電波吸収体として自立可能な実用十分な剛性が得られることが確認できた。
　また、長期間使用しても電波吸収体の電波吸収特性が変化しないという観点から、補強層として用いられる誘電体材料は、吸水率が１．５％以下であることが望ましいと考えられる。
　［自立可能性の測定］
　上述したように、本実施形態にかかる電波吸収体では、その主面が略鉛直方向に配置された状態を維持できることをもって、自立可能であるとしている。そこで発明者らは、本実施形態にかかる電波吸収体の自立可能性の度合いを数値化して評価する評価方法を考案した。
　図２は、本実施形態にかかる電波吸収体の自立可能性を評価する測定方法を説明するモデル図である。
　図２に示す自立可能性の測定方法は、試料として幅２５ｍｍ、長さ１００ｍｍの電波吸収体２１を用いる。この試料２１を、金属やプラスチックなどの硬質の台２２上に、補強層２を下側にして、台２２の縁に対して試料辺２１の長さ方向が垂直方向となるように、かつ、台２２の縁から長さａ（＝３０ｍｍ）はみ出るように載置する。そして、台２２上に残る長さｂ（＝７０ｍｍ）の部分に、重り２３を載置する。重り２３は、幅２５ｍｍ、長さｃ＝５０ｍｍの直方体であり、高さは任意であるが重量は５ｋｇである。この重り２３の端部を台２２の縁と一致するように配置する。試料２１上に重り２３を載置した状態で、室温（＝２５℃）環境下で１０分間放置する。
　１０分間経過した後、試料２１の上面の先端部分（図中Ｂ’）の高さと、試料２１が変形しなかった場合のＢの高さ（台２２の端部における試料２１の上面Ａと同じ高さ）との差Δを測定する。
　このようにして得られた、電波吸収体試料の変形度合いを示すΔ値が、０．５ｍｍ以下である場合には、自立可能な状態であると評価する。
　［電波吸収体の測定結果］
　以下、本実施形態にかかる電波吸収体を実際に作製して、電波吸収特性や自立可能性を測定評価した検討内容を説明する。
　＜電波吸収層＞
　電波吸収層として、磁性酸化鉄粉としてストロンチウムフェライト磁性粉を用い、炭素系微粒子の種類を変えたものを作製した。なお、バインダーは、いずれもシリコーンゴムを用いた。
　電磁波吸収層は、磁性コンパウンドを所定の厚さでプレス成型処理することによって作製した。磁性コンパウンドは、磁性酸化鉄粉と、ゴム製バインダーと、炭素系微粒子とを混練し、得られた混練物に架橋剤を混合して粘度を調整して得た。このようにして作製された磁性コンパウンドを、油圧プレス機を用いて温度１６５℃でシート状に架橋・成型し、さらに恒温槽内において、温度１７０℃で２次架橋処置を施して、それぞれ下記に示す厚さの所望する電波吸収層を得た。
　磁性コンパウンドを形成する際に用いた磁性酸化鉄粉と炭素系微粒子、およびゴム製バインダーの材料と量は以下のとおりとした。
　電波吸収層１
　　磁性酸化鉄　　ストロンチウムフェライト磁性粉　　６５重量部
　　炭素系微粒子　カーボンブラック　　　　　　　　１．５重量部
　　バインダー　　シリコーンゴム：ＫＥ－５４１－Ｕ　３３重量部
　　架橋剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．５重量部
　電波吸収層２
　　磁性酸化鉄　　ストロンチウムフェライト磁性粉　　６５重量部
　　炭素系微粒子　カーボンナノチューブ　　　　　　１．５重量部
　　バインダー　　シリコーンゴム：ＫＥ－５４１－Ｕ　３３重量部
　　架橋剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１重量部
　電波吸収層３
　　磁性酸化鉄　　ストロンチウムフェライト磁性粉　　６５重量部
　　バインダー　　シリコーンゴム：ＫＥ－５４１－Ｕ　３４重量部
　　架橋剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１重量部
　電波吸収層４
　　炭素系微粒子　カーボンブラック　　　　　　　　　　６重量部
　　バインダー　　シリコーンゴム：ＫＥ－５４１－Ｕ　９２重量部
　　架橋剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２重量部。
　上記電波吸収層の各材料として、ストロンチウムフェライト磁性粉は、平均粒径２．２μｍ、ＢＥＴ値が１．５ｍ2／ｇのものを用いた。カーボンブラックは、一次粒径３４ｎｍ、ＢＥＴ値が１４００ｍ2／ｇのライオンスペシャリティケミカルズ株式会社製ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ（製品名）を用いた。カーボンナノチューブは、繊維径１５０ｎｍ、ＢＥＴ値が１３ｍ2／ｇの昭和電工株式会社株式会社製ＶＧＣＦ－Ｈ（製品名）を用いた。
　バインダーとして用いたシリコーンゴムＫＥ－５４１－Ｕ（製品名）は、信越化学工業株式会社製のシリコーンゴムである。また、架橋剤としては、２.５ジメチル－２.５ビス（ターシャリーブチルパーオキシ）ヘキサン（信越化学工業株式会社製のＣ－８Ａ（製品名））を用いた。
　補強層としては、上述したポリプロピレン製のハニカムコア材（テクセル（商品名、岐阜プラスチック工業株式会社製））の厚さ９．７ｍｍのもの（補強層１）と厚さ７．７ｍｍのもの（補強層２）、ポリプロピレンの発泡成形体（パロニア（登録商標、三井化学東セロ株式会社製））の厚さ６．０ｍｍのもの（補強層３）、厚さ１０．０ｍｍのアクリル板（補強層４）、厚さ１０．０ｍｍのプラダン（補強層５）を用意した。
　これら電波吸収層１～４と、補強層１～５を組み合わせた電波吸収体の実施例１～８と、補強層を有しない比較例１とについて、それぞれ自立可能性評価値（Δ）と、電波吸収体の電波吸収特性として、補強層の表面での反射減衰特性（反射減衰量）と、電波吸収体に入射した電波が電波吸収体を透過する際の減衰量（透過減衰量）を測定した。
　各実施例の具体的な組み合わせ内容は、実施例１が電波吸収層１と補強層１、実施例２が電波吸収層１と補強層２、実施例３が電波吸収層１と補強層３、実施例４が電波吸収層３と補強層１、実施例５が電波吸収層１と補強層４、実施例６が電波吸収層２と補強層１、実施例７が電波吸収層１と補強層５、実施例８が電波吸収層４と補強層１を組み合わせ、それぞれ、幅２５ｍｍ、長さ１００ｍｍのものを、両面テープで貼り合わせて電波吸収体の試料を構成した。また、比較例１では、電波吸収層として電波吸収層１を用いた。
　なお、電波の反射減衰量と透過減衰量は、いずれもフリースペース法を用いて測定した。具体的には、アンリツ株式会社製のミリ波ネットワークアナライザーＭＥ７８３８Ａ（製品名）を用いて、送信アンテナから誘電体レンズを介して電波吸収体の前面側である電波入射面側、すなわち、補強層が配置されている側に７６．５ＧＨｚの入力波を照射した。このとき、電波吸収体の前面で反射される表面反射波と、電波吸体の背面側、すなわち、電波吸収層側に突き抜けてくる透過波とを、それぞれ受信アンテナを配置して測定した。送信アンテナから照射される電波の強度と、受信アンテナで受信された電波の強度とをそれぞれ電圧値として測定し、「照射波－反射波」から電波吸収体表面での反射減衰量を、「照射波－透過波」から透過減衰量を、それぞれｄＢで求めた。
　上記測定結果を、表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示されるとおり、実施例１から実施例８のいずれにおいても、自立可能性評価値Δは、０．５以下で、十分な自立性を有していると判断できる。また、電波吸収特性を示す電波吸収体を透過する際の透過減衰量は、いずれの実施例の場合も、－１０ｄＢ以上と、実用的に十分な電波吸収特性を有することが確認できた。
　一方、補強層を有しない比較例１の電波吸収体は、自立可能性評価値Δが１２ｍｍと極めて大きく、電波吸収層単独ではその側面を鉛直方向に向けて立てることが不可能であることがわかる。
　このように、本実施形態にかかる電波吸収体は、電波吸収層の電波入射側に補強層を備えることで自立可能となって、所望する位置に容易に配置することができる取り扱い性に優れた電波吸収体が得られることが確認できた。
　また、上述した誘電体からなる補強層を電波吸収体の電波が入射する面側に配置することによって、電波吸収体の表面での反射減衰量が向上する効果についても確認できた。
　具体的には、表１において、同じ電波吸収層（電波吸収層１）を有する実施例１、実施例２、実施例３、実施例５、実施例７の電波吸収体の反射減衰量と、補強層を有しない比較例１の電波吸収体の透過減衰量、すなわち、電波吸収層の表面での反射減衰量（－５．７ｄＢ）とを比較すると、補強層表面での反射減衰量が大きいことがわかる。
　このように、電波吸収体として、電波吸収層の電波入射側面に自立可能性を高めるための補強層を配置することによって、電波吸収体の表面での反射も抑えることができる。発明者らの検討によれば、電波吸収体の前面である補強層表面での反射減衰量（ｄＢ）をＡ、電波吸収体の背面である電波吸収層表面での反射減衰量（背面側から電波を照射した場合に電波吸収層の表面で反射される電波における減衰量）（ｄＢ）をＢとしたとき、比Ａ／Ｂの値が１．５以上６．５以下であることが好ましいことが確認できた。
　［電波吸収装置］
　以下、本実施形態にかかる電波吸収体を用いて不所望な電波を吸収する電波吸収装置について、具体例を示して説明する。
　上述したように、本願で開示する電波吸収体は、電波吸収層とともに所定の厚さと剛性とを備える補強層を備えているため自立可能である。このことを利用して、例えば、測定対象機器の電波特性を測定する場合には、壁などで反射した不所望な電波と測定機器との経路上に電波吸収体を配置することで、測定の対象となる測定対象機器からの電波以外の電波を測定器が捉えてしまうことを効果的に防止して、高いＳ／Ｎ比での電波特性の測定を行うことができる。
　なお、このように、不所望な電波と測定器との経路上に電波吸収体を配置する場合、電波吸収体単体でも自立可能ではあるが、電波吸収体を所望する位置に容易に移動させてその配置位置や配置方向を維持させることを考えると、電波吸収体単体であるよりも、電波吸収体に脚部や支柱などの支持部材を固着した電波吸収装置とすることで実用性が大幅に向上するため好ましい。なお、支持部材は、電波吸収体の位置、電波入射面の向きや傾斜角度など、電波吸収体を不所望な電波を効果的に吸収できる状態で維持することができる部材であればよい。このため、支持部材としては、上記例示した脚部や支柱などの他に、天井面や壁面から電波吸収体を吊り下げるものや電波吸収体の端部を挟み込むようなものなど、その形態は適宜のものを選択できる。
　ところで、本願で開示する電波吸収体は、電波吸収層の電波入射面側に誘電体により形成された補強層が配置されているため、上記実施形態で説明したように、電波吸収体に入射する電波の一部が補強層の表面で反射される。発明者らは、この補強層の表面での電波の反射特性が、電波吸収体に入射する電波に対する電波入射面の傾斜角度によって変化することを見いだした。また、この知見に基づいて、電波吸収体での電波吸収特性がより良くなる電波入射面の傾斜角度についての検討を行った。以下、その内容を説明する。
　［電波吸収体の傾斜角度と電波吸収特性との関係について］
　図３は、本実施形態にかかる電波吸収装置の一例として、電波吸収体を傾斜させている状態を示す図である。
　図３に例示する電波吸収装置３０は、平板状の電波吸収体３１と、この電波吸収体３１の両側の辺の部分それぞれに、電波吸収体３１の主面である電波入射面に対して直交して延在するように取り付けられた２枚の三角形の支持部材３２とで構成されている。このように支持部材３２を設けることで、電波吸収体３１の電波入射面を所定の角度で傾斜させた状態を維持しながら、電波吸収装置３０を移動させて所定の位置に所定の向きで容易に配置することできる。
　なお、以下では、本実施形態にかかる電波吸収装置３０における電波吸収体３１の傾斜角度とは、吸収される電波３４の進行方向（電波吸収体３１への入射方向）と、この電波の進行方向３４上に位置する電波吸収体３１の電波入射面側の部分３１ａの法線の方向（Ｚ方向）とがなす角度、すなわち図３中にθとして示される角度を言うものとする。そして、本願で開示する電波吸収装置では、電波吸収体の電波入射面側の表面の部分における放線の方向と電波の進行方向とが所定の角度で交わること、すなわちθが０°ではないことを特徴とするものである。
　ここで、吸収される電波の進行方向３４とは、電波の放出源（図３の場合は装置３３）と電波吸収体３１との間の距離が最短となるように結んだ直線の方向と理解することができる。さらに、電波吸収体３１の電波入射面側の部分３１ａは、上述したように求めた電波の進行方向に位置する小面積の部分であり、その大きさは、一例として、電波の放出源３３と電波吸収装置３０との間の距離の１００分の１程度の直径を有する円形部分（距離が３ｍの場合、直径３ｃｍの円形部分）と考えることができる。
　以上の定義に基づいて、例えば、図３に示すように、電波吸収体３１で吸収される電波３４が電波の放出源である機器３３から水平方向に放出されている場合は、電波吸収体３１の傾斜角度θは、平板状の電波吸収体３１の電波入射面と鉛直方向とのなす角度と一致する。
　また、電波吸収体が平板状ではない場合、すなわち電波吸収体の表面が平面ではなく曲面である場合も、同様に、吸収される電波の進行方向における電波吸収体の電波入射面側の部分における法線方向と電波の進行方向とのなす角度を電波吸収体の傾斜角度θと規定する。
　なお、電波吸収体の表面が曲面である場合としては、その湾曲方向が水平方向（図３中のＸ方向）の場合、または、垂直方向（図３中のＹ方向）の場合、もしくは、Ｘ方向およびＹ方向のいずれでもない方向の場合が考えられる。さらには、略球面の場合、すなわち、Ｘ方向とＹ方向とのいずれに対しても湾曲している場合も考えられる。しかし、これらいずれの場合においても、電波の進行方向に位置する電波吸収体の電波入射面側の部分の法線方向を定めることができるため、上記の定義によって電波吸収体の傾斜角度を決定することができる。
　また、電波吸収体の表面が湾曲した曲面である場合として、電波の入射する側に凸である凸面形状の場合と、電波の入射する側に凹である凹面形状の場合とが考えられるが、いずれの場合でも電波吸収体の表面の部分の法線方向を把握することができるため、上記の定義で電波吸収体の傾斜角度を決定することができる。
　さらに、電波吸収体の表面が凹凸形状や波形の形状であるなど高さが異なっている場合は、その高さの平均値を用いて平面としての電波吸収体の表面を規定し、電波の進行方向における電波入射面側の部分の法線方向を定めることで、電波吸収体の傾斜角度を決定することができる。
　なお、ここで検討する電波吸収体の電波特性である反射減衰量は、電波を送信する装置から送信した電波の強度に対して、電波吸収体の表面で反射して電波を受信する装置で受信した電波の強度がどの程度減少しているかを示す数値（ｄＢ）であり、その測定方法を上述したように、電波を送信する装置と反射した電波を受信する装置とが同じ位置にある状態で測定されるものとなる。電波は直進するが放射状に広がっていくことを考えると、電波吸収体の表面が平面である場合と比較して、表面が湾曲した形状や凹凸が形成されている形状である方が、電波吸収体の表面で反射した電波が散乱して送信源の位置に戻る割合が低減する。このため、電波吸収体の電波入射面側の表面での反射波を低減して、反射減衰量を大きくするためには、電波の進行方向にある電波吸収体の表面の部分は、平面であるよりも少なくとも一方向に湾曲した湾曲面であることが好ましい。すなわち、電波吸収体の表面の部分が傾斜した平面であるよりも、表面の部分の法線方向が電波の進行方向に対して傾斜した曲面である方が、より一層反射減衰量を低減できると考えられる。
　＜電波吸収体の傾斜角度による電波吸収特性の変化＞
　発明者らは、実施例として、異なる構成の補強層を備えた３種類の電波吸収体を実際に作製し、傾斜角度θを変化させて電波吸収特性がどのように変化するかを測定した。
　図４は、電波吸収体の傾斜角度と電波吸収特性との関係を測定した測定システムを示す模式図である。
　電波吸収体の傾斜角度における電波特性の変化は、上記電波吸収体の実施形態で説明したものと同じくアンリツ株式会社製のミリ波ネットワークアナライザーＭＥ７８３８Ａ（製品名：符号４１）を用いて、フリースペース法で測定した。
　具体的には、図４に示すように、送信アンテナ４２から誘電体レンズ４３を介して電波吸収体４０の前面側である電波入射面側、すなわち、補強層が配置されている側に７６．５ＧＨｚの入力波（符号４６）を照射した。このとき、電波吸収体４０の前面で反射される表面反射波Ｓ11（符号４７）を、誘電体レンズ４３を介して受信アンテナ（符号４２）で受信した。また、電波吸収体４０の背面側、すなわち、電波吸収層側に透過する透過波Ｓ21（符号４８）を、背面側に配置された誘電体レンズ４４と受信アンテナ４５で測定した。
　そして、電波吸収体４０の角度θを０°すなわち垂直に配置された状態から、２０°まで徐々に傾斜させながら、送信アンテナ４２から照射される電波の強度と受信アンテナ４２、４５で受信された電波の強度とをそれぞれ電圧値として測定し、電波吸収体表面での反射減衰量と、電波吸収体を透過した透過減衰量とを、それぞれｄＢで求めた。
　図５から図７に、それぞれの電波吸収体における傾斜角度と反射減衰量、傾斜角度と透過減衰量についての測定結果を示す。なお、図５～図７の各グラフにおいて、電波吸収体の傾斜角度の変化に対する反射減衰量の変化を各図の（ａ）として表し、電波吸収体の傾斜角度の変化に対する透過減衰量の変化を各図の（ｂ）として表している。また、それぞれのグラフは、横軸が電波吸収体の傾斜角度θ（°）を、縦軸が電波減衰量（ｄＢ）を示している。
　図５は、補強層として上述したポリプロピレン製のハニカムコア材（テクセルＴ１０－２０００（商品名、岐阜プラスチック工業株式会社製、厚さ９．７ｍｍのもの：補強層１））を用い、電波吸収層として上述の「電波吸収層１」を用いた場合（実施例１の電波吸収体と同じもの）の測定結果を示している。
　図５（ａ）に示すように、照射波の偏波方向がＴＥ（電界）波を示す実線５１、偏波方向がＴＭ（磁界）波を示す破線５２のいずれの場合も、反射減衰量は傾斜角度が０°、すなわち、電波吸収体の表面に垂直に入射した場合と比べて、傾斜角度が２０°までの間は、より反射減衰量が大きくなる。しかし、傾斜角度が大きくなるにつれて、反射減衰量の値は一律に大きくなっていくのではなく、反射減衰量の値は小さく波打つように上下し、より大きな反射減衰量が得られる範囲が存在していることがわかる。特に、傾斜角度５°付近と１３°付近では、ＴＥ波の反射減衰量が５０ｄＢ以上となるなど、極めて大きな電波吸収特性を示すことが確認できる。
　一方、透過減衰量の変化を示す図５（ｂ）では、傾斜角度０°～２０°の間でほぼ変化がなく、照射波の偏波方向がＴＥ（電界）波を示す実線５３、偏波方向がＴＭ（磁界）波を示す破線５４のいずれの場合も、－１５ｄＢ程度の一定の値を示している。
　図６は、補強層として、中に空気が入った微細な円筒状の突起が並んで形成されているエアーキャップ（気泡緩衝材）の上下を樹脂製の板で挟んだ樹脂製ボード（プラパール（登録商標）ＰＧＰＰＺ－２００（商品名、川上産業株式会社製、厚さ９ｍｍのもの））を用い、電波吸収層として上述の「電波吸収層１」を用いた場合の測定結果を示している。
　図６（ａ）に示すように、照射波の偏波方向がＴＥ（電界）波を示す実線６１、偏波方向がＴＭ（磁界）波を示す破線６２のいずれの場合も、反射減衰量は傾斜角度が０°、すなわち、電波吸収体の表面に垂直に入射した場合と比べて、傾斜角度が２０°までの間は、より反射減衰量が大きくなる。また、傾斜角度が大きくなるにつれて、反射減衰量の値は小さく波打つように上下しながら、全体的に大きな数値へと変化している。なお、傾斜角度が５°～７°のあたりに、電界を示す符号６１の実線と電界を示す符号６２の点線との双方がともに大きな値となる領域が存在していることがわかる。
　一方、透過減衰量の変化を示す図６（ｂ）では、図５（ｂ）に示したポリプロピレン製のハニカムコア材での測定結果と同様に、傾斜角度０°～２０°の間でほぼ変化がなく、照射波の偏波方向がＴＥ（電界）波を示す実線６３、偏波方向がＴＭ（磁界）波を示す破線６４のいずれの場合も－１５ｄＢ程度の一定の値を示している。
　図７は、補強層として、ポリプロピレン製のプラスチック段ボールで、一方向に配列された垂直壁を上下の平板で覆ったものが並んで形成されている樹脂製の中空構造板（ダンプレート（登録商標）Ｊ－１０－１８０（商品名、宇部エクシモ株式会社製、厚さ１０ｍｍのもの））を用い、電波吸収層として上述の「電波吸収層１」を用いた場合の測定結果を示している。
　図７（ａ）に示すように、照射波の偏波方向がＴＥ（電界）波を示す実線７１、偏波方向がＴＭ（磁界）波を示す破線７２のいずれの場合も、反射減衰量は傾斜角度が０°、すなわち、電波吸収体の表面に垂直に入射した場合と比べて、傾斜角度が２０°までの間は、より反射減衰量が大きくなる。図７（ａ）に示す中空構造版を補強層として用いた場合は、傾斜角度の変化による反射減衰量の変化が一番大きく、波打つように変化しているが、傾斜角度が４°～７°のあたりに、電界を示す符号７１の実線と電界を示す符号７２の点線との双方がともに大きな値となる領域が存在していることがわかる。
　一方、透過減衰量の変化を示す図７（ｂ）では、図５（ｂ）に示したポリプロピレン製のハニカムコア材での測定結果や、図６（ｂ）に示したエアーキャップを用いた樹脂製ボードと同様に、傾斜角度０°～２０°の間でほぼ変化がなく、照射波の偏波方向がＴＥ（電界）波を示す実線７３では１２ｄＢ程度、偏波方向がＴＭ（磁界）波を示す破線７４では－１４ｄＢ程度の一定の値を示している。
　このように、電波吸収体の電波入射面側に配置された補強層の表面で反射する電波の反射減衰量は、いずれの補強層の場合でも、傾斜角度が２°以上２０°以下の角度で傾斜している方が、傾斜していない状態（傾斜角度が０°）の場合よりも大きくなることがわかる。また、補強層の内部の空間の形状によって反射減衰量の変化の大きさは異なるものの、反射減衰量は傾斜角度に応じて漸増するのではなく、反射減衰量が大きくなる傾斜角度の領域と、反射減衰量が比較的小さくなる傾斜角度の領域とが存在することが確認できた。図５～図７に示すように、傾斜角度が３°以上７°以下の領域では、反射減衰量が大きくなることが確認できた。
　このように傾斜角度によって反射減衰量が変化しながら、全体として減衰量が大きくなる理由は定かではないが、電波がハニカムコア材や中空構造、気泡を有する構造物を通過する場合、誘電率が異なる各材料と空気を通過する距離が傾斜角度によって異なるため、傾斜角度により波打ちながら反射減衰量が大きくなる方向に変化したものと推察する。
　以上のとおり、補強層の構成によって、特に、補強層に含まれる空気の配置状態によって、入射する電波の角度に対する反射減衰量の変化の傾向が異なることが確認できた。なお、図５で示したハニカムコア材や、図７に示したプラスチック段ボールのように、上下の平板の間の区切られた空間が厚み方向に分割されていない構成である方が、図６に示したエアーキャップの樹脂ボードのように、厚み方向に限られた空間内に空気が閉じ込められている構成のものよりも、傾斜角度に対する反射減衰量の増減の度合いが激しくなるように考えられる。
　このため、上下の平板の間に、厚み方向に分割しない区切り部材が配置されている場合は、ハニカム状、一方向への直線状の他に、縦横に直角に交わる格子状、菱形を形成するように斜めに交わる格子状、複数の円柱が並んでいる形態のものなど、区切り部材の形状にかかわらず、反射減衰量の傾斜角度による変化の傾向が類似することが想定される。また、例えば、上面の板材と下面の板材との双方に配置された錐形部材の先端同士がつなぎ合わされて区切り部材を形成するものや、厚み方向に波打つ形の区切り部材が配置されたものの場合は、図６に示す樹脂ボードのように、傾斜角度における反射吸収特性の変化が小さい傾向が現れることが推定される。
　また、補強層が発泡体によって構成されている場合は、傾斜角度の変化に対する反射減衰量の変化の度合いが最も小さくなると考えられるが、傾斜角度を２°以上２０°以下とすることで、反射減衰量を大きくすることができると考えられる。
　以上説明したように、本実施形態に示す電波吸収体は、樹脂製バインダーに２０ＧＨｚ～３００ＧＨｚの周波数帯域で磁気共鳴する磁性酸化鉄と炭素系微粒子との少なくともいずれか一方が分散混入された電波吸収層と、誘電体材料により構成され電波吸収層の電波の入射面側に配置されたた補強層とを備えることで、２０ＧＨｚ～３００ＧＨｚの周波数帯域の電波を良好に吸収するとともに、電波吸収体として自立可能である。このため、例えば、電波特性の測定時に、不要電波を遮る位置に衝立のように配置することで測定機器や測定対象の機器を不所望な電波から守ることができ、ノイズの少ない良好な環境下での電波特性の測定を行うことができる。
　また、本実施形態に示す電波吸収装置は、本願で開示する電波吸収体を用いた電波吸収装置であって、電波吸収体と、電波吸収体の前記電波入射面側の表面を所定の角度で維持可能な支持部材とを備え、吸収する電波の進行方向上に位置する電波入射面側の表面の部分の法線方向と電波の進行方向とが所定の角度で交わるように配置されている。このため、電波吸収体を所定の傾斜角度で傾斜させた状態を容易に維持することができ、補強層の表面における電波の反射を抑えて、良好な反射減衰特性を有し、所望する位置に容易に配置することができる電波吸収装置を実現することができる。
　なお、上記実施形態において、電波吸収体の電波吸収層と補強層の主面が同じ大きさの矩形状のものとして説明したが、電波吸収層と補強層の主面の形状や大きさは必ずしも同一である必要は無く、電波吸収体で遮りたい不所望な電波の経路を十分に塞ぐことができる形状であれば、どちらかが他方よりも大きく、一部がはみ出すようになっていても問題は無い。また、電波吸収層の平面形状が、突起や凹所、空所が形成された複雑なものである場合であっても、補強層がその全体を略鉛直方向に維持できる形状であれば、電波吸収よりも大きな矩形、円形、多角形等の平面形状を持つ補強層を用いてもかまわない。
　本願で開示する電波吸収体は、２０ＧＨｚから３００ＧＨｚの電波を良好に吸収し、かつ、自立可能であるため、吸収したい電波の経路に容易に配置することができる。また、電波吸収体を所定の傾斜角度で傾斜した状態を維持できる電波吸収装置は、反射層の表面での電波の反射を低減した状態での使用を容易に行うことができる。このため、不所望な電波の影響を抑えた良好な空間を形成することができる電波吸収部材として有用である。
　　　　１　　　電波吸収層
　　　　１ａ　　磁性酸化鉄粉
　　　　１ｂ　　炭素系微粒子
　　　　１ｃ　　樹脂製バインダー
　　　　２　　　補強層
　　　１０　　　電波（入射波）
　　　３０　　　電波吸収装置
　　　３１　　　電波吸収体
　　　３２　　　支持部材

Claims (12)

  1. 　電波吸収層と、前記電波吸収層の電波入射面側の表面に配置された補強層とを備えた電波吸収体であって、
    　前記電波吸収層は、２０ＧＨｚ～３００ＧＨｚの周波数帯域で磁気共鳴する磁性酸化鉄粉と炭素系微粒子との少なくともいずれか一方と、樹脂製のバインダーとを含み、
    　前記補強層は誘電体材料により構成され、
    　前記電波吸収体が、主面に対する厚みが小さい板状であり、かつ、自立可能であることを特徴とする、電波吸収体。
  2. 　前記磁性酸化鉄粉が、マグネプランバイト型フェライトの粉体、または、イプシロン磁性酸化鉄の粉体のいずれかである、請求項１に記載の電波吸収体。
  3. 　前記炭素系微粒子が、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラフェンの少なくとも１種である、請求項１または２に記載の電波吸収体。
  4. 　前記樹脂製バインダーがゴム系部材である、請求項１～３のいずれかに記載の電波吸収体。
  5. 　前記電磁波吸収体の自立可能性試験において、電波吸収体試料の変形度合いを示すΔ値が、０．５ｍｍ以下である、請求項１～４のいずれかに記載の電波吸収体。
  6. 　前記電波吸収体を透過する透過電波に対する電波減衰量が－１０ｄＢ以上である、請求項１～５のいずれかに記載の電波吸収体。
  7. 　前記補強層が、ハニカム構造を有する補強板材、発泡板材、プラスチック製段ボール、および、プラスチック製板材から選ばれる１種を含む、請求項１～６のいずれかに記載の電波吸収体。
  8. 　前記補強層が、ハニカム構造を有する補強板材、発泡板材、プラスチック製段ボールのいずれかを含む、請求項１～６のいずれかに記載の電波吸収体。
  9. 　請求項１～８のいずれかに記載された電波吸収体を用いた電波吸収装置であって、
    　前記電波吸収体と、前記電波吸収体の前記電波入射面側の表面を所定の角度で維持可能な支持部材とを備え、
    　前記電波吸収体が、吸収する電波の進行方向上に位置する前記電波入射面側の表面の部分の法線方向と前記電波の進行方向とが所定の角度で交わるように配置されていることを特徴とする、電波吸収装置。
  10. 　　前記表面の部分が少なくとも一方向に湾曲した湾曲面である、請求項９に記載の電波吸収装置。
  11. 　前記表面の部分の放線方向と前記電波の進行方向とが交わる角度が２°以上２０°以下である、請求項９または１０に記載の電波吸収装置。
  12. 　前記交わる角度が３°以上７°以下である、請求項１１に記載の電波吸収装置。
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