JPH0779087A - 電波吸収体および電波暗室 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 広帯域周波数領域において良好な吸収特性を
示し、要求される電波暗室の特性に対応して経済的に特
性変更が可能な電波吸収体を提供するのが目的である。 【構成】 電波吸収体を少なくとも表面が導電性の固定
用部材と、該固定用部材上に徹去可能に取付けられ電磁
波損失材を用いて成形される通常は２重構成の、それぞ
れ外形が多角錐形状をなしたる殻体とで構成する。 【効果】 誘電性電磁波損失材と磁性電磁波損失材とを
組合わせた２重構成の正四角錐体殻の採用により広帯域
周波数領域における優れた電波吸収特性を有する電波吸
収体が得られた。また殻体のボルト締め構造の採用によ
り一部の殻体を交換するだけで経済的に特性調整が可能
になった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子デバイスと測定用ア
ンテナとを用いて電子デバイスの発信電波特性を測定を
するため、電磁シールド室の天井と側壁とのそれぞれの
内面の電波の反射、散乱を抑制するために取付ける電波
吸収体と、少なくとも同所の一部に該電波吸収体を取付
けた電波暗室とに関する。

【０００２】

【従来の技術】空中線等の特性の測定や電子デバイスの
ＥＭＣ（Ｅlectromagnetic Ｃompatibility）評価の測
定は、所望の電波特性、すなわち測定対象周波数領域に
おける合成反射波のレベルが規定値以下の電波暗室内に
おいてなされるのが普通であり、所望の電波特性の電波
暗室を得るために電波暗室内に取付ける電波吸収体の構
成に種々な工夫がなされて来た。

【０００３】従来より多く採用されて来た電波吸収体
は、電波吸収特性を決定的に左右するカーボン粉末等を
混入した発泡ウレタンまたは発泡スチロールを誘電性電
磁波損失材に使用して正四角錐体形状に成形して作成さ
れてきた。

【０００４】特開昭５７−４２１９６号公報において
は、炭素系繊維不織布を用いて内部空洞を保持した正四
角錐体を形成し、底面も又炭素系繊維不織布積層板で塞
いで電波吸収体素子を形成している。この場合、正四角
錐体の頂角を調節して垂直入射及び斜入射の電波吸収特
性を改善し、凹凸曲面設置時の曲率半径の変化の影響を
最小化している。

【０００５】特開昭５８−１９０００号公報において
は、断面が正方形でその面積が厚みに対して指数関数類
似関数形で増加する発泡スチロール製誘電性損失体の裏
面にフェライトなどからなる板状磁性損失体を配し、更
にその裏面に金属板を貼り付けたピラミッド形電波吸収
体を設け、偏波特性の小さい、垂直入射及び斜入射の両
特性にすぐれたＶＨＦ帯以上の広帯域形電波吸収体を提
供している。

【０００６】特開昭５９−１６９１９９号公報において
は、発泡スチロールの中に、アクリル繊維の表面に硫化
鉄を付着したものや炭素繊維等の導電性繊維を分散させ
た電波吸収体及びその製法を提供している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】これらの電波吸収体は
一般には電磁シールド室の天井または壁面への取付部分
に至る迄を一体成形するのが普通で、所望の電波特性が
変更されたり、あるいは所望の電波特性の獲得に失敗し
たりした場合には電波吸収体の高さを変えたり、混入カ
ーボン粉末等の導電性材料の混合比を変えたりした別の
電波吸収体に全体を作り変える必要が生じていた。

【０００８】また特開昭５８−１９０００号公報に公開
された技術の場合以外では電波吸収体として誘電性電磁
波損失材である誘電体型電波吸収体のみを使用するのが
普通であり、空中電波が電波吸収体に浸入する際の反射
電波を減らして吸収特性をよくするため、電波の進行に
つれて電波吸収体のインピーダンスが徐々に減小するよ
うに誘電体型電波吸収体にフィジカルテーパまたはエレ
クトリカルテーパ、あるいは両者混合のテーパを保有さ
せるのが普通である。

【０００９】しかし、誘電体型電波吸収体は広帯域で良
好な吸収特性を実現することができるとは云え、低周波
領域での吸収特性が高周波領域のそれに比べて可成り悪
く、低周波領域で充分な性能を発揮させようとすると前
記テーパを小さな値に抑える必要があり電波吸収体の高
さ（厚さ）を非常に大きく採らなければならなくなる。

【００１０】この問題を解決すべく特開昭５８−１９０
００号公報では誘電性電磁波損失材としての充実ピラミ
ッダル電波吸収体と磁性電磁波損失材としてのフェライ
トタイル電波吸収体との組合せ技術を公開しているが、
この場合、両吸収体の境界面での反射が大きくなって、
狹帯域ではあるが低周波領域での吸収特性の非常に優れ
たフェライトタイル電波吸収体の特性を充分に生かし切
れていないのが実状である。この理由は、充実ピラミッ
ダル電波吸収体は先端から底面に行くに従ってインピー
ダンスの低下が起こり、底面部で非常に小さな値になっ
ているのに対し、フェライトタイル電波吸収体の表面イ
ンピーダンスが可成り大きいためである。即ち両吸収体
境界面でのインピーダンスマッチングが採れないのでこ
の境界面で電波が反射し、電波がフェライトタイル電波
吸収体に伝播しないため、フェライトタイル電波吸収体
での電波の吸収が不可能になっている。この対策として
充実ピラミッダル電波吸収体の混入カーボン粉末の含有
量を減らし充実ピラミッダル電波吸収体の底部インピー
ダンスを大きくすることが考えられる。しかしこのよう
にすれば成る程充実ピラミッダル電波吸収体とフェライ
トタイル電波吸収体との境環面での反射は減りフェライ
トタイル電波吸収体の電波吸収特性を生かすことが可能
になるが、充実ピラミッダル電波吸収体の電波吸収特性
が著しく低下して全体としての好ましい電波吸収特性を
得ることは困難である。充実ピラミッダル電波吸収体の
代りに、フィジカルテーパを有する誘電性電磁波損失材
としての誘電体ウェッジ電波吸収体や、エレクトリカル
テーパを有する誘電体型電波吸収体、あるいはフィジカ
ルテーパとエレクトリカルテーパの両テーパを有する誘
電体型電波吸収体を用いても同様である。

【００１１】これらの課題を解決するための本発明の第
１の目的は、広帯域周波数領域において良好な吸収特性
を有する電波吸収体を提供することにある。本発明の第
２の目的は要求される電波暗室の特性に対応して経済的
に電波吸収体の特性変更を可能にすることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに電波吸収体を少なくとも表面が導電性の固定用部材
と、該固定用部材の上に徹去可能に取付けられ電磁波損
失材を用いて成形される通常は２重構成の、それぞれの
外形が多角錐台形を含む多角錐形状をなしたる殻体とで
構成する。

【００１３】多角錐は円錐に置き換えることもあり得
る。電磁波損失材は原則として外側殻体に誘電性電磁波
損失材を、内側殻体に磁性電磁波損失材を使用する。内
外殻体間はあるいは内側殻体の内部もまた発泡スチロー
ル等低誘電率材料で充填してもよい。

【００１４】

【作用】先端部程細くなっている誘電性電磁波損失材を
用いて成形された角錐形状の外側殻体の先端側から電波
が伝播してくると、比較的空気のインピーダンスに近い
インピーダンスに形成されている外側殻体中に電波は伝
播する。約２００ＭＨｚから１０００ＭＨｚの高周波領
域の電波はこの外側殻体で比較的良く吸収されるが約３
０ＭＨｚから２００ＭＨｚの低周波領域の電波は外側殻
体を透過して磁性電磁波損失材を用いて成形された、で
きれば外側殻体と相似形状をした内側殻体の先端側に伝
播する。この内側殻体の先端側インピーダンスも空気イ
ンピーダンスに近付けることによって低周波領域の電波
が内側殻体に伝播し易くすることができる。内側殻体は
低周波領域の電波吸収特性が良好なため、２重構成の多
角錐殻体で構成された電波吸収体は比較的広帯域の良好
な電波吸収特性を示すことになる。低誘電率材料で外側
と内側の殻体間あるいは内側殻体の内部を充填すること
は、電波特性を変えることなく機械的特性を強化する効
果を有している。以上の様に比較的広帯域に対して良好
な電波吸収特性を有しているので、特性調整の必要性は
比較的少ないが、にも拘らず特性調整の必要がある場合
には、殻体を固定用部材から徹去可能にしてあるので、
例えば外側殻体だけを別の外側殻体に交換することが可
能であり、比較的経済性に特性調整を行うことが可能で
ある。尚固定用部材の少なくとも表面に導電性を持たせ
るのは、アースポテンシャルを保証するためである。

【００１５】

【実施例】図１乃至図３により２重構成の実施例を説明
する。図１は本発明による電波吸収体の外観斜視図を、
図２は外側および内側の殻体を相似形に形成した場合の
図１のＡ−Ａ断面図を、図３は外側殻体の高さを内側殻
体に対する相似形より高く構成した場合の図１のＡ−Ａ
断面図を示す。

【００１６】電磁シールド室の天井または壁面に取付け
て導通を採るべき少なくとも表面が導電性の固定用部材
１の上に誘電性電磁波損失材を用いて成形された正四角
錐の外形を有する外側殻体２がボルト３により取付けら
れる。本実施例の場合、正四角錐体の４面各々に対応し
て各１本のボルトを備えてある。ボルトの締付相手とし
て本実施例ではナット４を準備してあるが、固定用部材
１に直接ねじ切りをする方法でも差支えない。正四角錐
の外側殻体２の底面は開口としてあるが、この開口は外
側殻体２を固定用部材１に取付けることによって塞がれ
る。外側殻体２の内部には、磁性電磁波損失材を用いて
成形された正四角錐の外形を有する内側殻体５がボルト
３により固定用部材１の上に取付けられる。ボルトの締
付相手は外側殻体の場合と同様としてある。原則的には
外側と内側の殻体間の間隔が４面等しくなるように配置
する。内側殻体５もまた外側殻体２と同様に底面開口と
してあり、固定用部材１に取付けることによって塞がれ
る。そして磁性電磁波損失材５の内側には裏打金属板６
を副えてある。外側殻体２と内側殻体５との間隔は図２
に例示する如く空気７の儘でもよいが、図３に例示する
如く電波吸収体の機械的強度の補強のために充填材８で
充填してもよい。

【００１７】この充填材８は例えば発泡スチロールの如
く電磁波損失材に影響を及ぼさないように非磁性で比誘
電率が１に非常に近い材料であれば何でも差支えなく、
裏打金属板６の内側に充填しても差支えない。外側殻体
２の構成材料としての誘電性電磁波損失材としては、例
えばポリエステルやガラス等の非磁性非導電性の繊維織
物または不織布にカーボン粉末等の導電性電磁波損失材
料を接着用樹脂と共に含浸成形したものや織物用繊維材
料にカーボン繊維等の導電性繊維材料を使って樹脂を含
浸成形したもの等がある。内側殻体５の構成材料として
の磁性電磁波損失材としては、フェライト材料が多く使
用される。裏打金属板にはアルミ箔が適する。ボルト
３、ナット４は電波への影響を与えないように非導電性
の強化プラスチック等を使用する。

【００１８】図４に本発明による電波吸収体を一部にだ
け使用した一実施例の電波暗室の正面断面図を示す。電
磁シールドルームの天井９や壁１０の内面に本発明によ
る電波吸収体１１と、固定用部材と一体に成形される従
来型の電波吸収体１２とを混合して取付けた状態を示し
てある。天井９および４周の壁１０の電波の主反射点付
近に電波吸収特性を比較的容易に調整可能な本発明によ
る電波吸収体を配置する。主反射点１３は、電子デバイ
ス１４を発した電波が天井９と４周の壁１０の５面のそ
れぞれで１回だけ反射して測定用アンテナ１５に直接到
達するそれぞれの反射点である。

【００１９】図５に外側殻体２を単独で固定用部材１に
取付けて電波を当てたときの反射波減衰量の周波数特性
を示す。同一電磁波損失材の場合は高さを高くして先端
部の開き角度θ₁を小さくする程外側殻体の電波吸収特
性が良いことを示している。図６は内側殻体５を単独で
固定用部材１に取付けて電波を当てたときの反射波減衰
量の周波数特性である。低周波領域の７０ＭＨｚ付近に
内側殻体の電波吸収量最大点が存在する。図７は外側殻
体２と内側殻体５とを組合せて固定用部材１に取付けた
電波吸収体１１に電波を当てたときの反射波減衰量の周
波数特性である。３０ＭＨｚから１０００ＭＨｚからの
広範囲な周波数領域に対して可成りフラットな良好な特
性を示すことが判かる。因に特開昭５８−１９０００号
公報で公開された構成で測定した特性の一例は、図５に
示す特性曲線と一致した。図８には外側殻体の先端部の
開き角度θ₁と内側殻体の先端部の開き角度θ₂とを同一
にした場合の電波吸収体１１に電波を当て、その反射波
減衰量の周波数特性を直線近似したものの先端部の開き
角度θ＝θ₁＝θ₂に対する特性値を示してある。先端部
の開き角度を小さくして電波吸収体の高さを高くする程
電波の反射率が低くなる、電波吸収体の電波吸収性能が
よくなることが判かる。また電波吸収体の特性は形状変
更だけでなく、外側殻体の厚みや含有カーボン量つまり
は導電率等の変更によっても変化するし、内側殻体の厚
みや透磁率等の変更ゆよっても変化する。これらの可変
要素を適切に組合せることによって経済性も含めた要求
性能を満たす電波吸収体の構成を得ることが可能にな
る。

【００２０】

【発明の効果】誘電性電磁波損失材と磁性電磁波損失材
とを組合わせた正四角錐の外形を有する２重構成の殻体
の採用により広帯域周波数領域における優れた電波吸収
特性を有する電波吸収体を得ることができた。しかもこ
れらの殻体をボルトを用いて取付けられる構成としたの
で、要求される電波暗室の特性に合わせて外側殻体また
は内側殻体のみを交換することによって可成り広範囲の
特性調整が可能になり、経済性も大いに向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電波吸収体一実施例の外観斜視図
である。

【図２】外側および内側の殻体を相似形に形成した場合
の図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】外側殻体の高さを内側殻体に対する相似形より
高く構成した場合の図１のＡ−Ａ断面図である。

【図４】本発明による電波吸収体を一部にだけ使用した
一実施例の電波暗室の正面断面図である。

【図５】外側殻体を単独で固定用部材に取付けて電波を
当てたときの反射波減衰量の周波数特性曲線である。

【図６】内側殻体を単独で固定用部材に取付けて電波を
当てたときの反射波減衰量の周波数特性曲線である。

【図７】外側殻体と内側殻体とを組合せて固定用部材に
取付けた電波吸収体に電波を当てたときの反射波減衰量
の周波数特性曲線である。

【図８】外側殻体と内側殻体の先端部開き角度を一致さ
せた電波吸収体に電波を当てたときの反射波減衰量周波
数特性曲線を一次近似し、その先端部開き角度に対する
特性を示したものである。

【符号の説明】

１ 固定用部材 ２ 外側殻体 ３ ボルト ４ ナット ５ 内側殻体 ７ 空気 ８ 充填材 ９ 電磁シールドルーム天井 １０ 電磁シールドルーム壁 １１ 本発明による電波吸収体 １２ 従来型の電波吸収体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも表面が導電性の固定用部材
   と、該固定用部材の上に徹去可能に取付けられ電磁波損
   失材を用いて成形される少なくとも２重構成の、それぞ
   れの外形が多角錐台形を含む多角錐形状をなしたる殻体
   とから構成された電波吸収体。
2. 【請求項２】 少なくとも表面が導電性の固定用部材
   と、該固定用部材の上に徹去可能に取付けられ電磁波損
   失材を用いて成形される少なくとも２重構成の、それぞ
   れの外形が円錐台形を含む円錐形状をなしたる殻体とか
   ら構成された電磁波吸収体。
3. 【請求項３】 請求項１および２のいづれかにおいて、
   前記電磁波損失材に少なくとも誘電性電磁波損失材およ
   び磁性電磁波損失材のいづれか一方を用いた電波吸収
   体。
4. 【請求項４】 請求項３において少なくとも２重構成の
   殻体の間に低誘電率の材料を充填した電波吸収体。
5. 【請求項５】 電磁シールドルームの天井や壁面の少な
   くとも一部に請求項１乃至４のいづれかの電波吸収体を
   取付けてなる電波暗室。