電波吸収体およびその製造方法
【課題】誘電体の厚み精度や電波の入射角度に影響されず、目的の周波数に吸収効果を得ることができる電波吸収体およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 λ／４型電波吸収体１００は、入射される電波を反射する反射体１０と、反射体１０に隣接して配置され、所定の誘電率を有する第１の誘電体２１と、第１の誘電体２１に隣接して配置され、第１の誘電体と異なる誘電率を有する第２の誘電体２２と、抵抗膜３０とを積層して構成され、第２の誘電体は、第１の誘電体より小さい誘電率を有し、また、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２との界面に凹凸形状が形成されている。この凹凸形状は、ドーム形状にすることで、誘電体レンズの効果により斜入射した電波を曲げるため、入射角の影響を受けにくくなる。そのため、電波の入射角度が変化しても吸収周波数の変化が少ない。
【解決手段】 λ／４型電波吸収体１００は、入射される電波を反射する反射体１０と、反射体１０に隣接して配置され、所定の誘電率を有する第１の誘電体２１と、第１の誘電体２１に隣接して配置され、第１の誘電体と異なる誘電率を有する第２の誘電体２２と、抵抗膜３０とを積層して構成され、第２の誘電体は、第１の誘電体より小さい誘電率を有し、また、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２との界面に凹凸形状が形成されている。この凹凸形状は、ドーム形状にすることで、誘電体レンズの効果により斜入射した電波を曲げるため、入射角の影響を受けにくくなる。そのため、電波の入射角度が変化しても吸収周波数の変化が少ない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射体と、誘電体と、抵抗膜とを積層して構成されるλ／４型電波吸収体およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ポケットベル、ＰＨＳ、携帯電話などの無線通信機器が非常な発展を遂げ、従来の有線電話に代わって情報通信の主流になろうとしている。例えば企業内無線LANのように、電波を局所的な相互情報通信手段として使用するシステムもある。さらには、自動車レーダーのように、電波を使って外部情報を自動車の自動制御に使うシステムも開発が進んでいる。
【０００３】
電波（電磁波）機器を利用する場合に発生する不要電波は他の機器に対して電波障害等の問題を生じさせる。電波を積極的に利用している前記無線通信機器やレーダーの電波はもちろん、あらゆる電子機器から放射される電磁ノイズも、他の機器に影響を与え、時には重大な事故の原因となる。
【０００４】
これまでは電磁波シールド材料により、電波の侵入・漏洩を防止する方法がその対策とされていたが、近年無線ＬＡＮなどの無線通信が普及する中で、自身の無線信号（電磁波）が室内で反射し、送信した無線信号と同じ波長の不要電波が浮遊することによる受信障害が問題となっており、反射減衰させる電磁波吸収材料が求められていた。
【０００５】
電波吸収材としては従来より各種提案されているが、反射体と、誘電体と、抵抗膜とを積層して構成されるλ／４型電波吸収体は、構造が簡単でしかも設計等が容易にできることから、その利用が期待されている。
【０００６】
図１２は、従来のλ／４型電波吸収体の構成を示す図である。図１２に示すように、λ／４型電波吸収体は、反射体１と、誘電体２と、抵抗膜３とを積層して構成され、特定周波数の電波のみを選択的に吸収する電波吸収体である（特許文献１参照）。
【０００７】
このλ／４型電波吸収体による電波吸収の原理を、図１３を参照しながら説明する。一般に、電波Ｗがある媒体Ａ（誘電体２）中から他の媒体Ｂ（反射体１）へ入射する場合、Ａ／Ｂ界面での電波の反射係数ＳＡＢは、下記式（１）で表される。
ＳＡＢ＝（ＺＢ−ＺＡ）／（ＺＢ＋ＺＡ） （１）
（式中、ＺＡは媒体Ａの電波特性インピーダンスであり、ＺＢは媒体Ｂの電波特性インピーダンスである。）
【０００８】
ここで、媒体Ｂは反射体１、すなわち導体（ＺＢ ≒０）であるので、ＳＡＢ≒−１となり、電波はＡ／Ｂ界面で完全に反射され、媒体Ａ中に大きな定在波が立つ。この時、媒体Ａ中での負荷インピーダンスＺの値は、下記式（２）で表されるようにＡ／Ｂ界面（Ｘ＝０）で０であり、Ａ／Ｂ界面からＸ＝λ／４（λは電波の波長）の所で無限大∞になる。
Ｚ＝ｊＺＡｔａｎ２βＸ （２）
（式中、ｊは素数単位であり、βは伝搬定数の虚数部（位相定数）であり、ＸはＡ／Ｂ界面からの距離である。）
【０００９】
このＸ＝λ／４の位置にインピーダンスＲの抵抗膜３を置くと、この位置での負荷インピーダンスは、Ｒと∞との並列合成であるのでほぼＲとなり、この位置での反射係数Ｓλ／４は、下記式（３）で表される値になる。
Ｓλ／４＝（Ｒ−ＺＡ）／（Ｒ＋ＺＡ） （３）
すなわち、抵抗膜３のインピーダンスＲが、媒質Ａ（誘電体２）の電波特性インピーダンスＺＡに完全に等しければ反射係数Ｓλ／４は０となる。
【００１０】
このようなλ／４型電波吸収体は、誘電体の誘電率、厚みにより吸収周波数が調整でき、周波数選択性にも優れる。
【００１１】
【特許文献１】特開平５−３３５８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図１２に示すようなλ／４型電波吸収体は、厚み精度の影響や、電磁波の入射角度が変わると、誘電体中を通る電磁波の距離が変化する。特に、誘電体の誘電率(ε)が高い場合、誘電体中を伝播する電磁波の波長λは、空気中を伝播するときの波長λ０に比べ短くなる (λ＝λ０／√ε)ため、λ／４となる周波数が大きく変化し目的の周波数に吸収効果を得られなくなる問題点があった。
【００１３】
λ／４型の電波吸収体の実用設計においては、目的の吸収ピーク周波数で高い精度で有効な吸収を得ようとすると±０．０１ｍｍ単位の厚み精度が必要であり、量産においての品質管理に困難を要する。また電波吸収体が柔軟性材料で構成される場合は厚み精度の確保が更に困難を極めることとなる。
【００１４】
例えば、誘電体の厚み２．５ｍｍ、誘電率１００の場合、電波が垂直入射時、吸収ピーク周波数は３ＧＨｚであるが、厚みが２．６ｍｍになった場合、電波が垂直入射時、吸収ピーク周波数は２．８ＧＨｚになる。また、入射角４５度になった場合、吸収ピーク周波数は２．１ＧＨｚになる。
【００１５】
このように誘電体の厚み精度や電磁波の入射角度の変化は吸収ピーク周波数に大きな影響を及ぼすため、従来のλ／４型電波吸収体は実用において目的の周波数で吸収効果が低下するという問題があった。
【００１６】
そこで、本発明は、形状保形性を有する任意の硬さの誘電体で構成でき、誘電体の厚み精度や電磁波の入射角度の影響を極力最小限に抑えつつ、目的の周波数に吸収効果を得ることができるλ／４型の電波吸収体およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明に係る電波吸収体は、λ／４型（λは誘電体内での電波の波長を表す）の電波吸収体において、入射される電波を反射する反射体と、前記反射体に隣接して配置され、所定の誘電率を有する第１の誘電体と、前記第１の誘電体に隣接して配置され、前記第１の誘電体と異なる誘電率を有する第２の誘電体と、前記第２の誘電体の外表面に配置される抵抗膜とを積層して構成され、前記第１の誘電体と前記第２の誘電体との界面に凹凸形状が形成されることを特徴とするものである。
【００１８】
例えば、前記第１の誘電体と前記第２の誘電体との界面に形成された凹凸形状の凸部は、錐形状またはドーム形状である。また、前記第２の誘電体は、前記第１の誘電体より小さい誘電率を有する。
【００１９】
また例えば、前記第１の誘電体と前記第２の誘電体の双方またはいずれか一方が粘弾性材料である。
【００２０】
前記第１の誘電体と前記第２の誘電体の積層体との界面に形成された凹凸形状の凸部の頂点部分が、前記第２の誘電体の外表面に配置される抵抗膜と接するように積層されている。
【００２１】
上記課題を解決するため、本発明に係る電波吸収体の製造方法は、λ／４型（λは誘電体内での電波の波長を表す）の電波吸収体において、入射される電波を反射する反射体と、前記反射体に隣接して配置され、所定の誘電率を有する第１の誘電体に凸形状を設ける工程と、前記第１の誘電体の凹部分に前記第１の誘電体と異なる誘電率を有する第２の誘電体を積層する工程と、第１の誘電体の凸部の頂点と前記第２の誘電体の外表面に配置される抵抗膜と接するように積層する工程とを備えることを特徴とする。
【００２２】
例えば、前記第１の誘電体と前記第２の誘電体は、少なくとも一方が自己粘着性を有するものが用いられ、前記第１の誘電体と前記第２の誘電体とは、前記自己粘着性にて積層されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、第１の誘電体と第２の誘電体とは異なる誘電率を有し、かつ第１の誘電体と第２の誘電体との界面に凹凸形状が形成されることで、第１誘電体の厚みが前記凹凸形状を反映した厚みに分布を持たせることができ、吸収する波長を広帯域化させることができる。
【００２４】
また、第１の誘電体と前記第２の誘電体との界面の凹凸を錐形状にすることで、頂点からの角度調整により厚みの変化率を容易に変えられるため、吸収周波数の広帯域化を図ることができ、また、入射角の変化にも誘電体層内の電磁波の透過長の変化を抑えることが可能である。また、ドーム形状にすることで、誘電体レンズの効果が発現し、この誘電体レンズの効果により斜入射した電磁波を曲げるため、入射角の影響を受けにくくなる。そのため、電磁波の入射角度が変化しても吸収周波数の変化が少ない。また、誘電体の厚みを簡単に設定でき、吸収周波数のシフトを小さく抑えることができる。
【００２５】
また、第２の誘電体の誘電率は、第１の誘電体の誘電率より小さい構成とすることにより、第１の誘電体と第２の誘電体の界面における電磁波の屈折および誘電体レンズ効果を効率よく発現させることができ、入射角の変化に対して電磁波の透過長の変化を抑えることが可能である。
【００２６】
また、誘電体として粘弾性を有するエラストマーやゲル等の柔軟素材をベースとすることで目的の周波数で良好な吸収性能を有すると共に、電波吸収体を貼り付ける部位の表面形状（特に曲面）に追従できるので、適用場所や取り付け方の自由度が広がる。
【００２７】
また、前記第１の誘電体と前記第２の誘電体の積層体との界面に形成された凹凸形状の凸部の頂点部分が、前記第２の誘電体の外表面に配置される抵抗膜と接するように積層して電波吸収体とすることで、第１の誘電体が成形スペーサー代わりとなり、成形後の電波吸収体の平滑かつ厚みを精度良くできる。
【００２８】
また、第１の誘電体を先に形成したのち、第２の誘電体を第１の誘電体の凹凸部に充填し、抵抗膜が前記凸部頂点に接触するように積層することにより、第１の誘電体が成形スペーサー代わりとなり、成形後の電波吸収体の平滑かつ厚みを精度良く製造でき、量産での品質の安定や成形治具の低減ならびに工程の簡略化によるコスト削減が可能となる。
【００２９】
また、前記第１の誘電体と前記第２の誘電体として自己粘着性を有する材料を適用することにより電波吸収体の作製工程において接着剤等の接着層を形成する必要がなくなる。接着層の形成にあたっては厚みに不均一を生じやすいので接着層を不要とすることで電波吸収体の厚み精度の確保と共にコスト削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明に係る電波吸収体を実施するための最良の形態を、図を参照して説明する。図１は、実施の形態の電波吸収体１００の構成を示す図である。図２は、凹凸形状の構成を示す図である。
【００３１】
図１に示すように、電波吸収体１００は、λ／４型（ここでλは誘電体内での電波の波長を表す）の電波吸収体であり、入射される電波を反射する反射体１０と、反射体１０に隣接して配置され、所定の誘電率を有する第１の誘電体２１と、第１の誘電体２１に隣接して配置され、第１の誘電体と異なる誘電率を有する第２の誘電体２２と、抵抗膜３０とを積層して構成される。
【００３２】
反射体１０は、導電性を有し、金属製または樹脂基材に導電材料をコーティングした素材からなる箔、フィルム、板、不織布、織布、メッシュ等から適宜選択して適用できる。例えばアルミ箔、銅箔等から形成される。この例において、反射体１０の第１の誘電体２１が配置される面は平面である。この面により電波を反射する。必要に応じて第１の誘電体２１が積層される反対の面に被着体（壁、筐体等）に固定するための粘着層または接着層を設けてもよい。
【００３３】
誘電体部２０は、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２とから構成される。第２の誘電体２２の誘電率ε２は、第１の誘電体２１の誘電率ε１より小さい。特に、ε１−ε２≧２の関係を満たす組合せが好ましく、これより小さいと誘電体レンズ効果による本発明の効果が小さくなる。
【００３４】
また、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２との界面に凹凸形状が形成されている。凹凸形状の凸部２１ａは、錐形状またはドーム形状である。凹凸形状の凸部２１ａは、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２のどちらに設けてもよい。
【００３５】
図２は、凹凸形状の凸部の構成を示す図である。図２において、（ａ）は円錐形状であり、（ｂ）は三角錐形状であり、（ｃ）は四角錐形状であり、（ｄ）は断面が円形のドーム形状であり、（ｅ）は断面が四角形のドーム形状である。
【００３６】
図２に示すように、凸部２１ａは、先の尖った錐形状、例えば図２（ａ）の円錐、図２（ｂ）の三角錐、図２（ｃ）の四角錐等が考えられる。
【００３７】
この場合、頂点からの角度調整により厚みの変化率を容易に変えられるため、吸収周波数の広帯域化ができる。また、入射角の変化にも第１の誘電体２１と第２の誘電体２２の界面での電磁波の屈折により、誘電体２の内部における電磁波の透過長の変化を抑えることが可能である。
【００３８】
また、図２に示すように、凸部２１ａは、抵抗膜３０の表面を基準として水平断面形状が、円、四角、六角形、八角形等のドーム形状が考えられる。図２（ｄ）、（ｅ）には円形状の断面および四角形状の断面を有するドーム形状を示している。なお、凸部２１ａの水平断面形状が他の形状から構成されてもよい。
【００３９】
この例において、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２との界面に形成された凹凸形状の凸部２１ａは、ドーム形状とされる。この場合、誘電体レンズの効果により、入射角の影響を受けにくく、周波数の変化が少ない。また、凸部２１ａを先に成型することで、凸部２１ａが第２の誘電体２２の凹み部の成型時にスペーサー代わりとなる。
【００４０】
図３は、誘電体部２０の構成を示す断面図である。図３（ａ）は、均一構造の誘電体部２０を示している。この場合、電磁波が第１の誘電体２１および第２の誘電体２２を必ず通る。
【００４１】
図３（ｂ）〜（ｄ）は、不均一構造の誘電体部２０を示している。図３（ｂ）の場合、周波数の設計は均一構造とほぼ同じである。ドーム形状の場合、凸部２１ａがスペーサーの変わりとなるため、第２の誘電体２２成型時にスペーサー等の使用が不要となる。図３（ｃ）の場合、誘電率ε１および誘電率ε２により一枚の誘電体で入射角度依存性や厚み精度依存性を小さく抑えつつ、２つの吸収ピーク周波数とすることができる。また、ドーム形状の場合、凸部２１ａがスペーサーの代わりとなるため、第２の誘電体２２成型時にスペーサー等の使用が不要となる。図３（ｄ）の場合、誘電率ε１および誘電率ε２により一枚の誘電体で入射角度依存性や厚み精度依存性を小さく抑えつつ２つの吸収ピーク周波数とすることができる。また、第１の誘電体２１および第２の誘電体２２成型時にスペーサーが不要となり、製造設備が簡素化できる。
【００４２】
図４は、吸収周波数安定化の原理説明図である。図４に示すように、誘電体表面に凹凸をつけることで、一枚のシート内で厚みに分布を持たせることで、吸収する波長を広帯域化させる。また、凹凸に特定の形状、例えばドーム形状を使用することで、誘電体レンズの効果が発現し、電磁波の入射角度が変化しても吸収周波数の変化が少ない。
【００４３】
即ち、誘電体レンズの効果により斜入射した電磁波を曲げるため、電磁波の透過長の変化を抑えられ入射角の影響を受けにくい。厚みｔ２の間で 吸収周波数が広帯域化できる。
【００４４】
また、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２の双方またはいずれか一方が粘弾性材料（例えば、ゲル）を用いることができる。この場合、少なくとも一方が自己粘着性を有し、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２とは、自己粘着性にて積層され、固着される。
【００４５】
なお、誘電体材料について、第１の誘電体２１は、大きな波長短縮を得るために誘電率を高くすることのできる材料を選択して使用する。設計に応じてベース樹脂にフィラーを添加したものを使用する。
【００４６】
ベース樹脂としては、シリコーン、アクリル、エポキシ、ポリイミド、ＰＰ、ＰＥ、テフロン（登録商標）、ウレタン等の樹脂または発泡体を用いることができる。なお、ゲル強度またはゴム強度を有する材料を用いることもできる。ゲル強度の材料は、粘着性があるので、より適する。
【００４７】
添加フィラーとしては、次の１から３のものを単独または組み合わせて添加することができる。
１、誘電体材料：例えば、チタン酸バリウム、アルミナ、水酸化アルミ、水酸化マグネシウム、金属酸化物等を用いることができる。
２、導電材料：例えば、金属粉(アルミ、銅等)、カーボン(カーボンブラック、グラファイトカーボン、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンマイクロコイル等)、金属酸化物等を用いることができる。
３、複合品：誘電体材料と導電材料の複合品、導電材料と中空フィラーの複合品、誘電体材料と導電材料の複合品と中空フィラーの複合品を用いることができる。
【００４８】
第２の誘電体２２は、波長短縮をできるだけ少なくするために、第１の誘電体よりも誘電率の小さな材料を使用する。ベース樹脂単体または設計に応じてフィラーを添加してもよい。
【００４９】
ベース樹脂としては、第１の誘電体２１よりも小さい誘電率を有する組合せとなれば、上述した第１の誘電体２１に用いる材料を用いることができる。
【００５０】
添加フィラーとしては、第１の誘電体2１よりも誘電率が小さいフィラーを用いることができる。例えば、中空フィラー（例えば商品名：エクスパンセル（登録商標）等）を用いることができる。
【００５１】
抵抗膜は金属や炭素化合物、金属酸化物などの導電性材料をメッキ、スパッタ、蒸着、塗布等により誘電体に直接形成する方法や樹脂薄膜(フィルム)表面に前記材料を公知の方法で導電層を形成した複合膜を用いるなど、表面抵抗３７７Ωとする構成、製法を適宜選択できる。
【００５２】
以下、電波吸収体１００の具体的な実施例および電波吸収効果を説明する。ここで、第１の誘電体２１の凸部２１ａはドーム形状に形成されるドーム型を用いる（図１参照）。なお、対比例として、シート型（凹凸部なし）を用いる（図１２参照）。
【００５３】
対比例の電波吸収体の成形方法は、まず、シリコーン樹脂：アルミナ=３：７の割合で混ぜた樹脂を十分に撹拌後、真空中で脱泡した。次に、鉄板上にプライマーを塗布した銅箔(ｔ＝３５μｍ)を敷き、その上に混合した樹脂を流し込み、さらにその上からカーボンナノファイバー塗料を塗布したＰＥＴフィルムを乗せ、各サンプルに指定した厚みのスペーサーを置き、ヒートプレスにより測定サンプルを成型した。
【００５４】
電波吸収体１００の成形方法は、まず、シリコーン樹脂：アルミナ=３：７の割合で混ぜた樹脂を十分に撹拌後、真空中で脱泡した。これを型に流し込み、上からプライマーを塗布した銅箔(ｔ＝３５μｍ)を乗せ、ヒートプレスにより第１の誘電体２１を成型した。図５は、第１の誘電体２１の平面図である。図５に示すように、凸部２１ａ（ドーム）の半径をｒ（ｒ＝１．５〜２．５ｍｍ）とし、各凸部２１ａの間隔は１ｍｍとされる。
【００５５】
次に、成型した第１の誘電体２１の凹凸面を上にして鉄板上に置き、シリコーン樹脂を流しこみ、上からカーボンナノファイバー塗料を塗布したＰＥＴフィルムを乗せ、ヒートプレスにより第２の誘電体２２を成型し、測定サンプルとした。
【００５６】
ここで、ヒートプレス条件は、１２０℃／３０ｍｉｎ、２ｋｇｆ／ｃｍ２である。また、カーボンナノファイバー塗布ＰＥＴフィルムは、ＶＧＣＦ(昭和電工製)５％を添加した塗料をＰＥＴフィルム表面に表面抵抗３７７Ωになる厚み（１０μｍ）に塗布したものである。
【００５７】
上記の方法で、対比例の電波吸収体サンプル３つ（Ｎｏ．１−１，１−２，１−３）を作成した。また、実施例の電波吸収体サンプル３つ（Ｎｏ．２−１，２−２，２−３）を作成した。図６は、電波吸収体サンプルの材料および寸法を示す図である。
【００５８】
誘電率の測定は、以下の測定条件で行った。
測定機器（材料定数測定システム）として、ネットワークアナライザー：8703A(HP製)、測定治具：同軸管(関東電子製)が用いられた。
測定方法：同軸管法により0.13GHz〜10GHzの範囲で透過波および反射波を測定し、複素比誘電率を算出した。
試料形状：外径７ｍｍ×内径３ｍｍ×厚み２ｍｍのドーナツ型円盤
【００５９】
電波吸収体サンプルに対して、以下の測定方法を用いて測定を行った。図７は、測定状態の概略図である。図７に示すように、電波吸収体サンプルの測定はホーンアンテナ２０１，２０２を有するネットワークアナライザー２００を用いて、測定周波数を１ＧＨｚ〜１８ＧＨｚとし、入射角をθ（垂直入射時θ＝０°，傾斜入射時θ＝２２．５°、３５°）として、λ／４型電波吸収体１００に電磁波を照射し、その反射量を測定した。
【００６０】
測定結果を図８〜図１１に示している。図８は、垂直入射時、比較例の電波吸収体の厚み変化による吸収特性の測定結果を示している。図９は、実施例の電波吸収体の厚み変化による吸収特性の測定結果を示している。図１０は、比較例の電波吸収体（Ｎｏ．１−１）の入射角の変化による吸収特性の測定結果を示している。図１１は、実施例の電波吸収体の（Ｎｏ．２−１）の入射角の変化による吸収特性の測定結果を示している。
【００６１】
図８〜図１１に示すように、ドーム形状の凸部２１ａを設けることで、厚みおよび入射角の変化による吸収周波数の変化は小さくなることが確認された。
【００６２】
図８に示すように、従来のシート型の場合は、厚み変化により吸収ピーク周波数が大きく変わる。また、反射量（例えば、Ｎｏ．１−３の場合）も大きく変わる。これに対して、図９に示すように、本発明のドーム型の場合は、厚み変化により吸収ピーク周波数の変化が小さく、また反射量の変化も従来のシート型より小さいことが分かる。
【００６３】
また、図１０に示すように、従来のシート型の場合は、入射角の変化により吸収ピーク周波数が大きく変わる。これに対して、図１１に示すように、本発明のドーム型の場合は、入射角の変化により吸収ピーク周波数の変化が小さいことが分かる。
【００６４】
このように本実施の形態においては、λ／４型電波吸収体１００は、入射される電波を反射する反射体１０と、反射体１０に隣接して配置され、所定の誘電率を有する第１の誘電体２１と、第１の誘電体２１に隣接して配置され、第１の誘電体と異なる誘電率を有する第２の誘電体２２と、抵抗膜３０とを積層して構成され、第２の誘電体は、第１の誘電体より小さい誘電率を有し、また、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２との界面に凹凸形状が形成されている。この凹凸形状の凸部２１ａは、錐形状またはドーム形状である。
【００６５】
これにより、誘電体の厚み精度や電磁波の入射角度に影響されず、目的の周波数に吸収効果を得ることができる。
【００６６】
なお、上述実施の形態においては、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２との界面に凹凸形状が形成されるものについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、反射体１０の誘電体２０が配置される面にも凹凸形状が形成されるようにしてもよい。この場合、入射角の影響をより受けにくくなる。
また、上述実施の形態においては、第２の誘電体２２は、第１の誘電体２１より小さい誘電率を有するものについて説明したが、これに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
この発明は、電波機器を利用する場合、他の機器に対する直接的な電波障害の抑制、電子機器から放射される電磁ノイズの影響を削減できるλ／４型の電波吸収体として利用でき、特に無線ＬＡＮなどの特定の周波数を利用して送受信する環境において、入射角度の影響を小さくしたことで送受信の精度を向上させることに寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】実施の形態の電波吸収体１００の構成を示す図である。
【図２】凹凸形状の凸部の構成を示す図である。
【図３】誘電体部２０の構成を示す断面図である。
【図４】吸収周波数安定化の原理説明図である。
【図５】第１の誘電体２１の平面図である。
【図６】電波吸収体サンプルの材料および寸法を示す図である。
【図７】測定状態の概略図である。
【図８】垂直入射時、比較例の電波吸収体の厚み変化による吸収特性の測定結果を示している。
【図９】実施例の電波吸収体の厚み変化による吸収特性の測定結果を示している。
【図１０】比較例の電波吸収体（Ｎｏ．１−１）の入射角の変化による吸収特性の測定結果を示している。
【図１１】実施例の電波吸収体の（Ｎｏ．２−１）の入射角の変化による吸収特性の測定結果を示している。
【図１２】従来のλ／４型電波吸収体の構成を示す図である。
【図１３】媒体とインピーダンスとの関係を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００６９】
１，１０ 反射体
２ 誘電体
３，３０ 抵抗膜
２０ 誘電体部
２１ 第１の誘電体
２１ａ 凸部
２２ 第２の誘電体
１００ 電波吸収体
２００ ネットワークアナライザー
２０１，２０２ ホーンアンテナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射体と、誘電体と、抵抗膜とを積層して構成されるλ／４型電波吸収体およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ポケットベル、ＰＨＳ、携帯電話などの無線通信機器が非常な発展を遂げ、従来の有線電話に代わって情報通信の主流になろうとしている。例えば企業内無線LANのように、電波を局所的な相互情報通信手段として使用するシステムもある。さらには、自動車レーダーのように、電波を使って外部情報を自動車の自動制御に使うシステムも開発が進んでいる。
【０００３】
電波（電磁波）機器を利用する場合に発生する不要電波は他の機器に対して電波障害等の問題を生じさせる。電波を積極的に利用している前記無線通信機器やレーダーの電波はもちろん、あらゆる電子機器から放射される電磁ノイズも、他の機器に影響を与え、時には重大な事故の原因となる。
【０００４】
これまでは電磁波シールド材料により、電波の侵入・漏洩を防止する方法がその対策とされていたが、近年無線ＬＡＮなどの無線通信が普及する中で、自身の無線信号（電磁波）が室内で反射し、送信した無線信号と同じ波長の不要電波が浮遊することによる受信障害が問題となっており、反射減衰させる電磁波吸収材料が求められていた。
【０００５】
電波吸収材としては従来より各種提案されているが、反射体と、誘電体と、抵抗膜とを積層して構成されるλ／４型電波吸収体は、構造が簡単でしかも設計等が容易にできることから、その利用が期待されている。
【０００６】
図１２は、従来のλ／４型電波吸収体の構成を示す図である。図１２に示すように、λ／４型電波吸収体は、反射体１と、誘電体２と、抵抗膜３とを積層して構成され、特定周波数の電波のみを選択的に吸収する電波吸収体である（特許文献１参照）。
【０００７】
このλ／４型電波吸収体による電波吸収の原理を、図１３を参照しながら説明する。一般に、電波Ｗがある媒体Ａ（誘電体２）中から他の媒体Ｂ（反射体１）へ入射する場合、Ａ／Ｂ界面での電波の反射係数ＳＡＢは、下記式（１）で表される。
ＳＡＢ＝（ＺＢ−ＺＡ）／（ＺＢ＋ＺＡ） （１）
（式中、ＺＡは媒体Ａの電波特性インピーダンスであり、ＺＢは媒体Ｂの電波特性インピーダンスである。）
【０００８】
ここで、媒体Ｂは反射体１、すなわち導体（ＺＢ ≒０）であるので、ＳＡＢ≒−１となり、電波はＡ／Ｂ界面で完全に反射され、媒体Ａ中に大きな定在波が立つ。この時、媒体Ａ中での負荷インピーダンスＺの値は、下記式（２）で表されるようにＡ／Ｂ界面（Ｘ＝０）で０であり、Ａ／Ｂ界面からＸ＝λ／４（λは電波の波長）の所で無限大∞になる。
Ｚ＝ｊＺＡｔａｎ２βＸ （２）
（式中、ｊは素数単位であり、βは伝搬定数の虚数部（位相定数）であり、ＸはＡ／Ｂ界面からの距離である。）
【０００９】
このＸ＝λ／４の位置にインピーダンスＲの抵抗膜３を置くと、この位置での負荷インピーダンスは、Ｒと∞との並列合成であるのでほぼＲとなり、この位置での反射係数Ｓλ／４は、下記式（３）で表される値になる。
Ｓλ／４＝（Ｒ−ＺＡ）／（Ｒ＋ＺＡ） （３）
すなわち、抵抗膜３のインピーダンスＲが、媒質Ａ（誘電体２）の電波特性インピーダンスＺＡに完全に等しければ反射係数Ｓλ／４は０となる。
【００１０】
このようなλ／４型電波吸収体は、誘電体の誘電率、厚みにより吸収周波数が調整でき、周波数選択性にも優れる。
【００１１】
【特許文献１】特開平５−３３５８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図１２に示すようなλ／４型電波吸収体は、厚み精度の影響や、電磁波の入射角度が変わると、誘電体中を通る電磁波の距離が変化する。特に、誘電体の誘電率(ε)が高い場合、誘電体中を伝播する電磁波の波長λは、空気中を伝播するときの波長λ０に比べ短くなる (λ＝λ０／√ε)ため、λ／４となる周波数が大きく変化し目的の周波数に吸収効果を得られなくなる問題点があった。
【００１３】
λ／４型の電波吸収体の実用設計においては、目的の吸収ピーク周波数で高い精度で有効な吸収を得ようとすると±０．０１ｍｍ単位の厚み精度が必要であり、量産においての品質管理に困難を要する。また電波吸収体が柔軟性材料で構成される場合は厚み精度の確保が更に困難を極めることとなる。
【００１４】
例えば、誘電体の厚み２．５ｍｍ、誘電率１００の場合、電波が垂直入射時、吸収ピーク周波数は３ＧＨｚであるが、厚みが２．６ｍｍになった場合、電波が垂直入射時、吸収ピーク周波数は２．８ＧＨｚになる。また、入射角４５度になった場合、吸収ピーク周波数は２．１ＧＨｚになる。
【００１５】
このように誘電体の厚み精度や電磁波の入射角度の変化は吸収ピーク周波数に大きな影響を及ぼすため、従来のλ／４型電波吸収体は実用において目的の周波数で吸収効果が低下するという問題があった。
【００１６】
そこで、本発明は、形状保形性を有する任意の硬さの誘電体で構成でき、誘電体の厚み精度や電磁波の入射角度の影響を極力最小限に抑えつつ、目的の周波数に吸収効果を得ることができるλ／４型の電波吸収体およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明に係る電波吸収体は、λ／４型（λは誘電体内での電波の波長を表す）の電波吸収体において、入射される電波を反射する反射体と、前記反射体に隣接して配置され、所定の誘電率を有する第１の誘電体と、前記第１の誘電体に隣接して配置され、前記第１の誘電体と異なる誘電率を有する第２の誘電体と、前記第２の誘電体の外表面に配置される抵抗膜とを積層して構成され、前記第１の誘電体と前記第２の誘電体との界面に凹凸形状が形成されることを特徴とするものである。
【００１８】
例えば、前記第１の誘電体と前記第２の誘電体との界面に形成された凹凸形状の凸部は、錐形状またはドーム形状である。また、前記第２の誘電体は、前記第１の誘電体より小さい誘電率を有する。
【００１９】
また例えば、前記第１の誘電体と前記第２の誘電体の双方またはいずれか一方が粘弾性材料である。
【００２０】
前記第１の誘電体と前記第２の誘電体の積層体との界面に形成された凹凸形状の凸部の頂点部分が、前記第２の誘電体の外表面に配置される抵抗膜と接するように積層されている。
【００２１】
上記課題を解決するため、本発明に係る電波吸収体の製造方法は、λ／４型（λは誘電体内での電波の波長を表す）の電波吸収体において、入射される電波を反射する反射体と、前記反射体に隣接して配置され、所定の誘電率を有する第１の誘電体に凸形状を設ける工程と、前記第１の誘電体の凹部分に前記第１の誘電体と異なる誘電率を有する第２の誘電体を積層する工程と、第１の誘電体の凸部の頂点と前記第２の誘電体の外表面に配置される抵抗膜と接するように積層する工程とを備えることを特徴とする。
【００２２】
例えば、前記第１の誘電体と前記第２の誘電体は、少なくとも一方が自己粘着性を有するものが用いられ、前記第１の誘電体と前記第２の誘電体とは、前記自己粘着性にて積層されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、第１の誘電体と第２の誘電体とは異なる誘電率を有し、かつ第１の誘電体と第２の誘電体との界面に凹凸形状が形成されることで、第１誘電体の厚みが前記凹凸形状を反映した厚みに分布を持たせることができ、吸収する波長を広帯域化させることができる。
【００２４】
また、第１の誘電体と前記第２の誘電体との界面の凹凸を錐形状にすることで、頂点からの角度調整により厚みの変化率を容易に変えられるため、吸収周波数の広帯域化を図ることができ、また、入射角の変化にも誘電体層内の電磁波の透過長の変化を抑えることが可能である。また、ドーム形状にすることで、誘電体レンズの効果が発現し、この誘電体レンズの効果により斜入射した電磁波を曲げるため、入射角の影響を受けにくくなる。そのため、電磁波の入射角度が変化しても吸収周波数の変化が少ない。また、誘電体の厚みを簡単に設定でき、吸収周波数のシフトを小さく抑えることができる。
【００２５】
また、第２の誘電体の誘電率は、第１の誘電体の誘電率より小さい構成とすることにより、第１の誘電体と第２の誘電体の界面における電磁波の屈折および誘電体レンズ効果を効率よく発現させることができ、入射角の変化に対して電磁波の透過長の変化を抑えることが可能である。
【００２６】
また、誘電体として粘弾性を有するエラストマーやゲル等の柔軟素材をベースとすることで目的の周波数で良好な吸収性能を有すると共に、電波吸収体を貼り付ける部位の表面形状（特に曲面）に追従できるので、適用場所や取り付け方の自由度が広がる。
【００２７】
また、前記第１の誘電体と前記第２の誘電体の積層体との界面に形成された凹凸形状の凸部の頂点部分が、前記第２の誘電体の外表面に配置される抵抗膜と接するように積層して電波吸収体とすることで、第１の誘電体が成形スペーサー代わりとなり、成形後の電波吸収体の平滑かつ厚みを精度良くできる。
【００２８】
また、第１の誘電体を先に形成したのち、第２の誘電体を第１の誘電体の凹凸部に充填し、抵抗膜が前記凸部頂点に接触するように積層することにより、第１の誘電体が成形スペーサー代わりとなり、成形後の電波吸収体の平滑かつ厚みを精度良く製造でき、量産での品質の安定や成形治具の低減ならびに工程の簡略化によるコスト削減が可能となる。
【００２９】
また、前記第１の誘電体と前記第２の誘電体として自己粘着性を有する材料を適用することにより電波吸収体の作製工程において接着剤等の接着層を形成する必要がなくなる。接着層の形成にあたっては厚みに不均一を生じやすいので接着層を不要とすることで電波吸収体の厚み精度の確保と共にコスト削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明に係る電波吸収体を実施するための最良の形態を、図を参照して説明する。図１は、実施の形態の電波吸収体１００の構成を示す図である。図２は、凹凸形状の構成を示す図である。
【００３１】
図１に示すように、電波吸収体１００は、λ／４型（ここでλは誘電体内での電波の波長を表す）の電波吸収体であり、入射される電波を反射する反射体１０と、反射体１０に隣接して配置され、所定の誘電率を有する第１の誘電体２１と、第１の誘電体２１に隣接して配置され、第１の誘電体と異なる誘電率を有する第２の誘電体２２と、抵抗膜３０とを積層して構成される。
【００３２】
反射体１０は、導電性を有し、金属製または樹脂基材に導電材料をコーティングした素材からなる箔、フィルム、板、不織布、織布、メッシュ等から適宜選択して適用できる。例えばアルミ箔、銅箔等から形成される。この例において、反射体１０の第１の誘電体２１が配置される面は平面である。この面により電波を反射する。必要に応じて第１の誘電体２１が積層される反対の面に被着体（壁、筐体等）に固定するための粘着層または接着層を設けてもよい。
【００３３】
誘電体部２０は、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２とから構成される。第２の誘電体２２の誘電率ε２は、第１の誘電体２１の誘電率ε１より小さい。特に、ε１−ε２≧２の関係を満たす組合せが好ましく、これより小さいと誘電体レンズ効果による本発明の効果が小さくなる。
【００３４】
また、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２との界面に凹凸形状が形成されている。凹凸形状の凸部２１ａは、錐形状またはドーム形状である。凹凸形状の凸部２１ａは、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２のどちらに設けてもよい。
【００３５】
図２は、凹凸形状の凸部の構成を示す図である。図２において、（ａ）は円錐形状であり、（ｂ）は三角錐形状であり、（ｃ）は四角錐形状であり、（ｄ）は断面が円形のドーム形状であり、（ｅ）は断面が四角形のドーム形状である。
【００３６】
図２に示すように、凸部２１ａは、先の尖った錐形状、例えば図２（ａ）の円錐、図２（ｂ）の三角錐、図２（ｃ）の四角錐等が考えられる。
【００３７】
この場合、頂点からの角度調整により厚みの変化率を容易に変えられるため、吸収周波数の広帯域化ができる。また、入射角の変化にも第１の誘電体２１と第２の誘電体２２の界面での電磁波の屈折により、誘電体２の内部における電磁波の透過長の変化を抑えることが可能である。
【００３８】
また、図２に示すように、凸部２１ａは、抵抗膜３０の表面を基準として水平断面形状が、円、四角、六角形、八角形等のドーム形状が考えられる。図２（ｄ）、（ｅ）には円形状の断面および四角形状の断面を有するドーム形状を示している。なお、凸部２１ａの水平断面形状が他の形状から構成されてもよい。
【００３９】
この例において、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２との界面に形成された凹凸形状の凸部２１ａは、ドーム形状とされる。この場合、誘電体レンズの効果により、入射角の影響を受けにくく、周波数の変化が少ない。また、凸部２１ａを先に成型することで、凸部２１ａが第２の誘電体２２の凹み部の成型時にスペーサー代わりとなる。
【００４０】
図３は、誘電体部２０の構成を示す断面図である。図３（ａ）は、均一構造の誘電体部２０を示している。この場合、電磁波が第１の誘電体２１および第２の誘電体２２を必ず通る。
【００４１】
図３（ｂ）〜（ｄ）は、不均一構造の誘電体部２０を示している。図３（ｂ）の場合、周波数の設計は均一構造とほぼ同じである。ドーム形状の場合、凸部２１ａがスペーサーの変わりとなるため、第２の誘電体２２成型時にスペーサー等の使用が不要となる。図３（ｃ）の場合、誘電率ε１および誘電率ε２により一枚の誘電体で入射角度依存性や厚み精度依存性を小さく抑えつつ、２つの吸収ピーク周波数とすることができる。また、ドーム形状の場合、凸部２１ａがスペーサーの代わりとなるため、第２の誘電体２２成型時にスペーサー等の使用が不要となる。図３（ｄ）の場合、誘電率ε１および誘電率ε２により一枚の誘電体で入射角度依存性や厚み精度依存性を小さく抑えつつ２つの吸収ピーク周波数とすることができる。また、第１の誘電体２１および第２の誘電体２２成型時にスペーサーが不要となり、製造設備が簡素化できる。
【００４２】
図４は、吸収周波数安定化の原理説明図である。図４に示すように、誘電体表面に凹凸をつけることで、一枚のシート内で厚みに分布を持たせることで、吸収する波長を広帯域化させる。また、凹凸に特定の形状、例えばドーム形状を使用することで、誘電体レンズの効果が発現し、電磁波の入射角度が変化しても吸収周波数の変化が少ない。
【００４３】
即ち、誘電体レンズの効果により斜入射した電磁波を曲げるため、電磁波の透過長の変化を抑えられ入射角の影響を受けにくい。厚みｔ２の間で 吸収周波数が広帯域化できる。
【００４４】
また、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２の双方またはいずれか一方が粘弾性材料（例えば、ゲル）を用いることができる。この場合、少なくとも一方が自己粘着性を有し、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２とは、自己粘着性にて積層され、固着される。
【００４５】
なお、誘電体材料について、第１の誘電体２１は、大きな波長短縮を得るために誘電率を高くすることのできる材料を選択して使用する。設計に応じてベース樹脂にフィラーを添加したものを使用する。
【００４６】
ベース樹脂としては、シリコーン、アクリル、エポキシ、ポリイミド、ＰＰ、ＰＥ、テフロン（登録商標）、ウレタン等の樹脂または発泡体を用いることができる。なお、ゲル強度またはゴム強度を有する材料を用いることもできる。ゲル強度の材料は、粘着性があるので、より適する。
【００４７】
添加フィラーとしては、次の１から３のものを単独または組み合わせて添加することができる。
１、誘電体材料：例えば、チタン酸バリウム、アルミナ、水酸化アルミ、水酸化マグネシウム、金属酸化物等を用いることができる。
２、導電材料：例えば、金属粉(アルミ、銅等)、カーボン(カーボンブラック、グラファイトカーボン、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンマイクロコイル等)、金属酸化物等を用いることができる。
３、複合品：誘電体材料と導電材料の複合品、導電材料と中空フィラーの複合品、誘電体材料と導電材料の複合品と中空フィラーの複合品を用いることができる。
【００４８】
第２の誘電体２２は、波長短縮をできるだけ少なくするために、第１の誘電体よりも誘電率の小さな材料を使用する。ベース樹脂単体または設計に応じてフィラーを添加してもよい。
【００４９】
ベース樹脂としては、第１の誘電体２１よりも小さい誘電率を有する組合せとなれば、上述した第１の誘電体２１に用いる材料を用いることができる。
【００５０】
添加フィラーとしては、第１の誘電体2１よりも誘電率が小さいフィラーを用いることができる。例えば、中空フィラー（例えば商品名：エクスパンセル（登録商標）等）を用いることができる。
【００５１】
抵抗膜は金属や炭素化合物、金属酸化物などの導電性材料をメッキ、スパッタ、蒸着、塗布等により誘電体に直接形成する方法や樹脂薄膜(フィルム)表面に前記材料を公知の方法で導電層を形成した複合膜を用いるなど、表面抵抗３７７Ωとする構成、製法を適宜選択できる。
【００５２】
以下、電波吸収体１００の具体的な実施例および電波吸収効果を説明する。ここで、第１の誘電体２１の凸部２１ａはドーム形状に形成されるドーム型を用いる（図１参照）。なお、対比例として、シート型（凹凸部なし）を用いる（図１２参照）。
【００５３】
対比例の電波吸収体の成形方法は、まず、シリコーン樹脂：アルミナ=３：７の割合で混ぜた樹脂を十分に撹拌後、真空中で脱泡した。次に、鉄板上にプライマーを塗布した銅箔(ｔ＝３５μｍ)を敷き、その上に混合した樹脂を流し込み、さらにその上からカーボンナノファイバー塗料を塗布したＰＥＴフィルムを乗せ、各サンプルに指定した厚みのスペーサーを置き、ヒートプレスにより測定サンプルを成型した。
【００５４】
電波吸収体１００の成形方法は、まず、シリコーン樹脂：アルミナ=３：７の割合で混ぜた樹脂を十分に撹拌後、真空中で脱泡した。これを型に流し込み、上からプライマーを塗布した銅箔(ｔ＝３５μｍ)を乗せ、ヒートプレスにより第１の誘電体２１を成型した。図５は、第１の誘電体２１の平面図である。図５に示すように、凸部２１ａ（ドーム）の半径をｒ（ｒ＝１．５〜２．５ｍｍ）とし、各凸部２１ａの間隔は１ｍｍとされる。
【００５５】
次に、成型した第１の誘電体２１の凹凸面を上にして鉄板上に置き、シリコーン樹脂を流しこみ、上からカーボンナノファイバー塗料を塗布したＰＥＴフィルムを乗せ、ヒートプレスにより第２の誘電体２２を成型し、測定サンプルとした。
【００５６】
ここで、ヒートプレス条件は、１２０℃／３０ｍｉｎ、２ｋｇｆ／ｃｍ２である。また、カーボンナノファイバー塗布ＰＥＴフィルムは、ＶＧＣＦ(昭和電工製)５％を添加した塗料をＰＥＴフィルム表面に表面抵抗３７７Ωになる厚み（１０μｍ）に塗布したものである。
【００５７】
上記の方法で、対比例の電波吸収体サンプル３つ（Ｎｏ．１−１，１−２，１−３）を作成した。また、実施例の電波吸収体サンプル３つ（Ｎｏ．２−１，２−２，２−３）を作成した。図６は、電波吸収体サンプルの材料および寸法を示す図である。
【００５８】
誘電率の測定は、以下の測定条件で行った。
測定機器（材料定数測定システム）として、ネットワークアナライザー：8703A(HP製)、測定治具：同軸管(関東電子製)が用いられた。
測定方法：同軸管法により0.13GHz〜10GHzの範囲で透過波および反射波を測定し、複素比誘電率を算出した。
試料形状：外径７ｍｍ×内径３ｍｍ×厚み２ｍｍのドーナツ型円盤
【００５９】
電波吸収体サンプルに対して、以下の測定方法を用いて測定を行った。図７は、測定状態の概略図である。図７に示すように、電波吸収体サンプルの測定はホーンアンテナ２０１，２０２を有するネットワークアナライザー２００を用いて、測定周波数を１ＧＨｚ〜１８ＧＨｚとし、入射角をθ（垂直入射時θ＝０°，傾斜入射時θ＝２２．５°、３５°）として、λ／４型電波吸収体１００に電磁波を照射し、その反射量を測定した。
【００６０】
測定結果を図８〜図１１に示している。図８は、垂直入射時、比較例の電波吸収体の厚み変化による吸収特性の測定結果を示している。図９は、実施例の電波吸収体の厚み変化による吸収特性の測定結果を示している。図１０は、比較例の電波吸収体（Ｎｏ．１−１）の入射角の変化による吸収特性の測定結果を示している。図１１は、実施例の電波吸収体の（Ｎｏ．２−１）の入射角の変化による吸収特性の測定結果を示している。
【００６１】
図８〜図１１に示すように、ドーム形状の凸部２１ａを設けることで、厚みおよび入射角の変化による吸収周波数の変化は小さくなることが確認された。
【００６２】
図８に示すように、従来のシート型の場合は、厚み変化により吸収ピーク周波数が大きく変わる。また、反射量（例えば、Ｎｏ．１−３の場合）も大きく変わる。これに対して、図９に示すように、本発明のドーム型の場合は、厚み変化により吸収ピーク周波数の変化が小さく、また反射量の変化も従来のシート型より小さいことが分かる。
【００６３】
また、図１０に示すように、従来のシート型の場合は、入射角の変化により吸収ピーク周波数が大きく変わる。これに対して、図１１に示すように、本発明のドーム型の場合は、入射角の変化により吸収ピーク周波数の変化が小さいことが分かる。
【００６４】
このように本実施の形態においては、λ／４型電波吸収体１００は、入射される電波を反射する反射体１０と、反射体１０に隣接して配置され、所定の誘電率を有する第１の誘電体２１と、第１の誘電体２１に隣接して配置され、第１の誘電体と異なる誘電率を有する第２の誘電体２２と、抵抗膜３０とを積層して構成され、第２の誘電体は、第１の誘電体より小さい誘電率を有し、また、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２との界面に凹凸形状が形成されている。この凹凸形状の凸部２１ａは、錐形状またはドーム形状である。
【００６５】
これにより、誘電体の厚み精度や電磁波の入射角度に影響されず、目的の周波数に吸収効果を得ることができる。
【００６６】
なお、上述実施の形態においては、第１の誘電体２１と第２の誘電体２２との界面に凹凸形状が形成されるものについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、反射体１０の誘電体２０が配置される面にも凹凸形状が形成されるようにしてもよい。この場合、入射角の影響をより受けにくくなる。
また、上述実施の形態においては、第２の誘電体２２は、第１の誘電体２１より小さい誘電率を有するものについて説明したが、これに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
この発明は、電波機器を利用する場合、他の機器に対する直接的な電波障害の抑制、電子機器から放射される電磁ノイズの影響を削減できるλ／４型の電波吸収体として利用でき、特に無線ＬＡＮなどの特定の周波数を利用して送受信する環境において、入射角度の影響を小さくしたことで送受信の精度を向上させることに寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】実施の形態の電波吸収体１００の構成を示す図である。
【図２】凹凸形状の凸部の構成を示す図である。
【図３】誘電体部２０の構成を示す断面図である。
【図４】吸収周波数安定化の原理説明図である。
【図５】第１の誘電体２１の平面図である。
【図６】電波吸収体サンプルの材料および寸法を示す図である。
【図７】測定状態の概略図である。
【図８】垂直入射時、比較例の電波吸収体の厚み変化による吸収特性の測定結果を示している。
【図９】実施例の電波吸収体の厚み変化による吸収特性の測定結果を示している。
【図１０】比較例の電波吸収体（Ｎｏ．１−１）の入射角の変化による吸収特性の測定結果を示している。
【図１１】実施例の電波吸収体の（Ｎｏ．２−１）の入射角の変化による吸収特性の測定結果を示している。
【図１２】従来のλ／４型電波吸収体の構成を示す図である。
【図１３】媒体とインピーダンスとの関係を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００６９】
１，１０ 反射体
２ 誘電体
３，３０ 抵抗膜
２０ 誘電体部
２１ 第１の誘電体
２１ａ 凸部
２２ 第２の誘電体
１００ 電波吸収体
２００ ネットワークアナライザー
２０１，２０２ ホーンアンテナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
λ／４型（λは誘電体内での電波の波長を表す）の電波吸収体において、
入射される電波を反射する反射体と、
前記反射体に隣接して配置され、所定の誘電率を有する第１の誘電体と、
前記第１の誘電体に隣接して配置され、前記第１の誘電体と異なる誘電率を有する第２の誘電体と、
前記第２の誘電体の外表面に配置される抵抗膜とを積層して構成され、
前記第１の誘電体と前記第２の誘電体との界面に凹凸形状が形成されることを特徴とする電波吸収体。
【請求項２】
前記第１の誘電体と前記第２の誘電体との界面に形成された凹凸形状の凸部は、錐形状またはドーム形状であることを特徴とする請求項１記載の電波吸収体。
【請求項３】
前記第２の誘電体は、前記第１の誘電体より小さい誘電率を有することを特徴とする請求項１または２記載の電波吸収体。
【請求項４】
前記第１の誘電体と前記第２の誘電体の双方またはいずれか一方が粘弾性材料であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電波吸収体。
【請求項５】
前記第１の誘電体と前記第２の誘電体の積層体との界面に形成された凹凸形状の凸部の頂点部分が、前記第２の誘電体の外表面に配置される抵抗膜と接するように積層されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電波吸収体。
【請求項６】
λ／４型（λは誘電体内での電波の波長を表す）の電波吸収体において、
入射される電波を反射する反射体と、前記反射体に隣接して配置され、所定の誘電率を有する第１の誘電体に凸形状を設ける工程と、
前記第１の誘電体の凹部分に前記第１の誘電体と異なる誘電率を有する第２の誘電体を積層する工程と、
第１の誘電体の凸部の頂点と前記第２の誘電体の外表面に配置される抵抗膜と接するように積層する工程とを備えることを特徴とする電波吸収体の製造方法。
【請求項７】
前記第１の誘電体と前記第２の誘電体は、少なくとも一方が自己粘着性を有するものが用いられ、
前記第１の誘電体と前記第２の誘電体とは、前記自己粘着性にて積層されることを特徴とする請求項６記載の電波吸収体の製造方法。
【請求項１】
λ／４型（λは誘電体内での電波の波長を表す）の電波吸収体において、
入射される電波を反射する反射体と、
前記反射体に隣接して配置され、所定の誘電率を有する第１の誘電体と、
前記第１の誘電体に隣接して配置され、前記第１の誘電体と異なる誘電率を有する第２の誘電体と、
前記第２の誘電体の外表面に配置される抵抗膜とを積層して構成され、
前記第１の誘電体と前記第２の誘電体との界面に凹凸形状が形成されることを特徴とする電波吸収体。
【請求項２】
前記第１の誘電体と前記第２の誘電体との界面に形成された凹凸形状の凸部は、錐形状またはドーム形状であることを特徴とする請求項１記載の電波吸収体。
【請求項３】
前記第２の誘電体は、前記第１の誘電体より小さい誘電率を有することを特徴とする請求項１または２記載の電波吸収体。
【請求項４】
前記第１の誘電体と前記第２の誘電体の双方またはいずれか一方が粘弾性材料であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電波吸収体。
【請求項５】
前記第１の誘電体と前記第２の誘電体の積層体との界面に形成された凹凸形状の凸部の頂点部分が、前記第２の誘電体の外表面に配置される抵抗膜と接するように積層されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電波吸収体。
【請求項６】
λ／４型（λは誘電体内での電波の波長を表す）の電波吸収体において、
入射される電波を反射する反射体と、前記反射体に隣接して配置され、所定の誘電率を有する第１の誘電体に凸形状を設ける工程と、
前記第１の誘電体の凹部分に前記第１の誘電体と異なる誘電率を有する第２の誘電体を積層する工程と、
第１の誘電体の凸部の頂点と前記第２の誘電体の外表面に配置される抵抗膜と接するように積層する工程とを備えることを特徴とする電波吸収体の製造方法。
【請求項７】
前記第１の誘電体と前記第２の誘電体は、少なくとも一方が自己粘着性を有するものが用いられ、
前記第１の誘電体と前記第２の誘電体とは、前記自己粘着性にて積層されることを特徴とする請求項６記載の電波吸収体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−１３５４８５（Ｐ２００８−１３５４８５Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１９３９５（Ｐ２００６−３１９３９５）
【出願日】平成１８年１１月２７日（２００６．１１．２７）
【出願人】（３０６０２６９８０）株式会社タイカ (62)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２７日（２００６．１１．２７）
【出願人】（３０６０２６９８０）株式会社タイカ (62)
【Ｆターム（参考）】
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