電波吸収体
【課題】磁性粉末材料の使用量（充填量）に制限がなく、しかも、その磁性粉末材料が成形装置等に影響せず、コストを低減し得る電波吸収体を提供する。
【解決手段】電波の入射方向と対向する表面部材と、その表面部材の裏側に接合する裏面部材からなり、少なくとも電波が入射する表面部材を非導電性材料で構成した容器に、磁性粉末材料をそのまま充填・封入した。磁性粉末材料としては、フェライト、カルボニル鉄、軟磁性金属、磁鉄鉱（砂鉄）、及びイルメナイト等を一種類又は数種類を組み合わせて使用する。
【解決手段】電波の入射方向と対向する表面部材と、その表面部材の裏側に接合する裏面部材からなり、少なくとも電波が入射する表面部材を非導電性材料で構成した容器に、磁性粉末材料をそのまま充填・封入した。磁性粉末材料としては、フェライト、カルボニル鉄、軟磁性金属、磁鉄鉱（砂鉄）、及びイルメナイト等を一種類又は数種類を組み合わせて使用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電波吸収体に関し、更に詳しくは電波無響室（電波暗室）用の電波吸収体に関し、特に単体及び複合にすることによりさまざまな電波周波数に対応することが可能な電波吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電波を利用した通信情報技術・機器がその利便性ゆえに急速に発展、普及している。そして、機器並びにその周辺では電波障害が発生している。
一般に、電子機器の製造メーカでは、自社が製造している製品が、電磁妨害波が入射しても誤動作等の障害をおこさないし、又、他の製品に悪影響を与える電磁波を発生しないということを保障する必要性が求められている。即ち、上記した二つの要求を満足するための電磁的両立性（ＥＭＣ）が電子製品には必要となっている。そのような電波障害に対して機器の電磁的両立性（ＥＭＣ）及び電磁干渉性（ＥＭＩ）、さらに電磁環境改善等の課題解決が求められている。これらを解決する手段として電波吸収体の需要が増加している。又、上記した電磁的両立性（ＥＭＣ）を評価するための測定用の部屋が電波無響室（電波暗室）である。
【０００３】
この電波無響室（電波暗室）は、調査対象としている電子機器以外からの電波の影響を受けないようにするため、部屋の外壁側には電波が侵入しないように金属板で電磁波をシールドし、内壁側には電子機器から出た電磁波が壁で反射しないように電波吸収体が貼り付けて構成されている。尚、この電波無響室（電波暗室）には、大型製品（自動車、大型電子機器等）のＥＭＣ調査を行う大型暗室と、比較的小物の電子機器のＥＭＣ調査を行うための小型暗室の２種類がある。
【０００４】
そして、電波吸収体には、周波数３０ＭＨｚ〜１ＧＨｚ帯域対応のフェライトタイル、周波数１ＧＨｚ〜１８ＧＨｚ帯域をカバーする電波吸収体として発泡体中に導電性材料や磁性材料を表面塗布或は練混ぜて、ピラミッド形状或は楔形状にしたものがある。
【０００５】
また、周波数９００ＭＨｚ、１．５ＧＨｚ、２．４ＧＨｚ、５．２ＧＨｚ、及び５．８ＧＨｚなどの特定周波数にそれぞれ限定した、合成樹脂或、ゴム、或はセメント、アスファルトなどに磁性粉末材料を練混ぜたもの、或は練混ぜた合成樹脂、ゴムを発泡したものが開発、実用化されている。
さらに、これらを組み合わせて広帯域に対応する複層型電波吸収体が前記電波無響室（電波暗室）の内壁側に使用されている。
【０００６】
上記した電波吸収体の製造方法としては、磁性粉末材料をプレス成形後焼成する方法（フェライトタイル）、合成樹脂やゴム等に磁性粉末材料やカーボン、カーボン繊維のような導電性材料を練混ぜ、その材料を金型でプレス成形、真空成形、或は射出成形する方法等がある。
前者の焼成品（フェライトタイル）は変形が大きく、大判のタイルを寸法精度よく成形することは困難であり、大判化には不適である。
又、後者の場合は、ニーダ（kneader：こね合わせ機）で練混ぜ材料を作るが、そのニーダや練混ぜ材料を射出成形するノズル等は、練混ぜ材料に混入されている磁性粉末材料（導電性材料）によって磨耗し易く、その結果、磨耗部品の交換や買い替え等によりコスト高になるという問題点を有する。
【０００７】
更に、前記練混ぜ材料で成形した電波吸収体が不要になり廃棄する場合、有機物である合成樹脂，ゴムと、無機物である磁性材料の分離分別が実質不可能である。また、発泡品では自由な形状にカットできる利点がある反面、沢山の端材が出て無駄が多く、コスト高になり、不経済であるなどの課題を抱えている。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１８８５１３号公報
【特許文献２】特開２００４−１７２２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記した従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、磁性粉末材料の使用量（充填量）に制限がなく、しかも、その磁性粉末材料が成形装置等に影響せず、コストを低減し得る電波吸収体を提供することにある。
又、他の目的は、周波数に応じた電波吸収特性の調整を簡単に行うことができる電波吸収体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明が講じた技術的手段は、磁性粉末材料を他のマトリックスと練混ぜることなくそのまま容器に充填・封入して構成する。容器の大きさは、運搬、取り付け作業に支障とならない重量まで大判化が可能である。
具体的には、電波の入射方向と対向する表面部材と、その表面部材の裏側に接合する裏面部材からなり、少なくとも電波が入射する表面部材を非導電性材料で構成した容器に、磁性粉末材料をそのまま充填・封入したことを特徴とする。
前記容器は、表面部材と裏面部材とで磁性粉末材料を充填・封入し得る空間を区画形成し、表面部材の形状は表面全面が平板状、或は表面に円錐形状、角錐形状、楔形状等の凹凸形状が形成されていてもよい。裏面部材の形状は、表面部材と同様、表面全面が平板状、或は表面部材の凹凸形状と対応する相似形の凹凸形状として、表・裏面部材間に一定厚さ（幅）の空間が区画形成されるようにしてもよい。又、表面部材の凹凸形状は、大きさの異なる凹凸を組み合わせて配置してもよい。例えば、大きい円錐形状を格子状に配置し、その格子状に配置した円錐の底面で囲まれた平面部分の中央位置に小さい円錐形状を配置するなどが挙げられる。
【００１１】
容器に充填・封入する磁性粉末材料としては、フェライト、カルボニル鉄、軟磁性金属、磁鉄鉱（砂鉄）、及びイルメナイト等の磁性損失を有するもので、それらのうちの一種類又は数種類を組み合わせて使用することができる。また、その磁性粉末材料の大きさとしては、前記容器の空間に充填し得る大きさであればよく、例えば前記空間の厚さ（幅）を７ｍｍとした場合、粒径０．５μｍ〜５ｍｍ位が好適である。また、使用する磁性粉末材料の大きさ（粒径）は、１種類に限らず、大小組み合わせて使用してもよい。そうすることで、磁性粉末材料相互間に生じる隙間部分に、小さい粒径の粉末を充填することで、隙間（未充填空間）の発生を防止できる。
【００１２】
又、前記容器の表面部材を構成する非導電性の材料としては、ガラス（セラミックス）、合成樹脂材（熱硬化性樹脂：エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂等、熱可塑性樹脂：ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等）の一種類又は数種類の組み合わせで構成するなど任意である。また、ガラス繊維を補強材として混入してもよい。
そして、上記表面部材の厚さは、０．１〜５ｍｍの範囲が好適で、使用材料にあわせて前記の厚さを決定する。尚、表面部材の厚さが０．１ｍｍ未満の場合は磁性粉末材料の充填により表面形状が変形、或は破損するなどの問題があり、５ｍｍ以上の場合は容器の重量が重くなり、取り扱いに難点を有する。
【００１３】
又、本発明に係る電波吸収体はこれ単独で使用してもよいが、他の電波吸収体と組み合わせて使用することもできる。例えば、フェライトタイルの上面に本発明に係る電波吸収体を接合載置して使用してもよい。
【００１４】
上記手段によれば、非導電性の材料からなる容器に、磁性粉末材料をそのまま充填して構成するため、簡単に構成でき、しかも充填量の調整は該容器の空間部の容積によって容易に調整することができる。
【００１５】
前記容器における磁性粉末材料を充填する空間は、表面部材と裏面部材を平板形状とした場合は平板状（タイル形状）の電波吸収体を構成でき、表面部材及び裏面部材を円錐形、角錐形、楔形状等の中空凹凸形状に成形して容器とした場合は、両部材の周壁間に一定の厚さ（幅）の充填空間を区画形成でき、磁性粉末材料で一定厚さの壁厚（凹凸）を有した電波吸収体を容易に構成できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電波吸収体は、磁性粉末材料を他のマトリックスと練混ぜることなく容器に充填・封入したものであるから、電波吸収体（容器）は運搬、取付作業に支障がない重量まで大判化が可能で、しかも容易に製作することができる。
しかも、磁性粉末材料をそのまま容器に充填・封入するため、従来製品の製造に必要とされたニーダや射出成形機は不要で、且つそれらニーダや射出成形機のノズルの磨耗による部品交換等の経済的負担増に伴うコスト高がなく、経済的である。
更に、容器に磁性粉末材料を充填・封入したものであるから、電波吸収体が不要になり廃棄する場合、分別を容易に行うことができ、磁性材料及び合成樹脂材の再利用、再資源化が可能となる。
【００１７】
又、磁性粉末材料を収容する容器の表面（電波が入射する面）に凹凸形状を付与し、その形状に沿って磁性粉末材料を充填・封入した場合は、電波吸収性能を特定周波数のみならず、広帯域の電波吸収体とすることができる。
更に、本発明にかかる電波吸収体をフェライトタイルと組み合わせて複層構造（積層）とすることで、広帯域に電波吸収性能を発揮できる電波吸収体を提供できる。それにより、電波無響室（電波暗室）に好適な電波吸収体を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る電波吸収体の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、容器を構成する表面部材及び裏面部材が凹凸形状を有した電波吸収体を示し、電波吸収体Ａは、容器Ａ１と、その容器Ａ１に充填・封入した磁性粉末材料Ａ２とで構成されている。
【００１９】
容器Ａ１は、非導電性材料である熱硬化性樹脂（例えば、不飽和ポリエステル樹脂）で、表面（電波が入射する面）に中空の大小の円錐形２、３を膨出形成した表面部材１と、非導電性材料である熱硬化性樹脂（例えば、不飽和ポリエステル樹脂）で前記表面部材１の大円錐形２と対応する位置に、前記円錐形２の周壁内面と一定の間隔Ｌを確保する大円錐形２’を格子状に配置して膨出形成すると共に、該大円錐形２’以外の部分は平坦面３’とした裏面部材１’とで構成されている。
【００２０】
前記表面部材１は、平面視正方形をなし、その内部に大円錐形２が格子状に配置形成され、その大円錐形２で囲まれた平面部分の中央位置に小円錐形３が配置形成されている。図示の表面部材１は、大円錐形が２５個（５×５）、小円錐形が１６個（４×４）を示す。
同様に、裏面部材１’は、平面視正方形をなし、その内部に大円錐形２’が格子状に配置形成され、その大円錐形２’以外の部分は平坦面３’に形成されている。図示の裏面部材１’は、大円錐形２’が２５個（５×５）を示す。
そして、前記表面部材１及び裏面部材１’は、例えば厚さを１ｍｍに保って形成され、それぞれの外周には表面部材１の内側に裏面部材１’を嵌合して密閉を確立するフランジ５、５’が形成されている。
【００２１】
前記容器Ａ１の空間内に充填・封入する磁性粉末材料Ａ２は、フェライト、カルボニル鉄、軟磁性金属、磁鉄鉱（砂鉄）、及びイルメナイト等の磁性損失を有するもので、その大きさ（粒径）は、前記表面部材１と裏面部材１’とで形成される充填空間の厚さ（幅）に応じて決定される。例えば、大円錐形２と大円錐形２’とで区画される空間ａの厚さ（幅）が７ｍｍとした場合、使用する磁性粉末材料の大きさは０．５μｍ〜５ｍｍの範囲が好ましい。尚、充填・封入する磁性粉末材料の材質及び、大きさ（粒径）は、求める電波吸収特性（周波数帯域）に応じて適宜選択することができる。
【００２２】
前記構成により、表面部材１の大円錐形２と裏面部材１’の大円錐形２’によって区画される一定厚さの円錐形状の空間ａと、表面部材１の小円錐形３と裏面部材１’の平坦面３’によって区画される円錐形の空間ａ’と、表面部材１の平坦面４と裏面部材１’の平坦面３’とで区画される平板状の空間ａ”に、磁性粉末材料Ａ２が充填・封入されて電波吸収体Ａが完成される。
【００２３】
図５は電波吸収体Ａを構成する容器Ａ１の他の構成を示す。
図５（ａ）は、容器Ａ１を構成する表面部材１及び裏面部材１’の表面全面を平坦面に形成したもので、表面部材１と裏面部材１’との間に一定厚さ（幅）の充填空間がけいせいされ、その充填空間に磁性粉末材料Ａ２をそのまま充填・封入することで平板状の電波吸収体が完成する。即ち、電波の入射面が平坦なタイル形状の電波吸収体を構成できる。
【００２４】
図５（ｂ）は、容器Ａ１を構成する表面部材１の表面に四角錐形状（ピラミッド形状）を縦横方向に連続して形成し、裏面部材１’は前記実施の形態で示した円錐形の場合と同様、表面部材１の四角錐形状の周壁内面と一定厚さ（幅）の充填空間を形成するよう四角錐形状（ピラミッド形状）を縦横方向に連続して形成する。そして、表面部材１と裏面部材１’とで区画される四角錐形の一定厚さ（幅）の充填空間に磁性粉末材料Ａ２を充填・封入することで、四角錐形の凸部が縦横方向に連続して配置形成された電波吸収体が完成すい。尚、裏面部材１’を図５（ａ）に示した裏面部材１’と同様、表面全面を平坦面に形成した場合は、表面部材１における四角錐形の空間部分が充填空間となり、四角錐形の充填空間に磁性粉末材料が充填・封入された電波吸収体を構成することができる。
【００２５】
図５（ｃ）は、容器Ａ１を構成する表面部材１の表面に楔形状の凸部を並列配置し、裏面部材１’は図５（ｂ）の角錐形状の場合と同様、表面部材の楔形状と対応する楔形状を形成して表・裏面部材の楔形状の凸部相互間の一定厚さ（幅）内に磁性粉末材料Ａ２を充填・封入する。或は、裏面部材１’の表面全面を平坦面に形成し、表面部材における楔形状の空間部分が充填空間となり、楔形状の充填空間全体に磁性粉末材料を充填・封入して電波吸収体が完成される。
【００２６】
本発明を以下の実施例により更に詳細に説明する。尚、本発明はそれらに限定されるものではない。
［実施例１］
容器Ａ１を構成する表面部材１と裏面部材１’を、不飽和ポリエステル樹脂にガラス繊維を補強材として混入したＦＲＰにより厚さ１ｍｍの中空成形品を作成した。
その容器Ａ１は、縦及び横が３００ｍｍの正方形の表面に、大円錐形（底面：φ５６、高さ：６７ｍｍ）を２５個、小円錐形（底面：φ２２、高さ：１８．５ｍｍ）を１６個、図２に示すように配置形成し、大円錐形部分は図３、小円錐形部分は図４に示す構成とした。
そして、前記容器Ａ１の表面部材１と裏面部材１’との隙間の厚さ（幅）は７ｍｍ、５ｍｍ、３ｍｍの３種類を用意し、その隙間に充填する磁性粉末材料として下記の３種類を用意した。尚、下記３種類の磁性粉末材料の粒径の大きさは、何れも平均粒径１００μｍで一定のものを使用する。
（Ａ）Ｎｉ‐Ｚｎ系フェライト粉末
（Ｂ）Ｍｇ‐Ｚｎ系フェライト粉末
（Ｃ）砂鉄
【００２７】
上記容器の表面部材の平面視面積（３００×３００）における大円錐形部と小円錐部の底面の面積を除いた平面部の占める割合は２１．８％である。
上記容器Ａ１として、表面部材と裏面部材の隙間の厚さ（幅）が７ｍｍの容器を用い、その容器に磁性粉末材料として上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を充填封入した電波吸収体を製作し、電波吸収特性を測定した。その充填封入する磁性粉末材料の違いによる電波吸収特性を図６に示す。
又、磁性粉末材料として「イルメナイト粉末」、「砂鉄」、「フェライト粉末」を充填封入し場合の電波吸収特性の違いを図７に示す。
【００２８】
また、表面部材と裏面部材との隙間の厚さ（幅）が７ｍｍ一定の容器Ａ１に、磁性粉末材料としてフェライト粉末を充填封入した電波吸収体と、フェライトタイル（厚さ：５．７ｍｍ）単体と、電波吸収体をフェライトタイルに積層した複合体の３種について、電波吸収特性を測定した。その測定した電波吸収特性を図８にします。
同図より明らかなように、フェライトタイル単体より本発明に係る電波吸収体の方が性能特性に優れることが理解できる。更に、フェライトタイルとの複合体とすることで、周波数１〜５．５ＧＨｚの範囲で吸収特性が良くなる傾向にあることが理解される。
【００２９】
又、容器Ａ１は表面部材に大円錐形と小円錐形を組み合わせ配置した電波入射面平面部分の大きさ（全体に占める平面部の割合）が２１．８％のものであるが、その容器における平面部分の大きさが、電波吸収特性にどのように影響するかを実験した。その比較のために、平面部分の大きさが３２．９％、４５．５％の容器を用意した。
平面部分の大きさが３２．９％の容器は、前記容器Ａ１の表面部材の凸部形状を大円錐形（底面：φ５６、高さ：６７ｍｍ）のみとし、小円錐形が形成されていないもの。
平面部分の大きさが４５．５％の容器は、容器Ａ１における表面部材の凸部形状を大円錐形（底面：φ５０、高さ：６０ｍｍ）のみとし、格子状に２５個配置形成したもの。
そして、上記平面部分の異なる３種の容器（表面部材と裏面部材の隙間の厚さ（幅）は７ｍｍ一定）に、平均粒径が１００μｍ一定のフェライト粉末を充填封入して電波吸収体を製作し、それをフェライトタイルに積層して複合体としたものについて、電波吸収特性を測定した。その測定結果を図９に示す。
図９から明らかなように、周波数１〜３．７ＧＨｚの範囲内において平面部分が少なくなるにともない電波吸収特性が良くなる傾向にあることが理解される。
【００３０】
また、平面部分の大きさが４５．５％の容器において、表面部材と裏面部材の隙間の厚さ（幅）が７ｍｍ、５ｍｍ、３ｍｍの３種類を用意し、それらに平均粒径が１００μｍ一定のフェライト粉末を充填封入して電波吸収体を製作し、それをフェライトタイルに積層して複合体としたものについて、電波吸収特性を測定した。その測定結果を図１０に示す。
図１０から明らかなように、磁性粉末材料を充填封入する隙間の厚さ（幅）が厚くなるほど、電波吸収特性は良くなる傾向にあることが理解される。
【００３１】
又、本発明に係る電波吸収体は、容器の磁性粉末材料をそのまま充填封入して構成するが、その充填封入する磁性粉末材料の粒径の大きさの違いにより、電波吸収特性がどのように変わるかを実験した。
使用する容器は、平面部分の大きさが２１．８％で、表面部材と裏面部材の隙間の厚さ（幅）が７ｍｍの容器を用い、これに平均粒径が１００μｍ、２００μｍ、４００μｍと粒径の大きさが異なるフェライト粉末（磁性粉末材料）を充填封入して電波吸収体を製作し、それをフェライトタイルに積層して複合体としたものについて、電波吸収特性を測定した。その測定結果を図１１に示す。
図１１から明らかなように、周波数５０〜３００ＭＨｚの範囲において、充填封入する磁性粉末材料の粒径は、大きさが小さくなるほど、電波吸収特性は良くなる傾向にあることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る電波吸収体の実施の一例を示す斜視図。
【図２】同平面図。
【図３】図２の（３）−（３）線に沿える拡大断面図。
【図４】図２の（４）−（４）線に沿える拡大断面図。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は電波吸収体を構成する容器の他の形状を示す。
【図６】容器に充填する磁性粉末材料の違いによる電波吸収特性を示す線図。
【図７】容器に充填する磁性粉末材料の違いによる電波吸収特性を示す線図。
【図８】本発明に係る電波吸収体単体、電波吸収体とフェライトタイルとの複合体、及びフェライトタイル単体の電波吸収特性を示す線図。
【図９】電波吸収体を構成する容器の平面部分の大きさによる電波吸収特性を示す線図。
【図１０】電波吸収体を構成する容器の充填空間の変化による電波吸収特性を示す線図。
【図１１】電波吸収体の容器に充填する磁性粉末材料の粒径の大きさによる電波吸収特性を示す線図。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ…電波吸収体 Ａ１…容器
Ａ２…磁性粉末材料 １…表面部材
１’…裏面部材 ２、２’…大円錐形
３…小円錐形 ３’…平坦面
【技術分野】
【０００１】
本発明は電波吸収体に関し、更に詳しくは電波無響室（電波暗室）用の電波吸収体に関し、特に単体及び複合にすることによりさまざまな電波周波数に対応することが可能な電波吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電波を利用した通信情報技術・機器がその利便性ゆえに急速に発展、普及している。そして、機器並びにその周辺では電波障害が発生している。
一般に、電子機器の製造メーカでは、自社が製造している製品が、電磁妨害波が入射しても誤動作等の障害をおこさないし、又、他の製品に悪影響を与える電磁波を発生しないということを保障する必要性が求められている。即ち、上記した二つの要求を満足するための電磁的両立性（ＥＭＣ）が電子製品には必要となっている。そのような電波障害に対して機器の電磁的両立性（ＥＭＣ）及び電磁干渉性（ＥＭＩ）、さらに電磁環境改善等の課題解決が求められている。これらを解決する手段として電波吸収体の需要が増加している。又、上記した電磁的両立性（ＥＭＣ）を評価するための測定用の部屋が電波無響室（電波暗室）である。
【０００３】
この電波無響室（電波暗室）は、調査対象としている電子機器以外からの電波の影響を受けないようにするため、部屋の外壁側には電波が侵入しないように金属板で電磁波をシールドし、内壁側には電子機器から出た電磁波が壁で反射しないように電波吸収体が貼り付けて構成されている。尚、この電波無響室（電波暗室）には、大型製品（自動車、大型電子機器等）のＥＭＣ調査を行う大型暗室と、比較的小物の電子機器のＥＭＣ調査を行うための小型暗室の２種類がある。
【０００４】
そして、電波吸収体には、周波数３０ＭＨｚ〜１ＧＨｚ帯域対応のフェライトタイル、周波数１ＧＨｚ〜１８ＧＨｚ帯域をカバーする電波吸収体として発泡体中に導電性材料や磁性材料を表面塗布或は練混ぜて、ピラミッド形状或は楔形状にしたものがある。
【０００５】
また、周波数９００ＭＨｚ、１．５ＧＨｚ、２．４ＧＨｚ、５．２ＧＨｚ、及び５．８ＧＨｚなどの特定周波数にそれぞれ限定した、合成樹脂或、ゴム、或はセメント、アスファルトなどに磁性粉末材料を練混ぜたもの、或は練混ぜた合成樹脂、ゴムを発泡したものが開発、実用化されている。
さらに、これらを組み合わせて広帯域に対応する複層型電波吸収体が前記電波無響室（電波暗室）の内壁側に使用されている。
【０００６】
上記した電波吸収体の製造方法としては、磁性粉末材料をプレス成形後焼成する方法（フェライトタイル）、合成樹脂やゴム等に磁性粉末材料やカーボン、カーボン繊維のような導電性材料を練混ぜ、その材料を金型でプレス成形、真空成形、或は射出成形する方法等がある。
前者の焼成品（フェライトタイル）は変形が大きく、大判のタイルを寸法精度よく成形することは困難であり、大判化には不適である。
又、後者の場合は、ニーダ（kneader：こね合わせ機）で練混ぜ材料を作るが、そのニーダや練混ぜ材料を射出成形するノズル等は、練混ぜ材料に混入されている磁性粉末材料（導電性材料）によって磨耗し易く、その結果、磨耗部品の交換や買い替え等によりコスト高になるという問題点を有する。
【０００７】
更に、前記練混ぜ材料で成形した電波吸収体が不要になり廃棄する場合、有機物である合成樹脂，ゴムと、無機物である磁性材料の分離分別が実質不可能である。また、発泡品では自由な形状にカットできる利点がある反面、沢山の端材が出て無駄が多く、コスト高になり、不経済であるなどの課題を抱えている。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１８８５１３号公報
【特許文献２】特開２００４−１７２２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記した従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、磁性粉末材料の使用量（充填量）に制限がなく、しかも、その磁性粉末材料が成形装置等に影響せず、コストを低減し得る電波吸収体を提供することにある。
又、他の目的は、周波数に応じた電波吸収特性の調整を簡単に行うことができる電波吸収体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明が講じた技術的手段は、磁性粉末材料を他のマトリックスと練混ぜることなくそのまま容器に充填・封入して構成する。容器の大きさは、運搬、取り付け作業に支障とならない重量まで大判化が可能である。
具体的には、電波の入射方向と対向する表面部材と、その表面部材の裏側に接合する裏面部材からなり、少なくとも電波が入射する表面部材を非導電性材料で構成した容器に、磁性粉末材料をそのまま充填・封入したことを特徴とする。
前記容器は、表面部材と裏面部材とで磁性粉末材料を充填・封入し得る空間を区画形成し、表面部材の形状は表面全面が平板状、或は表面に円錐形状、角錐形状、楔形状等の凹凸形状が形成されていてもよい。裏面部材の形状は、表面部材と同様、表面全面が平板状、或は表面部材の凹凸形状と対応する相似形の凹凸形状として、表・裏面部材間に一定厚さ（幅）の空間が区画形成されるようにしてもよい。又、表面部材の凹凸形状は、大きさの異なる凹凸を組み合わせて配置してもよい。例えば、大きい円錐形状を格子状に配置し、その格子状に配置した円錐の底面で囲まれた平面部分の中央位置に小さい円錐形状を配置するなどが挙げられる。
【００１１】
容器に充填・封入する磁性粉末材料としては、フェライト、カルボニル鉄、軟磁性金属、磁鉄鉱（砂鉄）、及びイルメナイト等の磁性損失を有するもので、それらのうちの一種類又は数種類を組み合わせて使用することができる。また、その磁性粉末材料の大きさとしては、前記容器の空間に充填し得る大きさであればよく、例えば前記空間の厚さ（幅）を７ｍｍとした場合、粒径０．５μｍ〜５ｍｍ位が好適である。また、使用する磁性粉末材料の大きさ（粒径）は、１種類に限らず、大小組み合わせて使用してもよい。そうすることで、磁性粉末材料相互間に生じる隙間部分に、小さい粒径の粉末を充填することで、隙間（未充填空間）の発生を防止できる。
【００１２】
又、前記容器の表面部材を構成する非導電性の材料としては、ガラス（セラミックス）、合成樹脂材（熱硬化性樹脂：エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂等、熱可塑性樹脂：ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等）の一種類又は数種類の組み合わせで構成するなど任意である。また、ガラス繊維を補強材として混入してもよい。
そして、上記表面部材の厚さは、０．１〜５ｍｍの範囲が好適で、使用材料にあわせて前記の厚さを決定する。尚、表面部材の厚さが０．１ｍｍ未満の場合は磁性粉末材料の充填により表面形状が変形、或は破損するなどの問題があり、５ｍｍ以上の場合は容器の重量が重くなり、取り扱いに難点を有する。
【００１３】
又、本発明に係る電波吸収体はこれ単独で使用してもよいが、他の電波吸収体と組み合わせて使用することもできる。例えば、フェライトタイルの上面に本発明に係る電波吸収体を接合載置して使用してもよい。
【００１４】
上記手段によれば、非導電性の材料からなる容器に、磁性粉末材料をそのまま充填して構成するため、簡単に構成でき、しかも充填量の調整は該容器の空間部の容積によって容易に調整することができる。
【００１５】
前記容器における磁性粉末材料を充填する空間は、表面部材と裏面部材を平板形状とした場合は平板状（タイル形状）の電波吸収体を構成でき、表面部材及び裏面部材を円錐形、角錐形、楔形状等の中空凹凸形状に成形して容器とした場合は、両部材の周壁間に一定の厚さ（幅）の充填空間を区画形成でき、磁性粉末材料で一定厚さの壁厚（凹凸）を有した電波吸収体を容易に構成できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電波吸収体は、磁性粉末材料を他のマトリックスと練混ぜることなく容器に充填・封入したものであるから、電波吸収体（容器）は運搬、取付作業に支障がない重量まで大判化が可能で、しかも容易に製作することができる。
しかも、磁性粉末材料をそのまま容器に充填・封入するため、従来製品の製造に必要とされたニーダや射出成形機は不要で、且つそれらニーダや射出成形機のノズルの磨耗による部品交換等の経済的負担増に伴うコスト高がなく、経済的である。
更に、容器に磁性粉末材料を充填・封入したものであるから、電波吸収体が不要になり廃棄する場合、分別を容易に行うことができ、磁性材料及び合成樹脂材の再利用、再資源化が可能となる。
【００１７】
又、磁性粉末材料を収容する容器の表面（電波が入射する面）に凹凸形状を付与し、その形状に沿って磁性粉末材料を充填・封入した場合は、電波吸収性能を特定周波数のみならず、広帯域の電波吸収体とすることができる。
更に、本発明にかかる電波吸収体をフェライトタイルと組み合わせて複層構造（積層）とすることで、広帯域に電波吸収性能を発揮できる電波吸収体を提供できる。それにより、電波無響室（電波暗室）に好適な電波吸収体を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る電波吸収体の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、容器を構成する表面部材及び裏面部材が凹凸形状を有した電波吸収体を示し、電波吸収体Ａは、容器Ａ１と、その容器Ａ１に充填・封入した磁性粉末材料Ａ２とで構成されている。
【００１９】
容器Ａ１は、非導電性材料である熱硬化性樹脂（例えば、不飽和ポリエステル樹脂）で、表面（電波が入射する面）に中空の大小の円錐形２、３を膨出形成した表面部材１と、非導電性材料である熱硬化性樹脂（例えば、不飽和ポリエステル樹脂）で前記表面部材１の大円錐形２と対応する位置に、前記円錐形２の周壁内面と一定の間隔Ｌを確保する大円錐形２’を格子状に配置して膨出形成すると共に、該大円錐形２’以外の部分は平坦面３’とした裏面部材１’とで構成されている。
【００２０】
前記表面部材１は、平面視正方形をなし、その内部に大円錐形２が格子状に配置形成され、その大円錐形２で囲まれた平面部分の中央位置に小円錐形３が配置形成されている。図示の表面部材１は、大円錐形が２５個（５×５）、小円錐形が１６個（４×４）を示す。
同様に、裏面部材１’は、平面視正方形をなし、その内部に大円錐形２’が格子状に配置形成され、その大円錐形２’以外の部分は平坦面３’に形成されている。図示の裏面部材１’は、大円錐形２’が２５個（５×５）を示す。
そして、前記表面部材１及び裏面部材１’は、例えば厚さを１ｍｍに保って形成され、それぞれの外周には表面部材１の内側に裏面部材１’を嵌合して密閉を確立するフランジ５、５’が形成されている。
【００２１】
前記容器Ａ１の空間内に充填・封入する磁性粉末材料Ａ２は、フェライト、カルボニル鉄、軟磁性金属、磁鉄鉱（砂鉄）、及びイルメナイト等の磁性損失を有するもので、その大きさ（粒径）は、前記表面部材１と裏面部材１’とで形成される充填空間の厚さ（幅）に応じて決定される。例えば、大円錐形２と大円錐形２’とで区画される空間ａの厚さ（幅）が７ｍｍとした場合、使用する磁性粉末材料の大きさは０．５μｍ〜５ｍｍの範囲が好ましい。尚、充填・封入する磁性粉末材料の材質及び、大きさ（粒径）は、求める電波吸収特性（周波数帯域）に応じて適宜選択することができる。
【００２２】
前記構成により、表面部材１の大円錐形２と裏面部材１’の大円錐形２’によって区画される一定厚さの円錐形状の空間ａと、表面部材１の小円錐形３と裏面部材１’の平坦面３’によって区画される円錐形の空間ａ’と、表面部材１の平坦面４と裏面部材１’の平坦面３’とで区画される平板状の空間ａ”に、磁性粉末材料Ａ２が充填・封入されて電波吸収体Ａが完成される。
【００２３】
図５は電波吸収体Ａを構成する容器Ａ１の他の構成を示す。
図５（ａ）は、容器Ａ１を構成する表面部材１及び裏面部材１’の表面全面を平坦面に形成したもので、表面部材１と裏面部材１’との間に一定厚さ（幅）の充填空間がけいせいされ、その充填空間に磁性粉末材料Ａ２をそのまま充填・封入することで平板状の電波吸収体が完成する。即ち、電波の入射面が平坦なタイル形状の電波吸収体を構成できる。
【００２４】
図５（ｂ）は、容器Ａ１を構成する表面部材１の表面に四角錐形状（ピラミッド形状）を縦横方向に連続して形成し、裏面部材１’は前記実施の形態で示した円錐形の場合と同様、表面部材１の四角錐形状の周壁内面と一定厚さ（幅）の充填空間を形成するよう四角錐形状（ピラミッド形状）を縦横方向に連続して形成する。そして、表面部材１と裏面部材１’とで区画される四角錐形の一定厚さ（幅）の充填空間に磁性粉末材料Ａ２を充填・封入することで、四角錐形の凸部が縦横方向に連続して配置形成された電波吸収体が完成すい。尚、裏面部材１’を図５（ａ）に示した裏面部材１’と同様、表面全面を平坦面に形成した場合は、表面部材１における四角錐形の空間部分が充填空間となり、四角錐形の充填空間に磁性粉末材料が充填・封入された電波吸収体を構成することができる。
【００２５】
図５（ｃ）は、容器Ａ１を構成する表面部材１の表面に楔形状の凸部を並列配置し、裏面部材１’は図５（ｂ）の角錐形状の場合と同様、表面部材の楔形状と対応する楔形状を形成して表・裏面部材の楔形状の凸部相互間の一定厚さ（幅）内に磁性粉末材料Ａ２を充填・封入する。或は、裏面部材１’の表面全面を平坦面に形成し、表面部材における楔形状の空間部分が充填空間となり、楔形状の充填空間全体に磁性粉末材料を充填・封入して電波吸収体が完成される。
【００２６】
本発明を以下の実施例により更に詳細に説明する。尚、本発明はそれらに限定されるものではない。
［実施例１］
容器Ａ１を構成する表面部材１と裏面部材１’を、不飽和ポリエステル樹脂にガラス繊維を補強材として混入したＦＲＰにより厚さ１ｍｍの中空成形品を作成した。
その容器Ａ１は、縦及び横が３００ｍｍの正方形の表面に、大円錐形（底面：φ５６、高さ：６７ｍｍ）を２５個、小円錐形（底面：φ２２、高さ：１８．５ｍｍ）を１６個、図２に示すように配置形成し、大円錐形部分は図３、小円錐形部分は図４に示す構成とした。
そして、前記容器Ａ１の表面部材１と裏面部材１’との隙間の厚さ（幅）は７ｍｍ、５ｍｍ、３ｍｍの３種類を用意し、その隙間に充填する磁性粉末材料として下記の３種類を用意した。尚、下記３種類の磁性粉末材料の粒径の大きさは、何れも平均粒径１００μｍで一定のものを使用する。
（Ａ）Ｎｉ‐Ｚｎ系フェライト粉末
（Ｂ）Ｍｇ‐Ｚｎ系フェライト粉末
（Ｃ）砂鉄
【００２７】
上記容器の表面部材の平面視面積（３００×３００）における大円錐形部と小円錐部の底面の面積を除いた平面部の占める割合は２１．８％である。
上記容器Ａ１として、表面部材と裏面部材の隙間の厚さ（幅）が７ｍｍの容器を用い、その容器に磁性粉末材料として上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を充填封入した電波吸収体を製作し、電波吸収特性を測定した。その充填封入する磁性粉末材料の違いによる電波吸収特性を図６に示す。
又、磁性粉末材料として「イルメナイト粉末」、「砂鉄」、「フェライト粉末」を充填封入し場合の電波吸収特性の違いを図７に示す。
【００２８】
また、表面部材と裏面部材との隙間の厚さ（幅）が７ｍｍ一定の容器Ａ１に、磁性粉末材料としてフェライト粉末を充填封入した電波吸収体と、フェライトタイル（厚さ：５．７ｍｍ）単体と、電波吸収体をフェライトタイルに積層した複合体の３種について、電波吸収特性を測定した。その測定した電波吸収特性を図８にします。
同図より明らかなように、フェライトタイル単体より本発明に係る電波吸収体の方が性能特性に優れることが理解できる。更に、フェライトタイルとの複合体とすることで、周波数１〜５．５ＧＨｚの範囲で吸収特性が良くなる傾向にあることが理解される。
【００２９】
又、容器Ａ１は表面部材に大円錐形と小円錐形を組み合わせ配置した電波入射面平面部分の大きさ（全体に占める平面部の割合）が２１．８％のものであるが、その容器における平面部分の大きさが、電波吸収特性にどのように影響するかを実験した。その比較のために、平面部分の大きさが３２．９％、４５．５％の容器を用意した。
平面部分の大きさが３２．９％の容器は、前記容器Ａ１の表面部材の凸部形状を大円錐形（底面：φ５６、高さ：６７ｍｍ）のみとし、小円錐形が形成されていないもの。
平面部分の大きさが４５．５％の容器は、容器Ａ１における表面部材の凸部形状を大円錐形（底面：φ５０、高さ：６０ｍｍ）のみとし、格子状に２５個配置形成したもの。
そして、上記平面部分の異なる３種の容器（表面部材と裏面部材の隙間の厚さ（幅）は７ｍｍ一定）に、平均粒径が１００μｍ一定のフェライト粉末を充填封入して電波吸収体を製作し、それをフェライトタイルに積層して複合体としたものについて、電波吸収特性を測定した。その測定結果を図９に示す。
図９から明らかなように、周波数１〜３．７ＧＨｚの範囲内において平面部分が少なくなるにともない電波吸収特性が良くなる傾向にあることが理解される。
【００３０】
また、平面部分の大きさが４５．５％の容器において、表面部材と裏面部材の隙間の厚さ（幅）が７ｍｍ、５ｍｍ、３ｍｍの３種類を用意し、それらに平均粒径が１００μｍ一定のフェライト粉末を充填封入して電波吸収体を製作し、それをフェライトタイルに積層して複合体としたものについて、電波吸収特性を測定した。その測定結果を図１０に示す。
図１０から明らかなように、磁性粉末材料を充填封入する隙間の厚さ（幅）が厚くなるほど、電波吸収特性は良くなる傾向にあることが理解される。
【００３１】
又、本発明に係る電波吸収体は、容器の磁性粉末材料をそのまま充填封入して構成するが、その充填封入する磁性粉末材料の粒径の大きさの違いにより、電波吸収特性がどのように変わるかを実験した。
使用する容器は、平面部分の大きさが２１．８％で、表面部材と裏面部材の隙間の厚さ（幅）が７ｍｍの容器を用い、これに平均粒径が１００μｍ、２００μｍ、４００μｍと粒径の大きさが異なるフェライト粉末（磁性粉末材料）を充填封入して電波吸収体を製作し、それをフェライトタイルに積層して複合体としたものについて、電波吸収特性を測定した。その測定結果を図１１に示す。
図１１から明らかなように、周波数５０〜３００ＭＨｚの範囲において、充填封入する磁性粉末材料の粒径は、大きさが小さくなるほど、電波吸収特性は良くなる傾向にあることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る電波吸収体の実施の一例を示す斜視図。
【図２】同平面図。
【図３】図２の（３）−（３）線に沿える拡大断面図。
【図４】図２の（４）−（４）線に沿える拡大断面図。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は電波吸収体を構成する容器の他の形状を示す。
【図６】容器に充填する磁性粉末材料の違いによる電波吸収特性を示す線図。
【図７】容器に充填する磁性粉末材料の違いによる電波吸収特性を示す線図。
【図８】本発明に係る電波吸収体単体、電波吸収体とフェライトタイルとの複合体、及びフェライトタイル単体の電波吸収特性を示す線図。
【図９】電波吸収体を構成する容器の平面部分の大きさによる電波吸収特性を示す線図。
【図１０】電波吸収体を構成する容器の充填空間の変化による電波吸収特性を示す線図。
【図１１】電波吸収体の容器に充填する磁性粉末材料の粒径の大きさによる電波吸収特性を示す線図。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ…電波吸収体 Ａ１…容器
Ａ２…磁性粉末材料 １…表面部材
１’…裏面部材 ２、２’…大円錐形
３…小円錐形 ３’…平坦面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波の入射方向と対向する表面部材と、その表面部材の裏側に接合する裏面部材からなり、少なくとも電波が入射する表面部材を非導電性材料で構成した容器に、磁性粉末材料をそのまま充填・封入したことを特徴とする電波吸収体。
【請求項２】
前記容器に充填・封入する磁性粉末材料は、フェライト、カルボニル鉄、軟磁性金属、磁鉄鉱（砂鉄）、及びイルメナイト等の磁性損失を有す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】
前記容器を構成する表面部材の非導電性材料は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ゴム系などの合成樹脂或いはセラミックスからなり、更に裏面部材は前記非導電性材料或いは金属、カーボン材等の導電性材料からなり、前記表面部材の厚さが０．１〜５ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１又は２記載の電波吸収体。
【請求項４】
前記容器の表面部材の形状が、平板状であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の電波吸収体。
【請求項５】
前記容器の表面部材は、表面に円錐、角錐、或いは楔形状等の凹凸を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の電波吸収体。
【請求項６】
前記容器の表面部材が表面に円錐、角錐、或いは楔形状等の凹凸を有し、裏面部材も前記表面部材と略一定の充填空間を区画形成するよう表面に円錐、角錐、或いは楔形状等の凹凸を有していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の電波吸収体。
【請求項７】
前記容器の円錐形状は、大円錐部を格子状に配置し、その大円錐部で囲まれた中央部に小円錐部を配置したことを特徴とする請求項５又は６記載の電波吸収体。
【請求項８】
前記請求項１乃至７記載の電波吸収体を、フェライトタイルの上面に接合したことを特徴とする電波吸収体。
【請求項１】
電波の入射方向と対向する表面部材と、その表面部材の裏側に接合する裏面部材からなり、少なくとも電波が入射する表面部材を非導電性材料で構成した容器に、磁性粉末材料をそのまま充填・封入したことを特徴とする電波吸収体。
【請求項２】
前記容器に充填・封入する磁性粉末材料は、フェライト、カルボニル鉄、軟磁性金属、磁鉄鉱（砂鉄）、及びイルメナイト等の磁性損失を有す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】
前記容器を構成する表面部材の非導電性材料は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ゴム系などの合成樹脂或いはセラミックスからなり、更に裏面部材は前記非導電性材料或いは金属、カーボン材等の導電性材料からなり、前記表面部材の厚さが０．１〜５ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１又は２記載の電波吸収体。
【請求項４】
前記容器の表面部材の形状が、平板状であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の電波吸収体。
【請求項５】
前記容器の表面部材は、表面に円錐、角錐、或いは楔形状等の凹凸を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の電波吸収体。
【請求項６】
前記容器の表面部材が表面に円錐、角錐、或いは楔形状等の凹凸を有し、裏面部材も前記表面部材と略一定の充填空間を区画形成するよう表面に円錐、角錐、或いは楔形状等の凹凸を有していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の電波吸収体。
【請求項７】
前記容器の円錐形状は、大円錐部を格子状に配置し、その大円錐部で囲まれた中央部に小円錐部を配置したことを特徴とする請求項５又は６記載の電波吸収体。
【請求項８】
前記請求項１乃至７記載の電波吸収体を、フェライトタイルの上面に接合したことを特徴とする電波吸収体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−６６３４０（Ｐ２００８−６６３４０Ａ）
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３９４４０（Ｐ２００６−２３９４４０）
【出願日】平成１８年９月４日（２００６．９．４）
【出願人】（０００１３４２５７）ＮＥＣトーキン株式会社 (1,832)
【出願人】（５０１３５３０５２）株式会社トーキン・イ・エム・シ・エンジニアリング (13)
【出願人】（３９００１０２１６）ニッコー株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月４日（２００６．９．４）
【出願人】（０００１３４２５７）ＮＥＣトーキン株式会社 (1,832)
【出願人】（５０１３５３０５２）株式会社トーキン・イ・エム・シ・エンジニアリング (13)
【出願人】（３９００１０２１６）ニッコー株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]