電波吸収材および電波吸収体
【課題】Ｘ帯（周波数8〜12.5GHz）もしくはそれ以上の周波数帯の電波吸収特性を良好に保ちつつ、Ｘ帯未満の周波数範囲において電波吸収特性の著しい低下を防止することの可能な電波吸収材および電波吸収体を提供する。
【解決手段】電波吸収材１００は、Ｗ型六方晶フェライトの粉体１２と、マトリックス１４とを含有し、マトリックス１４中に中空状の粉体１６が含まれる。Ｗ型六方晶フェライトの粉体１２は組成式が CoxMe2-xBaFe16O27 で示され、Meは２価の金属イオン状態となり得る金属、Mg, Mn, Fe, Ni, CuおよびZnから選ばれた１種または２種以上である。また、xは 0.6≦x≦1.7 の範囲である。
【解決手段】電波吸収材１００は、Ｗ型六方晶フェライトの粉体１２と、マトリックス１４とを含有し、マトリックス１４中に中空状の粉体１６が含まれる。Ｗ型六方晶フェライトの粉体１２は組成式が CoxMe2-xBaFe16O27 で示され、Meは２価の金属イオン状態となり得る金属、Mg, Mn, Fe, Ni, CuおよびZnから選ばれた１種または２種以上である。また、xは 0.6≦x≦1.7 の範囲である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｗ型六方晶フェライトの粉体とマトリックスとを含有する電波吸収材およびその電波吸収材を用いた電波吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｗ型六方晶フェライトの粉体とマトリックスからなる電波吸収体は、Ｘ帯（周波数8〜12.5GHz）やＫｕ帯（周波数12.5〜18GHz）において、広帯域な電波吸収特性となることが知られている。Ｗ型六方晶フェライトの組成式は、CoxMe2-xBaFe16O27と示される。ここで、Meは２価の金属の１種または２種以上である。
【０００３】
下記特許文献１は、8〜12GHzの周波数では広帯域化および薄型化が実現でき、かつ12GHz以上の周波数でも使用できる電波吸収体の提供を目的とし（第２頁左欄第7〜10行）、CoxMe2-xBaFe16O27（0.6≦x≦0.7）で示される組成のフェライトの少なくとも１種をモル比で総量10／12以上含むフェライト粉末とマトリックスとを含有する電波吸収材料と、反射板とを有する電波吸収体を開示している（第２頁左欄第14〜24行）。
【０００４】
下記特許文献２は、組成式がAMe2Fe16O27で示されるＷ型六方晶フェライトの結晶構造のｃ軸異方性化合物を有し、組成式のAはCa, Ba, Sr, Pbの一種又は二種以上であり、総量が２モルのMeは、Coを0.8モル以下、並びにMg, Mn, Fe, Ni, Cu, Znの一種又は二種以上を含むフェライト電波吸収材料を開示している（段落［００１７］）。
【特許文献１】特公平５−１６６７９号公報
【特許文献２】特開２００５−３４７４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の図４には、組成式CoxMe2-xBaFe16O27のMeをZnとし、x=1.5またはx=1.0とした場合の電波吸収特性が示されている。x=1.5の場合には、Ｋｕ帯において良好な電波吸収特性となっているが、周波数12GHz程度未満では-10dB以下の反射量となっており、電波吸収特性の著しい低下が見られる。x=1.0の場合には、Ｘ帯において良好な電波吸収特性となっているが、周波数8GHz程度未満では-10dB以下の反射量となっており、電波吸収特性の著しい低下が見られる。
【０００６】
特許文献２の図２には、特許文献２の表１の組成No.3（組成式AMe2Fe16O27で、AがBa0.5とSr0.5であり、Me2はCo0.6とZn1.4である）、組成No.4（組成式AMe2Fe16O27で、AがBa1.0であり、Me2はCo0.5とZn1.5である）の焼結用粉末を用い、これとポリカーボネート樹脂とを重量比75：25として複合電波吸収材を製作し、金属板で裏打ちし、電波吸収体を製作した場合の電波吸収特性が示されている。Ｘ帯及びＫｕ帯において良好な電波吸収特性となっているが、周波数8GHz程度未満では-10dB以下の反射量となっており、電波吸収特性の著しい低下が見られる。
【０００７】
このように、特許文献１及び２の技術はいずれも、Ｘ帯（周波数8〜12.5GHz）において良好な電波吸収特性を実現しうるものの、Ｘ帯未満の周波数範囲では著しく電波吸収特性が低下し、Ｘ帯未満の周波数帯を含めた広帯域な電波吸収特性を実現できないという問題を抱えていた。
【０００８】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、Ｘ帯もしくはそれ以上の周波数帯の電波吸収特性を良好に保ちつつ、Ｘ帯未満の周波数範囲において電波吸収特性の著しい低下を防止することの可能な電波吸収材および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】
【０００９】
本発明のある態様は、電波吸収材である。この電波吸収材は、
組成式が CoxMe2-xBaFe16O27 で示されるＷ型六方晶フェライトの粉体と、マトリックスとを含有する電波吸収材であって、
前記Meは２価の金属の１種または２種以上であり、前記xは 0.6≦x≦1.7 であり、前記マトリックスの中に中空状の粉体が含まれることを特徴とする。
【００１０】
ある態様の電波吸収材において、前記MeはZnであり、前記xは 0.6≦x≦1.1 であってもよい。
【００１１】
ある態様の電波吸収材において、少なくとも電波吸収の対象となる周波数範囲において、比誘電率が5.5以下であってもよい。
【００１２】
本発明の別の態様は、電波吸収体である。この電波吸収体は、
上記電波吸収材からなり、平板状であって、6〜15GHzの周波数範囲において10dB以上の電波吸収特性を有することを特徴とする。
【００１３】
別の態様の電波吸収体において、さらに、8〜12.5GHzの周波数範囲において20dB以上の電波吸収特性を有してもよい。
【００１４】
別の態様の電波吸収体において、さらに、7〜14GHzの周波数範囲において15dB以上の電波吸収特性を有してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、Ｗ型六方晶フェライトの組成を最適化することによってＸ帯もしくはそれ以上の周波数帯の電波吸収特性を良好に保ちつつ、マトリックスに中空状の粉体を含有させることによって電波吸収材の誘電率の低下させ、これによりＸ帯未満の周波数範囲において電波吸収特性の著しい低下を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係る電波吸収材１００の概念図である。電波吸収材１００は、Ｗ型六方晶フェライトの粉体１２と、マトリックス１４とを含有し、マトリックス１４中に中空状の粉体１６が含まれる。Ｗ型六方晶フェライトの粉体１２は組成式が CoxMe2-xBaFe16O27 で示され、Meは２価の金属イオン状態となり得る金属、Mg, Mn, Fe, Ni, CuおよびZnから選ばれた１種または２種以上である。また、xは 0.6≦x≦1.7 の範囲である。電波吸収材１００の誘電率は、マトリックス１４中に中空状の粉体１６（詳細は後述）を含有することによって、中空状の粉体１６を含有しない場合と比較して低くなる。
【００１８】
中空状の粉体１６は誘電体からなるものが好ましく、例えばシリカの中空体、ガラスの中空体や樹脂の中空体から選ばれた１種または２種以上であってもよい。中空体は、粒子径が10〜120μmであって、真密度が0.2〜0.5g/cm3であってもよい。さらに、中空体は、バルーン構造を有してもよく、球体形状であってもよい。ガラスの中空体は、硼珪素ガラスを主成分とするものであってもよい。また、中空体の内部は大気圧もしくは減圧空気、又は真空であってもよい。
【００１９】
例えば、硼珪素ガラスを主成分とし、真密度が0.22〜0.28g/cm3である中空体をシリコンゴムと50vol.%：50vol.%（vol.%は体積比を表す）で混合した場合の複素比誘電率εrm は、2.02-j0.007である。シリコンゴムのみの複素比誘電率（すなわち、シリコンゴム100vol.%の複素比誘電率εr0）2.93-j0.015と比較すると、中空体を混合したことによって、中空状の粉体とマトリックスの混合体の複素比誘電率が低下していることがわかる。下記の数式１によって、この中空体のみ（すなわち、等価的に中空体100vol.%）の複素比誘電率（すなわちεrg）を求めると、1.39-j0.003である。また、真密度が0.33〜0.39g/cm3である場合には、εrg =1.51-j0.004、真密度が0.42〜0.48g/cm3である場合には、εrg =1.58-j0.004であった。中空状の粉体として、このような中空材を用いることによって、電波吸収材１００の比誘電率を5.5以下にすることが可能である。
【００２０】
【数１】
【００２１】
中空状の粉体１６は、図２のように中空体が連なったものであってもよく、あるいは中空体が凝集したものであってもよい。中空状の粉体１６の表面は、疎水性となるように改質されていてもよい。この場合、ゴムや樹脂からなるマトリックス１４と混合しやすくなり、また、マトリックス１４と結合し易くなるため、電波吸収体を構成した場合の強度を維持し易い。また、マトリックス１４中に中空状の粉体１６を含有するので、電波吸収体として軽量化しやすい。
【００２２】
マトリックス１４は、ゴム、樹脂、無機バインダー、無機・有機ハイブリッドバインダーからなってよい。ゴムは、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム、塩素化ポリエチレンゴムなどから選ばれた少なくとも１種を含むものであってよい。樹脂は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、テフロン（登録商標）樹脂、ABS（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合）樹脂、AES（アクリロニトリル・エチレンプロピレン・スチレン共重合）樹脂、EVA（エチレン酢酸ビニル共重合）樹脂などから選ばれた少なくとも１種を含むものであってよい。
【００２３】
また、マトリックス１４は未硬化樹脂であってもよく、この場合、電波吸収材は未硬化電波吸収材となる。未硬化樹脂としては、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂が挙げられる。熱硬化型樹脂としては、エポキシ系樹脂が挙げられる。紫外線硬化型樹脂としては、エポキシ系樹脂が挙げられる。マトリックス１４が未硬化樹脂である場合には、硬化剤の添加や熱照射、紫外線照射によって、未硬化電波吸収材を硬化させて電波吸収体を製作する。この場合、未硬化電波吸収材を任意の形状にした後に電波吸収体を製作できるので、複雑な形状の電波吸収体を製作することも可能である。
【００２４】
Ｗ型六方晶フェライトの粉体１２と、中空状の粉体１６と、マトリックス１４とを含有する電波吸収材１００は、電波吸収塗料であってもよい。この場合、電波吸収材１００は塗布後に硬化するものである。
【００２５】
電波吸収材は、さらに強化繊維を含有していてもよい。強化繊維は、誘電体からなるものが好ましく、ガラス繊維、樹脂繊維（ポリエステル繊維、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（PBO）繊維）から選ばれた１種または２種以上であってもよい。電波吸収材は、強化繊維からなる布の片側または両面に電波吸収材料（Ｗ型六方晶フェライトの粉体、マトリックス、中空状の粉体を含む）からなる層を設けたものであってもよい。強化繊維からなる布は、不織布や織布の布状であってもよい。また、強化繊維からなる布と電波吸収材料からなる層状の電波吸収材を複数重ね合わせて電波吸収体を構成してもよい。
【００２６】
前記電波吸収材を平板状あるいはシート状等の所定形状にした電波吸収体は、電波反射体で裏打ちされたものであってもよい。電波反射体としては、金属板、金属メッシュ、金属被覆樹脂製クロス、カーボン繊維クロス、金属または金属酸化物被覆フィルム、金属または金属酸化物被覆ガラスなどが挙げられる。金属板としては、鉄板、アルミ板、銅板、亜鉛メッキ鋼板、ステンレス板、チタン板などが挙げられる。金属メッシュは、織布状であっても、不織布状であってもよく、その材質は、鉄、銅、ステンレスなどであってもよい。カーボン繊維クロスは、織布状であっても、不織布状であってもよい。金属被覆樹脂製クロスは、織布状であっても、不織布状であってもよく、樹脂製クロスをなす樹脂繊維の表面にニッケル、銅、銀、金、パラジウムなどの金属薄膜を形成したものであってもよい。金属または金属酸化物被覆フィルムは、ポリエチレンテレフタレート樹脂やポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂からなるフィルムの表面に、アルミ、金、銀、銅などの金属やITO（酸化インジウム錫）、酸化錫などの金属酸化物からなる薄膜を形成したものであってもよい。金属または金属酸化物被覆ガラスは、ガラスの表面に、アルミ、金、銀、銅などの金属やITO（酸化インジウム錫）、酸化錫などの金属酸化物からなる薄膜を形成したものであってもよい。
【００２７】
また、電波反射体は、金属被覆樹脂製クロスまたはカーボン繊維クロスに未硬化樹脂を含浸した未硬化樹脂含浸金属被覆樹脂製クロスまたは未硬化樹脂含浸カーボン繊維クロスであってもよく、マトリックス１４が未硬化樹脂からなる未硬化電波吸収材１００を用いて電波吸収体を製作する場合に好適に用いられる。この場合、未硬化樹脂含浸金属被覆樹脂製クロスまたは未硬化樹脂含浸カーボン繊維クロスの未硬化樹脂と、未硬化電波吸収材１００の未硬化樹脂は、同一であることが好ましい。なお、電波反射体の形状は、板状のものに限らず、円筒、角柱、球面、楕円球面やさらに複雑な形状のものであってもよい。
【００２８】
裏打ちは、接着層を介してなされてもよく、接着層は、接着剤や両面テープであってよい。また、裏打ちは、粘着層付金属箔テープを貼り付けることによってなされてもよい。電波吸収体が電波反射体で裏打ちされない場合や、裏打ちが不完全な場合には、電波吸収体の電波が到来する面の反対側の状態（図３参照）を考慮して電波吸収体を設計する必要がある。到来電波を遠方界として取り扱える場合には、電波吸収体の電波が到来する面の反対側の電波透過方向の入力インピーダンス（図３参照）を用いて電波吸収体を設計すればよい。
【００２９】
本実施の形態によれば、下記の通りの効果を奏することができる。
【００３０】
(1) 上記特許文献１（第２頁左欄第４２〜４３行）にも記載されているように、Ｗ型六方晶フェライトの粉体の組成式 CoxMe2-xBaFe16O27 の前記xが x＜0.6 あるいは x＞1.7 であると高周波特性が低下してしまうところ、本実施の形態の電波吸収材ではＷ型六方晶フェライトの粉体の組成式 CoxMe2-xBaFe16O27 の前記xを 0.6≦x≦1.7 としているので、高周波（Ｘ帯：周波数8〜12.5GHz）において良好な電波吸収特性を実現できる。
【００３１】
(2) 電波吸収材のマトリックス中に中空状の粉体が含まれるので、それが含まれない場合と比較して電波吸収材の誘電率が低下し、これによりＸ帯未満の周波数範囲において電波吸収特性の著しい低下を防止できる。なお、電波吸収材の誘電率を低下させる別の方法として、マトリックス中に単なる空隙を形成する方法も考えられる。しかしこの場合には空隙が連なる可能性があり、電波吸収材で構成した電波吸収体内部に水分などが浸入し易くなり、電波吸収性能が変化し易いという欠点が生じる恐れがある。マトリックス中に中空状の粉体を含有させた場合には、電波吸収体の気密性が維持されるので、このような恐れはほとんどないといえる。
【００３２】
以下、電波吸収特性の設計と、電波吸収体の実施例について説明する。ここでは、Ｗ型六方晶フェライトの粉体１２の組成式 CoxMe2-xBaFe16O27（以下「組成式１」とも表記）の前記MeをZnとする。また、Ｗ型六方晶フェライト粉体１２は、組成式CoO、ZnO、BaCO3、Fe2O3の粉体を所定のモル数となるよう配合し、焼成炉において+200℃／hrで昇温させ、設定温度1250℃で15時間保ち、-200℃／hrで800℃まで冷却し、常温となるまで炉内で放置して焼成したフェライトを、湿式ボールミルにて24時間粉砕し、粉砕後乾燥することによって製作されたものである。なお、焼成条件や粉砕条件は、所望とするＷ型六方晶フェライトの粉体１２の条件によって調整され得るものである。マトリックス１４は、クロロプレンゴムからなるものである。Ｗ型六方晶フェライトの粉体１２を、中空状の粉体１６を含有するマトリックス１４に混合分散することで電波吸収材１００を得る。また、電波吸収材１００を用いた電波吸収体は、平板状であり、金属板（電波反射体）で裏打ちされているものとする。
【００３３】
図４(a)〜(c)は、クロロプレンゴムからなるマトリックス１４中に中空状の粉体１６を含有させることによって電波吸収材１００の比誘電率を5.5とした場合の、周波数8〜12.5GHz（すなわちＸ帯全域）における垂直入射時の電波吸収特性の下限値を計算した設計チャートであり、(a)は上記組成式１で x=1.1、(b)は上記組成式１で x=1.2、(c)は上記組成式１で x=1.3 の場合をそれぞれ示す。各図において、電波吸収材１００に占めるＷ型六方晶フェライト粉体１２の体積混合比を0〜50%の範囲で変化させ、電波吸収材１００からなる電波吸収体の厚さ（裏打ち金属板の厚さは含まない。以下同じ）を1.5〜4.0mmの範囲で変化させている。
【００３４】
図４(a)より、x=1.1の場合には、周波数8〜12.5GHzの全域において反射減衰量が20dB以上となる設計値（すなわちＷ型六方晶フェライト粉体１２の体積混合比および電波吸収体の厚さ）が存在することがわかる。一方、図４(b),(c)より、x=1.2あるいはx=1.3の場合には、周波数8〜12.5GHzの全域において反射減衰量が20dB以上となる設計値は存在しないことが分かる。このとから、上記組成式１においてMeがZnのみである場合おいては、xは1.1以下であることが好ましいとわかる。また、上記特許文献１にも記載されているようにx＜0.6では高周波特性が低下してしまうことを考慮すると、MeがZnのみである場合おいてはxは 0.6≦x≦1.1 であることが好ましい。
【００３５】
図５(a)〜(c)は、上記組成式１のxを1.1とした場合の、周波数8〜12.5GHz（すなわち、Ｘ帯全域）における垂直入射時の電波吸収特性の下限値を計算した設計チャートであり、クロロプレンゴムからなるマトリックス１４中に中空状の粉体１６を含有させることによって(a)は電波吸収材１００の比誘電率を5.0、(b)は電波吸収材１００の比誘電率を5.5、(c)は電波吸収材１００の比誘電率を6.0とした場合をそれぞれ示す。各図において、図４と同様に、電波吸収材１００に占めるＷ型六方晶フェライト粉体１２の体積混合比を0〜50%の範囲で変化させ、電波吸収材１００からなる電波吸収体の厚さを1.5〜4.0mmの範囲で変化させている。なお、図５(b)は、図４(a)と同一である。
【００３６】
図５(a),(b)より、電波吸収材１００の比誘電率が5.0又は5.5の場合には、周波数8〜12.5GHzの全域において反射減衰量が20dB以上となる設計値（すなわちＷ型六方晶フェライト粉体１２の体積混合比および電波吸収体の厚さ）が存在することがわかる。一方、図５(c)より、電波吸収材１００の比誘電率が6.0の場合には、周波数8〜12.5GHzの全域において反射減衰量が20dB以上となる設計値（すなわちフェライトの体積混合比および電波吸収体の厚さ）は存在しないことがわかる。このとから、電波吸収の対象とする周波数範囲（例えばＸ帯あるいはＸ帯及びその近傍）において電波吸収材１００の比誘電率は5.5以下であることが好ましいことがわかる。
【実施例１】
【００３７】
図６は、本発明の電波吸収体の実施例１として、図４(a)（図５(b)と同一、上記組成式１でx=1.1、電波吸収材１００の比誘電率5.5）の設計チャートに基づいて選定した設計点（Ｗ型六方晶フェライト粉体１２の体積混合比30%、電波吸収体の厚さ2.65mm）における垂直入射時の電波吸収特性の計算値を示したものである。本図より、少なくとも6〜15GHzの周波数範囲において10dB以上の電波吸収特性を有しており、Ｘ帯未満の周波数範囲における電波吸収特性の著しい低下を防止した電波吸収体であることがわかる。また、少なくとも8〜12.5GHzの周波数範囲において20dB以上の電波吸収特性を有しており、Ｘ帯（周波数8〜12.5GHz）においても良好な電波吸収特性を有した電波吸収体であることがわかる。
【実施例２】
【００３８】
図７は、本発明の電波吸収体の実施例２として、図５(a)（上記組成式１でx=1.1、電波吸収材１００の比誘電率5.0）の設計チャートに基づいて選定した設計点（Ｗ型六方晶フェライト粉体１２の体積混合比32%、電波吸収体の厚さ2.75mm）における垂直入射時の電波吸収特性の計算値を示したものである。本図より、少なくとも6〜15GHzの周波数範囲において10dB以上の電波吸収特性を有しており、Ｘ帯未満の周波数範囲における電波吸収特性の著しい低下を防止した電波吸収体であることがわかる。また、少なくとも8〜12.5GHzの周波数範囲において20dB以上の電波吸収特性を有しており、少なくとも7〜14GHzの周波数範囲において15dB以上の電波吸収特性を有しており、Ｘ帯（周波数8〜12.5GHz）全域及びＫｕ帯（周波数12.5〜18GHz）大部分においても良好な電波吸収特性を有した電波吸収体であることがわかる。
【実施例３】
【００３９】
図８は、本発明の電波吸収体の実施例３として、上記組成式１でx=1.1とし、クロロプレンゴムからなるマトリックス１４の中に中空状の粉体１６を含有させることによって電波吸収材１００の比誘電率を5.0とし、電波吸収材１００に占めるフェライトの体積混合比を39%とし、電波吸収材１００からなる電波吸収体の厚さを2.5mmとした場合において、垂直入射時の電波吸収特性の計算値を示したものである。ここで、電波吸収体は、平板状であり、厚さ0.16mmの接着層（両面テープ）を介して金属板（電波反射体）で裏打ちされているものである。本図より、少なくとも6〜15GHzの周波数範囲において10dB以上の電波吸収特性を有しており、Ｘ帯未満の周波数範囲における電波吸収特性の著しい低下を防止した電波吸収体であることがわかる。また、少なくとも8〜12.5GHzの周波数範囲において20dB以上の電波吸収特性を有しており、少なくとも7〜14GHzの周波数範囲において15dB以上の電波吸収特性を有しており、Ｘ帯（周波数8〜12.5GHz）全域及びＫｕ帯（周波数12.5〜18GHz）大部分においても良好な電波吸収特性を有した電波吸収体であることがわかる。
【００４０】
以上、実施例１〜３に示したように、本発明の電波吸収体は、Ｘ帯未満の周波数範囲における電波吸収特性の著しい低下を防止し、かつＸ帯（周波数8〜12.5GHz）全域やＫｕ帯（周波数12.5〜18GHz）大部分においても良好な電波吸収特性を有する電波吸収体となるように設計することが可能である。具体的には、上記組成式１のxをx=1.1とし、電波吸収の対象とする周波数範囲（例えばＸ帯あるいはＸ帯及びその近傍）において電波吸収材１００の比誘電率が5.5以下とすることによって、Ｘ帯未満の周波数帯を含めて広帯域な電波吸収特性（6〜15GHzの周波数範囲において10dB以上かつ8〜12.5GHzの周波数範囲において20dB以上の電波吸収特性、さらに実施例２及び３のように7〜14GHzの周波数範囲においても15dB以上の電波吸収特性）を有する設計も可能である。
【００４１】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、本発明はそれに限定されず、請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態に係る電波吸収材の概念図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電波吸収材の概念図であり、中空体が連なって中空状の粉体を形成した例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に関し、電波吸収体の電波が到来する面の反対側の電波透過方向の入力インピーダンスに配慮して設計する場合の説明図である。
【図４】電波吸収材の比誘電率を5.5とした場合の、周波数8〜12.5GHz（すなわちＸ帯全域）における垂直入射時の電波吸収特性の下限値を計算した設計チャートであり、(a)は x=1.1、(b)は x=1.2、(c)は x=1.3 の場合の設計チャートである。
【図５】Ｗ型六方晶フェライトの粉体の組成式 CoxMe2-xBaFe16O27 の前記xを1.1とした場合の、周波数8〜12.5GHz（すなわち、Ｘ帯全域）における垂直入射時の電波吸収特性の下限値を計算した設計チャートであり、(a)は電波吸収材１００の比誘電率を5.0、(b)は電波吸収材１００の比誘電率を5.5、(c)は電波吸収材１００の比誘電率を6.0とした場合の設計チャートである。
【図６】本発明の電波吸収体の実施例１として、図４(a)（図５(b)と同一）の設計チャートに基づいて選定した設計点（Ｗ型六方晶フェライト粉体の体積混合比30%、電波吸収体の厚さ2.65mm）における垂直入射時の電波吸収特性の計算値を示した周波数特性図である。
【図７】本発明の電波吸収体の実施例２として、図５(a)の設計チャートに基づいて選定した設計点（Ｗ型六方晶フェライト粉体の体積混合比32%、電波吸収体の厚さ2.75mm）における垂直入射時の電波吸収特性の計算値を示した周波数特性図である。
【図８】本発明の電波吸収体の実施例３として、Ｗ型六方晶フェライトの粉体の組成式 CoxMe2-xBaFe16O27 の前記xを1.1とし、電波吸収材の比誘電率を5.0とし、電波吸収材に占めるフェライトの体積混合比を39%とし、電波吸収材からなる電波吸収体の厚さを2.5mmとした場合において、垂直入射時の電波吸収特性の計算値を示した周波数特性図である。
【符号の説明】
【００４３】
１２ Ｗ型六方晶フェライトの粉体
１４ マトリックス
１６ 中空状の粉体
１００ 電波吸収材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｗ型六方晶フェライトの粉体とマトリックスとを含有する電波吸収材およびその電波吸収材を用いた電波吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｗ型六方晶フェライトの粉体とマトリックスからなる電波吸収体は、Ｘ帯（周波数8〜12.5GHz）やＫｕ帯（周波数12.5〜18GHz）において、広帯域な電波吸収特性となることが知られている。Ｗ型六方晶フェライトの組成式は、CoxMe2-xBaFe16O27と示される。ここで、Meは２価の金属の１種または２種以上である。
【０００３】
下記特許文献１は、8〜12GHzの周波数では広帯域化および薄型化が実現でき、かつ12GHz以上の周波数でも使用できる電波吸収体の提供を目的とし（第２頁左欄第7〜10行）、CoxMe2-xBaFe16O27（0.6≦x≦0.7）で示される組成のフェライトの少なくとも１種をモル比で総量10／12以上含むフェライト粉末とマトリックスとを含有する電波吸収材料と、反射板とを有する電波吸収体を開示している（第２頁左欄第14〜24行）。
【０００４】
下記特許文献２は、組成式がAMe2Fe16O27で示されるＷ型六方晶フェライトの結晶構造のｃ軸異方性化合物を有し、組成式のAはCa, Ba, Sr, Pbの一種又は二種以上であり、総量が２モルのMeは、Coを0.8モル以下、並びにMg, Mn, Fe, Ni, Cu, Znの一種又は二種以上を含むフェライト電波吸収材料を開示している（段落［００１７］）。
【特許文献１】特公平５−１６６７９号公報
【特許文献２】特開２００５−３４７４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の図４には、組成式CoxMe2-xBaFe16O27のMeをZnとし、x=1.5またはx=1.0とした場合の電波吸収特性が示されている。x=1.5の場合には、Ｋｕ帯において良好な電波吸収特性となっているが、周波数12GHz程度未満では-10dB以下の反射量となっており、電波吸収特性の著しい低下が見られる。x=1.0の場合には、Ｘ帯において良好な電波吸収特性となっているが、周波数8GHz程度未満では-10dB以下の反射量となっており、電波吸収特性の著しい低下が見られる。
【０００６】
特許文献２の図２には、特許文献２の表１の組成No.3（組成式AMe2Fe16O27で、AがBa0.5とSr0.5であり、Me2はCo0.6とZn1.4である）、組成No.4（組成式AMe2Fe16O27で、AがBa1.0であり、Me2はCo0.5とZn1.5である）の焼結用粉末を用い、これとポリカーボネート樹脂とを重量比75：25として複合電波吸収材を製作し、金属板で裏打ちし、電波吸収体を製作した場合の電波吸収特性が示されている。Ｘ帯及びＫｕ帯において良好な電波吸収特性となっているが、周波数8GHz程度未満では-10dB以下の反射量となっており、電波吸収特性の著しい低下が見られる。
【０００７】
このように、特許文献１及び２の技術はいずれも、Ｘ帯（周波数8〜12.5GHz）において良好な電波吸収特性を実現しうるものの、Ｘ帯未満の周波数範囲では著しく電波吸収特性が低下し、Ｘ帯未満の周波数帯を含めた広帯域な電波吸収特性を実現できないという問題を抱えていた。
【０００８】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、Ｘ帯もしくはそれ以上の周波数帯の電波吸収特性を良好に保ちつつ、Ｘ帯未満の周波数範囲において電波吸収特性の著しい低下を防止することの可能な電波吸収材および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】
【０００９】
本発明のある態様は、電波吸収材である。この電波吸収材は、
組成式が CoxMe2-xBaFe16O27 で示されるＷ型六方晶フェライトの粉体と、マトリックスとを含有する電波吸収材であって、
前記Meは２価の金属の１種または２種以上であり、前記xは 0.6≦x≦1.7 であり、前記マトリックスの中に中空状の粉体が含まれることを特徴とする。
【００１０】
ある態様の電波吸収材において、前記MeはZnであり、前記xは 0.6≦x≦1.1 であってもよい。
【００１１】
ある態様の電波吸収材において、少なくとも電波吸収の対象となる周波数範囲において、比誘電率が5.5以下であってもよい。
【００１２】
本発明の別の態様は、電波吸収体である。この電波吸収体は、
上記電波吸収材からなり、平板状であって、6〜15GHzの周波数範囲において10dB以上の電波吸収特性を有することを特徴とする。
【００１３】
別の態様の電波吸収体において、さらに、8〜12.5GHzの周波数範囲において20dB以上の電波吸収特性を有してもよい。
【００１４】
別の態様の電波吸収体において、さらに、7〜14GHzの周波数範囲において15dB以上の電波吸収特性を有してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、Ｗ型六方晶フェライトの組成を最適化することによってＸ帯もしくはそれ以上の周波数帯の電波吸収特性を良好に保ちつつ、マトリックスに中空状の粉体を含有させることによって電波吸収材の誘電率の低下させ、これによりＸ帯未満の周波数範囲において電波吸収特性の著しい低下を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係る電波吸収材１００の概念図である。電波吸収材１００は、Ｗ型六方晶フェライトの粉体１２と、マトリックス１４とを含有し、マトリックス１４中に中空状の粉体１６が含まれる。Ｗ型六方晶フェライトの粉体１２は組成式が CoxMe2-xBaFe16O27 で示され、Meは２価の金属イオン状態となり得る金属、Mg, Mn, Fe, Ni, CuおよびZnから選ばれた１種または２種以上である。また、xは 0.6≦x≦1.7 の範囲である。電波吸収材１００の誘電率は、マトリックス１４中に中空状の粉体１６（詳細は後述）を含有することによって、中空状の粉体１６を含有しない場合と比較して低くなる。
【００１８】
中空状の粉体１６は誘電体からなるものが好ましく、例えばシリカの中空体、ガラスの中空体や樹脂の中空体から選ばれた１種または２種以上であってもよい。中空体は、粒子径が10〜120μmであって、真密度が0.2〜0.5g/cm3であってもよい。さらに、中空体は、バルーン構造を有してもよく、球体形状であってもよい。ガラスの中空体は、硼珪素ガラスを主成分とするものであってもよい。また、中空体の内部は大気圧もしくは減圧空気、又は真空であってもよい。
【００１９】
例えば、硼珪素ガラスを主成分とし、真密度が0.22〜0.28g/cm3である中空体をシリコンゴムと50vol.%：50vol.%（vol.%は体積比を表す）で混合した場合の複素比誘電率εrm は、2.02-j0.007である。シリコンゴムのみの複素比誘電率（すなわち、シリコンゴム100vol.%の複素比誘電率εr0）2.93-j0.015と比較すると、中空体を混合したことによって、中空状の粉体とマトリックスの混合体の複素比誘電率が低下していることがわかる。下記の数式１によって、この中空体のみ（すなわち、等価的に中空体100vol.%）の複素比誘電率（すなわちεrg）を求めると、1.39-j0.003である。また、真密度が0.33〜0.39g/cm3である場合には、εrg =1.51-j0.004、真密度が0.42〜0.48g/cm3である場合には、εrg =1.58-j0.004であった。中空状の粉体として、このような中空材を用いることによって、電波吸収材１００の比誘電率を5.5以下にすることが可能である。
【００２０】
【数１】
【００２１】
中空状の粉体１６は、図２のように中空体が連なったものであってもよく、あるいは中空体が凝集したものであってもよい。中空状の粉体１６の表面は、疎水性となるように改質されていてもよい。この場合、ゴムや樹脂からなるマトリックス１４と混合しやすくなり、また、マトリックス１４と結合し易くなるため、電波吸収体を構成した場合の強度を維持し易い。また、マトリックス１４中に中空状の粉体１６を含有するので、電波吸収体として軽量化しやすい。
【００２２】
マトリックス１４は、ゴム、樹脂、無機バインダー、無機・有機ハイブリッドバインダーからなってよい。ゴムは、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム、塩素化ポリエチレンゴムなどから選ばれた少なくとも１種を含むものであってよい。樹脂は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、テフロン（登録商標）樹脂、ABS（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合）樹脂、AES（アクリロニトリル・エチレンプロピレン・スチレン共重合）樹脂、EVA（エチレン酢酸ビニル共重合）樹脂などから選ばれた少なくとも１種を含むものであってよい。
【００２３】
また、マトリックス１４は未硬化樹脂であってもよく、この場合、電波吸収材は未硬化電波吸収材となる。未硬化樹脂としては、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂が挙げられる。熱硬化型樹脂としては、エポキシ系樹脂が挙げられる。紫外線硬化型樹脂としては、エポキシ系樹脂が挙げられる。マトリックス１４が未硬化樹脂である場合には、硬化剤の添加や熱照射、紫外線照射によって、未硬化電波吸収材を硬化させて電波吸収体を製作する。この場合、未硬化電波吸収材を任意の形状にした後に電波吸収体を製作できるので、複雑な形状の電波吸収体を製作することも可能である。
【００２４】
Ｗ型六方晶フェライトの粉体１２と、中空状の粉体１６と、マトリックス１４とを含有する電波吸収材１００は、電波吸収塗料であってもよい。この場合、電波吸収材１００は塗布後に硬化するものである。
【００２５】
電波吸収材は、さらに強化繊維を含有していてもよい。強化繊維は、誘電体からなるものが好ましく、ガラス繊維、樹脂繊維（ポリエステル繊維、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（PBO）繊維）から選ばれた１種または２種以上であってもよい。電波吸収材は、強化繊維からなる布の片側または両面に電波吸収材料（Ｗ型六方晶フェライトの粉体、マトリックス、中空状の粉体を含む）からなる層を設けたものであってもよい。強化繊維からなる布は、不織布や織布の布状であってもよい。また、強化繊維からなる布と電波吸収材料からなる層状の電波吸収材を複数重ね合わせて電波吸収体を構成してもよい。
【００２６】
前記電波吸収材を平板状あるいはシート状等の所定形状にした電波吸収体は、電波反射体で裏打ちされたものであってもよい。電波反射体としては、金属板、金属メッシュ、金属被覆樹脂製クロス、カーボン繊維クロス、金属または金属酸化物被覆フィルム、金属または金属酸化物被覆ガラスなどが挙げられる。金属板としては、鉄板、アルミ板、銅板、亜鉛メッキ鋼板、ステンレス板、チタン板などが挙げられる。金属メッシュは、織布状であっても、不織布状であってもよく、その材質は、鉄、銅、ステンレスなどであってもよい。カーボン繊維クロスは、織布状であっても、不織布状であってもよい。金属被覆樹脂製クロスは、織布状であっても、不織布状であってもよく、樹脂製クロスをなす樹脂繊維の表面にニッケル、銅、銀、金、パラジウムなどの金属薄膜を形成したものであってもよい。金属または金属酸化物被覆フィルムは、ポリエチレンテレフタレート樹脂やポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂からなるフィルムの表面に、アルミ、金、銀、銅などの金属やITO（酸化インジウム錫）、酸化錫などの金属酸化物からなる薄膜を形成したものであってもよい。金属または金属酸化物被覆ガラスは、ガラスの表面に、アルミ、金、銀、銅などの金属やITO（酸化インジウム錫）、酸化錫などの金属酸化物からなる薄膜を形成したものであってもよい。
【００２７】
また、電波反射体は、金属被覆樹脂製クロスまたはカーボン繊維クロスに未硬化樹脂を含浸した未硬化樹脂含浸金属被覆樹脂製クロスまたは未硬化樹脂含浸カーボン繊維クロスであってもよく、マトリックス１４が未硬化樹脂からなる未硬化電波吸収材１００を用いて電波吸収体を製作する場合に好適に用いられる。この場合、未硬化樹脂含浸金属被覆樹脂製クロスまたは未硬化樹脂含浸カーボン繊維クロスの未硬化樹脂と、未硬化電波吸収材１００の未硬化樹脂は、同一であることが好ましい。なお、電波反射体の形状は、板状のものに限らず、円筒、角柱、球面、楕円球面やさらに複雑な形状のものであってもよい。
【００２８】
裏打ちは、接着層を介してなされてもよく、接着層は、接着剤や両面テープであってよい。また、裏打ちは、粘着層付金属箔テープを貼り付けることによってなされてもよい。電波吸収体が電波反射体で裏打ちされない場合や、裏打ちが不完全な場合には、電波吸収体の電波が到来する面の反対側の状態（図３参照）を考慮して電波吸収体を設計する必要がある。到来電波を遠方界として取り扱える場合には、電波吸収体の電波が到来する面の反対側の電波透過方向の入力インピーダンス（図３参照）を用いて電波吸収体を設計すればよい。
【００２９】
本実施の形態によれば、下記の通りの効果を奏することができる。
【００３０】
(1) 上記特許文献１（第２頁左欄第４２〜４３行）にも記載されているように、Ｗ型六方晶フェライトの粉体の組成式 CoxMe2-xBaFe16O27 の前記xが x＜0.6 あるいは x＞1.7 であると高周波特性が低下してしまうところ、本実施の形態の電波吸収材ではＷ型六方晶フェライトの粉体の組成式 CoxMe2-xBaFe16O27 の前記xを 0.6≦x≦1.7 としているので、高周波（Ｘ帯：周波数8〜12.5GHz）において良好な電波吸収特性を実現できる。
【００３１】
(2) 電波吸収材のマトリックス中に中空状の粉体が含まれるので、それが含まれない場合と比較して電波吸収材の誘電率が低下し、これによりＸ帯未満の周波数範囲において電波吸収特性の著しい低下を防止できる。なお、電波吸収材の誘電率を低下させる別の方法として、マトリックス中に単なる空隙を形成する方法も考えられる。しかしこの場合には空隙が連なる可能性があり、電波吸収材で構成した電波吸収体内部に水分などが浸入し易くなり、電波吸収性能が変化し易いという欠点が生じる恐れがある。マトリックス中に中空状の粉体を含有させた場合には、電波吸収体の気密性が維持されるので、このような恐れはほとんどないといえる。
【００３２】
以下、電波吸収特性の設計と、電波吸収体の実施例について説明する。ここでは、Ｗ型六方晶フェライトの粉体１２の組成式 CoxMe2-xBaFe16O27（以下「組成式１」とも表記）の前記MeをZnとする。また、Ｗ型六方晶フェライト粉体１２は、組成式CoO、ZnO、BaCO3、Fe2O3の粉体を所定のモル数となるよう配合し、焼成炉において+200℃／hrで昇温させ、設定温度1250℃で15時間保ち、-200℃／hrで800℃まで冷却し、常温となるまで炉内で放置して焼成したフェライトを、湿式ボールミルにて24時間粉砕し、粉砕後乾燥することによって製作されたものである。なお、焼成条件や粉砕条件は、所望とするＷ型六方晶フェライトの粉体１２の条件によって調整され得るものである。マトリックス１４は、クロロプレンゴムからなるものである。Ｗ型六方晶フェライトの粉体１２を、中空状の粉体１６を含有するマトリックス１４に混合分散することで電波吸収材１００を得る。また、電波吸収材１００を用いた電波吸収体は、平板状であり、金属板（電波反射体）で裏打ちされているものとする。
【００３３】
図４(a)〜(c)は、クロロプレンゴムからなるマトリックス１４中に中空状の粉体１６を含有させることによって電波吸収材１００の比誘電率を5.5とした場合の、周波数8〜12.5GHz（すなわちＸ帯全域）における垂直入射時の電波吸収特性の下限値を計算した設計チャートであり、(a)は上記組成式１で x=1.1、(b)は上記組成式１で x=1.2、(c)は上記組成式１で x=1.3 の場合をそれぞれ示す。各図において、電波吸収材１００に占めるＷ型六方晶フェライト粉体１２の体積混合比を0〜50%の範囲で変化させ、電波吸収材１００からなる電波吸収体の厚さ（裏打ち金属板の厚さは含まない。以下同じ）を1.5〜4.0mmの範囲で変化させている。
【００３４】
図４(a)より、x=1.1の場合には、周波数8〜12.5GHzの全域において反射減衰量が20dB以上となる設計値（すなわちＷ型六方晶フェライト粉体１２の体積混合比および電波吸収体の厚さ）が存在することがわかる。一方、図４(b),(c)より、x=1.2あるいはx=1.3の場合には、周波数8〜12.5GHzの全域において反射減衰量が20dB以上となる設計値は存在しないことが分かる。このとから、上記組成式１においてMeがZnのみである場合おいては、xは1.1以下であることが好ましいとわかる。また、上記特許文献１にも記載されているようにx＜0.6では高周波特性が低下してしまうことを考慮すると、MeがZnのみである場合おいてはxは 0.6≦x≦1.1 であることが好ましい。
【００３５】
図５(a)〜(c)は、上記組成式１のxを1.1とした場合の、周波数8〜12.5GHz（すなわち、Ｘ帯全域）における垂直入射時の電波吸収特性の下限値を計算した設計チャートであり、クロロプレンゴムからなるマトリックス１４中に中空状の粉体１６を含有させることによって(a)は電波吸収材１００の比誘電率を5.0、(b)は電波吸収材１００の比誘電率を5.5、(c)は電波吸収材１００の比誘電率を6.0とした場合をそれぞれ示す。各図において、図４と同様に、電波吸収材１００に占めるＷ型六方晶フェライト粉体１２の体積混合比を0〜50%の範囲で変化させ、電波吸収材１００からなる電波吸収体の厚さを1.5〜4.0mmの範囲で変化させている。なお、図５(b)は、図４(a)と同一である。
【００３６】
図５(a),(b)より、電波吸収材１００の比誘電率が5.0又は5.5の場合には、周波数8〜12.5GHzの全域において反射減衰量が20dB以上となる設計値（すなわちＷ型六方晶フェライト粉体１２の体積混合比および電波吸収体の厚さ）が存在することがわかる。一方、図５(c)より、電波吸収材１００の比誘電率が6.0の場合には、周波数8〜12.5GHzの全域において反射減衰量が20dB以上となる設計値（すなわちフェライトの体積混合比および電波吸収体の厚さ）は存在しないことがわかる。このとから、電波吸収の対象とする周波数範囲（例えばＸ帯あるいはＸ帯及びその近傍）において電波吸収材１００の比誘電率は5.5以下であることが好ましいことがわかる。
【実施例１】
【００３７】
図６は、本発明の電波吸収体の実施例１として、図４(a)（図５(b)と同一、上記組成式１でx=1.1、電波吸収材１００の比誘電率5.5）の設計チャートに基づいて選定した設計点（Ｗ型六方晶フェライト粉体１２の体積混合比30%、電波吸収体の厚さ2.65mm）における垂直入射時の電波吸収特性の計算値を示したものである。本図より、少なくとも6〜15GHzの周波数範囲において10dB以上の電波吸収特性を有しており、Ｘ帯未満の周波数範囲における電波吸収特性の著しい低下を防止した電波吸収体であることがわかる。また、少なくとも8〜12.5GHzの周波数範囲において20dB以上の電波吸収特性を有しており、Ｘ帯（周波数8〜12.5GHz）においても良好な電波吸収特性を有した電波吸収体であることがわかる。
【実施例２】
【００３８】
図７は、本発明の電波吸収体の実施例２として、図５(a)（上記組成式１でx=1.1、電波吸収材１００の比誘電率5.0）の設計チャートに基づいて選定した設計点（Ｗ型六方晶フェライト粉体１２の体積混合比32%、電波吸収体の厚さ2.75mm）における垂直入射時の電波吸収特性の計算値を示したものである。本図より、少なくとも6〜15GHzの周波数範囲において10dB以上の電波吸収特性を有しており、Ｘ帯未満の周波数範囲における電波吸収特性の著しい低下を防止した電波吸収体であることがわかる。また、少なくとも8〜12.5GHzの周波数範囲において20dB以上の電波吸収特性を有しており、少なくとも7〜14GHzの周波数範囲において15dB以上の電波吸収特性を有しており、Ｘ帯（周波数8〜12.5GHz）全域及びＫｕ帯（周波数12.5〜18GHz）大部分においても良好な電波吸収特性を有した電波吸収体であることがわかる。
【実施例３】
【００３９】
図８は、本発明の電波吸収体の実施例３として、上記組成式１でx=1.1とし、クロロプレンゴムからなるマトリックス１４の中に中空状の粉体１６を含有させることによって電波吸収材１００の比誘電率を5.0とし、電波吸収材１００に占めるフェライトの体積混合比を39%とし、電波吸収材１００からなる電波吸収体の厚さを2.5mmとした場合において、垂直入射時の電波吸収特性の計算値を示したものである。ここで、電波吸収体は、平板状であり、厚さ0.16mmの接着層（両面テープ）を介して金属板（電波反射体）で裏打ちされているものである。本図より、少なくとも6〜15GHzの周波数範囲において10dB以上の電波吸収特性を有しており、Ｘ帯未満の周波数範囲における電波吸収特性の著しい低下を防止した電波吸収体であることがわかる。また、少なくとも8〜12.5GHzの周波数範囲において20dB以上の電波吸収特性を有しており、少なくとも7〜14GHzの周波数範囲において15dB以上の電波吸収特性を有しており、Ｘ帯（周波数8〜12.5GHz）全域及びＫｕ帯（周波数12.5〜18GHz）大部分においても良好な電波吸収特性を有した電波吸収体であることがわかる。
【００４０】
以上、実施例１〜３に示したように、本発明の電波吸収体は、Ｘ帯未満の周波数範囲における電波吸収特性の著しい低下を防止し、かつＸ帯（周波数8〜12.5GHz）全域やＫｕ帯（周波数12.5〜18GHz）大部分においても良好な電波吸収特性を有する電波吸収体となるように設計することが可能である。具体的には、上記組成式１のxをx=1.1とし、電波吸収の対象とする周波数範囲（例えばＸ帯あるいはＸ帯及びその近傍）において電波吸収材１００の比誘電率が5.5以下とすることによって、Ｘ帯未満の周波数帯を含めて広帯域な電波吸収特性（6〜15GHzの周波数範囲において10dB以上かつ8〜12.5GHzの周波数範囲において20dB以上の電波吸収特性、さらに実施例２及び３のように7〜14GHzの周波数範囲においても15dB以上の電波吸収特性）を有する設計も可能である。
【００４１】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、本発明はそれに限定されず、請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態に係る電波吸収材の概念図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電波吸収材の概念図であり、中空体が連なって中空状の粉体を形成した例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に関し、電波吸収体の電波が到来する面の反対側の電波透過方向の入力インピーダンスに配慮して設計する場合の説明図である。
【図４】電波吸収材の比誘電率を5.5とした場合の、周波数8〜12.5GHz（すなわちＸ帯全域）における垂直入射時の電波吸収特性の下限値を計算した設計チャートであり、(a)は x=1.1、(b)は x=1.2、(c)は x=1.3 の場合の設計チャートである。
【図５】Ｗ型六方晶フェライトの粉体の組成式 CoxMe2-xBaFe16O27 の前記xを1.1とした場合の、周波数8〜12.5GHz（すなわち、Ｘ帯全域）における垂直入射時の電波吸収特性の下限値を計算した設計チャートであり、(a)は電波吸収材１００の比誘電率を5.0、(b)は電波吸収材１００の比誘電率を5.5、(c)は電波吸収材１００の比誘電率を6.0とした場合の設計チャートである。
【図６】本発明の電波吸収体の実施例１として、図４(a)（図５(b)と同一）の設計チャートに基づいて選定した設計点（Ｗ型六方晶フェライト粉体の体積混合比30%、電波吸収体の厚さ2.65mm）における垂直入射時の電波吸収特性の計算値を示した周波数特性図である。
【図７】本発明の電波吸収体の実施例２として、図５(a)の設計チャートに基づいて選定した設計点（Ｗ型六方晶フェライト粉体の体積混合比32%、電波吸収体の厚さ2.75mm）における垂直入射時の電波吸収特性の計算値を示した周波数特性図である。
【図８】本発明の電波吸収体の実施例３として、Ｗ型六方晶フェライトの粉体の組成式 CoxMe2-xBaFe16O27 の前記xを1.1とし、電波吸収材の比誘電率を5.0とし、電波吸収材に占めるフェライトの体積混合比を39%とし、電波吸収材からなる電波吸収体の厚さを2.5mmとした場合において、垂直入射時の電波吸収特性の計算値を示した周波数特性図である。
【符号の説明】
【００４３】
１２ Ｗ型六方晶フェライトの粉体
１４ マトリックス
１６ 中空状の粉体
１００ 電波吸収材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成式が CoxMe2-xBaFe16O27 で示されるＷ型六方晶フェライトの粉体と、マトリックスとを含有する電波吸収材であって、
前記Meは２価の金属の１種または２種以上であり、前記xは 0.6≦x≦1.7 であり、前記マトリックスの中に中空状の粉体が含まれることを特徴とする電波吸収材。
【請求項２】
請求項１に記載の電波吸収材において、前記MeはZnであり、前記xは 0.6≦x≦1.1 であることを特徴とする電波吸収材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電波吸収材において、少なくとも電波吸収の対象となる周波数範囲において、比誘電率が5.5以下であることを特徴とする電波吸収材。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の電波吸収材からなり、平板状であって、6〜15GHzの周波数範囲において10dB以上の電波吸収特性を有することを特徴とする電波吸収体。
【請求項５】
請求項４に記載の電波吸収体において、さらに、8〜12.5GHzの周波数範囲において20dB以上の電波吸収特性を有することを特徴とする電波吸収体。
【請求項６】
請求項４に記載の電波吸収体において、さらに、7〜14GHzの周波数範囲において15dB以上の電波吸収特性を有することを特徴とする電波吸収体。
【請求項１】
組成式が CoxMe2-xBaFe16O27 で示されるＷ型六方晶フェライトの粉体と、マトリックスとを含有する電波吸収材であって、
前記Meは２価の金属の１種または２種以上であり、前記xは 0.6≦x≦1.7 であり、前記マトリックスの中に中空状の粉体が含まれることを特徴とする電波吸収材。
【請求項２】
請求項１に記載の電波吸収材において、前記MeはZnであり、前記xは 0.6≦x≦1.1 であることを特徴とする電波吸収材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電波吸収材において、少なくとも電波吸収の対象となる周波数範囲において、比誘電率が5.5以下であることを特徴とする電波吸収材。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の電波吸収材からなり、平板状であって、6〜15GHzの周波数範囲において10dB以上の電波吸収特性を有することを特徴とする電波吸収体。
【請求項５】
請求項４に記載の電波吸収体において、さらに、8〜12.5GHzの周波数範囲において20dB以上の電波吸収特性を有することを特徴とする電波吸収体。
【請求項６】
請求項４に記載の電波吸収体において、さらに、7〜14GHzの周波数範囲において15dB以上の電波吸収特性を有する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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−５９７２７（Ｐ２００９−５９７２７Ａ）
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２３０７７（Ｐ２００７−２２３０７７）
【出願日】平成１９年８月２９日（２００７．８．２９）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２９日（２００７．８．２９）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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