JP2003193103A - 準ミリ波用広帯域電磁波吸収体 - Google Patents
準ミリ波用広帯域電磁波吸収体Info
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- JP2003193103A JP2003193103A JP2001400850A JP2001400850A JP2003193103A JP 2003193103 A JP2003193103 A JP 2003193103A JP 2001400850 A JP2001400850 A JP 2001400850A JP 2001400850 A JP2001400850 A JP 2001400850A JP 2003193103 A JP2003193103 A JP 2003193103A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軟磁性金属の粉末をゴムまたはプラスチック
のマトリクス中に分散させ、シート状に成形してなる電
磁波吸収体において、準ミリ波すなわち２０〜３０ＧＨ
ｚの領域において、広い帯域にわたり、高い電磁波吸収
能を確保した電磁波吸収体を提供すること。 【解決手段】 つぎの条件をすべて満たすように、電磁
波吸収シートを製作する。（ａ）軟磁性金属の粉末とし
て平均粒径３μｍ以下の微粉末を使用すること、（ｂ）
軟磁性金属の粉末の充填率が５〜２５容積％の範囲にあ
ること、および（ｃ）シートの厚さが０．５〜１．５mm
の範囲にあること。それにより、５ＧＨｚを超え８〜９
ＧＨｚの帯域にわたって反射減衰−１５ｄＢの吸収性能
を確保した電磁波吸収体が得られる。
のマトリクス中に分散させ、シート状に成形してなる電
磁波吸収体において、準ミリ波すなわち２０〜３０ＧＨ
ｚの領域において、広い帯域にわたり、高い電磁波吸収
能を確保した電磁波吸収体を提供すること。 【解決手段】 つぎの条件をすべて満たすように、電磁
波吸収シートを製作する。（ａ）軟磁性金属の粉末とし
て平均粒径３μｍ以下の微粉末を使用すること、（ｂ）
軟磁性金属の粉末の充填率が５〜２５容積％の範囲にあ
ること、および（ｃ）シートの厚さが０．５〜１．５mm
の範囲にあること。それにより、５ＧＨｚを超え８〜９
ＧＨｚの帯域にわたって反射減衰−１５ｄＢの吸収性能
を確保した電磁波吸収体が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、準ミリ波、すなわ
ち２０〜３０ＧＨｚの高周波領域において使用する、広
い帯域にわたって高い電磁波吸収能を確保した電磁波吸
収体に関する。
ち２０〜３０ＧＨｚの高周波領域において使用する、広
い帯域にわたって高い電磁波吸収能を確保した電磁波吸
収体に関する。
【０００２】
【従来の技術】軟磁性金属の粉末をゴムまたはプラスチ
ックのマトリクス中に分散させ、通常はシート状に成形
してなるものが、電磁波吸収体として広く使用されてい
る。出願人は、この種の電磁波吸収体の研究を続け、種
々の用途に対応した製品を開発して、すでに多数を開示
している。
ックのマトリクス中に分散させ、通常はシート状に成形
してなるものが、電磁波吸収体として広く使用されてい
る。出願人は、この種の電磁波吸収体の研究を続け、種
々の用途に対応した製品を開発して、すでに多数を開示
している。
【０００３】電磁波吸収体の用途の中には準ミリ波の領
域で使用するものが含まれており、これは、各種電子機
器で使用する周波数が高周波化する傾向により、必要に
なるものである。ところが、上記した構造の電磁波吸収
体の性能が発揮できるのは、高々１ＧＨｚ程度であり、
２０〜３０ＧＨｚという領域には及ばないのが現状であ
る。
域で使用するものが含まれており、これは、各種電子機
器で使用する周波数が高周波化する傾向により、必要に
なるものである。ところが、上記した構造の電磁波吸収
体の性能が発揮できるのは、高々１ＧＨｚ程度であり、
２０〜３０ＧＨｚという領域には及ばないのが現状であ
る。
【０００４】この問題の解決策として、出願人は、ま
ず、高次吸収ピークすなわち第二次、第三次の吸収ピー
クを利用して高い周波数領域まで吸収性能を及ぼすこと
を提案した（特開２００１−１８９５８５）。それにつ
づいて、吸収のピークを位置させようとする周波数にお
けるシートの透磁率と誘電率の測定値に基づいて、特定
の式により表される反射減衰の値が最大になるよう、粉
末充填率とシートの厚さを選択することを提案した（特
開２００１−１８９５８６）。
ず、高次吸収ピークすなわち第二次、第三次の吸収ピー
クを利用して高い周波数領域まで吸収性能を及ぼすこと
を提案した（特開２００１−１８９５８５）。それにつ
づいて、吸収のピークを位置させようとする周波数にお
けるシートの透磁率と誘電率の測定値に基づいて、特定
の式により表される反射減衰の値が最大になるよう、粉
末充填率とシートの厚さを選択することを提案した（特
開２００１−１８９５８６）。
【０００５】これらの対策は、特定の周波数の電磁波を
吸収するという目的を達成する上では、好成績をおさめ
た。しかし、その後、準ミリ波の領域において、特定の
周波数で鋭いピークをもった選択的な吸収でなく、ある
程度広い周波数帯域にわたって、一定レベルの吸収性能
を示す電磁波吸収が必要とされるようになった。上記の
対策は、この要望には応えられない。
吸収するという目的を達成する上では、好成績をおさめ
た。しかし、その後、準ミリ波の領域において、特定の
周波数で鋭いピークをもった選択的な吸収でなく、ある
程度広い周波数帯域にわたって、一定レベルの吸収性能
を示す電磁波吸収が必要とされるようになった。上記の
対策は、この要望には応えられない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、新し
い要望に応え、準ミリ波の領域において、広い帯域にわ
たって、高い電磁波吸収能を確保した電磁波吸収体を提
供することにある。
い要望に応え、準ミリ波の領域において、広い帯域にわ
たって、高い電磁波吸収能を確保した電磁波吸収体を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の準ミリ波用広帯域電磁波吸収体は、軟磁性金属の
粉末をゴムまたはプラスチックのマトリクス中に分散さ
せ、シート状に成形してなる電磁波吸収体において、下
記の条件をすべて満たすことにより、（ａ）軟磁性金属
の粉末として平均粒径３μｍ以下の微粉末を使用するこ
と、（ｂ）軟磁性金属の粉末の充填率が５〜２５容積％
の範囲にあること、および（ｃ）シートの厚さが０．５
〜１．５mmの範囲にあること、準ミリ波帯において、少
なくとも５ＧＨｚの帯域にわたって反射減衰−１５ｄＢ
の吸収性能を確保した電磁波吸収体である。
発明の準ミリ波用広帯域電磁波吸収体は、軟磁性金属の
粉末をゴムまたはプラスチックのマトリクス中に分散さ
せ、シート状に成形してなる電磁波吸収体において、下
記の条件をすべて満たすことにより、（ａ）軟磁性金属
の粉末として平均粒径３μｍ以下の微粉末を使用するこ
と、（ｂ）軟磁性金属の粉末の充填率が５〜２５容積％
の範囲にあること、および（ｃ）シートの厚さが０．５
〜１．５mmの範囲にあること、準ミリ波帯において、少
なくとも５ＧＨｚの帯域にわたって反射減衰−１５ｄＢ
の吸収性能を確保した電磁波吸収体である。
【０００８】
【発明の実施形態】軟磁性金属の粉末として、本発明で
は平均粒径３μｍ以下という微粉末を使用する。その必
要は、後記する実施例と比較例との対比から理解できる
であろう。金属粉末の製造技術として常用されている噴
霧法では、このような微粉末の製造は容易でなく、噴霧
粉をさらに微細化する必要があるが、それには多大なエ
ネルギーを必要とし、しかも効率が低いから、むしろ、
カルボニル鉄粉末のように、高価ではあるが、それ自体
が本来微粉末を与える製造法による粉末を選択する方が
賢明である。
は平均粒径３μｍ以下という微粉末を使用する。その必
要は、後記する実施例と比較例との対比から理解できる
であろう。金属粉末の製造技術として常用されている噴
霧法では、このような微粉末の製造は容易でなく、噴霧
粉をさらに微細化する必要があるが、それには多大なエ
ネルギーを必要とし、しかも効率が低いから、むしろ、
カルボニル鉄粉末のように、高価ではあるが、それ自体
が本来微粉末を与える製造法による粉末を選択する方が
賢明である。
【０００９】粉末を分散させるマトリクス材料は、常用
の塩素化ポリエチレンゴムが使いやすいが、耐熱性を要
求される場合は、アクリルゴムなど、それに適したもの
を選択する。そのほか、シートへの成形は、電磁波抑制
体の分野で既知の技術にしたがって実施すればよい。軟
磁性金属の粉末をマトリクス材料中に均一に分散させる
ことは、粉末が微細になるほど容易でなくなるから、た
とえば後記の実施例で行なっているような、軟磁性金属
の粉末に加え、電磁波に対して不活性な粉末充填剤を５
０容積％以下の量添加するなど、均一な分散を助ける手
法を採用することが推奨される。
の塩素化ポリエチレンゴムが使いやすいが、耐熱性を要
求される場合は、アクリルゴムなど、それに適したもの
を選択する。そのほか、シートへの成形は、電磁波抑制
体の分野で既知の技術にしたがって実施すればよい。軟
磁性金属の粉末をマトリクス材料中に均一に分散させる
ことは、粉末が微細になるほど容易でなくなるから、た
とえば後記の実施例で行なっているような、軟磁性金属
の粉末に加え、電磁波に対して不活性な粉末充填剤を５
０容積％以下の量添加するなど、均一な分散を助ける手
法を採用することが推奨される。
【００１０】微粉末の使用（ａ）とともに本発明の要件
である、軟磁性金属の粉末の充填率が５〜２５容積％の
範囲にあること（ｂ）と、シートの厚さが０．５〜１．
５mmの範囲にあること（ｃ）とは、広い帯域にわたる吸
収能を実現する上で必要な要件であることが、やはり経
験的に知られた事項である。これらの範囲内で各要件を
適切に選択することにより、後記する実施例に見るよう
に、吸収される周波数帯域が若干異なる電磁波抑制シー
トを製作することができる。
である、軟磁性金属の粉末の充填率が５〜２５容積％の
範囲にあること（ｂ）と、シートの厚さが０．５〜１．
５mmの範囲にあること（ｃ）とは、広い帯域にわたる吸
収能を実現する上で必要な要件であることが、やはり経
験的に知られた事項である。これらの範囲内で各要件を
適切に選択することにより、後記する実施例に見るよう
に、吸収される周波数帯域が若干異なる電磁波抑制シー
トを製作することができる。
【００１１】軟磁性金属の粉末を分散させた構造の電磁
波抑制体が有効に作用する機構は、まだ十分に解明され
ていないが、電磁波抑制体の示す透磁率が磁束の封じ込
め効果をもたらすとか、透磁率がインダクタンス成分Ｌ
（透磁率の実部μ’）やリアクタンス成分Ｒ（透磁率の
虚部μ''）として、ノイズ電磁波発生のメカニズムに抑
制的に働くのではないか、という議論がなされている。
波抑制体が有効に作用する機構は、まだ十分に解明され
ていないが、電磁波抑制体の示す透磁率が磁束の封じ込
め効果をもたらすとか、透磁率がインダクタンス成分Ｌ
（透磁率の実部μ’）やリアクタンス成分Ｒ（透磁率の
虚部μ''）として、ノイズ電磁波発生のメカニズムに抑
制的に働くのではないか、という議論がなされている。
【００１２】軟磁性金属の粉末をマトリクス中に分散さ
せた電磁波抑制体について、透磁率の周波数特性を調べ
てみると、一般に、実部（μ’）はある周波数までほぼ
一定値を保ち、その周波数を過ぎた高周波側では、徐々
に低下する傾向を示す。一方、虚部（μ''）は、実部の
値が低下する周波数前後から次第に大きくなり、ピーク
値をもった後、徐々に低下するという傾向である。
せた電磁波抑制体について、透磁率の周波数特性を調べ
てみると、一般に、実部（μ’）はある周波数までほぼ
一定値を保ち、その周波数を過ぎた高周波側では、徐々
に低下する傾向を示す。一方、虚部（μ''）は、実部の
値が低下する周波数前後から次第に大きくなり、ピーク
値をもった後、徐々に低下するという傾向である。
【００１３】図１は、後記する実施例１と比較例１の電
磁波抑制シートについて、２０〜３０ＧＨｚにおける透
磁率の変化を測定したグラフである。実施例の透磁率の
実部は、２０ＧＨｚ以下の領域では、（グラフには示し
てないが）２０ＧＨｚにおける値より低く、次第に上昇
してから低下する傾向がわかる。虚部は、実部がピーク
を迎える周波数では低く、実部の値が低下を始めたとこ
ろで、入れ替わるように上昇している。一方、比較例の
透磁率は、グラフに表われた範囲では低下の一途をたど
っており、実部も虚部も、ともにピークを過ぎたことが
うかがわれる。
磁波抑制シートについて、２０〜３０ＧＨｚにおける透
磁率の変化を測定したグラフである。実施例の透磁率の
実部は、２０ＧＨｚ以下の領域では、（グラフには示し
てないが）２０ＧＨｚにおける値より低く、次第に上昇
してから低下する傾向がわかる。虚部は、実部がピーク
を迎える周波数では低く、実部の値が低下を始めたとこ
ろで、入れ替わるように上昇している。一方、比較例の
透磁率は、グラフに表われた範囲では低下の一途をたど
っており、実部も虚部も、ともにピークを過ぎたことが
うかがわれる。
【００１４】このような透磁率のピークは、軟磁性金属
の粉末の自然共鳴によるピークであろうと、発明者らは
推測している。粉末の粒径が大きいと、渦電流の影響を
受けて透磁率が低い周波数においてすでに低下してしま
い、ピークは現れない。本発明では平均粒径３μｍ以下
という微細な粉末を使用することにより、準ミリ波帯ま
で渦電流の影響をなくすことができ、その結果、本来の
自然共鳴による透磁率のピークが現れたものと解され
る。
の粉末の自然共鳴によるピークであろうと、発明者らは
推測している。粉末の粒径が大きいと、渦電流の影響を
受けて透磁率が低い周波数においてすでに低下してしま
い、ピークは現れない。本発明では平均粒径３μｍ以下
という微細な粉末を使用することにより、準ミリ波帯ま
で渦電流の影響をなくすことができ、その結果、本来の
自然共鳴による透磁率のピークが現れたものと解され
る。
【００１５】図１の実施例１の電磁波抑制シートが好成
績であった事実から、透磁率の実部と虚部とが、大きな
周波数間隔を隔ててピークを有するような製品が、広い
帯域にわたる吸収性能を示すものと考えられる。上述し
た軟磁性粉末の平均粒径の要件（ａ）に加え、粉末充填
率の要件（ｂ）およびシート厚さの要件（ｃ）を満たす
ことにより、好ましい透磁率の特性が実現する。
績であった事実から、透磁率の実部と虚部とが、大きな
周波数間隔を隔ててピークを有するような製品が、広い
帯域にわたる吸収性能を示すものと考えられる。上述し
た軟磁性粉末の平均粒径の要件（ａ）に加え、粉末充填
率の要件（ｂ）およびシート厚さの要件（ｃ）を満たす
ことにより、好ましい透磁率の特性が実現する。
【００１６】
【実施例】下記の表に掲げた軟磁性金属粉末を使用し、
マトリクス材料としては塩素化ポリエチレンゴムを選
び、不活性充填剤として炭酸カルシウム粉末を加えた配
合物を、それぞれ記載の厚さのシートに圧延した。得ら
れた３種の電磁波抑制シートについて、導波管法によ
り、２０〜３０ＧＨｚの領域における反射減衰の値を測
定した。
マトリクス材料としては塩素化ポリエチレンゴムを選
び、不活性充填剤として炭酸カルシウム粉末を加えた配
合物を、それぞれ記載の厚さのシートに圧延した。得ら
れた３種の電磁波抑制シートについて、導波管法によ
り、２０〜３０ＧＨｚの領域における反射減衰の値を測
定した。
【００１７】
【００１８】結果は、図２のグラフに示すとおりであっ
て、−１５ｄＢの反射減衰が得られたのは、比較例では
２４〜２８ＧＨｚの、広さ５ＧＨｚの帯域に止まった
が、実施例１では２２〜３０ＧＨｚと、９ＧＨｚの幅、
実施例２では２１〜２８ＧＨｚと、８ＧＨｚの幅が確保
できた。
て、−１５ｄＢの反射減衰が得られたのは、比較例では
２４〜２８ＧＨｚの、広さ５ＧＨｚの帯域に止まった
が、実施例１では２２〜３０ＧＨｚと、９ＧＨｚの幅、
実施例２では２１〜２８ＧＨｚと、８ＧＨｚの幅が確保
できた。
【００１９】
【発明の効果】本発明に従って軟磁性金属の粉末をゴム
またはプラスチックのマトリクス中に分散させた電磁波
抑制シートを製作すれば、準ミリ波帯と呼ばれる２０〜
３０ＧＨｚの高周波領域において、ピークが２カ所ある
電磁波吸収性能をもち、二つのピークの間とその前後に
わたって高い反射減衰が実現するから、帯域幅にして８
〜９ＧＨｚという広い範囲の電磁波抑制が可能になる。
またはプラスチックのマトリクス中に分散させた電磁波
抑制シートを製作すれば、準ミリ波帯と呼ばれる２０〜
３０ＧＨｚの高周波領域において、ピークが２カ所ある
電磁波吸収性能をもち、二つのピークの間とその前後に
わたって高い反射減衰が実現するから、帯域幅にして８
〜９ＧＨｚという広い範囲の電磁波抑制が可能になる。
【図１】 本発明の電磁波抑制シートの作用機構を説明
するための、実施例と比較例との、２０〜３０ＧＨｚに
おける透磁率の変化を示すグラフ。
するための、実施例と比較例との、２０〜３０ＧＨｚに
おける透磁率の変化を示すグラフ。
【図２】 本発明の実施データであって、実施例と比較
例の電磁波抑制シートについて、２０〜３０ＧＨｚにお
ける反射減衰を示すグラフ。
例の電磁波抑制シートについて、２０〜３０ＧＨｚにお
ける反射減衰を示すグラフ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4K018 AA24 BA13 BB04 JA30 KA43
5E040 CA13
5E321 BB21 BB32 BB53 GG05
Claims (3)
- 【請求項１】 軟磁性金属の粉末をゴムまたはプラスチ
ックのマトリクス中に分散させ、シート状に成形してな
る電磁波吸収体において、下記の条件をすべて満たすこ
とにより、（ａ）軟磁性金属の粉末として平均粒径３μ
ｍ以下の微粉末を使用すること、（ｂ）軟磁性金属の粉
末の充填率が５〜２５容積％の範囲にあること、および
（ｃ）シートの厚さが０．５〜１．５mmの範囲にあるこ
と、準ミリ波帯において、少なくとも５ＧＨｚの帯域に
わたって反射減衰−１５ｄＢの吸収性能を確保した準ミ
リ波用広帯域電磁波吸収体。 - 【請求項２】 軟磁性金属の粉末としてカルボニル鉄粉
末を使用した請求項１の準ミリ波用広帯域電磁波吸収
体。 - 【請求項３】 軟磁性金属の粉末に加えて、電磁波に対
して不活性な粉末充填剤を５０容積％以下の量添加した
請求項１の準ミリ波用広帯域電磁波吸収体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001400850A JP2003193103A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 準ミリ波用広帯域電磁波吸収体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001400850A JP2003193103A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 準ミリ波用広帯域電磁波吸収体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003193103A true JP2003193103A (ja) | 2003-07-09 |
Family
ID=27605201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001400850A Pending JP2003193103A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 準ミリ波用広帯域電磁波吸収体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003193103A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006059502A1 (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-08 | Bridgestone Corporation | 電波吸収体用ゴム組成物及び電波吸収シート |
| US9450312B2 (en) | 2013-09-20 | 2016-09-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic metal particle aggregate and radio wave absorber |
| KR102204744B1 (ko) | 2019-10-16 | 2021-01-19 | 한국항공우주산업 주식회사 | 임피던스 정합을 위한 고무 복합재 및 이의 적용방법 |
| WO2022210153A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 富士フイルム株式会社 | 構造体、構造体の製造方法、及び組成物 |
-
2001
- 2001-12-28 JP JP2001400850A patent/JP2003193103A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006059502A1 (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-08 | Bridgestone Corporation | 電波吸収体用ゴム組成物及び電波吸収シート |
| US9450312B2 (en) | 2013-09-20 | 2016-09-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic metal particle aggregate and radio wave absorber |
| KR102204744B1 (ko) | 2019-10-16 | 2021-01-19 | 한국항공우주산업 주식회사 | 임피던스 정합을 위한 고무 복합재 및 이의 적용방법 |
| WO2022210153A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 富士フイルム株式会社 | 構造体、構造体の製造方法、及び組成物 |
| JPWO2022210153A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | ||
| US12452994B2 (en) | 2021-03-31 | 2025-10-21 | Fujifilm Corporation | Structure, method for manufacturing structure, and composition |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041026 |
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