JPH03263904A

JPH03263904A - ブロック形磁性体を用いた電波吸収体

Info

Publication number: JPH03263904A
Application number: JP2150690A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Naito; 内藤　喜之; Michiharu Takahashi; 高橋　道晴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-01-25
Filing date: 1990-06-08
Publication date: 1991-11-25
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPH077886B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はブロック形磁性体を用いた電波吸収体に関する
。

（従来の技術）従来、ＶＨＦ帯やＵＨＦ帯で使用される電波吸収体は金
属板の表面に厚さ５ｍｍ〜８ｍｍのフェライト板を貼付
したものか、発泡プラスチックに抵抗体の粉末を適宜混
入しピラミッド型に形成したもの等であった。前者にあ
ってはその比重が大きいことから、重量が重く施工に難
があり、かつ高価である。後者にあっては、使用周波数
が低くなるとその形状が極めて大きくなる欠点があった
。

とくに、都市における高層ビルからのＴＶ電波の反射妨
害に対しては、まだ電波吸収体の普及が進んでいないの
が実状である。

さらに、調査してみると、いわゆる大都市では、ＴＶ電
波は、ＶＨＦ帯での水平偏波による放送が大部分であり
、ＶＨＦＳＵＨＦ帯の放送にあっても同一地区は同一偏
波で放送されている場合が多い。

先に例示した電波吸収体は、いづれも水平偏波、垂直偏
波のいづれの偏波の電波も吸収出来るが、上記のように
ＴＶ電波の吸収に限れば、単一偏波用の電波吸収体で良
いわけであり、さらに単一偏波用の電波吸収体が両偏波
用に比べ、特性、重量、価格の面で優れていれば、大い
に普及するであろうと考えられる。

本願発明は上記の点に鑑み、水平、垂直画偏波用吸収体
としては勿論のこと、単一偏波用の電波吸収体としても
優れた性能を持ち、従来のものに比べ軽量かつ廉価な電
波吸収体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〕

上記目的達成のため、本発明では、導電性平板上に、フェライト磁性体による棧を適宜間隔
を置いて縦、横方向に格子状に配置してなる電波吸収体
、および所定肉厚ｔの磁性体を、端面形状が長方形で所定長さｗ
（ｗ≧ｔ）の筒状ブロックに形成し、軸方向が直角にな
りかつ前記筒状ブロックの端面が電波入射方向にほぼ直
角になるように前記筒状ブロックを電波反射面上に設け
てなる電波吸収体、を提供するものである。

〔作　用〕

導電性平板上に、フェライト磁性体による棧を適宜間隔
を置いて縦、横方向に格子状に配置した電波吸収体を、
電波入射方向にほぼ直角に配置する。あるいは、所定肉
厚ｔの磁性体を、端面形状が長方形で所定長さｗ（ｗ≧
ｔ）の筒状ブロックに形成し、軸方向が直角になりかつ
前記筒状ブロックの端面が電波入射方向にほぼ直角にな
るように前記筒状ブロックを電波反射面上に設ける。こ
れによりＴＥＭ波として入射した電波はフェライト磁性
体の側面でＴＭ波に変換されかつ吸収される。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように、導電性平板上に適宜間隔を置い
てフェライト磁性体を配列してＴＥＭ波をＴＭ波に変換
するようにしたため、従来のフェライト板を一面に、あ
るいは適宜間隔を明けて配列したものに比べ、吸収でき
る周波数範囲が広くできる。

またこれらを格子状に組み合わせることにより、両偏波
用としても動作することを確認し、かくしても従来の電
波吸収体に比べ小型、軽量、廉価な電波吸収体を提供す
ることができる。

〔実施例〕

本発明は本来、水平、垂直画偏波用として動作するもの
であるが、その動作原理を分かり易くするため、以下で
は単一偏波の場合について説明する。

第１図（ａ）は本発明の基本的構成を示す図、同図（ｂ
）はその側面からの概要図である。図において１〜１′
は対向する平行平板線路、２は金属板による電気的短絡
板、３〜３′はフエライト磁性体である。

すなわち、本発明の基本構成は、伝送線路を閉磁路で取
り囲み、伝送線路の一方の端を短絡することにより伝送
線路を伝搬してゆく電波を磁性体の損失を利用して消費
してしまうものである。しかしながら、本発明の電波吸
収体が空間に設置される場合は、後に述べるように、電
波インピーダンスに整合するように、磁性体の厚み、幅
、材料の電気的定数を選定して設置すれば、必ずしも実
際の伝送線路を必要としない。

かかる構成の電波吸収体にあって、平行平板線路の左の
開口部に入射した電波の電界が平板に垂直であれば、平
板は電波に何等障害を与えることなく左から右に進行し
て行く。また、平行平板線路の特性インピーダンスは、ＺＯ−３７７ｂ／ａオーム　　　　　−（１）である。

ここで、もしフェライト３〜３′がなく平行平板線路の
一方が図のように短絡されていると、開口部から見込む
インピーダンスＺｓは、Ｚｓ　　−ｊ　２０　ｔａｎ　
　βＮ　　　　　　　　　　　　−（２）但し　ＩＩ−
ｆｌｌ＋１２　　　　　　　　　　・・・（３）となる
。そしてフェライトを密着した場合の同じく開口部から
見込むインピーダンスをＺｓｆとすると、となり、フェライト部分のインピーダンスＺｒが加算さ
れる。このインピーダンスＺｒは、Ｚｒ−ｊ（ωμ′−
ｊωμ′）ＬＯ・・・（５）μｍμ　−Ｊμ　　　　　
　　　　　　・・・（６）である。

ここに、ＬＯはフェライトが密着している部分の平行平
板線路のもつインダクタンス、μは複素透磁率である。

いま、（４）においてＩＩ２が充分短いものとし、（５
）式において、 μ′くμ′　　　　　　　　　　・・・（７）とみなせ
る範囲では、Ｚｓｆ−Ｚｒ　　　　　　　　　　　　　−（８）Ｚｆ
−ωμ’ＬＯ・・・　（９）となる。たとえば、ＮｉＺｎフェライトで初期透磁率２
２００の材料のμ′、μ′の実測値を第２図に示すが、
このようなフェライト磁性体にあっては、Ｚｆは広い周
波数帯に亘ってほぼ一定の値を示す。その実測値を第３
図に示す。

したがって、Ｚｆの値を（１）式で示す平行平板の特性
インピーダンスに等しくすれば開口部より入射した平面
波は全てＺｒに吸収される。

（実際の構造）一般に空間に置かれた電波吸収体を論じる場合、いわゆ
る自由空間と同じインピーダンス（電波インピーダンス
ともいわれる１２０π−３７７オームをいう。）を有す
る平行平板線路に当該電波吸収体を挿入してその特性を
等価的に論じても良い事が知られている。このように考
えた時に電波吸収体としての必要条件は第５図に示すよ
うに、散乱パラメーターで表現すれば、１ｌ−ＯＳ２１−０　　　　　　　　　・・・（１１）Ｓ２２興
１である必要がある。

従って、以下の説明では、本発明の電波吸収体にあって
は、平行平板を付加して図示し、説明を加えて行くが、
実際空間に設置される場合は、先の空間の電波インピー
ダンスが平行平板と等価であるため、実際の平行平板は
省略しても良いし、また構造を規定するためにそれがあ
ってもその動作に変りがないことは明らかである。

なお、本説明に使用する特性は、平行平板付きのものを
平行平板線路を用いて測定したものである。

本発明の一実施例である第４図の電波吸収装置を平行平
板線路内に配置した時の様子を第６図に示す。図から明
らかなように、この場合の散乱パラメータのうちＳ２２
は電波の入射方向と反対側にある短絡板のために、５２
２−１であり、また、５２１−０であることは明瞭であ
る。

この実施例の実測値を第７図に示しである。

本発明の第２の実施例として、その構造と実測値をそれ
ぞれ、第８図、第９図に示す。

第８図のものは、第４図と同一構造の吸収体のフェライ
トの前方に４本の高周波抵抗を並列に負荷しその抵抗値
を平行平板の特性インピーダンスと等しくしたものであ
る。

さらにまた、第１０図にもうひとつの実施例、第１１図
にその特性例を示す。

この構造は第４図のフェライトブロックに代えて、平行
平板線路の一方の端を開口とし、他端側を櫛の歯状にし
、櫛の歯を一括して金属板で短絡し、それぞれの櫛の歯
にはビーズ状のフェライトを被せたものである。ビーズ
の初期透磁率は２２００、外径３．５ｍｍ、穴径１．２
ｍｍ、長さ２４　ｍｍ、のちのを図示のように上下の平
行平板に夫々４本ずつ計８本使用した。

これまでの説明では、いずれも垂直偏波の吸収体につい
て説明してきたが、この吸収体を水平偏波用に動作させ
る場合は９０度回転させれば良い。

また、水平、垂直の両偏波用や円偏波用には第１２図に
示すように２個の吸収体を互いに９０度回転させたもの
を組合せれば良い。

さらに本発明の第１２図に示す吸収体を多段に積重ねて
広い面積に亘って電波を吸収しようとする場合は、先に
説明したように平行平板を省略して第１３図に示すよう
に構成してもよい。

また、図示のような板状のフェライト磁性体に代えて円
筒、三角錐等の形状であっても差支えない。

さらに、本発明の電波吸収体の前方または平行平板間に
本発明の電波吸収体の上限の周波数以上で動作する第１
４図に示すようなピラミッド型の電波吸収体を配置する
ことにより、複合してさらに広帯域にすることが出来た
。

また、本発明の電波吸収体の平行平板間に第１５図に示
すように誘電体が介在しても特性の大きな変化はなかっ
た。

以上の説明のように本発明の電波吸収体は簡単な構造で
、必要とする磁性体の厚みは従来のものに比べ１／２か
ら１／４て良く、かつ広帯域に作用する有効なものであ
る。

第１６図は本発明のさらに他の実施例を示したもので、
フェライト磁性体を端面形状が直方体になるように筒状
に形成したものである。この直方体は、肉厚ｔのフェラ
イトを用いて１辺が８１他の辺がｈであるように形成さ
れたものである。そして、この直方体を長さＷの筒状ブ
ロックとして形成する。

第１７図は第１６図の筒状ブロックを１辺ａの方向と他
の辺りの方向に多数積み重ねて所要面積の電波吸収体と
したもので、図はその一部を示したものである。

本発明に用いる磁性体は、ＮｉＺｎＳＭｇＺｎ。

ＭｎＺｎなどのフェライト磁性体を単独で用いてもよい
し、あるいはその動作説明から明らかなように、特にマ
イクロウェーブ帯にあっては、ガラス、セラミック、ゴ
ム、プラスチック、カーボン、紙、繊維など、またはこ
れらの混合物をバインダとし、このバインダに上記フェ
ライト磁性体の粉末を分散させて適宜複素透磁率を調整
したもので形状、強度、可撓性を目的に合うように構成
した磁性体を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　　（ｂ）は本発明に係る電波吸収体の
構成を示す斜視図および側面図、第２図、第３図は本発
明に用いるフェライトの実測特性図、第４図は本発明の
一実施例を示す斜視図、第５図、第６図は同実施例の説
明図、第７図は同実施例の実測特性図、第８図は本発明
の他の実施例を示す斜視図、第９図はその実測特性図、
第１０図は本発明のさらに他の実施例の斜視図、第１１
図はその実測特性図、第１２図ないし第１７図は本発明
のさらに他の実施例の斜視図である。１・・・平板線路、２・・・短絡板、３・・・フェライ
ト。ａ・・・１辺の長さ、ｈ・・・他の辺の長さ、ｔ・・・
肉厚、Ｗ・・・長さ。第１図（（１）第図（ｂ）幅９ｍｍ第４図２１第５図幅２０ｍｍ第８図第１２図第１４図第１５図

Claims

【特許請求の範囲】

１．導電性平板上に、フェライト磁性体による棧を適宜
間隔を置いて縦、横方向に格子状に配置してなる電波吸
収体。
２．請求項１記載の電波吸収体において、磁性体が四角
錐、三角錐などの角錐、または円錐状の形状を有するか
、またはこれらの形状の組合わせにより構成された電波
吸収体。
３．請求項１，２の何れかに記載の電波吸収体において
、電波の到来方向からみて、磁性体の幅の略中心に平行
平板線路を貫通し平行平板の一方の端を開口とし、他端
を導電性平板で短絡してなる電波吸収体。
４．請求項３記載の電波吸収体において、平行平板線路
の一方の端を開口とし、他端側を櫛の歯状にし、櫛の歯
をそれぞれ導電性平板で短絡し、それぞれの櫛の歯には
ビーズ状の磁性体を被せてなる電波吸収体。
５．請求項１，２，３，４の何れかに記載の電波吸収体
において、縦または横の磁性体による棧を省略し、単一
偏波用とした電波吸収体。
６．請求項１，２，３，４，５の何れかに記載の電波吸
収体において、それを構成する平板間または前方に、誘
電体、磁性体、抵抗体のうち一つ以上を介在せしめた電
波吸収体。
７．所定肉厚ｔの磁性体を、端面形状が長方形で所定長
さｗ（ｗ≧ｔ）の筒状ブロックに形成し、軸方向が直角
になりかつ前記筒状ブロックの端面が電波入射方向にほ
ぼ直角になるように前記筒状ブロックを電波反射面上に
設けてなる電波吸収体。
８．請求項７記載の電波吸収体において、前記筒状ブロックの肉厚内を利用して設けた穴内に平板
線路を設けた電波吸収体。
９．請求項７または８記載の電波吸収体において、前記長方形の縦方向、横方向の少なくとも一方に前記筒
状ブロックを積み重ねてなる電波吸収体。