JPH06338697A - 電波吸収壁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 建築材料にフェライトタイルを配置又は埋設
した構成の電波吸収壁の提供を目的とし、建築用材料に
フェライトを配置した状態の電波吸収特性が広帯域でか
つ２００ＭＨｚでの電波吸収特性を向上させることが可
能なフェライトタイルの配列構成並びに最適な形状寸法
の提供を目的としている。 【構成】 鉄筋コンクリートからなる建築用材料１に、
到来電波の磁界成分方向のフェライトタイル寸法Ｗと電
界成分方向の寸法Ｌとの比をＬ／Ｗ０．８以下とした矩
形フェライトタイル２を該磁界成分方向には連続して配
置し、該電界成分方向には所定空隙率となるように一定
間隔で配置して形成する。 【効果】 到来電波の周波数１００ＭＨｚ〜４００ＭＨ
ｚにおける反射減衰量が１７ｄＢ以上でかつ到来電波の
周波数２００ＭＨｚにおける反射減衰量が２０ｄＢ以上
と、高周波側にも良好な吸収特性が得られ、広帯域化が
達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フェライトタイルを
用いる電波吸収壁の改良に係り、フェライトタイルの到
来電波の磁界成分方向の寸法Ｗと電界成分方向の寸法Ｌ
との比を特定し、その寸法のフェライトタイルに適応し
た到来電波の電界成分方向の空隙率およびフェライト厚
みを選定することにより、到来電波の周波数１００ＭＨ
ｚ〜４００ＭＨｚにおける反射減衰量が１７ｄＢ以上で
かつ２００ＭＨｚにおける反射減衰量が２０ｄＢ以上と
電波吸収特性を広帯域化した電波吸収壁に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の建築物の高層化に伴うテレビ電波
受信障害（テレビゴースト障害）の発生は大きな社会問
題となりつつあり、その対策に用いるテレビゴースト用
電波吸収壁（パネル）に対する期待も年々増す傾向にあ
る。特に、フェライト系電波吸収体は薄型で良好な電波
吸収特性を示し、耐候性にすぐれ、化学的にも安定であ
るため、ビル壁面に取り付ける電波吸収材として最適で
ある。従来より、磁気共鳴現象を利用した焼結フェライ
ト、すなわち、Ｍｎ−Ｍｇ系焼結フェライトからなる板
に金属板裏張りを施した構成とすることにより、電波吸
収能力にすぐれかつ比較的薄板として利用できるため、
実用化が進んでいる。これらのフェライト系電波吸収体
は、一般的に寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍで厚さが５
〜１０ｍｍ程度のタイル状とし、これらを敷き詰めて施
工し吸収壁体として構築される。

【０００３】例えば、特公昭５５−１３６００号公報に
は、従来の電波吸収体が有する、フェライト板と金属板
の熱膨張係数の相違によりフェライト板が剥離するとい
う問題を解決するため、補強材を埋設したコンクリー
ト、モルタル等の建築材料の表面に１００ｍｍ×１００
ｍｍのフェライトタイルの磁性体板を固着させ、かつ磁
性体板の表面にモルタル等の外装材を施した３層構造の
構成が提案されている。

【０００４】また、特公昭５５−４９７９８号公報は、
電波吸収特性を低下させず、フェライト板の使用枚数を
減少させ、建材としての実用性を高めることを目的とし
て、フェライト板を到来電波の磁界成分方向に連続とな
るように結合させ、電界成分の方向に不連続となるよう
に間隔をあけ配列した構成を開示している。

【０００５】しかしこれら上記の構成では、フェライト
板の外側に配置される外装材を美観上から天然石や磁器
タイル等で構成することが要求される場合、外装材に十
分な強度をもたせるために厚みを厚くする必要があり、
この厚い外装材を装着することにより、電波吸収特性は
劣化してしまう。また、電波吸収体が高層建築物の不要
反射電波による障害防止のため使用される場合、一般的
に、１００ＭＨｚ〜２００ＭＨｚ程度の周波数帯域での
反射減衰量が１０〜１５ｄＢ以上である電波吸収特性が
要求されるが、上記の構成では１００ＭＨｚでの吸収特
性は良好であるが、２００ＭＨｚでの特性が十分には得
られず、非常に狭帯域な電波吸収特性しか得られない。

【０００６】そこで、特開平２−１７０５９９号公報で
は、上記特公昭５５−４９７９８号に示される構成にお
いて、磁界成分方向の複数個のフェライト板等の磁性体
が連続して配列されている部分を、密着させず隙間を設
けることにより、外層材の厚さが厚い場合の特性劣化を
回復させ、電波吸収特性を必要とされる周波数範囲に制
御できる構成を提供している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成で
は、ある周波数範囲において吸収特性が十分に得られる
よう到来電波の磁界成分方向の空隙を調整すると、別の
周波数範囲での特性が悪くなる。つまりこの方法では、
良好な吸収特性が得られる周波数範囲を、磁界成分方向
空隙を調整することによりシフトしているにすぎないた
め、吸収帯域の広帯域化は望めない。さらに、上記の構
成では、良好な吸収特性が得られる周波数範囲を得るた
め、到来電波の磁界方向に連続して配置した複数個のフ
ェライト板の磁界方向の隙間の複雑な調整を行わねばな
らず、非常に手間である。また、フェライトタイル等の
磁性体において、到来電波の磁界成分方向に隙間をあけ
ると、磁性体の透磁率が低下し、電波吸収特性が劣化し
てしまう。

【０００８】従来より、電波吸収壁において周波数２０
０ＭＨｚでの吸収特性が十分に得られず、狭帯域となる
原因は、外装材の影響によるものと考えられているが、
発明者らの検討によれば、主たる原因は、外装材を積層
する前の、建築材料にフェライトタイルを配置又は埋設
した構成の電波吸収特性が、既に狭帯域でありかつ低周
波側にシフトし、周波数２００ＭＨｚでの反射減衰量も
２０ｄＢに達しないことにある。これに外装材を積層す
ることにより、２００ＭＨｚでの特性は更に劣化して狭
帯域特性となる。従って、吸収帯域を広帯域化しかつ２
００ＭＨｚでの特性を向上させるためには、外装材を積
層する前の建築材料にフェライト板を埋設した構成にお
ける電波吸収特性を向上させる必要があることが分かっ
た。

【０００９】この発明は、建築材料にフェライトタイル
を配置又は埋設した構成の電波吸収壁の提供を目的と
し、建築用材料にフェライトを配置した状態の電波吸収
特性が広帯域でかつ２００ＭＨｚでの電波吸収特性を向
上させることが可能なフェライトタイルの配列構成並び
に最適な形状寸法の提供を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】発明者らは、焼結フェラ
イトタイルを用いた電波吸収壁において、建築用材料に
フェライトを配置した状態の電波吸収特性の広帯域化を
目的に、到来電波の電界成分方向の空隙、磁界成分方向
の空隙並びにフェライトタイルの形状寸法との関係に着
目して種々検討した結果、フェライトタイルを到来電波
の磁界成分方向に連続して結合し、電界成分の方向に間
隔をあけて配置する構成を採用した場合、電界方向空隙
率が同じでもタイル寸法が異なるとその吸収特性も異な
ること、さらにタイル寸法及びタイル寸法に適応した電
界方向空隙率、フェライト厚さを設定することによっ
て、吸収特性を広帯域化できることを知見し、フェライ
トタイルの形状寸法の最適化について種々検討した結
果、該タイルの到来電波の磁界成分方向の寸法Ｗと電界
成分方向の寸法Ｌとの比を特定し、その寸法のフェライ
トタイルに適応した到来電波の電界成分方向の空隙率お
よびフェライトタイル厚みを選定することにより、電波
吸収特性の広帯域化とともに２００ＭＨｚでの電波吸収
特性の向上が見られること、さらに寸法比Ｌ／Ｗと電界
成分方向の空隙率およびフェライトタイル厚みを適宜選
定することにより任意の電波吸収特性を設定できること
を知見し、この発明を完成させた。

【００１１】すなわち、この発明は、建築用材料に複数
個の矩形状焼結フェライトタイルからなる磁性体を、到
来電波の磁界成分方向に連続して結合し、かつ到来電波
の電界成分の方向に間隔をあけて配置してなる電波吸収
壁において、フェライトタイルの磁界成分方向の寸法Ｗ
と電界成分方向の寸法Ｌとの比Ｌ／Ｗが０．８以下であ
り、到来電波の周波数１００ＭＨｚ〜４００ＭＨｚにお
ける反射減衰量が１７ｄＢ以上でかつ到来電波の周波数
２００ＭＨｚにおける反射減衰量が２０ｄＢ以上である
ことを特徴とする電波吸収壁である。

【００１２】この発明における建築用材料としては、コ
ンクリート、モルタル等の外壁用材料が使用されるが、
建物の外壁用建材として使用可能とするため、鉄筋、金
網、金属板等の反射用金属骨材を埋設することが好まし
い。また、フェライトタイルは前記建築用材料に、針
金、金具、接着剤等によって固定されるか、あるいは建
築用材料にあらかじめ作成されていた溝中に埋設されて
も良い。さらに、この発明の電波吸収壁において、フェ
ライトタイルの表面に積層する外装材は、天然石板や磁
器タイルなど公知の外装材でよく、ボルト等で固定され
る。

【００１３】この発明の電波吸収壁において、フェライ
トタイルには公知のいずれの組成からなるフェライトも
利用でき、用途や吸収特性等に応じて適宜選定できる。
焼結フェライトには、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ
系フェライトがある。特に好ましい焼結フェライトに
は、３０〜４０％Ｎｉ−１〜１０％Ｃｕ−１０〜１５％
Ｚｎ系、１５〜２０％Ｍｇ−３〜１０％Ｃｕ−２５〜３
０％Ｚｎ系フェライトがある。

【００１４】この発明におけるフェライトタイルは矩形
状に切り出されるが、従来のような正方形ではなく、到
来電波の電界成分方向が磁界成分方向よりも短いことを
特徴とし、周波数１００ＭＨｚ〜４００ＭＨｚでの電波
吸収特性を向上させる場合、磁界成分方向の寸法Ｗは、
電界成分方向の寸法Ｌとの比Ｌ／Ｗが０．８以下の範囲
内で、目的とする周波数範囲における電波吸収特性を考
慮し、電界成分方向空隙率とフェライトタイルの厚みと
ともに選定される。寸法比Ｌ／Ｗが０．８を超えると、
狭帯域でしか良好な特性が得られず、２００ＭＨｚ以上
の周波数域における反射減衰量が２０ｄＢ以下となり、
この発明の電波吸収壁のような広帯域で良好な電波吸収
特性は得られない。また、フェライトタイルの到来電波
の電界成分方向寸法Ｌが小さすぎる場合は、取扱いが不
便であり、ワレやカケが発生しやすく、機械的強度が不
十分である。さらに、外装材を取り付ける場合は、ボル
ト等による固定が困難であるため、寸法比Ｌ／Ｗが０．
２以上であることが好ましい。さらに望ましい寸法比Ｌ
／Ｗは、０．３〜０．４５である。

【００１５】フェライトタイルの到来電波の電界成分方
向における空隙長さＡ（図１参照）は、フェライトタイ
ル寸法に対応して選定されるが、その電界成分方向空隙
率（Ａ／（Ａ＋Ｌ））×１００が２０％未満では作業能
率が悪く、製造し難いため、また４０％を超えると狭帯
域でしか良好な特性が得られず、この発明の電波吸収壁
のような広帯域に良好な吸収特性は得られない。そのた
め、電界成分方向空隙率は２０％〜４０％であることが
好ましい。特に好ましい空隙率は３０〜３５％である。

【００１６】フェライトタイルの厚みも電界成分方向空
隙率と同様に、フェライトタイル寸法に対応して選定さ
れ、任意の厚みを選定することができるが、フェライト
タイルの磁界成分方向の寸法Ｗとフェライトタイルの厚
みＴとの比Ｔ／Ｗは、０．０７〜０．１１が好ましい。

【００１７】

【作用】従来より、建築用材料に複数個のフェライトタ
イルを、到来電波の磁界成分方向に連続して結合し、か
つ到来電波の電界成分方向に間隔をあけて配置した電波
吸収壁において、電界方向空隙率が同じであればフェラ
イトタイル寸法は吸収特性に影響しないと考えられてお
り、タイル寸法は建築施工上の作業効率の観点から画一
的に１００ｍｍ×１００ｍｍが使用され、電界方向空隙
率やフェライトタイル厚さのみによって吸収特性が設定
されていた。ところが、発明者らの知見によれば、電界
方向空隙率が同じでもタイル寸法が異なるとその吸収特
性が異なり、さらにタイル寸法及びタイル寸法に適応し
た電界方向空隙率、フェライト厚さを適宜選定すること
によって、任意の吸収特性を得ることができ、さらに広
帯域化が可能となる。すなわち、この発明による電波吸
収壁は、フェライトタイルの形状寸法の最適化を図った
結果、フェライトタイルの磁界成分方向の寸法Ｗと電界
成分方向の寸法Ｌとの比Ｌ／Ｗを０．８以下とすること
により、到来電波の周波数１００ＭＨｚ〜４００ＭＨｚ
における反射減衰量が１７ｄＢ以上でかつ到来電波の周
波数１００ＭＨｚ、２００ＭＨｚにおける反射減衰量が
２０ｄＢ以上となり、該比Ｌ／Ｗを０．４５以下とする
と、到来電波の周波数１００ＭＨｚ〜５００ＭＨｚにお
ける反射減衰量が１７ｄＢ以上でかつ到来電波の周波数
１００ＭＨｚ〜３５０ＭＨｚにおける反射減衰量が２０
ｄＢ以上となる。

【００１８】

【実施例】

実施例１ 主成分として６６ｗｔ％のＦｅ₂Ｏ₃、２２ｗｔ％のＺｎ
Ｏ、８ｗｔ％のＮｉＯ、４ｗｔ％のＣｕＯを含有するＮ
ｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト仮焼原料粉を粉砕・乾燥
後、解砕し、有機バインダーを添加し造粒を行い、成形
した後、大気中にて１，１００°Ｃで焼結した。焼結フ
ェライトを１００ｍｍ×４０ｍｍ×厚み９ｍｍのタイル
状とし、図１に示す如く、鉄筋を埋設させたコンクリー
トからなる建築用材料１に、多数の上記矩形フェライト
タイル２を到来電波の磁界成分方向、すなわち図で左右
方向は連続して配置し、到来電波の電界成分方向、図で
上下方向については空隙率３３．３％となるように２０
ｍｍ間隔で配置してこの発明による電波吸収壁を作成し
た。

【００１９】比較のため、実施例と同様の組成並びに製
造方法により作成した１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ９
ｍｍの正方形フェライトタイル３を、図３に示す如く、
同様の建築用材料１に到来電波の磁界成分方向には連続
して、電界成分方向には磁界方向空隙率３３．３％とな
るように間隔を設けて配置し従来の電波吸収壁（比較例
１）を作成した。実施例１と比較例１の電波吸収壁の電
波吸収特性を測定した結果を図２に示す。黒丸でプロッ
トした実施例１の反射減衰量は、周波数１００ＭＨｚ〜
５００ＭＨｚの帯域において１７ｄＢ以上であり、白丸
でプロットした比較例１の吸収特性に比べて、周波数２
００ＭＨｚにおける反射減衰量が１７ｄＢから２６ｄＢ
に向上し、広帯域化されたことが分かる。

【００２０】実施例２ 実施例１の電波吸収壁に磁器タイルからなる厚み１０ｍ
ｍの外装材を施した場合の電波吸収特性を測定した。ま
た、比較例１の電波吸収壁に同様の外装材を施した場合
（比較例２）の吸収特性を測定した。実施例２と比較例
２の電波吸収壁の電波吸収特性を測定した結果を図４に
示す。図４から明らかなように、外装材を積層しない場
合よりも電波吸収特性は多少劣化するが、比較例２の吸
収特性と比較して、周波数２００ＭＨｚにおける吸収特
性が向上し、また周波数１００ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの
帯域において、不要反射電波を吸収するために必要な反
射減衰量１５ｄＢ以上を確保でき、広帯域化しているこ
とが分かる。

【００２１】実施例３ 実施例１と同様の構成で、磁界方向の寸法を１００ｍｍ
とし、電界方向の寸法を、８０ｍｍ（実施例３）、５０
ｍｍ（実施例４）、２０ｍｍ（実施例５）としたフェラ
イトタイルを作成し、図１と同様に電界方向の空隙率を
３３．３％として電波吸収壁を作成した。これらの電波
吸収壁の電波吸収特性を測定した結果を実施例１、比較
例１の結果とともに図５に示す。実施例１は黒丸実線、
実施例３は黒四角一点鎖線、実施例４は白菱一点鎖線、
実施例５は白三角二点鎖線、比較例１は白丸破線でそれ
ぞれ示す。図５から明らかなように、電界方向の空隙率
が全て３３．３％と一定であっても、吸収特性が変化し
ており、到来電波の電界成分方向寸法が小さくなるにつ
れて高周波側に吸収特性が伸長していく傾向が認められ
る。全ての実施例は到来電波の周波数１００ＭＨｚ〜４
００ＭＨｚにおける反射減衰量が１７ｄＢ以上でかつ到
来電波の周波数１００ＭＨｚ、２００ＭＨｚにおける反
射減衰量が２０ｄＢ以上となり、比Ｌ／Ｗが０．４以下
の実施例１と実施例５は、到来電波の周波数１００ＭＨ
ｚ〜５００ＭＨｚにおける反射減衰量が１７ｄＢ以上で
かつ到来電波の周波数１００ＭＨｚ〜３５０ＭＨｚにお
ける反射減衰量が２０ｄＢ以上となる。

【００２２】

【発明の効果】この発明によれば、複数個の焼結フェラ
イトタイルからなる磁性体を到来電波の磁界成分方向に
連続して結合し、電界成分方向に間隔をあけて配置され
た電波吸収壁において、従来、電波吸収特性が１００Ｍ
Ｈｚ周辺の低周波側に偏り帯域幅が狭い傾向にあり、２
００ＭＨｚ以上の周波数における吸収特性が反射減衰量
が１７ｄＢ以下であったが、到来電波の磁界成分方向の
フェライトタイル寸法Ｗと電界成分方向の寸法Ｌとの比
をＬ／Ｗ０．８以下とし、該フェライトタイル寸法に対
応して電界方向空隙率およびフェライト厚みを選定する
ことによって、到来電波の周波数１００ＭＨｚ〜４００
ＭＨｚにおける反射減衰量が１７ｄＢ以上でかつ到来電
波の周波数２００ＭＨｚにおける反射減衰量が２０ｄＢ
以上と、高周波側にも良好な吸収特性が得られ、広帯域
化が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による電波吸収壁の構成を示す斜視説
明図である。

【図２】周波数と反射減衰量との関係を示すグラフであ
る。

【図３】従来の電波吸収壁の構成を示す斜視説明図であ
る。

【図４】周波数と反射減衰量との関係を示すグラフであ
る。

【図５】周波数と反射減衰量との関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 建築用材料 ２ 矩形フェライトタイル ３ 正方形フェライトタイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建築用材料に複数個の矩形状焼結フェラ
   イトタイルからなる磁性体を、到来電波の磁界成分方向
   に連続して結合し、かつ到来電波の電界成分の方向に間
   隔をあけて配置してなる電波吸収壁において、フェライ
   トタイルの磁界成分方向の寸法Ｗと電界成分方向の寸法
   Ｌとの比Ｌ／Ｗが０．８以下であり、到来電波の周波数
   １００ＭＨｚ〜４００ＭＨｚにおける反射減衰量が１７
   ｄＢ以上でかつ到来電波の周波数２００ＭＨｚにおける
   反射減衰量が２０ｄＢ以上であることを特徴とする電波
   吸収壁。