JPH0645783A - 整合型電波吸収体 - Google Patents
整合型電波吸収体Info
- Publication number
- JPH0645783A JPH0645783A JP19427092A JP19427092A JPH0645783A JP H0645783 A JPH0645783 A JP H0645783A JP 19427092 A JP19427092 A JP 19427092A JP 19427092 A JP19427092 A JP 19427092A JP H0645783 A JPH0645783 A JP H0645783A
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- Japan
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- wave absorbing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安価で効率的な施工が行える電波吸収能の優
れた整合型電波吸収体を得る。 【構成】 コンクリートなどの誘電性物質の基材に、高
透磁性材料の粉末を配合した電波吸収層2を構成し、そ
の背後に導電性反射体3を設ける。
れた整合型電波吸収体を得る。 【構成】 コンクリートなどの誘電性物質の基材に、高
透磁性材料の粉末を配合した電波吸収層2を構成し、そ
の背後に導電性反射体3を設ける。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン放送用電
波の反射に起因して生じるゴーストを防ぐために建築物
の外装材として用いることができる整合型電波吸収体に
関する。
波の反射に起因して生じるゴーストを防ぐために建築物
の外装材として用いることができる整合型電波吸収体に
関する。
【0002】
【従来の技術】高層建築物によるテレビジョン放送用電
波の反射に起因して生じるゴーストを防ぐ典型的な先行
技術は、フェライトタイル製電波吸収板を建物の外周面
に貼着している。
波の反射に起因して生じるゴーストを防ぐ典型的な先行
技術は、フェライトタイル製電波吸収板を建物の外周面
に貼着している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような先行技術で
は、高価なフェライトを用いてタイルを製造するので高
価であるという問題があり、またフェライトタイルは、
大重量である。
は、高価なフェライトを用いてタイルを製造するので高
価であるという問題があり、またフェライトタイルは、
大重量である。
【0004】本発明の目的は、安価で、軽量化を図って
施工を効率的に行うことができる電波吸収性能の優れた
整合型電波吸収体を提供することである。
施工を効率的に行うことができる電波吸収性能の優れた
整合型電波吸収体を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、誘電性物質の
基材に、高透磁性材料の粉末を配合して電波吸収層を構
成し、電波吸収体の背後に導電性反射体を設けることを
特徴とする整合型電波吸収体である。
基材に、高透磁性材料の粉末を配合して電波吸収層を構
成し、電波吸収体の背後に導電性反射体を設けることを
特徴とする整合型電波吸収体である。
【0006】また本発明は、前記高透磁性材料粉末の配
合割合が誘電性物質の基材100重量部に対し、5〜2
0重量部であることを特徴とする。
合割合が誘電性物質の基材100重量部に対し、5〜2
0重量部であることを特徴とする。
【0007】また本発明は、前記誘電性物質の基材中
に、導電性繊維を、吸収すべき電波の電界に平行に延び
るように配置することを特徴とする。
に、導電性繊維を、吸収すべき電波の電界に平行に延び
るように配置することを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明は、コンクリート、合成樹脂などの誘電
性物質の基材にフェライトなどの高透磁性材料の粉末を
配合し、好ましくは炭素繊維などの導電性繊維を吸収す
べき電波の電界に平行に延びるように配置した電波吸収
層と、その背後に設けた電波を反射する導電性反射体と
から成る。
性物質の基材にフェライトなどの高透磁性材料の粉末を
配合し、好ましくは炭素繊維などの導電性繊維を吸収す
べき電波の電界に平行に延びるように配置した電波吸収
層と、その背後に設けた電波を反射する導電性反射体と
から成る。
【0009】電波は、電波吸収層に進入し、その進入し
た電波は電波吸収層の背後に設けられた導電性反射体で
反射される。この反射波と、進入波とは、電波吸収層の
厚さが電波吸収層内の電波の波長の約1/4のとき、互
いに干渉して相殺し、電波吸収層からの電波の反射を防
ぐことができる。この電波の波長の1/4の厚さの電波
吸収層を以下で最適厚さの電波吸収層という。
た電波は電波吸収層の背後に設けられた導電性反射体で
反射される。この反射波と、進入波とは、電波吸収層の
厚さが電波吸収層内の電波の波長の約1/4のとき、互
いに干渉して相殺し、電波吸収層からの電波の反射を防
ぐことができる。この電波の波長の1/4の厚さの電波
吸収層を以下で最適厚さの電波吸収層という。
【0010】電波の波長は、媒体(ここでは電波吸収
層)の材質によって定まる。空気中の波長λ0の電波が
電波吸収層に入ったとき波長がλになったとすると次の
式が成立する。
層)の材質によって定まる。空気中の波長λ0の電波が
電波吸収層に入ったとき波長がλになったとすると次の
式が成立する。
【0011】
【数1】
【0012】ここにε*(複素比誘電率)とμ*(複素
比透磁率)とは電波の波長領域によって異なるが、高透
磁性材料はテレビジョン放送波の領域(100MHz付
近)で高い複素比透磁率を有し、数1から、電波吸収層
の最適厚さを薄くすることができる。
比透磁率)とは電波の波長領域によって異なるが、高透
磁性材料はテレビジョン放送波の領域(100MHz付
近)で高い複素比透磁率を有し、数1から、電波吸収層
の最適厚さを薄くすることができる。
【0013】高透磁性材料の例としては、フェライト、
パーマロイ、純鉄およびケイ素鋼がある。フェライト
は、一般式MO・Fe2O3で表される2価の金属Mと鉄
の複塩で、MはMn、Fe、Co、Ni、Cu、Mg、
Cdが知られている。またパーマロイは、Niを主成分
とする高透磁性合金の商品名であり、78.5%Ni−
Feの組合せの合金が最も高い透磁率を示す。
パーマロイ、純鉄およびケイ素鋼がある。フェライト
は、一般式MO・Fe2O3で表される2価の金属Mと鉄
の複塩で、MはMn、Fe、Co、Ni、Cu、Mg、
Cdが知られている。またパーマロイは、Niを主成分
とする高透磁性合金の商品名であり、78.5%Ni−
Feの組合せの合金が最も高い透磁率を示す。
【0014】高透磁性材料としてフェライト粉末、パー
マロイ、純鉄またはケイ素鋼等粉末を用いる場合、その
混合割合は、セメントなど基材100重量部に対し、5
〜20重量部が好ましい。5重量部以下では複素比透磁
率の変化が少なく効果がない。また、20重量部以上で
は複素透磁率の変化量が少なく、基材を建築物の外壁に
使うときは、強度の点で問題となる。
マロイ、純鉄またはケイ素鋼等粉末を用いる場合、その
混合割合は、セメントなど基材100重量部に対し、5
〜20重量部が好ましい。5重量部以下では複素比透磁
率の変化が少なく効果がない。また、20重量部以上で
は複素透磁率の変化量が少なく、基材を建築物の外壁に
使うときは、強度の点で問題となる。
【0015】
【実施例】以下、実施例でもって本発明をより具体的に
説明する。図1は、本発明の一実施例の断面図である。
この整合型電波吸収体1は、たとえば建築物の外壁であ
り、工場で製造し、現場での施工作業の効率化を図るこ
とができる。この整合型電波吸収体1は、板状の電波吸
収層2とその背後に設けられる導電性反射体3とから構
成される。電波吸収層2は、コンクリート、モルタルま
たは合成樹脂などの誘電性物質にフェライトなどの高透
磁性材料を混合して構成される。好ましくはさらに導電
性繊維、たとえば炭素繊維を混合する。電波吸収層2に
含まれる炭素繊維は、レーヨン系、ポリアクリロニトリ
ル(PAN)系、フェノール樹脂系、石炭ピッチ系、石
油ピッチ系など各種の炭素繊維を使用することができ
る。この炭素繊維の含有量は、誘電性物質、たとえば水
硬組成物(たとえばモルタル)中の水硬成分(たとえば
セメント)に対して0.1〜10重量%、好ましくは
0.1〜6重量%である。0.1重量%未満では、電波
に対するマッチング条件が難しく、一方、10重量%を
超えると、炭素繊維の誘電性物質中での均一分散が難し
くなる。また炭素繊維の糸長は、成形体中において平均
糸長0.3〜5mmのものを使用することができる。
説明する。図1は、本発明の一実施例の断面図である。
この整合型電波吸収体1は、たとえば建築物の外壁であ
り、工場で製造し、現場での施工作業の効率化を図るこ
とができる。この整合型電波吸収体1は、板状の電波吸
収層2とその背後に設けられる導電性反射体3とから構
成される。電波吸収層2は、コンクリート、モルタルま
たは合成樹脂などの誘電性物質にフェライトなどの高透
磁性材料を混合して構成される。好ましくはさらに導電
性繊維、たとえば炭素繊維を混合する。電波吸収層2に
含まれる炭素繊維は、レーヨン系、ポリアクリロニトリ
ル(PAN)系、フェノール樹脂系、石炭ピッチ系、石
油ピッチ系など各種の炭素繊維を使用することができ
る。この炭素繊維の含有量は、誘電性物質、たとえば水
硬組成物(たとえばモルタル)中の水硬成分(たとえば
セメント)に対して0.1〜10重量%、好ましくは
0.1〜6重量%である。0.1重量%未満では、電波
に対するマッチング条件が難しく、一方、10重量%を
超えると、炭素繊維の誘電性物質中での均一分散が難し
くなる。また炭素繊維の糸長は、成形体中において平均
糸長0.3〜5mmのものを使用することができる。
【0016】電波吸収層2を構成する物質は、ミキサー
によってよく混合され、さらに一般のコンクリートの場
合と同様に砂、砕石などの骨材を加え、水を加えて練り
上げる。このものを押出成型機を用いて一定の大きさの
枠内に打設する。押出成型機を用いることによって、炭
素繊維は略一定の方向に平行に並ぶ。この炭素繊維の方
向を、吸収すべき電波の電界に平行に、たとえば図1の
紙面に垂直方向にする。吸収すべき電波、たとえばテレ
ビジョン放送波では、この電界Eは水平である。これに
よって進入するテレビジョン放送波を壁面4で反射させ
ることなく電波吸収層2内に効率よく吸収できる。
によってよく混合され、さらに一般のコンクリートの場
合と同様に砂、砕石などの骨材を加え、水を加えて練り
上げる。このものを押出成型機を用いて一定の大きさの
枠内に打設する。押出成型機を用いることによって、炭
素繊維は略一定の方向に平行に並ぶ。この炭素繊維の方
向を、吸収すべき電波の電界に平行に、たとえば図1の
紙面に垂直方向にする。吸収すべき電波、たとえばテレ
ビジョン放送波では、この電界Eは水平である。これに
よって進入するテレビジョン放送波を壁面4で反射させ
ることなく電波吸収層2内に効率よく吸収できる。
【0017】電波吸収層2の背後に設けられる導電性反
射体3は、金属箔、多数の透孔を有する炭素繊維のネッ
ト、金網、金属製パンチングメタル、金属製エキスパン
ダーなどからなり、電波吸収層2に進入した電波を反射
する働きをする。
射体3は、金属箔、多数の透孔を有する炭素繊維のネッ
ト、金網、金属製パンチングメタル、金属製エキスパン
ダーなどからなり、電波吸収層2に進入した電波を反射
する働きをする。
【0018】電波吸収層2の厚さdは、前述のように電
波吸収層2中の電波の波長λの1/4となる最適の厚さ
とすればよい。このため、図2に示されるように、電波
吸収層2と同じ材質で以下に述べる方法で試験片12を
作り、これから電波吸収層2の複素比誘電率と複素透磁
率とを求め、最適の厚さを決定する。
波吸収層2中の電波の波長λの1/4となる最適の厚さ
とすればよい。このため、図2に示されるように、電波
吸収層2と同じ材質で以下に述べる方法で試験片12を
作り、これから電波吸収層2の複素比誘電率と複素透磁
率とを求め、最適の厚さを決定する。
【0019】以下試験片12の作り方と、複素比誘電率
と複素透磁率との求め方を述べる。普通ポルトランドセ
メント100部(重量部、以下同じ)と、混和剤として
メチルセルロース3部と、炭素繊維(ドナック社製商品
名S−344)10部と、フェライト粉末(平均粒径
3.8μm以下、化学式(Mn・Zn)O・Fe2O3、
戸田工業製)30部とを容量5Lのオムニミキサによっ
て40秒間予備混練し、その後、熊本硅砂(市販品)1
00部と水50部とを加え、さらに70秒間混練して炭
素繊維およびフェライト入りのモルタルを調整した。こ
のモルタルを押出成型機を用いて、140(幅W)×3
00(長さL)×20(厚みd)(単位mm)の型枠内
に打設し、20℃で80%の恒温恒湿雰囲気中に1日
間、さらに20℃、湿度60%の恒温恒湿雰囲気中に1
日間、養生して電波吸収層の試験体11を製作した。
と複素透磁率との求め方を述べる。普通ポルトランドセ
メント100部(重量部、以下同じ)と、混和剤として
メチルセルロース3部と、炭素繊維(ドナック社製商品
名S−344)10部と、フェライト粉末(平均粒径
3.8μm以下、化学式(Mn・Zn)O・Fe2O3、
戸田工業製)30部とを容量5Lのオムニミキサによっ
て40秒間予備混練し、その後、熊本硅砂(市販品)1
00部と水50部とを加え、さらに70秒間混練して炭
素繊維およびフェライト入りのモルタルを調整した。こ
のモルタルを押出成型機を用いて、140(幅W)×3
00(長さL)×20(厚みd)(単位mm)の型枠内
に打設し、20℃で80%の恒温恒湿雰囲気中に1日
間、さらに20℃、湿度60%の恒温恒湿雰囲気中に1
日間、養生して電波吸収層の試験体11を製作した。
【0020】製作した試験体11は、図2の斜視図に示
すように、幅L1が38mmになるようにまた炭素繊維
17の長手方向に垂直になるように横断切断線X1,X
2,…に沿って切断し、試験片12を得た。そして試験
片12を図3および図4に示すようにストリップライン
測定機13に、炭素繊維17が電界に平行になるように
外部導体14と内部導体15の間にセットし、外部導体
14と内部導体15の間に電界をかけ、ネットワークア
ナライザ(横河ヒューレットパッカード社製8510
T)を用いて波長を変えてS−パラメータを測定し、こ
れに基づいて反射係数Γ、透過係数Tを求め、さらに
Γ、Tから複素比誘電率ε*,複素比透磁率μ*をそれ
ぞれ求めた。すなわち、S−パラメータと、反射係数Γ
と、透過係数Tとの間には次の関係が成立する。
すように、幅L1が38mmになるようにまた炭素繊維
17の長手方向に垂直になるように横断切断線X1,X
2,…に沿って切断し、試験片12を得た。そして試験
片12を図3および図4に示すようにストリップライン
測定機13に、炭素繊維17が電界に平行になるように
外部導体14と内部導体15の間にセットし、外部導体
14と内部導体15の間に電界をかけ、ネットワークア
ナライザ(横河ヒューレットパッカード社製8510
T)を用いて波長を変えてS−パラメータを測定し、こ
れに基づいて反射係数Γ、透過係数Tを求め、さらに
Γ、Tから複素比誘電率ε*,複素比透磁率μ*をそれ
ぞれ求めた。すなわち、S−パラメータと、反射係数Γ
と、透過係数Tとの間には次の関係が成立する。
【0021】
【数2】
【0022】
【数3】
【0023】ここに、
【0024】
【数4】
【0025】さらに反射係数Γと、透過係数Tと、複素
比誘電率ε*と、複素比透磁率μ*との間には次の関係
式が成立つ。
比誘電率ε*と、複素比透磁率μ*との間には次の関係
式が成立つ。
【0026】
【数5】
【0027】
【数6】
【0028】ここで、ωは測定角周波数、cは真空中の
光速、dは試験片12の厚みである。また、ε1,μ1
は複素比誘電率、複素比透磁率のそれぞれ実数部を、ε
2,μ2は虚数部を表し、jは虚数単位であり、
光速、dは試験片12の厚みである。また、ε1,μ1
は複素比誘電率、複素比透磁率のそれぞれ実数部を、ε
2,μ2は虚数部を表し、jは虚数単位であり、
【0029】
【数7】
【0030】である。
【0031】各周波数に対するS−パラメータS
11(ω)とS21(ω)とを測定することによって、複素
比誘電率ε*、複素比透磁率μ*が求まり,さらにこれ
らの実数部ε1,μ1および虚数部ε2,μ2も求ま
る。
11(ω)とS21(ω)とを測定することによって、複素
比誘電率ε*、複素比透磁率μ*が求まり,さらにこれ
らの実数部ε1,μ1および虚数部ε2,μ2も求ま
る。
【0032】図5に本実施例に用いた試験片12の複素
比誘電率を測定した結果を実線で示す。また、図6に本
実施例を用いた試験片12の複素比透磁率を測定した結
果を実線で示す。また、図5、図6にフェライト粉末を
入れない他は同一の操作で作った比較試験片の複素比誘
電率および複素比透磁率の測定結果を破線で示す。
比誘電率を測定した結果を実線で示す。また、図6に本
実施例を用いた試験片12の複素比透磁率を測定した結
果を実線で示す。また、図5、図6にフェライト粉末を
入れない他は同一の操作で作った比較試験片の複素比誘
電率および複素比透磁率の測定結果を破線で示す。
【0033】図5および図6から求めたε1,ε2,μ
1,μ2から次式によって電波吸収層2の最適厚さdを
次式から求める。
1,μ2から次式によって電波吸収層2の最適厚さdを
次式から求める。
【0034】
【数8】
【0035】また、基材にフェライトを入れない場合の
最適厚さd0 は、図5、図6の点線のグラフから求めた
ε01,ε02,μ01,μ02から次のようになる。
最適厚さd0 は、図5、図6の点線のグラフから求めた
ε01,ε02,μ01,μ02から次のようになる。
【0036】
【数9】
【0037】これらをテレビジョン放送用電波として有
効な100MHz付近で比較すると、
効な100MHz付近で比較すると、
【0038】
【数10】
【0039】となり、フェライトを基材の約12%入れ
ただけで電波吸収層2である建築物の外壁の厚さを約1
/1.7にできる。これは高価なフェライトの使用量が
フェライトタイルを用いたときよりも少なく、またこの
電波吸収層2は工場で予め製作できるので、建築現場で
の施工も簡単である。
ただけで電波吸収層2である建築物の外壁の厚さを約1
/1.7にできる。これは高価なフェライトの使用量が
フェライトタイルを用いたときよりも少なく、またこの
電波吸収層2は工場で予め製作できるので、建築現場で
の施工も簡単である。
【0040】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、建築物の
外壁に用いるコンクリートなどの誘電性物質の基材にフ
ェライトなどの高透磁性材料の粉末を配合した電波吸収
層を形成し、この背面に導電性反射体を設けて整合型電
波吸収体を得、これによってテレビ放送用の電波を吸収
し、電波吸収層で入射波と導電性反射体による反射波を
干渉させて微弱化させるような最適の電波吸収層の厚さ
を、フェライトなどを混合しない、従来の電波吸収層の
最適の厚さよりも格段に薄くでき、また軽量化が可能で
ある。
外壁に用いるコンクリートなどの誘電性物質の基材にフ
ェライトなどの高透磁性材料の粉末を配合した電波吸収
層を形成し、この背面に導電性反射体を設けて整合型電
波吸収体を得、これによってテレビ放送用の電波を吸収
し、電波吸収層で入射波と導電性反射体による反射波を
干渉させて微弱化させるような最適の電波吸収層の厚さ
を、フェライトなどを混合しない、従来の電波吸収層の
最適の厚さよりも格段に薄くでき、また軽量化が可能で
ある。
【0041】また誘電性物質の基材に導電性繊維を吸収
すべき電波の電界に平行に配置することによって、電波
の外壁による反射を少なくすることができる。
すべき電波の電界に平行に配置することによって、電波
の外壁による反射を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の整合型電波吸収体1の断面
図である。
図である。
【図2】電波吸収層2と同一材料で作った試験体11の
斜視図である。
斜視図である。
【図3】試験片12をストリップライン測定機13にセ
ットした状態を示す側面図である。
ットした状態を示す側面図である。
【図4】試験片12をストリップライン測定機13にセ
ットした状態を示す正面図である。
ットした状態を示す正面図である。
【図5】試験片12および比較試験片の複素比誘電率を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図6】試験県12および比較試験片の複素比透磁率を
示すグラフである。
示すグラフである。
1 整合型電波吸収体 2 電波吸収層 3 導電性反射体 5 電波の方向 11 試験体 12 試験片 13 ストリップライン測定機
Claims (3)
- 【請求項1】 誘電性物質の基材に、高透磁性材料の粉
末を配合して電波吸収層を構成し、電波吸収体の背後に
導電性反射体を設けることを特徴とする整合型電波吸収
体。 - 【請求項2】 前記高透磁性材料粉末の配合割合が誘電
性物質の基材100重量部に対し、5〜20重量部であ
ることを特徴とする請求項1記載の整合型電波吸収体。 - 【請求項3】 前記誘電性物質の基材中に、導電性繊維
を、吸収すべき電波の電界に平行に延びるように配置す
ることを特徴とする請求項1または2記載の整合型電波
吸収体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19427092A JPH0645783A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 整合型電波吸収体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19427092A JPH0645783A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 整合型電波吸収体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0645783A true JPH0645783A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=16321832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19427092A Pending JPH0645783A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 整合型電波吸収体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645783A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002121842A (ja) * | 2000-10-13 | 2002-04-26 | Takenaka Komuten Co Ltd | 電波吸収材の補強構造 |
| CN103903665A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-07-02 | 北京工业大学 | 带金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料 |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP19427092A patent/JPH0645783A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002121842A (ja) * | 2000-10-13 | 2002-04-26 | Takenaka Komuten Co Ltd | 電波吸収材の補強構造 |
| CN103903665A (zh) * | 2014-01-20 | 2014-07-02 | 北京工业大学 | 带金属网的水泥砂浆宽频屏蔽/吸波复合结构电磁功能建筑材料 |
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