JPH09162589A - 電磁波吸収体及び電磁波吸収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量かつ簡単な構成で、配設部位の光透過性
が確保されるように配設することも可能な電磁波吸収体
を得る。 【解決手段】 電磁波吸収ガラス10は、ガラス板12内の
一方の面に電磁波吸収体のエレメント14が多数設けられ
て構成されている。各エレメント14は、各々導電率が異
なる複数の原料が配合されて成る材料を用い、該材料が
線状に成型されて構成されている。各エレメント14は単
位長さ当りの電気抵抗値が、電波吸収性能が最大となる
所定値（導体よりも高く、絶縁体よりも低い所定範囲内
の値）に一致するように、複数の原料の種類及び配合
率、製造方法、断面積等が定められている。各エレメン
ト14は、長手方向が各々同一方向を向き、かつエレメン
ト14の長手方向と直交する方向に沿って複数のエレメン
ト14が所定の間隙を隔てて並ぶように、ガラス板12にア
レイ状に配置されて貼着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電磁波吸収体及び電
磁波吸収方法に係り、特に、到来した電磁波を吸収する
電磁波吸収体、及び到来した電磁波を吸収するための電
磁波吸収方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現在、
電磁波（電波）はラジオ、ＴＶ、無線通信等を始めとし
て様々な分野で利用されているが、これらの電波が他の
電波の妨害を受けることにより種々の不都合が生ずる所
謂電波障害は従来より問題となっている。この電波障害
の原因となる電波としては、ビルディングや鉄塔等の建
築物で反射された電波や、電気・電子機器から放射され
る不要電波等が挙げられる。このうち、特にＶＨＦやＵ
ＨＦ等のＴＶ周波数帯域の電波が建築物で反射し、受信
アンテナに局から直接到来した電波（直接波）と建築物
の外壁で反射された電波（反射波）とが各々入射する等
により生ずるゴースト等の受信障害は、近年の高層ビル
ディングの増加に伴って社会問題となっている。

【０００３】このため、建築物の外壁で反射される電波
の低減を目的として、フェライト等の磁性体から成るパ
ネルを建築物の外壁に貼設又は埋設し、建築物に到来し
た電波を前記パネルにより吸収させることが従来より提
案されている（例えば実開昭53-11501号公報、特公昭55
-49797号公報等参照）。しかし、フェライトのパネル
は、広い周波数帯域の電波に対し高い吸収性能を示す好
ましい特性を備えてはいるものの、高価かつ重量が大き
いという問題がある。また、フェライトは光透過率が殆
ど０であり、建築物の窓部等に適用することは不可能で
あった。また、フェライト等のパネルに代えてカーボン
チップ等を混入させたコンクリートにより建築物の外壁
を形成することも行われているが、この種のコンクリー
トでは充分な電波吸収性能が得られないという問題があ
る。

【０００４】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、軽量かつ簡単な構成で、配設部位の光透過性が確保
されるように配設することも可能な電磁波吸収体を得る
ことが目的である。

【０００５】また本発明は、到来した電磁波を簡易な方
法で吸収することができる電磁波吸収方法を得ることが
目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】一例として、鉄筋コンク
リートにより形成された建築物の壁では到来した電磁波
がコンクリート中に埋設された鉄筋によって反射される
等のように、導体は到来した電磁波を反射することが経
験的に知られている。これに対し、本願発明者等は電磁
波が照射される環境下に置かれた長尺状の物体の単位長
さ当りの電気抵抗値を変化させた場合に電磁波が反射／
吸収／透過する割合がどのように変化するかを確認する
実験（シミュレーション）を行った。そして、この実験
により、前記長尺状の物体の単位長さ当りの電気抵抗が
所定範囲内の値（具体的には金、銅、鉄等の一般的な導
体よりは高く、ゴム等の絶縁体よりは低い範囲の値）の
ときには、前記物体に照射された電磁波が前記物体によ
り吸収される割合が高くなることが判明した。

【０００７】上記に基づき、請求項１記載の発明に係る
電磁波吸収体は、所定方向に沿った単位長さ当りの電気
抵抗又は単位面積当りの電気抵抗が導体よりも高く絶縁
体よりも低い所定範囲内の値となるように調整されたエ
レメントを備えている。

【０００８】なお、エレメントの形状は、請求項３に記
載したように長尺状であっても、請求項４に記載したよ
うに所定面を覆う層状であってもよく、上記以外の任意
の形状を適用することも可能である。但し、到来した電
磁波により誘起される交流電流の流れる方向は、到来し
た電磁波の偏波面に平行な方向であるので、配設された
状態で、少なくとも到来する電磁波の偏波面に平行な方
向に沿って、エレメントが所定長さ以上連続している形
状であることが望ましい。例えばエレメントを長尺状と
した場合には、請求項３に記載したように、エレメント
の長手方向が到来する電磁波の偏波面に略平行となるよ
うに配設すればよい。

【０００９】またエレメントの電気抵抗値は、エレメン
トを長尺状とした場合には、請求項３に記載したよう
に、エレメントの長手方向に沿った単位長さ当りの電気
抵抗を所定範囲内の値（具体的には、一般的な導体より
は高く、絶縁体よりは低い範囲の値）となるように調整
すればよく、エレメントを層状とした場合には、請求項
４に記載したように、単位面積当りの電気抵抗が所定範
囲内の値となるように調整すればよい。

【００１０】なお、エレメントの電気抵抗は、エレメン
トを構成する材料の導電率にのみ依存するものではな
く、長尺状のエレメントであれば、単位長さ当りの電気
抵抗はエレメントの断面積によっても変化し、層状のエ
レメントであれば、単位面積当りの電気抵抗はエレメン
トの層の厚みによっても変化するが、上記の所定範囲
は、導体により形成される一般的な電路の単位長さ又は
単位面積当りの電気抵抗値よりは高く、絶縁体による絶
縁部の単位長さ又は単位面積当りの電気抵抗値よりは低
い範囲である。

【００１１】本発明に係る電磁波吸収体に電磁波が到来
すると、前述したようにエレメントには、到来した電磁
波の偏波面に平行な方向に沿って流れる交流電流が誘起
されるが、本発明では、エレメントの単位長さ当りの電
気抵抗又は単位面積当りの電気抵抗が所定範囲内の値と
なるように調整されているので、エレメントに誘起され
た交流電流がエレメント内部で熱エネルギーに変換され
ることにより、エレメントからの電磁波の再輻射が抑制
され、良好な電磁波吸収性能が得られる。また上記で
は、単にエレメントを設けることにより良好な電磁波吸
収性能が得られるので、フェライトパネル等の高価かつ
重量の大きな部材を用いる必要はなく、軽量かつ構成を
簡単にすることができる。

【００１２】更に、請求項２に記載したように、前記エ
レメントを所定面内にアレイ状に複数配設すれば、電磁
波が到来する所定面内の各箇所で反射される電磁波を各
々低減することができるが、前述のように本発明に係る
電磁波吸収体は良好な電磁波吸収性能を有しているの
で、例えば光透過性を有していない材料で形成したエレ
メントを用い、該エレメントを上述したように所定面に
アレイ状に複数個配設する場合であっても、前記所定面
を全面に亘ってエレメントで覆う必要はなく、隣合うエ
レメントの間に隙間が生ずるように、すなわちエレメン
トを配設した部位の光透過性が確保されるように配設す
ることも可能である。

【００１３】請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４
の何れかの発明において、エレメントに負荷抵抗が設け
られていることを特徴としている。

【００１４】本発明では、電磁波が到来することにより
エレメントに誘起された交流電流がエレメント内部で熱
エネルギーに変換されるので、エレメント単体でも良好
な電磁波吸収性能が得られるが、上記のようにエレメン
トに負荷抵抗を設けれれば、誘起された交流電流が負荷
抵抗でも熱エネルギーに変換されるので、電磁波吸収性
能が更に向上する。なお、上記の負荷抵抗は、エレメン
トの途中（長尺状のエレメントの長手方向に沿った中間
部、層状のエレメントの内部等）に設けても、エレメン
トの端部に設けてもよい。

【００１５】ところで、エレメントに電磁波が到来する
とエレメントに交流電流が誘起されるが、この交流電流
によるエレメント内における電荷の移動範囲は到来した
電磁波の波長に依存し、電磁波の波長が短く（周波数が
高く）なるに従って電荷の移動範囲も小さくなる。上述
した負荷抵抗を設けずにエレメントのみで電磁波の吸収
を行う場合には、電荷の移動範囲に比して、到来する電
磁波の偏波面に平行な方向に沿ったエレメントの長さを
充分に長くすればよいが、負荷抵抗を設けた場合には、
吸収すべき電磁波の周波数が高く、電荷の移動範囲に比
して到来電磁波の偏波面に平行な方向に沿ったエレメン
トの長さが長いときには電荷が負荷抵抗に到達せず、負
荷抵抗を設けても電磁波吸収性能を向上させることがで
きない場合も生じ得る。

【００１６】このため請求項６記載の発明は、請求項５
の発明において、エレメントは、到来する電磁波の偏波
面に平行な方向に沿った長さが、吸収すべき電磁波の周
波数に対応する長さとされていることを特徴としてい
る。

【００１７】上記では、到来する電磁波の偏波面に平行
な方向に沿ったエレメントの長さを、吸収すべき電磁波
の周波数に対応する長さとしているので、吸収すべき電
磁波の周波数が高い場合にも、誘起された交流電流によ
り移動する電荷が負荷抵抗に到達し、交流電流が負荷抵
抗によっても熱エネルギーに変換されることにより電磁
波吸収性能を向上させることができる。

【００１８】また、エレメントの長さを吸収すべき電磁
波の周波数に対応する長さとすると、吸収すべき周波数
の電磁波によりエレメント上に定在波が生ずる。このた
め、エレメント上の電流が最大となる点及び受信電力が
最大となる点が定まるので、この電流が最大となる点や
受信電力が最大となる点等に負荷抵抗を設ければ、吸収
すべき周波数の電磁波を、より効率良く吸収することが
できる。なお、上述したエレメントの長さは、例えば吸
収すべき電磁波の波長の１／２の長さに対し、更に波長
短縮率を考慮して若干短くした長さとすることができ
る。

【００１９】なお、請求項５の発明において、複数種類
の周波数の電磁波を各々吸収したい場合には、請求項７
にも記載したように、互いに異なる複数種類の吸収すべ
き電磁波の周波数に対応して、到来する電磁波の偏波面
に平行な方向に沿った長さの互いに異なる複数種類のエ
レメントを各々設ければ、吸収すべき各周波数の電磁波
に対して各々高い電磁波吸収性能が得られる。

【００２０】ところで、到来した電磁波によりエレメン
トに交流電流が誘起されると、この交流電流により右ね
じの法則に従って磁界が誘起され、更にこの磁界により
電磁誘導の法則によって電界が誘起される。上記の磁界
及び電界は交流であるので、本発明に係る電磁波吸収体
から電磁波が再輻射される原因となる。

【００２１】このため請求項８記載の発明は、請求項１
乃至請求項７の何れかの発明において、エレメントの周
囲又は近傍に、磁性材料及び強誘電体材料の少なくとも
一方が配置されていることを特徴としている。

【００２２】なお、磁性材料としては、例えば磁性体リ
ング等の磁性材を適用することができる。磁性体リング
を配置した場合、誘起された磁界が磁性体リングに取り
込まれ、磁界のエネルギーが磁性体リングの有する透磁
率の虚数成分によって熱エネルギーに変換されることに
より磁界が吸収される。

【００２３】また、磁性材料として、磁性流体又は磁性
粉又は磁性流体及び磁性粉の少なくとも一方を含む混合
物を適用してもよい。磁性流体又は磁性粉又は前記混合
物を配置した場合、この磁性体又は磁性流体又は磁性粉
又は混合物は、誘起された磁界により磁化されると共
に、磁化の状態が磁界の周期的な変化に応じて周期的に
変化する。これにより、磁界は前記磁性流体又は磁性粉
又は混合物の透磁率の虚数成分により熱エネルギーに変
換されて吸収されたり、１次磁界により前記磁性体又は
磁性流体又は磁性粉又は混合物が物理的に振動すること
により熱エネルギーに変換されて吸収される。

【００２４】また、強誘電体材料を配置した場合、誘起
された電界の周期的な変化に応じて強誘電体材料の分極
の向きが周期的に変化することにより、前記電界（によ
る電束）が熱エネルギーに変換されて吸収される。

【００２５】このように、請求項８の発明では、磁性材
料及び強誘電体材料の少なくとも一方を配置することに
より、エレメントに誘起された交流電流によって誘起さ
れる磁界や電界が熱エネルギーに変換されて吸収される
ので、電磁波吸収体から再輻射される電磁波が低減さ
れ、電磁波吸収体の電磁波吸収性能を更に向上させるこ
とができる。

【００２６】請求項９記載の発明に係る電磁波吸収方法
は、請求項１乃至請求項８の何れか１項記載の電磁波吸
収体を、電磁波が到来する箇所に配設する。

【００２７】請求項９の発明では、先に説明した電磁波
吸収体を電磁波が到来する箇所に設けるのみで、到来す
る電磁波を吸収することができ、かつ先に説明した電磁
波吸収体は何れも極めて簡単な構造であるので配設も容
易であり、到来した電磁波を簡易な方法で吸収すること
ができる。なお、電磁波吸収体を設ける位置は、建築物
の外部や内部等に限定されるものではなく、例えば電磁
波放射源を備えた電気・電子機器や車両等に電磁波吸収
体を設けてもよい。これにより、電磁波放射源から放射
された電磁波が電磁波吸収体によって吸収されるので、
電気・電子機器や車両等から外部への電磁波の放射を低
減することができる。

【００２８】請求項１０記載の発明に係る電磁波吸収方
法は、請求項１乃至請求項８の何れか１項記載の電磁波
吸収体を電磁波が到来する箇所に配設すると共に、前記
箇所を透過した電磁波を吸収するか、又は前記箇所に到
来する電磁波を低減するために、請求項１乃至請求項８
の何れか１項記載の電磁波吸収体を更に設ける。

【００２９】請求項１乃至請求項８の何れかに記載の電
磁波吸収体は、到来した電磁波を全て吸収できるもので
はないので、用途によっては更に高い電磁波吸収性能が
要求される場合も考えられる。これに対し、請求項１０
の発明では、前記電磁波吸収体を電磁波が到来する箇所
に設けると共に、前記箇所を透過した電磁波を吸収する
か、又は前記箇所に到来する電磁波を低減するために電
磁波吸収体を更に設けている。

【００３０】例えば本発明に係る電磁波吸収体を、電磁
波が到来する箇所としての建築物の窓に配設した場合、
本発明に係る電磁波吸収体を前記窓の外側に位置してい
る格子や網戸等に更に配設すれば、建築物の外部より到
来した電磁波の一部が格子や網戸等で電磁波が吸収され
るので、前記窓に到来する電磁波を低減することができ
る。また、本発明に係る電磁波吸収体を前記窓の内側に
配設されているカーテン、ブラインド、室内に設置され
ているパーティションや家具等に配設すれば、前記窓を
透過した電磁波が上記のカーテンやブラインドやパーテ
ィションや家具等で吸収される。

【００３１】従って、単一の電磁波吸収体では要求され
ている電磁波吸収性能を満たすことができない場合に
も、上記のように、本発明に係る電磁波吸収体を多重に
配設することにより、多重に配設した電磁波吸収体の電
磁波吸収性能が総合されて、要求を満たす高い電磁波吸
収性能を得ることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態の一例を詳細に説明する。なお以下では、建設部
材の一種であるガラス板を、本発明に係る電磁波吸収体
を含んで構成した形態を例に説明する。

【００３３】〔第１実施形態〕図１には、第１実施形態
に係る電磁波吸収ガラス１０が示されている。電磁波吸
収ガラス１０は、ガラス板１２内の一方の面に、本発明
に係る電磁波吸収体のエレメント１４が多数設けられて
構成されている。各エレメント１４は、各々導電率が異
なる複数の原料が配合されて成る材料を用い、該材料が
線状（長尺状）に成型されて構成されている。なお、前
記複数の原料としては、例えば、金属、合金、カーボ
ン、各種の有機物等を用いることができる。

【００３４】各エレメント１４は、単位長さ当りの電気
抵抗値が、電波吸収性能が最大となるように実験的に求
められた所定値（導体よりも高く、絶縁体よりも低い所
定範囲内の値）に一致するように、複数の原料の種類及
び配合率、前記材料の製造方法、断面積等が定められて
いる（材料の導電率は原料の種類及び配合率や製造方法
等によって変化し、単位長さ当りの電気抵抗値は材料の
導電率や断面積等によって変化する）。また、各エレメ
ント１４は、長手方向が各々同一方向（図１の左右方
向）を向き、かつエレメント１４の長手方向と直交する
方向に沿って複数のエレメント１４が所定の間隙を隔て
て並ぶように、ガラス板１２の一方の面にアレイ状に配
置されて貼着されている。

【００３５】次に本第１実施例の作用を説明する。電磁
波吸収ガラス１０は窓ガラスとして建築物に配設される
が、このとき、エレメント１４の長手方向が、前記建築
物に到来する電磁波の偏波面の方向と略平行となる向き
（例えば水平偏波の電磁波が到来する場合には、図１の
上下方向が建築物の上下方向に一致する向き）で配設さ
れる。

【００３６】上記のように建築物に配設された状態で建
築物に電磁波が到来すると、各エレメント１４には、到
来した電磁波の偏波面に平行な方向、すなわち各エレメ
ント１４の長手方向に沿って流れる交流電流が誘起され
るが、前述のように、エレメント１４の単位長さ当りの
電気抵抗は所定値（導体よりも高く、絶縁体よりも低い
所定範囲内の値）とされているので、各エレメント１４
に誘起された交流電流はエレメント１４の内部で熱エネ
ルギーに変換される。変換された熱エネルギーはエレメ
ント１４からの電磁波の再輻射に寄与しないので、各エ
レメント１４からの電磁波の再輻射が抑制され、電磁波
吸収ガラス１０の全面に亘って良好な電磁波吸収性能が
得られる。

【００３７】また各エレメント１４は、長手方向と直交
する方向に沿って所定の間隙を隔てて並んでいるので、
各エレメント１４の間隙を光が透過し、建築物の窓ガラ
スに要求される光透過性も確保される。

【００３８】なお、エレメント１４に誘起された交流電
流によるエレメント１４内における電荷の移動範囲が、
エレメント１４の長さよりも大きい場合、エレメント１
４の端部で電流の反射が生じ、反射した電流により電磁
波の再輻射が生ずる。電磁波が到来することによるエレ
メント１４の内部における電荷の移動範囲は、到来した
電磁波の波長の１／２であるので、エレメント１４の長
さを、吸収すべき電磁波の波長の最大値の１／２以上と
することが好ましい。

【００３９】〔第２実施形態〕次に本発明の第２実施形
態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分
には同一の符号を付し、説明を省略する。

【００４０】図２に示すように、本第２実施形態に係る
電磁波吸収ガラス１６は、第１実施形態で説明した電磁
波吸収ガラス１０に対し、各エレメント１４の一方の端
部がガラス板１２の端部まで延設された電磁波吸収ガラ
ス１８を一対備えており、一対の電磁波吸収ガラス１８
の延設された双方のエレメント１４が、負荷抵抗２０を
介して互いに接続されて構成されている。また、一対の
電磁波吸収ガラス１８はガラス接合材により接合されて
いる。

【００４１】次に本第２実施形態の作用について説明す
る。第２実施形態に係る電磁波吸収ガラス１６も、エレ
メント１４の長手方向が、建築物に到来する電磁波の偏
波面の方向と略平行となる向きで配設される。なお、ガ
ラス接合材により接合されている部分は、露出させても
よいが、窓枠等により覆うことが美観上好ましい。

【００４２】電磁波吸収ガラス１６が配設された建築物
に電磁波が到来すると、各エレメント１４には交流電流
が誘起されるが、この交流電流は、負荷抵抗を介して一
対の電磁波吸収ガラス１８の双方のエレメント１４に亘
って流れる。これにより、誘起された交流電流はエレメ
ント１４の内部で熱エネルギーに変換されると共に、負
荷抵抗２０によっても熱エネルギーに変換されるので、
第１実施形態の電磁波吸収ガラス１０と比較して、電磁
波吸収性能が向上する。

【００４３】また、一対の電磁波吸収ガラス１８の双方
のエレメント１４を負荷抵抗を介して接続しているの
で、物理的なエレメント１４の長さが長い。従って、窓
のサイズが小さい、又は吸収すべき電磁波の波長の最大
値が大きい（周波数が低い）等の理由により、第１実施
形態に係る電磁波吸収ガラス１０では吸収すべき電磁波
の波長に対しエレメント１４の長さを充分に長くするこ
とができない場合にも、第２実施形態に係る電磁波吸収
ガラス１６を用いれば、エレメント１４の端部で電流の
反射が生じることによる電磁波の再輻射を防止すること
ができる。

【００４４】なお、上記では一対の電磁波吸収ガラス１
８の双方のエレメント１４を負荷抵抗を介して接続して
いたが、双方のエレメント１４を単に電気的に接続する
ようにしてもよい。この場合、負荷抵抗２０を設けた場
合よりも電磁波吸収性能は低下するものの、第１実施形
態で説明した電磁波吸収ガラス１０と比較すると、周波
数が比較的低い電磁波に対しての電磁波吸収性能が向上
する。

【００４５】また、上記では一対の電磁波吸収ガラス１
８のエレメント１４を接続していたが、３枚以上の複数
枚の電磁波吸収ガラスのエレメントを各々接続するよう
にしてもよい。

【００４６】〔第３実施形態〕次に本発明の第３実施形
態について説明する。なお、第１実施形態及び第２実施
形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略す
る。

【００４７】図３に示すように、本第３実施形態に係る
電磁波吸収ガラス２２は、長手方向中央に負荷抵抗２４
が設けられた一定長さのエレメント２６が、ガラス板１
２の一方の面にアレイ状に多数設けられて構成されてい
る。なお、エレメント２６の長さは、吸収すべき特定周
波数の電磁波の波長の１／２の長さに対し、更に波長短
縮率を考慮して若干短くした長さとされている。

【００４８】この電磁波吸収ガラス２２は、先に説明し
た電磁波吸収ガラス１６と同様に、到来した電磁波によ
り誘起された交流電流がエレメント２６及び負荷抵抗２
４によって熱エネルギーに変換されることにより、到来
した電磁波が吸収されるが、前記特定周波数の電磁波が
到来した場合にはエレメント２６に定在波（電流）が生
じる。負荷抵抗２４は、この定在波において電流が最大
となる点、すなわちエレメント２６の長手方向中央に配
設されているので、定在波電流が効率良く熱エネルギー
に変換され、到来した特定周波数の電磁波を高い吸収率
で吸収することができる。

【００４９】なお、上記ではエレメント２６の長さを一
定としていたが、互いに異なる複数種類の周波数の電磁
波を各々吸収したい場合には、例として図４に示すよう
に、各周波数に対応して長さを異ならせた複数種類のエ
レメント２６と負荷抵抗２４の組を、各々アレイ状に複
数設けるようにしてもよい。なお、図４では３種類の周
波数に対応して、互いに長さの異なる３種類のエレメン
ト２６Ａ又はエレメント２６Ｂ又はエレメント２６Ｃと
負荷抵抗２４の組を、各々アレイ状に複数設けた例を示
している。

【００５０】なお、上記ではエレメント１４をガラス板
１２の片面にのみ設けていたが、両面に設けても、内部
に埋設してもよい。また、エレメント１４を設けたガラ
ス板１２を積層し、本発明に係る電磁波吸収体を多重に
設けて電磁波吸収ガラスを構成してもよい。この場合、
各エレメントで電磁波が吸収される割合は変わらない
が、電磁波吸収ガラスとしての電磁波吸収性能は向上す
る。

【００５１】〔第４実施形態〕次に本発明の第４実施形
態について説明する。図６には、本第４実施形態に係る
電磁波吸収パネル４２が示されている。先に説明した第
１乃至第３実施形態ではエレメントを線状（長尺状）と
していたが、パッチアンテナ型の電磁波吸収パネル４２
は、単位面積当りの電気抵抗が導体よりも高く絶縁体よ
りも低い所定範囲内の値となるように調整された平板状
（層状）のエレメント４４を備えており、このエレメン
ト４４が絶縁体から成る基板４６上にアレイ状に複数配
置されて構成されている。

【００５２】なお、エレメント４４及び基板４６は光透
過性を有していない材料で形成してもよいが、導電率に
加えて光透過率も考慮して原料の種類及び配合率等を定
めてエレメント４４を構成すると共に、光透過性を有す
る材料で基板４６を構成すれば、光透過性が必要とされ
る箇所に電磁波吸収パネル４２を配設することも可能で
ある。またエレメント４４は、蒸着により基板４６上に
形成するようにしてもよいし、基板４６と別に製造し、
基板４６上に貼着するようにしてもよい。

【００５３】電磁波吸収パネル４２に電磁波が到来する
と、各エレメント４４には、到来した電磁波の偏波面の
方向に拘らず、偏波面に平行な方向に沿って流れる交流
電流が誘起されるが、エレメント４４の単位面積当りの
電気抵抗は導体よりも高く、絶縁体よりも低い所定範囲
内の値とされているので、各エレメント４４に誘起され
た交流電流はエレメント１４の内部で熱エネルギーに変
換される。従って、到来した電磁波の偏波面の方向に拘
らず、電磁波吸収パネル４２の全面に亘って良好な電磁
波吸収性能が得られる。

【００５４】ところで、図６に示した平板状のエレメン
ト４４は、偏波面が図６のＸ方向に平行な電磁波に対す
る共振周波数がＸ方向に沿ったエレメント４４の長さに
よって定まり、偏波面が図６のＹ方向に平行な電磁波に
対する共振周波数がＹ方向に沿ったエレメント４４の長
さによって定まる。このため、偏波方向によって各々異
なる特定の周波数の電磁波を吸収したい場合には、エレ
メント４４のＸ方向及びＹ方向に沿った長さを、吸収す
べき特定の周波数に対応する長さとすれば、偏波の方向
及び周波数の異なる２種類の電磁波を各々効率良く吸収
することができる。

【００５５】なお、図７に示すように、エレメント４４
に代えて円板状のエレメント４８を用いて電波吸収パネ
ル４２を構成してもよい。円板状（層状）のエレメント
４８についても、所定の偏波方向の電磁波に対する共振
周波数が、前記偏波方向に平行な方向に沿ったエレメン
ト４８の直径によって定まるので、偏波方向によって各
々異なる特定の周波数の電磁波を吸収したい場合には楕
円状としてもよい。更に、偏波方向が同一で周波数の異
なる複数種類の電磁波を吸収したい場合には、図８
（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、各々サイズの異なるエ
レメント４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃを、絶縁層５０Ａ、５
０Ｂを介して積層してもよい。

【００５６】なお、本発明に係る電磁波吸収体のエレメ
ントは、絶縁性を有する材料に対し導電性を有するイオ
ンを注入する等により、層状或いは長尺状或いは任意の
形状のエレメントを形成することも可能である。

【００５７】また、上記では本発明に係る電磁波吸収体
を、建築物の窓ガラスとして用いられるガラス板に配設
した例を説明したが、上記に限定されるものではなく、
例えばカーテン等の織物に織り込んだり、コンクリート
等に埋設したり、建設工事で用いられる養生シート等の
シート材に貼着するようにしてもよい。なお、コンクリ
ートに埋設する等の際に、電磁波吸収体の周囲に存在す
る物質により経時的に電磁波吸収体の腐食等が生ずる恐
れがある場合には、表面をコーティングする等により腐
食防止の対策を施した後に埋設すればよい。

【００５８】また、上記の実施形態では、建設部材の一
種であるガラス板を、本発明に係る電磁波吸収体を含ん
で構成した形態を例に説明したが、外壁パネル、内壁パ
ネル、手摺り、ブラインドや後述する各種の建設資材に
上記で説明した電磁波吸収体を配設することが可能であ
る。例えば予め電磁波吸収体を配設した外壁パネルを用
いて建築物の外壁を構築するか、又は建築物の施工時に
外壁内に電磁波吸収体を埋設すれば、外部から電磁波が
到来することにより建築物の外壁から再輻射される電磁
波を低減することができ、建築物の周囲における受信障
害等の電波障害が発生することを防止することができ
る。

【００５９】また予め電磁波吸収体を配設した内装パネ
ルを用いて建築物の内壁を構築するか、または建築物の
施工時に内壁内に電磁波吸収体を埋設すれば、建築物の
内部に電磁波放射源が配設されていたとしても、建築物
の外部への漏洩を低減することができる。また、建築物
内の特定の部屋の壁面、床面及び天井面に、各々電磁波
吸収体を配設すれば、前記特定の部屋からの電磁波の漏
洩や外部から前記特定の部屋への電磁波の侵入を低減す
ることができ、前記特定の部屋を所謂電波暗室として利
用することも可能となる。

【００６０】更に、上記で説明した電磁波吸収体を、例
えば格子、網戸、窓ガラス、サッシ、カーテン、ブライ
ンド、室内に設置されているパーティションや家具等の
うちの少なくとも複数箇所に多重に配設すれば、多重に
配設した電磁波吸収体の電磁波吸収性能が総合されて、
高い電磁波吸収性能を得ることができる。

【００６１】例として図５には、建築物の外部より到来
する水平偏波の電磁波を吸収するために、本発明の電磁
波吸収体としての単位長さ当りの電気抵抗値を調整した
線状のエレメント（図示省略）を、エレメントの長手方
向が水平方向に沿うように組込んだ格子３０、網戸３
２、窓ガラス３４、ブラインド３６及びカーテン３８が
示されている。なおエレメントは周囲が絶縁されている
（他の導体と接触していない）必要があるので、格子３
０、網戸３２及びブラインド３６は絶縁性材料で構成さ
れており（窓ガラス３４のガラス、カーテン３８の繊維
も絶縁性材料）、エレメントをこれらの内部に埋設した
り、織り込んだり（カーテン等）、貼着する等によって
組込まれている。これらの部材のうちの任意の複数の部
材を多重に配置すれば（図５には窓ガラス３４、ブライ
ンド３６及びカーテン３８を多重に設けた例を示す）、
総合的に高い電磁波吸収性能が得られ、エレメントを組
込んだ部材を多重に設けた箇所を反射及び透過する電磁
波は大幅に低減される。

【００６２】なお、到来する電磁波が垂直偏波である場
合には、格子やブラインドとして、構成部品が縦方向
（配設状態で略鉛直方向となる方向）に沿って延びてい
るものを用いれば、この構成部品に沿ってエレメントを
組込むことができるので好ましい。

【００６３】また、エレメントの周囲又は近傍に、磁性
体リング等の磁性材、磁性流体、磁性粉、磁性流体及び
磁性粉の少なくとも一方を含む混合物等の磁性材料や、
液晶等の強誘電体材料を配設するようにしてもよい。例
えば図１乃至図４に示した実施形態では、エレメントの
表面に磁性材料又は強誘電材料を塗布したり、磁性材料
や強誘電材料を添加する等により磁性損失や誘電損失を
生ずるように形成されたガラスによってガラス板１２を
構成することにより実現できる。また図６乃至図８に示
した実施形態では、磁性材料や強誘電材料を添加する等
により磁性損失又は誘電損失を生ずるように形成された
絶縁材料により基板４６を構成したり絶縁層５０を形成
することにより実現できる。これにより、エレメントに
誘起された交流電流により誘起される磁界や電界が、上
述した磁性材料や強誘電材料により熱エネルギーに変換
されて吸収されるので、電磁波吸収体の電磁波吸収性能
を更に向上させることができる。

【００６４】また、上記で説明した電磁波吸収体を、建
設作業等において、到来する電磁波と作業員との間に配
設されるシート材、例えば養生シートや落下防止ネット
等に貼着するようにしてもよい。これにより、到来する
電磁波の電界強度が高い領域で作業する作業者を、到来
する電磁波から保護することができる。

【００６５】更に、本発明に係る電磁波吸収体は、建設
部材に適用することに限定されるものではない。例えば
軍用機等の航空機の翼の先端部等のように、到来した電
磁波を再輻射することが望ましくない物体に対し、本発
明に係る電磁波吸収体を取付ければ、前記物体から再輻
射される電磁波を低減することができる。

【００６６】また、一般に高周波電流を扱う電気・電子
機器、或いは電磁波放射源を備えた電気・電子機器（ブ
ラウン管を備えた機器や電子レンジ等）からは、微弱で
はあるが電磁波が放射されている。このような電気・電
子機器に上記で説明した電磁波吸収体を設ければ、該電
気・電子機器から放射される電磁波を低減することがで
き、放射される電磁波が人体に及ぼす影響を低減できる
と共に、放射される電磁波による電波障害も低減するこ
とができる。

【００６７】

【実施例】次に、本願発明者等が行った実験（シミュレ
ーション）について説明する。このシミュレーション
は、解析モデルとして、直径0.4mm のエレメントが30cm
間隔で無限に配置された平板を用い、この平板に 100Ｍ
Ｈ_z の平面波の電磁波を照射し、エレメントの導電率を
変化させながら電磁波の吸収、透過、反射の割合の変化
を確認した。実験結果を図９に示す。

【００６８】図９より明らかなように、エレメントの導
電率が5000Ｓ／ｍ以上になると、照射した電磁波が４０
％も吸収されている。図９において電磁波の吸収が最大
となる導電率は 10000Ｓ／ｍであるが、このときの単位
長さ当り電気抵抗は 796Ω／ｍであり、一般的な導体
（導電率が 1000000Ｓ／ｍ以上）の単位長さ当りの電気
抵抗と比較して明らかに高い。一般的な導体では、照射
した電磁波は殆ど反射されることが知られているので、
エレメントの単位長さ当りの電気抵抗を、一般的な導体
よりも低くかつ絶縁体よりも高い範囲内の適正な値とな
るように調整すれば、高い電磁波吸収性能が得られるこ
とが理解できる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
は、軽量かつ簡単な構成で、配設部位の光透過性が確保
されるように配設することも可能になる、という優れた
効果を有する。

【００７０】請求項２記載の発明は、上記効果に加え、
電磁波が到来する所定面内の各箇所で反射される電磁波
を各々低減することができる、という効果を有する。

【００７１】請求項５記載の発明は、電磁波吸収性能を
更に向上させることができる、という効果を有する。

【００７２】請求項６記載の発明は、吸収すべき電磁波
の周波数が高い場合にも、電磁波吸収性能を向上させる
ことができる、という効果を有する。

【００７３】請求項７記載の発明は、吸収すべき各周波
数の電磁波に対して各々高い電磁波吸収性能が得られ
る、という優れた効果を有する。

【００７４】請求項８記載の発明は、電磁波吸収体から
再輻射される電磁波が低減され、電磁波吸収体の電磁波
吸収性能を更に向上させることができる、という効果を
有する。

【００７５】請求項９記載の発明は、到来した電磁波を
簡易な方法で吸収することができる、という優れた効果
を有する。

【００７６】請求項１０記載の発明は、単一の電磁波吸
収体では要求されている電磁波吸収性能を満たすことが
できない場合にも、多重に配設した電磁波吸収体の電磁
波吸収性能が総合されることにより、要求を満たす高い
電磁波吸収性能を得ることができる、という優れた効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る電磁波吸収ガラスを示す斜
視図である。

【図２】第２実施形態に係る電磁波吸収ガラスを示す斜
視図である。

【図３】第３実施形態に係る電磁波吸収ガラスを示す斜
視図である。

【図４】本発明に係る電磁波吸収ガラスの他の例を示す
斜視図である。

【図５】本発明に係る電磁波吸収体のエレメントを各々
組込んだ格子、網戸、ガラス、ブラインド、カーテンの
うちのガラス、ブラインド及びカーテンを多重に設けた
例を示す概略図である。

【図６】第４実施形態に係る電磁波吸収パネルの一例を
示す斜視図である。

【図７】電磁波吸収パネルの他の例を示す斜視図であ
る。

【図８】（Ａ）は電磁波吸収パネルの他の例の斜視図、
（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。

【図９】本願発明者等が行った実験（シミュレーショ
ン）の結果を示す線図である。

【符号の説明】

１０ 電磁波吸収ガラス １４ エレメント １６ 電磁波吸収ガラス ２０ 負荷抵抗 ２２ 電磁波吸収ガラス ２４ 負荷抵抗 ２６ エレメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村井 信義 千葉県印旛郡印西町大塚１−５ 株式会社 竹中工務店技術研究所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定方向に沿った単位長さ当りの電気抵
   抗又は単位面積当りの電気抵抗が導体よりも高く絶縁体
   よりも低い所定範囲内の値となるように調整されたエレ
   メントを備えた電磁波吸収体。
2. 【請求項２】 前記エレメントが所定面内にアレイ状に
   複数配設されていることを特徴とする請求項１記載の電
   磁波吸収体。
3. 【請求項３】 前記エレメントは長尺状とされ、長手方
   向に沿った単位長さ当りの電気抵抗が前記所定範囲内の
   値となるように調整されており、長手方向が到来する電
   磁波の偏波面に略平行に配設されていることを特徴とす
   る請求項１又は請求項２記載の電磁波吸収体。
4. 【請求項４】 前記エレメントは所定面を覆うように層
   状とされ、単位面積当りの電気抵抗が前記所定範囲内の
   値となるように調整されていることを特徴とする請求項
   １記載の電磁波吸収体。
5. 【請求項５】 前記エレメントに負荷抵抗が設けられて
   いることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１
   項記載の電磁波吸収体。
6. 【請求項６】 前記エレメントは、到来する電磁波の偏
   波面に平行な方向に沿った長さが、吸収すべき電磁波の
   周波数に対応する長さとされていることを特徴とする請
   求項５記載の電磁波吸収体。
7. 【請求項７】 互いに異なる複数種類の吸収すべき電磁
   波の周波数に対応して、到来する電磁波の偏波面に平行
   な方向に沿った長さの互いに異なる複数種類のエレメン
   トが各々設けられていることを特徴とする請求項５記載
   の電磁波吸収体。
8. 【請求項８】 前記エレメントの周囲又は近傍に、磁性
   材料及び強誘電体材料の少なくとも一方が配置されてい
   ることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項
   記載の電磁波吸収体。
9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項８の何れか１項記載
   の電磁波吸収体を、電磁波が到来する箇所に配設する電
   磁波吸収方法。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至請求項８の何れか１項記
    載の電磁波吸収体を電磁波が到来する箇所に配設すると
    共に、前記箇所を透過した電磁波を吸収するか、又は前
    記箇所に到来する電磁波を低減するために、請求項１乃
    至請求項８の何れか１項記載の電磁波吸収体を更に設け
    る電磁波吸収方法。