特開 2023-572 電波吸収体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023000572

(43)【公開日】2023-01-04

(54)【発明の名称】電波吸収体

(51)【国際特許分類】

   H05K 9/00 20060101AFI20221222BHJP

   H01P 1/00 20060101ALI20221222BHJP

   H01Q 17/00 20060101ALI20221222BHJP

   B32B 7/025 20190101ALI20221222BHJP

【ＦＩ】

H05K9/00 M

H01P1/00 Z

H01Q17/00

B32B7/025

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021101479

(22)【出願日】2021-06-18

(71)【出願人】

【識別番号】513099603

【氏名又は名称】兵庫県公立大学法人

(71)【出願人】

【識別番号】000104490

【氏名又は名称】キーパー株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】517132810

【氏名又は名称】地方独立行政法人大阪産業技術研究所

(74)【代理人】

【識別番号】110000796

【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】畠山 賢一

(72)【発明者】

【氏名】山本 真一郎

(72)【発明者】

【氏名】戸川 斉

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 盛通

【テーマコード（参考）】

4F100

5E321

5J011

5J020

【Ｆターム（参考）】

4F100AB01A

4F100AK01B

4F100AK53

4F100AN00

4F100AR00A

4F100AR00B

4F100AR00C

4F100AR00D

4F100BA02

4F100BA03

4F100BA04

4F100BA07

4F100CA21

4F100JD08

4F100JD08A

4F100JD08B

4F100JD08C

4F100JD08D

4F100JD14

4F100JD14A

4F100JD14B

4F100JD14C

4F100JD14D

4F100JG01

4F100JG01C

4F100JG05

4F100JG05A

4F100JG05B

4F100JG05D

4F100YY00C

5E321BB21

5E321BB32

5E321BB41

5E321GG11

5J011CA11

5J020EA05

5J020EA07

(57)【要約】

【課題】裏打ち金属板の有無が電波吸収作用に実質的に関与せず、製造の容易な電波吸収体を提供する。
【解決手段】電波を吸収する電波吸収体１であって、誘電体層２と、誘電体層２上に設けられた導電材層３と、を備え、導電材層３の厚さは前記電波の周波数に対する表皮深さよりも大きい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電波を吸収する電波吸収体であって、
誘電体層と、
前記誘電体層上に設けられた導電材層と、を備え、
前記導電材層の厚さは前記電波の周波数に対する表皮深さよりも大きいことを特徴とする電波吸収体。

【請求項2】

前記導電材層の導電率は１０Ｓ／ｍ～２００Ｓ／ｍであることを特徴とする請求項１に記載の電波吸収体。

【請求項3】

前記誘電体層は、
樹脂母材と、
前記樹脂母材の前記導電材層と反対側の面に配置された特定の形状をした金属薄膜と、を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電波吸収体。

【請求項4】

前記導電材層の前記誘電体層と反対側の面に設けられた追加誘電体層をさらに備えることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の電波吸収体。

【請求項5】

前記電波はミリ波であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の電波吸収体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電波の反射を防止する電波吸収体に関し、特に、ミリ波の反射を防止するシート状の電波吸収体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の電波吸収体１０１の構造の一例を図１１に示す。電波吸収体１０１は、電波入射側に設けられた抵抗膜１０２と、抵抗膜１０２上に設けられた誘電体層１０３と、誘電体層１０３上に設けられた金属板１０４とを備えている。すなわち、電波吸収体１０１は、入射面から見て裏面に金属板１０４が裏打ちされている。金属板１０４は電波を全反射して通さない性質があることから、電波吸収体１０１を装着する被装着体がどのような材質であっても電波吸収体１０１の吸収特性に影響を与えることはなく、安定的な電波吸収特性の維持が可能である。つまり、電波吸収体１０１は上記性質を持つ裏打ち金属板１０４の存在を前提に設計されており、この前提条件の上では良好な電波吸収特性を得ることが可能である。

【0003】

ＩｏＴ、５Ｇなどの各種帯域で実用化が進む電波関連技術の中でも、ミリ波帯域はレーダなど情報量・速度が必要な用途に対応できるため注目されている。ミリ波帯用の電波吸収体としては、軽い、薄い、取り扱いしやすさなどの特徴が重要視され、重量、製造工程簡素化、コスト、外観などの理由で裏打ち金属板が無いことが望まれる。しかし、図１１に示す電波吸収体１０１において裏打ち金属板１０４を取り除くと上述の前提条件が成立しないので、電波吸収特性の劣化、および、電波吸収体１０１を施工する被装着体の材質により電波吸収特性が変化してしまうという欠点がある。

【0004】

これに対し、特許文献１には、裏打ち金属板を備えていない透過型電波吸収体が開示されている。特許文献１に開示されている透過型電波吸収体２０１の構造を図１２に示す。透過型電波吸収体２０１は、電波入射側に形成された誘電体層２０２と、導体を薄膜状に形成してなるインピーダンス層２０３とを備えている。誘電体層２０２の比誘電率および厚さ、ならびにインピーダンス層２０３のインピーダンスは、誘電体層２０２のインピーダンス層２０３側の面で反射した電波が誘電体層２０２の表面で反射した電波と相殺されるように設定される。誘電体層２０２からインピーダンス層２０３に透過した電波は、一部がインピーダンス層２０３で吸収され、残りがインピーダンス層２０３の誘電体層２０２と反対側の領域に透過する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３５５６６１８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の図２に示される等価回路から明らかなように、透過型電波吸収体２０１は、インピーダンス層２０３が薄膜であるため、インピーダンス層２０３では電波がほとんど減衰せず、電波の一部を透過させる構造である。そのため、透過型電波吸収体２０１の裏側に電波を反射させる物体（金属板など）が存在すると、結果的には透過型電波吸収体２０１の電波入射側に電波が反射されてしまうため、電波吸収体として実用性に欠ける。

【0007】

一方、裏打ち金属板の有無が電波吸収作用に実質的に関与しないように、透過型電波吸収体２０１を透過する電波を抑える場合、誘電体層２０２の誘電率を非常に高くするとともに、誘電体層２０２を非常に薄く形成する必要がある。例えば、特許文献１の図３に示されるように、透過型電波吸収体２０１を透過する電波（透過電力係数Ｔ_ｐ）を１／１００（－２０ｄＢ）に抑える場合、誘電体層２０２の比誘電率を１００、厚さを電波波長の１／４０にしなければならない。そうすると、誘電体層２０２を形成する材料の選択自由度が少なくなり、透過型電波吸収体２０１の製造が困難になる。

【0008】

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、裏打ち金属板の有無が電波吸収作用に実質的に関与せず、製造の容易な電波吸収体を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明は以下の態様を含む。
項１．
電波を吸収する電波吸収体であって、
誘電体層と、
前記誘電体層上に設けられた導電材層と、を備え、
前記導電材層の厚さは前記電波の周波数に対する表皮深さよりも大きいことを特徴とする電波吸収体。
項２．
前記導電材層の導電率は１０Ｓ／ｍ～２００Ｓ／ｍであることを特徴とする項１に記載の電波吸収体。
項３．
前記誘電体層は、
樹脂母材と、
前記樹脂母材の前記導電材層と反対側の面に配置された特定の形状をした金属薄膜と、を備えることを特徴とする項１または２に記載の電波吸収体。
項４．
前記導電材層の前記誘電体層と反対側の面に設けられた追加誘電体層をさらに備えることを特徴とする項１～３のいずれかに記載の電波吸収体。
項５．
前記電波はミリ波であることを特徴とする項１～４のいずれかに記載の電波吸収体。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、裏打ち金属板の有無が電波吸収作用に実質的に関与せず、製造の容易な電波吸収体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る電波吸収体の断面図である。

【図2】（ａ）～（ｄ）は人工誘電体の構成例である。

【図3】反射係数チャートの説明図である。

【図4】電波の周波数ｆを４０ＧＨｚ、比透磁率を１に設定した場合の、透過係数｜Ｔ｜＝０．０７となる導電材層の厚さｄ_１と導電率σとの関係を示すグラフである。

【図5】反射係数を反射係数チャート上に描いた例である。

【図6】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ導電率σを１０Ｓ／ｍおよび１００Ｓ／ｍとした場合の、１０ＧＨｚ～１００ＧＨｚの周波数における反射係数をチャート上に描いた例である。

【図7】（ａ）～（ｃ）は、それぞれ電波の周波数を３０ＧＨｚ、４０ＧＨｚ、１００ＧＨｚとした場合の、導電率σと表皮深さδおよび透過係数｜Ｔ｜＝０．０７となる厚さｄ_１との関係を示すグラフである。

【図8】変形例に係る電波吸収体の断面図である。

【図9】（ａ）および（ｂ）は、金属板が電波吸収体の裏面にある場合の、４０ＧＨｚ～５４ＧＨｚの周波数における反射係数チャート、および、反射率の周波数依存性を示している。

【図10】（ａ）および（ｂ）は、金属板がない場合の、４０ＧＨｚ～５４ＧＨｚの周波数における反射係数チャート、および、反射率の周波数依存性を示している。

【図11】従来の電波吸収体の断面図である。

【図12】従来の他の電波吸収体の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではない。

【0013】

［概略構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る電波吸収体１の断面図である。電波吸収体１は、誘電体層２と、導電材層３とを備えている。電波吸収体１は、平面視矩形のシート状に形成されているが、形状および大きさは設置場所に応じて適宜変更可能である。また、電波吸収体１は、主にミリ波を吸収するように設計されているが、適用可能な電波はミリ波に限定されない。

【0014】

誘電体層２は、電波入射側に設けられており、導電材層３での電波の反射を低減する機能を有している。電波が到来する空間の波動インピーダンスと、電波が入射する材料の特性インピーダンスとが大きく異なれば、入射する材料の表面での反射が大きくなる。仮に誘電体層２を設けない場合、空間の波動インピーダンス（３７７Ω）と導電材層３の特性インピーダンスとの差から導電材層３での反射が大きくなり、電波吸収体として機能しなくなる。誘電体層２は、空間の波動インピーダンスと導電材層３の特性インピーダンスとの差を整合し、導電材層３での反射を低減する層として機能する。

【0015】

誘電体層２は人工誘電体であってもよい。人工誘電体の構成例を図２に示す。

【0016】

図２（ａ）に示す誘電体層２ａは、樹脂母材２０に粒径が電波波長の１／１０以下の金属粉２１を重量比で５％～６０％混合した人工誘電体である。これにより、樹脂母材２０そのものの誘電率が高くなくても誘電体層２ａは高い誘電率を実現できるため、製造上有利になる。

【0017】

上記の方法では、金属粉２１を樹脂母材２０に平均的に分散させることで高い誘電率を実現した。別な方法として、図２（ｂ）～（ｄ）に示すように、上記金属粉２１の代わりに、特定の形状をした金属薄膜２２，２３，２４を樹脂母材２０の表面（導電材層３と反対側の面）に配列し、薄い高誘電率の層を作ることでも、誘電体層全体の誘電率を高くすることができる。この場合、金属薄膜２２，２３，２４を波長に対して十分薄くすることで、誘電体層の一部とみなすことができる。

【0018】

図２（ｂ）～（ｄ）に示す誘電体層２ｂ，２ｃ，２ｄは、樹脂母材２０の表面に特定の形状をした金属薄膜を周期的に配列してなる人工誘電体である。図２（ｂ）に示す誘電体層２ｂでは、樹脂母材２０の表面に円形の金属薄膜２２が配列されている。金属薄膜２２の直径Ｄは、電波波長の１／５以下とすることが好ましい。図２（ｃ）に示す誘電体層２ｃでは、樹脂母材２０の表面に十字形の金属薄膜２３が配列されている。金属薄膜２３の辺長Ｌ_１は、電波波長の１／５以下とすることが好ましい。図２（ｄ）に示す誘電体層２ｃでは、樹脂母材２０の表面に正方形の金属薄膜２４が配列されている。金属薄膜２４の辺長Ｌ_２は、電波波長の１／５以下とすることが好ましい。

【0019】

これらの誘電体層２ｂ，２ｃ，２ｄにおいても、樹脂母材２０そのものの誘電率が高くなくても誘電体層２ｂ，２ｃ，２ｄは高い誘電率を実現できるため、製造上有利になる。なお、誘電体層２の誘電率ε_ｒ２については後述する。

【0020】

導電材層３は、誘電体層２上に設けられており、誘電体層２から入射した電波を反射および吸収する機能を有している。導電材層３に入射した電波は導電材層３において電流を発生させる。導電材層３が電気抵抗として機能することで電流を熱に変え、入射した電波のエネルギーを吸収する。導電材層３の導電率を高くするほど、電波吸収機能を保ちながら層厚を薄くできるが、あまり導電率を高くすると、導電材層３が裏打ち金属板に近似するため導電材層３における反射が大きくなる。よって、高性能な電波吸収体を実現するためには、導電材層３の厚さおよび導電率を適切に設計する必要がある。

【0021】

本実施形態では、導電材層３の厚さｄ_１を電波の周波数ｆに対する表皮深さδよりも大きく設計している。表皮深さδとは、導電材層３に入射した電磁界が１／ｅに減衰する厚さ方向の長さである。また、導電材層３の導電率σは１０Ｓ／ｍ～２００Ｓ／ｍであり、２０Ｓ／ｍ～１００Ｓ／ｍであることが望ましく、３０Ｓ／ｍ～７０Ｓ／ｍであることがより望ましい。具体的な設計手法について、以下説明する。

【0022】

［設計手法］
導電材層３の導電率σ（Ｓ／ｍ）および厚さｄ_１（ｍ）、ならびに誘電体層２の誘電率ε_ｒ２の組み合わせの設計手法について以下に述べる。なお便宜上、チャートを用いた設計が有効なので、先にチャートについて概説する。

【0023】

（チャート）
電波吸収体の機能を評価する指標としては反射係数が用いられる。反射係数は位相まで含めた複素数で表現されるため、図３に示すような反射係数チャートを用いるのが便利である。

【0024】

チャートでは、円の半径（最大１）が反射波の大きさ（絶対値）、角度が位相を表している。つまり、円の右端（Γ＝１－ｊ０）であれば位相はそのまま反射、左端（Γ＝－１－ｊ０）であれば位相は反転して（πだけずれて）反射、上下端（Γ＝０±ｊ１）であれば、それぞれ±π／２だけ位相がずれて反射したことを表している。電波吸収体の性能は、反射係数Γ＝０－ｊ０、つまり円の中心に近づくほど優れていることになる。

【0025】

電波吸収体１は、裏打ち金属板の有無が電波吸収作用に実質的に関与しない構成である。そのため本実施形態では、裏打ち金属板の有無にかかわらず電波吸収量が２０ｄＢ以上を保ち、かつ、裏打ち金属板が無い場合の透過量が－２０ｄＢ以下であることを満たすように、電波吸収体１を設計する。

【0026】

（導電率の範囲についての検討）
導電率σは、誘電体層２が存在しない（つまり導電材層３のみ存在する）場合の透過係数から設定することができる。透過係数を基準とした理由としては、透過係数が低くなるように導電率σを設定することで、裏打ち金属板の無い構成と近似するためである。

【0027】

導電材層３上には誘電体層２が整合層として積層されているので、「誘電体層２を透過した成分」に加えて僅かではあるが「導電材層３で反射し、かつ誘電体層２からも再反射した成分」が導電材層３に入射する。そのため、導電材層３のみを考慮した場合よりも透過量は増えることが予想される。したがってマージンを設け、導電材層３のみの透過係数｜Ｔ｜は０．１（－２０ｄＢ）ではなく、０．０７（－２３ｄＢ）に設定する。

【0028】

まず、導電率σから透過係数Ｔを導出する。導電材層３の誘電率ε_ｒ１は以下の式（１）のように表される。

【数1】

【0029】

なお、ω＝２πｆである。さらに、導電材層３は導電率σを大きく設定することで、

【数2】

となり、以下の式（２）のように近似できる。

【数3】

【0030】

このとき、導電材層３内部の電波伝搬について考える。伝搬定数γは誘電率ε_ｒ１が上記式（２）で与えられた場合、真空の透磁率μ_０および導電材層３の透磁率μ_ｒ１を用いて
以下の式（３）のように表される。

【数4】

【0031】

ここで、導電材層３の表皮深さδは、

【数5】

と表される。

【0032】

そして、導電材層３の特定インピーダンスＺ_１は、自由空間の波動インピーダンスＺ_０を用いて以下の式（４）で表される。

【数6】

【0033】

伝送線路理論より、透過係数Ｔは、伝搬定数γおよび特定インピーダンスＺ_１を用いて以下の式（５）で表される。

【数7】

ただし、Ａ＝Ｄ＝ｃｏｓｈ（γｄ_１）、Ｂ＝Ｚ_１ｓｉｎｈ（γｄ_１）、Ｃ＝ｓｉｎｈ（γｄ_１）／Ｚ_１である。

【0034】

したがって目標とする｜Ｔ｜を設定すれば、厚さｄ_１を導電率σの関数として導出できる。例として、電波の周波数ｆを４０ＧＨｚ、比透磁率を１に設定して｜Ｔ｜＝０．０７となるｄ_１を計算した結果を図４に示す。

【0035】

図４から、導電材層３の導電率σを大きくするほど厚さｄ_１を小さく（薄く）できることが分かる。すなわち、導電率σが大きくなるほど電波吸収体１の薄型化に寄与するが、後述するように、誘電率ε_ｒ２を誘電体層２の製造が容易な値にするために、導電率σは１０Ｓ／ｍ～２００Ｓ／ｍであることが望ましく、２０Ｓ／ｍ～１００Ｓ／ｍであることがより望ましく、３０Ｓ／ｍ～７０Ｓ／ｍであることがより望ましい。これにより、裏打ち金属板の影響を回避することができる。

【0036】

（誘電率の設定）
続いて、設定された導電率σに対して、電波吸収体１の吸収性能を最大化する誘電体層２の設定について説明する。

【0037】

まず、上記式（５）と同じ係数Ａ～Ｄを用いることで、以下の式（６）から導電材層３における（誘電体層２が存在しない場合の）反射係数（複素数）Γ_Ｌ’を導出できる。

【数8】

【0038】

図５は、反射係数Γ_Ｌ’を反射係数チャート上に描いた例である。チャート上にあるΓ_Ｌ’をチャートの中心へ遷移させて、電波吸収体１の吸収性能を最大化するために、導電材層３上に誘電体層２を積層することで位相制御（チャート上では回転動作）を行う。そのため、Γ_Ｌ’とチャートの中心とを通る円を想定し、円がチャートの実軸と交わる点をΓ_Ｌとする。Γ_Ｌとチャートの中心と間の中点はΓ_Ｌ／２で表され、これをΓ_Ｌ０とする。位置関係からわかるようにΓ_Ｌ０は実数である。

【0039】

このとき、誘電体層２の誘電率ε_ｒ２は以下の式（７）で表される。

【数9】

【0040】

Γ_Ｌが実数であることから、誘電率ε_ｒ２も同様に実数になる。これは、誘電体層２に無損失な材料を想定していることと対応する。ただし、これは設計するための値の取扱いにおけることで、実際には誘電体層２もわずかでも損失を持つが、本実施形態に係る電波吸収体１としての性能を損なうものではない。

【0041】

図６（ａ）および（ｂ）は、それぞれ導電率σを１０Ｓ／ｍおよび１００Ｓ／ｍとした場合の、１０ＧＨｚ～１００ＧＨｚの周波数における反射係数Γ_Ｌ’をチャート上に描いた例である。図中、矢印とともに示している数字は周波数（ＧＨｚ）を表している。これらの図を比較すると、導電率σを大きくすれば、式（７）から導出される誘電体層２の誘電率ε_ｒ２が高くなることがわかる。

【0042】

図６（ａ）において、周波数が４０ＧＨｚの場合、Γ_Ｌ’とチャートの中心とを通る円が実軸と交わる点Γ_Ｌ＝－０．５となり、式（７）から誘電率ε_ｒ２＝３．０となる。また、図６（ｂ）において、周波数が４０ＧＨｚの場合、Γ_Ｌ＝－０．７８となり、式（７）から誘電率ε_ｒ２＝８．１となる。

【0043】

このように、導電率σおよび周波数ｆが設定されると、反射係数Γ_Ｌ’をチャート上にプロットしてΓ_Ｌを求め、式（７）を適用することにより、誘電率ε_ｒ２を導出することができる。表１は、導電率σ＝１０，２０，３０，４０，７０，１００，２００Ｓ／ｍ、周波数ｆ＝３０，４０，６０，８０，１００ＧＨｚとした場合の誘電率ε_ｒ２を示している。

【0044】

【表1】

【0045】

この結果から、電波が一般的に使用される３０ＧＨｚ～１００ＧＨｚのミリ波である場合、導電材層３の導電率σを１０Ｓ／ｍ～２００Ｓ／ｍに設定することで、誘電率ε_ｒ２が２．３５～１３．９３の誘電体層２を使用することができる。さらに、導電材層３の導電率σを２０Ｓ／ｍ～１００Ｓ／ｍに設定することで、誘電率ε_ｒ２が２．８７～９．９６の誘電体層２を使用することができる。さらに、導電材層３の導電率σを３０Ｓ／ｍ～７０Ｓ／ｍに設定することで、誘電率ε_ｒ２が３．３５～８．３９の誘電体層２を使用することができる。このような誘電率ε_ｒ２を有する誘電体層は、例えば図２に示す誘電体層２ａ～２ｄのような構成とすることにより、比較的容易に製造することができる。特に、導電材層３の導電率σを３０Ｓ／ｍに設定した場合、誘電体層として市販のガラスエポキシ材料（ＦＲ－４）を用いることができるという利点がある。

【0046】

（導電材層の厚さの設定）
導電材層３の厚さｄ_１は、以下のように設定できる。

【0047】

図７（ａ）～（ｃ）は、それぞれ電波の周波数ｆを３０ＧＨｚ、４０ＧＨｚ、１００ＧＨｚとした場合の、導電率σと表皮深さδおよび透過係数｜Ｔ｜＝０．０７となる厚さｄ_１との関係を示している。厚さｄ_１を小さくしすぎると、導電材層３において電波が減衰しなくなるので、｜Ｔ｜が大きくなり裏打ち金属板の影響が無視できなくなる。そこで、ｄ_１＞δと設定すれば、導電材層３において電波が十分に減衰し、導電率σが１０Ｓ／ｍ～２００Ｓ／ｍの範囲で、３０ＧＨｚ、４０ＧＨｚ、１００ＧＨｚのいずれの周波数においても、透過係数｜Ｔ｜を裏打ち金属板の影響を受けない程度に小さくできる。

【0048】

また、厚さｄ_１を大きくするほど透過係数｜Ｔ｜は小さくなるが、電波吸収体としての実用上問題となることが多い。そのため、ｄ_１＜５δと設定すれば、実用上問題ないものと考えられる。

【0049】

以上のように、導電材層３の厚さｄ_１は、表皮深さδを基準にδ＜ｄ_１＜５δとすることが好ましい。もちろん、製造工程や設置箇所に問題が無ければ、厚さｄ_１はこの範囲に限定されず、製造や実用に問題が無ければ、ｄ_１≧５δにしてもよい。

【0050】

（小括）
本実施形態に係る電波吸収体１は、導電材層３の厚さｄ_１が電波の周波数に対する表皮深さよりも大きいため、導電材層３において電波が十分に減衰する。よって、裏打ち金属板があっても、電波吸収体１を透過した電波が裏打ち金属板に反射して他の場所へ悪影響を及ぼすことを回避できる。また、誘電体層２の誘電率も材料の選択自由度を制限するような範囲に設定する必要がなくなる。よって、裏打ち金属板の有無が電波吸収作用に実質的に関与せず、製造の容易な電波吸収体を提供することができる。

【0051】

一方、特許文献１では、インピーダンス層２０３が薄膜であるため、インピーダンス層２０３において電波がほとんど減衰しない。よって、裏打ち金属板の有無が電波吸収作用に実質的に関与しないようにするためには、誘電体層２０２の誘電率を非常に高くするとともに、誘電体層２０２を非常に薄く形成する必要がある。

【0052】

さらに、本実施形態に係る電波吸収体１では、導電材層３の導電率σを１０Ｓ／ｍ～２００Ｓ／ｍとすることにより、誘電体層２の誘電率ε_ｒ２を２．３５～１３．９３の範囲内に設定することができる。よって、誘電体層２の製造がさらに容易になる。

【0053】

電波吸収体は、ミリ波帯域では車両の中や電子機器の間などのｍｍオーダーの様々な場所に設置されて用いられることから、極力軽量薄型、かつ設置場所を選ばないものが求められている。本実施形態に係る電波吸収体１はそのニーズに合致しており、経済的な波及効果は大きい。

【0054】

（変形例）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。

【0055】

図８は、変形例に係る電波吸収体１’の断面図である。電波吸収体１’は、誘電体層２と、導電材層３と、追加誘電体層２’とを備えている。追加誘電体層２’は、導電材層３の誘電体層２と反対側の面に設けられている。このように、電波吸収体１’は、導電材層３の両面に誘電体層２，２’を備える構造であるため、表裏どちらから電波が入射しても電波を吸収できる。

【実施例0056】

本発明者らは、ガラスエポキシ樹脂からなる誘電体層２（ＦＲ－４、市販品）と、ゴム材料に導電材料を混錬して形成した導電材層３とを積層することで、図１に示す電波吸収体１を作製し、裏打ち金属板が不要な電波吸収体として使用できるか検証した。誘電体層２の誘電率ε_ｒ２は２．３７であり、導電材層３の導電率σは３０Ｓ／ｍであり、厚さｄ_１は２．０ｍｍであった。

【0057】

図９（ａ）および（ｂ）は、金属板が電波吸収体１の裏面（導電材層３側）にある場合の、４０ＧＨｚ～５４ＧＨｚの周波数における反射係数チャート、および、反射率の周波数依存性を示している。また、図１０（ａ）および（ｂ）は、金属板がない場合の、４０ＧＨｚ～５４ＧＨｚの周波数における反射係数チャート、および、反射率の周波数依存性を示している。

【0058】

図９（ａ）および図１０（ａ）から、金属板の有無に関わらず、反射係数Γ_Ｌ’は周波数の変化に伴ってチャートの中心付近を通るように変化した。また、図９（ｂ）および図１０（ｂ）を比較すると、金属板の有無に関わらず４２～４５ＧＨｚの周波数で反射係数Γ_Ｌ’は－１０ｄＢ（電力換算で１／１０）以下まで低下した。これらの結果から、本発明に係る電波吸収体１は、裏打ち金属板の有無で性能はほとんど変化せず、かつ良好な吸収性能を示すことが検証できた。

【符号の説明】

【0059】

１ 電波吸収体
１’ 電波吸収体
２ 誘電体層
２’ 追加誘電体層
２ａ～２ｄ 誘電体層
２０ 樹脂母材
２１ 金属粉
２２ 金属薄膜
２３ 金属薄膜
２４ 金属薄膜
３ 導電材層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】