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(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】P2024007140
(43)【公開日】2024-01-18
(54)【発明の名称】構造体
(51)【国際特許分類】
H01Q 17/00 20060101AFI20240111BHJP
H01Q 15/14 20060101ALI20240111BHJP
G01S 7/38 20060101ALI20240111BHJP
【ＦＩ】
H01Q17/00
H01Q15/14 Z
G01S7/38
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022108397
(22)【出願日】2022-07-05
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
(71)【出願人】
【識別番号】000000974
【氏名又は名称】川崎重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000556
【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】高橋 康夫
【テーマコード（参考）】
5J020
5J070
【Ｆターム（参考）】
5J020AA03
5J020BA06
5J020BD02
5J020BD04
5J020EA04
5J020EA05
5J020EA10
5J070AE01
5J070AE20
5J070AF10
5J070AK40
5J070BH01
(57)【要約】
【課題】構造体の形状に制約を加えることなく、かつコストを増大することなく簡易な構成でＲＣＳを低減することができる構造体を提供する。
【解決手段】構造体は、ＲＣＳを低減するための構造体であって、構造物の一部である基材と、電波の進行方向に対して前記基材の手前側を前側、前記進行方向の進行側を後側としたときに、前記基材の前記前側のエッジから前記基材の表面に沿って所定距離離れた位置のみまでの領域、又は前記基材の前記後側のエッジから前記基材の表面に沿って所定距離離れた位置のみまでの領域に、前記基材の表面又は内部に設けられた電波吸収体と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】構造体は、ＲＣＳを低減するための構造体であって、構造物の一部である基材と、電波の進行方向に対して前記基材の手前側を前側、前記進行方向の進行側を後側としたときに、前記基材の前記前側のエッジから前記基材の表面に沿って所定距離離れた位置のみまでの領域、又は前記基材の前記後側のエッジから前記基材の表面に沿って所定距離離れた位置のみまでの領域に、前記基材の表面又は内部に設けられた電波吸収体と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＲＣＳを低減するための構造体であって、
構造物の一部である基材と、
電波の進行方向に対して前記基材の手前側を前側、前記進行方向の進行側を後側としたときに、
前記基材の前記前側のエッジから前記基材の表面に沿って所定距離離れた位置までの領域、又は前記基材の前記後側のエッジから前記基材の表面に沿って所定距離離れた位置までの領域に、前記基材の表面又は内部に設けられた電波吸収体と、を備える、
構造体。
構造物の一部である基材と、
電波の進行方向に対して前記基材の手前側を前側、前記進行方向の進行側を後側としたときに、
前記基材の前記前側のエッジから前記基材の表面に沿って所定距離離れた位置までの領域、又は前記基材の前記後側のエッジから前記基材の表面に沿って所定距離離れた位置までの領域に、前記基材の表面又は内部に設けられた電波吸収体と、を備える、
構造体。
【請求項2】
反射を防止するべき電波の波長をλとし、
当該電波の入射角をθとし、
前記基材の前記前側のエッジから前記基材の表面に沿って前記電波吸収体が設けられる距離、又は前記基材の前記後側のエッジから前記基材の表面に沿って前記電波吸収体が設けられる距離である前記所定距離をδとするとき、
δ＝（２ｎ＋１）×λ／４×１／ｓｉｎθ [ｎは０以上の整数]の関係式が成立する、
請求項１に記載の構造体。
当該電波の入射角をθとし、
前記基材の前記前側のエッジから前記基材の表面に沿って前記電波吸収体が設けられる距離、又は前記基材の前記後側のエッジから前記基材の表面に沿って前記電波吸収体が設けられる距離である前記所定距離をδとするとき、
δ＝（２ｎ＋１）×λ／４×１／ｓｉｎθ [ｎは０以上の整数]の関係式が成立する、
請求項１に記載の構造体。
【請求項3】
前記電波吸収体はメタマテリアル構造を含み、前記メタマテリアル構造はサブ波長サイズの複数の単位セルを有する、
請求項１に記載の構造体。
請求項１に記載の構造体。
【請求項4】
ＲＣＳを低減するための構造体であって、
構造物の一部である基材と、
電波の進行方向に対して前記基材の手前側を前側、前記進行方向の進行側を後側としたときに、
前記基材の前記前側のエッジ又は前記後側のエッジから前記基材の表面に沿った鋸歯状の領域に、前記基材の表面又は内部に設けられた電波吸収体を備える、
構造体。
構造物の一部である基材と、
電波の進行方向に対して前記基材の手前側を前側、前記進行方向の進行側を後側としたときに、
前記基材の前記前側のエッジ又は前記後側のエッジから前記基材の表面に沿った鋸歯状の領域に、前記基材の表面又は内部に設けられた電波吸収体を備える、
構造体。
【請求項5】
前記電波吸収体はメタマテリアル構造を含み、前記メタマテリアル構造はサブ波長サイズの複数の単位セルを有する、
請求項４に記載の構造体。
請求項４に記載の構造体。
【請求項6】
前記基材は導電性であり、
前記メタマテリアル構造は、
前記基材の上部に設けられる誘電体層と、
前記誘電体層の上部に前記誘電体層の表面に沿って規則的に配列される複数の導電性パッチと、
前記基材の一部を含み、
前記導電性パッチのピッチは、前記反射を防止するべき電波の波長の１／１０より大きく１／２より小さい、
請求項３に記載の構造体。
前記メタマテリアル構造は、
前記基材の上部に設けられる誘電体層と、
前記誘電体層の上部に前記誘電体層の表面に沿って規則的に配列される複数の導電性パッチと、
前記基材の一部を含み、
前記導電性パッチのピッチは、前記反射を防止するべき電波の波長の１／１０より大きく１／２より小さい、
請求項３に記載の構造体。
【請求項7】
前記メタマテリアル構造は、前記基材と前記複数の導電性パッチの各々とをそれぞれ接続する複数の導電性ピンを含む、
請求項６に記載の構造体。
請求項６に記載の構造体。
【請求項8】
前記導電性パッチは正方形状又は正六角形状に形成されている、
請求項６または７に記載の構造体。
請求項６または７に記載の構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はＲＣＳ（Radar Cross Section：レーダ反射断面積）を低減する構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、アンテナから放射される到来電波が到来方向に反射させる強さの指標とされるＲＣＳを低減すべく、構造体を構成する面やエッジの角度を調整し、或いはエッジを鋸歯状、即ちセレーションに加工することで、反射波や散乱波が電波の到来方向に帰還しないようにしている（例えば特許文献１参照）。
【0003】
また、電波吸収体を構造体に取り付けたり、金属構造体と非金属構造体両方のエッジを鋸歯状、即ちセレーションに加工して金属構造と非金属構造の鋸歯状のエッジ同士接続したりすることで、ＲＣＳの低減を行っている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平３－１３９４９８号公報
【特許文献2】特開平４－０１５１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来のように構造体を構成する面やエッジの角度を調整したり、構造体のエッジをセレーションにしたりすることでその形状に制約が加えられる恐れや、セレーションを形成するための構造の複雑化に伴う重量およびコストの増大を招来する恐れがあった。
【0006】
また、誘電性損失材料や磁性損失材料を利用したシート型や塗布型の電波吸収体を構造体の表面全体に取り付けたり塗布したりすることがある。しかし、電波吸収体を構造体の表面全体に取り付ける場合は重量やコストが大きく増大してしまい、電波吸収体を構造体の表面全体に塗布する場合は精密な厚みや電波吸収体の劣化、脱落防止等の管理が要求される。
【0007】
そこで、本開示は、構造体の形状に制約を加えることなく、かつコストを増大することなく簡易な構成でＲＣＳを低減することができる構造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】
【0008】
本開示の構造体は、ＲＣＳを低減するための構造体であって、構造物の一部である基材と、電波の進行方向に対して前記基材の手前側を前側、前記進行方向の進行側を後側としたときに、前記基材の前記前側のエッジから前記基材の表面に沿って所定距離離れた位置までの領域、又は前記基材の前記後側のエッジから前記基材の表面に沿って所定距離離れた位置までの領域に、前記基材の表面又は内部に設けられた電波吸収体と、を備えるものである。
【0009】
本開示に従えば、基材の前側のエッジ又は後側のエッジから前記基材の表面に沿って所定距離離れた位置までの領域であって当該基材の表面又は内部に電波吸収体が設けられる。このように基材の端部のみに電波吸収体を設けることで、構造体の形状に大きな制約を加えることなく、かつコストを増大させることなくＲＣＳを低減することができる。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、構造体の形状に制約を加えることなく、かつコストを増大することなく簡易な構成でＲＣＳを低減することができる構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本開示の一実施形態に係る電波吸収体を備える構造体を示す斜視図である。
【図2】電波吸収体としてメタマテリアル構造の一例であるマッシュルーム構造を備える構造体を示す斜視図である。
【図6】図６Ａはδ＝λとしてマッシュルーム構造を前側の端部に配置した解析構成部を示す斜視図であり、図６Ｂはδ＝約λ／４としてマッシュルーム構造を前側の端部に配置した解析構成部を示す斜視図であり、図６Ｃは図６Ａおよび図６Ｂについての解析結果を示すグラフである。
【図7】図７Ａはδ＝λとしてマッシュルーム構造を後側の端部に配置した解析構成部を示す斜視図であり、図７Ｂはδ＝約λ／４としてマッシュルーム構造を後側の端部に配置した解析構成部を示す斜視図であり、図７Ｃは図７Ａおよび図７Ｂについての解析結果を示すグラフである。
【図8】図８Ａは完全導体の解析構成部を示す斜視図であり、図８Ｂはδ＝約λ／４としてマッシュルーム構造を前側の端部に配置した解析構成部を示す斜視図であり、図８Ｃは図８Ａおよび図８Ｂについての解析結果を示すグラフである。
【図9】図９Ａは完全導体の解析構成部を示す斜視図であり、図９Ｂはδ＝約λ／４としてマッシュルーム構造を後側の端部に配置した解析構成部を示す斜視図であり、図９Ｃは図９Ａおよび図９Ｂについての解析結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本開示の一実施形態に係る構造体１００について図面を参照して説明する。以下に説明する構造体１００は本開示の一実施形態に過ぎない。従って、本開示は以下の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除および変更が可能である。
【0013】
（第１実施形態）
図１は本開示の一実施形態に係る電波吸収体５０を備える構造体１００を示す斜視図である。
図１は本開示の一実施形態に係る電波吸収体５０を備える構造体１００を示す斜視図である。
【0014】
図１に示すように、本実施形態に係る構造体１００は導電性基材１および電波吸収体５０を備える。導電性基材１は例えば自動車、建物、飛翔体等の一部を構成する基材として用いられ、金属やＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics：炭素繊維強化プラスチック）等の材料で構成される。導電性基材１は基材に相当する。導電性基材１は所定の厚みを有する構造であり、平板状、曲面状などどのような形状でも良い。電波吸収体５０は導電性基材１上に設けられる。詳しくは、電波吸収体５０は、図１に示すように導電性基材１の前側の端部Ｔｆおよび後側の端部Ｔｒにそれぞれ設けられる。前側の端部Ｔｆは、電波の進行方向に対して導電性基材１の手前側を前側、当該進行方向の奥側を後側としたときの前側における端部であり、後側の端部Ｔｒは上記後側における端部である。以下、前側の端部Ｔｆが位置する方を前方と呼び、後側の端部Ｔｒが位置する方を後方と呼ぶことがある。但し、電波吸収体５０を導電性基材１の前側の端部Ｔｆおよび後側の端部Ｔｒのうち何れか一方のみに設けてもよい。
【0015】
本実施形態において、端部Ｔｆは導電性基材１の前側のエッジｅｄ１から当該導電性基材１の表面に沿って所定距離δだけ離れた位置までの領域を指す。同様に、端部Ｔｒは導電性基材１の後側のエッジｅｄ２から当該導電性基材１の表面に沿って所定距離δだけ離れた位置までの領域を指す。当該所定距離は奥行きとも表現できる。
【0016】
本実施形態において、エッジｅｄ１，ｅｄ２は、例えば、後述の図１４等の凸形状又は凹形状も含む飛翔体等の構造物における基材と基材とのつなぎ目、飛翔体等の構造物の最も外側で他の基材と接続されていない部分、および、基材の折れ目等を含む。
【0017】
電波吸収体５０は、導電性基材１の表面に設けてもよいし、当該導電性基材１の内部に設けてもよいし、導電性基材１の表面及び内部の両方に設けてもよい。
【0018】
このように、電波吸収体５０を導電性基材１の端部Ｔｆ及び端部Ｔｒのみに適用することによって、導電性機材１自身にＲＣＳ低減のための複雑な形状を採用することなく、また、従来のように電波吸収体を導電性基材の全面に設けることなく、ＲＣＳを低減することが可能となる。
【0019】
ここで、上述の通り、電波吸収体５０はエッジｅｄ１，ｅｄ２から所定距離δまでの領域に設けられる。この場合、入射波の波長をλとし、入射角をθとするとき、所定距離δは下記式１を充足するように決定されることが望ましい。なお、入射角θは、入射波の入射方向に係る線と導電性基材１の表面に対する垂直線とが成す角度である。
【0020】
（数１）
δ＝（２ｎ＋１）×λ／４×１／ｓｉｎθ [ｎ＝０，１，２，・・（ｎは０以上の整数）]
δ＝（２ｎ＋１）×λ／４×１／ｓｉｎθ [ｎ＝０，１，２，・・（ｎは０以上の整数）]
【0021】
電波吸収体５０を設ける領域に関して、上記関係式によりδを決定することによる効果は次の通りである。電波吸収体５０の奥行きを電波の進行方向に対して特定の距離、即ち上述の距離δとすることで、電波吸収体５０と基材との境界を含む電波吸収体５０の前方と後方で生じる散乱波を、ＲＣＳを低減させたい方向で相殺し合うように干渉させることができる。これによって、より効果的に散乱波を抑制することができる。
【0022】
また、ＲＣＳ低減効果を最大としたい入射角に対して、上記した所定距離δについての関係式を充足するように前側の端部Ｔｆに係る所定距離δおよび後側の端部Ｔｒに係る所定距離δを設定することで、より効果的にＲＣＳを低減することができる。例えば、電波の入射角が大きくなる領域で端部におけるＲＣＳが小さくなるように要求される場合、入射角を９０°として、上述の所定距離δについての関係式を用いて所定距離δを特定することで、より効果的にＲＣＳを低減することができる。
【0023】
上記関係式においてｎを小さくすれば電波吸収体５０の奥行きが小さくなるため、当該電波吸収体５０の適用面積も狭くなり、それ故入射角が小さい領域での反射波の抑制効果が小さくなる。しかしながら、入射角の変化に対して少ない次数、すなわちローブの数の少ない反射特性となるため、入射角の変化に対する反射特性の変動を小さく抑えることができる。一方、ｎを大きくすれば電波吸収体５０の奥行きが大きくなるため、当該電波吸収体５０の適用面積も広くなり、それ故入射角が小さい領域での反射波の抑制効果は大きくなる。しかしながら、入射角の変化に対して次数の大きい、すなわちローブの数の多い反射特性となるため、入射角の変化に対する反射特性の変動が大きくなる。
【0024】
上記した算出式におけるｎは、前側の端部Ｔｆと後側の端部Ｔｒで同一に設定してもよいし、ｎを異なるように設定してもよい。上記した算出式におけるθは、前側の端部Ｔｆと後側の端部Ｔｒで同一に設定してもよいし、θを異なるように設定してもよいが、θを同一にする方がＲＣＳ低減効果は高い。ただし、反射すべき電波の前側の端部部の入射角θを９０°とする場合には、前側の端部Ｔｆと後側の端部Ｔｒのθを同一にしなくてもＲＣＳの低減効果が奏される。また、前側の端部Ｔｆの電波吸収体５０はＴＥ波とＴＭ波の両偏波の電波を吸収するため、後側の端部Ｔｒに到達するＴＭ波の入射電界も抑制される。特に反射すべき電波の導電性基材１への入射角θを９０°とする場合、電波は後側の端部Ｔｒに直接照射されないため、電波吸収体５０を前側の端部Ｔｆにのみ設け、ＴＭ波を吸収することによってもＲＣＳの低減効果が奏される。この場合、電波吸収体５０を後側の端部Ｔｒにも設けてよいが、後側の端部Ｔｒに係る距離δを前側の端部Ｔｆに係る距離δに合わせなくてもよい。
【0025】
電波吸収体５０は、例えば、塗布又は貼り付け型の公知の電波吸収体、又は、公知のメタマテリアル構造である。
【0026】
電波吸収体５０として塗布又は貼り付け型の電波吸収体を採用する場合、当該電波吸収体は、例えばカーボン等の誘電性損失材料もしくはフェライト等の磁性損失材料をポリエチレン／ポリプロプレン等のプラスチック系材料でシート型に成形、又はシリコンやポリウレタン等の塗料に混合して導電性基材１上に塗布して形成される。電波吸収体５０は、吸収する電波の周波数の波長に応じた形状および厚みに成形される。
【0027】
電波吸収体５０としてメタマテリアル構造を採用する場合、例えば、後述のマッシュルーム構造およびＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）構造を採用することができる。
【0028】
上述したように、電波吸収体５０としては塗布又は貼り付け型の公知の電波吸収体、又は、公知のメタマテリアル構造を用いることができるが、より効果的にＲＣＳを低減させるためには、メタマテリアル構造を採用する方が望ましい。以下では、メタマテリアル構造の例としてマッシュルーム構造１０を採用した態様およびその効果について説明する。図２は本開示の一実施形態に係るメタマテリアル構造の一例であるマッシュルーム構造１０を備える構造体１００を示す斜視図である。また、図３Ａは図２のマッシュルーム構造１０を示す斜視図であり、図３Ｂは図３Ａのマッシュルーム構造１０を示す側面図である。
【0029】
マッシュルーム構造１０はその共振特性により到来電波を閉じ込め吸収し、当該マッシュルーム構造１０の面からの反射波および散乱波を抑制する。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、マッシュルーム構造１０は、所定の厚みを有する損失性の誘電体層２と、複数の導電性ピン３と、当該導電性ピン３の各々に対応して設けられる複数の導電性パッチ４とを備えている。マッシュルーム構造１０は誘電体層２の一部と導電性ピン３と導電性パッチ４とを含む単位セル１０ｓを複数有する。単位セル１０ｓのサイズ、すなわち隣り合う導電性パッチ４のピッチは反射を防止するべき電波のサブ波長サイズである。単位セル１０ｓのサイズは当該電波の波長の１／１０より大きく１／２より小さく設計するのが好ましく、当該電波の波長の１／１０より大きく１／２より小さく設計するのがより好ましい。複数の導電性パッチ４は、たとえば銅、金、銀又はアルミ等の金属良導体である。誘電体層２は導電性基材１上に設けられる。誘電体層２を例えば樹脂にカーボン等を含ませたＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics：繊維強化プラスチック）で構成することができ、その場合にはＣＦＲＰ等で構成される導電性基材１と同時形成が可能となる。導電性ピン３は導電性基材１上に規則的に立設される。導電性パッチ４は板状に形成されて導電性ピン３の外側端に設けられる。これにより、導電性ピン３によって導電性基材１と導電性パッチ４とが電気的に接続される。
【0030】
このような導電性パッチ４は、図４Ａに示すように平面視で例えば正方形状に形成することができる。そして、各導電性パッチ４は正方格子状に規則的に配置される。或いは、図４Ｂに示すように平面視で例えば正六角形状に形成された導電性パッチ４０を採用してもよい。この場合、各導電性パッチ４０は六方格子状に規則的に配置される。なお、図４Ａ，４Ｂでは図示を簡略化したが、隣り合う一方の導電性パッチ４又は導電性パッチ４０と他方の導電性パッチ４又は導電性パッチ４０とは互いに間隔を空けて配置される。以降、導電性パッチ４，４０を区別しない場合は、単に導電性パッチ４と呼称する。
【0031】
マッシュルーム構造１０において、導電性パッチ４は入射する電波の誘電体層２の接線方向の電界成分、即ち主にＴＥ波（Transverse Electromagnetic Wave）の電界成分に対して共振することで、反射波および散乱波を抑制する機能を果たす。また、導電性ピン３は、誘電体層２がピンで満たされた薄板として振舞うように作用し、誘電体層２の垂直方向の電界成分、即ち主にＴＭ波（Transverse Magnetic Wave）の電界成分に対して実効的な誘電率が負となるような共鳴を生じさせる。これにより、誘電体層２を伝搬するＴＭ波が減衰される。この導電性パッチ４の共振周波数と導電性ピン３の共鳴周波数とを僅かにずらすことにより共振帯域を広げることができる。そのため、同一入射角に対してはより広い周波数帯域における吸収が期待できる。また、同一周波数に対してはより広い入射角、即ち接線方向の広い波数領域における吸収が期待できる。すなわち、到来電波の入射角依存性やＴＥ波やＴＭ波依存性の小さい広帯域な吸収特性を得ることができ、それゆえメタマテリアル構造の電波吸収体は、塗布又は貼り付け型の公知の電波吸収体よりもＲＣＳを大きく低減することが可能となる。
【0032】
一般的に、インピーダンスη０を有する空気から特定のインピーダンスＺｉｎｐを有する境界に電波が入射する場合、その反射率Ｒは下記数式２で表され、入射角θおよびＴＥ波、ＴＭ波に依存する。ここで、Ｚｉｎｐ
ＴＥはＴＥ波に対するインピーダンスであり、Ｚｉｎｐ
ＴＭはＴＭ波に対するインピーダンスであり、ＲＴＥはＴＥ波に対する反射率であり、ＲＴＭはＴＭ波に対する反射率である。
【0033】
【数2】
【0034】
塗布又は貼り付け型の電波吸収体のような一層構造の層構造の場合、そのインピーダンスＺｉｎｐは下記数式３で表され、その特性は入射角θ、誘電体層２の比誘電率εｒ、誘電体層２の比透磁率μｒ、および当該誘電体層２の厚みｄにより特徴付けられる。なお、数式３においてｋ０は真空中の波数である。
【0035】
【数3】
【0036】
一方、マッシュルーム構造のような導電性パッチ４による各インピーダンスは下記数式４でそれぞれ表される。各インピーダンスの特性は入射角θ、誘電体層２の比誘電率εｒ、当該誘電体層２の厚みｄ、および導電性パッチ４の周期サイズＤ、導電性パッチ４間の間隔ｗに基づく下記数式５で表されるグリッド変数αによって特徴付けられる。ここで、数式４においてμ０は真空の透磁率であり、βは誘電体層２の伝搬定数の垂直成分であり、ｋｅｆｆは誘電体層２の表面の実効的な波数である。また、数式５における周期サイズＤは導電性パッチ４の寸法と上記間隔ｗとの合算値である。なお、マッシュルーム構造における誘電体層２の比透磁率μｒは約１であるため、数式４及び数式５ではμｒを省略して表示している。
【0037】
【数4】
【0038】
【数5】
【0039】
マッシュルーム構造では、垂直方向の電界成分に対しては、導電性ピン３の共鳴により垂直方向の見かけの誘電率εｎおよび伝搬定数βＴＭがそれぞれ下記数式６および数式７に示されるように、導電性ピン３の半径ｒ０で特徴付けられる下記数式８で表される波数ｋｐを介して変化させられる。これに伴い、上記数式４に示されるＴＭ波に対するインピーダンスＺｉｎｐ
ＴＭの周波数特性が変化する。
【0040】
【数6】
【0041】
【数7】
【0042】
【数8】
【0043】
図５Ａは電波吸収特性の解析結果を示し、本実施形態のマッシュルーム構造１０における電波の入射角と反射係数との関係を示す図であり、図５Ｂは電波吸収特性の解析結果を示し、メタマテリアル構造ではない一般的な一層構造の電波吸収体における電波の入射角と反射係数との関係を示す図である。
【0044】
図５Ａは誘電体層の厚みｄを２ｍｍとしたマッシュルーム構造１０の電波反射特性であり、誘電体層の比誘電率εｒを３．６－１．２ｊとし、比透磁率μｒを１とし、周波数を１０ＧＨｚとして上記数式２および数式４～８から得ている。図５Ｂは電波の伝搬損失を大きくするための磁性体を含む厚さ約１ｍｍの電波吸収体の電波反射特性であり、比誘電率を２０－０．３ｊとし、比透磁率を２－２ｊとし、入射波の周波数を１０ＧＨｚとして上記数式２および数式３から得ている。図５Ａおよび図５Ｂにおいて、横軸は入射角θ（ｄｅｇ）を示し、縦軸は反射係数（ｄＢ）で表される。図５Ａおよび図５Ｂにおいて、実線はＴＭ波の解析結果を示し、破線はＴＥ波の解析結果を示す。
【0045】
図５Ａのマッシュルーム構造１０の反射特性は、導電性パッチ４の共振周波数と導電性ピン３による共鳴周波数を僅かにずらすことにより、ＴＥ波においては磁性体を用いていないにも関わらず図５Ｂの電波吸収体の反射特性と比較して、大きな入射角に対する反射特性が改善されている。つまりマッシュルーム構造１０の方がＴＥ波の反射係数を小さくすることができる。一方、図５ＡのＴＭ波については、ブルースター角（Brewster's angle）が生じる特定の入射角度、すなわち図５Ａ，図５Ｂにおける５０°付近において、図５Ｂに比べて急峻な反射係数の減少は見られないものの、ＴＥ波とほぼ同様な均質な反射特性を確認することができる。これらの反射特性の改善によって、マッシュルーム構造１０はより大きな入射角で入射するＴＥ波およびＴＭ波を持つ電波に対しても、反射波および散乱波を均質に抑制できる良好な手段になると言える。
【0046】
電波吸収体５０をマッシュルーム構造１０とする場合の効果は次の通りである。端部ＴｆではＴＥ波の入射電界に対して端部に沿う誘電電流が大きくなるため、大きな散乱波が生じる。また、端部Ｔｒでは、端部が直接見える比較的浅い入射角においては前側の端部と同様に端部に沿うＴＥ波の入射電界に対して大きな散乱波が生じ、入射角が深くなるに従い、ＴＭ波の入射電界が端部Ｔｒに繋がる反射面を伝搬し当該端部Ｔｒに到達することで大きな散乱波が生じる。そこで、マッシュルーム構造１０を前側の端部Ｔｆおよび後側の端部Ｔｒに適用することで、ＴＥ波の入射電界による端部Ｔｆ，Ｔｒにおける誘導電流を抑制することができる。また、端部Ｔｒに対しては反射面を伝搬するＴＭ波の伝搬を抑制することができるので、端部Ｔｆおよび端部Ｔｒにおける双方の散乱波を抑制することができる。
【0047】
このように、電波吸収体５０としてマッシュルーム構造１０を採用することで、入射角依存性、ＴＥ波及びＴＭ波依存性の小さい広帯域な吸収特性を得ることができるため、塗布又は貼り付け型の公知の電波吸収体を採用するよりもＲＣＳの低減効果が大きくなる。
【0048】
以下、第１実施形態における実施例について説明する。実施例において、上述のマッシュルーム構造１０を含んだ解析モデルによるＲＣＳの低減効果について解析を行った。
【0049】
＜第１実施例＞
本実施例では、本実施形態のマッシュルーム構造１０を設ける領域の所定距離δを種々設定してＲＣＳの低減効果を確認すべく解析を行った。入射した電波の波長をλ、導電性パッチ４の周期サイズＤをλ／５とした。
本実施例では、本実施形態のマッシュルーム構造１０を設ける領域の所定距離δを種々設定してＲＣＳの低減効果を確認すべく解析を行った。入射した電波の波長をλ、導電性パッチ４の周期サイズＤをλ／５とした。
【0050】
図６Ａはδをλとしてマッシュルーム構造１０を前側の端部に配置した解析構成部１０Ｃを示す斜視図であり、図６Ｂはδを約λ／４としてマッシュルーム構造１０を前側の端部に配置した解析構成部１０Ｄを示す斜視図であり、図６Ｃは解析構成部１０Ｃと解析構成部１０Ｄに対して、入射角を変えながら電波を入射した場合の解析結果を示すグラフである。また、図７Ａはδをλとしてマッシュルーム構造１０を後側の端部に配置した解析構成部１０Ｅを示す斜視図であり、図７Ｂはδを約λ／４としてマッシュルーム構造１０を後側の端部に配置した解析構成部１０Ｆを示す斜視図であり、図７Ｃは解析構成部１０Ｅと解析構成部１０Ｆに対して、入射角を変えながら電波を入射した場合の解析結果を示すグラフである。
【0051】
図８Ａは完全導体の解析構成部１Ａを示す斜視図であり、図８Ｂはδを約λ／４としてマッシュルーム構造１０を前側の端部に配置した解析構成部１０Ｇを示す斜視図であり、図８Ｃは解析構成部１Ａと解析構成部１０Ｇに対して、入射角を変えながら電波を入射した場合の解析結果を示すグラフである。また、図９Ａは完全導体の解析構成部１Ａを示す斜視図であり、図９Ｂはδを約λ／４としてマッシュルーム構造１０を後側の端部に配置した解析構成部１０Ｈを示す斜視図であり、図９Ｃは解析構成部１Ａと解析構成部１０Ｈに対して、入射角を変えながら電波を入射した場合の解析結果を示すグラフである。図６Ｃ，図７Ｃ、図８Ｃ、図９Ｃにおいて、横軸は電波の入射角θを示し、縦軸はＲＣＳの値（ｄＢ）を示す。
【0052】
図６Ｃに示すように、前側の端部から強い散乱波を生じさせるＴＥ波については、入射角５５°から９０°付近において、マッシュルーム構造１０の適用面積の小さい解析構成部１０ＤによるＲＣＳの方が、適用面積の大きい解析構成部１０ＣによるＲＣＳよりも小さくなることが確認できる。
【0053】
また、図７Ｃに示すように、後側の端部から散乱波を生じさせるＴＭ波については、約７５°付近までの入射角が大きくなる範囲において、解析構成部１０ＦによるＲＣＳの方が解析構成部１０ＥによるＲＣＳよりも総じて小さいことが確認できる。
【0054】
さらに、図８Ｃに示すように、ＴＥ波について入射角が約３５°以上、特に水平入射である入射角９０°付近においてＲＣＳの低減効果を確認することができる。また、図９Ｃに示すように、ＴＭ波について全体的なＲＣＳの低減効果を確認することができる。以上のことから、数式１に従って奥行きである所定距離δを決定することで、所定距離δが僅かだとしても、ＲＣＳを効果的に低減できることがわかる。
【0055】
以上説明したように、本実施形態によれば、導電性基材１の前側の端部Ｔｆ又は後側の端部Ｔｒから当該導電性基材１の表面に沿って所定距離離れた位置までの領域であって当該導電性基材１の表面又は内部に電波吸収体５０が設けられる。このように導電性基材１の端部Ｔｆ，Ｔｒのみに電波吸収体５０を設けることで、構造体１００の形状に大きな制約を加えることなく、かつコストを増大させることなくＲＣＳを低減することができる。
【0056】
また、本実施形態では、数式１を用いて電波吸収体５０が設けられる所定距離δを設定することで、前側の端部Ｔｆ又は後側の端部Ｔｒで生じる散乱波をＲＣＳを低減させたい方向で相殺し合うように干渉させることができる。これにより、より効果的に散乱波を抑制することができる。
【0057】
また、本実施形態では、電波吸収体５０としてマッシュルーム構造１０を採用することで、端部Ｔｆおよび端部Ｔｒにおける双方の散乱波を抑制し、より効果的にＲＣＳを低減することができる。マッシュルーム構造１０は導電性基材１と同時成形することができる。
【0058】
（第２実施形態）
第１実施形態においては、前側の端部および後側の端部における各電波吸収体５０の前側と後側で生じる散乱波を相互に相殺するように干渉させることで入射波の到来方向に戻る散乱波を抑制させた。しかし、この方法では特定の方位からの電波の入射に対するＲＣＳの低減効果しか期待できない恐れがある。そこで、第２実施形態においては、構造体１００の前側のエッジｅｄ１又は後側のエッジｅｄ２から基材の表面に沿った鋸歯状、つまりセレーション状の領域に、導電性基材１の内部又は表面に電波吸収体５０が設けられる。すなわち、電波吸収体５０が設けられた導電性基材１と、電波吸収体５０が設けられていない導電性基材１との後記の境界５５の形状が、鋸歯状、つまりセレーション状になるように、電波吸収体５０が設けられる。鋸歯状の領域とは、三角形状の鋸歯要素が、１つ又は複数個連続して形成される領域である。鋸歯状は、導電性基材１のエッジからの奥行方向の距離が、当該導電性基材１のエッジの幅方向に対応して線形的に増減を繰り返す形状である。鋸歯状は、導電性基材１からの距離が当該導電性基材１のエッジの幅方向に対応して周期的又は非周期的に変化する形状であると共に、エッジ上に無い鋸歯要素の頂点に対して対称的又は非対称的に変化する形状であっても良い。つまり、エッジ上に無い鋸歯要素の頂点の位置はエッジの幅方向又は前後方向（奥行方向）に任意に設定でき、エッジ上にある２つの頂点の位置はエッジの幅方向に任意に設定できる。例えば、鋸歯状の領域が２以上の鋸歯要素を持つ場合、各鋸歯要素は同じ形状であっても良いし、エッジからエッジ上に無い頂点までの前後方向（奥行方向）の距離が各鋸歯要素で異なっていても良いし、鋸歯要素のエッジ上にある２つの頂点同士の距離が各鋸歯要素で異なっていても良いし、鋸歯要素の三角形状自体が鋸歯要素同士で異なっていても良い。このように、鋸歯状を適用する構造体の目的および構造（辺の長さおよび曲面の有無等）に応じて、電波吸収体５０の奥行および幅方向の長さを例えば徐々に小さく又は大きくした非周期形状を採用しても良い。
第１実施形態においては、前側の端部および後側の端部における各電波吸収体５０の前側と後側で生じる散乱波を相互に相殺するように干渉させることで入射波の到来方向に戻る散乱波を抑制させた。しかし、この方法では特定の方位からの電波の入射に対するＲＣＳの低減効果しか期待できない恐れがある。そこで、第２実施形態においては、構造体１００の前側のエッジｅｄ１又は後側のエッジｅｄ２から基材の表面に沿った鋸歯状、つまりセレーション状の領域に、導電性基材１の内部又は表面に電波吸収体５０が設けられる。すなわち、電波吸収体５０が設けられた導電性基材１と、電波吸収体５０が設けられていない導電性基材１との後記の境界５５の形状が、鋸歯状、つまりセレーション状になるように、電波吸収体５０が設けられる。鋸歯状の領域とは、三角形状の鋸歯要素が、１つ又は複数個連続して形成される領域である。鋸歯状は、導電性基材１のエッジからの奥行方向の距離が、当該導電性基材１のエッジの幅方向に対応して線形的に増減を繰り返す形状である。鋸歯状は、導電性基材１からの距離が当該導電性基材１のエッジの幅方向に対応して周期的又は非周期的に変化する形状であると共に、エッジ上に無い鋸歯要素の頂点に対して対称的又は非対称的に変化する形状であっても良い。つまり、エッジ上に無い鋸歯要素の頂点の位置はエッジの幅方向又は前後方向（奥行方向）に任意に設定でき、エッジ上にある２つの頂点の位置はエッジの幅方向に任意に設定できる。例えば、鋸歯状の領域が２以上の鋸歯要素を持つ場合、各鋸歯要素は同じ形状であっても良いし、エッジからエッジ上に無い頂点までの前後方向（奥行方向）の距離が各鋸歯要素で異なっていても良いし、鋸歯要素のエッジ上にある２つの頂点同士の距離が各鋸歯要素で異なっていても良いし、鋸歯要素の三角形状自体が鋸歯要素同士で異なっていても良い。このように、鋸歯状を適用する構造体の目的および構造（辺の長さおよび曲面の有無等）に応じて、電波吸収体５０の奥行および幅方向の長さを例えば徐々に小さく又は大きくした非周期形状を採用しても良い。
【0059】
電波吸収体５０の奥行き、つまり電波吸収体５０の前端から後端までの距離、及び幅方向の長さは任意であり、目的や構造体１００の構造に応じて適宜設計できる。第２実施形態の電波吸収体５０の材料や、波吸収体５０がマッシュルーム構造である場合の効果は第１実施形態と同様である。本実施形態では、例えば四角平板形状等の原形状の導電性基材１の上に公知の電波吸収体５０を周期形状に塗布、又はマッシュルーム構造１０等のメタマテリアル構造が周期形状となるように導電性基材１と同時成形させる。これにより、導電性基材１の原形状を変更することなく、境界で生じる散乱波の抑制を図る。なお、本実施形態において、周期形状に沿った形状を有するマッシュルーム構造１０を一例とする電波吸収体５０が第２電波吸収体に相当する。
【0060】
以下では、電波吸収体５０としてマッシュルーム構造１０を採用した第２実施形態の例を示す。図１０Ａは比較例としての完全導体からなる解析構成部１１Ａを示す斜視図であり、図１０Ｂはセレーション部１３Ａを有する完全導体の解析構成部１２Ａを示す斜視図であり、図１０Ｃは境界５５がセレーション形状のマッシュルーム構造１０Ｉを設けた解析構成部３０Ａを示す斜視図である。図１０Ｂのセレーション部１３Ａは切り欠き状、つまり解析構成部１２Ａが凹状になるように形成されており、その凹部の角度である開き角を６０°とした。また、セレーション部１３Ａの奥行き、つまり前端から後端までの距離の最大値を５λとし、その最大幅を３λとした。マッシュルーム構造１０Ｉは、解析構成部３０Ａが平面視で全体的に矩形状となるように、図１０Ｂのセレーション部１３Ａ（切り欠き部分）と同様な形状となるように三角形状に形成される。図１０Ｃが本実施形態の一例である。図１０Ｃでは前側の端部Ｔｆにマッシュルーム構造１０Ｉを成形したが、後側の端部Ｔｒに成形しても良いし、両側の端部に形成しても良い。
【0061】
また、図１２Ａはセレーション部１５Ａを有する完全導体の解析構成部１４Ａを示す斜視図であり、図１２Ｂは図１２Ａのセレーション部１５Ａに加えてマッシュルーム構造１０Ｊを設けた解析構成部３１Ａを示す斜視図である。図１２Ａのセレーション部１５Ａは前側に凸状、つまり解析構成部１４Ａが凸状なるように形成されており、その凸部の角度を６０°とした。また、セレーション部１５Ａの奥行きである前端から後端までの距離の最大値を５λとし、その最大幅を３λとした。マッシュルーム構造１０Ｊは、解析構成部３１Ａが平面視で全体的に矩形状となるように、隣接構造との境界５５が図１２Ａのセレーション部１５Ａのエッジと同様な形状となるように、セレーション部１５Ａの幅方向両側にそれぞれ三角形状に形成される。図１２Ｂが本実施形態の別の例である。図１２Ｂでは前側の端部Ｔｆにマッシュルーム構造１０Ｊを成形したが、後側の端部Ｔｒに成形しても良いし、両側の端部に形成しても良い。
【0062】
以上のように本実施形態によれば、図１０Ｃおよび図１２Ｂのように例えばマッシュルーム構造１０を一例とする電波吸収体５０とセレーション形状とを組み合わせることによって、構造境界で生じる全般的な散乱波を到来方向から逸らすことができる。それによって、第１実施形態よりもＲＣＳの低減効果をさらに向上することができる。このように、前側の端部および後側の端部に対して、ＴＥ／ＴＭ波による誘導電流および表面伝搬波を抑制し得るマッシュルーム構造１０を形成することに加え、その構造境界を周期的な形状とすることによって、反射波と散乱波の抑制および当該反射波と散乱波の方向制御が可能となり、より効果的にＲＣＳを低減することができる。
【0063】
＜第２実施例＞
以下、第２実施形態における実施例について説明する。図１１は図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃの解析構成部のＲＣＳについて解析を行った結果を示すグラフである。また、図１３は図１０Ａの解析構成部のＲＣＳおよび図１２Ａ、図１２Ｂの解析構成部のＲＣＳについて解析を行った結果を示すグラフである。図１１，図１３において、横軸は電波の入射角θを示し、縦軸はＲＣＳの値（ｄＢ）を示す。なお、図１０Ｃ，図１２Ｂの解析構造部は前側の端部Ｔｆにマッシュルーム構造１０が形成されているため、図１１および図１３では前側の端部Ｔｆにおける散乱波が大きく寄与するＴＥ波に対してＲＣＳを解析している。
以下、第２実施形態における実施例について説明する。図１１は図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃの解析構成部のＲＣＳについて解析を行った結果を示すグラフである。また、図１３は図１０Ａの解析構成部のＲＣＳおよび図１２Ａ、図１２Ｂの解析構成部のＲＣＳについて解析を行った結果を示すグラフである。図１１，図１３において、横軸は電波の入射角θを示し、縦軸はＲＣＳの値（ｄＢ）を示す。なお、図１０Ｃ，図１２Ｂの解析構造部は前側の端部Ｔｆにマッシュルーム構造１０が形成されているため、図１１および図１３では前側の端部Ｔｆにおける散乱波が大きく寄与するＴＥ波に対してＲＣＳを解析している。
【0064】
図１１に示すように、図１０Ｃの解析構成部３０Ａについて、約５０°付近の一部の入射角で図１０Ｂの解析構成部１２ＡよりもＲＣＳが大きくなる傾向がある。しかしながら、解析構成部３０Ａは、それ以外の全ての入射角において、図１０Ａ、図１０Ｂの解析構成部１１Ａ，１２ＡよりもＲＣＳが同等かそれ以下に抑制されることが確認できる。
【0065】
また、図１３に示すように、図１２Ｂの解析構成部３１Ａは、全ての入射角において図１０Ａの解析構成部１１ＡよりもＲＣＳが低い。図１２Ａの解析構成部１４Ａと比較すると、約３０°～７０°付近の一部の入射角でＲＣＳが大きくなる傾向がある。しかしながら、解析構成部３１Ａは、それ以外の全ての入射角において、図１２Ａの解析構成部１４ＡよりもＲＣＳが同等かそれ以下に抑制されることが確認できる。これらのことから、前側の端部Ｔｆおよび後側の端部Ｔｒに対してマッシュルーム構造１０を組み込むことに加え、その構造境界を周期的な形状、例えばセレーション形状とすることにより、ＲＣＳをより効果的に低減できることがわかる。
【0066】
以上説明したように、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様にコストを増大することなく簡易な構成でＲＣＳを低減することができる。また、電波吸収体５０と周期的な形状とを組み合わせて設けることによって、構造境界で生じる全般的な散乱波を到来方向から逸らすことができる。そのため、第１実施形態よりもＲＣＳの低減効果をさらに向上できることが期待される。
【0067】
（他の実施形態）
上述の実施形態の他にも、本開示は、その要旨を逸脱しない範囲で次のような種々の変形が可能である。
上述の実施形態の他にも、本開示は、その要旨を逸脱しない範囲で次のような種々の変形が可能である。
【0068】
自動車等に搭載されるレーダー・アンテナ等の電波センサの近傍における構造体やＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）ゲートのような、電波を利用する通信機器の近傍における建物（構造体）等の構造体に本開示を適用することで、これらの構造体からの反射波が電波利用機器（レーダー・センサやＷｉｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機能を有する通信機器等）に受信されないようにする目的で本開示を適用してもよい。或いは、電波干渉（ＥＭＩ:Electro-Magnetic Interference）を抑制する目的とした構造体に本開示を適用してもよく、本開示は汎用的に適用され得るものである。
【0069】
また、第１実施形態と第２実施形態を組み合わせても良い。
【0070】
また、マッシュルーム構造１０に対する隣接構造における形状（マッシュルーム構造１０と前記隣接構造との境界の形状）を、例えばエッジアライメント形状としてもよい。
【0071】
また、上記実施形態では、電波吸収体５０が最外層となるように導電性基材１に設けたが、これに限定されるものではなく、電波吸収体５０を保護する表面保護層を設けることで当該電波吸収体５０を最外層として構成しなくてもよい。
【0072】
また、上記実施形態では、メタマテリアル構造の一例としてマッシュルーム構造１０を採用した。しかし、メタマテリアル構造はマッシュルーム構造１０に限定されるものではない。到来電波を閉じ込め吸収し反射波および散乱波を抑制し得るものであれば、メタマテリアル構造はマッシュルーム構造１０に限定されるものではなく、例えばＭＩＭ（Metal-Insulator- Metal）構造等であってもよい。このＭＩＭ構造は、導電性基材と、当該導電性基材上に設けられる誘電体層と、当該誘電体層の上部に誘電体層の表面に沿って規則的に配列される複数の導電性パッチとを備える。
【0073】
また、上記解析結果から、電波吸収体５０の一例であるマッシュルーム構造１０を前側の端部のみに適用した場合でもＴＥ波に対してはＲＣＳの低減効果があり、当該マッシュルーム構造１０を後側の端部のみに適用した場合でもＴＭ波に対してはＲＣＳの低減効果があることがわかった。そのため、入射角θが９０°以外の場合でも、電波吸収体５０は前側の端部又は後側の端部のどちらか一方にのみ設けられていてもよい。
【0074】
また、一方の導電性基材と他方の導電性基材が鋭角をもつように、一方の導電性基材のエッジと他方の導電性基材のエッジとが連結された構造体の外側表面、又は内側表面に電波吸収体５０を設けてもよい。この場合、一方の導電性基材と他方の導電性基材とが連結している後記のエッジ５６，５７も、第１実施形態又は第２実施形態におけるエッジｅｄ１，ｅｄ２に相当する。
【0075】
図１４Ａで示す構造体は、一方の導電性基材２０と他方の導電性基材２１が鋭角をもつように、一方の導電性基材のエッジと他方の導電性基材のエッジとが連結された構造体である。例えば、図１４Ａに示すように、連結されたエッジ５６が前側のエッジｅｄ１である場合、連結されたエッジ５６から表面に沿って、一方の導電性基材２０と他方の導電性基材２１の外側表面に、例えばマッシュルーム構造１０などの電波吸収体５０をセレーション状に塗布、貼付、又は成形しても良い。この場合、導電性基材２０、２１において幅方向の最外端部における奥行きが最大になるように、幅方向両側にそれぞれマッシュルーム構造１０を塗布、貼付、又は成形してもよい。
【0076】
図１４Ｂの構造体は、一方の導電性基材２２と他方の導電性基材２３が鋭角をもつように、一方の導電性基材のエッジと他方の導電性基材のエッジとが連結された構造体である。図１４Ｂに示すように、連結されたエッジ５７と反対側のエッジが前側のエッジｅｄ１である場合、前側のエッジｅｄ１から表面に沿って、一方の導電性基材２２と他方の導電性基材２３の内表面側に、例えばマッシュルーム構造１０などの電波吸収体５０をセレーション状に塗布、貼付、又は成形しても良い。この場合、導電性基材２２、２３において、幅方向の最外端部における奥行きが最大になるように、幅方向両側にそれぞれマッシュルーム構造１０を塗布、貼付、又は成形してもよい。
【0077】
本開示の構造体は、ＲＣＳを低減するための構造体であって、構造物の一部である基材と、電波の進行方向に対して前記基材の手前側を前側、前記進行方向の進行側を後側としたときに、前記基材の前記前側のエッジから前記基材の表面に沿って所定距離離れた位置までの領域、又は前記基材の前記後側のエッジから前記基材の表面に沿って所定距離離れた位置までの領域に、前記基材の表面又は内部に設けられた電波吸収体と、を備えるものである。
【0078】
本開示に従えば、基材の前側のエッジ又は後側のエッジ部から前記基材の表面に沿って所定距離離れた位置までの領域であって当該基材の表面又は内部に電波吸収体が設けられる。このように基材の端部のみに電波吸収体を設けることで、構造体の形状に大きな制約を加えることなく、かつコストを増大させることなくＲＣＳを低減することができる。
【0079】
上記開示において、反射を防止するべき電波の波長をλとし、当該電波の入射角をθとし、前記基材の前記前側のエッジから前記基材の表面に沿って前記電波吸収体が設けられる距離、又は前記基材の前記後側のエッジから前記基材の表面に沿って前記電波吸収体が設けられる距離である前記所定距離をδとするとき、δ＝（２ｎ＋１）×λ／４×１／ｓｉｎθ [ｎは０以上の整数]の関係式が成立してもよい。
【0080】
上記開示に従えば、電波吸収体の奥行きを電波の進行方向に対して所定距離δとすることで、電波吸収体の前側と後側で生じる散乱波をＲＣＳを低減させたい方向で相殺し合うように干渉させることができる。これにより、より効果的に散乱波を抑制することができる。
【0081】
上記開示において、前記電波吸収体はメタマテリアル構造を含み、前記メタマテリアル構造はサブ波長サイズの複数の単位セルを有してもよい。また、上記開示において、前記第２電波吸収体はメタマテリアル構造を含み、前記メタマテリアル構造はサブ波長サイズの複数の単位セルを有してもよい。
【0082】
上記開示に従えば、メタマテリアル構造を入射する電波の波長よりも小さな構造にすることにより当該電波の屈折を制御でき、もって散乱波の抑制効果を大きくすることができる。
【0083】
本開示の構造体は、ＲＣＳを低減するための構造体であって、構造物の一部である基材と、電波の進行方向に対して前記基材の手前側を前側、前記進行方向の進行側を後側としたときに、前記基材の前記前側のエッジ又は前記後側のエッジから前記基材の表面に沿った鋸歯状の領域に、前記基材の表面又は内部に設けられた電波吸収体を備えるものである。
【0084】
本開示に従えば、構造体の形状に大きな制約を加えることなく、かつコストを増大させることなく、構造境界で生じる全般的な散乱波を到来方向から逸らすことができる。それによって、ＲＣＳの低減効果をさらに向上することができる。
【0085】
上記開示において、前記基材は導電性であり、前記メタマテリアル構造は、前記基材の上部に設けられる誘電体層と、前記誘電体層の上部に前記誘電体層の表面に沿って規則的に配列される複数の導電性パッチと、前記基材の一部を含み、前記導電性パッチのピッチは、前記反射を防止するべき電波の波長の１／１０より大きく１／２より小さくてもよい。
【0086】
上記開示に従えば、入射する電波の屈折を制御でき、もって散乱波の抑制効果をさらに大きくすることができる。
【0087】
上記開示において、前記メタマテリアル構造は、前記基材と前記複数の導電性パッチの各々とをそれぞれ接続する複数の導電性ピンを含んでもよい。
【0088】
上記開示に従えば、導電性パッチは誘電体層に入射する電波の接線方向の電界成分（主にＴＥ波の電界成分）に対して共振することで、反射波および散乱波を抑制する機能を果たす。また、導電性ピンはＴＥ波に対して垂直方向の電界成分（主にＴＭ波の電界成分）に対して実効的な誘電率が負となるような共鳴を生じさせる。これにより、誘電体層を伝搬するＴＭ波が減衰される。
【0089】
上記開示において、前記導電性パッチは正方形状又は正六角形状に形成されていてもよい。
【0090】
上記開示に従えば、複数の導電性パッチを密に配置することができる。
【符号の説明】
【0091】
１ 導電性基材
２ 誘電体層
３ 導電性ピン
４ 導電性パッチ
１０ マッシュルーム構造
１０ｓ 単位セル
１３Ａ，１５Ａ セレーション部
２０，２１，２２，２３ 基材
１００ 構造体
ｅｄ１，ｅｄ２ エッジ
Ｔｆ，Ｔｒ 端部
２ 誘電体層
３ 導電性ピン
４ 導電性パッチ
１０ マッシュルーム構造
１０ｓ 単位セル
１３Ａ，１５Ａ セレーション部
２０，２１，２２，２３ 基材
１００ 構造体
ｅｄ１，ｅｄ２ エッジ
Ｔｆ，Ｔｒ 端部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】