JP2000059068A - 透明電波吸収体およびその作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続した広い周波数帯の電波を効率良く吸収
し、且つ高度な透明性を有する、新しい透明電波吸収体
およびその作製方法を提供する。 【解決手段】 電波の吸収および反射を行う透明な電波
吸収体であって、電波を反射する１層の透明な反射膜
（１）と電波を吸収するＮ層（但しＮ≧２）の透明な吸
収膜（２ａ）（２ｂ）とが、これら各層間に介在してい
るＮ層の透明な誘電体（３ａ）（３ｂ）によって一定の
間隔で保持された多層構造を有しており、Ｎ層の吸収膜
（２ａ）（２ｂ）が、互いに異なるピーク吸収周波数を
有するとともに、各ピーク吸収周波数を含む連続した周
波数帯の電波を吸収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願の発明は、透明電波
吸収体およびその作製方法に関するものである。さらに
詳しくは、この出願の発明は、室内外の窓等に装着され
て、携帯電話、無線ＬＡＮ、放送電波、レーダーおよび
様々な電子機器から発せられる電波ノイズ等を効果的に
吸収できる、広い電波吸収帯域を有し、且つ高度な透明
性を有する、新しい透明電波吸収体およびその作製方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】近年、１ＧＨｚ前後を使用す
る携帯電話や無線ＬＡＮ、１０ＧＨｚ前後を使用する船
舶レーダー等、３５〜１００ＧＨｚ帯を使用予定にして
いる自動車レーダーや次世代の無線ＬＡＮなど、様々な
電波通信機器が開発され、それらが同時に使用される環
境が増加している。また、電子レンジやコンピュータな
ど身近に使用される電子機器からも不要な電波ノイズが
発せられ、電波環境は益々悪化の一途をたどっている。
これらの電波が室内外の壁で反射されることにより、通
信障害やゴーストの発生、レーダーの偽像発生等、深刻
な問題が生じる場合が多い。

【０００３】そこで、従来より、壁からの電波の反射波
を防止するために、様々な電波吸収体が提案され、その
一部は既に生産・販売されている。しかしながら、これ
ら従来の電波吸収体は、電波の反射膜や吸収膜に金属、
磁性材料あるいはカーボン材等を用いているため、不透
明であり、室内外のガラス窓等の透明性を必要とする部
分には満足して使用することができなかった。

【０００４】また、上記のような様々な電波を発生する
電子機器の性能を評価するためには、電波暗室などの無
反射環境を用意する必要があるが、その壁に設置される
べき窓や出入口のドアも全て従来の不透明な電波吸収体
を用いているしかなかった。このような不透明性を解消
するために、金属あるいはカーボン材を格子状等に加工
して部分的に開口部が設けられた電波吸収体も提案され
ているが、この電波吸収体は、充分な透明性が得られな
いばかりでなく、透明性を向上させようとして開口部を
大きくとれば電波の吸収性が損なわれ、逆に電波の吸収
性を重視すれば透明性が犠牲になるという、透明性と電
波吸収性とが相反した関係にあり、実用上好ましくない
といった問題があった。

【０００５】このような従来の電波吸収体の問題点を解
消し、充分な透明性を有する電波吸収体を、この出願の
発明の発明者らはすでに開発し、公開している（１９９
７年８月１３日発行の電子情報通信学会１９９７年通信
ソサイエティ大会講演論文集１第２３５頁参照）。この
透明電波吸収体は、電波を吸収する透明な吸収膜と電波
を反射する透明な反射膜とが、透明なスペーサーによっ
て一定の間隔に保持された構成であり、全ての構成材料
が透明であるので、ガラス窓等に装着しても視野の邪魔
をすることがなく、且つ十分な電波吸収性能を有してい
る。

【０００６】しかしながら、発明者らのその後の研究に
より、この透明電波吸収体にも、改良すべき点がまだ存
在することが見出された。それというのも、その電波吸
収性能は単一の狭い周波数帯にのみ局在しており、この
ために、前述したような複数の電波環境においては、吸
収できない周波数帯を残してしまう場合があることがわ
かった。

【０００７】そこで、この出願の発明は、以上の通りの
事情に鑑みてなされたものであり、連続した広い周波数
帯の電波を効率良く吸収し、且つ高度な透明性を有す
る、新しい透明電波吸収体およびその作製方法を提供す
ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、電波の吸収および反射を
行う透明な電波吸収体であって、電波を反射する１層の
透明な反射膜と電波を吸収するＮ層（但しＮ≧２）の透
明な吸収膜とが、これら各層間に介在しているＮ層の透
明な誘電体によって一定の間隔で保持された多層構造を
有しており、Ｎ層の吸収膜が、互いに異なるピーク吸収
周波数を有するとともに、各ピーク吸収周波数を含む連
続した周波数帯の電波を吸収することを特徴とする透明
電波吸収体（請求項１) を提供する。

【０００９】またこの出願の発明は、上記の透明電波吸
収体において、吸収膜による電波の反射損が１５ｄＢ以
上であること（請求項２）や、吸収膜が透明な保護膜を
有していること（請求項３）や、反射膜が表面抵抗値５
０Ω／□以下を有していること（請求項４）や、反射膜
が透明な保護膜を有していること（請求項５）や、反射
膜および吸収膜が酸化すず、酸化インジュウムまたは酸
化インジュウムすずを主成分とする薄膜であること（請
求項６）などをその態様として提供する。

【００１０】さらにまた、この出願の発明は、上記の透
明電波吸収体を作製する方法であって、表面抵抗値が既
知の反射膜を用いた場合の前記ピーク吸収周波数それぞ
れにおいて、最外吸収膜側の電波入射表面から内部を見
込んだ電波インピーダンスが自由空間における電波イン
ピーダンスと等しくなるように、各吸収膜の表面抵抗値
および各誘電体の厚さを選択することを特徴とする透明
電波吸収体の作製方法（請求項７）をも提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面に沿って実施
例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく
説明する。

【００１２】

【実施例】（実施例１）図１は、この発明の一実施例で
ある透明電波吸収体の層構成を例示したものである。た
とえばこの図１に示したこの発明の透明電波吸収体は、
１つの反射膜（１）と２つの異なる吸収膜、つまり第一
吸収膜（２ａ）および第二吸収膜（２ｂ）とが、これら
各膜間に介在している２つの誘電体、つまり第一誘電体
（３ａ）および第二誘電体（３ｂ）それぞれによって互
いに一定の間隔で保持された多層構造を有している。

【００１３】反射膜（１）、第一吸収膜（２ａ）および
第二吸収膜（２ｂ）は、各々、透明で、且つ導電性の膜
であり、たとえばＩＴＯ（酸化インジュウムすず）蒸着
フィルムが用いられる。本実施例１では、これら反射膜
（１）、第一吸収膜（２ａ）および第二吸収膜（２ｂ）
のそれぞれは、保護膜であるＰＥＴ（ポリエチレンテレ
フタレート）フィルム（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）の片面
に蒸着され、さらに、他方の表面には、板状のガラス膜
（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）各々が透明両面粘着テープ
（５）によって張り合わされている。透明両面粘着テー
プ（５）は、第一吸収膜（２ａ）を例にとって図１中に
拡大例示したように、たとえば、ＰＥＴフィルム（５
１）の両面にアクリル樹脂系粘着剤（５２）（５３）が
塗布されたものである。

【００１４】そして、このような反射膜（１）、第一吸
収膜（２ａ）および第二吸収膜（２ｂ）は、隣り合う膜
同士が互いに、厚さｄ１の第一誘電体（３ａ）および厚
さｄ２の第二誘電体（３ｂ）によって一定の間隔で保持
されている。本実施例１では、第一誘電体（３ａ）およ
び第二誘電体（３ｂ）は空気層で形成されている。な
お、第二吸収膜（２ｂ）は、ガラス窓等に使用する場合
において傷などからの保護を目的として、ガラス膜（４
ｃ）が最外位置となるように備えられている。

【００１５】続いて、この発明の作製方法を用いて、上
記のような多層構造を有する透明電波吸収体における各
吸収膜の表面抵抗値および誘電体の厚さを選択する。ま
ず、図１に例示した層構成を図２に示した通りの等価回
路に置き換え、透明電波吸収体の最外吸収膜側の電波入
射面（Ａ−Ａ’）、つまり第二吸収膜（２ｂ）のガラス
膜（４ｃ）表面から内部をみた入力電波インピーダンス
が自由空間における電波インピーダンスと等しくなるよ
うに、各吸収膜の表面抵抗値および各誘電体の厚さを計
算する。この計算には、公知のポイント整合法を用い
る。

【００１６】分布定数線路理論によれば、多層構成の吸
収体において、電波入射面（Ａ−Ａ’）からみた入力電
波インピーダンスは、次式のように与えられる。

【００１７】

【数１】

【００１８】この数１において、ｋは、透明電波吸収体
を構成する各層または膜の、反射膜側の外側（Ｂ−
Ｂ’）からの数である。さらに、数１から、入力電波イ
ンピーダンスと自由空間における電波インピーダンスＺ
₀ とを用いて、透明電波吸収体の最外吸収膜側の電波入
射面（Ａ−Ａ’）から入射した電波の吸収量Ｓ[dB]は、
平面波の垂直入射の場合、次式で与えられる。

【００１９】

【数２】

【００２０】ポイント整合法とは、１層の反射膜とＮ層
の吸収膜からなる多層構造の吸収体において、図３に例
示したように、Ｎ点の周波数（ｆ１〜ｆｎ）での吸収量
を最大にする（つまりこれらの周波数がピーク吸収周波
数である）こと、およびそれらの各周波数の間にある吸
収量の極小値が、所望の一定値Ａmin となることを条件
として、各吸収膜の表面抵抗値、およびその他の各構成
層の厚みを計算し決定する方法である。

【００２１】すなわち、表面抵抗値が既知である１層の
反射膜と、表面抵抗値が未知であるＮ層の吸収膜からな
る透明電波吸収体において、各厚さｄ１〜ｄＮのＮ層の
誘電体の厚みも未知である場合、その未知数は、表面抵
抗値（ｒ１，ｒ２，・・・，ｒＮ）、誘電体の厚さ（ｄ
１，ｄ２，・・・，ｄＮ）、さらに図３に例示した下限
ピーク吸収周波数ｆ１を任意に定めた時の下限吸収量Ａ
min におけるボトム周波数ｆ'i＝（ｆｉ＋ｆｉ−１）／
２として、下限ピーク吸収周波数ｆ１以外の各ピーク吸
収周波数（ｆ２，ｆ３，・・・，ｆＮ）の合計である３
Ｎ−１個となる。

【００２２】これに対して条件式の方は、

【００２３】

【数３】

【００２４】の実部と虚部のそれぞれについて２Ｎ個、
また

【００２５】

【数４】

【００２６】についてＮ−１個の、合計３Ｎ−１個であ
り、未知数の数と条件式の数が一致するので、３Ｎ−１
元の連立一次方程式を解くことにより、未知数を求める
ことができる。そこで、図１の透明電波吸収体におい
て、透明電波吸収体における反射膜（１）、ＰＥＴフィ
ルム（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）、ＰＥＴフィルム（５
１）、アクリル樹脂系粘着剤（５２）（５３）、および
ガラス膜（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）として下記の表１に
例示した各値を有するものを用い、下限ピーク吸収周波
数ｆ１＝１. ２ＧＨz 、下限吸収量Ａmin ＝２５. ８５
ｄＢ（電圧定在波比ＶＳＷＲ＝１．１）とした場合、未
知である各誘電体の厚さおよび各吸収膜の表面抵抗値を
上述のように算出したところ、第一誘電体（３ａ）の厚
さｄ１＝３８. ５４mm、第二誘電体（３ｂ）の厚さｄ２
＝２６. ３５mm、第一吸収膜（２ａ）の表面抵抗値ｒ１
＝２５２Ω／□、第二吸収膜（２ｂ）の表面抵抗値ｒ２
＝２８７０Ω／□という数値が得られた。

【００２７】

【表１】

【００２８】図４は、このような各数値を有するこの発
明の透明電波吸収体において得られる電波吸収特性の理
論値を例示したものである。この図４から明らかなよう
に、この発明の透明電波吸収体は、２つのピーク吸収周
波数１．２ＧＨｚ（下限ピーク周波数として設定）およ
び約１．７５ＧＨｚ付近（理論計算より算出された値）
において強い吸収ピークを有し、かつ、ピーク吸収周波
数１．２ＧＨｚおよび約１．７５ＧＨｚを含む連続した
約０．８８ＧＨｚ〜２．１１ＧＨｚという広い周波数帯
において、電波吸収量１５ｄＢ以上、つまり反射損１５
ｄＢ以上の電波吸収を行うことができる。またさらに約
０．９９ＧＨｚ〜２．００ＧＨｚの電波に対しては、２
０ｄＢ以上もの反射損となっており、優れた広周波数帯
域電波吸収体である。

【００２９】この透明電波吸収体は、全ての構成材料が
透明であるので、高い透明性を有し、また本実施例１に
おいてはその全厚みが約７４mmであり、窓や壁に容易に
装着可能である。もちろん、上述のような広周波数帯域
の電波吸収とともに、反射膜の外側（Ｂ−Ｂ’）から入
射した電波の反射も、表面抵抗値が５０Ω／□以下の透
明導電膜である反射膜（１）によって効果的に行われ
る。

【００３０】（実施例２）本実施例２では、実施例１で
計算された結果に基づき、反射膜（１）、第一吸収膜
（２ａ）および第二吸収膜（２ｂ）とが、第一誘電体
（３ａ）および第二誘電体（３ｂ）それぞれによって互
いに一定の間隔で保持された多層構造を有する透明電波
吸収体を実際に作製した。作製した透明電波吸収体の大
きさは縦×横＝６０ｃｍ×６０ｃｍで、全体の厚さは７
４ｍｍである。

【００３１】なお、この発明に用いられるそれぞれの構
成材料は、各材料の製造条件のばらつきなどによって、
それぞれ若干の品質誤差が生じる。以下の表２には、実
施例１において計算に用いた反射膜（１）の表面抵抗値
［Ω／□］およびガラス膜（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）の
厚さ［μｍ］ならびに実施例１で算出された設計値であ
る第一吸収膜（２ａ）の表面抵抗値ｒ１［Ω／□］、第
二吸収膜（２ｂ）の表面抵抗値ｒ２［Ω／□］、第一誘
電体（３ａ）の厚さｄ１［ｍｍ］および第二誘電体（３
ｂ）の厚さｄ２［ｍｍ］と、本実施例２で作製した透明
電波吸収体の各設計値と各実測値とを比較例示した。

【００３２】

【表２】

【００３３】この表２から、各構成材料は設計値に近い
値を有するものとなっているのがわかる。さらに、この
ような実測値を有する各構成材料からなる透明電波吸収
体の吸収特性を実際に測定した。吸収特性の測定は、図
５に例示したような、従来から市販されている透明では
ない電波吸収体（１３）が周囲に配設されて無反射環境
となっている電波暗室において行なった。この電波暗室
内において、透明電波吸収体（１５）は、送受信アンテ
ナ（１１）（１２）から約４ｍ離れた位置で支持台（１
４）の前面に設置されており、送信アンテナ（１１）に
より電波が透明電波吸収体（１５）に向けて放射され、
受信アンテナ（１２）により透明電波吸収体（１５）か
らの反射電波が受信される。送受信アンテナ（１１）
（１２）の制御や反射損の算出等はネットワークアナラ
イザ（１０）により行なわれる。

【００３４】図６は、透明電波吸収体の設計時理論吸収
特性、作製した透明電波吸収体の各構成材料の実測値を
基に再計算した計算吸収特性、および実測吸収特性を例
示したものである。この図６から明らかなように、設計
時理論吸収特性、計算吸収特性および実測吸収特性は、
ガラス組成のばらつき等に起因する複素誘電率の違いや
各構成材料の厚さの違い、表面抵抗値のズレ等が影響し
たと思われる若干の誤差があるものの、ほぼ一致した性
能を示しており、実測吸収特性において、約１．１３Ｇ
Ｈｚと約１．７３ＧＨｚ付近に二つの強い吸収ピークを
有するとともに、約０．８８ＧＨｚ〜２．００ＧＨｚの
範囲においては１５ｄＢ以上の吸収帯域を、約１．０２
ＧＨｚから１．８８ＧＨｚの範囲において２０ｄＢ以上
の吸収帯域を持つ、広帯域且つ高性能な透明電波吸収体
が得られた。

【００３５】また、理論値と実測値がほぼ一致している
ことから、この出願の発明の方法によれば、二つの周波
数において高い電波吸収性能を有し、且つ連続する帯域
で性能良く電波を吸収する透明電波吸収体を、容易に作
製することが可能であることがわかる。 （実施例３）図７は、この発明の透明電波吸収体の別の
一実施例を示したものである。

【００３６】この図７に例示した透明電波吸収体では、
第一吸収膜（２ａ）および第二吸収膜（２ｂ）の他に、
第三吸収膜（２ｃ）が第三誘電体（３ｃ）により第二吸
収膜（２ｂ）と一定間隔で保持された、吸収膜が３層の
多層構造となっている。実施例３における第三吸収膜
（２ｃ）は、実施例１および２における第一吸収膜（２
ａ）および第二吸収膜（２ｂ）と同様に、透明導電性の
ＩＴＯ（酸化インジュウムすず）がＰＥＴフィルム（６
ｃ）に蒸着され、さらにガラス膜（４ｄ）に透明両面粘
着テープ（５）を介して張り合わされている。

【００３７】なお、図７では、前述の図１とは異なり、
この第三吸収膜（２ｃ）が最外層となるので、第三吸収
膜（２ｃ）のガラス膜（４ｄ）が最外位置となるように
備えられて、傷などから保護されるようになっている。
このような多層構造を有する図７の透明電波吸収体にお
いて、この発明の作製方法を用いることにより、実施例
１および実施例２と同様にして、図７を図８の等価回路
に置き換えた後、最外吸収膜側、つまり第三吸収膜（２
ｃ）側の電波入射面（Ａ−Ａ' ）から内部をみた入力電
波インピーダンスが自由空間における電波インピーダン
スと等しくなるように、ポイント整合法を用いて、未知
である吸収膜の表面抵抗値および誘電体の厚さを決定す
る。

【００３８】透明電波吸収体の電波入射表面（Ａ−
Ａ’）から内部を見た入力電波インピーダンスは、数１
の層数ｋを図８の２７層に拡張して与えられる。また透
明電波吸収体の電波入射表面（Ａ−Ａ’）での吸収量Ｓ
および反射係数は、同じく数２の拡張式で与えられる。
この場合の未知数は、各吸収膜の表面抵抗値ｒ１，ｒ
２，ｒ３と各誘電体の厚さｄ１，ｄ２，ｄ３の６つ、お
よび下限ピーク吸収周波数ｆ１を決定した場合の残る未
知のピーク吸収周波数ｆ２，ｆ３の２つで、合計８つと
なる。一方これに対して条件式の方は、

【００３９】

【数５】

【００４０】の実部と虚部のそれぞれについて６つ、ま
た、

【００４１】

【数６】

【００４２】について２つの、合計８つであり、未知数
の数と条件式の数が一致するので、８元の連立一次方程
式を解くことにより、未知数を求めることができる。本
実施例３では、反射膜（１）、ＰＥＴフィルム（６ａ）
（６ｂ）（６ｃ）（６ｄ）、ＰＥＴフィルム（５１）、
アクリル樹脂系粘着剤（５２）（５３）およびガラス膜
（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）として前記表１の各値を有す
るものを用い、ガラス膜（４ｄ）として厚さ１１１０
μ、複素誘電率６．９６−ｊ０．０であるものを用い、
下限ピーク吸収周波数ｆ１＝１．２ＧＨz 、下限吸収量
Ａmin ＝２５. ８５ｄＢ（電圧定在波比ＶＳＷＲ＝１．
１）とした。

【００４３】この場合における未知数の算出結果は、第
一誘電体（３ａ）の厚さｄ１＝２６．７mm、第二誘電体
（３ｂ）の厚さｄ２＝２０．７mm、第三誘電体（３ｃ）
の厚さｄ３＝２５．８mm、第一吸収膜（２ａ）の表面抵
抗値ｒ１＝２２８Ω／□、第二吸収膜（２ｂ）の表面抵
抗値ｒ２＝８８５Ω／□、第三吸収膜（２ｃ）の表面抵
抗値ｒ３＝３５００Ω／□となった。

【００４４】図９は、以上の各値を有するこの発明の透
明電波吸収体における電波吸収特性を例示したものであ
り、この透明電波吸収体が、約１．０〜２．９ＧＨz と
いうさらに広い連続した周波数帯の電波を電波吸収量
（＝電波反射損）２０ｄＢ以上で吸収し、さらには約
０．８〜３．０ＧＨｚ以上のより広い周波数帯の電波を
電波吸収量１５ｄＢ以上で吸収しており、非常に優れた
広帯域電波吸収特性を実現している。もちろん、表面抵
抗値が５０Ω／□以下の反射膜（１）によって反射膜の
外側（Ｂ−Ｂ’）から入射した電波の優れた反射を行う
こともできる。

【００４５】そして、このように優れた電波吸収特性お
よび反射特性を有する本実施例３の透明電波吸収体も、
実施例１および２における透明電波吸収体と同様に高度
な透明性を有し、その全厚みが約８３mmであるので、窓
や壁に容易に装着可能である。 （実施例４）この出願の発明のさらに別の実施例とし
て、実施例１〜３とは異なり、この発明の作製方法にお
いて各吸収膜の表面抵抗値および各誘電体の厚さを求め
るために、上述のポイント整合法の代りに二次元ニュー
トン法を利用して、Ｘ帯（８〜１２ＧＨｚ帯）において
二つの吸収ピークを持つ広帯域透明電波吸収体を設計作
製した。

【００４６】本実施例４では、図１の透明電波吸収体の
構成において、ガラス膜（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）の厚
みを１７７０μとした他は、全て表１と同じ材料で、同
じ厚み、同じ表面抵抗値（但しＩＴＯ反射膜（１）の
み）、同じ複素誘電率の材料を使用するとした。実施例
１と同様に、図２の等価回路に置き換えると、電波入射
面（Ａ−Ａ’）から内部をみた入力電波インピーダンス
は数１で与えられ、この入力電波インピーダンスと自由
空間における特性インピーダンスを用いると、電波入射
面（Ａ−Ａ’）から入射した電波の吸収量Ｓ［ｄＢ］
は、平面波の垂直入射の場合、数２で与えられる。二次
元ニュートン法とは、解くべき方程式がｆ（ｘ，ｙ）＝
ｇ（ｘ，ｙ）＝０であるとして、まず初期値（ｘ₀ ，ｙ
₀ ）を与え、逐次的に解を求める方法である。ここで、
逐次近似をｉ回行なうと数７が得られる。

【００４７】

【数７】

【００４８】そして、この数７において、ｘ_i+1 −ｘ_i
＝Δｘ，ｙ_i+1 −ｙ_i ＝Δｙとし、さらに行列を用いて
表現すると数８となる。

【００４９】

【数８】

【００５０】この連立方程式の解（ｘ_i+1 ，ｙ_i ）＝
（ｘ_i ＋Δｘ，ｙ_i ＋Δｙ）を用いて、逐次最適な解に
収束させて行く。また、複素関数の方程式においては、
複素数をｚと表し、解くべき方程式をｆ（ｚ）＝０とす
るとき、ｆ（ｚ）＝Ｒｅ［ｆ（ｚ）］＋Ｉｍ［ｆ
（ｚ）］のように分離できる。ここでｆ（ｚ）＝０とす
るには、ｆ（ｚ）の実部Ｒｅ［ｆ（ｚ）］と、虚部Ｉｍ
［ｆ（ｚ）］がともにゼロでなければならないので、数
９の連立方程式を解けばよいことになる。

【００５１】

【数９】

【００５２】ここで、数９の中の二つの方程式は実数で
定義されているわけであるから、前述の二次元ニュート
ン法が適用可能である。そして、数２で求められる吸収
量ｓ（ｄＢ）に対して、この二次元ニュートン法を適用
し、目的とする二つのピーク周波数の両方において、電
波の吸収量が最大となるように、設計する透明電波吸収
体の未知数となっている、吸収膜（２ａ）（２ｂ）の表
面抵抗値ｒ₁ ，ｒ₂ と、空気層である誘電体（３ａ）
（３ｂ）の厚さｄ₁ ，ｄ₂ を決定する。

【００５３】本実施例では、下限の第一整合周波数ｆ₁
を８．５ＧＨｚに固定しておいて、上限の第二整合周波
数ｆ₂ を１０ＧＨｚ〜１１．５ＧＨｚの範囲で色々変化
させて理論吸収特性を検討し、可能な限り広い吸収帯域
を確保しつつ、その帯域全体で高性能な吸収量を確保す
るために、上限の第二整合周波数ｆ₂ を１１ＧＨｚに決
定した。

【００５４】その結果、第一誘電体（３ａ）および第二
誘電体（３ｂ）それぞれの厚さｄ₁＝１７．３１ｍｍお
よびｄ₂ ＝１．２１ｍｍ、第一吸収膜（２ａ）および第
二吸収膜（２ｂ）それぞれの表面抵抗値ｒ₁ ＝９５Ω／
□およびｒ₂ ＝４４１Ω／□という真の解が得られた。
次に、実際に透明電波吸収体を作製した。表３に、計算
に用いた反射膜（１）の抵抗値［Ω／□］およびガラス
膜（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）の厚さ［μｍ］ならびに実
施例１で算出された設計値である吸収膜（２ａ）（２
ｂ）の表面抵抗値ｒ１，ｒ２［Ω／□］および誘電体
（３ａ）（３ｂ）の厚さｄ１，ｄ２［ｍｍ］と、実際に
作製したサンプルの各実測値とを比較例示した。

【００５５】

【表３】

【００５６】ここで、この表３に示したように設計値と
ほぼ等しい値の各構成材料からなる透明電波吸収体の吸
収特性を、図１０（ａ）（ｂ）に例示した電波暗室にお
いて測定した。これら図１０（ａ）（ｂ）に例示した電
波暗室においては、前記図５の場合と異なり、無反射環
境を調整するために試料（１５）の支持台（１４）と送
受信アンテナ（１１）（１２）の支持台（１６）との間
に、さらに二つの電波吸収体（１３）が透明電波吸収体
（１５）から約１ｍの間隔で配設されている。また、ネ
ットワークアナライザ（１０）ではなく、発振器（１
７）、コントローラ（１８）およびスペクトラムアナラ
イザ（１９）が用いられている。試料（１５）と支持台
（１４）後方の電波吸収体（１３）とは約１．５ｍ離れ
ており、支持台（１４）の略中央部と支持台（１４）側
方の電波吸収体（１３）とは約１．５ｍ離れている。送
受信アンテナ（１１）（１２）は、高さ１．８ｍのとこ
ろに設置されている。

【００５７】図１１は、透明電波吸収体の設計時理論吸
収特性、作製した透明電波吸収体の各構成材料の実測値
を基に再計算した計算吸収特性、および実測吸収特性を
例示したものである。この図１１から明らかなように、
設計時理論吸収特性、作製後の計算吸収特性および実測
吸収特性は、若干の誤差があるものの、精度良く一致し
ており、特に実測吸収特性において、約８．７ＧＨｚ付
近と約１．２ＧＨｚ付近とに二つの強い吸収ピークを有
し、且つ約８．４ＧＨｚ〜１１．８ＧＨｚの範囲におい
て１５ｄＢ以上の吸収帯域を持つ、広帯域且つ高性能な
透明電波吸収体が得られた。

【００５８】また、理論値と実測値とが一致しているの
で、この出願の発明の方法によって、二つの周波数にお
いて高い電波吸収性能を有し、且つ連続する帯域で性能
良く電波を吸収する透明電波吸収体を、容易に作製する
ことができたことがわかる。もちろん、作製した透明電
波吸収体に使用した全ての材料は透明であるので、高い
透明性を有し、その全厚さは、約２４．４ｍｍであり、
窓や壁に設置可能であることは言うまでもない。

【００５９】上述した実施例１ないし４におけるこの発
明の透明電波吸収体では、吸収膜が２層および３層とな
っているが、所望の吸収周波数帯に対応させて吸収膜の
層数をさらに増加できることは言うまでもなく、どのよ
うな層数の場合でも、この発明の作製方法によって、前
述と同様に、優れた電波吸収特性を有する透明電波吸収
体を作製することができる。

【００６０】吸収周波数帯も、上述の１ＧＨz 帯やＸ帯
( ８〜１２ＧＨｚ) に制限されるものでなく、たとえ
ば、さらに高いＫｕ帯( １２〜１８ＧＨｚ) 、Ｖ帯( ５
０〜７０ＧＨｚ) や、さらに低いＭＨｚ帯などとして、
様々な広い連続周波数帯の電波を吸収することができ
る。もちろん、この発明の透明電波吸収体では、前述の
ように全ての構成材料が透明であることが前提であり、
たとえばガラス膜（４ａ）〜（４ｄ）の代わりに、透明
なアクリル樹脂板を用いてもよく、保護膜が前述のＰＥ
Ｔフィルム（６ａ）〜（６ｄ）以外のたとえばポリカー
ボネート樹脂保護膜等であっても良い。各誘電体も、空
気層の代わりに、ガラス、透明樹脂板、油のような液体
であってもよい。透明両面粘着テープ（５）の代わりに
は、透明性を損なわない既存のあらゆる粘着・接着技術
が使用できる。

【００６１】また、この発明透明電波吸収体は、反射
膜、吸収膜、誘電体のみが必須であり、ＰＥＴフィルム
（６ａ）〜（６ｄ）、ガラス膜（４ａ）〜（４ｄ）およ
び両面粘着テープなどは、必要に応じて省略、追加また
は変更してもよい。反射膜および吸収膜としては、既存
のあらゆる透明導電膜が使用可能であるが、表面抵抗値
の安定性と高度な透明性の発現、製造の容易性と市場で
の得やすさならびに経済性の点から、酸化すず、酸化イ
ンジュウムまたは酸化インジュウムすずを主成分とする
膜が、たとえば推薦される。

【００６２】なお、透明性をさらに改善するために、光
の反射防止処理を行なうことも推薦される。ところで、
反射膜、吸収膜および誘電体は、上述した各実施例にお
いては単層体となっているが、所望の膜厚および表面抵
抗値を有し、各吸収膜については互いに異なる所望のピ
ーク吸収周波数を有することができれば、それ自体が複
数の薄膜によりなる多層構造体とされていてもよい。

【００６３】このように、この発明は、それが奏する効
果の実現を妨げることがない限り、層数、吸収周波数
帯、材料、構成などについて様々な態様が可能である。

【００６４】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明の透
明電波吸収帯は、たとえば携帯電話等に使用される１Ｇ
Ｈｚ帯や、レーダーに使用されるＸ帯、Ｋｕ帯等におい
て所望の広い周波数帯域の電波を、一方の面で効果的に
吸収することができるとともに、他方の面で効果的に反
射することができ、且つ十分な透明性を有して、窓や壁
にも容易に装着させることができる。

【００６５】このような優れた透明性および電波吸収・
反射特性を有するこの発明の透明電波吸収体を、この発
明の作製方法によって容易に作製することができる。つ
まり、反射膜として、従来の電波吸収体のように表面抵
抗値が実質０Ω／□の金属膜を用いることなく、表面抵
抗値が５０Ω／□以下の透明導電膜を用いても、多層で
ある吸収膜の各表面抵抗値および誘電体の各厚さを正確
に求めることができ、これらの値を有する吸収膜および
誘電体を用いて広い周波数帯で連続して高性能な吸収性
能を持った透明な電波吸収体を容易に作製できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である透明電波吸収体を例
示した図である。

【図２】図１の透明電波吸収体の等価回路を例示した図
である。

【図３】１層の反射膜とＮ層の吸収膜からなる多層構造
の吸収体における電波吸収特性を例示した図である。

【図４】図１の透明電波吸収体の電波吸収特性の一例を
示した図である。

【図５】吸収特性を実測した電波暗室と測定系の概略構
成を例示した平面図である。

【図６】透明電波吸収体の設計時理論吸収特性、計算吸
収特性および実測吸収特性を例示した図である。

【図７】この発明の別の一実施例である透明電波吸収体
を例示した図である。

【図８】図７の透明電波吸収体の等価回路を例示した図
である。

【図９】図７の透明電波吸収体の電波吸収特性の一例を
示した図である。

【図１０】（ａ）（ｂ）は、各々、吸収特性を実測した
電波暗室と測定系の概略構成を例示した平面図および側
面図である。

【図１１】透明電波吸収体の設計時理論吸収特性、計算
吸収特性および実測吸収特性を例示した図である。

【符号の説明】

１ 反射膜 ２ａ 第一吸収膜 ２ｂ 第二吸収膜 ２ｃ 第三吸収膜 ３ａ 第一誘電体 ３ｂ 第二誘電体 ３ｃ 第三誘電体 ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ ガラス膜 ５ 透明両面粘着テープ ５１ ＰＥＴフィルム ５２，５３ アクリル樹脂系粘着剤 ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ ＰＥＴフィルム １０ ネットワークアナライザ １１ 送信アンテナ １２ 受信アンテナ １３ 電波吸収体 １４ 支持台 １５ 透明電波吸収体 １６ アンテナ支持台 １７ 発振器 １８ コントローラ １９ スペクトラムアナライザ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電波の吸収および反射を行う透明な電波
   吸収体であって、電波を反射する１層の透明な反射膜と
   電波を吸収するＮ層（但しＮ≧２）の透明な吸収膜と
   が、これら各層間に介在しているＮ層の透明な誘電体に
   よって一定の間隔で保持された多層構造を有しており、
   Ｎ層の吸収膜が、互いに異なるピーク吸収周波数を有す
   るとともに、各ピーク吸収周波数を含む連続した周波数
   帯の電波を吸収することを特徴とする透明電波吸収体。
2. 【請求項２】 吸収膜による電波の反射損が１５ｄＢ以
   上である請求項１の透明電波吸収体。
3. 【請求項３】 吸収膜が透明な保護膜を有している請求
   項１または２の透明電波吸収体。
4. 【請求項４】 反射膜が表面抵抗値５０Ω／□以下を有
   している請求項１ないし３のいずれかの透明電波吸収
   体。
5. 【請求項５】 反射膜が透明な保護膜を有している請求
   項１ないし４のいずれかの透明電波吸収体。
6. 【請求項６】 反射膜および吸収膜が酸化すず、酸化イ
   ンジュウムまたは酸化インジュウムすずを主成分とする
   薄膜である請求項１ないし５のいずれかの透明電波吸収
   体。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかの透明電波
   吸収体を作製する方法であって、表面抵抗値が既知の反
   射膜を用いた場合の前記ピーク吸収周波数それぞれにお
   いて、最外吸収膜側の電波入射表面から内部を見込んだ
   電波インピーダンスが自由空間における電波インピーダ
   ンスと等しくなるように、各吸収膜の表面抵抗値および
   各誘電体の厚さを選択することを特徴とする透明電波吸
   収体の作製方法。