电磁波吸收体的制作方法

专利名称：电磁波吸收体的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如为了改善办公室等空间的电磁波环境所使用的电磁波吸收体。
背景技术：
现在，在计算机网络的局域网(LAN)(Local Area Network)的构筑中，利用了微波的无线LAN等被应用，更加灵活且机动性高的通讯系统非常发达。而且，作为无线个人区域网(WPAN)(Wireless PersonalAreaNetwork)的代表的被称为蓝牙(Bluetooth)的近距离无线技术被用作有线电缆的替代品。在相互大量使用这些技术的环境中，使用相同频带的电磁波的结果所产生的电磁波干涉问题、以及由于反射波等引起的传输错误问题(多路径的问题)出现。具体地说，搭载了上述无线技术的机器之间的传送速度下降、误码率(BER)(Bit Error Rate)劣化，在最严重的情况下，存在产生机器错误动作的危险。
为了解决这些问题，从前作为电磁波吸收材料的以铁氧体为代表的磁性损耗材料和以碳黑为代表的介电损耗材料等被使用。为了提供这些电磁波吸收材料，正在开发具有规定的复数比电容率和复数比导磁率的电磁波吸收体。在这些现有技术中，例如在无线LAN等的2.45GHz频带，在以铁氧体作为构成材料实现电磁波吸收体的场合，受瑕疵(snake)极限的制约，通常存在电磁波吸收材料的厚度不能减薄到4mm以下的薄度的问题。
作为其它的现有技术，在特开平6-164184、日本专利第3076473(特开平6-244583)、日本专利第3209456(特开平6-140787)、日本专利第3209453(特开平6-45782)、特开平6-252582、特开平6-224568、以及特开平9-148782中提出了含有图案层的多层型电磁波吸收体，在特开平10-224075中公开了具有基于导体环路构造的图案层的电磁波吸收体。此外，在特开平11-204984以及特开平11-195890中有关于多种共振型频率选择性电磁波阻断性面状体的记载。而且，在特开2003-243876中提出了图案形状等的设计方法。
在特开平6-164184中提出了使用金属图案层的电波反射防止体。以在型形薄片层中残留空隙为目的，该电波反射防止体具有下列构成使用纸张、布、无纺布或多孔质薄片，使它们浸渍含有铁氧体、碳等的涂料。上述构成与具有不使用这些被浸渍体的构成的本发明是不同的。同样的构成在特开平6-252582以及特开平6-224568中也提到作为图案树脂层，但同样与本发明的构成不同。
在日本专利第3076473号(特开平6-244583)中提出了以图案层以及树脂层形成的构成作为1个单位、并将其多个重复而构成的电波吸收体。该种电波吸收体的图案层使用1层以上的涂膜，与使用金属制单元的场合以及导电率设有制约的本发明不同。
在日本专利第3209456号(特开平6-140787)中提出了图案层和树脂层的层叠体。该层叠体以图案构造作为多层构造，与本发明的单元形状不同。同样的构成在日本专利第3209453(特开平6-45782)中已提到，但同样与本发明的单元形状不同。
在特开平9-148782、特开平10-224075、特开平11-204984以及特开平11-195890中提出了图案层和可以是一个空间的绝缘性垫片材料的层叠构造。这些层叠构造不使用由介电损耗材料和磁性损耗材料等的热变换引起的损失成分，与本发明不同。因为只用图案形状和垫片间隔来控制吸收频率，当根据电波的入射角度改变垫片厚度时，斜入射特性劣化。
在特开2003-243876中提出了对图案形状和电波吸收体的构成材料通过FDTD法进行近似解析而得到的理论设计的方法。但是，计算因子多种多样时，实际上，例如与作为建筑物内装材料使用的复数比电容率不同的材料相组合时的设计变更变得复杂。
如这样的特开平6-164184、日本专利第3076473(特开平6-244583)、日本专利第3209456(特开平6-140787)、日本专利第3209453(特开平6-45782)、特开平6-252582、特开平6-224568、特开平9-148782、特开平10-224075、特开平11-204984、特开平11-195890、以及特开2003-243876中所指出的那样，作为可以薄型化以及轻量化的电波吸收体，有设置有图案层的图案电波吸收体，作为远场电磁波吸收体已经被实用化。但是，电磁波吸收性能、与薄型化以及强度呈相反的关系，在保持高吸收性能的状态下维持薄且高强度较为困难，特别为了吸收1～3GHz等的低频电波的电磁波吸收体，更要求吸收体层的厚度，因此其薄型化、由此得到的轻量化、柔软度、以及现场剪裁加工性的实现是困难的。
对于建筑方面的内装材料，例如顶棚材料、墙壁材料、隔板等，在对其赋予电磁波吸收性能的场合，重视施工性以及成本方面的规格要求，所以尽量薄而轻且柔软便宜的电磁波吸收体是必要的。尤其实际上使用无线LAN的场合，从前具有的金属制的架子、立柱、空调机等起着电磁波反射层的作用，呈点状地出现无线环境较差的场所。在这种场合，在给无线通讯环境造成影响的部位包覆电磁波吸收材料对改善通讯是有效的，但是采用以往的技术，在具有高电波吸收性能的同时，欲得到薄、轻、柔软、且强度以及施工性优良的电波吸收体是不可能的。

发明内容
本发明的目的在于提供具有高电磁波吸收性能、同时薄、轻、柔软、且强度以及施工性优良的电磁波吸收体。
本发明提供一种电磁波吸收体，其特征在于该吸收体包括单元接收机构、以及与该单元接收机构相邻地设置的使电磁波的能量损耗的损耗材料，所述单元接收机构含有接收动作不同的多种导体单元、具备具有事先确定的共振频率的多种导体单元、且各导体单元以相互分离的状态被排列配置在与电磁波入射方向交叉的方向。
根据本发明，多个导体单元被排列在与电磁波入射方向交叉的方向而构成单元接收机构，通过该单元接收机构，能够有效地接收与各导体单元的共振频率相同频率的电磁波。与该单元接收机构相邻地设置损耗材料，由单元接收机构接收的电磁波的能量被损耗。换言之，能够将电磁波的能量转换成热能并加以吸收。通过这样使用单元接收机构，能够有效地接收电磁波并加以吸收。而且，并不是1种导体单元，而是具有多种导体单元，因此能够发挥各自的特性有效地接收电磁波、并能够有效地吸收。这样，能够提高电磁波的吸收效率，所以能够得到较高的电磁波吸收性能，能够实现薄型化以及轻量化，进而损耗材料的材质的选择的自由度提高，能够得到柔软且强度优良、施工性优良的电磁波吸收体。损耗材料例如也可以是介电性损耗材料，也可以是磁性损耗材料，而且也可以将它们层叠等而进行相组合。
电磁波吸收体可以是在与电磁波入射侧相反的一侧的表面部设置导电性材料构成的电磁波反射机构的构成，也可以以使上述相反一侧的表面部与导电性材料构成的结构物(起着导电性反射层的功能)相接触的状态使用。各导体单元的共振频率可以相同，也可以不同。在所有的导体单元的共振频率相同的场合，能够提高与其共振频率相同频率的电磁波的吸收效率。又例如，每种导体单元的共振频率不同等、在导体单元的共振频率不同的场合，能够吸收多个频率的电磁波，能够实现宽带化。
在此，说明本发明与现有技术的不同点。使用现有技术的图案层的电波吸收体的吸收原理是(1)使用具有介电损耗或磁性损耗的吸收将电波转换成热、(2)利用从表面图案反射的电波与从导电性反射板反射的电波的相位差的干涉效应消除电波。
在原理上，是用传输线路的模型制作等效电路、输入阻抗接近377Ω使其显现电磁波吸收性这样的传统的设计方法，但基于如下的假定而决定图案的形状图案之类的异物存在于电磁波输入面，结果等效电路方面能够得到与吸收体的厚度减薄时同样的效果。在这种情况下，在图案形状比较单纯时，作为等效电路能够容易地模型化，但在复杂的形状时，理论上很难作出等效电路，实现图案形状的最佳化很困难。
本发明与现有文献的不同点在于当决定该表面单元的形状时，使用基于接收单元设计原理的最佳化方法。即，本发明不仅仅是图案，而是设计成作为对事先确定的频率起着有效共振的接收单元而工作的形状、制成导体单元，从而实现更有效的电磁波的接收。
在常用的接收单元设计中，为了确保接收单元的指向性，除了使用接近插接天线的导电性反射层的场合以外，通常设计存在自由空间的接收单元，因此不使用附近带有损耗性的材料，也不邻近设置导电性反射层。因为尤其在邻近设置导电性反射层时，在导体单元与导体性反射层之间形成容量大的电容器，它将影响共振频率，去除这一影响很困难。
与此相对，在电磁波吸收体中，如果没有导电性反射层，例如在建筑物内装材料上(层叠)设置电波吸收材料的场合等，其顶棚材料、侧壁材料、地面材料、隔板等受各自不同的电容率的影响，结果共振频率发生变化。即，在每个设置场所，各接收单元的共振频率不同，不能作为与设计时想定的频率相对应的电磁波吸收体使用。因此，如上述那样，优选的是，电磁波吸收体或者作成在与电磁波入射侧相反一侧的表面部设置由导电性材料构成的电磁波反射机构的构成，或者在使其上述相反一侧的表面部与导电性材料构成的结构物(起着导电性反射层的作用)相接触的状态下使用。由此，能够确保稳定的共振频率。即，在本发明，以这样设置的导电性反射层为前提，形成导电单元。
在以电磁波吸收体的薄型化为目标的场合，导体单元与导电性反射板的距离靠近、并且由于导体单元接收的电磁波转换为热能，因此以与特定频率相对应的损耗材料接近导体单元的条件，考虑它们的影响实施接收单元的最佳化设计，是本发明的设计方法。
在本发明的电磁波吸收体的构成中，(磁性)损耗材料层能够无限地减薄的理由，根据以下的理论依据、以及举例证实该理论的后述的实施例表示的实验证据。
如上述背景技术所述的那样，从前将各种形状的导体单元用于(磁性)损耗材料(电磁波吸收体)而实现电磁波吸收特性的方法，到目前为止提出了很多方案。
对此，本发明从可以想到的诸多导体单元形状中，将估计本发明的构成的电磁波吸收体的输入阻抗特性，运用FDTD解析法进行详细研讨，从(磁性)损耗材料层的表面及其背面设置的导体单元的相关关系，发现即使将具有通常的导磁率特性的磁性材料作为(磁性)损耗材料使用，仍然能够薄型化的与从前的导体单元完全不同的新的导体单元构成。即，本构成的电磁波吸收体是下列的构成以规定的间隔周期地排列十字导体单元和方形导体单元，使其附着在电磁波吸收体的电磁波入射侧的表面、且使(磁性)损耗材料的背面附着与表面相同或不同形状的导体单元，从而将其(磁性)损耗材料尽可能地薄型化。
在本发明的上述构成中，在增大导体单元的尺寸时，从电磁波入射侧看电磁波吸收体的输入导纳，导纳的电纳成分增加，且匹配频率向低频侧移动。根据该结果，电磁波吸收体可以作成薄的构成。然而，通过以下的手段，发明出比从前做得更薄的(磁性)损耗材料即能够尽可能减薄的技术。
以下，以使从前的由十字形构成的导体单元附着在表面、其背面附着正方形导体图案作为实例对本发明的导体单元构成的电磁波吸收体的构成原理进行说明。在只是十字形导体单元的场合，增大导体单元的尺寸时从电磁波入射侧看电磁波吸收体的输入导纳的变化，在史密斯图上看，电纳成分的增加比例大，并且在该场合伴随向高频侧变化，导纳成分对导纳1的圆显示向增加方向移动的倾向。与此相对，由本发明的十字导体单元以及方形导体单元构成的场合，即使这些导体单元同时增大，与十字构造即其它的导体单元相比，输入导纳的电纳成分的变化比例较小、且相对于频率在高频侧的变化，其导纳成分对导纳1的圆增加比例小。即，在本发明的场合，对于频率向高频侧的变化，导纳值没有从正规化的导纳值1的圆周上大幅度逃逸，而具有稳定的特性。该导纳停留在1的圆周上这一稳定性的发现，正是基于本发明的导体单元构成可以使(磁性)损耗材料薄型化的依据。
这样，在确保导纳值的稳定性的基础上，作为该场合的电纳成分调整的一个手段，通过调整附着在(磁性)损耗材料的背面的导体单元的尺寸、选择导体单元的形状而加以处理。即，在低频侧为了取得匹配，由增大导体单元的尺寸引起的电纳增加量通过附着于(磁性)损耗材料背面的导体单元，而使其减小。即，利用附着于该(磁性)损耗材料背面的导体单元，导纳1的圆周上的电纳值伴随频率的提高所增加的部分减回到原来的值，使其起到调整的作用，以使得以低频获得匹配。因此，在不需要控制电纳值的场合，不一定需要(磁性)损耗材料背面的导体单元。
而且，本发明的特征在于除了在与电磁波入射方向交叉的方向以外，各导体单元也被排列配置在电磁波入射的方向。
根据本发明，导体单元也被排列配置在电磁波入射的方向。这样导体单元呈3维即立体地配置，因此电磁波吸收体中形成的静电容量增大、能够提高表观的电容率。由此，各导体单元的共振频率能够向低频侧移动，由此能够进一步减薄电磁波吸收体的整体厚度。即，对于电磁波吸收体而言，伴随应该吸收的电磁波变为低频波(波长较长)，存在厚度必须增大这样的频率与厚度之间的相关关系。与此相对，采用本发明，共振频率可能向低频侧移动，因此在保持整体厚度变薄的状态下，可能吸收频率较低的电磁波。导体单元的3维配置是用于得到导体单元所具有的共振频率的低频化效果的具体的手段之一。
另外，本发明的特征在于还包括相对于单元接收机构配置于与电磁波入射侧相反的一侧的用于反射电磁波的电磁波反射机构。
根据本发明，设置了导电性反射层，由此可防止受电磁波吸收体的设置场所的影响而导致导体单元的共振频率变化。例如，在建筑物的内装材料中设置电磁波吸收体，也能够防止受其内装材料的电容率等的影响而导致导体单元的共振频率发生变化。
本发明的特征还在于导体单元的导电率为10,000S/m以上。
根据本发明，能够提高导电单元的导电率、提高接收效率。作为导体单元，可以使用金属以及导电性油墨等各种物质，但其导电率有限制，不满1,000S/m者不能起到本发明的导体单元的作用。
另外，本发明的特征还在于导体单元由金属构成。
根据本发明，导体单元由金属构成，由碳和石墨制作的导电油墨不能稳定地得到上述的10,000S/m以上的导电率。使其由金属构成的导体单元作为最优选。
本发明的特征还在于被形成为厚度为0.1mm～4mm的薄片状。
根据本发明，厚度为0.1mm～4mm。如果厚度超过4mm，不仅薄型以及轻量化这一点成问题，柔软性也降低；在厚度不足0.1mm时，强度下降。与此相对，厚度为0.1mm～4mm，因此能够实现薄型以及轻量化、柔软性高、且强度优良的电磁波吸收体。因此，能够实现使用方便、施工性优良、且设置场所的制约较少的电磁波吸收体。
本发明的特征还在于被形成为每单位面积的质量为0.2kg/m2～5kg/m2的薄片状。
根据本发明，质量为0.2kg/m2～5kg/m2。在质量超过5kg/m2时，不仅薄型以及轻量化这一点成问题，厚度增大且柔软性也降低；在质量不足0.2kg/m2时，其厚度过分减小，强度下降。与此相对，质量为0.2kg/m2～5kg/m2，因此能够实现薄型以及轻量化、柔软性高、且强度优良的电磁波吸收体。因此，能够实现容易操作处理、施工性优良、且设置场所的制约较少的电磁波吸收体。
本发明的特征还在于在多种导体单元中，一种导体单元是被形成为十字形的十字形导体单元，另一种导体单元是被形成为面状的方形导体单元，十字形导体单元和方形导体单元被排列设置在与电磁波入射方向交叉的方向，各十字形导体单元被整列配置在与电磁波入射方向交叉的方向，各方形导体单元被配置在十字形导体单元所包围的区域以涂盖该区域。
根据本发明，具有十字导体单元和方形导体单元，所述十字导体单元被形成为十字形状且相互隔着间隔而整列地设置，所述方形导体单元被设置成在十字导体单元所包围的区域与十字导体单元隔着间隔配置并涂盖十字导体单元所包围的区域。十字导体单元被最佳化以使得单元长度相对于应该吸收的电磁波共振，方形导体单元被最佳化以使得方形导体单元的外周长相对于应该吸收的电磁波共振。这样，能够实现有效地接收电磁波的单元接收机构。
十字导体单元和方形导体单元都是共振型的接收单元，是以基本模式和高次模式共振的，导体单元的共振方式不同，也包括在本发明所说的接收动作的不同。十字导体单元由十字形构成，将其构成分割成线段，即使配置独立的线段的形状，也能得到同样的效果。与十字形导体单元相组合的接收单元不限于方形，环状其它等也可能使用。
本发明的特征还在于十字导体单元被配置成使放射状延伸的部分相互对接，方形导体单元被形成为与十字导体单元所包围的区域相对应的形状。
根据本发明，十字导体单元被配置成，使得放射状延伸的部分相互对接，方形导体单元被形成为与十字导体单元所包围的区域相对应的形状。这样的配置通过十字导体单元与方形导体单元相组合，是接收效率最佳(提高)的组合。因此，能够实现吸收效率高的电磁波吸收体。
本发明的特征还在于各导体单元之间的间隔尺寸被决定，以使得各导体单元具有的共振频率降低。
根据本发明，各导体单元的共振频率向低频侧移动是可能的，在整体厚度保持较薄的状态可能吸收频率低的电磁波。因此，电磁波吸收体能够做得更薄。这是为了得到导体单元具有的共振频率的低频化效果更加具体的手段。
本发明的特征还在于各导体单元的形状近似于多边形，至少1个角部分是具有与上述共振频率相对应的曲率半径的弧形。
根据本发明，通过将角部分形成为弧形，能够提高与对应的共振频率同样频率的电磁波的吸收效率。因此，能够实现厚度薄且吸收效率高的电磁波吸收体。
本发明的特征还在于损耗材料的特性值是基于根据各导体单元具有的共振频率而被确定，以使与上述共振频率相同频率的电磁波的吸收效率提高。
根据本发明，能够得到电磁波的吸收效率较高的电磁波吸收体。
本发明的特征还在于，所述吸收体被赋予阻燃性、准不燃性或不燃性。
根据本发明，可以得到阻燃性、准不燃性或不燃性。在建筑物内装材料中使用或层叠在其上使用的场合，需要同样满足建筑物内装材料要求的阻燃性、准不燃性或不燃性。由此，能够适宜地用作建筑物内装材料或层叠在其上。在赋予阻燃性、准不燃性或不燃性时，例如也可以配合阻燃剂或阻燃助剂等。
而且，本发明涉及通过使用上述电磁波吸收体而进行的电磁波吸收方法。
根据本发明，使用电磁波吸收体，能够以高吸收效率吸收电磁波。


本发明和上述这些的目的以及除此以外的目的、特色和优点，从以下的详细说明和附图会更加明了。
图1是本发明的一实施方式的电磁波吸收体1的正视图。
图2是表示构成电磁波吸收体1的第1导体单元层6的斜视图。
图3是表示第1导体单元层6的局部放大的斜视图。
图4是构成电磁波吸收体1的第2导体单元层4的正视图。
图5是显示第2导体单元层4的局部放大的斜视图。
图6是显示导体单元的导电率不同与电磁波吸收性能的关系(计算值)的曲线图。
图7是显示两种导体单元的位置关系与电磁波吸收性能的关系(计算值)的曲线图。
图8是显示本发明的另一实施方式的导体单元30、31的正视图。
图9是显示本发明的又一实施方式的导体单元30、31的正视图。
图10是显示本实施的再一实施方式的导体单元30、31的正视图。
图11是显示导体单元的形状与电磁波吸收性能的关系(计算值)的曲线图。
图12是显示导体单元的角部分的曲率半径与电磁波吸收性能的关系(计算值)的曲线图。
图13是显示十字导体单元30的各形状部分14、15的长度a2x、a2y与电磁波吸收性能的关系(计算值)的曲线图。
图14是显示本发明的进一实施方式的导体单元30、31的正视图。
图15是显示实施例1的电磁波吸收体1的电磁波吸收特性(计算值)的曲线图。
图16是显示实施例1的电磁波吸收体1的电磁波吸收特性(实测值)的曲线图。
图17是显示实施例2的电磁波吸收体1的电磁波吸收特性(实测值)的曲线图。
图18是显示实施例3的电磁波吸收体1的电磁波吸收特性(实测值)的曲线图。
图19是显示实施例4的电磁波吸收体1的电磁波吸收特性(计算值)的曲线图。
图20是显示比较例1的电磁波吸收体1的电磁波吸收特性(实测值)的曲线图。
具体实施例方式
以下参照附图，就本发明的电磁波吸收体的适宜的实施方式，进行说明。图1是本发明的一实施方式的电磁波吸收体1的剖面图。该电磁波吸收体1是由作为厚度方向(层叠方向)一侧的图1上方侧的电磁波入射侧起按照第1导体单元层6、第1损耗材料层5、作为电磁波反射层的电磁波反射板2依次层叠而构成的。在第1导体单元层6中象后述那样形成包括两种多个金属制导体单元30、31的第1导体单元组12，通过将各导体单元30、31的相关关系最佳化，能够将第1损耗材料层5减薄、并将电磁波吸收体1的厚度做得小一些。也可以在第1导体单元层6的电磁波入射侧(图1的上方)进一步形成不是反射电磁波的层的表面层7。
电磁波吸收体1还具有第2导体单元层4、以及第2损耗材料层3。各层2～6是从电磁波入射侧依次层叠第1导体单元6、第1损耗材料层5、第2导体单元层4、第2损耗材料层3以及电磁波反射板2，以这样的层叠构造构成电磁波吸收体1。在第2导体单元层4中，形成后述的包括多个金属制导体单元19的第2导体单元组18。通过将各导体单元19、30、31的相关关系最佳化，第1损耗材料层5减薄毫无疑问，而且能够将第2损耗材料层3减薄，并可以将电磁波吸收体1的厚度减小。
第1以及第2损耗材料层3和5分别是使电磁波的能量损耗的损耗材料，可以均为介电性损耗材料(以下有时称“介电损耗材料”)，也可以均为磁性损耗材料，也可以其中一方为介电损耗材料、另一方为磁性损耗材料。在本实施方式中，第1损耗材料层5是磁性损耗材料，第2损耗材料层3是介电性损耗材料。
在本发明的另一实施方式中，电磁波吸收体不包括图1的实施方式的电磁波反射板2，不包括这样的电磁波反射板2的电磁波吸收体也可以被构成为，使得在与第2损耗材料层3的电磁波入射侧(图1的上方)相反的一侧(图1的下方)的表面部被设置在具有电磁波遮蔽性能的物体的上面。具有电磁波遮蔽性能的物体也可以具有例如与导电性反射板2相同的构成，也可以例如通过金属板等实现。可达到与导电性反射板2设置的构成同样的效果。
图2是表示构成图1所示的本发明的一实施方式的电磁波吸收体1的第1导体单元层6的正视图。图3是表示图1以及图2所示的实施方式中的导体单元层6的局部放大的斜视图。在该第1导体单元层6中，在板状基材11的电磁波入射侧的表面上形成金属制的第1导体单元组12。板状基材11例如由合成树脂介电体构成，该板状基材11也是介电性的损耗材料。第1导体单元组12具有十字导体单元(以下有时称“十字单元”)30、以及方形导体单元(以下有时称“方形单元”)31。
十字单元30形成为十字形，许多十字单元30相互隔着间隔(以下称“十字单元间隔”)c2x、c2y而设置。更详细地说，十字单元30被设置成使呈放射形延伸的部分32相互对接，相互对接设置的呈放射形延伸的部分32隔着十字单元间隔c2x、c2y。更进一步具体地说，例如在该实施方式中，十字单元30可以形成沿着相互垂直的x方向和y方向的放射形的十字形状，并可以在x方向隔着十字单元间隔c2x、在y方向隔着十字单元间隔c2y，规则性好地配置成行列状。
十字单元30具有下列形状其x方向细长延伸的长方形的形状部分14、与y方向细长延伸的长方形的形状部分15，它们各形状部分14和15的图心相重叠，在交叉部分16直角交叉。各形状部分14和15在交叉部分16于垂直轴线周围错开90度角，具有同样的形状。各形状部分14和15的宽度a1y和a1x相等，例如为2.5mm；各形状部分14和15的长度a2x和a2y相等，例如为16mm。关于十字导体单元30的十字单元间隔，其x方向的间隔c2x和y方向的间隔c2y相等，例如为1.0mm。
在由十字导体单元30所包围的区域，方形导体单元31与十字导体单元30隔着间隔(以下称“放射方形间隔”)c1x和c1y而配置，并被设置成将十字导体单元30所包围的区域涂盖。更详细地说，形成对应于十字图案部所包围的区域的形状。再更具体地说，例如在该实施方式中，十字导体单元部30是上述那样的十字形状，由十字导体单元30包围的区域是长方形，与此对应的形状即放射形间隔c1x和c1y在全周形成同一的形状。如上述那样各形状部分14和15为同一形状的场合，由十字导体单元30所包围的区域成为正方形，方形导体单元31成为正方形。方形导体单元31被配置成，使其边缘部向x方向以及y方向中的任一个方向延伸。
方形导体单元31的x方向的尺寸b1x和y方向的尺寸b1y相等，例如为12.5mm。对于十字导体单元30与方形导体单元31的放射方形间隔，其x方向的间隔c1x和y方向的间隔c1y相等，例如为1.0mm。
十字导体单元30是多边形，各形状部分14和15的两端部的各角部分80以及交叉部16的角部分81被形成为尖锐状，即成角并形成棱边状。而且，方形单元31是多边形，具体地说是正方形，各角部分82被形成为尖锐状，即成角并形成棱边状。这样，各导体单元30和31所有的角部分80、81、以及82均成角，并形成棱边状。
图4是表示构成图1～图3所示的实施方式的电磁波吸收体1的第2导体单元层4的正视图。图5是图4所示的第2导体单元层4的局部放大的斜视图。第2导体单元层4是在板状基材17的电磁波入射侧的表面形成金属制的第2导体单元组18而构成的。板状基材17例如由合成树脂介电体构成，该板状基材17也是介电性的损耗材料。第2导体单元18是由单一种类的几何学形状的导体单元(以下有时称“中间导体单元”)19在x方向以及y方向隔着间隔(以下称“第2导体单元间隔”)d1x和d1y成行列状并规则性好地配置而构成的。
各金属制导体单元部19为正方形，x方向的长度e1x和y方向的长度e1y相等，例如为8.0mm。而且，关于与x方向以及y方向相邻的各形状19的相互间隔即第2导体单元间隔，其x方向的间隔d1x和y方向的间隔d1y相等，例如为9.0mm。
第1导体单元组12中的各导体单元30和31在x方向和y方向的配置间隔(间距)、与第2导体单元组18中的各导体单元19在x方向和y方向的配置间隔(间距)相等。第1导体单元层6和第2导体单元层4被设置成，使第1导体单元组12的方形导体单元31的图心与第2导体单元组18的各导体单元19的图心如图3虚拟线70所示那样在x方向和y方向相一致。
第1导体单元组12的十字导体单元30是十字导体单元，第1导体单元组12的方形导体单元31与第2导体单元组18的中间导体单元19是方形导体单元。在这样的电磁波吸收体1中，包括接收动作不同的多种导体单元在内的多个导体单元19、30、31以相互分离的状态在与电磁波入射方向交叉的方向、以及电磁波入射方向排列而配置。通过包括各导体单元19、30、31而构成单元接收机构100。与这些各导体单元19、30、31相邻近地设置损耗材料3、5、11、以及17。
这样对电磁波吸收体1来说，通过单元接收机构100能够有效地接收与各导体单元19、30、31的共振频率相同的频率的电磁波。与该单元接收机构100相邻近地设置损耗材料3、5、11、以及17，通过单元接收机构100接收的电磁波的能量被损耗。换言之，可以将电磁波的能量转换成热能而吸收。通过这样使用单元接收机构100，能够有效地接收电磁波加以吸收。而且，不是1种导体单元，而是多种，在本发明的实施方式，具有十字形和方形的导体单元，因此发挥各自的特性，能够有效地接收电磁波，并有效地吸收。
这样，能够提高电磁波的吸收效率，因此能够得到高的电磁波吸收性能，能够力求薄型化以及轻量化，而且损耗材料的材质选择的自由度提高，能够得到柔软且强度优良、施工性优良的电磁波吸收体。例如，在本实施方式中，电磁波吸收体1的整体厚度为0.1mm～4mm，被形成为每单位面积的质量为0.2kg/m2～5kg/m2的薄片状。
图6是表示导体单元的导电率(σ)的不同与电磁波吸收性能的关系的模拟结果(计算值)的曲线图。在提高导体单元的导电率时，在初期，与其说起着接收单元的作用，不如说具有使表面层的电容率提高的效果，以某一频率实现匹配，吸收特性虽然增加，但却看不到其吸收频率的低频化效果。在该阶段，薄型化的效果小。而且在提高导体单元的导电率时，具体地说为10,000S/m2以上时，作为接收单元可有效地发挥功能，看到低频化以及高吸收特性的实现。通常，电磁波吸收体，其厚度增厚时，吸收频率向低频侧移动，反之，减薄时吸收频率有向高频侧移动的倾向。即，为了在固定吸收频率的状态下做得薄些，要求厚度以外的因子，可以说使用例如具有本发明的导体单元那样的低频化效果的单元是优选的。
在各导体单元19、31中，对方形接收单元的外周长被最佳化以使得对应该吸收的电磁波发生共振，由此上述的尺寸被决定。因此，上述尺寸是一例，基于应该吸收的电磁波的频率来决定，使其频率与共振频率相一致。各导体单元19、30、31之间的间隔也基于应该吸收的电磁波的频率来决定，使接受效率提高。损耗材料3、5、11、17的特性，具体地说基于材质等的复数比电容率或复数比导磁率、厚度等是基于应该吸收的电磁波的频率来决定，使接受效率提高。这样导体单元19、30、31的尺寸以及间隔尺寸被决定、并损耗材料3、5、11、17被构成，能够有效地接收电磁波。
此时，使各导体单元19、30、31的所有的共振频率可以相同，从而能够以极高的接收效率接收该频率的电磁波。而且也可以使每个导体单元19、30、31的共振频率不同，从而实现可能吸收宽频带的电磁波。
而且在设置电磁波反射板2的构成，或者未设置电磁波反射板2的场合，作成设置在具有电磁波遮蔽性能的物体上面的构成。由此，单元接收机构100的形状以及尺寸等的决定、即设计变得容易。在使用电磁波反射板2的构成中，可以防止受电磁波吸收体1的设置场所的影响，导体单元19、30、31的共振频率发生变化。例如即使在将电磁波吸收体1设置在建筑物内装材料中，也能够防止受其内装材料的复数比电容率等的影响，导致导体单元的共振频率发生变化。
而且，在第1导体单元组12中，如上述那样，十字导体单元30被配置成使呈放射状延伸的部分相互对接，方形导体单元31被形成为与十字导体单元30所包围的区域相对应的形状。这样的配置是十字导体单元30与方形导体单元31的组合之中接收效率为最佳(提高)组合。因此，能够实现吸收效率高的电磁波吸收体。而且，十字导体单元30是沿着x方向以及y方向放射的配置，同时以方形导体单元31的边缘部向x方向以及y方向延伸的方式配置，能够提高向x方向以及y方向极化的电磁波的接收效率。
图7是表示两种导体单元的位置关系与电磁波吸收性能的关系(计算值)的曲线图。在图7中，放射方形间隔c1x、c1y用“△”表示，正如图7所示，本发明的两种导体单元30、31的位置关系效果以及形状效果可如下确认。关于位置关系，在c1x＝c1y的状态下，在c1x为0.5、1.0、1.5、以及2.0的场合，单元之间相邻近时，尽管吸收量多少有些降低，但吸收峰向低频侧移动。该放射方形间隔c1x、c1y的选择能够作为吸收峰位置的控制方法使用。因此，通过选择放射方形间隔c1x、c1y，能够在电磁波吸收体1的厚度保持在较薄的状态下实现吸收频率的低频化。
图8是表示本发明的另一实施方式的第1导体单元层的导体单元30、31的正视图。本实施方式与图1～图7的实施方式类似，除了第1导体单元层的导体单元30、31的形状不同这一点以外，是同样的构成，并使用同样的符号。在图1～图7中，各导体单元30、31是多边形，尽管各角部分被形成为尖锐状，但本实施方式的十字导体单元30以及方形导体单元31是近似于多边形，至少一个、具体地说是所有的角部分80、81、82被形成为具有与应该吸收的电磁波的频率相对应的曲率半径的弧形。是这样的形状也可以，并可达到与图1～图7的构成相同的效果。
图9是表示本发明的又一实施方式的导体单元30、31的正视图。本实施方式与图1～图7的实施方式类似，除了第1导体单元层的导体单元30、31的形状不同这一点以外，是同样的构成，并使用同样的符号。本实施方式的十字导体单元30以及方形导体单元31是近似于多边形，至少一个角部分被形成为具有与应该吸收的电磁波的频率相对应的曲率半径的弧形。
具体地说，方形导体单元31的所有的角部分82被形成为弧形，同时十字单元30的各形状部分14、15的交叉部的角部分81被形成为弧形。该交叉部16的角部分中的曲率半径R81与各形状部分14、15的交叉部16的突出量相同。各形状部分14、15的两端部的角部分80被形成为尖锐状。即，十字单元30具有棱边(edge)。是这样的形状也可以，并可达到与图1～图7的构成相同的效果。
图10是表示本发明的再一实施方式的导体单元30、31的正视图。本实施方式与图1～图7的实施方式类似，除了第1导体单元层的导体单元30、31的形状不同这一点以外，是同样的构成，并使用同样的符号。本实施方式的十字导体单元30以及方形导体单元31与图10所示的形状类似。在图10的构成中，在十字单元30的各形状部分14、15的两端部的角部分80被形成为尖锐状，但在本实施方式中被形成为弧形。其它方面是相同的。是这样的形状也可以，并可达到与图1～图7的构成相同的效果。
图11是表示导体单元的形状与电磁波吸收性能的关系(计算值)的曲线图。在图11中，只是十字单元30的各形状部分14、15的两端部的角部分80被形成为弧形，显示其曲率半径R不同时的电磁波吸收特性。关于该导体单元的形状效果，如图11那样，角部分80的曲率半径R＝1.25的场合，比没有R的形状(图1～图7)的场合显示出高的性能。据预测在赋予曲率时，发生Q值的降低，且其吸收量下降，但却得到相反的结果。这是因为发生共振的电流通路平滑、电流连续流过的缘故。这样导体单元30、31的角部分通过根据应该吸收的电磁波的频率决定，换言之通过根据导体单元30、31的全体形状以及尺寸决定，能够提高电磁波的吸收效率。而且，正如图9所示，根据角部分的曲率半径的不同而使吸收的电磁波的频率即吸收峰发生变化，因此通过选择该角部分的曲率半径，可调整吸收的频率。
图12是显示导体单元的角部分的曲率半径与电磁波吸收性能的关系(计算值)的曲线图。“Default”表示在图1～图7所示的导体单元30、31中所有的角部分80～82被形成为尖锐状、即被形成为棱边状的情况；“无图案棱边”表示所有的角部分80～82被形成弧形的情况；“有图案棱边”表示十字导体单元30的各形状部分14、15的两端部的角部分80被形成为棱边状、其它角部分81、82被形成为弧形的情况。而且显示了角部分82的曲率半径R82为1.25mm的情况、以及角部分82的曲率半径R82为最大的情况。方形导体单元31的角部分82的曲率半径R82根据十字导体单元30的交叉部16的角部分81的曲率半径R81来决定，使其与十字导体单元30的间隔一定(一样)。十字导体单元30的交叉部16的角部分81的曲率半径R81的最大值是从各形状部分14、15的交叉部16的突出量，该种场合的方形导体单元31的角部分82的曲率半径R82的值是其角部分82的曲率半径R82的最大值。正如图12所示，与图11的结果一样，同所有的角部分80～82形成棱边状的场合相比，在将角部分80～82形成为弧形的场合，电磁波的吸收效率提高。
图13是表示十字导体单元30的各形状部分14、15的长度a2x、a2y与电磁波吸收性能的关系(计算值)的曲线图。“Default”，“无图案棱边”和“有图案棱边”与图12是同样的含义。长度(Length)是指各形状部分14、15的长度a2x和a2y，单位为mm。正如图13所示，通过将方形导体单元31的角部分82形成为弧形，吸收峰向高频侧移动，但吸收效率能够提高。并知道，伴随各形状部分14、15的长度a2x和a2y增大，吸收峰向低频侧移动。而且知道，通过将方形导体单元31的角部分82作成弧形、并增大各形状部分14、15的长度a2x和a2y而实现低频化从而补偿由此引起的向高频侧移动，与方形导体单元31的角部分82作成尖锐状的场合相比，能够提高吸收效率。
图14是表示本发明的进一实施方式的导体单元30、31的正视图。作为本发明的进一实施方式，例如也可以使方形导体单元31以及中间导体单元19的至少其中之一对十字导体单元30发生角度位移、在边缘部向x方向以及y方向的交叉方向延伸地配置。例如，如图14所示那样，在图8所示的各角部分80～82形成弧形的构成中，也可以将方形导体单元31的各边缘部相对于x以及y方向成45度倾斜地配置。又例如，如图3虚拟线71所示那样，在各角部分80～82被形成为棱边状的构成中，也可以将方形导体单元31以各边缘部相对于x以及y方向成45度倾斜地配置。无论哪一种场合，通过使方形导体单元31发生角度位移，能够抑制极化方向的接收效率之差的发生。
此外，作为本发明的进一实施方式，对于电磁波吸收体，在损耗材料层3和5等中添加例如阻燃剂或阻燃助剂，被赋予阻燃性、准不燃性或不燃性。由此，能够适宜地用作建筑物内装材料。
作为阻燃剂，没有特别限制，能够适量地使用磷化合物、硼化合物、溴系阻燃剂、锌系阻燃剂、氮系阻燃剂、以及氢氧化物系阻燃剂等。作为磷化合物，可以列举磷酸酯、磷酸钛等。作为硼化物，可以列举硼酸锌等。作为溴系阻燃剂，可以列举六溴苯、十溴苄基苯基醚、十溴苄基苯基醚、四溴双苯酚、以及溴化铵等。作为锌系阻燃剂，可以列举碳酸锌、氧化锌或硼酸锌等。作为氮系阻燃剂，可以列举例如三嗪化合物、受阻胺化合物、或者蜜胺氰脲酸酯化合物、蜜胺胍化合物这样的蜜胺系化合物等。作为氢氧化物系阻燃剂，可以列举氢氧化镁、氢氧化铝等。
在本发明的构成材料中，第1损耗层5可以是聚合物、木材、石膏材料等的介电材料，具有复数比电容率即可使用。实部比电容率提高时，虚部比电容率也提高，介电损耗性增大。作为为了提高复数比电容率而充填到聚合物等中的介电损耗材料，能够使用例如炉黑和槽法黑等碳黑、不锈钢、铜以及铝等的导电粒子、石墨、碳纤维、氧化钛、钛酸钡、钛酸钙、钛酸钾等。在本发明优选使用的介电损耗材料是碳黑，特别是氮吸附比表面积(ASTM(American Society for Testing and Materials)D3037-93)为100～1000m2/g、DPB吸油量(ASTM D2414-96)为100～500cm3/100g的碳黑是适宜的。
所谓DPB吸油量，是一种增塑剂即DBP(dibutyl phthalate的简称)的吸收量(单位cm3/100g)。使用例如昭和キヤボツト公司制的商品名IP1000以及ライオン·アクゾ公司制商品名科琴黑(ケツチエンブラツク)EC等。在氮吸附比表面积为100m2/g以下的场合，不能得到充分的复数比电容率；在1000m2/g以上的场合，介电损耗材料的分散性明显变差。DBP吸收量为100cm3/100g以下的场合，不能得到充分的复数比电容率；在500m3/100g以上的场合，加工性明显变差。
虚部比电容率增大时，表现了导电性，结果电磁波吸收性能显著受到损害。提高介电损耗效果有一定限度，通过与复数比导磁率的关系而实现最佳化。
第1损耗材料层5能够与介电损耗材料并用，或者单独地使用磁性损耗材料。为了赋予磁性损耗性(高虚部比导磁率)，能够在聚合物、石膏、水泥等中充填磁性损耗材料等进行制作。作为被充填的磁性损耗材料，可以列举出例如铁氧体、铁合金、纯铁、氧化铁等强磁性材料的粒子。作为在本发明优选使用的铁氧体，是成本低、复数比导磁率高的软铁氧体系材料即Mn-Zn铁氧体(比重＝5)。作为铁氧体的尺寸，优选为0.1～100μm的平均粒径，更优选为1～10μm。在平均粒径不足0.1μm时，分散性差，在超过100μm时加工性变差。
在本发明中，使用上述的磁性损耗材料，但是并不限于此，也可以使用其它种类以及形状的磁性损耗材料，或者也可以并用。
对于也称为本发明的电磁波吸收层的第1损耗材料层5，为了赋予复数比导磁率，以使用磁性损耗材料作为条件，在磁性损耗材料较重而多量配合时，电磁波吸收体的重量显著增加。在此，以磁性损耗材料的添加量作为最小限、也可以采用并用适宜量的介电损耗材料这样的配合。具体地说，在本发明，使用碳黑与Mn-Zn铁氧体并用、以及石墨与Mn-Zn铁氧体并用。
作为在第1损耗材料层5中使用的聚合物材料(漆料)，使用合成树脂、橡胶、以及热塑性弹性体。可以列举出例如聚乙烯、聚丙烯、以及它们的共聚物、聚丁二烯以及它们的共聚物等聚烯烃、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、环氧树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等热塑性树脂或者热固性树脂、沥青、电子束或UV交联聚合物等。
作为上述橡胶，例如除了天然橡胶以外，苯乙烯-丁二烯橡胶、异戊橡胶、丁二烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、氯丁二烯橡胶、丁腈橡胶、丙烯腈橡胶、氯化聚乙烯橡胶、氢化丁腈橡胶、以及硅橡胶等各种合成橡胶可以单独地使用，或可以将这些橡胶经各种改性处理改性后使用。
作为热塑性弹性体，可以使用例如氯化聚乙烯、聚苯乙烯系、聚烯烃系、聚氯乙烯系、聚氨酯系、聚酯系、聚酰胺系等各种热塑性弹性体。
这些聚合物除了单独地使用以外，也可以多种混合使用。在树脂以及热塑性弹性体材料中，根据需要还可以适宜添加增塑剂、以及稳定剂、补强用填充剂、流动性改良剂、阻燃剂等，从而可以作为树脂组合物使用。对于橡胶材料，除了硫化剂以外，还能够配合硫化促进剂、抗老化剂、软化剂、增塑剂、填充剂、着色剂、以及阻燃剂等。
第1损耗材料层5也可以由上述聚合物以外的石膏材料、水泥材料等构成，也可以适宜选择能够配合填充剂的材料。
磁性损耗材料以及介电损耗材料在聚合物材料中的配合量是根据在赋予导体单元层的构成中能够在要求的特定频带得到高吸收性能(高接收效率)而进行决定即可。即，磁性损耗材料以及介电损耗材料的配合量比适宜量少的场合，材料的复数比电容率以及复数比导磁率的实数部和虚数部均过低，即使采用各金属制导体单元层6、4，也不能对作为对象的电磁波的频率进行匹配；反之，磁性损耗材料以及介电损耗材料的配合量比适宜量多的场合，材料的复数比电容率以及复数比导磁率的实数部和虚数部均过高，也不能对作为对象的电磁波的频率进行匹配。通过调节它们的配合量，并实现在整个频带都能够吸收电磁波的电磁波吸收体1，能够避开所要求的厚度高精度问题，且能够更容易地制造电磁波吸收体1。
关于第2损耗材料层3，也可以使用与第1损耗层5同类的损耗材料，可以是相同的损耗材料，也可以是不同的损耗材料。根据其用途，可以使用氯乙烯树脂、蜜胺树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、木材、石膏、水泥、陶瓷、无纺布、发泡树脂、绝热材料、含有阻燃纸的纸张、以及玻璃纤维布等无导电性的介电材料。当然，也可以适宜配合介电损耗材料以及磁性损耗材料。
电磁波反射板2也可以是金、铂、银、镍、铬、铝、铜、锌、铅、钨、铁等金属，也可以是在树脂中混入了上述金属粉末、导电性碳黑而得到的树脂混合物或者导电性树脂的薄膜等。也可以上述金属等被加工成板、薄片、薄膜、无纺布、纤维等。而且，也可以金属箔与玻璃纤维相组合的形态。或者，也可以具有在合成树脂性薄膜上形成膜厚为例如600的金属层的构成。而且，也可以是在基板上涂敷导电油墨(导电率为10,000S/m以上)的构成。
使用上述的电磁波反射板2的构成材料，能够形成导体单元层6以及导体单元层4的第1以及第2金属制导体单元。第1以及第2金属制导体单元可以通过在薄膜上采用铝等的蒸镀、蚀刻处理或丝网印刷、照相凹版印刷、喷墨等方法而形成。但是，并不限于此，例如使第1以及第2导体单元组的各单元图案在电磁波吸收层5或介电体层3直接进行蒸镀、印刷、以及涂敷，而不使用基材的薄膜，也可以利用。
以下，描述本发明者的实验结果。
实施例1电磁波反射板2是例如蒸镀了铝的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。第2损耗材料层3使用聚乙烯树脂的发泡体，其复数比电容率(实部)ε为1.25(2.4GHz)、厚度为1.5mm。第1损耗材料层5是通过将氯丁二烯橡胶100重量份、作为介电损耗材料的科琴黑(ケツチンブラツク)EC(ライオン·アクゾ公司产品，商品名)8重量份、作为磁性损耗材料的铁氧体(戸田工業公司产品，商品名KNS-415)粉末100重量份混合均匀，并经硫化成形为薄片状(1mm厚)后而使用。
此时，用同轴管法(S参数法)测定硫化橡胶片的复数比电容率以及复数比导磁率。考虑其结果与电磁波吸收体1的层叠条件，根据电磁波解析求出用于得到匹配的最佳值条件。根据该计算结果，决定第1导体单元层6以及第2导体单元层4的金属制导体单元12和18的尺寸，制作它们的各导体单元层6和4。
第1导体单元层6是在膜厚12μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜基材11上形成厚600的铝而构成的。第1导体单元组12的各单元30、31的尺寸是其各形状部分14和15的宽度a1y和a1x为2.5mm，十字单元间隔c2x和c2y为1mm，因此第1单元组12以对各形状部分14和15的长度b2x和b2y加算1mm的配置间隔而形成。方形导体单元31在x方向和y方向的尺寸(一边尺寸)b1x和b1y为12.5mm。放射方形间隔c1x和c1y为1mm。
第1导体单元层6是在膜厚12μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜基材17上形成厚600的铝而构成的。第2导体单元组18中，其各导体单元19在x方向和y方向的尺寸(一边尺寸)e1x和e1y为各形状部分14和15的长度a2x和a2y的2分之1。第2导体单元组18以对各形状部分14和15的长度b2x和b2y加算1mm的配置间隔而形成。在层叠时，第1导体单元组12和第2导体单元组18以上述那样地配置被层叠。
此外，如图1所示那样，以第1导体单元层6、第1损耗材料层5、第2导体单元层4、第2损耗材料层3(PET)、电磁波反射板2的次序进行层叠，构成电磁波吸收体1。电磁波吸收体1的总厚度(除去表面介电体层7)为约2.5mm。在本实施例，设有厚度1.8mm的表面层7，其复数比电容率(实部)ε为4(2.4GHz)。即，在该例中，表面层7也是损耗材料。
图15是表示实施例1的电磁波吸收体1的电磁波吸收特性的曲线图。在图9中，横坐标为电磁波的频率，纵坐标为表示显示电磁波的吸收特性的反射特性。图9是使各形状部分14和15的长度b2x和b2y变化、同时使依存它们的参数变化的情况下垂直入射时的模拟结果(使用电磁场解析软件Micro-stripes(注册商标))。在图9中，各形状部分14和15的长度b2x和b2y相等，因此以“b2”表示。
从该结果，能够得到电磁波吸收体1的总厚度为较薄的约2.5mm、在垂直入射的情况下为15dB以上的吸收特性、换言之为能够得到-15dB以下的反射系数的电磁波吸收体1。
图16(1)以及图16(2)是表示根据自由空间法得到的实测结果的曲线图。电磁波的吸收性能根据自由空间法测定。自由空间法是对放置在自由空间的测定试样电磁波吸收体1照射平面波，使此时的反射系数以及透射系数、频率、入射角度、极化等发生变化而进行的测定，从而得到材料的复数比电容率以及复数比导磁率的方法。从这样得到的复数比电容率以及复数比导磁率，计算并求出电磁波吸收体1的电磁波吸收量。此时进行TE波和TM波的测定。使用的机器是网络分析仪(アジレントテクノロジ-公司产品，商品名HP 8722D)，天线是双脊天线。电磁波吸收体的测定试样的长方形各边的尺寸为500×500(mm)以及1000×1000(mm)。
通过这样设置具有包括十字导体单元30和方形导体单元31的第1导体单元组12的单元接收机构100、以及从不同的观点看具有第1导体单元组12的第1导体单元组6，将对从前的技术(特开平6-164184、日本专利第3076473号(特开平6-244583)、日本专利第3209456号(特开平6-140787)、日本专利第3209453号(特开平6-45782)、特开平6-252582、特开平6-224568、特开平9-148782、特开平10-224075、特开平11-204984、特开平11-195890、以及特开2003-243876)的图案、以及仅为十字形部的图案以及仅为闭环(□)的图案来说，为了以垂直入射达到15dB以上的吸收特性而不能作到4mm以下的2.4GHz频带用电磁波吸收体1的总厚度，能够减薄到约2.5mm。
该电磁波吸收体1即使对于无线LAN所使用的频率(2.4GHz)达到10dB以上的吸收特性也是明显有用的。而且，如前述那样，能够成形得很薄，重量为3.6kg/m2，已经达到轻量化。并且，因为总厚度能够降低，因此在现场用简单的工具可剪裁加工，加工性也优良。此外，撕裂强度为优良的78N/mm(JIS K 6254)。
实施例2实施例2是使用导体单元的形状的与实施例1同样的第1导体单元层6、而不使用第2导体单元层4的构成。图17是表示没有第2导体单元层4的构成的结果的曲线图。第1损耗材料层5由两层构成，邻近第1导体单元层6的层是由0.5mm厚的添加了铁氧体以及碳黑的PVC(氯乙烯树脂)、和2mm厚的未添加铁氧体的PET构成的总厚为2.5mm厚的电磁波吸收体1。PVC层的电容率的实部为16、虚部为3(2.4GHz)；其导磁率的实部为1.43、虚部为0.5(2.4GHz)。PET的电容率为3.1(2.4GHz)；导磁率的实部为1、虚部为0(2.4GHz)。
从该结果，能够得到电磁波吸收体1的总厚度为较薄的约2.5mm、在垂直入射的情况下为10dB以上的吸收特性，换言之能够得到-10dB以下的反射系数的电磁波吸收体1。
如前述那样，能够成形得较薄，重量为3.3kg/m2，已经达到轻量化。并且，在现场用简单的工具可剪裁加工，加工性也优良。此外，撕裂强度为优良的59N/mm(JIS K 6254)。
实施例3实施例3是使用导体单元的形状的与实施例1同样的第1导体单元层6、而不使用第2导体单元层4的构成。图18是表示没有第2导体单元层4的构成的结果的曲线图。第1损耗材料层5由两层构成，邻近第1导体单元层6的层是由0.5mm厚的添加铁氧体以及碳黑的PVC(氯乙烯树脂)、和1mm厚的未添加铁氧体的PVC构成的总厚为1.5mm厚的电磁波吸收体1。PVC层的电容率的实部为16、虚部为3(2.4GHz)；其导磁率的实部为1、虚部为0(2.4GHz)；PET的电容率为3.1(2.4GHz)；导磁率的实部为1、虚部为0(2.4GHz)。
从该结果，能够得到电磁波吸收体1的总厚度为较薄的约1.5mm、在垂直入射的情况下为10dB以上的吸收特性，换言之能够得到-10dB以下的反射系数的电磁波吸收体1。
如前述那样，能够成形得较薄，重量为2.3kg/m2，已经达到轻量化。并且，在现场用简单的工具可剪裁加工，加工性也优良。此外，撕裂强度为优良的53N/mm(JIS K 6254)。
实施例4实施例4是使用将导体单元制成与实施例1以及2同样形状的第1导体单元层6、而不使用第2导体单元层4的构成。图19是表示没有第2导体单元层4的构成的模拟结果的曲线图。第1损耗材料层5由1层构成，是由2.5mm厚的未添加铁氧体的EVA树脂构成的总厚为2.5mm厚的电磁波吸收体1。EVA树脂的电容率为2.5(2.4GHz)，导磁率为1(2.4GHz)。
从该结果，能够得到电磁波吸收体1的总厚度为较薄的约2.5mm、在垂直入射的情况下为10dB以上的吸收特性，换言之能够得到-10dB以下的反射系数的电磁波吸收体1。
如前述那样，能够成形得较薄，重量为2.9kg/m2，已经达到轻量化。并且，在现场用简单的工具可能剪裁加工，加工性也优良。此外，撕裂强度为优良的56N/mm(JIS K 6254)。
比较例1使用环状的图案，将其代替第1导体单元层6使用。环(正方形)的尺寸是，其外周边的一边a5＝b6＝10mm、作为闭环的导体部的形状部分24和25的线宽b5＝a6＝1mm、各环的间隔c5＝c6＝12mm。此外，第1损耗材料层5为1层，且使用3mm厚的磁性橡胶(其是由氯丁二烯橡胶100重量份、作为介电损耗材料的科琴黑(ケツチンブラツク)EC(ライオン·アクゾ公司产品，商品名)8重量份、和作为磁性损耗材料的铁氧体(戸田工業公司产品，商品名KNS-415)粉末100重量份混合均匀，并经硫化成形而制作成薄板状)。(该磁性橡胶的由同轴管法(S参数法)求出的实部复数比电容率为14、虚部复数比电容率为2)。作为损耗材料层3，使用厚度为1.5mm的发泡聚乙烯。
对于该比较例，尽管也显示较高的吸收性能(图20)，但是电磁波吸收体1的总厚度为较厚的4.5mm，重量也是较重的7kg/m2，其结果缺乏柔软性，施工性也较差。
只要不脱离本发明的精神或主要的特征，本发明能够以其它各种实施方式加以实施。因此，上述的实施方式只不过是各种观点的单纯的例示，本发明的范围示于权利要求书中，不受说明书的任何束缚。
而且，属于权利要求书范围的等同范围的变形和变更，全都包括在本发明的范围内。
根据本发明，通过使用接收效果高的单元接收机构接收电磁波，相比于从前的技术(特开平6-164184、日本专利第3076473(特开平6-244583)、日本专利第3209456号(特开平6-140787)、日本专利第3209453号(特开平6-45782)、特开平6-252582、特开平6-224568、特开平9-148782、特开平10-224075、特开平11-204984、特开平11-195890、以及特开2003-243876)公开的使用图案层的电磁波吸收体，能够以更高的收集效率收集电磁波。因此，电磁波吸收性能提高，能够实现具有高电磁波吸收性能、而且薄、轻、柔软且强度以及施工性优良的电磁波吸收体。通过捕捉图案作为接收单元，与建筑物内装用的材料等不同种材料相组合，具有电磁波吸收性能的设计成为可能，作为内装的材料等的设计以及制造变得容易。
而且，根据本发明，根据采用FDTD解析法的计算，提出导体单元的新型组合方案，该结果比从前一直使用某些图案的电磁波吸收体，其(磁性)损耗材料层可以做得薄一些，能够进一步减薄电磁波吸收体的整体厚度。
而且，根据本发明，能够防止受电磁波吸收体的设置场所的影响而导致导体单元的共振频率发生变化。
而且，根据本发明，能够提高导体单元的导电率、提高接收效率。
而且，根据本发明，在导体单元中可以稳定地得到10,000S/m以上的导电率。
而且，根据本发明，因为厚度为0.1mm～4mm，因此能够实现薄型以及轻量的、柔软性高且强度优良的电磁波吸收体，能够实现容易操作处理、施工性优良、且受设置场所的制约较少的电磁波吸收体。
而且，根据本发明，质量为0.2kg/m2～5kg/m2，因此能够实现薄型以及轻量的、柔软性高且强度优良的电磁波吸收体，能够实现使用方便、施工性优良、且受设置场所的制约较少的电磁波吸收体。
而且，根据本发明，具有十字导体单元和方形导体单元，各导体单元的尺寸最佳化，使其相对于应该吸收的电磁波发生共振。因此，能够实现有效地接收电磁波的单元接收机构。
而且，根据本发明，十字导体单元与方形导体单元的组合是接收效率的最佳(提高)组合。因此，能够实现吸收效率较高的电磁波吸收体。
而且，根据本发明，通过调整各导体单元之间的间隔尺寸，共振频率的低频化是可能的，能够将电磁波吸收体的整体厚度减薄。
而且，根据本发明，通过将角部分形成为弧形，能够提高与对应的共振频率相同频率的电磁波的吸收效率。因此，能够实现厚度薄且吸收效率高的电磁波吸收体。
而且，根据本发明，损耗材料的特性值被决定，以使得提高电磁波的吸收效率，从而能够有效地吸收电磁波。
而且，根据本发明，所述吸收体被赋予阻燃性、准不燃性或不燃性，所以所述吸收体能够适宜地用作建筑物内装材料或者层叠在其上。
而且，根据本发明，使用电磁波吸收体，能够以高的吸收效率吸收电磁波。
权利要求
1.一种电磁波吸收体，其特征在于该吸收体包括单元接收机构、以及与该单元接收机构相邻近地设置的使电磁波的能量损耗的损耗材料，所述单元接收机构含有接收动作不同的多种导体单元、具备具有事先确定的共振频率的多个导体单元、且各导体单元以相互分离的状态被排列配置在与电磁波入射方向交叉的方向。
2.根据权利要求1所述的电磁波吸收体，其特征在于除了与电磁波入射的方向交叉的方向以外，各导体单元也被排列配置在电磁波的入射方向。
3.根据权利要求1或2所述的电磁波吸收体，其特征在于还包括相对于单元接收机构配置于与电磁波入射侧相反的一侧的用于反射电磁波的电磁波反射机构。
4.根据权利要求1～3的任何一项所述的电磁波吸收体，其特征在于导体单元的导电率为10,000S/m以上。
5.根据权利要求1～4的任何一项所述的电磁波吸收体，其特征在于导体单元由金属构成。
6.根据权利要求1～5的任何一项所述的电磁波吸收体，其特征在于被成形为厚度为0.1mm～4mm的薄片状。
7.根据权利要求1～6的任何一项所述的电磁波吸收体，其特征在于每单位面积的质量为0.2kg/m2～5kg/m2。
8.根据权利要求1～7的任何一项所述的电磁波吸收体，其特征在于在多种导体单元中，一种导体单元是被形成为十字形的十字导体单元，另一种导体单元是被形成为面状的方形导体单元，十字导体单元与方形导体单元被排列设置在与电磁波入射方向交叉的方向，各十字导体单元被整列配置在与电磁波入射方向交叉的方向，各方形导体单元被配置在十字导体单元所包围的区域以涂盖该区域。
9.根据权利要求8所述的电磁波吸收体，其特征在于十字导体单元被配置成使得呈放射状延伸的部分相互对接，方形导体单元被形成为与十字导体单元所包围的区域相对应的形状。
10.根据权利要求1～9的任何一项所述的电磁波吸收体，其特征在于各导体单元之间的间隔尺寸被决定，以使得各导体单元具有的共振频率降低。
11.根据权利要求1～10的任何一项所述的电磁波吸收体，其特征在于各导体单元的形状近似于多边形，至少1个角部分是具有与所述共振频率相对应的曲率半径的弧形。
12.根据权利要求1～11的任何一项所述的电磁波吸收体，其特征在于损耗材料的特性值是基于各导体单元具有的共振频率而被决定，以使得与所述共振频率相等的频率的电磁波的吸收效率提高。
13.根据权利要求1～12的任何一项所述的电磁波吸收体，其特征在于所述吸收体被赋予了阻燃性、准不燃性或不燃性。
14.一种使用权利要求1～13任何一项所述的电磁波吸收体而进行的电磁波吸收方法。
全文摘要
本发明提供薄、轻且柔软的施工性优良的电磁波吸收体。第1导体单元层(6)的第1导体单元组(12)由整列配置的十字导体单元(30)、以及配置在被十字导体单元(30)所包围的区域的方形导体单元(31)所构成。从第1导体单元层(6)侧入射的电磁波由各单元(30)、(31)接收，使在其内部多重反射，由第1损耗材料层吸收电磁波。通过由十字导体单元(30)和方形导体单元(31)实现第1导体单元组(12)，提高了接收效果，且能够以较高的收集效率收集电磁波。
文档编号H01Q17/00GK1926933SQ200480042259
公开日2007年3月7日 申请日期2004年3月1日 优先权日2004年3月1日
发明者吉田隆彦, 吴东英, 清原好晴, 佐藤真一, 前泽慎, 前中卫 申请人:新田株式会社