JP4869668B2 - 電波遮蔽体 - Google Patents

Description

本発明は電波遮蔽体に関する。

近年、事業所内ＰＨＳや無線ＬＡＮの利用が広がりを見せるなか、情報の漏洩防止や外部からの侵入電波による誤動作やノイズ防止といった点から、オフィス内での電波環境を整えることが不可欠になっている。そのような電波環境の整備用部材として、種々のタイプのものが提案されている（例えば、特許文献１、２等）。

特許文献１には、金属やフェライトなどの電磁シールド部材をビルの躯体に付加することで、広い周波数帯域で任意の周波数の電波を使って情報通信ができる電磁シールド・インテルジェントビルが開示されている。特許文献１では、電波シールド部材として、鉄板、金属網、金属メッシュ、金属箔などの電波反射体やフェライトなどの電波吸収体が用いられている。しかし、これらの電波反射体や電波吸収体は電磁シールド性に周波数選択性を有さない。このため、特許文献１に開示された電磁シールド・インテルジェントビルでは特定周波数の電波を選択的に遮蔽することができず、遮蔽しようとする周波数以外の電波まで遮蔽してしまうという問題がある。

一方、特許文献２には、「Ｙ」字形の線状アンテナを定期的に配列させて電磁遮蔽面を形成し、この電磁遮蔽面で建物内に電磁遮蔽空間を確保することを特徴とした電磁遮蔽建物が開示されている。「Ｙ」字形の線状アンテナはアンテナ中心から放射状に延びる３本の線分状のエレメント部からなる。特許文献２に開示された電磁遮蔽建物によれば、必要な周波数の電波を選択して電磁シールドすることが可能である、と記載されている。
特公平６−９９９７２号公報 特開平１０−１６９０３９号公報

従来の電波機器の多くは１又は複数の特定周波数の電波（比帯域が１０％以下）のみを使用するものであったが、近年、ある幅を持った特定の周波数帯域の電波を使用するような電波機器（例えば、携帯電話機等）が提案されている。これに伴って、このような特定の周波数帯域の電波を使用する電波機器（例えば、使用される電波の比帯域が１０％を超える電波機器）が使用されるオフィスやビル等の電波環境を整えるための電波遮蔽体に対するニーズが高まってきている。

しかしながら、上述の通り、特許文献２に記載された「Ｙ」字型の線状アンテナを定期的に配列されて電波遮蔽面を形成した電波遮蔽体では、特定の周波数の電波を遮蔽させることができるものの、所望の周波数帯域全域の電波を好適に遮蔽することは困難であるという問題がある。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、特定の周波数帯域の電波を好適に遮蔽することが可能な電波遮蔽体を提供することにある。

本発明に係る第１の電波遮蔽体は、特定の周波数帯域の電波を選択的に遮蔽する。本発明に係る第１の電波遮蔽体は、それぞれ異なる特定の周波数の電波を選択的に反射させる複数種類のアンテナを備えていてもよい。尚、複数種類のアンテナは相互に相似形であってもよく、また、相互に相似形でなくてもよい。

尚、本明細書において、「周波数帯域」とは比帯域が１０％を超える周波数の領域のことをいう。また、「特定の周波数帯域の電波を選択的に遮蔽する」電波遮蔽体とは、１０ｄＢの比帯域（好ましくは２０ｄＢの比帯域、さらに好ましくは３０ｄＢの比帯域）が１０％を超える電波遮蔽体のことをいう。それに対して、「特定の周波数の電波を選択的に遮蔽する」電波遮蔽体とは、１０ｄＢの比帯域が１０％以下である電波遮蔽体のことをいう。

本発明に係る第２の電波遮蔽体は、それぞれ異なる特定の周波数の電波を選択的に反射させる複数種類のアンテナを備えている。複数種類のアンテナのそれぞれの電波反射スペクトルピークは相互に独立していない。言い換えれば、複数種類のアンテナの電波反射スペクトルピークが連続している。複数種類のアンテナは相互に相似形であってもよく、また、相互に相似形でなくてもよい。この電波遮蔽体によれば、ある幅を持った特定の周波数帯域の電波を好適に遮蔽することができる。

尚、「電波反射スペクトルピークは相互に独立している（連続していない）」とは、電波遮蔽体の有する電波遮蔽スペクトル（電波反射スペクトル）のうち最も大きなスペクトルの山部（ピーク）の電波反射（遮蔽）率に対するスペクトルピーク間の谷部における最小の電波反射（遮蔽）率の比が５０％以下（３ｄＢ以上）であることをいう。一方、「電波反射スペクトルピークは相互に独立していない（連続している）」とは、電波遮蔽体の有する電波反射（遮蔽）スペクトルのうち最も大きなスペクトルの山部（ピーク）の電波反射（遮蔽）率に対するスペクトルピーク間の谷部における最小の電波反射（遮蔽）率の比が５０％より大きい（３ｄＢより大きい）ことをいう。

本発明に係る第１又は第２の電波遮蔽体において、複数種類のアンテナのそれぞれは導電性を有することが好ましい。言い換えれば、複数種類のアンテナはそれぞれ導電材料により形成されていることが好ましい。複数種類のアンテナを導電材料により形成することによって、アンテナの電波反射率を向上することができ、よって、電波遮蔽率の高い電波遮蔽体を実現することができる。

導電材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、鉄（Ｆｅ）、ステンレス、カーボン（Ｃ）、酸化錫（ＳｎＯ₂）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化錫カドミウム（ＣＴＯ）、ドープ酸化錫（ＦＴＯ）、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、インジウム・亜鉛酸化物等が挙げられる。その中でも、導電性の高いアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）等が好ましい。また、透光性が要求される用途に用いられる場合は、酸化錫（ＳｎＯ₂）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化錫カドミウム（ＣＴＯ）、ドープ酸化錫（ＦＴＯ）、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、インジウム・亜鉛酸化物、これらの混合物、又は合金等が特に好ましい。

また、本発明に係る第１又は第２の電波遮蔽体において、アンテナの形状寸法は特に限定されるものではないが、例えば、複数種類のアンテナのそれぞれは、アンテナ中心から相互に１２０°の角度をなして放射状に略同一長さでもって延びる３本の線分状の第１エレメント部と、各第１エレメント部の外側端に結合された線分状の第２エレメント部とを有するものであってもよい。その場合に、複数種類のアンテナは相互に異なる線分長さの第１エレメント部を有していてもよい（本明細書において、この形状のアンテナを「Ｔ−Ｙ型アンテナ」と称呼することとする。）。

第１エレメント部の線分長さと第２エレメント部の線分長さは略同一であってもよく、異なっていてもよい。特に、第２のエレメント部の線分長さが第１のエレメント部の線分長さよりも短いことが好ましい。得られる電波遮蔽率は単位面積あたりに含まれる各種アンテナの数量を多くするほど高くなるところ、第２エレメント部を短くすることによって、単位面積あたりに含まれる各種アンテナの数量をより多くすることができる。すなわち、この構成によれば、各種アンテナを比較的密に配置することができるため、特定の周波数帯域の電波のより高い電波遮蔽率を実現することが可能となる。

また、第２エレメント部はその中央において第１エレメント部の外側端と結合されていてもよく、また、第２エレメント部は第１エレメント部に対して垂直であってもよい。第２エレメント部がその中央部において第１エレメント部の外側端と垂直に結合されており、且つ各第１エレメント部の線分長さが相互に同一であり、各第２エレメント部の線分長さも相互に同一である場合は、各種アンテナは点対称な形状になるため、アンテナの配置設計が比較的容易となる。

本発明に係る第１又は第２の電波遮蔽体において、アンテナがＴ−Ｙ型アンテナである場合、複数種類のアンテナは、それぞれ第２エレメント部同士が平行に対向しないように（特に、平行に且つ密に対向しないように）配列されていることが好ましい。第２エレメント部を平行に対向させた場合、各アンテナの周波数選択性が高くなってしまう。言い換えれば、各アンテナの比帯域が狭くなってしまう。このため、各アンテナの電波反射スペクトルピークの連続性が低下し、ある幅を有する特定の周波数帯域全域の電波に対する良好な電波遮蔽率が得にくくなる傾向にある。第２エレメント部を平行に対向させないように各種アンテナを配列することによって、各アンテナの周波数選択性を比較的低く保つことができるため、言い換えれば、各アンテナの比帯域を比較的広く保つことができるため、ある幅を有する特定の周波数帯域全域の電波に対する偏りの少ない電波遮蔽率が得やすくなる傾向にある。

また、アンテナは、例えば、相互に所定の角度をなしてアンテナ中心から放射状に（好ましくは略同一長さでもって）延びる複数本（例えば、３本や４本）の線分状の第１エレメント部のみからなるものであってもよい。また、相互に所定の角度をなしてアンテナ中心から放射状に（好ましくは略同一長さでもって）延びる複数本（例えば、２本、又は４本以上）の線分状の第１エレメント部と、各第１エレメント部の外側端に結合された線分状の第２エレメント部とを有するものであってもよい。

本発明に係る第１又は第２の電波遮蔽体は、複数種類のアンテナが、第１のアンテナと、第２のアンテナと、第３のアンテナとの３種類からなり、第１のアンテナと、第２のアンテナと、第３のアンテナとが、一方向に順に且つ交番状に配列されてアンテナ列を構成すると共に、アンテナ列が複数列並行に二次元配列されているものであってもよい。

この構成によれば、各種アンテナを均等に配置することができる。このため、所望の特定の周波数帯域全域の電波を偏りなく好適に遮蔽することができる。

また、複数種類のアンテナは、第１のアンテナと、その第１のアンテナが属するアンテナ列の両側に位置するアンテナ列の、その第１のアンテナの両側に隣接する第１のアンテナとのアンテナ中心が三角形（好ましくは正三角形）を構成するように配列されていることが好ましい。

この構成によれば、第１のアンテナ、第２のアンテナ、及び第３のアンテナをそれぞれ比較的密に配置することが可能となる。このため、より電波遮蔽率の高い電波遮蔽体を実現することが可能となる。

以上説明したように、本発明に係る電波遮蔽体によれば、ある幅を有する特定周波数帯域の電波を好適に遮蔽することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本実施形態に係る電波遮蔽体１の平面図である。

図２は図１中の切り出し線ＩＩ−ＩＩで切り出された部分の断面図である。

図３はアンテナ４（４ａ、４ｂ、及び４ｃ）の平面形状を表す平面図である。

電波遮蔽体１は、基材２と基材２の表面に形成された反射層３とを有する。基材２の材料は何ら限定されるものではなく、電波遮蔽体１の使用用途に応じて適宜選択することができる。また、本実施形態においては、電波遮蔽体１は基材２の表面に反射層３を形成した態様であるが、基材の内部に反射層３が埋め込まれた態様であってもよい。

基材２は上述の通り電波遮蔽体１の使用用途に応じて適宜選択できるものである。中でも、本実施形態に係る電波遮蔽体１としては、室内の既設対象物（例えば、窓、壁、天井、床、パーティション、机等）に電波遮蔽特性をもたらすようにする態様のものが挙げられる。このため、基材２の材料としては、例えば、樹脂、ガラス、紙、ゴム、石膏、タイル、木材などが好ましい。

また、基材２は、板状、シート状、又はフィルム状等の平面を有する形状であることが好ましい。

基材２は、単に基材としての役割だけでなく、様々な特性（透光性、不燃性、難燃性、非ハロゲン性、柔軟性、耐衝撃性、耐熱性等）の役割を果たすものであることが特に好ましい。

例えば、電波遮蔽体１を光透過性が高いものとする場合、基材２を透明な（光透過性を有する）材料により構成する必要性がある。この場合、基材２の材料として、透明なガラス（例えば、ソーダ石灰ガラス、石英ガラス等が適用できる。その中でも、コスト面でソーダ石灰ガラスが好ましい）や透明な高分子が挙げられる。その中でも、薄く形成することができ、且つ、柔軟性に富み、巻回できる（ロール状にすることができる）点で、基材２の材料としては透明な高分子が好ましい（以下、透明な高分子により形成されたフィルムを「透明高分子フィルム」とする。）。

透明高分子フィルムの具体的材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリスチレン、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン６等のポリアミド、ポリイミド、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、ポリ塩化ビニル等のビニル化合物、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ビニル化合物の付加重合体、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニリデン等のビニリデン化合物、フッ化ビニリデン／トリフルオロエチレン共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体等のビニル化合物又はフッ素系化合物の共重合体、ポリエチレンオキシド等のポリエーテル、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等が挙げられる。

電波遮蔽体１に用いる透明高分子フィルムの厚みは、通常１０μｍ以上５００μｍ以下である。好ましい透明高分子フィルムの厚みは３０μｍ以上１５０μｍ以下である。より好ましい透明高分子フィルムの厚みは５０μｍ以上１２０μｍ以下である。透明高分子フィルムが１０μｍよい薄いと反射層３の形成が困難となる傾向があり、５００μｍより厚いと、可撓性が低下し、巻回しにくい（ロール状にしにくい）傾向にある。また、透明高分子フィルムが５００μｍより厚いと透光性も低下する傾向にある。

さらに、基材２の表面に反射層３を形成することによって作製した電波遮蔽体１を、室内の既存対象物（例えば、窓、壁、天井、床、パーティション、机上等）に設けるため、反射層３を形成した側の面、及びその反対側の面のうち少なくとも一方に粘着剤又は接着剤を塗布し、その接着剤又は粘着剤の表面に保護層を設けてロールし（トイレットペーパー状にロールし）、必要長に応じて切断できる態様であってもよい。

図４〜図７に本実施形態に係る電波遮蔽体１の製品パターン（使用状況）を例示する。

図４はガラス（窓ガラス）７に電波遮蔽体１の基材２側を粘着させた場合の断面図である。図４では、電波遮蔽体１は、電波遮蔽体１の基材２側に設けられた粘着剤８によりガラス１０に粘着されている。

図５は、電波遮蔽体１の基材２側に粘着剤８及び保護膜９が形成され、トイレットペーパー状にロールされた電波遮蔽体１の模式図である。図５に示した電波遮蔽体１の場合、必要長に応じて切断し、保護膜９をはがして、ガラス等に粘着させることにより使用することができる。

図６はガラス（窓ガラス）７に電波遮蔽体１の反射層３側を粘着させた場合の断面図である。図６では、電波遮蔽体１は、電波遮蔽体１の反射層３側に設けられた粘着剤８によってガラス１０に粘着されている。

図７は、電波遮蔽体１の反射層３側に粘着剤８及び保護膜９が形成され、トイレットペーパー状にロールされた電波遮蔽体１の模式図である。図７に示した電波遮蔽体１の場合、必要長に応じて切断し、保護膜９をはがして、ガラス等に粘着させることにより使用することができる。

基材２上に形成された反射層３は、相互に異なる特定の周波数の電波を選択的に反射させる、所定の配列で配列された、複数の第１のアンテナ４ａと、複数の第２のアンテナ４ｂと、複数の第３のアンテナ４ｃとにより構成されている（以下、第１のアンテナ４ａ、第２のアンテナ４ｂ、及び第３のアンテナ４ｃを総称してアンテナ４とすることがある。）。第１のアンテナ４ａと、第２のアンテナ４ｂと、第３のアンテナ４ｃとは相似形である。第２のアンテナ４ｂは第１のアンテナ４ａよりも小さい。また、第３のアンテナ４ｃは第１のアンテナ４ａよりも大きい。

本実施形態では、第１のアンテナ４ａと第２のアンテナ４ｂと第３のアンテナ４ｃとはそれぞれ相互に独立していない（連続した）電波反射（遮蔽）スペクトルピークを有する。従って、第１のアンテナ４ａと第２のアンテナ４ｂと第３のアンテナ４ｃとを有する電波遮蔽体１は、第１のアンテナ４ａが反射させる電波の周波数と、第２のアンテナ４ｂが反射させる電波の周波数と、第３のアンテナ４ｃが反射させる電波の周波数とを含む、幅を持った周波数帯域（例えば、８１５ＭＨｚ以上９２５ＭＨｚ以下の周波数帯域）の電波を選択的に遮蔽することができる。例えば、本実施形態に係る電波遮蔽体１は図８で示されるような電波遮蔽特性（電波の透過減衰特性）を有する。

図８は本実施形態に係る電波遮蔽体１の電波遮蔽量（電波の透過減衰量）と周波数との相関を例示するグラフである。

図８に示すように、本実施形態に係る電波遮蔽体１では、第１のアンテナ４ａのスペクトルピークＰ２と、第２のアンテナ４ｂのスペクトルピークＰ３と、第３のアンテナ４ｃのスペクトルピークＰ１とは相互に独立しておらず、連続している。すなわち、最も大きなピークであるＰ１のベースラインＢＬからの深さＨ１に対する、谷部のベースラインＢＬからの深さＨ２との比が５０％以下（３ｄＢ以上）である。そして、本実施形態に係る電波遮蔽体１によれば、ピークＰ１〜Ｐ３の間の周波数帯域の全域の電波が１０ｄＢ以上という高い遮蔽率で遮蔽される。また、１０ｄＢの比帯域が１０％を超える。尚、１０ｄＢの比帯域は、１０ｄＢ以上遮蔽される電波の周波数の最大値をＦ_maxとし、１０ｄＢ以上遮蔽される電波の周波数の最小値をＦ_minとした場合、２（Ｆ_max−Ｆ_min）／（Ｆ_max＋Ｆ_min）で表される。

尚、単に相互に異なる複数種類のアンテナを反射層に形成しただけでは、特定の周波数帯域全域の電波を好適に遮蔽可能な電波遮蔽体を実現することができない。

例えば、図９は、大きさが相互に大きく異なる３種類のアンテナを備えた電波遮蔽体１００の電波遮蔽量（電波の透過減衰量）と周波数との相関を表すグラフである。

図９に示すように、３種類のアンテナの大きさが相互に大きく異なる場合は、各アンテナのスペクトルピークＰ４〜Ｐ６がそれぞれ独立しており、連続していないため、ピークＰ４〜ピークＰ６の範囲の周波数帯域全域の波長を好適に遮蔽させることができない。本実施形態に示すように、電波遮蔽スペクトル（電波反射スペクトル）が相互に独立していない（連続している）複数種類のアンテナ４ａ、４ｂ、４ｃにより反射層３を形成することにより初めて、特定の周波数帯域を選択的に遮蔽可能な電波遮蔽体を実現することができる。

以下、図４を参照しながら、本実施形態におけるアンテナ４の形状について詳細に説明する。

図４に示すように、アンテナ４は、アンテナ中心Ｃ１から相互に所定の角度をなして放射状に略同一長さでもって延びる複数本の線分状の第１エレメント部５と、各第１エレメント部５の外側端に結合された第２エレメント部６を有する。詳細には、アンテナ４は、アンテナ中心Ｃ１から相互に１２０°の角度をなして放射状に略同一長さでもって延びる３本の線分状の第１エレメント部５を有する。すなわち、アンテナ４はＴ−Ｙ型のアンテナである。第２エレメント部６はその中心において第１エレメント部５の外側端と結合されていることが好ましい。また、第２エレメント部６は第１エレメント部５に対して垂直であることが好ましい。

アンテナ４の反射させる電波の周波数は主として第１エレメント部５の線分長さ（Ｌ１）によって決まる。具体的には、第１エレメント部５の線分長さ（Ｌ１）が長くなるほどアンテナ４が反射させる電波の周波数は低くなる。本実施形態では、最も第１エレメント部５の線分長さ（Ｌ１）が短い第２のアンテナ４ｂが最も周波数の高い電波を反射させ、最も第１エレメント部５の線分長さ（Ｌ１）が長い第３のアンテナ４ｃが最も周波数の低い電波を反射させる。第１のアンテナ４ａは第２のアンテナ４ｂが反射させる電波の周波数と第３のアンテナ４ｃが反射させる電波の周波数との間の周波数の電波を反射させる。

第１のアンテナ４ａ、第２のアンテナ４ｂ、及び第３のアンテナ４ｃがそれぞれ独立していない（連続した）電波反射（遮蔽）スペクトルピークを有するためには、第１のアンテナ４ａの第１エレメント部５の線分長さ（Ｌ１）と第２のアンテナ４ｂの第１エレメント部５の線分長さ（Ｌ１）との差、及び第１のアンテナ４ａの第１エレメント部５の線分長さ（Ｌ１）と第３のアンテナ４ｃの第１エレメント部５の線分長さ（Ｌ１）との差が第１のアンテナ４ａの第１エレメント部５の線分長さ（Ｌ１）の比率（本明細書において、この比率のことを「第１エレメント比率」と称呼することとする。）が１５％以下であることが好ましい。１０％以内であることがより好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。第１エレメント比率が小さいほどアンテナ４ａ、４ｂ、４ｃの電波反射（遮蔽）スペクトルピークの独立性が低下し（連続性が向上し）、特定の周波数帯域全域における周波数に対する遮蔽率のムラが低減される傾向にある。但し、第１エレメント比率が５％以下であると、電波遮蔽体１により遮蔽される周波数帯域の比帯域（帯域幅）が狭くなる傾向にある。

第２エレメント部６の線分長さ（Ｌ２）は第１エレメント部５の線分長さ（Ｌ１）と同じであってもよく、異なっていてもよい。第１エレメント部５と第２エレメント部６とが垂直であり、且つ第２エレメント部６がその中央で第１エレメント部５の外側端と結合している場合は、第１エレメント部５の線分長さ（Ｌ１）と第２エレメント部６の線分長さ（Ｌ２）とは、０＜Ｌ２＜２（３）^1/2／Ｌ１という関係式を満たすことが好ましい。第２エレメント部６の線分長さ（Ｌ２）が２（３）^1/2／Ｌ１以上である場合は、隣接する第２エレメント部６が接触してしまい、所望の電波遮蔽効果が得られなくなるからである。例えば、第２エレメント部６の線分長さ（Ｌ２）は第１エレメント部５の線分長さ（Ｌ１）の０．５倍以上２倍以下であることが好ましい。さらに好ましくは、０．７５倍以上２倍以下である。

また、第１エレメント部５の線分長さ（Ｌ１）よりも寄与が少ないものの、第２エレメント部６の線分長さ（Ｌ２）を変化させることによってもアンテナ４が反射する電波の周波数を変化させることができる。すなわち、第２エレメント部６の線分長さ（Ｌ２）を調節することによりアンテナ４が反射させる電波の周波数を微調整することができる。従って、アンテナ４のようなＴ−Ｙ型のアンテナを採用することによって、遮蔽する周波数帯域の設計幅が広く、且つ設計が容易な電波遮蔽体１を実現することができる。

第１エレメント部５の幅と第２エレメント部６の幅とは等しくてもよく、また、相互に異なっていてもよい。本実施形態においては、第１エレメント部５の幅と第２エレメント部６の幅とは略同一の幅（Ｌ３）とする。第１エレメント部５と第２エレメント部６との幅の差が、第１エレメント部５の幅の５％以下であることが好ましい。

第１エレメント部５と第２エレメント部６との幅（Ｌ３）はアンテナ４の周波数選択性と相関する。具体的には、幅（Ｌ３）が狭いほどアンテナ４の周波数選択性が高くなり、逆に幅（Ｌ３）が広いほどアンテナ４の周波数選択性が低下する。すなわち、幅（Ｌ３）が広いほど、特定の周波数帯域における電波の遮蔽ムラが少なくなる傾向にある。例えば、幅（Ｌ３）は０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることが好ましい。幅（Ｌ３）が０．３ｍｍよりも小さいと製造が困難になる傾向にある。

本実施形態では、アンテナ４は導電材料で形成されている。すなわち、アンテナ４は導電性を有する。アンテナ４の特定周波数の電波に対する電波反射率はアンテナ４の導電率と相関する。具体的には、アンテナ４の導電率が高い（アンテナ４の電気抵抗が小さい）ほど、アンテナ４の特定周波数の電波に対する電波反射率が大きくなる。このため、アンテナ４の導電性を高めることによって、アンテナ４の特定周波数の電波に対する電波反射率を大きくすることができる。従って、この構成によれば、高い電波遮蔽率を有する電波遮蔽体１を実現することができる。

導電材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、鉄（Ｆｅ）、ステンレス、カーボン（Ｃ）、酸化錫（ＳｎＯ₂）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化錫カドミウム（ＣＴＯ）、ドープ酸化錫（ＦＴＯ）、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、インジウム・亜鉛酸化物等が挙げられる。その中でも、導電性の高いアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）等が好ましい。また、透光性が要求される用途に用いられる場合は、酸化錫（ＳｎＯ₂）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化錫カドミウム（ＣＴＯ）、ドープ酸化錫（ＦＴＯ）、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、インジウム・亜鉛酸化物、これらの混合物、又は合金等が特に好ましい。

アンテナ４はアルミニウムや銀等の上記導電性材料の微粒子を含んだ構成としてもよい。例えば、粉末状の導電材料をバインダーに含ませたペースト（以下、「導電性ペースト」とすることがある。）を基材２に均一に所定パターンで形成し、その後乾燥させることにより作製することができる。アンテナ４を作製するための導電性ペーストは、粉末状の導電性材料（例えば、銀）をポリエステル樹脂中に分散させたものであってもよい。この場合、導電性材料の含有率は４０重量パーセント以上８０重量パーセント以下であることが好ましい。導電性材料の含有率は５０重量パーセント以上７０重量パーセント以下であることがより好ましい。導電性材料の含有率が４０重量パーセント未満であるとアンテナ４の十分な導電性を得ることが困難となる傾向がある。一方、導電性材料の含有率が８０重量パーセントより多いと樹脂中に均一に分散させることが困難となる傾向がある。尚、ポリエステル樹脂は導電性材料と基材とを接着させる接着剤の役割をなす。

ペーストを所定のパターンに形成した後、例えば１００℃以上２００℃以下の雰囲気下で１０分以上５時間以下乾燥させることによりアンテナ４を作製することができる。このような方法で作成したアンテナ４の厚さは１０μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。アンテナ４の厚さが１０μｍより小さいとアンテナ４の導電性が低下する傾向がある。アンテナ４の厚さを２０μｍより大きくすると、パターンの形成性が低下する傾向がある。

本発明において、アンテナ４の形成方法はこの方法に限定されるものではなく、他の方法により形成してもよい。例えば、アルミニウムからなるアンテナ４を形成する場合は、基材２に、蒸着法、スパッタ法、化学蒸着法（ＣＶＤ法）等の成膜方法により成膜し、フォトリソグラフィー等のパターニング方法により所定パターンにパターニングすることによりアンテナ４を形成することができる。また、アンテナ４は、所定形状にパターニングされたアルミニウム等の薄膜を基材２に粘着又は貼着することにより形成しても構わない。その他、例えば、シルク印刷法、パターン圧着法、型の嵌め込みによる埋め込み法等によっても形成することができる。

また、アンテナ４は複数の微細孔が形成されていてもよく、例えばメッシュ状であってもよい。

次に、アンテナ４ａ、４ｂ、及び４ｃの配置について、図１を参照しながら詳細に説明する。

図１に示すように、反射層３には、複数の第１のアンテナ４ａ、複数の第２のアンテナ４ｂ、及び複数の第３のアンテナ４ｃが、それぞれ第１のアンテナ４ａ、第２のアンテナ４ｂ、及び第３のアンテナ４ｃが一方向にこの順で交番状に配列されてなる複数のアンテナ列７を構成するように二次元配列されている。言い換えれば、反射層３には、それぞれ第１のアンテナ４ａ、第２のアンテナ４ｂ、及び第３のアンテナ４ｃが一方向にこの順で交番状に配列された複数のアンテナ列７が配置されている。

反射層３において、各第１のアンテナ４ａはその第１のアンテナ４ａが属するアンテナ列７の隣のアンテナ列７に属する第２のアンテナ４ｂ及び第３のアンテナ４ｃに隣接している。同様に、各第２のアンテナ４ｂはその第２のアンテナ４ｂが属するアンテナ列７の隣のアンテナ列７に属する第１のアンテナ４ａ及び第３のアンテナ４ｃに隣接している。各第３のアンテナ４ｃはその第３のアンテナ４ｃが属するアンテナ列７の隣のアンテナ列７に属する第２のアンテナ４ｂ及び第１のアンテナ４ａに隣接している。言い換えれば、第１のアンテナ４ａと、その第１のアンテナ４ａが属するアンテナ列７の両側に位置するアンテナ列７に属する、その第１のアンテナ４ａに隣接する第１のアンテナ４ａとのアンテナ中心Ｃ１が三角形（好ましくは正三角形）を構成するように配置されている。且つ、第１のアンテナ４ａと、その第２のアンテナ４ｂが属するアンテナ列７の両側に位置するアンテナ列７に属する、その第２のアンテナ４ｂに隣接する第２のアンテナ４ｂとのアンテナ中心Ｃ１が三角形（好ましくは正三角形）を構成するように配置されている。且つ、第１のアンテナ４ａと、その第３のアンテナ４ｃが属するアンテナ列７の両側に位置するアンテナ列７に属する、その第３のアンテナ４ｃに隣接する第３のアンテナ４ｃとのアンテナ中心Ｃ１が三角形（好ましくは正三角形）を構成するように配置されている。

このような配置にすることによって、例えば、第１のアンテナ４ａの第２エレメント部６が隣のアンテナ列７に属する第２のアンテナ４ｂと第３のアンテナ４ｃとの間に入り込むように、複数のアンテナ列７を行方向に密に配列することが可能となる。言い換えれば、図１に示すように、第２のアンテナ４ｂが配置された領域Ｒ内に隣接するアンテナ４の第２エレメント部６が入り込むような態様で密にアンテナ４を配置することが可能となる。よって、単位面積あたりにより多くのアンテナ４ａ、４ｂ、４ｃを密に配置することができる。

ここで、電波の遮蔽率は単位面積あたりのアンテナ４の数量と相関し、単位面積あたりのアンテナ４の数量が増加すると電波の遮蔽率も増加するため、本実施形態に係るアンテナ４の配置によれば高い電波遮蔽率を実現することが可能となる。また、第１のアンテナ４ａ、第２のアンテナ４ｂ、及び第３のアンテナ４ｃの単位面積あたりに含まれる個数を略同一にすることができるため、周波数帯域における電波遮蔽ムラを抑制することができる。尚、より単位面積あたりのアンテナ４の数量を多くする観点から、第２エレメント部６は第１エレメント部５よりも短い方が好ましい（Ｌ２＞Ｌ１）。

また、本実施形態におけるアンテナ４の配列では、複数のアンテナ４が第２エレメント部６同士が平行に対向しないように配列されている。このため、アンテナ４の周波数選択性を比較的低く保つことができる。言い換えれば、アンテナ４の比帯域を比較的広く保つことができる。従って、特定の周波数帯域全域の電波に対する偏りの少ない良好な電波遮蔽率を実現することができる。

以上、本実施形態に係る電波遮蔽体１について詳細に説明してきたが、本実施形態では３本の第１エレメント部５の線分長さ（Ｌ１）が相互に略同一であるが、３本の第１エレメント部５の線分長さ（Ｌ１）は相互に異なっていてもよい。

本実施形態では３種類のアンテナ４は相似形であるが、相似形でない複数種類のアンテナ４により反射層３を構成してもよい。

また、本実施形態に係る電波遮蔽体１では、反射層３は第１のアンテナ４ａ、第２のアンテナ４ｂ、及び第３のアンテナ４ｃのみによって構成されているが、本発明は何らこの構成に限定されるものではなく、例えば、反射層３は、その一部に、アンテナ４ａ、４ｂ、及び４ｃとは異なる形状のパターンを含んでいてもよい。

本実施形態では、反射層３には３種類のアンテナ４が設けられているが、反射層３は２種類のアンテナ４、又は４種類以上のアンテナ４を含むものであってもよい。例えば反射層３に含まれる各種アンテナ４が相似形である場合、各種アンテナ４の寸法は、反射層３に含まれるアンテナ４のうちの基準となる種類のアンテナ４の寸法の±１５％（好ましくは±１０％、より好ましくは±５％）以内であることが好ましい。

本実施形態では、アンテナ４は所謂Ｔ−Ｙ型アンテナであるが、アンテナ４は例えば「Ｙ」字型のアンテナであってもよい。また、アンテナ中心から相互に９０°の角度をなして放射状に略同一長さでもって延びる４本の線分状の第１エレメント部と、各第１エレメント部の外側端に結合された線分状の第２エレメント部とを有する、所謂エルサレムクロス型のアンテナであってもよい。

また、反射層３は、例えば、Ｔ−Ｙ型のアンテナ、「Ｙ」字型のアンテナ、エルサレムクロス型のアンテナを含む複数形状のアンテナを含んでいてもよい。

また、電波遮蔽体１の寸法、形状は何ら制限されるものではない。電波遮蔽体１は一辺の長さが数ミリメートル角の小さなものであっても、一辺が数メートル、又はそれ以上の大きなものであってもよい。電波遮蔽体１は、三角形、四辺形（長方形、正方形）、多角形、円形、楕円形等の任意の形状に形成しても構わない。

また、電波遮蔽体１の単位面積あたりに含まれるアンテナ４の個数も何ら限定されるものではなく、用途等により適宜変更することができる。電波遮蔽体１の単位面積あたりに含まれるアンテナ４の数量を増やすことにより高い電波遮蔽性を実現することができる。

図１及び図６に示す、上記実施形態に係る電波遮蔽体１と同様の形態を有する電波遮蔽体１を作成し、電波遮蔽特性を測定した。具体的には、ＰＥＴフィルム（厚さ１８０μｍ）を基材２として用い、その基材２の上に銀ペーストを塗布し、乾燥することによりアンテナ４を形成した。その後、アンテナ４を形成した表面を下にして、基材２をガラス（ソーダ石灰ガラス、厚さ５ｍｍ）７に、アクリル系粘着剤８を用いて粘着させることにより実施例に係る電波遮蔽体を作製した。尚、本実施例では、第２のアンテナ４ｂの第１エレメント部５と第２エレメント部６との長さは双方とも２８ｍｍとした。第１のアンテナ４ａの第１エレメント部５と第２エレメント部６との長さは２９．４ｍｍとした。また、第３のアンテナ４ｃの第１エレメント部５と第２エレメント部６との長さは２６．６ｍｍとした。すなわち、第１のアンテナ４ａの第１エレメント部５と第２エレメント部６との長さは第２のアンテナ４ｂの同長さの１．０５倍とし、第３のアンテナ４ｃの同長さを第１のアンテナ４ａの同長さの０．９５倍とした。また、第１エレメント部５の幅と第２エレメント部６との幅は１．２ｍｍとした。

作製後、実施例に係る電波遮蔽体の電波透過減衰量（遮蔽量）を、アジレントテクノロジ（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）社製ＨＤ８７２２Ｄを用いて測定した。

図１０は作製された実施例に係る電波遮蔽体の周波数と透過減衰量との相関を表すグラフである。

図１０に示すように、本実施例に係る電波遮蔽体は周波数が６４１ＭＨｚ〜１０７３ＭＨｚの範囲の電波を１０ｄＢ以上遮蔽するものであった。また、８０７．５ＭＨｚ〜９６０．５ＭＨｚの範囲の電波を２０ｄＢ以上遮蔽するものであった。すなわち、１０ｄＢ帯域幅（Ｗ１）は４３２ＭＨｚであり、１０ｄＢ比帯域は４７．０％であった。２０ｄＢ帯域幅（Ｗ２）は１５３ＭＨｚであり、２０ｄＢ比帯域は１６．６％であった。

この結果から、本実施例に係る電波遮蔽体によれば、比較的比帯域の広い周波数帯域全域の電波を好適に遮蔽可能であることがわかった。

以上説明したように、本発明に係る電波遮蔽体は、ある幅を有する特定周波数帯域の電波を好適に遮蔽することができるため、壁紙、間仕切り（パーティション）、窓ガラス、外壁パネル、屋根板、天井板、内壁パネル、床板、電波遮蔽体等として有用である。

電波遮蔽体１の平面図である。 図１中の切り出し線ＩＩ−ＩＩで切り出された部分の断面図である。 アンテナ４（４ａ、４ｂ、及び４ｃ）の平面形状を表す平面図である。 ガラス（窓ガラス）７に電波遮蔽体１の基材２側を粘着させた場合の断面図である。 電波遮蔽体１の基材２側に粘着剤８及び保護膜９が形成され、トイレットペーパー状にロールされた電波遮蔽体１の模式図である。 ガラス（窓ガラス）７に電波遮蔽体１の反射層３側を粘着させた場合の断面図である。 電波遮蔽体１の反射層３側に粘着剤８及び保護膜９が形成され、トイレットペーパー状にロールされた電波遮蔽体１の模式図である。 電波遮蔽体１の電波遮蔽量（電波の透過減衰量）と周波数との相関を例示するグラフである。 大きさが相互に大きく異なる３種類のアンテナを備えた電波遮蔽体１００の電波遮蔽量（電波の透過減衰量）と周波数との相関を表すグラフである。 実施例に係る電波遮蔽体の周波数と透過減衰量との相関を表すグラフである。

符号の説明

１ 電波遮蔽体
２ 基材
３ 反射層
４ アンテナ
４ａ 第１のアンテナ
４ｂ 第２のアンテナ
４ｃ 第３のアンテナ
５ 第１エレメント部
６ 第２エレメント部
７ アンテナ列
８ 粘着剤
９ 保護膜
１０ ガラス

Claims (9)

1. それぞれ異なる特定の周波数の電波を選択的に反射させる複数種類のアンテナを備え、特定の周波数帯域の電波を選択的に遮蔽する電波遮蔽体であって、
   上記複数種類のアンテナは、第１のアンテナと、第２のアンテナと、第３のアンテナとの３種類からなり、それぞれアンテナ中心から相互に１２０°の角度をなして放射状に略同一長さでもって延びる３本の線分状の第１エレメント部と、該各第１エレメント部の外側端に結合された線分状の第２エレメント部と、を有し、
   上記第１のアンテナと、上記第２のアンテナと、上記第３のアンテナとは、一方向に順に且つ交番状に配列されてアンテナ列を構成すると共に、該アンテナ列が複数列並行に二次元配列されている電波遮蔽体。
2. 請求項１に記載された電波遮蔽体であって、
   上記複数種類のアンテナは、それぞれの電波反射スペクトルピークが相互に独立していない電波遮蔽体。
3. 請求項１又は２に記載された電波遮蔽体であって、
   上記複数種類のアンテナは、それぞれ導電性を有する電波遮蔽体。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された電波遮蔽体であって、
   上記複数種類のアンテナは、それぞれの上記第１エレメント部の線分長さが相互に異なる電波遮蔽体。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載された電波遮蔽体であって、
   上記複数種類のアンテナは、それぞれ上記第２のエレメント部の線分長さが上記第１のエレメント部の線分長さよりも短い電波遮蔽体。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載された電波遮蔽体であって、
   上記複数種類のアンテナは、それぞれ上記第２エレメント部同士が平行に対向しないように配列されている電波遮蔽体。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載された電波遮蔽体であって、
   上記第１のアンテナは、当該第１のアンテナが属するアンテナ列に隣接するアンテナ列に属する上記第２のアンテナ及び上記第３のアンテナに隣接している電波遮蔽体。
8. 請求項１乃至６のいずれかに記載された電波遮蔽体であって、
   上記複数種類のアンテナは、上記第１のアンテナと、当該第１のアンテナが属するアンテナ列の両側に位置するアンテナ列に属する、当該第１のアンテナの両側に隣接する第１のアンテナとのアンテナ中心が三角形を構成するように配列されている電波遮蔽体。
9. 請求項８に記載された電波遮蔽体であって、
   上記隣接する３つの第１のアンテナのアンテナ中心は正三角形を構成している電波遮蔽体。

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