專利名稱：復(fù)合型電波吸收體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來吸收電波的電波吸收體，特別涉及一種使用于吸音室中的復(fù) 合型電波吸收體。
背景技術(shù)：
吸音室被廣泛地用作用來評估由各種電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾(噪聲)或用于評 估EMC (電磁兼容性)的測量室，用以檢驗(yàn)電子設(shè)備對于外來的電磁噪聲的抵抗能力。最近， 除了上述的應(yīng)用之外，吸音室亦被用作校準(zhǔn)天線的校準(zhǔn)測量室。該吸音室根據(jù)其尺寸大致 上被區(qū)分為三種類別小型吸音室，:3m—方法吸音室，及IOm —方法吸音室。使用何種吸音 室根據(jù)將被測量的物件或測量方法來決定。吸音室的側(cè)壁、天花板及底板上都被設(shè)置了電波吸收體。該類電波吸收體根據(jù)架 設(shè)該吸音室的要求及尺寸而被不同地建造。大體上，經(jīng)常使用的是復(fù)合型電波吸收體，其 具有一由磁性吸收體板(例如像是一鐵氧體瓦(ferrite tile)及一介電損耗體)的組合 所構(gòu)成的基本架構(gòu)。此類復(fù)合型電波吸收體在寬頻帶內(nèi)具有一有利的電波吸收特性。這是 因?yàn)樗褂迷摻殡姄p耗體吸收頻帶在300Mha或更高的電波且使用該鐵氧體瓦吸收頻帶在 300MHz以下的電波。大體上，介電損耗體可用一基礎(chǔ)物質(zhì)(如，發(fā)泡的聚苯乙烯或發(fā)泡的氨基鉀酸酯) 及一導(dǎo)電物質(zhì)(如，碳黑或石墨)來形成。關(guān)于它的形狀，所使用的該電波吸收體可被形成 為一楔形或一三角錐形。詳言之，該三角錐形的形狀(它被認(rèn)為沒有正規(guī)的異向性且能夠 有效地吸收任何入射角度的電波入射)被使用在各種的吸音室中。該電波吸收體(不論是 楔形或棱形)的高度依賴于該吸音室的尺寸，一般需要達(dá)到0. 5m至2. Om的大型的電波吸 收體，這是應(yīng)付寬的電波頻帶所需要的。困此，以往實(shí)心的電波吸收體在重量及體積上都相 當(dāng)龐大，因而產(chǎn)生可安裝性方面的問題。最近，此等電波吸收體已被縮小使得在可模制性及在可安裝性上獲得改善且亦易 于運(yùn)送。這些吸收體的例子包括用一包含導(dǎo)電材料的電波吸收體板構(gòu)成的中空的吸收體， 及一交叉型電波吸收體，其中電波吸收體板彼此相交叉。一復(fù)合型電波吸收體被公開在專 利文獻(xiàn)1中。該復(fù)合型電波吸收體包括一交叉型電波吸收體及小型電波吸收體。該交叉型 電波吸收體被形成為多個(gè)多邊形電波吸收體板(如，三角形或四邊形)彼此交叉且被設(shè)置 在一底板上。該小型電波吸收體具有一楔形，一三角錐形，或傾斜板的形狀，其被設(shè)置在該 底板上的電波吸收體板之間。該復(fù)合型電波吸收體可提供由該交叉型吸收體產(chǎn)生的良好的 阻抗匹配特性，同時(shí)由該小型電波吸收體可提高高頻帶的磁波吸收特性。因此可降低成本， 同時(shí)維持絕佳的電波吸收特性。最近，因?yàn)樾畔⒁愿斓乃俣燃案叩拿芏葋韨鬏?，所以電子設(shè)備在它們的服務(wù) 頻率上已經(jīng)進(jìn)一步提高。在此背景下，用于評估這些電子設(shè)備的吸音室亦被要求要有更高 的効能。詳言之，該電波吸收體被要求在更寬的頻帶中要更有數(shù)率地吸收電波，該更寬的頻 帶是除了傳統(tǒng)的30MHz至IGHz的頻帶之外更包含IGHz至20GHz的高頻帶。
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公開在專利文獻(xiàn)1中的復(fù)合型電波吸收體可通過提高一包含在該小型吸收體內(nèi) 的導(dǎo)電物質(zhì)的碳成分含量來在一高頻帶中提供一改良的電波吸收特性。然而，提高該小型 電波吸收體中的碳含量會造成電波在該小型電波吸收體上被反射，困而抑制電波到達(dá)該磁 性吸收體板。因此，磁性吸收體板無法利用它的電波吸收能力，造成該特性在低頻帶中變 差。關(guān)于上文所述，目前尚無電波吸收體可以提供在30MHz至20GHz的寬頻帶中提供絕佳 的電波吸收効能。<專利文獻(xiàn)1>日本專利申請案公開第2001-127483號。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對上述的問題來提出。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種電波吸收體， 其具有絕佳的電波吸收特性，即在30MHz至20GHz的寬頻帶內(nèi)有20dB或更大的回波損耗。為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明的發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，通過提供一種復(fù)合型電波吸收體， 其包括一磁性吸收體板；一交叉型電波吸收體，其被設(shè)置在該磁性吸收坂上；及一小型電 波吸收體，其被設(shè)置在磁性吸收體板上的由交叉型電波吸收體的介電損耗體板界定的空間 內(nèi)，當(dāng)從垂直于該磁性吸收體板的方向觀看時(shí)，該小型電波吸收體被構(gòu)建成具有多層電波 吸收層以及一介于上述電波吸收層之間且介電常數(shù)比電波吸收層的介電常數(shù)低的的低介 電常數(shù)層，從而可對高頻帶中的電波吸收特性提供顯著的改善，同時(shí)維持低頻帶中的電波 吸收特性，從而完成了本發(fā)明。即，復(fù)合型電波吸收體，其包含一磁性吸收體板；一交叉型 電波吸收體，其使相對于該磁性吸收體板被垂直配置的多個(gè)介電損耗體板交叉及一小型 電波吸收體，其被設(shè)置在磁性吸收體板上的被上述交叉型電波吸收體的介電損耗體板所分 隔的空間內(nèi)，該復(fù)合型電波吸收體的特征在于，該小型電波吸收體在相對于上述磁性吸收 體板垂直的方向上，具有多層電波吸收層以及一介于上述電波吸收層之間且介電常數(shù)比電 波吸收層的介電常數(shù)低的低介電常數(shù)層。依據(jù)本發(fā)明，多層具有一低介電常數(shù)層介于其間的電波吸收層被設(shè)置在磁性吸收 體板上的由交叉型電波吸收體所界定的空間內(nèi)，由此造成電波到達(dá)該等電波吸收層多次。 因此，由于各電波吸收層內(nèi)的熱變換引起的電波的衰減效應(yīng)與由于相位差引起的電波的抵 消效應(yīng)的相乘效果，能有效地吸收更寬的頻帶的電波?？稍诓辉黾与姴ㄎ阵w內(nèi)所含的導(dǎo) 電物質(zhì)的濃度的情況下實(shí)現(xiàn)上述效果。因此，增加導(dǎo)電物質(zhì)的濃度來改善在高頻帶中的電 波吸收特性是不必要的。因此，該電波吸收體板可完全利用它的電波吸收性能于低頻帶中， 因而可在一從低頻帶至高頻帶的寬頻帶中提供絕佳的電波吸收特性。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，本發(fā)明的一電波吸收體將于下文中參考附圖加以詳細(xì)說明。圖1顯示本發(fā)明的復(fù)合型電波吸收體的一個(gè)例子。本發(fā)明的該復(fù)合型電波吸收體 1基本上包括一磁性吸收體板2，一加叉式電波吸收體3，其被設(shè)置在該磁性吸收體板2上， 及一小型電波吸收體4，其被設(shè)置在一個(gè)由該磁性吸收體板3上的交叉型電波吸收體3所界 定的空間內(nèi)。在下面參考到具有位于該磁性吸收體板2上部的電波吸收體3的該結(jié)構(gòu)的描 述中，應(yīng)注意到的是，垂直于該磁性吸收體板2的方向被定義為上下方向，且該電波吸收體 3側(cè)被定義為上側(cè)。因此，在下面的描述中將不特別提到方向，除非有其他不同的定義。
此處所用的磁性吸收體板2典型地為一鐵氧體瓦。該交叉型電波吸收體3是由利用介電損耗體制成的板子形成的。該板子典型地被 形成為薄板狀的形狀，浪板結(jié)構(gòu)，或蜂窩結(jié)構(gòu)等。作為具體的介電損耗體的例子，包括含碳 的發(fā)泡式氨基鉀酸酯，含碳的發(fā)泡式苯乙烯，及含碳的發(fā)泡式發(fā)泡的聚苯乙烯?；蛘撸部?使用其它的介電損耗物質(zhì)，例如，含碳或塗了一碳層的塑料、紙、二氧化硅、氧化鋁等無機(jī)材 料。該介電損耗物質(zhì)具有一合碳量的范圍，其一般從0. 05質(zhì)量％至1. 5質(zhì)量％，更優(yōu)選為 從0. 05質(zhì)量％至1質(zhì)量％。通常，該交叉型電波吸收體3是由相互交叉的由介電損耗體制成的多邊形的介電 損耗體板形成的。該交叉型電波吸收體3的一個(gè)例子被示于圖2(A)及2(B)中。在此例子 中，制作一多邊形的介電損耗體板33(其在頂端中央處具有一縱向的槽口部分(圖2A))及 另一多邊形的介電損耗體板33(其在底部中央處具有一縱向的槽口部分(圖2B))，且通過 將兩者的縱向槽口彼此交叉嵌合而結(jié)合在一起(參見圖3A)。在此例子中，該交叉型電波吸 收體3被設(shè)置成垂直于該磁性吸收體板20。在本文中，“相互交叉”一詞指在與放置了該交 叉型電波吸收體3的磁性吸收體板2平行的剖面中，至少在其一部分上，兩個(gè)或更多個(gè)介電 損耗體彼此交叉的結(jié)構(gòu)。該交叉型電波吸收體3可在任何處理中被制造，只要從該平行于 磁性吸收體板2的剖面觀看時(shí)該介電損耗體板33具有相互交叉的構(gòu)造即可。例如，該交叉 型電波吸收體3可籍由將兩個(gè)彎折的介電損耗體板彼此固定在一起來形成。優(yōu)選該交叉型 電波吸收體3被直接設(shè)置在該磁性吸收體板2上。然而，可在不會對該磁性吸收體的特征 產(chǎn)生影響的范圍內(nèi)，在該磁性吸收體板與該交叉型電波吸收體之間適當(dāng)設(shè)置一中間層。舉例而言，圖2(A)及2(B)所示的實(shí)施例使用一變化的六邊形(等邊三角形的每 一頂點(diǎn)都被切掉)作為該介電損耗體板33的多邊形形狀；然而該介電損耗體板33的形狀 并不局限于此。例如，三角形，方形(矩形)，或八邊形介電損耗體板也可被加叉以形成該交 叉型電波吸收體。依據(jù)本發(fā)明，該介電損耗體板的寬度被形塑成可從該復(fù)合型電波吸收體 的底部(靠近該磁性吸收體板的下部)朝向頂端縮小。此一形狀包括三角形，梯形，變化的 六邊形等形狀。使用該形狀的磁性吸收體板將該交叉型電波吸收體形成為一逐漸變窄的傾 斜結(jié)構(gòu)可提供用于導(dǎo)電物質(zhì)的在上下方向上的濃度梯度。因此，不只可有效地吸收在更寬 頻帶中的垂直地入射的電波，還可有效地吸收以不同的角度入射的電波。在此一傾斜的結(jié) 構(gòu)中，每一側(cè)邊都可以是筆直的或彎曲的。例如，該傾斜的結(jié)構(gòu)可包括一如圖3(A)所示之 直線的傾斜結(jié)構(gòu)，或如圖3(B)所示之彎曲的傾斜結(jié)構(gòu)。為了要改善該電波吸收體的吸收能力，降低該電波吸收體在介電常數(shù)方面從其頂 端至底部的垂直的改變，籍以盡可能地減少在該電波吸收體的表面上的反射量。為此，該復(fù) 合型電波吸收體的尖端角度θ必需盡可能地減小成一銳角，由此使該導(dǎo)電物質(zhì)的濃度梯 度減緩。詳言之，優(yōu)選該復(fù)合型電波吸收體的尖端角度θ為1至45度，更優(yōu)選為5至30 度(參見圖2(A))。該吸音室具有尺寸限制，例如，對于EMC評估常用的IOm方法吸音室而言，典型的 吸音室尺寸為鵠15mX2^iX9m(高度)。再者，一將被安裝在該吸音室中的電波吸收體的足 跡是根據(jù)成本及可安裝性來決定的，且通常它的一側(cè)被設(shè)定成月600mm。在這些條件下，為 了要設(shè)計(jì)一具有良好的電波吸收特性及一用于測量的寬敞的有效空間之吸音室，優(yōu)選該電 波吸收體具有600mm至2000mm的高度。該復(fù)合型電波吸收體的高度及尖端角度θ可根據(jù)所需的吸音室的性能加以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。在本文中，假設(shè)該低介電常數(shù)層11具有一 tn (mm)的垂直厚度(相當(dāng)于圖4的 “h”)；電波吸收層12及13分別具有ε12及ε 13的介電常數(shù)；及電波吸收層12及13分別 具有t12(mm)及t13(mm)的垂直厚度。該低介電常數(shù)層11與電波吸收層12及13的該等特 征數(shù)值是該磁性吸收體板2完整地利用低頻帶中的電波吸收能力所必需的。該等特征數(shù)值 亦是提供從低頻帶至高頻帶的寬頻帶中良好的電波吸收能力所必需的。含有相同的碳含量 的電波吸收層當(dāng)其厚度減低時(shí)將具有一顯著提高的介電常數(shù)，而當(dāng)其厚度增加時(shí)將具有一 顯著降低的介電常數(shù)。利用此一特性，該電波吸收層12及13的各自特征數(shù)值的范圍可用 介電常數(shù)(ε 12，ε 13)及厚度(t12，t13)的乘積(ε 12Xt12，ε 13Xt13)來定義。詳言之，優(yōu)選 該介電常數(shù)與厚度(mm)的乘積為10至40，更優(yōu)選為20至35。再者，該低介電常數(shù)層11 的厚度tn(mm)隨著電波吸收層12及13的特征數(shù)值而改變。詳言之，優(yōu)選低介電常數(shù)層的 厚度被設(shè)定為IOmm至500mm。然而，電波吸收層12及13當(dāng)它們的特征數(shù)值接近上限值時(shí) 電波吸收層12及13可充分地吸收電波，因此即使是在tn (mm)接近下限值時(shí)仍可提供足夠 的吸收能力。因?yàn)殡姴ㄎ諏?2及13在它們的特征數(shù)值接近下限值時(shí)，電波吸收層12及 13具有較低的電波吸收能力，所以優(yōu)選tn (mm)被設(shè)定為接近其上限值以獲得足夠的吸收 能力。圖4為一側(cè)視圖，其顯示圖1所示的本發(fā)明的復(fù)合型電波吸收體。從該介電損耗體 板33朝向該磁性吸收體板2傾斜(或具有一傾斜板結(jié)構(gòu))的該小型電波吸收體4被設(shè)置 在一個(gè)由該磁性吸收體板2上的介電損耗體板33所界定的空間中。在圖4中，該小型電波 吸收體4是由兩片被設(shè)置成平行的傾斜板121及123及兩片用用來連接傾斜板121及123 的垂直板122構(gòu)成的，且有一低介電常數(shù)層(在所示的例子中其為一空間層)11被設(shè)置在 它們之間。亦即，該小型電波吸收體4被構(gòu)建成具有兩個(gè)電波吸收層12及13(傾斜板121 及12 以及一片在垂直方向上被設(shè)置于它們之間的低介電常數(shù)層110多個(gè)以此方式被設(shè) 置的電波吸收層12及13使得電波能夠多次到達(dá)層12及13。因此，能獲得各個(gè)電波吸收層 12及13中由于熱變換引起的電波的衰減效應(yīng)與因相位差引起的電波的抵消效應(yīng)的相乘效 果。由此可改善電波在較寬廣的頻帶中的有效吸收。傳統(tǒng)的單層式結(jié)構(gòu)需要較高濃度的導(dǎo) 電物質(zhì)以改善在高頻帶中的電波吸收特性。與此相反地，本發(fā)明提供上述的效應(yīng)籍以在無 需提高在電波吸收體板中的導(dǎo)電物質(zhì)的濃度的情況下即可在高頻帶中有更佳的電波吸收 特性。因此，除了磁性吸收體板2提供的在低頻帶中的効能之外，本發(fā)明還可以完全地利用 電波吸收層12及13。因此，在從低頻帶至高頻帶的寬廣的頻帶范圍內(nèi)提供絕佳的電波吸收 特性。本發(fā)明的效果可籍由在電波吸收層之間插入一被填注氣體或固體的低介電常數(shù) 層而使得它的介電常數(shù)低于該電波吸收層的介電常數(shù)。優(yōu)選該低介電常數(shù)層具有3或更低 的介電常數(shù)，且在考量介電常數(shù)與成本的情況下，優(yōu)選其為一空氣層(一空間層)。示于圖4中的實(shí)施例使用的小型電波吸收體4包括了兩片傾斜板121及123及該 垂直板122。然而，本發(fā)明并不局限于此。透過該空間層(低介電常數(shù)層)11形成的電波吸 收層12及13可達(dá)到本發(fā)明的効果。然而，優(yōu)選該小型電波吸收體4構(gòu)建成具有該垂直板 122，因此此構(gòu)造可以應(yīng)付更大的電波范圍且提供結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定度。亦即，考量多個(gè)復(fù)合型 電波吸收體被設(shè)置成可使短波長的高頻帶電波從垂直方向的上方抵達(dá)介于相鄰的電波吸收體之間的凹谷，即到達(dá)該小型電波吸收體4的與磁性吸收體板2接觸的下部。在此例子 中，垂直板22可用來支撐該電波吸收層12及13，保持兩者彼此分開，且垂直板122亦可充 分地吸收電波而不讓電波直接到達(dá)該磁性吸收體板2。具有如圖4所示的傾斜板結(jié)構(gòu)的該小型電波吸收體4可例如籍由經(jīng)圖5所示的矩 形的電波吸收體板延著虛線彎折，然后使用粘接劑或類似物于一疊部分“d”上，使得它貼附 到一相關(guān)的部分上。因此，具有該傾斜板結(jié)構(gòu)的該小型電波吸收體4在可安裝性及成本方 面具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。如圖1所示，優(yōu)選具有該傾斜板結(jié)構(gòu)(其被設(shè)置在四個(gè)由介電損耗體板所界定的 空間中)的該小型電波吸收體4被定位于不同的方向上。此一構(gòu)造沒有極化相依性，對于 從不同的角度進(jìn)入的電波有絕佳的吸收能力。如上文所述，本發(fā)明通過在該小型電波吸收體4的電波吸收層12及13之間設(shè)置 低介電常數(shù)層11，由此利用由于在電波吸收層內(nèi)的多次熱變換引起的電波的衰減效應(yīng)與由 于相位差引起的電波的抵消效應(yīng)的相乘效果。因此可根接所需要的性能，改變低介電常數(shù) 層11的厚度來調(diào)整該低介電常數(shù)層的性能。通常，該低介電常數(shù)層的厚度被設(shè)定在IOmm 至500mm，但這也與該電波吸收體的整體尺寸有關(guān)。應(yīng)注意的是，在本文中“低介電常數(shù)層 的厚度”一詞指圖4所示的低介電常數(shù)層11的垂直尺寸“h” (在垂直于磁性吸收體板2的 方向上)。將該低介電常數(shù)層的厚度設(shè)定在上述的范圍內(nèi)可顯著地改善在高頻帶中的電波 吸收特性，因而充分地利用設(shè)置了多個(gè)電波吸收層12及13的効果。應(yīng)該注意的是，圖4的 實(shí)施例提供一低介電常數(shù)層及兩個(gè)電波吸收層；然而，本發(fā)明并不局限于此結(jié)構(gòu)。例如，可 使用具有兩個(gè)低介電常數(shù)層及三個(gè)電波吸收層的結(jié)構(gòu)或具有更多的低介電常數(shù)層及電波 吸收層的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的小型電波吸收體4的特征在于被構(gòu)建成具有多個(gè)中間穿描了該低介電 常數(shù)層11的電波吸收層12及13，這些層被層疊在垂直于該磁性吸收體板2的方向上。例 如，即使是一個(gè)具有兩個(gè)電波吸收層12及13且其間穿揷了平行于該磁性吸收體板2的該 低介電常數(shù)層11的結(jié)構(gòu)亦可應(yīng)付預(yù)定的電波。更優(yōu)選地，本發(fā)明可提供一種結(jié)構(gòu)，其中該 小型電波吸收體4相對于該磁性吸收體板2被傾斜了一給定的角度。此結(jié)構(gòu)提供一充分的 電波分散効果并實(shí)現(xiàn)改善的電波吸收特性。因此，優(yōu)選的是確保該傾斜角度可獲得電波分 散效果且不會因?yàn)樵谠撔⌒碗姴ㄎ阵w4中的導(dǎo)電物質(zhì)的濃度而有損磁性吸收體板2的電 波吸收特性。為了到達(dá)到此目的，該小型電波吸收體優(yōu)選被設(shè)定為具有200至700mm的高 度(垂直的尺寸)。應(yīng)注意的是，在本文中“該小型電波吸收體的垂直尺寸(高度)” 一詞 指從該小型電波吸收體4的最下面的部分(其如圖所示地與該磁性吸收體板2接觸)量至 最上面的部分的垂直尺寸“i”。應(yīng)該注意的是，該小型電波吸收體4優(yōu)選被設(shè)置成當(dāng)從上方 觀看時(shí)覆蓋住整個(gè)磁性吸收體板2，使得高頻帶的電波不會直接到達(dá)該磁性吸收體板20?，F(xiàn)在，將描述該小型電波吸收體4的另一方式，其被設(shè)置在本發(fā)明的交叉型電波 吸收體1中。本發(fā)明的小型電波吸收體4并不一定要建造成該傾斜板的結(jié)構(gòu)，而是也可以 被形成為如圖6(A)所示的三角錐形，或如圖6(B)所示的楔形的形狀。該小型電波吸收體 4(不論其為三角錐形或楔形)都必需具有多個(gè)在中間插入了該低介電常數(shù)層的電波吸收 層，這些層被層疊在垂直于該磁性吸收體板2的方向上。例如，當(dāng)從上方觀看時(shí)，圖6(A)所示的該復(fù)合型電波吸收體第一眼看去并看不出吸收體有何不同。然而，當(dāng)從垂直剖面觀看時(shí)，該小型電波吸收體4包 括兩個(gè)傾斜的板子且中間插入了一低介電常數(shù)層。與被建構(gòu)成具有多層傾斜板結(jié)構(gòu)的小型 電波吸收體相同地，可獲得由三角錐型的多個(gè)吸收層引起的電波的衰減效應(yīng)與因相位差引 起的電波的抵消效應(yīng)的相乘效果。在圖6(A)中，四個(gè)三角錐形的結(jié)構(gòu)被設(shè)置在每一個(gè)由該 等介電損耗體板所界定的空間內(nèi)。然而，三角錐形的結(jié)構(gòu)的數(shù)量可根據(jù)該復(fù)合型電波吸收 體的整體尺寸或所需要的性能加以改變。再者，在圖6(A)中雖然在三角錐形結(jié)構(gòu)的下方設(shè) 置了方形盒子結(jié)構(gòu)，該三角錐形結(jié)構(gòu)亦可被直接設(shè)置在該磁性吸收體板上。例如，一包括了 兩個(gè)以重疊的方式被設(shè)置的不同大小的三角錐形吸收體的三角錐形結(jié)構(gòu)被直接設(shè)置在該 磁性吸收坂上，如圖6(C)所示(包括具有固定厚度的低介電常數(shù)層)，或者一包括了兩個(gè)以 重疊的方式被設(shè)置的具有不同傾斜角度的三角錐形吸收體的三角錐形結(jié)構(gòu)被直接設(shè)置在 該磁性吸收坂上，如圖6(D)所示(包括具有變動厚度的低介電常數(shù)層)。雖然沒有示出楔 形結(jié)構(gòu)的例子，但應(yīng)被了解的是該楔形結(jié)構(gòu)的剖面可具有與所示的該三角錐形結(jié)構(gòu)的剖面 的右半邊或左半邊形狀。在本發(fā)明中，應(yīng)注意的是，優(yōu)選一個(gè)一般的方形盒子結(jié)構(gòu)可如圖6(A)所示被使用 來有効地吸收撞擊到介于相鄰的三角錐形吸收體之間的凹谷部分上的短波長高頻帶電波。 再者，當(dāng)從上方觀看時(shí)，優(yōu)選該小型電波吸收體被設(shè)置成可使該磁性吸收體板完全被其所覆蓋。圖6(B)所示的該楔形的小型電波吸收體亦包括多個(gè)被設(shè)置成彼此平行的傾斜板 及一介于它們之間的低介電常數(shù)層。與具有一多層式傾斜板結(jié)構(gòu)或一三角錐形狀的小型電 波吸收體相同地，可獲得由楔形的多個(gè)吸收層引起的電波的衰減效應(yīng)與因相位差引起的電 波的抵消效應(yīng)的相乘效果。雖然在圖6(B)中在每一個(gè)由介電損耗體板所界定的空間中設(shè) 置了一個(gè)楔形結(jié)構(gòu)，但該楔形結(jié)構(gòu)的數(shù)量可隨著該復(fù)合型電波吸收體的整個(gè)尺寸或所要求 的性能而被改變。再者，在圖6(B)中，一垂直板被設(shè)置在該楔形結(jié)構(gòu)與該磁性吸收體板之 間。然而，為了要有效地吸收撞擊到形成在相鄰的復(fù)合型電波吸收體的楔形之間的凹谷上 的短波長高頻帶電波，垂直的板子可如圖6(B)所示地被設(shè)置。再者，當(dāng)從上方觀看時(shí)，優(yōu)選 該小型電波吸收體被設(shè)置成可使該磁性吸收體板完全被其所覆蓋。與交叉型電波吸收體相同地，前述的小型電波吸收體4亦是用一介電損失材料板 制成的。該結(jié)構(gòu)(例如是，板材，波浪板結(jié)構(gòu)，或成為一蜂窩結(jié)構(gòu))被用作用來吸收電波的 基礎(chǔ)板。介電損耗體的特定例子包括含碳的發(fā)泡式氨基鉀酸酯，含碳的發(fā)泡式苯乙烯，及含 碳的發(fā)泡式發(fā)泡的聚苯乙烯。或者，亦可使用其它的介電損耗物質(zhì)，例如，含碳或涂了一碳 層的塑料，紙，二氧化硅或氧化鋁等無機(jī)物質(zhì)。被用作導(dǎo)電物質(zhì)的碳能夠以粉末形式(例 如，碳黑或石墨)以及以纖維材料的形式(例如，碳纖維或碳納米管)被提供。又，依據(jù)本 發(fā)明，該小型電波吸收體可分開地用交叉型電波吸收體來形成。在此例子中，在該小型電波 吸收體中的導(dǎo)電物質(zhì)的含量可被改變?yōu)樵诮徊嫘碗姴ㄎ阵w中的導(dǎo)電物質(zhì)的含量。本發(fā)明 的該小型電波吸收體被提供有多個(gè)其間介入有低介電常數(shù)層的電波吸收層，由此可利用由 多個(gè)電波吸收層引起的電波的衰減效應(yīng)與因相位差引起的電波的抵消效應(yīng)的相乘效果。因 此，因?yàn)樵谠撔⌒碗姴ㄎ阵w中的導(dǎo)電物質(zhì)的含量可被調(diào)整至不會有損該磁性吸收體板的 吸收性能的適當(dāng)?shù)牡蜐舛?，所以可獲得在高頻帶中的更佳的電波吸收能力。導(dǎo)電物質(zhì)的含量會因?yàn)閷?dǎo)電物質(zhì)的種類或形式而有所不同。例如，關(guān)于該介電損
8耗體的總質(zhì)量，該粉末狀的碳(如，石墨)的含量優(yōu)選為1.7質(zhì)量％至7質(zhì)量％，而纖維式 碳(如，碳纖維)的含量優(yōu)選為0. 03質(zhì)量％至1. 7質(zhì)量％，更優(yōu)選為0. 03質(zhì)量％至0. 4質(zhì) 量％。應(yīng)注意的是，該纖維式碳其纖維長度優(yōu)選在0. 5mm至7mm之間，在此例子中可獲得最 任的導(dǎo)電性。再者，一防燃劑可被施用至構(gòu)成該交叉型電波吸收體的介電損耗體板上及施用至 構(gòu)成該小型電波吸收體的該導(dǎo)電板材上，由此提供防燃性。例如，該介電損耗體板與該導(dǎo) 電板材被浸泡到一預(yù)定濃度的防燃劑溶液中，或一預(yù)定濃度的防燃劑溶液被施用至該介電 損耗體板與該導(dǎo)電板材，然后再將它們干燥。這可改善該電波吸收體的防燃性及不可燃性， 由此獲得符合日本建筑標(biāo)準(zhǔn)法“非可燃性材料”中所規(guī)定的電波吸收材料。以此方式獲得 的電波吸收體無需額外的不可燃的板子或此類物質(zhì)，因此可相對容易地提供一種重量減輕 且更好的不可燃性的電波吸收體。具有防火特性的該電波吸收體被應(yīng)用至在高功率下接受 EMI (電磁干擾)測試的汽車及/或汽車零件吸音室。該防燃劑并不局限于特定的一個(gè)種類，而是只要能適用于該電波吸收體的一構(gòu)成 材料上(如，該介電損耗體板或該導(dǎo)電板材)即可。然而，使用硼酸或磷酸防燃劑是優(yōu)選的。 該硼酸化合物可包括公知的防燃劑，誓如像是硼砂，硼酸鉀，硼酸鎂，硼酸鋇，及硼酸鋅。再 者，磷酸化合物包括公知的阻燃劑，誓如像是磷酸鈉，磷酸鉀，磷酸鈣，磷酸鋅，及聚磷酸銨。 作為阻燃劑的添加量，對于每一板材的質(zhì)量，優(yōu)選為固態(tài)含量的5至50質(zhì)量％，更優(yōu)選為10 至30質(zhì)量％。本發(fā)明現(xiàn)將依據(jù)下面的例子作更詳細(xì)的說明。然而，本發(fā)明并不局限于這些例子。一種用15mm厚的非導(dǎo)電紙板制造的蜂窩結(jié)構(gòu)被切割成一底部(下側(cè))600mm，頂部 (上側(cè))100mm及1400mm高的梯形。這些板子被用作為交叉型電波吸收體的基礎(chǔ)構(gòu)件。與 纖維長度為6mm及纖維直徑為7微米的碳纖維混合在一起的導(dǎo)電紙板(該導(dǎo)電板的碳含量 為1質(zhì)量％ )被固定至兩個(gè)基礎(chǔ)構(gòu)件的正面及背面，它們是作為介電損耗體板。在此例子 中，在介電損耗體板中的碳含量約為0. 1質(zhì)量％。其中的一個(gè)介電損耗體板在其上部開設(shè) 一槽口，而另一個(gè)介電損耗體板則在其下部開設(shè)一槽口(參見圖2(A)及2(B))。這些槽口 彼此嵌入以籍此形成該交叉型電波吸收體。此交叉型電波吸收體被放置在一鐵氧體瓦上。 然而，一依據(jù)下面的例子1至4或?qū)φ绽?至3制造的小型電波吸收體被放置在一個(gè)由該 鐵氧體瓦上的介電損耗體板(交叉型電波吸收體)所界定的空間內(nèi)，由此制成一復(fù)合型電 波吸收體。〈例1>纖維長度為3mm及纖維直徑為7微米的碳纖維被散布于漿狀物中使得它的含碳量 為1質(zhì)量％且被用于紙張制造。以此方式，可制成一導(dǎo)電板片。此導(dǎo)電板片被固定至該不導(dǎo) 電的紙板的正面及背面使得該紙板成為內(nèi)芯，由此制造出一厚度為3mm的波浪狀紙板。該 板片然后被切割成300mm(寬度)乗1530mm(長度)的小片。應(yīng)注意的是，相對于該波浪狀 紙板全體的碳含量為0. 4質(zhì)量％。完成的波浪狀紙板依據(jù)圖5所示的展開圖被裁切，使得 側(cè)邊“a”為600mm，“b”為150mm，“d”為30mm，然后加以彎折。-粘接劑然后被用于重疊部 分(d)以進(jìn)行組裝，由此形成具有150mm厚的空間層(_低介電常數(shù)層)的2層式結(jié)構(gòu)。如 圖1所示，此結(jié)構(gòu)的小型電波吸收體被傾斜地設(shè)置在由交叉型電波吸收體所界定的空間中 的四個(gè)位置上彼此不同的方向上。因此，產(chǎn)生一傾斜板結(jié)構(gòu)，及完成一包含此結(jié)構(gòu)的復(fù)合型電波吸收體?！蠢?2>類似于例子1的波浪狀紙板被用來完成一小型電波吸收體。在此處，該小型電波 吸收體類似于例子1，但圖5的展開圖的“b”為100mm，及該空間層(一介電層)為100mm。< 例 3>類似于例子1的波浪狀紙板被用來根據(jù)圖7(A)的展開圖制造多個(gè)中空的四邊形 三角錐。在此處，該三角錐的底側(cè)的長度“e”為150mm及高度“f”為500mm。再者，根據(jù)圖 7(B)的展開圖，多個(gè)規(guī)則的方形管被制造成具有150mm的底側(cè)“e”及IOOmm的高度“g”。如 圖7(D)所示，兩個(gè)三角錐及一個(gè)規(guī)則方形管被用來制造一個(gè)2層式的電波吸收體，其中一 個(gè)三角錐的底側(cè)及另一個(gè)三角錐的底側(cè)分別與該規(guī)則方形管的上側(cè)及下側(cè)對準(zhǔn)，用以在其 內(nèi)形成-IOOmm的空間層(低介電常數(shù)層)。以此方式形成的電波吸收體被設(shè)置在由該交叉 型電波吸收體所界定出來的空間的四個(gè)場所，每一個(gè)場所設(shè)置4個(gè)，總共16個(gè)，由此完成該 復(fù)合型電波吸收體。< 例 4>顆粒直徑4微米的石墨粉被散布在漿狀物中使得它的含碳量為1質(zhì)量％且被用于 紙張制造。以此方式，可制成一導(dǎo)電板片。此導(dǎo)電板片被固定至該不導(dǎo)電的紙板的正面及 背面使得該紙板成為內(nèi)芯，由此制造出一厚度為3mm的波浪狀紙板。應(yīng)注意的是，相對于該 波浪狀紙板整體的質(zhì)量的碳含量為8質(zhì)量％。通過使用所得到的波浪狀紙板，可用與例1 相同的方式制造出一 2層式小型電磁吸收體且與例子1相同地將其放置在該鐵氧體瓦上， 籍以完成一復(fù)合型電波吸收體。< 例 5>用與例1相同的方式制造一復(fù)合型電波吸收體，但不同處在于構(gòu)成該電波吸收體 的該導(dǎo)電板片及該蜂窩結(jié)構(gòu)被事先施用了阻燃劑，因而被提供了阻燃性。由TRUST LIFE C0RRP0RATI0N制造的Fireless B被用作為阻燃劑以給予該導(dǎo)電板片及該蜂窩結(jié)構(gòu)等阻燃 性。該導(dǎo)電板片被涂覆具有阻燃劑溶液的涂層，該溶液具有被調(diào)整為25%的固體含量濃度， 之后在100°C下被干燥1小時(shí)，之后接受不可燃性的處理。在該不可燃性處理之後，在該導(dǎo) 電板片的質(zhì)量中可發(fā)現(xiàn)10%的阻燃劑固體含量。在另一方面，該蜂窩結(jié)構(gòu)則被保持浸泡在 一含有25%的固體含量濃度的阻燃劑溶液中達(dá)一段預(yù)定的時(shí)間長度。之后，該蜂窩結(jié)構(gòu)在 100°C下被干燥1個(gè)小時(shí)，之后接受不可燃性的處理。在該不可燃性處理之后，在該蜂窩結(jié) 構(gòu)的質(zhì)量中可發(fā)現(xiàn)13%的阻燃劑固體含量。<對照例1>通過使用與例3相同的波浪狀紙板，以與例3相同的方式制造一三角錐的吸收體 及一規(guī)則的方形管。在此處，一個(gè)三角錐及一個(gè)規(guī)則的方形管被結(jié)合在一起用以形成一單 層式電波吸收體。所得到的電波吸收體以與例3相同的方式被設(shè)置在由該交叉型電波吸收 體所界定出來的空間的四個(gè)場所，每一場所設(shè)置4個(gè)，總共16個(gè)，籍以完成該復(fù)合型電波吸 收體。<對照例2>纖維長度為3mm及纖維直徑為7微米的碳纖維被散布于漿狀物中使得它的含碳量 為4質(zhì)量％且被用于紙張制造。用此方式，可制成一導(dǎo)電板片。此導(dǎo)電板片被固定至該不導(dǎo)電的紙板的正面及背面使得該紙板成為內(nèi)芯，籍以制造出一厚度為3mm的波浪狀紙板。應(yīng) 注意的是，相對于該波浪狀紙板整體的質(zhì)量的碳含量為1.6質(zhì)量％。通過使用所得到的波 浪狀紙板，一個(gè)三角錐及一個(gè)規(guī)則的方形管被結(jié)合在一起，用與對照例1相同的方式形成 一單層式電波吸收體。此電波吸收體以與對照例1相同的方式被設(shè)置在由該交叉型電波吸 收體所界定出來的空間的四個(gè)場所，每一個(gè)場所設(shè)置4個(gè)，總共16個(gè)，籍以完成該復(fù)合型電 波吸收體。<對照例3>通過使用與例3相同的波浪狀紙板，將一三角錐及一規(guī)則的方形管用與例3相同 的方式結(jié)合成一電波吸收體。這可完成一 2層式電波吸收體，其容納緊密地形成在方形管 內(nèi)的2層式三角錐，該方形管以一個(gè)疊在另一個(gè)上的方式疊成兩層。所得到的電波吸收體 以與例3相同的方式被設(shè)置在由該交叉型電波吸收體所界定出來的空間的四個(gè)場所，每一 個(gè)場所設(shè)置4個(gè)，總共16個(gè)，籍以完成該復(fù)合型電波吸收體。<電波吸收特性的評估>對依據(jù)例子1至4及對照例1至3的復(fù)合型電波吸收體的電波吸收特性進(jìn)行測量， 測量結(jié)果被示于表1。在30MHz至IGHz之間的低頻帶的電波吸收體的吸收特性用同軸線方 法來評估，而在IGHz至20GHz之間的高頻帶的電波吸收體的吸收特性用法線入射(normal incident)方法來評估。在具有單層式結(jié)構(gòu)的對照例1中，在高頻帶中所獲得的電波吸收特 性是不足的。另一方面，在具有碳含量增加的單層式結(jié)構(gòu)的對照例2中，高頻帶中的電波吸 收特性被改善，但低頻帶中的電波吸收特性則被降低。再者，即使是電波吸收體板被直接疊 在另一方上(如，對照例3的結(jié)構(gòu))，高頻帶中的電波吸收特性并沒有被顯著地改善。相反 地，本發(fā)明的具有多層電波吸收層(其間介入有一空間層(一低介電常數(shù)層))的電波吸收 體(例1至4)在30GHz至18GHz的范圍內(nèi)具有20dB至40dB的良好的電波吸收特性。應(yīng) 注意的是，雖然未列于表1中，但代表本發(fā)明的例1-4在20GHz都可提供良好的電波吸收特 性。表130MHz100MHz500MHzIGHz2GHz5GHz8GHzIOGHz12GHz15GHz18GHz例123dB22dB24dB25dB23dB25dB30dB33dB35dB40dB40dB例223dB22dB24dB24dB24dB26dB30dB35dB32dB32dB30dB例322dB21dB22dB25dB26dB28dB35dB40dB37dB35dB34dB例420dB22dB21dB23dB22dB25dB30dB24dB22dB20dB20dB對照例1 23cB22cB24cB22cB18cB15cB12cB12cB13cBIlcBIlcB對照例2 16cB15cB18cB20cB21cB22cB23cB23cB24cB22cB23cB對照例3 22cB21cB24cB23cB20cB17cB15cB15cB14cB16cB15cB<不可燃性評估>例5的電波吸收體的不可燃性被示于圖8中。圖8亦顯示出對照例1的電波吸收 體的不可燃性的評估結(jié)果以作為比較。為了評估不可燃性，使用日本建筑標(biāo)準(zhǔn)發(fā)“非可燃性 材料”測試中所規(guī)定的圓錐量熱儀來實(shí)施不可燃性測試。在對照例1中，在燃燒20分鐘之 后的熱產(chǎn)生總量為14. 9MJ/m2。相反地，例5的電波吸收體中的阻燃劑將熱產(chǎn)生量顯著地降 低至4. 7MJ/m2，且符合日本建筑標(biāo)準(zhǔn)發(fā)“非可燃性材料”的要求。
應(yīng)注意的是，前述的實(shí)施例僅為示范性質(zhì)，且對于說明書所公開的構(gòu)造所作之改 變的變形對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，本發(fā)明的范圍并不局限于說明書 所記載的詳細(xì)內(nèi)容及其方式，而是由權(quán)利要求的范圍來加以界定的。


圖1為一立體圖，其顯示本發(fā)明的復(fù)合型電波吸收體的一個(gè)例子。圖2㈧及2(B)為顯示構(gòu)成本發(fā)明的交叉型電波吸收體的介電損耗體板的例子的 圖。圖3(A)及3(B)為立體圖，其顯示本發(fā)明的交叉型電波吸收體的形狀的例子。圖4為圖1所示的復(fù)合型電波吸收體的側(cè)視圖。圖5顯示形成圖4的小型電波吸收體的電波吸收體板的展開圖及完成圖。圖6(A)，6(B)，6(C)及6 (D)為顯示本發(fā)明的復(fù)合型電波吸收體的另一個(gè)例子的 圖，圖6㈧及6(B)為立體圖而圖6(C)及6(D)為修改例的剖面圖。圖7(A)，7(B)，7(C)及7(D)分別顯示形成例子3的小型電波吸收體的展開圖，及 完成的該小型電波吸收體的立體圖與剖面圖。圖8為顯示依照例子5與比較例1的電波吸收體的不可燃性的測試結(jié)果。附圖標(biāo)號1 復(fù)合型電波吸收體；2 磁性吸收體板；3 交叉型電波吸收體；33 介電損耗體 板；12 電波吸收層；13 電波吸收層；11 低介電常數(shù)層；4 小型電波吸收體；121 傾斜 U ； 123 傾斜板；122 垂直板。
1權(quán)利要求
1.一種復(fù)合型電波吸收體，其包含 磁性吸收體板；交叉型電波吸收體，其由相對于所述磁性吸收體板垂直配置的多個(gè)介電損耗體板交叉 形成；以及小型電波吸收體，其被設(shè)置在磁性吸收體板上的被上述交叉型電波吸收體的介電損耗 體板所分隔的空間內(nèi)，該復(fù)合型電波吸收體的特征在于，上述小型電波吸收體在相對于上述磁性吸收體板垂直的方向上，具有多個(gè)電波吸收層 以及介于上述電波吸收層之間且介電常數(shù)比電波吸收層的介電常數(shù)低的低介電常數(shù)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型電波吸收體，其特征在于，上述低介電常數(shù)層在垂直 方向上的厚度為IOmm至500mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合型電波吸收體，其特征在于，上述小型電波吸收體在 垂直方向上的尺寸為200mm至700mm。
全文摘要
提供一種電波吸收體，其在30MHz至20GHz的寬頻帶內(nèi)具有反射衰減量為20dB的絕佳的電波吸收特性。一種復(fù)合型電波吸收體，包括一磁性吸收體板；一交叉型電波吸收體，其被設(shè)置在該磁性吸收坂上；及一小型電波吸收體，其被設(shè)置在磁性吸收體板上的由交叉型電波吸收體的介電損耗體板界定的空間內(nèi)，當(dāng)從垂直于該磁性吸收體板的方向觀看時(shí)，該小型電波吸收體被構(gòu)建成多層結(jié)構(gòu)，其具有多層在中間插入有低介電常數(shù)層的電波吸收層。
文檔編號H01F1/00GK102067744SQ20098012260
公開日2011年5月18日 申請日期2009年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月15日
發(fā)明者小野敬, 廣瀨敬太 申請人:株式會社理研