金属パターン周期配列構造を利用するマイクロ波・ミリ波帯用電波吸収体の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

これからの高度情報化社会の発展を支えるためには、特定周波数の電磁波を吸収する周波数選択性機能を有し、尚且つ薄型・軽量で安価な電波吸収体の開発が大いに求められている。本研究では、金属パターンを周期配列した人工材料（金属パターン周期配列シート）と誘電体で構成する新たな電波吸収体を提案し、その反射特性を実験的に評価した。具体的な実施内容を以下に示す。①金属パターン周期配列シートと誘電体を用いる薄型電波吸収体の設計本研究で提案した電波吸収体に組み込む金属パターン周期配列シートの等価比誘電率は、金属パターンサイズに依存して共鳴形の分散特性を示すため、この特性を利用することにより共鳴周波数付近で整合条件を満たす周波数選択性電波吸収体が設計できることを明らかにした。金属パターンの基礎形状として、正方形や円形状の金属パターンから構成されるシートを作製し、誘電体（発泡材、アクリル板等）と積層することにより軽量で薄型な電波吸収体を実現できた。通常の電波吸収体は、母材に損失材（例えば、フェライト混合ゴム材等）を用いることがほとんどであるため、電波吸収体自体の重量が増し、厚みも大きくなる問題があった。本研究で提案した電波吸収体は、母材に誘電体を用いており、従来品に比べ1/8程度の薄型化を達成することができた。②垂直入射時における電波吸収特性評価本研究で設計した電波吸収体の垂直入射時における反射特性を3GHzから13GHzのマイクロ波帯で測定した。シートの金属パターンサイズや配列間隔、誘電体の厚み等を調整することにより、整合条件を満たす電波吸収体が設計可能であることを確認した。2023年度はミリ波帯に対応した電波吸収体を設計し、垂直入射時および実用での利用を想定した斜め入射時における反射特性を評価する。