ミリ波用電磁波吸収、透過材料の設計技術

ミリ波帯での電磁波吸収、透過材料の要求性能は？
実際にどう使われているのか？
事例とともに詳しく解説します！

講師

１．山形大学 地域教育文化学部　教授　Ph.D.　日高 貴志夫 氏

２．兵庫県立大学　名誉教授　工学博士　畠山 賢一 氏

３．住友精化(株) 開発研究所 　グループマネージャー　理学博士　藤本 信貴 氏

受講料

1名につき 55,000円（消費税抜、昼食・資料付）
〔1社2名以上同時申込の場合のみ1名につき50,000円〕

プログラム

【10:00-12:30】 
１．ミリ波吸収メカニズムとその材料設計への適用 
山形大学　日高 貴志夫 氏　

【習得できる知識】
　5Ｇ世代のスマホなどミリ波における電磁波のシールドと吸収への自社製品の展開を考えている材料開発者にとって有効な判断基準への理解力

【講座趣旨】
　化学および農学を中心とした材料開発者にとって、目に見えない電磁波の物理的理解は必ずしも容易ではない。そのような電磁波の初学者でも分かり易い基礎的な物理的特性から反射・透過・吸収のメカニズムを分かり易く説明する。また、材料にひと手間かけると優れたシールド・吸収材料になる考え方を講義する。また、講演者が総合電機メーカーの材料研究者として開発・製品化に携わった時の経験も入れた講義を行う

1．電磁波ノイズの定義
　1.1　電磁波の発生原理
　1.2　電磁波とノイズ
　1.3　電磁波ノイズの発生原因

2．電磁波吸収の原理
　2.1　電波損失の考え方〜物質に入るときの吸収・透過〜
　2.2　電磁波吸収の考え方と物理的法則
　2.3　磁性粉の電磁波吸収原理
　2.4　複素透磁率を用いた電磁波吸収原理

3．メタマテリアルとは
　3.1　メタマテリアルの原理
　3.2　メタマテリアルを用いる利点

4．ノイズ発生・伝達と防止

5．伝達経路とノイズ防止
　5.1　ノイズ対策の基本
　5.2　シールド強化による対策
　5.3　高周波数のノイズ対策

6．磁性シートのノイズ対策シート作製

7．導電シートのノイズ対策シート作製

8．新カーボン材料を用いたノイズ対策シート作製　　

9．電磁波吸収の評価法の種類とコツ
　9.1　平行金属板法
　9.2　導波管法
　9.3　空洞共振法
　9.4　自由空間法
　　・反射・伝搬法：反射電力法
　　・近傍磁界強度分布表示法
　9.5　Sパラメータ法の計算モデル
　9.6　TDR法
　9.7　マイクロストリップ線路法
　9.8　KEC法
　9.9　各種測定法と測定上の注意

10．電磁波吸収材料選定の基準とコツ
　10.1　導電吸収材料：金属、合金、導電性セラミックス
　10.2　誘電吸収材料：高分子材料、カーボン
　10.3　磁性吸収材料：フェライト磁石、軟磁性金属粉

11．ノイズ抑制材料の商品化
　11.1　ビジネスモデルの構築
　11.2　商品化事例

【質疑応答】

【13:15〜15:15】 
２．ミリ波レーダ用電波吸収体､透過材の考え方と設計法
兵庫県立大学　畠山 賢一 氏　

【習得できる知識】
　・電磁波の反射、透過，吸収現象の考え方
　・各種電波吸収体の構成、形状と整合法
　・誘電体板の反射／透過特性、全透過条件
　・シミュレーションによる電波吸収特性、透過特性の理解

【講座趣旨】
　近年、自動運転を目指して自動車にはミリ波レーダが搭載されるようになってきています。本セミナーでは、ミリ波レーダ周囲の電磁環境改善に必要な電波吸収体、透過材について、その考え方および設計法を解説します。電波工学を専門としない方々を対象にしており、設計の考え方など基礎事項を理解して頂くことに重点を置きます。若干の数式を使いますが、当日説明しますので、前もって必要とする知識は特にありません。
　電波吸収体や透過材は、電磁波の反射、透過、吸収現象を利用するデバイスですが、波動としての電磁波を直接扱うよりも，等価回路を利用して電気回路として扱う手法が便利で応用範囲も広くなります。本セミナーでは、この手法の説明を行い、電波吸収体、透過材の特性を求める手法を解説します。電波吸収体においては各種電波吸収体の動作原理や整合の概念などを、透過材においては誘電体板の全透過条件や斜め入射における設計法などを説明します。
　吸収体、透過材などの企画、開発、設計をする際には、設計理論の理解とともに、厚み、材料定数（誘電率、透磁率、損失係数）を任意に入れて電波吸収特性や透過特性を求めるツールが有用です。本セミナーでは単層形電波吸収体の吸収特性シミュレーション、および透過材の斜め入射特性シミュレーションを紹介します（エクセル、シミュレーションプログラムはセミナー後配布）。

1．ミリ波レーダ、電波吸収体、透過材の概略

2．電波吸収体、透過材設計に必要な電波伝搬と伝送線路、電気回路
　2.1 平面波伝搬
　2.2 板状媒質の等価回路、伝送線路と電気回路
　2.3 反射係数、透過係数

3．電波吸収体の設計
　3.1 各種の電波吸収体
　3.2 整合－単層構造電波吸収体、2層構造電波吸収体
　3.3 吸収特性シミュレーション（単層構造電波吸収体）

4．透過材の設計
　4.1 単層構造の透過特性、全透過条件　
　4.2 人工誘電体を用いた全透過構造例
　4.3 斜め入射特性と偏波
　4.4 斜め入射特性シミュレーション（単層透過材）
 
【質疑応答】

【15:30-17:00】 
３．鮮やかな光沢フィルムの開発と展開
　～ 含色素ポリアニリン類縁体フィルムの開発と電磁波透過性 ～
住友精化(株)　藤本 信貴 氏　

【習得できる知識】
　ポリマー鎖中に色素を導入した含色素ポリアニリン類縁体を中心に、金属光沢をもつ有機材料について紹介します。金属を含まない有機材料への金属光沢性の付与につながる有機材料の分子設計方法を紹介します。

【講座趣旨】
　ポリマー鎖中に色素を導入した含色素ポリアニリン類縁体のフィルムは金属調光沢を示し、構成色素を変更することで多彩な色調の光沢フィルムを作製することができる。
　本講演では、ポリアニリン類縁体の合成、および光学特性、電磁波透過性などの特性について紹介する。

１．はじめに

２．金属調光沢をもつ有機材料

３．金属調光沢をもつ含色素ポリアニリン類縁体
　3.1 合成
　3.2 特性
　　3.2.1 光学特性
　　　・色度
　　　・光沢度
　　　・反射光
　　　・発現機構
　　3.2.2 電磁波透過性
　　3.2.3 表面硬度
　　　・引張強度
　　　・引っかき硬さ
　　3.2.4 光安定性
　　3.2.5 耐候性

４．まとめ
 
【質疑応答】