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Research on Active Transmitting and Receiving Antennas in Microwave Energy Transmission Systems

Research Project

Project/Area Number 06505002
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section試験
Research Field 情報通信工学
Research InstitutionHOKKAIDO UNIVERSITY

Principal Investigator

ITOH Kiyohiko  Hokkaido Univ., Fac.of Eng., Pro., 工学部, 教授 (30001176)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) ISHII Nozomu  Hokkaido Univ., Fac.of Eng., Inst., 工学部, 助手 (50232236)
OHGANE Takeo  Hokkaido Univ., Fac.of Eng., Assoc.Pro., 工学部, 助教授 (10271636)
OMIYA Manabu  Hokkaido Univ., Fac.of Eng., Assoc.Pro., 工学部, 助教授 (30160625)
OGAWA Yasutaka  Hokkaido Univ., Fac.of Eng., Pro., 工学部, 教授 (70125293)
Project Period (FY) 1994 – 1996
Project Status Completed (Fiscal Year 1996)
Budget Amount *help
¥37,300,000 (Direct Cost: ¥37,300,000)
Fiscal Year 1996: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 1995: ¥19,500,000 (Direct Cost: ¥19,500,000)
Fiscal Year 1994: ¥16,800,000 (Direct Cost: ¥16,800,000)
Keywordssolar power satellite / microwave energy transmission / slot antenna / microstrip patch antenna / virtual experiment environment / silicon semiconductor / rectenna / spacetenna / 無線送電 / フェーズドアレーアンテナ / マイクロ波回路 / 整流回路 / マイクロ波 / 回路解析システム / キャビティ / FDTD法
Research Abstract

The purpose of our research project is to develop active antenna systems for receiving or transmitting microwave power in space solar power satellite systems. The following results are based on the patent obtained from the previous research project. First, the concept of "the virtual experiment environment" is proposed in order to design the antenna elements and the microwave circuits at the frequency of 2.45GHz. The microwave circuits are composed the transmitting active antenna system which uses the phase-control algorithm for beam steering. The cavity-backed slot antenna is proposed as the antenna element. Second, the application of the finite-difference time-domain technique is proposed in order to design the antenna element theoretically. The procedure is verified since numerical results agree with experimental ones. Furthermore, new antenna elements with simplified feeding structure are developed. In "the virtual experiment environment", the microwave circuits using silicon semiconductor devices are designed for the active antenna system. Finally, a new slot-coupled circular microstrip antenan (CMSA) is designed, which is a modified form of conventional CMSA with the slit cutting. Moreover, a new design for the slits is proposed to suppress re-radiation from the matching section at higher odd harmonic frequencies of 2.45CHz. The design is verified both numerically and experimentally.

Report

(4 results)
  • 1996 Annual Research Report   Final Research Report Summary
  • 1995 Annual Research Report
  • 1994 Annual Research Report
  • Research Products

    (64 results)

All Other

All Publications (64 results)

  • [Publications] 伊藤精彦: "太陽発電衛星SPS2000研究の概要と今後の展望" 北海道大学工学部研究報告. 175. 113-123 (1995)

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  • [Publications] 伊藤精彦: "太陽発電衛星SPS2000研究の概要" 燃料及び燃焼. 63. 83-94 (1996)

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  • [Publications] 陳俊明: "太陽発電衛星SPS2000用送電アンテナ" 電子情報通信学会技術研究報告・衛星通信研究会・マイクロ波研究会. SAT96-46 MW96-57. 29-36 (1996)

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  • [Publications] 本間克紀: "SPS2000用2.45GHz帯アナログ可変移相器の開発" 電子情報通信学会技術研究報告・衛星通信研究会・マイクロ波研究会. SAT96-47 MW96-58. 37-44 (1996)

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  • [Publications] M. Omiya: "A Functional System Model of the Solar Power Satellite, SPS2000" Proceedings of the 1996 International Symposium on Antennas and Propagation. 2. 417-420 (1996)

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  • [Publications] 大野哲生: "FDTD法を用いたキャビティ付スロットアンテナの設計に関する考察" 電子情報通信学会論文誌B-II. J79-B-II. 917-924 (1996)

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  • [Publications] 大宮学: "太陽発電衛星SPS2000送電アンテナにおけるパイロット信号受信アンテナ素子位置のずれによる方向検知誤差." 北海道大学工学部研究報告. 179. 11-18 (1997)

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  • [Publications] N.Ohno, K.Horiguchi, M.Omiya, and K.Itoh: "A Study on Design of Cavity-Backed Slot Antennas Using the Finite-Difference Time-Domain Technique" Trans.IEICE B-II. J79-B-II,11. 917-924 (1996)

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  • [Publications] M.Omiya, Y.Kawata, Y.Ogawa, and K.Itoh: "Direction Detection Errors due to Displacement of the Pilot Signal Receiving Antenna Elements in the Spacetenna of the Solar Power Satellite SPS2000" Bulletin of the Fculty of Engineering, Hokkaido University. No.197. 11-18 (1997)

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  • [Publications] 陳 俊明: "太陽発電衛星SPS2000用送電アンテナ" 電子情報通信学会技術研究報告 衛星通信研究会・マイクロ波研究会. SAT96-46 MW96-57. 29-36 (1996)

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  • [Publications] 本間克紀: "SPS2000用2.45GHz帯アナログ可変移相器の開発" 電子情報通信学会技術研究報告 衛星通信研究会・マイクロ波研究会. SAT96-47 MW96-58. 37-44 (1996)

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  • [Publications] 油谷崇志: "太陽発電衛星SPS2000用2.45GHz増幅器の設計および試作" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 85. 90 (1996)

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  • [Publications] シャリアル: "SPS2000用受電アンテナの整流回路に関する解析" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 87. 92 (1996)

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  • [Publications] 陳 俊明: "太陽発電衛星SPS2000システム機能モデル用送電アンテナの素子間相互結合によるビーム走査特性への影響に関する検討" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 88. 93 (1996)

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  • [Publications] 山田裕輔: "レクテナ素子のFDTD法を用いた解析" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 94. 99 (1996)

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  • [Publications] 大野哲生: "FDTD法を用いたキャビティ付スロットアンテナの設計に関する考察" 電子情報通信学会論文誌B-II. J79-B-II. 917-924 (1996)

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  • [Publications] 大宮 学: "送電アンテナ用キャビティ付スロットアンテナ" 1997年電子情報通信学会総合大会. B-1-185(出版予定). (1997)

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  • [Publications] 大宮学: "FDTD法を用いたキャビティ付スロットアンテナの特性解析" 1995年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会. B-92. 92 (1995)

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Published: 1994-04-01   Modified: 2016-04-21  

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