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Extension of electric field intensity estimation method using dipole antenna operating in high-loss liquid to 100 kHz band

Research Project

Project/Area Number 19K04389
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

Ishii Nozomu  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (50232236)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords100kHz帯 / 比吸収率 / プローブ / 標準ダイポール / 校正
Outline of Research at the Start

電気自動車(EV)における無線充電技術が開発されており、それに対応する比吸収率(SAR)測定法を確立する必要がある。SAR測定で鍵となるのは、電界レベルを検知するために利用されるプローブの校正技術である。本研究では、EV無線電力用に検討されている100kHz帯におけるプローブ校正の基盤となる、液剤中における標準ダイポールアンテナによる平均電界強度推定法について検討する。すでに、研究代表者によってMHz帯での平均電界強度推定法は確立されている。本研究では、この手法を100kHz帯に拡張し、その際に問題となりうる事項について検討する。

Outline of Final Research Achievements

In order to perform specific absorption rate probe calibration in the 100 kHz band, which is being considered for electric vehicle wireless power transmission, electric field intensity estimation using a reference dipole antenna in the tissue equivalent liquid was investigated. We constructed an experimental system in which the antenna can be moved up to 40 cm, and experimentally confirmed the distance at which the common-mode current starts to appear. The effect of the common-mode current can reduced by gating technique, and it was confirmed that the distance characteristics of the transmit antenna factor agree with the corresponding numerical results. This fact provides insight into the appropriate antenna-to-probe distance for performing the probe calibration.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

電気自動車への無線電力給電を実用するにあたり、人体への電波防護に関する定量評価法を確立しなければならない。本研究では、携帯電話等の電波防護指針で利用される比吸収率という量に着目して、その評価に必要となるプローブ校正法の検討を実施した。プローブ校正は、プローブ受信電界強度とそれに対する出力電圧の間の関連付けを行うことであり、本研究では、100kHz帯に特有の問題点、すなわち、コモンモード電流の影響が現れるよりも短い距離で、プローブ校正を実施実施可能であることを明らかにした。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] 2-4GHz帯における液剤中アンテナを利用した近傍界利得および液剤電気定数の推定2022

    • Author(s)
      関屋 敬太, 石井 望, 清水 悠斗, 長岡 智明
    • Organizer
      無線端末・アンテナシステム測定技術研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 疑似スケールモデルを利用したkHz帯組織等価液剤中における直接波領域の特定2022

    • Author(s)
      増田 力, 石井 望
    • Organizer
      2021年度電子情報通信学会信越支部大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 組織等価液剤内のkHz帯における微小ダイポールアンテナの電界成分分布測定2022

    • Author(s)
      砂崎 拓也, 石井 望, Jerdvisanop Chakarothai, 清水 悠斗, 長岡 智明
    • Organizer
      2021年度電子情報通信学会信越支部大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 4-6GHz帯におけるダイポールアンテナを利用した水中近傍界利得および電気定数の推定2022

    • Author(s)
      関屋 敬太, 石井 望, 清水 悠斗, 長岡 智明
    • Organizer
      2021年度電子情報通信学会信越支部大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Near-Field Gain Evaluation of Balanced Dipole Antenna Operated in Salt Water Using a Power Amplifier2022

    • Author(s)
      Keita Sekiya, Nozomu Ishii, Yuto Shimizu, Tomoaki Nagaoka
    • Organizer
      2021 IEEE Conference on Antenna Measurements & Applications (CAMA)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Distance Dependence of Transmission Characteristics Between Small Dipole Antennas in Tissue Equivalent Liquid Operated in kHz Band2021

    • Author(s)
      Riki Masuda, Nozomu Ishii, Yuto Shimizu, Jerdvisanop Chakarothai, Kanako Wake, and Soichi Watanabe
    • Organizer
      Proceedings of ISAP2020, 3B2-1, pp.401-402, Osaka, Japan
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 長尺水槽を用いたkHz帯組織等価液剤中における送受信アンテナ間の伝送特性測定に関する検討2020

    • Author(s)
      増田 力, 石井 望, チャカロタイ ジェドウィスノプ, 清水 悠斗, 和氣 加奈子, 渡辺 聡一
    • Organizer
      無線端末・アンテナシステム測定技術研究会資料
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 海中疑似スケールモデルにおけるシールデッドループアンテナ間の伝送特性の距離依存性2020

    • Author(s)
      石井 望, 坂井 洸太
    • Organizer
      2020信学ソ大(通信), B-1-119, p.119, オンライン
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 長尺水槽を用いたkHz帯組織等価液剤中における基準アンテナの送信アンテナ係数の測定2020

    • Author(s)
      増田 力, 石井 望, チャカロタイ ジェドヴィスノプ, 清水 悠斗, 和氣 加奈子, 渡辺 聡一
    • Organizer
      B-1-120, p.120, オンライン
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Mixed-mode Sパラメータ測定に基づく長尺水槽を用いたkHz帯組織等価液剤中における基準アンテナの送信アンテナ係数の評価2020

    • Author(s)
      増田 力, 石井 望, チャカロタイジェドウィスノプ, 清水悠斗, 和氣加奈子, 渡辺聡一
    • Organizer
      2020年度電子情報通信学会信越支部大会講演論文集, 3E-4, p.84, オンライン
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 浅海海中位置推定に特化した電界数値積分の高速化について2020

    • Author(s)
      石井 望, 高橋 応明, 陳 強, 吉田 弘
    • Organizer
      信学技報 AP2020-84, pp.60-65, オンライン
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] GHz帯組織等価液剤中シース付ダイポールアンテナの送信アンテナ係数の距離特性2020

    • Author(s)
      石井 望, チャカロタイ ジェドウィスノプ, 清水 悠斗, 和氣 加奈子, 渡辺 聡一
    • Organizer
      2020年電子情報通信学会総合大会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 食塩水内でのダイポールアンテナ間の伝送測定における不平衡電流の影響2019

    • Author(s)
      石井 望, 清水 悠斗, チャカロタイ ジェドウィスノプ, 和氣 加奈子, 渡辺 聡一
    • Organizer
      電子情報通信学会 無線端末・アンテナシステム測定技術研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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