| Project/Area Number |
22K04088
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
藤森 和博 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (70314705)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | メタマテリアル / メタ表面 / 磁気壁 / リコンフィグラブル / アンテナ / 無線電力伝送 / 周波数可変 |
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| Outline of Research at the Start |
配線しなくても電子機器に充電できるワイヤレス給電技術では，設備と人との距離が十分であれば十分な安全が確保できるが，住宅やオフィス内では十分な距離が確保できず，生活空間を狭めてしまい，利便性を求めた結果，生活や活動のクオリティを低下させてしまう．
このような問題を解決するためには，ワイヤレス給電における送電設備と壁面・床面との距離をゼロ距離にできる磁気壁が不可欠となる．
本申請課題では，メタ表面による薄型軽量の磁気壁，このメタ表面を小型化・アレー化し，電気的な制御でアレー欠陥を生み出すことで，特定周波数帯に使用が限定されないリコンフィグラブルな磁気壁の実現を目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
カーボンニュートラルを目指し，電気自動車への置換が推進されており，その充電方法として結合型ワイヤレス給電の研究が盛んに行われている．また，ワイヤレス給電技術は家電製品への適用も進められている．設備と人との距離が十分に確保できる場合には，人への影響をなくすための十分な措置を講じられるが，家電製品を対象に住宅やオフィス内で使用する場合に十分な距離を確保することは難しいだけでなく，設備を後付けする場合には居住空間を狭めてしまうため，利便性を求めた結果，生活や活動のクオリティを低下させてしまう．このような問題を解決するためには，ワイヤレス給電における送電設備と壁面や床面との距離をゼロ距離にできる磁気壁が不可欠となる．結合型ワイヤレス給電の送電設備にはヘリカルあるいはスパイラル共振器が用いられることが多く，ループ の一 電流による磁界を利用するため，パーマロイやフェライトといった磁性体での磁 壁が考えられるが，重量やコストを抑えることは至難である．そこで，本申請課題では，スプリットリング共振器に代表される円環形メタ表面による薄型軽量の磁気壁，このメタ表面を小型化・アレー化し，電気的な制御でアレー欠陥を生み出すことで，特定周波数に使用が限定されないリコンフィグラブルな磁気壁の実現を目指している．
令和5年度は計画していた電気的に欠陥を生み出すメタ表面の設計，基礎特性の把握，磁 壁特性について，解析的，実験的に検討した．僅かな欠陥を与えることによって，近接して置かれた2.45GHz帯標準ダイポールアンテナの入力インピーダンスを変化させることを確認し，学会において発表した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
メタ表面の基本的な設計方針の決定，解析に基づいた予測，試作による実証に至るまで，実現しようとするメタ表面の基礎的な特性を把握することができており，全体的には順調に進展していると判断できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
現在まで得られているメタ表面の設計精度を高め，令和5年度に実施した2.45GHz帯以外の周波数帯における電磁界制御に着手する．
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