2022 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
20K04615
|
|---|
| Research Institution | Yamagata University |
|---|
Principal Investigator |
齊藤 敦 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (70313567)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 超伝導バルク / ディスク共振器アンテナ / 電波暗室 / 伝送効率 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は次世代無線電力伝送に関する基盤研究であり、特にマイクロ波放射型無線電力伝送方式の送信デバイスのために有効な知見を得ることを目的として研究を実施した。本研究では、周波数：2～6 GHz、入力電力: 100 W 以上、伝送距離： 1 m 以上、受信電力: 5 W 以上（伝送効率： 5 % 以上）を具体的な数値目標とした。初年度（令和２年度）は、超伝導バルクディスク共振器型アンテナを提案し、1次設計と1次試作を実施した結果、共振周波数 5.0 GHz、伝送距離 0 m、入力電力 50.1 mW、受信電力 6.18 mW、伝送効率 14.9％を達成した。令和３年度は、電波暗室の整備を行い、最大入力電力100W、最大伝送距離 1 m の無線電力伝送実験が可能なシステムを構築した。送信用１素子超伝導バルクアンテナと市販のホーンアンテナを用いて、電力伝送効率の距離依存性に関する実験を行った結果、共振周波数 5.0 GHz、伝送距離 0.4 m、入力電力 6.1 W、受信電力 90 mW を得ることができ、伝送効率 1.485％ を達成した。さらに、マイクロ波帯整流回路をプリント基板上のマイクロストリップ線路回路を用いて設計・作製し、10 cm 離れて受信したマイクロ波電力を整流することで、定格電圧 6V 用LEDを数秒間点灯させることに成功した。最終年度（令和4年度）は、円偏波型超伝導バルク共振器アンテナを設計・試作し、安定した電力受信が可能であることを明らかにできた。これらの成果は、学術雑誌2編（うち１件の査読付き）、国際会議にて2件のポスター発表、１件の口頭発表、国内学会において4件の口頭発表をすることができた。
|
