2021 Fiscal Year Research-status Report
Sustainable infrastructure monitoring platform
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21K04177
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
金谷 晴一 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (40271077)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | エネルギーハーベスティング / インビーダンス整合 / 昇圧回路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、これまで効率的に再利用されることが少なかった放送や通信などで放射されたマイクロ波に着目し、マイクロ波を電源とする「持続可能インフラ監視プラットフォーム」を実現することである。これまで知られているインピーダンス整合回路は、負荷インピーダンス値の複素共役となるように設計され、伝達される電力が最大となる。しかしながら申請者が提案する整合回路は、出力側が直流回路であることに着目することで、インピーダンスの複素数の概念を取り除き、電力ではなく電圧振幅のみを整合させる新たな回路である。
本年度は昇圧整流回路を提案した。インダクタとキャパシタの構成である。整流回路はダイオードとキャパシタで構成されるため、高インピーダンスと考えられ、これを考慮して設計する。差動入力型とすることで、2倍の入力電圧を得ることができる。マイクロ波帯であるので、伝送線路は電磁界解析を行った。回路の実現は表面実装型の素子を用いた。
コッククロフト・ウォルトン回路を応用したダイオードとキャパシタで構成される“はしご型回路”により、昇圧・整流を行った。高周波回路であるため、伝送線路の配置や線幅は非常に重要であることが理解できた。また本回路を多段化することで電圧の昇圧を行った。
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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
申請書に記載した、マイクロ波帯で動作するエネルギーハーベスティング回路の基礎的検討を行い、昇圧が可能であることを見出したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
提案した回路をプリント基板上に平面回路として実現し、設計値と実測値の評価を行い、設計値にフィードバックを行う。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍により学会がオンラインになったことにより出張旅費の支出が無かったため
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