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マイクロ波電力伝送システムにおける送受電能動アンテナの試験研究

研究課題

研究課題/領域番号 06505002
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 情報通信工学
研究機関北海道大学

研究代表者

伊藤 精彦  北海道大学, 工学部, 教授 (30001176)

研究分担者 石井 望  北海道大学, 工学部, 助手 (50232236)
大鐘 武雄  北海道大学, 工学部, 助教授 (10271636)
大宮 学  北海道大学, 工学部, 助教授 (30160625)
小川 恭孝  北海道大学, 工学部, 教授 (70125293)
研究期間 (年度) 1994 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
37,300千円 (直接経費: 37,300千円)
1996年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1995年度: 19,500千円 (直接経費: 19,500千円)
1994年度: 16,800千円 (直接経費: 16,800千円)
キーワード太陽発電衛星 / マイクロ波電力伝送 / スロットアンテナ / マイクロストリップアンテナ / 仮想実験環境 / シリコン半導体 / レクテナ / スペーステナ / 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
研究概要

本研究では,研究代表者などによって国有財産化されている特許を利用し,宇宙太陽発電衛星に代表されるマイクロ波電力伝送システムにおける送受電能動アンテナを開発することを目的として検討を行い,以下に示す新しい知見と成果を得た.
送電能動アンテナについて送電アンテナ素子,ビーム走査を実現するための位相制御アルゴリズムおよび送電能動アンテナシステムを構成するための2.45GHz帯マイクロ波回路の設計を行うための概念「仮想実験環境」を提案した.送電アンテナ素子としてキャビティ付スロットアンテナの使用を提案した.次に,送電アンテナ素子の理論的設計にFDTD法を適用することを提案した.FDTD法によるアンテナ素子の解析手法を示し,解析結果と測定結果の比較から,両者の特性は良く一致しており,実験結果の妥当性および解析手法の有効性を確認した.さらに,単純化した給電構造を有する送電アンテナ素子の開発を行った.仮想実験環境の概念に基づいて,送電能動アンテナシステム用マイクロ波回路の設計を行った.これらのマイクロ波回路はすべてシリコン半導体デバイスを使用している.
受電アンテナ素子として研究代表者らが提案している円形マイクロストリップパッチアンテナについて新しくスロット給合マイクロストリップ給電によるアンテナの設計法を明らかにした.さらに,整流回路で発生する2.45GHzの奇高調波成分の再放射を抑圧するために,従来提案を行っていたスリット入CMSAの手法を発展させ,これまで以上の高調波成分の再放射抑圧を可能にするスリットの設計法を提案し,解析および実験によりその有効性を明らかにした.

報告書

(4件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (64件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (64件)

  • [文献書誌] 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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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Itoh, Y.Ogawa, and M.Omiya: "Project Overview and Prospect of Solar Power Satellite, SPS2000" Bulletin of the Faculty of Engineering, Hokkaido University. No.175. 113-123 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Itoh: "Overview of Solar Power Satellite, SPS2000" Fuel and Combustion. 63. 83-94 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J-M.Chen, K.Honma, M.Omiya, and K.Itoh: "A Spacetenna for the Solar Power Satellite, SPS2000" Technical Report of IEICE. SAT96-46, MW96-57. 29-36 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Honma, N.Ohno, T.Aburaya, M.Omiya, and K.Itoh: "Development of Analog Variable Phase Shifters at 2.45GHz for SPS2000" Technical Report of IEICE. SAT96-47, MW96-58. 37-44 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Omiya and K.Itoh: "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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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大宮 学: "大電力マイクロ波送電用半導体" SPS小研究会講演集. 11-20 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 本間克紀: "太陽発電衛星SPS2000システム機能モデル用アナログ可変移相器に関する検討" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 84. 89 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 谷口美穂: "太陽発電衛星用送電システムにおける位相誤差の影響" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 89. 94 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 大野哲生: "プローブ給電キャビティ付スロットアンテナの設計" 平成8年度電気関係学会北海道支部連合大会. 92. 97 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 大宮 学: "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. 177. 11-18 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 山田裕輔: "スリット入円形マイクロストリップアンテナ" 1997年電子情報通信学会総合大会. B-1-121(出版予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 山本学: "スロット結合マイクロストリップにおけるパッチの共振と電力特性の関係" 1995年電子情報通信学会通信ソサエティ大会. B-53. 53 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Muramoto: "A Study on Radiation Efficiency Measurement of a Small Antenna Using Wheeler Method" 1995 Asia Pacific Microwave Conference Proceedings. 2. 419-422 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 大宮学: "太陽発電衛星SPS2000システム機能モデルと送電アンテナ用2.45GHz位相制御システム" 平成7年度電気関係学会北海道支部連合大会. 205. 226 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 大野哲生: "太陽発電衛星SPS2000システム機能モデル用送電アンテナの特性" 平成7年度電気関係学会北海道支部連合大会. 206. 227 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 油谷崇志: "太陽発電衛星SPS2000システム機能モデル用2.45GHz増幅器の設計および特性改善" 平成7年度電気関係学会北海道支部連合大会. 207. 228 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 胡忱: "太陽発電衛星SPS2000システム機能モデル用2.45GHz増幅器の試作" 平成7年度電気関係学会北海道支部連合大会. 208. 229 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 大野哲生: "太陽発電衛星SPS2000システム機能モデル用方向性結合器と帯域通過フィルタの設計および試作" 平成7年度電気関係学会北海道支部連合大会. 209. 230 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 大野哲生: "太陽発電衛星SPS2000システム機能モデル用可変移相器の設計および試作" 平成7年度電気関係学会北海道支部連合大会. 210. 231 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 陳俊明: "太陽発電衛星SPS2000システム機能モデル用位相検出器の設計および試作" 平成7年度電気関係学会北海道支部連合大会. 211. 232 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 河田恭裕: "太陽発電衛星SPS2000におけるパイロット信号方向検知に及ぼすアンテナ素子位置のずれの影響" 平成7年度電気関係学会北海道支部連合大会. 212. 233 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 大宮学: "有限差分時間領域解析法を用いたキャビティ付スロットアンテナの放射指向特性の評価" 平成7年度電気関係学会北海道支部連合大会. 213. 234 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 村田智宏: "SPS2000用レクテナにおけるスロット結合円形パッチアンテナの解析" 平成7年度電気関係学会北海道支部連合大会. 214. 235 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 山本学: "1/4波長整合回路を有するスロット結合マイクロストリップアンテナの解析" 平成7年度電気関係学会北海道支部連合大会. 215. 236 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K.Itoh: "Development of a Phase Control System at 2.45 GHz for a Spacetenna of SPS2000" Second Wireless Power Transmission Conference(WPT'95). 14-2. 61 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤精彦: "宇宙太陽発電衛星" 21世紀への展望'95くしろ先端科学移動大学講演. 1. 3 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤精彦: "大電力マイクロ波送電アンテナ技術" SPS小研究会資料. (出版予定). (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 大宮学: "太陽発電衛星SPS2000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" 第15回宇宙エネルギーシンポジウム. 19(出版予定). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] :大宮学: "太陽発電衛星SPS2000システム機能モデル用送電アンテナ" 第15回宇宙エネルギーシンポジウム. 21(出版予定). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤精彦: "太陽発電衛星SPS2000研究の概要" 燃料及燃焼. 63. 83-94 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 大宮学: "太陽発電衛星SPS2000システム機能モデル実験" 1996年電子情報通信学会総合大会. SB-1-6. 598-599 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 山本学: "トリプレート型スロット結合マイクロストリップアンテナの不要モード抑圧に関する一検討" 1996年電子情報通信学会総合大会. B-61. 61 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 大宮学: "太陽発電衛星におけるマイクロ波電力伝送のためのビーム制御システム" 電子情報通信学会技術研究報告. SAT94-31 RCS94-45. 19-24 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Itoh: "A Phased-Array Antenna for Spacetenna of SPS2000" Proceedings of the Nineteenth ISTS. 477-482 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 堀口健一: "逆F素子により励振されるキャビティ付スロットアンテナの実験的考察" 1994年電子情報通信学会秋季大会. B-34. 34- (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 大宮学: "FDTD法を用いたキャビティ付スロットアンテナの解析" 1994年電子情報通信学会秋季大会. B-38. 38- (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 大宮学: "SPS2000システム機能モデル用送電アンテナの試作" 平成6年度電気関係学会北海道支部連合大会. 279. 319- (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 堀口健一: "プローブ給電キャビティ付スロットアンテナの実験的考察" 平成6年度電気関係学会北海道支部連合大会. 280. 320- (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 河田恭裕: "SPS2000用レトロディレクティブ機能を有するフェーズドアレーアンテナ" 平成6年度電気関係学会北海道支部連合大会. 281. 321- (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤精彦: "送電アンテナ" SPS用送受電技術シンポジウム講演集. 5-16 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤精彦: "電力無線伝送ワークショップSPS-2000とSPS-IdR(レユニオン島)中期的展望での事例研究" SPS用送受電技術シンポジウム講演集. 36-38 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Itoh: "SPS2000 Project Concept and Organization" Wireless Power Transmission Workshop,Reunion(FRANCE). (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 大宮学: "SPS2000用送電アンテナ素子の実験的検討および理論解析" 第14回宇宙エネルギーシンポジウム. 5. (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 大宮学: "給電構造を単純化したキャビティ付スロットアンテナの実験的検討" 1995年電子情報通信学会春季大会. B-118. (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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