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複雑多様化する無線送電環境のレイアウトを可能にするメタ表面の提案

研究課題

研究課題/領域番号 18K04144
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

藤森 和博  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (70314705)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードメタ表面 / メタマテリアル / ワイヤレス電力伝送 / 無線電力伝送 / 近傍電磁界測定 / 無線送電 / 円環配列構造 / 近傍界測定 / GPGPUクラスタ / 円環配列
研究成果の概要

ワイヤレス電力伝送技術は配線が不要であるため,日常生活の様々なシーンにシームレスに適用でき,生活様式を一変させる可能性を秘めている.一方,送電設備と受電機器との配置には一定の制約があり,どんなものにでも電力を送ることは難しい.
本研究では,送電設備で制約となる背面に置かれたものの影響をなくすためのメタ表面を提案し,解析および実験でその有効性を確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

従前より提案されてきたメタ表面は直交座標系で周期配列されたものであった.本研究では,ワイヤレス電力伝送で用いられるコイルに流れる電流に適合するよう円環状に周期配列されたメタ表面を提案している.
このメタ表面は,金属膜のみが使用されているため,磁性材料よりはるかに薄く軽量で,安価に作製でき,湾曲させることも可能である特徴を持っている.また,部品を実装するだけでメタ表面と金属膜の特性を切り替えられる可能性も秘めており,ワイヤレス電力伝送できる機器の種類,配置に飛躍的な自由度を与えることができる.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Improvement of transmission efficiency by using annular array metamaterial for magnetic coupling wireless power transmission system2021

    • 著者名/発表者名
      Liwei Jia, Kazuhiro Fujimori
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 10 号: 9 ページ: 673-676

    • DOI

      10.1587/comex.2021SPL0042

    • NAID

      130008082838

    • ISSN
      2187-0136
    • 年月日
      2021-09-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Designing Microwave Circuits Using Genetic Algorithms Accelerated by Convolutional Neural Networks2021

    • 著者名/発表者名
      Takuma Akada, Kazuhiro Fujimori
    • 学会等名
      50th European Microwave Conference
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Transmission Efficiency by using Annular Array Metamaterial for Magnetic Coupling Wireless Power Transmission System2021

    • 著者名/発表者名
      Liwei Jia, Kazuhiro Fujimori
    • 学会等名
      2020 International Symposium on Antennas and Propagation
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of time domain near-field measurement system for 5G antenna system2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Maruyama, Kazuhiro Fujimori, Hiroyuki Arai, Toshiyasu Tanaka
    • 学会等名
      2020 International Symposium on Antennas and Propagation
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study on an online acceleration of automatic design of RF-DC conversion circuit using neural networks2021

    • 著者名/発表者名
      Takuma Akada, Kazuhiro Fujimori
    • 学会等名
      2020 International Symposium on Antennas and Propagation
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁界結合型無線送電システムへの円環配列メタマテリアルの適用2020

    • 著者名/発表者名
      賈立唯,藤森和博
    • 学会等名
      2020年度 (第71回) 電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 時間領域近傍界計測システムを用いた 28GHz 帯アンテナシステムの指向性測定2020

    • 著者名/発表者名
      丸山裕介,藤森和博
    • 学会等名
      2020年度 (第71回) 電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 時間領域における28GHz帯ホーンアンテナの近傍電磁界測定2020

    • 著者名/発表者名
      川淵優太,藤森和博
    • 学会等名
      IEEE AP-S Kansai Joint Chapter & IEEE MTT-S Kansai Chapter 合同若手技術交流会 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 円環配列メタ表面による磁界結合型無線電力伝送システムのインピーダンスの変化抑制に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      難波和,藤森和博
    • 学会等名
      21st IEEE Hiroshima Section Student Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ波回路の自動設計におけるCNNによる解探索効率の向上2019

    • 著者名/発表者名
      赤田拓磨,藤森和博
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 5Gアンテナシステムを評価するためのタイムドメイン近傍界測定システムの提案2019

    • 著者名/発表者名
      丸山裕介,新井宏之,田中稔泰,藤森和博
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁界結合型無線電力伝送システムの高効率化のための円環配列メタマテリアルの検討2018

    • 著者名/発表者名
      難波和,藤森和博
    • 学会等名
      IEEE AP-S Kansai Joint Chapter and IEEE MTT-S Kansai Chapter 合同若手技術交流会2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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