| 研究課題/領域番号 |
18K04130
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
小川 晃一 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (60601854)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 無線充電医療センサー / 偏波制御DRレクテナ / 歩行人体ファントム / 3次元OTA評価装置 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、電池いらずで動作し続ける無線充電医療センサーを実現する偏波制御DRレクテナの開発である。これを実現するための課題は、①電波を直流に変換する整流器の高効率化、②人体装着時に生じる人体の動きとセンサーに到来する電波の偏波特性の相互作用による受信電力の低下、③人の歩行動作に起因する電波シャドウイングによる激しい信号瞬時遮断現象の克服の３点である。
平成30年度は①電波を直流に変換する整流器の高効率化に取り組んだ。無線電力伝送において、高周波を直流に変換する検波回路（レクテナ）は上記システムを実現するキーデバイスである。レクテナの高周波―直流電圧の変換効率を向上させるためには、RF信号を検波するダイオードに印加させる信号の振幅を増加させることが有効である。そこで、高いQファクターを有するλ/4同軸誘電体共振器と誘電体フィルムを用いることにより高い変換効率を実現できる誘電体共振器レクテナの開発に取り組んだ。レクテナへの入力電力が0dBmのときに60%の変換効率を達成できることがわかった。現在は更なる高効率化を目指してより高いQファクターを有する同軸誘電体共振器の利用に取り組んでいる。
更に、腕振り歩行時の電力伝送実験を行った。生体センサーを腕に装着した際、腕振り角度が変化することによってアンテナの指向性特性が大きく変化し、レクテナの出力電圧に影響を及ぼすことが予想される。腕振り電磁ファントムを用いて無線電力伝送実験を行った結果、腕の角度が0度のときと比較して腕の角度が45度のときは40%程度出力電力が劣化することが明らかとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究計画に沿って研究を進めており、平成30年度は概ね研究成果を得ることができた。
電波を直流に変換する整流器の高効率化に取り組み、腕振り歩行時の無線電力伝送実験を行った。また、研究成果は学会で口頭発表を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成31年度以降は、②人体装着時に生じる人体の動きとセンサーに到来する電波の偏波特性の相互作用による受信電力の低下、③人の歩行動作に起因する電波シャドウイングによる激しい信号瞬時遮断現象の克服について検討を行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成30年度予算において約120万円の残額については物品購入を見合わせたことによるものであり、平成31年度において物品購入を計画している。
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