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2022 年度 研究成果報告書

無線電力伝送用超指向性アンテナに関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号 20K04615
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21060:電子デバイスおよび電子機器関連
研究機関山形大学

研究代表者

齊藤 敦  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (70313567)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード超伝導バルク / アンテナ / 無線電力伝送
研究成果の概要

超伝導バルクを共振器とした送信デバイスに関する研究を実施した。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)を数値目標とした。研究期間において電波暗室の整備を行い、最大入力電力100 W、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を評価した結果、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。

自由記述の分野

超伝導エレクトロニクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回の研究期間内では、当初の目標をすべて達成することができなかった。この原因は電波暗室内での伝送効率実験のため小型冷凍機を採用したため、冷却能力が不十分であったこと、また、デバイスのアレイ化が実現できず指向性の向上を十分に達成できなっかったことが要因であると考えている。一方で、バルク共振器を用いたアンテナで初めての電力伝送を実現させ、今後デバイス改良を行えば、実用レベルの送受信も可能であるという知見も得ることができた。

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公開日: 2024-01-30  

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