2015 Fiscal Year Research-status Report
マイクロ波無線電力伝送による遭難者探索システムの研究開発
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15K18051
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
三谷 友彦 京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (60362422)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 無線電力伝送 / マイクロ波 / レクテナ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的はマイクロ波無線電力伝送による遭難者探索システムの確立であり、研究目的を達成するために、(A)マスタースレーブ型位相制御マグネトロンの研究開発、および(B)バッテリーレス受電端末の研究開発、を実施する。平成27年度においては、主に課題(B)のレクテナの研究開発として旧来のレクテナとは異なる倍電圧型レクテナの研究開発に取り組んだ。具体的には、半波長ダイポールアンテナの給電点にショットキーバリアダイオードをシャント接続およびシリーズ接続した2.45 GHz帯倍電圧型レクテナの動作解析をおよび実証実験を行った。試作レクテナを用いたマイクロ波－直流変換効率の測定実験では、レクテナでの受電電力密度が1cm角あたり1mWとなるようなマイクロ波環境において、倍電圧レクテナおよび比較対象となる半波整流型レクテナを測定した。実験結果から、半波整流型レクテナの場合は負荷抵抗値70.3Ωで最大効率23.0%となったことに対し、倍電圧型レクテナは負荷抵抗値47.4Ωで最大効率47.4%となった。また回路シミュレーション結果も実測とよく一致しており、倍電圧型レクテナな半波整流型レクテナとの比較において特に高い出力負荷抵抗で良好な特性が得られることが判明した。また、倍電圧型レクテナの動作に関する理論検討も行い、シリーズ接続されたダイオードが電荷を蓄積する効果があることを明らかにした。レクテナの研究開発以外では、遭難者探索システムの受信端末の通信用途として、特定小電力モジュールの選定を行い、モジュールへの入力仕様や受電端末が得られる電力密度等の仕様選定を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究計画で設定した課題(B)「バッテリーレス受電端末の研究開発」に関しては概ね順調に進展しているが、課題(A)「マスタースレーブ型位相制御マグネトロンの研究開発」に関しては、当初計画で示した、マスター送電器とスレーブ送電器との間の導波管結合回路の実現までは至っておらず、早急に課題解決に努める。
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| Strategy for Future Research Activity |
マスター送電器とスレーブ送電器との間の導波管結合回路を早急に実現し、マスタースレーブ型位相制御マグネトロンの研究開発に努める。並行して、バッテリーレス受電端末の研究開発の動作実証試験を行うための端末開発を行う。
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