講演名 2019-11-14
外部インダクタと共振するダイオードを用いるRFエネルギーハーベスティング整流器
大野 桂(芝浦工大), 田中 愼一(芝浦工大),
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抄録(和) RFエネルギーハーベスティングへの応用に向け、微弱電波に対してダイオード整流器の入力感度を改善する手法を提案した。この整流器は外部インダクタとダイオードの寄生容量を直列共振させることで、ダイオードの閾値電圧を実効的に下げる効果をもたらすだけでなく、僅かなRF電力も無駄にしない無反射を実現することができる。本稿では、この特異な特徴をもつ整流器の動作原理を明らかにした上で、その原理を最大限に活かすための設計方法について述べる。汎用ショットキー障壁ダイオードを用いて試作した700 MHzの単一周波数共振型の整流器では、-20 dBm(10 μW)の微弱RF信号の入力に対して38%のRF-DC変換効率が得られた。また、3周波数の共振モードを用いた整流器では、同じく-20 dBm の入力に対して、国内地上デジタルTVのバンドをほぼカバーする460-660MHzの帯域で20%を超える変換効率を確認した。
抄録(英) Low power rectifier for RF energy harvester based on a new operation principle is presented. The single-diode rectifier employs an external series inductor resonating with the diode parasitic capacitances. The resonance leads to almost perfect input impedance matching to the RF source (antenna) over wide dynamic input power range, as well as enhanced diode-sensitivity to the weak environmental RF signal. The unique operation mechanism of the rectifier is explained based on a physical circuit model which is verified by a simulation study. Prototype rectifiers for 700-MHz bands were designed and fabricated using commercial discrete diodes, demonstrating 38% RF-DC conversion efficiency at RF input power of -20 dBm.
キーワード(和) ダイオード / 整流器 / 共振 / RF-DC変換効率 / RFエネルギーハーベスティング
キーワード(英) diode / rectifier / resonance / RF-DC conversion efficiency / RF energy harvesting
資料番号 MW2019-102
発行日 2019-11-07 (MW)

研究会情報
研究会 MW
開催期間 2019/11/14(から2日開催)
開催地(和) 南大東村多目的交流センター
開催地(英) Minami Daido Villa. Tamokuteki Koryu Center
テーマ(和) マイクロ波/一般
テーマ(英) Microwave Technologies
委員長氏名(和) 古神 義則(宇都宮大)
委員長氏名(英) Yoshinori Kogami(Utsunomiya Univ.)
副委員長氏名(和) 河合 正(兵庫県立大) / 大久保 賢祐(岡山県立大) / 新庄 真太郎(三菱電機)
副委員長氏名(英) Tadashi Kawai(Univ. of Hyogo) / Kensuke Okubo(Okayama Prefectural Univ.) / Shintaro Shinjo(Mitsubishi Electric)
幹事氏名(和) 清水 隆志(宇都宮大) / 佐藤 優(富士通研)
幹事氏名(英) Takashi Shimizu(Utsunomiya Univ.) / Masaru Sato(Fujitsu Labs.)
幹事補佐氏名(和) 吉田 賢史(鹿児島大) / 高野 恭弥(東京理科大)
幹事補佐氏名(英) Satoshi Yoshida(Kagoshima Univ.) / Kyoya Takano(Tokyo Univ. of Science)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Microwaves
本文の言語 JPN
タイトル(和) 外部インダクタと共振するダイオードを用いるRFエネルギーハーベスティング整流器
サブタイトル(和)
タイトル(英) RF Energy Harvester Rectifiers Using Diodes Resonating with External Inductors
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) ダイオード / diode
キーワード(2)(和/英) 整流器 / rectifier
キーワード(3)(和/英) 共振 / resonance
キーワード(4)(和/英) RF-DC変換効率 / RF-DC conversion efficiency
キーワード(5)(和/英) RFエネルギーハーベスティング / RF energy harvesting
第 1 著者 氏名(和/英) 大野 桂 / Kei Ohno
第 1 著者 所属(和/英) 芝浦工業大学(略称:芝浦工大)
Shibaura Insitute of Technology(略称:Shibaura Inst. of Tech.)
第 2 著者 氏名(和/英) 田中 愼一 / Shinichi Tanaka
第 2 著者 所属(和/英) 芝浦工業大学(略称:芝浦工大)
Shibaura Insitute of Technology(略称:Shibaura Inst. of Tech.)
発表年月日 2019-11-14
資料番号 MW2019-102
巻番号(vol) vol.119
号番号(no) MW-292
ページ範囲 pp.13-18(MW),
ページ数 6
発行日 2019-11-07 (MW)