| 講演名 | 2021-03-05 メタマテリアル支援送信機による体内への無線電力伝送システムのミスアライメント改善に関する基礎検討 宮本 隆梓(九大), ポカレル ラメシュ(九大), 吉富 邦明(九大), アデル バラカット(九大), シマ アルシュヘウィ(九大), 姜 欣(九大), |
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| 抄録(和) | 近年、体内埋め込み型センサやIoT端末へ無線で電力を供給し、バッテリー無しで動作させるシステムの研究開発が盛んに行われている。しかし、その無線電力伝送（WPT）システムの受信機を体内に埋め込むことにより様々な問題が発生する。損失の増加、受信機(Rx)、送信機(Tx)両方のQ-値の急激な劣化、TxとRxの自己共振周波数のズレによる伝送効率の低下、Rxの微小な位置ズレによる伝送効率の急激な低下など解決すべき様々な課題がある。そこでこのような問題の解決のためにメタマテリアル支援送信機を提案し、その設計手法を検証した。鶏肉を用いて開発したWPTシステムの評価を行い、提案のメタマテリアル支援送信機の有効性及びその設計手法を確立した。 |
| 抄録(英) | Conventional resonant inductive coupling wireless power transfer (WPT) systems encounter performance degradation while energizing biomedical implants. This degradation results from the dielectric and conductive characteristics of the tissue, which cause increased radiation and conduction losses, respectively. Moreover, the proximity of a resonator to the high permittivity tissue causes a change in its operating frequency if misalignment occurs. In this report, we propose a metamaterial inspired transmitter with near-zero permeability to overcome these problems. This metamaterial inspired goemetry is stacked split ring resonator metamaterial fed by a driving inductive loop and acts as a WPT transmitter (meta-TX) for an in-tissue implanted WPT receiver. The presented demonstrations have confirmed that the proposed metamaterial inspired WPT system outperforms the conventional one. Also, the resonance frequency of the proposed metamaterial inspired TX is negligibly affected by the tissue characteristics, which is of great interest from the design and operation prospects. |
| キーワード(和) | メタマテリアル / 体内への無線電力伝送 / 小型化 / 高効率 |
| キーワード(英) | Biological Tissues / Compact WPT System / Metamaterial Inspired Transmitter / Misalignment Insensitive |
| 資料番号 | MW2020-97 |
| 発行日 | 2021-02-26 (MW) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MW |
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| 開催期間 | 2021/3/5(から1日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | マイクロ波一般 |
| テーマ（英） | |
| 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） | 佐藤 優(富士通研) / 大平 昌敬(埼玉大) |
| 幹事氏名（英） | Masaru Sato(Fujitsu Labs.) / Masataka Ohira(Saitama Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 高野 恭弥(東京理科大) / 長谷川 直輝(ソフトバンク) |
| 幹事補佐氏名（英） | Kyoya Takano(Tokyo Univ. of Science) / Naoki Hasegawa(Softbank) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Microwaves |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | メタマテリアル支援送信機による体内への無線電力伝送システムのミスアライメント改善に関する基礎検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Design of Metamaterial Inspired Transmitter for Misalignment Insensitive Wireless Power Transfer System through Biological Tissues |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | メタマテリアル / Biological Tissues |
| キーワード(2)（和/英） | 体内への無線電力伝送 / Compact WPT System |
| キーワード(3)（和/英） | 小型化 / Metamaterial Inspired Transmitter |
| キーワード(4)（和/英） | 高効率 / Misalignment Insensitive |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 宮本 隆梓 / Takashi Miyamoto |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | ポカレル ラメシュ / Ramesh Pokharel |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 吉富 邦明 / Kuniaki Yoshtomi |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | アデル バラカット / Adel Barakat |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | シマ アルシュヘウィ / Shimaa Alshhawy |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 姜 欣 / Jiang Xin |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 発表年月日 | 2021-03-05 |
| 資料番号 | MW2020-97 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | MW-422 |
| ページ範囲 | pp.33-38(MW), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-02-26 (MW) |