| 講演名 | 2023-11-10 インダクタ装荷による受電および導波素子一体型 レクテナアレーの小型化 丸山 珠美(函館高専), 海老田 のあ(函館高専), 鎌田 緋莉(函館高専), 石黒 大翔(函館高専), 中津川 征士(函館高専), 田村 昌也(豊橋技科大), 末松 憲治(東北大), |
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| 抄録(和) | 半波長ダイポールアンテナ型のレクテナをアレー配列すると，各素子がレクテナとして，電力を受け取るのと同時に八木宇田アンテナの導波器のように働き隣接する素子に電力を伝えることが報告されている．本研究では，この受電および導波素子一体型レクテナアレーの小型化のため，インダクタンスを装荷し，アレーを構成する各レクテナのS21特性およびワイヤレス電力伝送効率を，電磁界解析と理論計算によって求めた．その結果，2.4 GHz帯において，素子長を半波長から0.35λに短縮したダイポールアンテナ型のレクテナは，18 nHのインダクタを装荷することによって，ワイヤレス電力伝送効率を高くできること，送電用と受電用のレクテナの間隔を30 mmとしたときに，間に，無給電のレクテナを中継レクテナとして5 mm 毎に設置することにより，S12特性と電力伝送効率を高くできることを明らかにした．さらに中継レクテナもまた，受電用レクテナとして動作することを明らかにした．本研究により，インダクタを装荷して小型化したレクテナも，アレー化することにより，受電レクテナとして動作すると同時に導波素子としても動作でき，送信と受信間にこのレクテナを設置することが，電力伝送効率向上に有効となることを明らかにした． |
| 抄録(英) | When arranging an array of half-wavelength dipole antenna-type rectennas, it has been reported that each element not only receives power as a rectenna but also functions as a directors of Yagi-Uda antennas, transmitting power to adjacent elements simultaneously. In this study, in order to miniaturize this power-receiving and waveguide-integrated rectenna array, inductance was loaded, and the S21 characteristics of each rectenna constituting the array and the wireless power transmission efficiency were determined through electromagnetic field analysis and theoretical calculations. As a result, in the 2.4 GHz band, it was revealed that a dipole antenna-type rectenna with a reduced element length from half-wavelength to 0.35λ could achieve higher wireless power transmission efficiency by loading an 18 nH inductor. Furthermore, when the distance between the transmitting and receiving rectennas was set at 30 mm, it was demonstrated that by placing the parasitic rectennas as relay rectennas at 5 mm intervals in between, the S21 characteristics could be improved. Additionally, it was revealed that these relay rectennas could also function as receiving rectennas. This study elucidates that by loading inductors and miniaturizing the rectennas, they can operate as receiving rectennas while simultaneously acting as waveguide elements when arrayed, and placing these rectennas between the transmitter and receiver can effectively enhance power transmission efficiency. |
| キーワード(和) | WPT, / ワイヤレス電力伝送 / エネルギーハーベスト / 空間伝送型ワイヤレス電力伝送 / 八木宇田アンテナ / レクテナ / アレーア ンテナ |
| キーワード(英) | Energy harvest, / Inductance Load / Rectenna / Wireless power transmission, / WPT |
| 資料番号 | WPT2023-25 |
| 発行日 | 2023-11-03 (WPT) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | WPT |
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| 開催期間 | 2023/11/10(から1日開催) |
| 開催地（和） | 八丈町商工会 |
| 開催地（英） | Hachijomachi-Shokokai |
| テーマ（和） | 無線電力伝送・一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 西川 健二郎(鹿児島大) |
| 委員長氏名（英） | Kenjiro Nishikaa(Kagoshima Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 平山 裕(名工大) |
| 副委員長氏名（英） | Hiroshi Hirayama(Nagoya Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 花澤 理宏(UL Japan) / 三谷 友彦(京大) |
| 幹事氏名（英） | Masahiro Hanazawa(UL Japan) / Tomohiko Mitani(Kyoto Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 鈴木 麻子(富士ウェーブ) / 石川 峻樹(オリエントマイクロウェーブ) / 畑 勝裕(東大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Asako Suzuki(Fujiwaves) / Takaki Ishikawa(Orient Microwave) / Katsuhiro Hata(Univ. of Tokyo) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Wireless Power Transfer |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | インダクタ装荷による受電および導波素子一体型 レクテナアレーの小型化 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Novel compact rectenna array by integrating power-receiving and waveguide elements with loaded inductor |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | WPT, / Energy harvest, |
| キーワード(2)（和/英） | ワイヤレス電力伝送 / Inductance Load |
| キーワード(3)（和/英） | エネルギーハーベスト / Rectenna |
| キーワード(4)（和/英） | 空間伝送型ワイヤレス電力伝送 / Wireless power transmission, |
| キーワード(5)（和/英） | 八木宇田アンテナ / WPT |
| キーワード(6)（和/英） | レクテナ |
| キーワード(7)（和/英） | アレーア ンテナ |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 丸山 珠美 / Tamami Maruyama |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 函館工業高等専門学校(略称：函館高専) National Institute of Technology, Hakodate College(略称：NIT, Hakodate College) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 海老田 のあ / Noa Ebita |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 函館工業高等専門学校(略称：函館高専) National Institute of Technology, Hakodate College(略称：NIT, Hakodate College) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 鎌田 緋莉 / Akari Kamada |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 函館工業高等専門学校(略称：函館高専) National Institute of Technology, Hakodate College(略称：NIT, Hakodate College) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 石黒 大翔 / Hiroto Ishiguro |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 函館工業高等専門学校(略称：函館高専) National Institute of Technology, Hakodate College(略称：NIT, Hakodate College) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 中津川 征士 / Masashi Nakatsugawa |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 函館工業高等専門学校(略称：函館高専) National Institute of Technology, Hakodate College(略称：NIT, Hakodate College) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 田村 昌也 / Masaya Tamura |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 豊橋技術科学大学(略称：豊橋技科大) Toyohashi University of Technology(略称：Toyohashi University of Technology) |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 末松 憲治 / Noriharu Suematsu |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 東北大学(略称：東北大) Tonoku University(略称：Tohoku University) |
| 発表年月日 | 2023-11-10 |
| 資料番号 | WPT2023-25 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | WPT-252 |
| ページ範囲 | pp.12-16(WPT), |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2023-11-03 (WPT) |