多角形セル応用メタサーフェスと八木宇田構造によるIoT用新たなワイヤレス給電

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本研究では，給電素子に近接した受電素子が電力を受け取るだけでなく導波器としても働き，次の素子に電力を伝える八木宇田アンテナの原理を応用した新たなレクテナアレーを提案し，今年度は以下の成果を得た．１．素子形状を半波長に限定しないレクテナアレーを実現するため，ループ型素子を導入し，この形状が整流回路に短絡を発生させる問題を解消する新たな構造をとしてC型ループレクテナアレーを考案し，LEDを遠くまで点灯させることに成功した． 本結果はIEEE URSIGASS2023に採択された． ２．インピーダンスを装荷によって小型化した素子が，八木宇田レクテナアレーとして，電力を伝搬させることを，電磁界解析によって明らかにし， LEDの点灯実験に成功した．本結果を，査読付き国際会議IEEEAP-S2023に投稿し採択された．３．各レクテナ素子から得た電力を集約し，より高い電力を得る手法を，アレー配置を変化させて検討した．半波長レクテナを電波の進行方向に沿って縦に配列した場合の結果をIEEE APWC2022で，送電部に対して鉛直方向に配列した場合の結果を，IEEE AP-S2022で，それぞれ報告した．４．セル形状を6角形にした多角形セル応用メタサーフェスの設計法をまとめ，論文を投稿した．ユニットセル間の間隙の有無について新たな検討を加え，その結果を高専シンポジウムで報告した．多角形セル応用は2023年度重点的に力を入れる予定である．５．これまで空間伝送型ワイヤレス電力伝送方式において，導波素子の応用による伝送距離拡張を検討してきた．本研究では新たに，磁界結合WPTに対して検討を行った．その結果，磁界結合の場合も，無給電素子（コイル）を中継素子として用いることによる伝送効率向上効果が確認できた．本結果をAWPT2022で報告した．