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コンクリ－ト構造物を利用した導波路型ワイヤレス給電技術の研究

利用混凝土结构的波导无线电能传输技术研究

基本信息

批准号：
22K14264
负责人：
松川沙弥果
金额：
$ 2.83万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

コンクリ－ト構造物の無線電力伝送への適用可能性について調べるために、初期検討として単純な構造の線状アンテナ（ダイポールアンテナ）を送受信に用いて、数種類のコンクリートスラブにおける伝送特性を評価した。コンクリ－トスラブには、セメント、水、砕石、砂、混和剤から構成されるセメントコンクリートと、不飽和ポリエステル樹脂、砕石、砂、炭酸カルシウムを強固に固めたポリマーコンクリート、不飽和ポリエステル樹脂、砂、炭酸カルシウム、ガラス繊維で構成される3種類のポリマーモルタル（ポリマーモルタル、ガラス繊維を含まないポリマーモルタル、ＦＲＰで挟んだポリマーモルタル）を用いた。ダイポールアンテナをコンクリ－トスラブに対して平行に設置することでTE導波モードが1 GHzから6 GHzの周波数範囲で励起でき、マイクロ波のエネルギーがスラブ内に閉じ込められて伝搬することを明らかにした。さらに、ポリマーモルタル、ポリマーコンクリ－ト、セメントコンクリートの順で透過係数S21が大きく、伝送効率が良いことが分かった。ポリマーモルタルにおいては種類によらず同様の伝送特性を示し、空気中でアンテナを対向させた場合に比べて透過係数が約20 dB高い結果となった。また、時間領域解析により、コンクリ－トスラブ内を伝搬するマイクロ波はスラブに沿って広がりながら伝搬することを確認した。この広がりながら伝搬するマイクロ波を、アレイアンテナなどを用いることで集束させ、目的の方向に制御することで伝送効率の向上が期待でき、次年度以降これについて検討する。

コンクリ－トstructure's wireless power transmission is applicable to the possibility of について Adjustment べるために, and the initial 検 Discussion として単Pure な structure の Linear アンテナ（ダイポールアンテナ）をSend and receive trust いて, several types Class のコンクリートスラブにおける伝send characteristics を Comment価した.コれるセメントコンクリートと composed of コンクリ-トスラブには, セメント, water, gravel, sand, and mixed つから, unsaturated ポリエステル resin, gravel, sand, carbonic acid カルシウムをstrong solid めたポリマーコンクリート, unsaturatedポリエステル resin, sand, carbonic acid カルシウム, ガラス繊维で consist of 3 kinds of のポリマーモルタル (ポリマMarilynル、FRPで抟んだポリマーモルタル）を用いた.ダイポールアンテナをコンクリ－トスラブに対してparallel settingすることでTE guided waveモードが1 GHzから6 GHz frequency range frequency rangeがスラブ内にclosureじ込められて伝movable することを明らかにした.さらに、ポリマーモルタル、ポリマーコンクリ-ト、セメントコンクリThe smooth transmission coefficient S21 is large and the transmission efficiency is good and good.ポリマーモルタルにおいてはkindsによらず同様の伝Send characteristicsをshowし, The transmission coefficient of the space is about 20 when compared with the transmission coefficient of the space in the air. dB high results.また, time domain analysis により, コンクリ－トスラブ内を伝动するマした。この広がりながら伝movable するマイクロ波を、アレイアンテナなどを用いることで集させ、目The direction of the control is to improve efficiency and expect it to be improved, and to reduce it from the next year onwards.