高効率の無線電力伝送システムの開発

开发高效无线电力传输系统

• 批准号: 22KF0020
• 负责人: 陳 強
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0020/
• 关键词: 無線電力伝送; アンテナ; フィルター; 高効率; 高利得アンテナ; アレーアンテナ

無線電力伝送システムの伝送効率を向上するためには、システム内のアンテナやフィルターなどのコンポーネントの性能向上が非常に重要である。本研究では、高利得アンテナや高効率マイクロ波整流器、さらにシステムの小型化に関する研究が行われている。高利得アンテナについては、誘電体共振器アンテナとアレーアンテナの設計法に基づいた、広帯域で高利得なアンテナの研究が行われている。また、システムの小型化を実現するためには、高性能フィルタアンテナ技術の研究も行われている。さらに、整流効率向上のためには、マイクロ波の非線形回路理論に基づいた、広い周波数帯域でかつ広いダイナミックレンジを持つ高効率なマイクロ波整流回路の開発も行われている。今年度の主な研究成果は以下のと通りである。(1) 誘電体共振器を用いた広帯域で高利得なアレーアンテナを提案し、アンテナ利得の向上とアンテナ帯域幅の拡大に成功し、遠隔地における高効率な無線電力伝送のシステムに適用している。(2) システムの小型化と一体化を実現するために、フィルタとアンテナを一体化し、フィルタ特性を備えた高利得アンテナの開発に成功し、送受電アンテナの利得と伝送効率を改善している。ここで使用されているアンテナは、平面レンズアンテナの技術と組み合わせることで、アンテナの利得が大幅に改善されている。(3) 高調波制御と電力の動的配分技術に基づき、広いダイナミックレンジにおいて、高効率、広帯域の整流器の設計法を提案している。上記の研究成果について、8編のジャーナル論文にまとめられている。そのうち、3編の論文は採択決定済みで、2編は査読中で、残りの3編は執筆中である。

Wireless power 伝 send シ ス テ ム の を 伝 send working rate upward す る た め に は, シ ス テ ム within の ア ン テ ナ や フ ィ ル タ ー な ど の コ ン ポ ー ネ ン ト の performance が up very important で に あ る. This study で は, high benefits ア ン テ ナ や high working rate マ イ ク ロ wave rectifier, さ ら に シ ス テ ム の miniaturization に masato す る が line わ れ て い る. High benefits ア ン テ ナ に つ い て は, induced electric resonator ア ン テ ナ と ア レ ー ア ン テ ナ の に design method base づ い た, hiroo 帯 domain で high benefits な ア ン テ ナ の が line わ れ て い る. ま た, シ ス テ ム の miniaturization を be presently す る た め に は, high-performance フ ィ ル タ ア ン テ ナ の research line も わ れ て い る. さ ら に, rectifier working rate upward の た め に は, マ イ ク ロ wave の に nonlinear circuit theory づ い た, hiroo い cycle for 帯 domain で か つ hiroo い ダ イ ナ ミ ッ ク レ ン ジ を hold つ high working rate な マ イ ク ロ wave rectifier circuit の open 発 も line わ れ て い る. The main な research results of this year are as follows: と is related to である. (1) induced electricity body resonator を with い た hiroo 帯 domain で high benefits な ア レ ー ア ン テ ナ を proposal し, ア ン テ ナ gains の upward と ア ン テ ナ 帯 domain の picture company, big に し success, far に お け る high working rate な wireless power 伝 send の シ ス テ ム に applicable し て い る. (2) シ ス テ ム の miniaturization と integration を be presently す る た め に, フ ィ ル タ と ア ン テ ナ を integration し, フ ィ ル タ features を prepared え た high benefits ア ン テ ナ の open 発 に し success, send by electric ア ン テ ナ の gains と 伝 send working rate を improve し て い る. こ こ で use さ れ て い る ア ン テ ナ は, plane レ ン ズ ア ン テ ナ の technology group と み わ せ る こ と で, ア ン テ ナ の gains が に significantly improve さ れ て い る. (3) the high wave of imperial power の と dynamic partition technology に base づ き, hiroo い ダ イ ナ ミ ッ ク レ ン ジ に お い て, high rate of unseen, hiroo 帯 domain の rectifier の design method proposed を し て い る. The above records the <s:1> research results に に に て て て and the 8-editor <s:1> ジャ ナ ナ にまとめられて paper にまとめられて る る る. Youdaoplaceholder0 うち うち, the <s:1> paper of the third volume adopts the 択 decision and みで, the で of the second volume checks 読 で, and the <s:1> writing of the third volume である である.

项目成果

Design of high gain DRA antenna for microwave power transmission

微波功率传输高增益DRA天线设计

• 发表时间: 2023
• 作者: Daotong Li;Chen Qiang
• 通讯作者: Chen Qiang

A Compact Wideband Bidirectional Dielectric Resonator Antenna Array Based on Back-to-Back structure

• DOI: 10.23919/ursigass57860.2023.10265627
• 发表时间: 2023-08
• 期刊: 2023 XXXVth General Assembly and Scientific Symposium of the International Union of Radio Science (URSI GASS)
• 作者: Linsong Shi;Daotong Li;Jiaxin Wang;Qiang Chen

A single-layer dual-band shielded HMSIW bandpass filter using single SIW cavity

使用单 SIW 腔的单层双频带屏蔽 HMSIW 带通滤波器

• DOI: 10.1016/j.aeue.2022.154337
• 发表时间: 2022
• 期刊: AEU - International Journal of Electronics and Communications
• 作者: Zheng Zhirui;Tan Xiaoheng;Li Daotong;Chen Qiang
• 通讯作者: Chen Qiang

A Compact High-Efficiency RF Rectifier with Wide Power Range and Its Application in Wireless Power Transfer

一种紧凑型高效率宽功率范围射频整流器及其在无线功率传输中的应用

• 发表时间: 2023
• 作者: Daotong Li;Dongyi Sui;Haokun Zhang;Qiang Chen
• 通讯作者: Qiang Chen

High-Gain Wideband Dielectric Resonator Antenna Based on Multiple Modes Cylindrical Dielectric Resonator for mm-Wave Application

用于毫米波应用的基于多模式圆柱形介质谐振器的高增益宽带介质谐振器天线

• 发表时间: 2023
• 作者: Daotong Li;Qiang Chen
• 通讯作者: Qiang Chen