研究内容 (Details of Researches)

水中ワイヤレス電力伝送 (Wireless Power Transfer under Water)

島国である日本の海洋資源探索に貢献するため、海中に探査機用の給電ステーションを設け、ステーションへは有線で、探査機へはワイヤレスで 電力を給電する技術の確立を目指しています。そのために必要な技術の一つとして、kWオーダーの大電力をワイヤレスで供給する技術があり、 その手段として電磁波が注目されています。しかし、kWオーダーを超える大電力を使用した場合の淡水・海水の電気特性が分かっていないため、 電力供給に用いる電極構造が最適化できていません。そこで、大電力にも対応可能な測定方法や、 水中ワイヤレス電力伝送に適した電極構造を研究しています。

  1. Y. Naka, K. Yamamoto, T. Nakata, M. Tamura, and M. Masuda, “Verification Efficiency of Electric Coupling Wireless Power Transfer in Water,”Proc. on IEEE MTT-S Int. Conf. on Microwaves for Intelligent Mobility 2017, Nagoya, Japan, Mar. 2017, pp.1-4.
  2. 仲,山本,中田,田村,“電界結合方式を用いた水中無線電力伝送の提案,”信学技報 WPT2016-61, vol.116, no.452,pp.23-26,Feb. 2017.
  3. K. Yamamoto, Y. Naka, and M. Tamura,“Extraction of Complex Permittivity for Liquid Phase under RF High Power,”Asian Wireless Power Transfer Workshop 2015, New Taipei, Dec. 2015.

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次世代ワイヤレス通信用RF回路 (Next-Generation Wireless RF Circuit)

ワイヤレス通信においてフィルタ回路は欠かせないものです。その設計は、携帯機器端末に搭載する非常に小型なフィルタから 基地局に配置する大電力にも耐える高性能なフィルタまでと様々です。 しかしながら、どのフィルタにも小型・薄型化で、かつ高Qという共通の課題があります。本研究では、これらの課題を解決する技術を研究しています。 また、各アプリケーションに応じて付加価値、対電力性、高チューナビリティ化についても研究しています。

  1. 富田,宮路,田村,“逆位相信号合成による全二重無線通信に向けたアナログ自己干渉除去回路の設計手法の提案,”信学技報 MW2016-196, vol.116, no.486,pp.45-50,Mar. 2017.
  2. M. Tamura and K. Ichinose,“Dual Band Filter with Quad-mode Stripline Resonator,”in Proc. of 46th European Microwave Conf., London, England, Oct. 2016, p.1-4.
  3. 佐藤,富田,田村,“コプレーナ線路とグラウンドビアを用いた円筒型SIW多重モード共振器の基礎検討,”信学技報 MW2016-154,vol.116,no.363,pp.123-127,Dec. 2016.

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バッテリーレスセンサシステム (Battery-less Wireless Sensor System)

IT 機器や輸送機器、航空宇宙機器から工場インフラに至るまでといった人間の生活を支えるIoT機器には、安全・安心な運用の観点から動作制御や状態センシングのために多数のセンサが用いられています。 これらのセンサはハーネスで接続して電力供給と情報収集を行うか、電池で駆動させて情報のみをワイヤレスに送受するシステムを取っています。 この場合、車内や高温炉内など閉鎖された空間で、かつ人の手が届きにくい、あるいは人が立ち入るには危険な場所では非常に扱いづらいです。 しかし、エネルギーもワイヤレスで供給すればこの問題を解消できます。そこで、本研究では閉鎖空間に設置するセンサに ワイヤレスで電力供給と相互通信を実現する融合システムを開発しています。

  1. 古巣,高野,渡邊,田村,“周波数選択表面を利用したワイヤレス電力情報伝送の検討,”2017信学総大,no.B-21-6,p.561,Mar. 2017.
  2. I. Takano, D. Furusu, Y. Watanabe, and M. Tamura, “Study on Cavity Resonator Wireless Power Transfer to Sensors in an Enclosed Space with Scatterers,”Proc. on IEEE MTT-S Int. Conf. on Microwaves for Intelligent Mobility 2017, Nagoya, Japan, Mar. 2017, pp.1-4.
  3. 高野,古巣,渡邊,田村,“閉鎖空間内におけるキャビティ共振を用いた無線電力伝送方法に関する研究,”信学技報 WPT2016-62, vol.116, no.452,pp.27-30,Feb. 2017.

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