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RECTENNA AND METHOD FOR INCREASING RECTENNA POWER

Patent code P03A000631
File No. 117
Posted date Mar 3, 2006
Application number P2000-271138
Publication number P2002-084685A
Patent number P3385472
Date of filing Sep 7, 2000
Date of publication of application Mar 22, 2002
Date of registration Jan 10, 2003
Inventor
  • (In Japanese)松本 紘
  • (In Japanese)篠原 真毅
Applicant
  • (In Japanese)学校法人京都大学
Title RECTENNA AND METHOD FOR INCREASING RECTENNA POWER
Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently increase power at a low cast, regardless of the performance of a diode in a rectenna.

SOLUTION: In this rectenna, a microwave inputted to an input terminal A is equally distributed to four system, of transmission lines by a Wilkinson-type power distribution circuit section, a DC component is cut by a chip capacitor C, arranged in series with each transmission line, and rectification and smoothing are made by a rectifying circuit section, comprising a diode D, a λ/4 line E, and an open stub, thus obtaining fixed DC power. The DC power obtained at each distribution path is taken out of an output terminal B, and is appropriately synthesized for utilization as output power. Since appropriate input power differs according to the number of distribution, the number of distribution is appropriately selected to various input power, thus achieving the rectenna with appropriate conversion efficiency. In this case, costs can be reduced as compared with a case where the same effect is obtained by changing the number of the diodes.

Outline of related art and contending technology (In Japanese)従来より、電気エネルギーをマイクロ波に変換し、無線で送電を行うマイクロ波無線電力伝送の技術開発が進められている。この技術は、地上においては山頂や離島への無線送電、宇宙空間においては他の衛星への送電を実現するものである。現在までに、模型飛行機や飛行船といった移動体に対する送電実験を行われており、ガス管内を移動する検査ロボットへの応用も考えられている。ロボットへの電力供給を目的とする場合には、電力密度を高めた送電が想定され、マイクロ波受電整流素子であるレクテナ1素子の大電力化が必須となる。従来のレクテナの大電力化の研究において、その多くは、レクテナの整流回路部に用いるダイオードの大電力化を図った方法、ダイオードを直列・並列に数多く接続することで大電力化を図った方法である。しかしながら、前者の方法では、ダイオードの性能にレクテナの性能が大きく依存する。後者の方法では、ダイオードの接続数を増やすに従って効率が悪くなり、コストの増加が問題となる。
Field of industrial application (In Japanese)マイクロ波エネルギー伝送に用いられ、受電されたマイクロ波を整流出力するレクテナと、このレクテナの大電力化を実現する方法
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
  受電されたマイクロ波の電力をマイクロストリップ線路のみにより複数の伝送線路に等分配する電力分配回路部と、前記複数の伝送線路それぞれに接続され、電力分配されたマイクロ波を整流し平滑出力する複数の整流回路部とを具備することを特徴とするレクテナ。
【請求項2】
  前記電力分配回路部は、λ/4線路(λは前記マイクロ波の実効波長)のみによる2系統等分配回路をn(nは自然数)段備えることを特徴とする請求項1記載のレクテナ。
【請求項3】
  前記整流回路部は、分配マイクロ波入力端と基準電位線路とを整流素子を介して接続してなる整流回路と、一方端が分配マイクロ波入力端に接続される線路幅λ/4(λは前記マイクロ波の実効波長)の伝送線路の他方端に容量素子を接続してなるフィルタ回路とを備えることを特徴とする請求項1記載のレクテナ。
【請求項4】
  前記電力分配回路部の分配出力端前にコンデンサを介在させるようにしたことを特徴とする請求項1記載のレクテナ。
【請求項5】
  受電されたマイクロ波の電力をマイクロストリップ線路のみにより複数の伝送線路に等分配する電力分配回路部と、前記複数の伝送線路それぞれに設けられ、電力分配されたマイクロ波を整流し平滑出力する複数の整流回路部とを備えるレクテナに用いられ、前記電力分配回路部の分配数を受電されるマイクロ波の入力電力に応じて選定するようにしたことを特徴とするレクテナ大電力化方法。
Industrial division
  • Electric power transmission and distribution
  • Industrial robot
  • Transmission circuit, antenna
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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05158_01SUM.gif
State of application right Right is in force
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