高調波利用型レトロディレクティブのための高調波到来方向推定システムの研究

摘要

高調波利用型レトロディレクティブ（HBRS）とは，マイクロ波無線電力伝送においてレクテナにおいて発生·再放射する高調波再放射を送電側が検知し，受電対象の方向を推定し，追尾送電を行うシステムである．本研究では，半波長ダイポールアンテナと倍電圧整流回路が一体化したレクテナへの高調波再放射の到来方向推定システムを構築した．まず位相差検出器の性能を評価し，位相差に対してほぼ線形に電圧を出力することを確認した．次に到来方向推定実験を行った．まず，シグナルジェネレータにより高調波再放射を模擬し，到来方向推定した実験では，最大誤差3.2°であった．続いて実際にレクテナに送電し，その高調波再放射の到来方向推定実験を行った．結果は，送電アンテナ由来の二次高調波が推定系に流入し，誤差が拡大した．そのため，電波吸収体を用いて，送電アンテナからの二次高調波を遮断した実験系により再実験した結果，模擬高調波実験との差は2°程度まで抑制される結果となった．以上の実験により，HBRSの設計指針として，送電側からの二次高調波の影響を考慮する必要があることを示した．