C帯マイクロ波電力伝送システム用HySIC実現に向けたGaNダイオード整流器の基礎検討

摘要

宇宙太陽光発電は，宇宙にある太陽電池で発電した電力をマイクロ波で地上に送電する，二酸化炭素の排出などがないグリーンエコな技術として従前より研究開発が進められてきた．本稿では，宇宙太陽光発電の受電デバイスに着目し，ワット級の整流器について検討を行った結果について報告する．大電力入力時において動作可能であるように，GaNダイオードを用いた．まずダイオード単体の測定結果からダイオードモデリングを行った．さらに5.8GHzにおいて提案ダイオードモデルを用いた整流器の設計，試作，測定を行い，受電デバイスへの応用の可能性について評価した．その結果，RF入力電力が40dBmの条件下でDC出力電力は3042mW，RF-DC変換効率は32.6%であった．またHySIC（Hybrid Semiconductor Integrated Circuit）技術による小型化について紹介を行った．