2014年11月25日火曜日

マイクロ波ビーム伝送の原理

社団法人エレクトロニクス実装学会
システムJisso-CAD/CAE研究会
「平成26年度第2回公開研究会」開催のご案内
(2014年12月5日開催)


テーマ 『未来の産業を支えるシミュレーション技術』
-ワイヤレス給電と制御-


回路・実装設計技術委員会
システムJisso-CAD/CAE研究会
主査:除村 均(富士通アドバンストテクノロジ)
幹事:荒井 正史(日本AMD)

(研究会の狙い、その1)
 マルチコプターを使っている方がマルチコプターを電池切れさせて落下させないよう注意しなければならない悩ましい問題に対して、
無線電力伝送技術を利用して問題を解決できるかもしれない。 


 橋梁、高架下検査用マルチコプター
 
マルチコプターは凧の一種。
無線給電でマルチコプターを凧糸電線から解放できるかもしれない。


 新しい無線電力伝送方式として、磁界共鳴方式が良く説明されています。
 しかし、遠方まで電力を届けるにはマイクロ波ビームを使って電力を送電する必要があると考えます。

【マイクロ波ビーム伝送の原理】
 マイクロ波ビームによるエナルギー伝送ついては、以下のようなマイクロ波ビーム伝送の原理があると考えます。

 (ビーム集束範囲)*(ビームの広がり角度)=(波長)
 (ビームの広がり角度)
      =(ビームの広がり径)/(ビーム伝送距離)

(ビーム集束範囲)*(ビームの広がり径) 
             =(波長)*(ビーム伝送距離)

  (受信アンテナ径)*(送信アンテナ径) 
             =(波長)*(ビーム伝送距離)


という関係が成り立つと考えます。

 受信アンテナのビーム集束範囲が波長に比べて十分に大きくないと、ビームの広がり角度が大きくなり、ビームが広い範囲に発散してしまいます。
 そして、その広い範囲に相当する大きさの送信アンテナが必要になります。
 受信アンテナ径も送信アンテナ径も大きくすると、ビーム伝送距離を大きくできます。


こういう問題があるので、、
(アイデアその1)
 マイクロ波のエネルギーの柱でマルチコプターに電力を伝送するのはどうでしょうか。
マルチコプターがエネルギーの柱にたどり着けば、電力の給電が受けられるので落下しなくなるので便利。
この、マイクロ波ビーム給電技術は、「立体的無線給電」技術と位置付けることができるのではないだろうか。

専門家と一緒になって欲しい物が作れたら良いね。

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