研究内容 (Details of Researches)

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

淡水・海水中での作業において活躍が期待されている自立型無人潜水艇は、作業効率向上の観点から水中での充電とデータ送受が求められています。私たちは構造がシンプルで、かつ漏洩の少ない電界結合を使った水中でのワイヤレス電力・情報伝送システムの開発を目指しています。この際、kWオーダーを超える大電力による充電が必要となるため、大電力・高電界下での淡水・海水の電気特性を明らかにする研究も進めています。

  1. M. Tamura, Y. Naka, K. Murai, T. Nakata,“Design of a Capacitive Wireless Power Transfer System for Operation in Fresh Water,” IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques, vol. 66, no. 12, pp.5873-5884, Dec. 2018.
  2. M. Tamura, Y. Naka, K. Murai,“Design of Capacitive Coupler in Underwater Wireless Power Transfer Focusing on kQ Product,” IEICE Trans. Electron, vol. E101-C, no. 10, pp.759-766, Oct. 2018.
  3. Y. Naka, K. Yamamoto, T. Nakata, M. Tamura, “Improvement in Efficiency of Underwater Wireless Power Transfer with Electric Coupling,” IEICE Trans. Electron, vol. E100-C, no. 10, pp.850-857, Oct. 2017.

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デモ実験の様子              

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

高速・大容量化が進むワイヤレス通信では、Massive-MIMOやIn-Band Full-Duplex、OAMなど様々な手法が提案されています。これらの技術を実現するためのキー(鍵)となるRF回路の開発を目指しています。ターゲットはポータブル機器からスモールセル/フェムトセル用基地局まで幅広く、アプリケーションに応じた付加価値、対電力性、高チューナビリティ化について研究しています。

  1. K. Satoh, M. Tamura,“Filter using cylindrical quadruple mode SIW resonator,” IEICE Electronics Express, ELEX, vol.15, No.9, pp.1-6, #20180295, Apr. 2018.
  2. M. Tamura, S. Tomida, K. Ichinose,“Design and Analysis of Multi-Mode Stripline Resonator and Its Application to Bandpass Filter,” IEICE Trans. Electron, vol. E101-C, no. 3, pp.151-160, Mar. 2018.
  3. 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.

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ワイヤレスハーネス (Wireless Harness)

人間の生活を安全で安心なものにするため、様々な設備や装置に多数のセンサが設置されています。なかでも発電所や工場のインフラなど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に設置されるセンサに関しては、ワイヤレス電力伝送による駆動電源の確保が期待されています。そこで、私たちは設備内に疑似的な遮蔽空間を作り出すことで給電する電波は空間内に閉じ込めて局在させ、センサと通信を行う電波は透過して設備の外で送受信できるシステムの開発を進めています。

  1. 古巣,二村,藤井,田村,“キャビティ共振モード無線電力伝送に向けた差動受電器と整流回路の一体化,”信学技報 WPT2018-24, vol.118, no.115,pp.91-96,Jul. 2018.
  2. I. Takano, D. Furusu, Y. Watanabe, M. Tamura, “Cavity Resonator Wireless Power Transfer in an Enclosed Space with Scatterers utilizing Metal Mesh,” IEICE Trans. Electron, vol. E100-C, no. 10, pp.841-849, Oct. 2017.
  3. M. Tamura, D. Furusu, I. Takano, “Wireless Power and Information Transfer in Closed Space utilizing Frequency Selected Surfaces,” in Proc. 2017 IEEE MTT-S Int. Microwave Symposium, Honolulu, HI, Jun. 2017.

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