メディア

マイクロ波による電力伝送技術の基礎理論（利用可能な周波数と許容電力）：福田昭のデバイス通信（358） imecが語るワイヤレス電力伝送技術（12）（2/2 ページ）

» 2022年04月20日 11時30分公開

[福田昭，EE Times Japan]

免許不要で利用可能な周波数と電力は地域ごとに異なる

　Visser氏は講演で、免許を必要とせずに送受信が可能な電磁波の周波数帯域と許容電力の例を一覧表で示していた。一覧表は上から地域別に欧州、北米、アジア（日本を含む）の順番で編集してある。全地域で共通しているのは、2.45GHz付近の帯域を使えることだ。許容できるEIRPは地域ごとにかなり違う。最も厳しいのは日本と韓国である。また北米（米国とカナダ）はスペクトラム拡散方式の周波数ホッピング（FH：Frequency Hopping）と直接拡散（DSSS：Direct Sequence Spectrum Spreading）を要件としている。

免許不要で利用できる周波数帯域と許容電力の例。地域ごとに規制が異なる。項目は左から周波数（MHz）、許容電力、送信方式（デューティサイクルあるいはスペクトラム拡散）、地域［クリックで拡大］出所：imecおよびEindhoven University of Technology（IEDMショートコースの講演「Practical Implementation of Wireless Power Transfer」のスライドから）

　続いて結論部「5.5 Conclusion」のスライドである。3つの項目を箇条書きしていた。まず放射電力は距離が長くなるとともに減少すること、次に送信電力には制限があること、最後に受信電圧を最大化するためにはインピーダンス整合を必要とすること。これらの条件から得られる結論は、「放射型ワイヤレス電力伝送の応用範囲は、極低電力ワイヤレスセンサーといった限定された用途にとどまる」だとした。

「5.　放射型ワイヤレス電力伝送の基礎」の結論部「5.5 Conclusion」［クリックで拡大］出所：imecおよびEindhoven University of Technology（IEDMショートコースの講演「Practical Implementation of Wireless Power Transfer」のスライドから）

⇒（次回に続く）

⇒「福田昭のデバイス通信」連載バックナンバー一覧

ワイヤレス電力伝送の過去から未来までを展望
今回から、「IEDM 2021」でオランダimec Holst Centreでシニアリサーチャー、オランダEindhoven University of TechnologyでフルプロフェッサーをつとめるHubregt J. Visser氏が講演した「Practical Implementation of Wireless Power Transfer（ワイヤレス電力伝送の実用的な実装）」の内容を紹介する。
大電力対応ワイヤレス充電用シート型コイルを開発
大日本印刷（DNP）は、電動車や無人搬送車（AGV）向けに、11.1kWクラスの大電力伝送に対応しつつ、薄型軽量でコスト低減を可能にした「ワイヤレス充電用シート型コイル」を開発した。
数ミリ～数十センチ間で、数百Mbpsの高速無線通信
パナソニックは2021年11月10日、OFDM（直交周波数分割多重）変調方式の一つであるWavelet OFDMを適用した近距離無線通信技術「PaWalet Link」を開発したと発表した。
GaNベースの無線充電器、出力は最大300WでEVにも
ワイヤレス充電器などを手掛けるイタリアのスタートアップEggtronicが特許権を有するACワイヤレス給電技術「E2WATT」は、ホーム／自動車アプリケーションなどに向けたワイヤレス充電の電力効率を向上させることが可能だという。
シリコンフォトニクスとは何か
今回は、「シリコンフォトニクス」技術を紹介する。そもそも「シリコンフォトニクス」とは何か、そしてその利点と課題について解説したい。
シリコンフォトニクスの技術開発ロードマップ
今回は、シリコンフォトニクスの技術開発ロードマップを解説する。シリコンフォトニクスの性能向上とコストを、16／14nmから5nm、3nmの技術ノードに沿って見ていこう。