(57)【要約】【課題】無線通信と無線電力伝送を同時に利用する環境下であっても、省電力かつ電力伝送ビームの高速追従が可能な電力送信機を小型かつ簡易な構造で実現することができる技術を提供すること。【解決手段】電波を受信する受信部と、前記受信部によって受信した電波を電力に変換する電力変換部と、所定の波形の電波であるビーコンを送信する送信部と、を備える電力受信装置と、前記ビーコンを受信し、周波数が前記ビーコンと同じ電波であって振幅が前記ビーコンの振幅以上の電波を放射するバン・アッタ・アレー又はポン・アレーである電力送信装置と、を備え、前記電力送信装置は、前記ビーコンの周波数の電波を透過させ前記ビーコンの周波数以外の周波数の電波を透過させないフィルタと、前記フィルタを透過した電波を増幅する増幅器と、を備える、無線電力伝送システムである。【選択図】図１
2020145790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を受信する受信部と、前記受信部によって受信した電波を電力に変換する電力変換部と、所定の波形の電波であるビーコンを送信する送信部と、を備える電力受信装置と、
前記ビーコンを受信し、周波数が前記ビーコンと同じ電波であって振幅が前記ビーコンの振幅以上の電波を放射するバン・アッタ・アレー又はポン・アレーである電力送信装置と、
を備え、
前記電力送信装置は、
前記ビーコンの周波数の電波を透過させ前記ビーコンの周波数以外の周波数の電波を透過させないフィルタと、
前記フィルタを透過した電波を増幅する増幅器と、
を備える、
無線電力伝送システム。
【請求項２】
前記電力送信装置は、前記ビーコンを受信する２つのアンテナ素子を備え、
前記２つのアンテナ素子の一方を第１アンテナ素子とし、他方を第２アンテナ素子として、
前記電力送信装置は、前記フィルタとして、前記第ｕアンテナ素子（ｕは１又は２）が受信した前記ビーコンを透過させる第ｕフィルタを備え、
前記電力送信装置は、前記増幅器として、前記第ｕフィルタを透過した前記ビーコンを増幅する第ｕ増幅器を備え、
前記第１増幅器によって増幅された前記ビーコンは前記第２アンテナ素子から放射され、
前記第２増幅器によって増幅された前記ビーコンは前記第１アンテナ素子から放射され、
前記第１アンテナ素子が前記ビーコンを受信してから前記第２アンテナ素子が前記増幅された前記ビーコンを放射するまでの時間を第１経過時間とし、前記第２アンテナ素子が前記ビーコンを受信してから前記第１アンテナ素子が前記増幅された前記ビーコンを放射するまでの時間を第２経過時間として、前記第１経過時間と前記第２経過時間とは同一である、
請求項１に記載の無線電力伝送システム。
【請求項３】
前記第ｕアンテナ素子と、前記第ｕフィルタと、前記第ｕ増幅器とを備える回路を高周波回路として、
前記電力送信装置は、複数の前記高周波回路を備える、
請求項２に記載の無線電力伝送システム。
【請求項４】
前記電力送信装置は、前記ビーコンを受信する２つのアンテナ素子を備え、
前記電力送信装置は、さらに、前記ビーコンの周波数の２倍の周波数の正弦波である発振器正弦波を出力する発振器を備え、
前記２つのアンテナ素子の一方を第１アンテナ素子とし、他方を第２アンテナ素子として、前記電力送信装置は、さらに、前記第ｕアンテナ素子（ｕは１又は２）が受信した前記ビーコンと前記発振器正弦波とを混合することで前記ビーコンの波形に位相共役な波形の電波を生成する第ｕ混合器を備え、
前記電力送信装置は、前記フィルタとして、前記第ｕアンテナ素子（ｕは１又は２）が受信した前記ビーコンの周波数の電波を透過させる第ｕフィルタを備え、
前記電力送信装置は、前記増幅器として、前記第ｕフィルタを透過した前記電波を増幅する第ｕ増幅器を備え、
前記第ｕ増幅器によって増幅された前記電波を第ｕ被増幅位相共役ビーコンとして、前記第ｕ被増幅位相共役ビーコンは前記第ｕアンテナ素子から放射され、
前記第１アンテナ素子が前記ビーコンを受信してから前記第１アンテナ素子が前記第１被増幅位相共役ビーコンを放射するまでの時間は、前記第２アンテナ素子が前記ビーコンを受信してから前記第２アンテナ素子が前記第２被増幅位相共役ビーコンを放射するまでの時間と同一である、
請求項１に記載の無線電力伝送システム。
【請求項５】
前記第ｕアンテナ素子と、前記第ｕ混合器と、前記第ｕフィルタと、前記第ｕ増幅器とを備える回路を高周波回路として、
前記電力送信装置は、複数の前記高周波回路を備える、
請求項４に記載の無線電力伝送システム。
【請求項６】
請求項１に記載の無線電力伝送システムが行う電力伝送方法であって、
前記無線電力伝送システムが備える電力受信装置が、所定の波形の電波であるビーコンを送信する送信ステップと、
前記無線電力伝送システムが備える電力送信装置が、前記ビーコンを受信する第１受信ステップと、
前記電力送信装置が、前記ビーコンの周波数の電波を増幅する増幅ステップと、
前記電力送信装置が、前記増幅ステップにおいて増幅された前記電波を放射する放射ステップと、
前記電力受信装置が、前記放射ステップにおいて放射された前記電波を受信する第２受信ステップと、
を有する無線電力伝送方法。
【請求項７】
所定の波形の電波であるビーコンを受信する２つのアンテナ素子を備え、
前記２つのアンテナ素子の一方を第１アンテナ素子とし、他方を第２アンテナ素子として、
前記第ｕアンテナ素子（ｕは１又は２）が受信した前記ビーコンを透過させる第ｕフィルタと、
前記第ｕフィルタを透過した前記ビーコンを増幅する第ｕ増幅器と、
を備え、
前記第１増幅器によって増幅された前記ビーコンは前記第２アンテナ素子から放射され、
前記第２増幅器によって増幅された前記ビーコンは前記第１アンテナ素子から放射され、
前記第１アンテナ素子が前記ビーコンを受信してから前記第２アンテナ素子が前記増幅された前記ビーコンを放射するまでの時間を第１経過時間とし、前記第２アンテナ素子が前記ビーコンを受信してから前記第１アンテナ素子が前記増幅された前記ビーコンを放射するまでの時間を第２経過時間として、前記第１経過時間と前記第２経過時間とは同一である、
無線電力伝送装置。
【請求項８】
所定の波形の電波であるビーコンを受信する２つのアンテナ素子を備え、
前記ビーコンの周波数の２倍の周波数の正弦波である発振器正弦波を出力する発振器と、
前記２つのアンテナ素子の一方を第１アンテナ素子とし、他方を第２アンテナ素子として、前記第ｕアンテナ素子（ｕは１又は２）が受信した前記ビーコンと前記発振器正弦波とを混合することで前記ビーコンの波形に位相共役な波形の電波を生成する第ｕ混合器と、
前記第ｕアンテナ素子（ｕは１又は２）が受信した前記ビーコンの周波数の電波を透過させる第ｕフィルタと、
前記第ｕフィルタを透過した前記電波を増幅する第ｕ増幅器と、
を備え、
前記第ｕ増幅器によって増幅された前記電波を第ｕ被増幅位相共役ビーコンとして、前記第ｕ被増幅位相共役ビーコンは前記第ｕアンテナ素子から放射され、
前記第１アンテナ素子が前記ビーコンを受信してから前記第１アンテナ素子が前記第１被増幅位相共役ビーコンを放射するまでの時間は、前記第２アンテナ素子が前記ビーコンを受信してから前記第２アンテナ素子が前記第２被増幅位相共役ビーコンを放射するまでの時間と同一である、
無線電力伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線電力伝送システム、無線電力伝送方法及び無線電力伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信機器や家電等の電気機器に対して無線で電力供給を行う技術である無線電力伝送技術に対する関心が高まっている。
＜従来技術：フェーズド・アレーによる無線電力伝送＞
無線電力伝送技術の実用例として、特許文献１がある。図１６は特許文献１に開示された技術における動作フローを示したものである。特許文献１に開示された技術は、図１６に示すように、電力受信機から電力送信機にビーコンを送信すると、電力送信機がそのビーコンの到来方向、つまり電力受信機のある方向に向けて電力を送信するという技術である。特許文献１では、電力送信機にフェーズド・アレーを採用している。
【０００３】
＜従来技術：レトロディレクティブ・アレー＞
電波の到来方向に電波を送信する技術としてレトロディレクティブ・アレー（ｒｅｔｒｏｄｉｒｅｃｔｉｖｅ  ａｒｒａｙ）がある。レトロディレクティブ・アレーには、バン・アッタ・アレー（Ｖａｎ  Ａｔｔａ  ａｒｒａｙ）とポン・アレー（Ｐｏｎ  ａｒｒａｙ）の大きく２種類がある（非特許文献１）。
【０００４】
バン・アッタ・アレーは、最も構造が簡単なレトロディレクティブ・アレーのひとつである。図１７は、４素子バン・アッタ・アレーを示したものである。バン・アッタ・アレーは、複数のアンテナ素子を等間隔で配列し、アレーの中心について対称の位置にあるアンテナ素子同士を等経路長の結線で接続する。バン・アッタ・アレーに入射した平面波がアンテナ素子＃４、＃３、＃２、＃１の順に受信されると、結線を通って一定時間経過後にアンテナ素子＃１、＃２、＃３、＃４の順に再放射される。このとき、再放射波が平面波の到来方向に対して同相で強め合う。図１７ではリニアアレーの例を示しているが、同様にして平面アレーも実現することができる。
【０００５】
ポン・アレーは、ヘトロダイン方式のレトロディレクティブ・アレーとも呼ばれる。図１８は、２素子ポン・アレーの実施例を示したものである。ポン・アレーでは、受信した信号に対し、混合器を利用して位相共役信号を生成する。
【０００６】
図１８の１つのアンテナ素子について、受信信号の周波数をfr，位相をφとすると、受信信号の波形はｃｏｓ（２πｆｒｔ＋φ）と表すことができる。なお、ｔは所定の時刻からの経過時間を表す。発振器の周波数がfL０である場合、受信信号の波形は混合器によって以下の式（１）で表される波形に変調される。
【０００７】
【数１】
2020145790.tif 000003
【０００８】
そのため、フィルタによって高周波成分を除去すれば、以下の式（２）で表される信号のみを取り出すことができる。フィルタは、例えば、バンドパスフィルタ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＢＰＦ）やローパスフィルタ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＬＰＦ）である。
【０００９】
【数２】
2020145790.tif 000004
【００１０】
特に、ｆＬ０＝２ｆｒである場合には、フィルタによって取り出された信号は、以下の数（３）で表される信号である。
【００１１】
【数３】
2020145790.tif 000005
【００１２】
式（３）は、受信信号ｃｏｓ（２πｆｒｔ＋φ）の位相共役である。そのため、フィルタによって取り出された信号は、受信信号の位相共役信号である。
【００１３】
ポン・アレーは、式（３）で表される位相共役信号をアンテナ素子から再放射する。複数のアンテナ素子から再放射された位相共役信号は、受信信号の到来方向において互いに同相で強め合い、受信信号の到来方向に伝搬するビームを形成する。形成されたビームによって電力が伝送される。以下、電力を伝送するビームを電力伝送ビームという。
【００１４】
バン・アッタ・アレーやポン・アレーなどのレトロディレクティブ・アレーは、電波の到来方向への電力伝送ビーム形成のために、フェーズド・アレーのような信号処理を行う必要がない。そのため、電波の到来方向に対する電力伝送ビームの形成を自動的に、瞬時に行うことができ、電波を受信してからその到来方向に電力伝送ビームを形成するまでの時間は、フェーズド・アレーのそれと比較して圧倒的に短い。
【００１５】
特にバン・アッタ・アレーは、フェーズド・アレーのような信号処理部や移相器を必要としない。そのため、アレーの構造を大幅に簡易化させることができ、アレーの小型化や低コスト化を実現することができる。また、上記のような信号処理、移相器を必要としないことから、それらにかかる電力を削減することができ、省電力化も実現することができる。
【００１６】
ポン・アレーについては、発振器、混合器、およびフィルタを必要とするが、フェーズド・アレーのような信号処理部や移相器を必要としない。そのため、バン・アッタ・アレーほどではないにせよ、アレーの構造を簡易化させることができ、アレーの小型化や低コスト化を実現することができる。また、信号処理、移相器を必要としないことから、バン・アッタ・アレー同様、省電力化も実現できる。
【００１７】
＜従来例：バン・アッタ・アレーによる無線電力伝送＞
バン・アッタ・アレーを無線電力伝送に適用した例として非特許文献２がある。非特許文献２に開示された技術における動作フローは特許文献１と同様である。すなわち、非特許文献２に開示された技術においては、電力受信機が電力送信機にビーコンを送信すると、電力送信機がそのビーコンの到来方向、つまり電力受信機のある方向に向けて電力を送信するする。非特許文献２では、電力送信機に、結線に双方向増幅器が付加されたバン・アッタ・アレーを採用している。
【００１８】
図１９は、非特許文献２のバン・アッタ・アレーにおいて、アレーの中心について対称な２つのアンテナ素子と、それら２つのアンテナ素子間の結線とを抜粋したものである。図１９において、アンテナ素子＃２、＃１の順にビーコンが受信されたとする。アンテナ素子＃２で受信されたビーコンは、サーキュレータによって下側の結線に送られ、増幅器により電力が増幅された後、サーキュレータによってアンテナ素子＃１に送られ再放射される。アンテナ素子＃１で受信されたビーコンは、サーキュレータによって上側の結線に送られ、増幅器により電力が増幅された後、サーキュレータによってアンテナ素子＃２に送られ再放射される。このとき、再放射された複数のビーコンは、ビーコンの到来方向において互いに同相で強め合う。そのため、再放射された複数のビーコンは、ビーコンの到来方向に伝搬する電力伝送ビームを形成する。
【００１９】
＜従来例：ポン・アレーによる無線電力伝送＞
ポン・アレーも、例えば非特許文献３に示すように無線電力伝送に適用されている。非特許文献３に開示された技術において、動作フローは特許文献１、非特許文献２と同様である。非特許文献３では、電力送信機に増幅器が付加されたポン・アレーを採用している。
【００２０】
図２０は、ポン・アレーを用いた電力送信機の従来例を示したものであり、図１８のポン・アレーに増幅器を付加した電力伝送機である。図２０の１つのアンテナ素子について、アンテナ素子が受信したビーコンの周波数をfｒ、位相をφとすると、受信したビーコンの波形はｃｏｓ（２πｆｒｔ＋φ）と表すことができる。発振器の周波数がfＬ０である場合、ビーコンの波形は混合器によって式（１）で表される波形に変調される。
【００２１】
そのため、フィルタによって高周波成分を除去すれば、式（２）で表される信号のみを取り出すことができる。フィルタは、例えば、バンドパスフィルタ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＢＰＦ）やローパスフィルタ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＬＰＦ）である。
【００２２】
特に、ｆＬ０＝２ｆｒである場合には、フィルタによって取り出された信号は、数（３）で表される信号である。そのため、フィルタによって取り出された信号の振幅を増幅器でＡ倍すれば、再放射する信号の波形は以下の式（４）で表される。
【００２３】
【数４】
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【００２４】
式（４）は、振幅をＡ倍した受信したビーコンｃｏｓ（２πｆｒｔ＋φ）の位相共役である。そのため、フィルタによって取り出された信号は、ビーコンの位相共役信号の振幅を増幅した信号である。
【００２５】
ポン・アレーは、式（４）で表される信号をアンテナ素子から再放射する。複数のアンテナ素子から再放射された信号は、ビーコンの到来方向において互いに同相で強め合い、ビーコンの到来方向に伝搬する電力伝送ビームを形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】米国特許第８８５４１７６号明細書
【非特許文献】
【００２７】
【非特許文献１】Vincent Fusco, and Neil Buchanan “Developments in retrodirective array technology” IET Microwaves, Antennas & Propagation, 2013, Vol. 7, Iss. 2, pp. 131-140
【非特許文献２】Ying Li, and Vikram Jandhyala “Design of retrodirective antenna arrays for short-range wireless power transmission” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 60, No. 1, (2012), pp. 206-211
【非特許文献３】Alan J. Sangster “Electromagnetic Foundations of Solar Radiation Collection” Springer, (2014), pp. 207-240
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
＜フェーズド・アレーによる従来例の課題＞
＜フェーズド・アレーにおける課題１：電力伝送ビームの高速追従＞
特許文献１では、ビーコンの到来方向に電力を送信するためにフェーズド・アレーが利用されている。そのため、電力送信機がビーコンの到来方向推定などの信号処理を行うことが必須となる。信号処理が必須であるため、電力送信機がビーコンを受信してからビーコンの到来方向に電力伝送ビームを形成するまでに遅延が発生する。そのため、素早く小刻みに移動するドローンに対する無線電力伝送など、電力受信機への電力伝送ビームの高速追従が要求される場合には、フェーズド・アレーでは適切な無線電力伝送を行うことができない場合がある。
【００２９】
＜フェーズド・アレーにおける課題２：簡易化及び小型化＞
電力送信機の設置場所としては、多くの例で天井や壁面が検討されており、天井や壁面へ電力送信機を設置するためには電力送信機の構造簡易化、小型化が必要である。しかしながら、特許文献１では電力送信機にフェーズド・アレーが利用されているため、電力送信機に移相器を付加することが必要である。そのため、特許文献１に開示された技術においては、電力送信機の構造が複雑化し、天井や壁面等の所定の設置場所に電力送信機を設置可能な大きさにまで小型化できない場合がある。
【００３０】
＜フェーズド・アレーにおける課題３：省電力化＞
無線電力伝送の技術の普及のためには、省電力性も要求される。しかしながら、特許文献１では、電力送信機にフェーズド・アレーを利用していることから、上記の信号処理、移相器の動作のために多くの電力を消費する。
【００３１】
非特許文献２では、電力送信機にバン・アッタ・アレーを用いることで、電力伝送ビームの形成に信号処理や移相器を不要としており、特許文献１と比較して電力伝送ビームの追従速度の向上、構造の簡易化、小型化、省電力化が図られている。
しかし、非特許文献２では、電力送信機において、アンテナ素子間を接続する結線には双方向増幅器のみが付加されているため、電力送信機は受信した任意の周波数の電波を増幅して再放射してしまう。
【００３２】
＜バン・アッタ・アレーによる従来例の課題＞
＜バン・アッタ・アレーにおける課題１：無線通信との共用＞
図２１は、非特許文献２の電力送信機が受信した電波の周波数スペクトルと送信した電波の周波数スペクトルとの関係性を示す。図２１は、非特許文献２の電力送信機が受信した電波の周波数スペクトルの一例を示す。具体的には、電力受信機からのビーコンの周波数スペクトルと、ビーコン以外の電波の周波数スペクトルとの一例を示す。図２２は、非特許文献２の電力送信機が送信する信号の周波数スペクトルの一例を示す。非特許文献２の電力送信機が送信する信号は、非特許文献２の電力送信機が受信した図２１の電波の振幅が増幅された信号である。
【００３３】
このように、非特許文献２の電力送信機が通信用途の信号を受信した場合、非特許文献２の電力送信機は、その通信用途の信号を、その周波数のまま増幅して通信端末に送信してしまう。そのため、通信端末への干渉を及ぼしてしまう。このことから、非特許文献２の電力送信機は無線通信が行われていない環境で利用することが前提となる。
【００３４】
近年はスマートフォンなどの無線通信端末への無線電力伝送などが数多く検討、実用化されており、近い将来、無線通信と無線電力伝送を同時に利用できる環境が必須になると考えられている。しかし、非特許文献２の電力送信機は、通信端末への干渉を及ぼしてしまうため、無線通信と無線電力伝送を同時に利用できる環境においての利用が困難な場合がある。
【００３５】
＜バン・アッタ・アレーにおける課題２：省電力化＞
非特許文献２の電力送信機は、ビーコンのみを増幅すればよいにもかかわらず、ビーコン以外の電波も増幅させてしまう。そのため、非特許文献２の電力送信機は、ビーコン以外の電波を増幅することで、本来は不要な電力を消費してしまう。
【００３６】
＜ポン・アレーによる従来例の課題＞
＜ポン・アレーにおける課題１：無線通信との共用＞
非特許文献３では、電力送信機にポン・アレーを用いる。非特許文献３に開示された技術では、ポン・アレーを用いるため、電力伝送ビームの形成に発振器、混合器、およびフィルタを必要とするものの、信号処理や移相器が不要である。そのため、非特許文献３に開示された技術は、特許文献１に開示された技術と比較して電力伝送ビームの追従速度の向上、構造の簡易化、小型化、省電力化が図られている。
【００３７】
しかし、非特許文献３などでは、付加されるフィルタについて、混合器により生成される高周波数成分の除去のみが言及されており、そのフィルタが除去する周波数によっては、無線電力伝送に無関係な周波数の電波を増幅させてしまう。
【００３８】
図２３〜図２６は、ｆＬ０＝２ｆｒの発振器を用いたポン・アレーによる電力送信機が電波を受信してから再放射するまでの周波数スペクトルの変化を示す図である。図２３は、電力受信機からのビーコン（周波数ｆｒ）とビーコン以外の電波（周波数ｆｎ）との周波数スペクトルを示す。
【００３９】
図２４は、電力送信機が受信した電波であって周波数スペクトルが図２３である電波が混合器により周波数混合された後の電波の周波数スペクトルを示す。図２４は、周波数ｆｒ、２ｆｒ―ｆｎ、２ｆｒ＋ｆｎ及び３ｆｒの電波が生成されたことを示す。
【００４０】
図２５は、混合器により生成された図２４の電波から、ＬＰＦかＢＰＦにより高周波数成分が除去された後の電波の周波数スペクトルを示す。
図２５は、ＬＰＦ又はＢＰＦの特性によっては、ビーコン以外の電波（すなわち、周波数２ｆｒ−ｆｎの電波）がＬＰＦ又はＢＰＦを透過してしまうことを示す。
図２６は、図２５の電波の振幅が増幅器により増幅された後の電波の周波数スペクトルを示す。
【００４１】
このように、非特許文献３に記載の電力送信機は、ポン・アレーに付加されるフィルタによっては、電力送信機が周波数ｆｎの信号を受信した場合にその到来方向に周波数２ｆｒ−ｆｎの信号を送信する。そのため、周波数２ｆｒ−ｆｎの信号が通信用途の信号の周波数と一致してしまった場合には、周波数２ｆｒ−ｆｎの信号は通信への干渉を及ぼす。
【００４２】
通信への干渉の可能性があるため、非特許文献３に記載の電力送信機は、電力送信機のポン・アレーに付加されるフィルタによっては、無線通信が行われていない環境で利用することを前提とする技術である。
【００４３】
＜ポン・アレーにおける課題２：省電力化＞
非特許文献３に記載の電力送信機は、ビーコン以外の電波（すなわち、周波数２ｆｒ−ｆｎの電波）がＬＰＦ又はＢＰＦを透過してしまう場合がある。非特許文献３に記載の電力送信機は、ＬＰＦ又はＢＰＦを透過したビーコン以外の電波も増幅する。そのため、非特許文献３に記載の電力送信機は、不要な電力を消費してしまう。
【００４４】
上記事情に鑑み、本発明は、無線通信と無線電力伝送を同時に利用する環境下であっても、省電力かつ電力伝送ビームの高速追従が可能な電力送信機を小型かつ簡易な構造で実現することができる技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００４５】
本発明の一態様は、電波を受信する受信部と、前記受信部によって受信した電波を電力に変換する電力変換部と、所定の波形の電波であるビーコンを送信する送信部と、を備える電力受信装置と、前記ビーコンを受信し、周波数が前記ビーコンと同じ電波であって振幅が前記ビーコンの振幅以上の電波を放射するバン・アッタ・アレー又はポン・アレーである電力送信装置と、を備え、前記電力送信装置は、前記ビーコンの周波数の電波を透過させ前記ビーコンの周波数以外の周波数の電波を透過させないフィルタと、前記フィルタを透過した電波を増幅する増幅器と、を備える、無線電力伝送システムである。
【００４６】
本発明の一態様は、上記の無線電力伝送システムであって、前記電力送信装置は、前記ビーコンを受信する２つのアンテナ素子を備え、前記２つのアンテナ素子の一方を第１アンテナ素子とし、他方を第２アンテナ素子として、前記電力送信装置は、前記フィルタとして、前記第ｕアンテナ素子（ｕは１又は２）が受信した前記ビーコンを透過させる第ｕフィルタを備え、前記電力送信装置は、前記増幅器として、前記第ｕフィルタを透過した前記ビーコンを増幅する第ｕ増幅器を備え、前記第１増幅器によって増幅された前記ビーコンは前記第２アンテナ素子から放射され、前記第２増幅器によって増幅された前記ビーコンは前記第１アンテナ素子から放射され、前記第１アンテナ素子が前記ビーコンを受信してから前記第２アンテナ素子が前記増幅された前記ビーコンを放射するまでの時間を第１経過時間とし、前記第２アンテナ素子が前記ビーコンを受信してから前記第１アンテナ素子が前記増幅された前記ビーコンを放射するまでの時間を第２経過時間として、前記第１経過時間と前記第２経過時間とは同一である。
【００４７】
本発明の一態様は、上記の無線電力伝送システムであって、前記第ｕアンテナ素子と、前記第ｕフィルタと、前記第ｕ増幅器とを備える回路を高周波回路として、前記電力送信装置は、複数の前記高周波回路を備える。
【００４８】
本発明の一態様は、上記の無線電力伝送システムであって、前記電力送信装置は、前記ビーコンを受信する２つのアンテナ素子を備え、前記電力送信装置は、さらに、前記ビーコンの周波数の２倍の周波数の正弦波である発振器正弦波を出力する発振器を備え、前記２つのアンテナ素子の一方を第１アンテナ素子とし、他方を第２アンテナ素子として、前記電力送信装置は、さらに、前記第ｕアンテナ素子（ｕは１又は２）が受信した前記ビーコンと前記発振器正弦波とを混合することで前記ビーコンの波形に位相共役な波形の電波を生成する第ｕ混合器を備え、前記電力送信装置は、前記フィルタとして、前記第ｕアンテナ素子（ｕは１又は２）が受信した前記ビーコンの周波数の電波を透過させる第ｕフィルタを備え、前記電力送信装置は、前記増幅器として、前記第ｕフィルタを透過した前記電波を増幅する第ｕ増幅器を備え、前記第ｕ増幅器によって増幅された前記電波を第ｕ被増幅位相共役ビーコンとして、前記第ｕ被増幅位相共役ビーコンは前記第ｕアンテナ素子から放射され、前記第１アンテナ素子が前記ビーコンを受信してから前記第１アンテナ素子が前記第１被増幅位相共役ビーコンを放射するまでの時間は、前記第２アンテナ素子が前記ビーコンを受信してから前記第２アンテナ素子が前記第２被増幅位相共役ビーコンを放射するまでの時間と同一である。
【００４９】
本発明の一態様は、前記第ｕアンテナ素子と、前記第ｕ混合器と、前記第ｕフィルタと、前記第ｕ増幅器とを備える回路を高周波回路として、前記電力送信装置は、複数の前記高周波回路を備える。
【００５０】
本発明の一態様は、上記の無線電力伝送システムが行う電力伝送方法であって、前記無線電力伝送システムが備える電力受信装置が、所定の波形の電波であるビーコンを送信する送信ステップと、前記無線電力伝送システムが備える電力送信装置が、前記ビーコンを受信する第１受信ステップと、前記電力送信装置が、前記ビーコンの周波数の電波を増幅する増幅ステップと、前記電力送信装置が、前記増幅ステップにおいて増幅された前記電波を放射する放射ステップと、前記電力受信装置が、前記放射ステップにおいて放射された前記電波を受信する第２受信ステップと、を有する無線電力伝送方法。
【００５１】
本発明の一態様は、所定の波形の電波であるビーコンを受信する２つのアンテナ素子を備え、前記ビーコンの周波数の２倍の周波数の正弦波である発振器正弦波を出力する発振器と、前記２つのアンテナ素子の一方を第１アンテナ素子とし、他方を第２アンテナ素子として、前記第ｕアンテナ素子（ｕは１又は２）が受信した前記ビーコンと前記発振器正弦波とを混合することで前記ビーコンの波形に位相共役な波形の電波を生成する第ｕ混合器と、前記第ｕアンテナ素子（ｕは１又は２）が受信した前記ビーコンの周波数の電波を透過させる第ｕフィルタと、前記第ｕフィルタを透過した前記電波を増幅する第ｕ増幅器と、を備え、前記第ｕ増幅器によって増幅された前記電波を第ｕ被増幅位相共役ビーコンとして、前記第ｕ被増幅位相共役ビーコンは前記第ｕアンテナ素子から放射され、前記第１アンテナ素子が前記ビーコンを受信してから前記第１アンテナ素子が前記第１被増幅位相共役ビーコンを放射するまでの時間は、前記第２アンテナ素子が前記ビーコンを受信してから前記第２アンテナ素子が前記第２被増幅位相共役ビーコンを放射するまでの時間と同一である、無線電力伝送装置。
【発明の効果】
【００５２】
本発明により、無線通信と無線電力伝送を同時に利用する環境下であっても、省電力かつ電力伝送ビームの高速追従が可能な電力送信機を小型かつ簡易な構造で実現することができる技術を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第１の実施形態の無線電力伝送システム１のシステム構成の一例を示す図。
【図２】第１の実施形態における電力送信装置２０の機能構成の一例を示す図。
【図３】第１の実施形態におけるビーコンの第１アンテナ素子２０１−１と第２アンテナ素子２０１−２とにおける強度の時間変化とを示す図。
【図４】第１アンテナ素子２０１−１における第１被増幅ビーコンの強度の時間変化と第２アンテナ素子２０１−２における第２被増幅ビーコンの強度の時間変化とを示す図。
【図５】第１の実施形態における電力送信装置２０が受信する電波の周波数スペクトルの一例を示す図。
【図６】第１の実施形態における電力送信装置２０が送信する電波の周波数スペクトルの一例を示す図。
【図７】第１の実施形態の無線電力伝送システム１における処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図８】第２の実施形態の無線電力伝送システム１ａのシステム構成の一例を示す図。
【図９】第２の実施形態における電力送信装置２０ａの機能構成の一例を示す図。
【図１０】第２の実施形態における電力送信装置２０ａが受信する電波の周波数スペクトルの一例を示す図。
【図１１】第２の実施形態における第ｕ混合器２０６−ｕによって混合された電波の周波数スペクトルの一例を示す図。
【図１２】第２の実施形態における第ｕフィルタ２０３ａ−ｕを透過後の電波の周波数スペクトルの一例を示す図。
【図１３】第２の実施形態における電力送信装置２０ａが送信する電波の周波数スペクトルの一例を示す図。
【図１４】第２の実施形態の無線電力伝送システム１ａにおける処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図１５】実施形態の無線電力伝送システム１又は１ａの適用例を示す図。
【図１６】従来の無線電力伝送の動作を説明する説明図。
【図１７】従来の４素子バン・アッタ・アレーを説明する説明図。
【図１８】従来の２素子ポン・アレーを説明する説明図。
【図１９】従来の電力送信機の構造を説明する第１の説明図。
【図２０】従来の電力送信機の構造を説明する第２の説明図。
【図２１】従来の電力送信機の受信スペクトルの一例を示す図。
【図２２】従来の電力送信機の送信スペクトルの一例を示す図。
【図２３】従来の電力送信機の受信時の電波の周波数スペクトルの一例を示す図。
【図２４】従来の電力送信機の周波数混合時の電波の周波数スペクトルの一例を示す図。
【図２５】従来の電力送信機のフィルタ通過時の電波の周波数スペクトルの一例を示す図。
【図２６】従来の電力送信機の送信時の電波の周波数スペクトルの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の無線電力伝送システム１のシステム構成の一例を示す図である。無線電力伝送システム１は、電力受信装置１０及び電力送信装置２０を備える。
【００５５】
電力受信装置１０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、プログラムを実行することによって装置として機能する。
電力受信装置１０は、プログラムの実行によって、受信部１０１、電力変換部１０２及び送信部１０３を備える装置として機能する。
【００５６】
受信部１０１は、電波を受信する。
電力変換部１０２は、受信部１０１が受信した電波を電力に変換する。
送信部１０３は、ビーコンを送信する。ビーコンは、所定の波形の電波である。
【００５７】
電力受信装置１０は、ビーコンを送信可能であり電波を受信可能な位置であればどのような位置に位置してもよい。電力受信装置１０は、例えば、通信端末や家電等の電気機器に内蔵されてもよい。このような場合、電力受信装置１０は、電力を電気機器に給電してもよい。電力受信装置１０はドローンに内蔵されてもよい。
【００５８】
図２は、第１の実施形態における電力送信装置２０の機能構成の一例を示す図である。
電力送信装置２０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、プログラムを実行することによって装置として機能する。電力送信装置２０は、プログラムの実行によって、高周波回路２００を備える装置として機能する。
【００５９】
高周波回路２００は、第１アンテナ素子２０１−１、第２アンテナ素子２０１−２、第１サーキュレータ２０２−１、第２サーキュレータ２０２−２、第１フィルタ２０３−１、第２フィルタ２０３−２、第１増幅器２０４−１及び第２増幅器２０４−２を備える回路である。
【００６０】
第１アンテナ素子２０１−１及び第２アンテナ素子２０１−２は、ビーコンとビーコン以外の電波とを受信する。第１アンテナ素子２０１−１及び第２アンテナ素子２０１−２は、電波を放射する。
【００６１】
第１サーキュレータ２０２−１及び第２サーキュレータ２０２−２は、電子部品のサーキュレータである。第１サーキュレータ２０２−１及び第２サーキュレータ２０２−２は、第１ポート、第２ポート及び第３ポートの３つのポートを含む３以上のポートを備える。第１ポート、第２ポート及び第３ポートは、それぞれ接続先が異なる。
【００６２】
具体的には、第１サーキュレータ２０２−１の第１端子は、第１アンテナ素子２０１−１に結線される。第１サーキュレータ２０２−１の第２端子は、第１フィルタ２０３−１に結線される。第１サーキュレータ２０２−１の第３端子は、第２増幅器２０４−２に結線される。
【００６３】
第２サーキュレータ２０２−２の第１端子は、第２アンテナ素子２０１−２に結線される。第２サーキュレータ２０２−２の第２端子は、第２フィルタ２０３−２に結線される。第２サーキュレータ２０２−２の第３端子は、第１増幅器２０４−１に結線される。
【００６４】
第１フィルタ２０３−１及び第２フィルタ２０３−２は、ビーコンの周波数の電波を透過させビーコンの周波数以外の周波数の電波を透過させない。第１フィルタ２０３−１及び第２フィルタ２０３−２は、ビーコンの周波数の電波を透過させビーコンの周波数以外の周波数の電波を透過させないフィルタであればどのようなフィルタであってもよい。第１フィルタ２０３−１及び第２フィルタ２０３−２は、例えば、ビーコンの周波数の電波を透過させるバンドパスフィルタ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＢＰＦ）であってもよい。第１フィルタ２０３−１及び第２フィルタ２０３−２は、例えば、ビーコンの周波数の電波を透過させるローパスフィルタ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＬＰＦ）であってもよい。
【００６５】
第１フィルタ２０３−１は、第１サーキュレータ２０２−１の第２端子と、第１増幅器２０４−１とに結線される。第２フィルタ２０３−２は、第２サーキュレータ２０２−２の第２端子と、第２増幅器２０４−２とに結線される。
【００６６】
第１増幅器２０４−１は、第１フィルタ２０３−１を透過した電波の振幅を増幅する。第１増幅器２０４−１は、第１フィルタ２０３−１と第２サーキュレータ２０２−２の第３端子とに結線される。
【００６７】
第２増幅器２０４−２は、第２フィルタ２０３−２を透過した電波の振幅を増幅する。第２増幅器２０４−２は、第２フィルタ２０３−２と第１サーキュレータ２０２−１の第３端子とに結線される。
【００６８】
（配線の長さ）
ここで、電力送信装置２０が備える各機能部間の配線の長さについて説明する。電力送信装置２０において、第１アンテナ素子２０１−１から第２サーキュレータ２０２−２までの配線の長さと、第２アンテナ素子２０１−２から第１サーキュレータ２０２−１までの配線の長さとは略同一である。より具体的には、第１経路と第２経路との経路長は略同一である。第１経路は、第１アンテナ素子２０１−１から第１サーキュレータ２０２−１、第１フィルタ２０３−１及び第１増幅器２０４−１を経由して第２サーキュレータ２０２−２に至る経路である。第２経路は、第２アンテナ素子２０１−２から第２サーキュレータ２０２−２、第２フィルタ２０３−２及び第２増幅器２０４−２を経由して第１サーキュレータ２０２−１に至る経路である。
【００６９】
また、第１サーキュレータ２０２−１と第１アンテナ素子２０１−１との間の配線の長さと第２サーキュレータ２０２−２と第２アンテナ素子２０１−２との間の配線の長さとは、略同一である。以下、第１サーキュレータ２０２−１と第１アンテナ素子２０１−１との間の配線の長さを第１アンテナ配線長という。以下、第２サーキュレータ２０２−２と第２アンテナ素子２０１−２との間の配線の長さを第２アンテナ配線長という。
【００７０】
（伝搬の経路について）
電力送信装置２０によって受信された電波の電力送信装置２０における伝搬の経路について説明する。
【００７１】
まず、第１アンテナ素子２０１−１によって受信された電波の伝搬の経路を説明する。第１アンテナ素子２０１−１によって受信された電波は、第１サーキュレータ２０２−１まで伝搬する。第１サーキュレータ２０２−１まで伝搬した電波は、第１サーキュレータ２０２−１から第１フィルタ２０３−１まで伝搬する。
以下、説明の簡単のため、第１アンテナ素子２０１−１及び第２アンテナ素子２０１−２が受信する電波において、ビーコンの周波数の電波はビーコンのみであると仮定する。
【００７２】
第１フィルタ２０３−１まで伝搬した電波のうち、ビーコンの周波数の電波のみが第１フィルタ２０３−１を透過する。第１フィルタ２０３−１を透過したビーコンは、第１フィルタ２０３−１から第１増幅器２０４−１まで伝搬する。
【００７３】
第１増幅器２０４−１まで伝搬したビーコンは振幅が増幅される。第１増幅器２０４−１によって振幅が増幅されたビーコン（以下「第１被増幅ビーコン」という。）は、第１増幅器２０４−１から第２サーキュレータ２０２−２まで伝搬する。第２サーキュレータ２０２−２まで伝搬した第１被増幅ビーコンは、第２サーキュレータ２０２−２から第２アンテナ素子２０１−２まで伝搬し、第２アンテナ素子２０１−２から放射される。
【００７４】
次に、第２アンテナ素子２０１−２によって受信された電波の伝搬の経路を説明する。第２アンテナ素子２０１−２によって受信された電波は、第２サーキュレータ２０２−２まで伝搬する。第２サーキュレータ２０２−２まで伝搬した電波は、第２サーキュレータ２０２−２から第２フィルタ２０３−２まで伝搬する。
【００７５】
第２フィルタ２０３−２まで伝搬した電波のうち、ビーコンの周波数の電波のみが第２フィルタ２０３−２を透過する。第２フィルタ２０３−２を透過したビーコンは、第２フィルタ２０３−２から第２増幅器２０４−２まで伝搬する。
【００７６】
第２増幅器２０４−２まで伝搬したビーコンは振幅が増幅される。第２増幅器２０４−２によって振幅が増幅されたビーコン（以下「第２被増幅ビーコン」という。）は、第２増幅器２０４−２から第１サーキュレータ２０２−１まで伝搬する。第１サーキュレータ２０２−１まで伝搬した第２被増幅ビーコンは、第１サーキュレータ２０２−１から第１アンテナ素子２０１−１まで伝搬し、第１アンテナ素子２０１−１から放射される。
【００７７】
（電力送信装置２０が放射する電波について）
電力送信装置２０が放射する電波について説明する。
以下、時刻ｔ０に電力受信装置１０からビーコンが放射されると仮定する。
時刻ｔ０に電力受信装置１０から放射されたビーコンが第１アンテナ素子２０１−１に到達した時刻を第１到達時刻ｔ＿ｉｎ＿１とする。時刻ｔ０に電力受信装置１０から放射されたビーコンが第２アンテナ素子２０１−２に到達した時刻を第２到達時刻ｔ＿ｉｎ＿２とする。
【００７８】
第１光路長と第２光路長とが等しい場合、第１到達時刻ｔ＿ｉｎ＿１と第２到達時刻ｔ＿ｉｎ＿２とは同じである。第１光路長は、電力受信装置１０と第１アンテナ素子２０１−１との間の距離である。第２光路長は、電力受信装置１０と第２アンテナ素子２０１−２との間の距離である。
一方、第１光路長と第２光路長とが異なる場合、第１到達時刻ｔ＿ｉｎ＿１と第２到達時刻ｔ＿ｉｎ＿２とは異なる。
【００７９】
第１経路の経路長と第２経路の経路長とが略同一であり第１アンテナ配線長と第２アンテナ配線長とが略同一であるため、第１到達時刻ｔ＿ｉｎ＿１と第２到達時刻ｔ＿ｉｎ＿２とが異なる場合に第１変調信号と第２変調信号とは、放射され始める時刻が異なる。具体的には、第１到達時刻ｔ＿ｉｎ＿１が第２到達時刻ｔ＿ｉｎ＿２よりも時間Δｔだけ遅い時刻である場合、第１放射時刻ｔ＿ｏｕｔ＿１は第２放射時刻ｔ＿ｏｕｔ＿２よりも時間Δｔだけ早い時刻である。第１放射時刻ｔ＿ｏｕｔ＿１は、第１変調信号が第１アンテナ素子２０１−１から放射され始める時刻である。第２放射時刻ｔ＿ｏｕｔ＿２は、第２変調信号が第２アンテナ素子２０１−２から放射され始める時刻である。
【００８０】
このように、第１経路の経路長と第２経路の経路長とが略同一であり第１アンテナ配線長と第２アンテナ配線長とが略同一であるため、第１到達時刻ｔ＿ｉｎ＿１から第２到達時刻ｔ＿ｉｎ＿２を引いた値と、第２放射時刻ｔ＿ｏｕｔ＿２から第１放射時刻ｔ＿ｏｕｔ＿１を引いた値とが等しい。そのため、電力送信装置２０はバン・アッタ・アレー・アンテナである。
【００８１】
以下、第１の実施形態において、第１アンテナ素子２０１−１がビーコンを受信してから第２アンテナ素子２０１−２が増幅されたビーコンを放射するまでの時間を第１経過時間という。以下、第１の実施形態において、第２アンテナ素子２０１−２がビーコンを受信してから第１アンテナ素子２０１−１が増幅されたビーコンを放射するまでの時間を第２経過時間という。
【００８２】
第１経路の経路長と第２経路の経路長とは同一であり、第１アンテナ配線長と第２アンテナ配線長とは同一である。そのため、第１経過時間と第２経過時間とは同一である。
【００８３】
図３は、第１の実施形態における電力送信装置２０に入射するビーコンの第１アンテナ素子２０１−１における強度の時間変化と電力送信装置２０に入射するビーコンの第２アンテナ素子２０１−２における強度の時間変化とを示す図である。なお、説明の簡単のため、図３及び図４においてビーコンは正弦波であると仮定する。
【００８４】
図３は、第１アンテナ素子２０１−１にビーコンが到達する時刻は、第２アンテナ素子２０１−２にビーコンが到達する時刻よりも、Ｌ／ｃだけ遅いことを示す。Ｌは、第１光路長と第２光路長との差である。以下、Ｌを光路差という。ｃは、光速を表す。Ｌ／ｃの差は、２πＬ／λの位相差があることを意味する。λは、ビーコンが伝搬する空間中のビーコンの波長である。λは、より具体的には、真空における波長をλ０として、λ０をビーコンが伝搬する空間の誘電率で割り算した値である。
【００８５】
図４は、第１アンテナ素子２０１−１における第１被増幅ビーコンの強度の時間変化と第２アンテナ素子２０１−２における第２被増幅ビーコンの強度の時間変化とを示す図である。
【００８６】
図４は、第１被増幅ビーコンが第１アンテナ素子２０１−１によって放射され始める時刻は、第２被増幅ビーコンが第２アンテナ素子２０１−２によって放射され始める時刻よりもＬ／ｃだけ早いことを示す。
【００８７】
第１到達時刻は、第２到達時刻よりもＬ／ｃだけ遅いため、第１放射時刻は、第２放射時刻よりもＬ／ｃだけ早い。そのため、第１被増幅ビーコンと第２被増幅ビーコンとは、電力受信装置１０に伝搬する方向（すなわち、ビーコンの到来方向）について同相で強め合う。第１被増幅ビーコンと第２被増幅ビーコンとは互いに同相で強め合うため、電力受信装置１０に向けて伝搬するビームが形成される。形成されたビームは、第１被増幅ビーコンと第２被増幅ビーコンとの合成波である。以下、形成されたビームを電力伝送ビームという。電力伝送ビームは、電波である。
【００８８】
電力伝送ビームは、電力受信装置１０に向けて伝搬し、電力受信装置１０によって受信される。受信された電力伝送ビームは、電力受信装置１０によって電力に変換される。
【００８９】
このように構成された電力送信装置２０は、第１フィルタ２０３−１と、第２フィルタ２０３−２とを備える。そのため、このように構成された電力送信装置２０は、ビーコン以外の電波を増幅することなく、ビーコンの電波を増幅することができる。
【００９０】
第１フィルタ２０３−１と、第２フィルタ２０３−２とを備えることで、ビーコン以外の電波が増幅されずビーコンの電波が増幅される理由を説明する。
【００９１】
仮に、電力送信装置２０がビーコンの周波数以外の周波数の電波を受信したとしても、受信されたビーコンの周波数以外の周波数の電波は、第１フィルタ２０３−１又は第２フィルタ２０３−２によりカットされる。そのため、ビーコンの周波数以外の周波数の電波は、第１増幅器２０４−１又は第２増幅器２０４−２によって増幅されることも、第１アンテナ素子２０１−１又は第２アンテナ素子２０１−２から再放射されることもない。このため、電力送信装置２０は、ビーコンの周波数以外の周波数の電波を増幅して電力受信装置１０に送信することはない。
【００９２】
図５は、第１の実施形態における電力送信装置２０が受信する電波の周波数スペクトルの一例を示す図である。
図５は、電力送信装置２０が電波として、ビーコンと、周波数がビーコンと異なる電波とを受信することを示す。図５は、電力送信装置２０が受信するビーコンの強度が強度Ｅ０であることを示す。
【００９３】
図６は、第１の実施形態における電力送信装置２０が送信する電波の周波数スペクトルの一例を示す図である。
図６は、電力送信装置２０が送信する電波の周波数がビーコンの周波数であって強度が強度Ｅ０以上であることを示す。図６は、電力送信装置２０が増幅されたビーコンを送信することを示す。また、図６は、電力送信装置２０は、ビーコンの周波数以外の周波数の電波を送信しないことを示す。
【００９４】
図５及び図６が示すように、電力送信装置２０は、ビーコン以外の通信用途の信号を受信しても、受信した通信用途の信号を増幅しない。また、電力送信装置２０は、ビーコン以外の通信用途の信号を受信しても、受信した通信用途の信号を送信しない。そのため、電力送信装置２０は、ビーコン以外の通信用途の信号を送受信する通信端末への電力送信装置２０による干渉の影響を抑制することができる。
【００９５】
また、このように構成された無線電力伝送システム１の電力送信装置２０は、第１経路の経路長と第２経路の経路長とが略同一であり、第１アンテナ配線長と第２アンテナ配線長とが略同一である。そのため、電力送信装置２０は、バン・アッタ・アレーであり、ビーコンの到来方向への電力伝送ビームの形成のための信号処理を必要としない。電力送信装置２０は、ビーコンを受信すると、ビーコンの到来方向に対して自動的かつ短時間で電力伝送ビームを形成することができる。そのため、無線電力伝送システム１は、ドローンに対する無線電力伝送などの電力受信機への電力伝送ビームの高速追従が要求される場合であっても、ドローンに電力受信装置１０が内蔵されていれば、適切な無線電力伝送を行える。
【００９６】
また、このように構成された無線電力伝送システム１の電力送信装置２０は、バン・アッタ・アレーであるため、信号処理部や移相器を必要としない。そのため、このように構成された無線電力伝送システム１は、電力送信装置２０を小型化することができる。また、このように構成された無線電力伝送システム１は、電力送信装置２０に係るコストを低くすることができる。
【００９７】
また、このように構成された無線電力伝送システム１の電力送信装置２０においては、ビーコンの増幅のための電力のみが必要とされる。そのため、このように構成された無線電力伝送システム１の電力送信装置２０は、電力消費を削減することができる。
【００９８】
また、このように構成された無線電力伝送システム１の電力送信装置２０は、ビーコンの周波数以外の周波数の電波を増幅しない。そのため、このように構成された無線電力伝送システム１の電力送信装置２０は、電力消費を削減することができる。
【００９９】
（第１の実施形態におけるフローチャート）
図７は、第１の実施形態の無線電力伝送システム１における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１００】
電力受信装置１０がビーコンを送信する（ステップＳ１０１）。電力送信装置２０がビーコンを受信する（ステップＳ１０２）。具体的には、第ｕアンテナ素子２０１−ｕにビーコンが到達し、第ｕアンテナ素子２０１−ｕによってビーコンが受信される。
【０１０１】
電力送信装置２０が、ビーコンを増幅する（ステップＳ１０３）。具体的には、第ｕアンテナ素子２０１−ｕが受信したビーコンが第ｕフィルタ２０３−ｕを透過し、第ｕフィルタ２０３−ｕを透過した電波が、第ｕ増幅器２０４−ｕによって増幅される。
【０１０２】
電力送信装置２０が、第ｕ増幅器２０４−ｕによって増幅された後の電波を放射する（ステップＳ１０４）。具体的には、第１増幅器２０４−１によって増幅された後の電波が第２アンテナ素子２０１−２から放射される。また、具体的には、第２増幅器２０４−２によって増幅された後の電波が第１アンテナ素子２０１−１から放射される。
【０１０３】
電力受信装置１０が、電力送信装置２０から放射された電波を受信する（ステップＳ１０５）。具体的には、電力受信装置１０は、ステップＳ１０４において電力送信装置２０が放射した電波を受信する。
【０１０４】
このように構成された無線電力伝送システム１は、電力受信装置１０と電力送信装置２０とを備える。電力送信装置２０は、第１フィルタ２０３−１と、第２フィルタ２０３−２と、第１増幅器２０４−１と、第２増幅器２０４−２とを備え、第１経路の経路長と第２経路の経路長とが略同一であり、第１アンテナ配線長と第２アンテナ配線長とが略同一である。そのため、このように構成された無線電力伝送システム１は、無線通信と無線電力伝送を同時に利用する環境下であっても、省電力かつ電力伝送ビームの高速追従が可能な電力送信機を小型かつ簡易な構造で実現することができる技術を提供することができる。
【０１０５】
（第１の実施形態の変形例）
なお、電力送信装置２０は、必ずしも１つの高周波回路２００だけを備える必要は無い。電力送信装置２０は、複数の高周波回路２００を備えてもよい。このような場合、電力送信装置２０は、２つ以上の第１アンテナ素子２０１−１と第１アンテナ素子２０１−１と同数の第２アンテナ素子２０１−２とを備える。第１アンテナ素子２０１−１及び第２アンテナ素子２０１−２の全てはアレー状に等間隔に位置する。各高周波回路２００が備える第１アンテナ素子２０１−１及び第２アンテナ素子２０１−２は、アレーの中心について対称な位置に位置する。
【０１０６】
なお、電力送信装置２０において、アンテナ素子の配置は、リニアアレー状だけでなく、平面アレー状であってもよい。
【０１０７】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態の無線電力伝送システム１ａのシステム構成の一例を示す図である。無線電力伝送システム１ａは、電力受信装置１０及び電力送信装置２０ａを備える。
以下、無線電力伝送システム１と同様の機能を有するものについては、図１と同じ符号を付すことで説明を省略する。
【０１０８】
図９は、第２の実施形態における電力送信装置２０ａの機能構成の一例を示す図である。
電力送信装置２０ａは、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、プログラムを実行することによって装置として機能する。電力送信装置２０ａは、プログラムの実行によって、高周波回路２００ａ及び発振器２０５を備える装置として機能する。
【０１０９】
高周波回路２００ａは、第１アンテナ素子２０１ａ−１、第２アンテナ素子２０１ａ−２、第１サーキュレータ２０２ａ−１、第２サーキュレータ２０２ａ−２、第１混合器２０６−１、第２混合器２０６−２、第１フィルタ２０３ａ−１、第２フィルタ２０３ａ−２、第１増幅器２０４ａ−１及び第２増幅器２０４ａ−２を備える。
【０１１０】
第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕは、ビーコンとビーコン以外の電波とを受信する。第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕは、電波を放射する。
【０１１１】
第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕ（ｕは１以上２以下の整数）は、電子部品のサーキュレータである。第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕは、第１ポート、第２ポート及び第３ポートの３つのポートを含む３以上のポートを備える。第１ポート、第２ポート及び第３ポートは、それぞれ接続先が異なる。
【０１１２】
具体的には、第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕの第１端子は、第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕに結線される。第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕの第２端子は、第ｕ混合器２０６−ｕに結線される。第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕの第３端子は、第ｕ増幅器２０４ａ−ｕに結線される。第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕは、第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕが受信したビーコンを第ｕ混合器２０６−ｕに出力する。
【０１１３】
発振器２０５は、ビーコンの周波数の２倍の周波数の正弦波を出力する。具体的には、発振器２０５は、ビーコンの周波数をｆｒとして、以下の式（５）で表される正弦波を第ｕ混合器２０６−ｕに出力する。以下、発振器２０５が出力する正弦波を発振器正弦波という。
【０１１４】
【数５】
2020145790.tif 000007
【０１１５】
なお、frは第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕが受信した電波の周波数を表す。ｔは所定の時刻からの経過時間を表す。
【０１１６】
第ｕ混合器２０６−ｕは、第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕが第ｕ混合器２０６−ｕに出力した電波と発振器正弦波とを混合し混合電波を生成する。混合電波は、第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕが第ｕ混合器２０６−ｕに出力した電波と発振器正弦波とが混合された電波である。混合電波は、具体的には、以下の式（６）及び式（７）で表される電波である。
【０１１７】
【数６】
2020145790.tif 000008
【０１１８】
【数７】
2020145790.tif 000009
【０１１９】
式（６）は、ビーコンの周波数の電波と発振器正弦波とが混合された混合電波の波形を表す。なお、ビーコンの周波数の電波は、ｃｏｓ（２πｆｒｔ＋φ）の波形の電波である。式（７）は、ビーコンの周波数以外の周波数の電波と発振器正弦波とが混合された混合電波の波形を表す。以下、説明の簡単のため、ビーコンの周波数の電波は、ビーコンのみであると仮定する。
【０１２０】
なお、φは、第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕが受信した電波の位相を表す。ｆｎは、ビーコンの周波数以外の周波数を表す。
【０１２１】
第ｕフィルタ２０３ａ−ｕは、ビーコンの周波数の電波を透過させビーコンの周波数以外の周波数の電波を透過させない。第ｕフィルタ２０３ａ−ｕは、ビーコンの周波数の電波を透過させビーコンの周波数以外の周波数の電波を透過させないフィルタであればどのようなフィルタであってもよい。第ｕフィルタ２０３ａ−ｕは、例えば、ビーコンの周波数の電波を透過させるバンドパスフィルタ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＢＰＦ）であってもよい。第ｕフィルタ２０３ａ−ｕは、例えば、ビーコンの周波数の電波を透過させるローパスフィルタ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＬＰＦ）であってもよい。
【０１２２】
第ｕフィルタ２０３ａ−ｕに入力される電波は式（６）及び式（７）で表される。そのため、式（７）で表される電波は第ｕフィルタ２０３ａ−ｕを透過しない。また、式（６）の右辺第１項が表す電波も第ｕフィルタ２０３ａ−ｕを透過しない。そのため、第ｕフィルタ２０３ａ−ｕが出力する電波は式（６）の右辺第２項が表す電波であり、ビーコンの波形に位相共役な波形の電波である。以下、第ｕフィルタ２０３ａ−ｕが出力する電波を、第ｕ位相共役ビーコンという。第ｕ位相共役ビーコンは、具体的には、以下の式（８）で表される電波である。
【０１２３】
【数８】
2020145790.tif 000010
【０１２４】
第ｕフィルタ２０３−ｕは、第ｕ混合器２０６−ｕと第ｕ増幅器２０４ａ−ｕと、に結線される。
【０１２５】
第ｕ増幅器２０４ａ−ｕは、第ｕフィルタ２０３ａ−ｕを透過した電波の振幅を増幅する。以下、第ｕ増幅器２０４ａ−ｕによる増幅後の第ｕ位相共役ビーコンを、第ｕ被増幅位相共役ビーコンという。第ｕ増幅器２０４ａ−ｕが第ｕ位相共役ビーコンの振幅をＡ倍にする場合、第ｕ被増幅位相共役ビーコンは具体的には、以下の式（９）で表される電波である。
【０１２６】
【数９】
2020145790.tif 000011
【０１２７】
第ｕ増幅器２０４ａ−ｕは、第ｕフィルタ２０３ａ−ｕと第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕの第３端子とに結線される。
【０１２８】
（伝搬の経路について）
電力送信装置２０ａによって受信された電波の電力送信装置２０ａにおける伝搬の経路について説明する。
【０１２９】
第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕによって受信された電波の伝搬の経路を説明する。第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕによって受信された電波は、第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕまで伝搬する。第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕまで伝搬した電波は、第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕから第ｕ混合器２０６−ｕまで伝搬する。第ｕ混合器２０６−ｕまで伝搬した電波は、第ｕ混合器２０６−ｕによって発振器正弦波と混合される。
【０１３０】
第ｕ混合器２０６−ｕによって混合された電波は、第ｕ混合器２０６−ｕから第ｕフィルタ２０３ａ−ｕまで伝搬する。第ｕフィルタ２０３ａ−ｕまで伝搬した電波のうち、ビーコンの周波数の電波のみが第ｕフィルタ２０３ａ−ｕを透過する。第ｕフィルタ２０３ａ−ｕを透過した電波は、第ｕフィルタ２０３ａ−ｕから第ｕ増幅器２０４ａ−ｕまで伝搬する。第ｕ増幅器２０４ａ−ｕまで伝搬した電波は、第ｕ増幅器２０４ａ−ｕによって増幅される。
【０１３１】
第ｕ増幅器２０４ａ−ｕによって増幅された電波は、第ｕ増幅器２０４ａ−ｕから第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕまで伝搬する。第ｕ増幅器２０４ａ−ｕから第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕまで伝搬した電波は、第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕから第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕまで伝搬し、第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕから放射される。
【０１３２】
（配線の長さ）
ここで、電力送信装置２０ａが備える各機能部間の配線の長さについて説明する。電力送信装置２０ａにおいて、第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕと第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕとを結線する配線の長さはｕに依らず同じである。第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕと第ｕ混合器２０６−ｕとを結線する配線の長さはｕに依らず同じである。第ｕ混合器２０６−ｕと第ｕフィルタ２０３ａ−ｕとを結線する配線の長さはｕに依らず同じである。第ｕフィルタ２０３ａ−ｕと第ｕ増幅器２０４ａ−ｕとを結線する配線の長さはｕに依らず同じである。第ｕ増幅器２０４ａ−ｕと第ｕサーキュレータ２０２ａ−ｕとを結線する配線の長さはｕに依らず同じである。また、発振器２０５と第ｕ混合器２０６−ｕとを結線する配線の長さはｕに依らず同じである。そのため、第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕによってビーコンが受信されてから第ｕ被増幅位相共役ビーコンが第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕによって放射されるまでの時間は、ｕに依らず同一である。すなわち、第３経過時間と第４経過時間とは同一である。第３経過時間とは、第１アンテナ素子２０１ａ−１がビーコンを受信してから第１アンテナ素子２０１ａ−１が第１被増幅位相共役ビーコンを放射するまでの時間である。第４経過時間とは、第２アンテナ素子２０１ａ−２がビーコンを受信してから第２アンテナ素子２０１ａ−２が第２被増幅位相共役ビーコンを放射するまでの時間である。
【０１３３】
以下、第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕによってビーコンが受信されてから第ｕ被増幅位相共役ビーコンが第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕによって放射されるまでの時間は、ｕに依らず同一であることを、時間同一性という。
【０１３４】
（電力送信装置２０ａが放射する電波について）
電力送信装置２０ａは時間同一性を有するため、電力送信装置２０と同様に、第１被増幅位相共役ビーコンと第２被増幅位相共役ビーコンとは、電力受信装置１０に伝搬する方向（すなわち、ビーコンの到来方向）について互いに同相で強め合う。第１被増幅位相共役ビーコンと第２被増幅位相共役ビーコンとは同相で強め合うため、電力受信装置１０に向けて伝搬するビーム（電力伝送ビーム）が形成される。
【０１３５】
このように構成された電力送信装置２０ａは、第１フィルタ２０３ａ−１と、第２フィルタ２０３ａ−２とを備える。そのため、このように構成された電力送信装置２０ａは、ビーコン以外の電波を増幅することなく、ビーコンの電波を増幅することができる。
【０１３６】
第１フィルタ２０３ａ−１と、第２フィルタ２０３ａ−２とを備えることで、ビーコン以外の電波が増幅されずビーコンの電波が増幅される理由を説明する。
【０１３７】
仮に、電力送信装置２０ａがビーコンの周波数以外の周波数の電波を受信したとしても、受信されたビーコンの周波数以外の周波数の電波は、第１フィルタ２０３ａ−１又は第２フィルタ２０３ａ−２によりカットされる。そのため、ビーコンの周波数以外の周波数の電波は、第１増幅器２０４ａ−１又は第２増幅器２０４ａ−２によって増幅されることも、第１アンテナ素子２０１ａ−１又は第２アンテナ素子２０１ａ−２から再放射されることもない。このため、電力送信装置２０ａは、ビーコンの周波数以外の周波数の電波を増幅して電力受信装置１０に送信することはない。
【０１３８】
図１０〜図１３によって、電力送信装置２０ａが電波を受信してから放射するまでの周波数スペクトルの変化を説明する。
図１０は、第２の実施形態における電力送信装置２０ａが受信する電波の周波数スペクトルの一例を示す図である。
図１０は、電力送信装置２０ａが電波として、周波数ｆｎの電波と、周波数がｆｒの電波とを受信することを示す。周波数ｆｎの電波はビーコンである。周波数がｆｒの電波はビーコン以外の電波である。図１０は、電力送信装置２０ａが受信する周波数ｆｎの電波の強度が強度Ｅ０であることを示す。
【０１３９】
図１１は、第２の実施形態における第ｕ混合器２０６−ｕによって混合された電波の周波数スペクトルの一例を示す図である。
図１１は、第ｕ混合器２０６−ｕによって、周波数ｆｒ、周波数（２×ｆｒ−ｆｎ）、周波数（２×ｆｒ＋ｆｎ）及び周波数（３×ｆｒ）の電波が生成されたことを示す。
【０１４０】
図１２は、第２の実施形態における第ｕフィルタ２０３ａ−ｕを透過後の電波の周波数スペクトルの一例を示す図である。
図１２は、周波数ｆｒの電波のみが第ｕフィルタ２０３ａ−ｕを透過したことを示す。
【０１４１】
図１３は、第２の実施形態における電力送信装置２０ａが送信する電波の周波数スペクトルの一例を示す図である。
図１３は、電力送信装置２０ａが送信する電波の周波数が周波数ｆｒであって強度が強度Ｅ０以上であることを示す。図１３は、電力送信装置２０ａが増幅されたビーコンを送信することを示す。また、図１３は、電力送信装置２０ａは、ビーコンの周波数以外の周波数の電波を送信しないことを示す。
【０１４２】
図１０〜図１３が示すように、電力送信装置２０ａは、ビーコン以外の通信用途の信号を受信しても、受信した通信用途の信号を増幅しない。また、電力送信装置２０ａは、ビーコン以外の通信用途の信号を受信しても、受信した通信用途の信号を送信しない。そのため、電力送信装置２０ａは、ビーコン以外の通信用途の信号を送受信する通信端末への電力送信装置２０ａによる干渉の影響を抑制することができる。
【０１４３】
このよう構成された電力送信装置２０ａは、第ｕ混合器２０６−ｕによって受信した電波に位相共役な信号を生成する。そのため、電力送信装置２０ａは、ポン・アレーである。電力送信装置２０ａはポン・アレーであるため、ビーコンの到来方向へのビームの形成のために信号処理を必要としない。そのため、無線電力伝送システム１ａにおいて、電力送信装置２０ａは、ビーコンを受信すると、ビーコンの到来方向に対して自動的かつ短時間で電力伝送ビームを形成することができる。
【０１４４】
このように構成された無線電力伝送システム１ａは、電力受信装置１０及び電力送信装置２０ａを備える。そのため、無線電力伝送システム１ａは、ドローンに対する無線電力伝送などの電力受信機への電力伝送ビームの高速追従が要求される場合であっても、ドローンに電力受信装置１０が内蔵されていれば、適切な無線電力伝送を行える。
【０１４５】
また、このように構成された無線電力伝送システム１ａの電力送信装置２０ａは、ポン・アレーであるため、発振器、混合器、フィルタを必要とするが、フェーズド・アレー等の信号処理部や移相器を必要としない。そのため、このように構成された無線電力伝送システム１ａは、電力送信装置２０ａを小型化することができる。また、このように構成された無線電力伝送システム１ａは、電力送信装置２０ａに係るコストを低くすることができる。さらに、このように構成された無線電力伝送システム１ａは、電力送信装置２０ａが消費する電力を削減することができる。
【０１４６】
（第２の実施形態におけるフローチャート）
図１４は、第２の実施形態の無線電力伝送システム１ａにおける処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１４７】
電力受信装置１０がビーコンを送信する（ステップＳ２０１）。電力送信装置２０ａがビーコンを受信する（ステップＳ２０２）。具体的には、第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕにビーコンが到達し、第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕによってビーコンが受信される。
【０１４８】
電力送信装置２０ａが、ビーコンと発振器正弦波とを混合する（ステップＳ２０３）。具体的には、第ｕ混合器２０６−ｕが、発振器正弦波と第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕが受信したビーコンとを混合し混合電波を生成する。
【０１４９】
電力送信装置２０ａが、ビーコンの周波数の電波を増幅する（ステップＳ２０４）。具体的には、第ｕ混合器２０６−ｕによって生成された混合電波のうち、第ｕフィルタ２０３ａ−ｕを透過した電波が、第ｕ増幅器２０４ａ−ｕによって増幅される。
【０１５０】
電力送信装置２０ａが、第ｕ増幅器２０４ａ−ｕによって増幅された後の電波を放射する（ステップＳ２０５）。具体的には、第ｕ増幅器２０４ａ−ｕによって増幅された後の電波が第ｕアンテナ素子２０１ａ−ｕから放射される。
【０１５１】
電力受信装置１０が、電力送信装置２０ａから放射された電波を受信する（ステップＳ２０６）。具体的には、電力受信装置１０は、ステップＳ２０５において電力送信装置２０ａが放射した電波を受信する。
【０１５２】
このように構成された無線電力伝送システム１は、電力受信装置１０と電力送信装置２０とを備える。電力送信装置２０は、第１フィルタ２０３−１と、第２フィルタ２０３−２と、第１増幅器２０４−１と、第２増幅器２０４−２とを備え、第１経路の経路長と第２経路の経路長とが略同一であり、第１アンテナ配線長と第２アンテナ配線長とが略同一である。そのため、このように構成された無線電力伝送システム１は、無線通信と無線電力伝送を同時に利用する環境下であっても、省電力かつ電力伝送ビームの高速追従が可能な電力送信機を小型かつ簡易な構造で実現することができる技術を提供することができる。
【０１５３】
（第２の実施形態の変形例）
なお、電力送信装置２０ａは、必ずしも１つの高周波回路２００ａだけを備える必要は無い。電力送信装置２０ａは、複数の高周波回路２００ａを備えてもよい。このような場合、電力送信装置２０ａは、２つ以上の第１アンテナ素子２０１ａ−１と第１アンテナ素子２０１ａ−１と同数の第２アンテナ素子２０１ａ−２とを備える。第１アンテナ素子２０１ａ−１及び第２アンテナ素子２０１ａ−２の全てはアレー状に等間隔に位置する。各高周波回路２００ａが備える第１アンテナ素子２０１ａ−１及び第２アンテナ素子２０１ａ−２は、アレーの中心について対称な位置に位置する。
【０１５４】
なお、電力送信装置２０ａにおいて、アンテナ素子の配置は、リニアアレー状だけでなく、平面アレー状であってもよい。
【０１５５】
（第１実施形態及び第２実施形態の適用例）
図１５は、実施形態の無線電力伝送システム１又は１ａの適用例を示す図である。
図１５において、通信端末１００Ｄは、通信端末と電力受信機とが一体に構成された装置であって、電力受信装置１０の一例である。通信端末２００Ｄは、電力受信機を備えない通信端末である。図１５において、電力送信機３００Ｄは、電力送信装置２０又は２０ａの一例である。
【０１５６】
図１５は、電力送信機３００Ｄがビーコンの到来方向にのみ電力伝送ビームを形成しており、通信用途の信号の到来方向には電力形成ビームを形成していないことを示す。
【０１５７】
なお、電力送信装置２０及び電力送信装置２０ａは、無線電力伝送装置の一例である。なお、ステップＳ１０１及びＳ２０１は、送信ステップの一例である。なお、ステップＳ１０２及びＳ２０２は、第１受信ステップの一例である。なお、ステップＳ１０３及びＳ２０４は、増幅ステップの一例である。なお、ステップＳ１０４及びＳ２０５は、放射ステップの一例である。なお、ステップＳ１０５及びＳ２０６は、第２受信ステップの一例である。なお、ステップＳ１０４及びＳ２０５において放射される電波は、ビーコンの振幅以上の電波の一例である。
【０１５８】
なお、電力受信装置１０と、電力送信装置２０及び２０ａとの各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
【０１５９】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【０１６０】
１、１ａ…無線電力伝送システム、  １０…電力受信装置、  １０１…受信部、  １０２…電力変換部、  １０３…送信部、  ２０、２０ａ…電力送信装置、  ２０１、２０１ａ…アンテナ素子、  ２０２、２０２ａ…サーキュレータ、  ２０３、２０３ａ…フィルタ、  ２０４、２０４ａ…増幅器、  ２０５…発振器、  ２０６…混合器
【図１】
2020145790.tif 000012
【図２】
2020145790.tif 000013
【図３】
2020145790.tif 000014
【図４】
2020145790.tif 000015
【図５】
2020145790.tif 000016
【図６】
2020145790.tif 000017
【図７】
2020145790.tif 000018
【図８】
2020145790.tif 000019
【図９】
2020145790.tif 000020
【図１０】
2020145790.tif 000021
【図１１】
2020145790.tif 000022
【図１２】
2020145790.tif 000023
【図１３】
2020145790.tif 000024
【図１４】
2020145790.tif 000025
【図１５】
2020145790.tif 000026
【図１６】
2020145790.tif 000027
【図１７】
2020145790.tif 000028
【図１８】
2020145790.tif 000029
【図１９】
2020145790.tif 000030
【図２０】
2020145790.tif 000031
【図２１】
2020145790.tif 000032
【図２２】
2020145790.tif 000033
【図２３】
2020145790.tif 000034
【図２４】
2020145790.tif 000035
【図２５】
2020145790.tif 000036
【図２６】
2020145790.tif 000037