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公開番号2025133821
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-11
出願番号2025111248,2022532365
出願日2025-07-01,2021-04-28
発明の名称受信装置及び電源装置
出願人ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
代理人弁理士法人杉浦特許事務所,個人,個人,個人
主分類H02J 50/27 20160101AFI20250904BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】工業製品金属部をアンテナとして、空間にある電波及び準静電界(近傍界)の電界エネルギーを受信してエネルギーに変換する。
【解決手段】空間にある電波又は準静電界(近傍界)の電界エネルギーを受信し、交流信号から直流に整流するための整流回路を具備し、工業製品金属部に接触又は接続される導体である第1のアンテナエレメントと、第1のアンテナエレメントとは別の導体で、工業製品金属部とは電気的に接続されないように設けられた第2のアンテナエレメントによって構成されたアンテナ部を有し、アンテナ部から出力された交流信号のうち、第1のアンテナエレメントから整流回路部に出力される入力線路が整流回路に接続されているアンテナ装置である。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
空間にある電波又は、準静電界（近傍界）の電界エネルギーを受信し、交流信号から直流に整流するための整流回路を具備し、工業製品金属部に接触又は接続される導体である第１のアンテナエレメントと、前記第１のアンテナエレメントとは別の導体で、前記工業製品金属部とは電気的に接続されないように設けられた第２のアンテナエレメントによって構成されたアンテナ部を有し、前記アンテナ部から出力された交流信号のうち、前記第１のアンテナエレメントから整流回路部に出力される入力線路が整流回路に接続されているアンテナ装置。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
前記入力線路が前記整流回路に直列に接続されている請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第２のアンテナエレメントと地面グランド間が容量結合するようになされた請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第２のアンテナエレメントを地面グランドに接地するようになされた請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第１のアンテナエレメントの前記工業製品金属部との接触面が、金、銀、アルミ、銅、鉄、ニッケル、又は、合金のいずれか１つ又は、組み合わせからなる導体電極で構成されている請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第１のアンテナエレメントの前記工業製品金属部との接触面は、カシメ、圧接、
のいずれか１つ又は、組み合わせによって前記工業製品金属部と接触されている請求項５に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記導体電極が、樹脂コーティングされている請求項５に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記第１のアンテナエレメントの前記工業製品金属部との接続部が、金、銀、アルミ、銅、鉄、ニッケル又は、合金のいずれか１つ又は、組み合わせからなる導体電極で構成されている請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記接続部は、ねじ止め、はんだ付け、溶接、導電性樹脂、導電性テープ、導電性ゴム又はマグネットのいずれか１つ又は、組み合わせによって接続されていることを特徴とする請求項８記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記導体電極が、ピン、線状、半球状、凸凹、又は、平面状のいずれか１つ又は、組み合わせである請求項５に記載のアンテナ装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本技術は、エナジーハーベスト機能を備えるアンテナ装置、整流回路及び電子機器に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
身の回りに存在している放送波等の電波のエネルギーを電力に変換すること（エナジーハーベスト）が考えられている。アンテナを通じて回路に流れる電流は、環境発電の場合は、直流に整流されて電気エネルギーに変換される。電波を直流に整流するためには、ダイオードが用いられる。整流回路付アンテナは、レクテナと呼ばれる。
【０００３】
非特許文献１には、高インピーダンスアンテナを用い、地上デジタル放送の４７０～６００ＭHzの帯域を受信し、整流器の励振電圧を高めることによってレクテナを高効率化することが記載されている。
【０００４】
非特許文献２には、V-Highマルチメディア放送（２０８．５－２２２ＭHz）、地上波デジタル放送（４７０－７１０ＭHz）、８００ＭHz帯携帯電話基地局（８６０－８９０ＭHz）のそれぞれの電力束密度の測定結果、並びに電磁波回収のアンテナの評価について記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
「エネルギーハーベスティング用高インピーダンス・広帯域折返しダイポールアンテナの設計と受信電力レベル」，宮越啓, 野口啓介, 伊東健治, 井田次郎, 電子情報通信学会技術研究報告 Vol.114, No.245, pp.13-18
「招待講演放送、通信に用いる３周波数帯からの電磁波エネルギーの回収」，北沢祥一，鴨田浩和，伴弘司，久々津直哉，小林聖，電子情報通信学会技術研究報告 WPT2013-26(2013-11)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した非特許文献１及び非特許文献２のいずれも、空中を伝播する電波の電磁エネルギーのみを対象とし、周波数に合わせたアンテナを設計し、且つ、インピーダンスの整合を取るための整合部を設けた構成としている。かかる構成は、整合した周波数でしか受信できず、得られる電力が著しく小さくなる問題があった。特にアンテナは、受信する周波数に合わせて別途必要であり、放送波を受信するためには、波長の２分の１程度のサイズが必要であり、小型にすると受信効率が、落ちるということもあり、応用範囲が非常に限られたものとなっていた。つまり、広い周波数を受電するためには、受電できる周波数に合わせたサイズの複数のアンテナが必要で、また、そのアンテナを別途設置する必要があった。
【０００７】
したがって、本技術の目的は、従来の受信アンテナを用いた電波のエネルギーを電力に変換するものと異なる構成で、広範囲に存在している電波に加え、準静電界（近傍界）の電界エネルギーを取り込むことによってより大きな受信電力を得ることができるアンテナ装置、整流回路及び電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本技術は、空間にある電波又は、準静電界（近傍界）の電界エネルギーを受信し、交流信号から直流に整流するための整流回路を具備し、工業製品金属部に接触又は接続される導体である第１のアンテナエレメントと、前記第１のアンテナエレメントとは別の導体で、前記工業製品金属部とは電気的に接続されないように設けられた第２のアンテナエレメントによって構成されたアンテナ部を有し、前記アンテナ部から出力された交流信号のうち、前記第１のアンテナエレメントから整流回路部に出力される入力線路が整流回路に接続されているアンテナ装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本技術による受信装置の一実施形態のブロック図である。
図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃは、受信装置に含まれるアンテナ装置の一例の平面図及び断面図である。
図３Ａ及び図３Ｂは、受信装置に含まれるアンテナ装置の他の例の平面図及び断面図である。
図４は、アンテナ装置の具体例を説明するための略線図である。
図５は、機器基板を含むアンテナ装置の第１の例を説明するための略線図である。
図６は、第１の例の変形例を説明するための略線図である。
図７は、機器基板を含むアンテナ装置の第２の例を説明するための略線図である。
図８は、第２の例の変形例を説明するための略線図である。
図９は、機器基板を含むアンテナ装置の第３の例を説明するための略線図である。
図１０は、アンテナ装置の変形例を説明するための接続図である。
図１１は、アンテナ装置の変形例を説明するための接続図である。
図１２Ａ、図１２Ｂ及び図１２Ｃは、第２のアンテナエレメントの具体例をそれぞれ示す略線図である。
図１３は、アンテナ装置の動作を説明するための略線図である。
図１４は、本技術を金属ラックに対して適用した一実施形態の説明に使用する略線図である。
図１５は、一実施形態の実施例の説明に使用する略線図である。
図１６は、一実施形態の変形例の説明に使用する略線図である。
図１７Ａ及び図１７Ｂは、電子レンジに対して適用した実施例の説明に使用する略線図である。
図１８は、整流回路の一例の構成を示す接続図である。
図１９は、整流回路の他の例の構成を示す接続図である。
図２０は、整流回路のダイオードの特性の説明のためのグラフである。
図２１は、回路構成の変形例のブロック図である。
図２２は、整流回路の他の例を用いたアンテナ装置の構成の一例を示す接続図である。
図２３は、整流回路の他の例を用いたアンテナ装置の構成の他の例を示す接続図である。
図２４は、整流回路の他の例を用いたアンテナ装置の構成のさらに他の例を示す接続図である。
図２５は、アンテナ装置の応用例の説明に用いる接続図である。
図２６は、アンテナ装置の応用例の説明に用いるグラフである。
図２７Ａ及び図２７Ｂは、本技術を車に対して適用した他の実施形態の説明に使用する略線図である。
図２８は、タイヤの一部断面を拡大して示す斜視図である。
図２９は、本技術の他の応用例の構成を示すブロック図である。
図３０Ａ及び図３０Ｂは、出力を増やすための一般的な構成を示すブロック図である。
図３１は、アンテナ装置を直列接続した構成の一例のブロック図である。
図３２は、図３１の回路接続の一例を示す接続図である。
図３３は、アンテナ装置を直列接続した構成の他の例のブロック図である。
図３４は、図３３の回路接続の一例を示す接続図である。
図３５は、アンテナ装置を並列接続した構成の一例のブロック図である。
図３６は、図３５の回路接続の一例を示す接続図である。
図３７は、アンテナ装置を並列接続した構成の他の例のブロック図である。
図３８は、図３７の回路接続の一例を示す接続図である。
図３９は、アンテナの本数を増やす場合の説明に使用する略線図である。
図４０Ａ及び図４０Ｂは、アンテナの本数を増やす場合の説明に使用する接続図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に説明する実施形態は、本技術の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本技術の範囲は、以下の説明において、特に本技術を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限定されないものとする。また、以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の構成要素を示しており、重複する説明を適宜省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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