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イベント
マイクロ波無線電力伝送地上試験/実用化実証
(デモンストレーション)

宇宙航空研究開発機構(JAXA)は、経済産業省から事業受託した一般財団法人宇宙システム開発利用推進機構(J-spacesystems)と連携・協力し、太陽光発電無線送受電技術(マイクロ波による高精度ビーム方向制御技術)の研究開発事業を行っています。

本事業は、宇宙太陽光発電システム(Space Solar Power Systems:SSPS)の中核的技術であるマイクロ波による無線送受電技術の確立に向けた研究開発事業です。受電アンテナ*注1側から送電アンテナ*注2側に対してパイロット信号*注3を送出して、複数のフェーズドアレイアンテナ*注4間の位相同期を行い、レトロディレクティブ技術*注5を活用し、高出力のマイクロ波ビームを受電アンテナに向けて高精度、かつ、高効率に指向制御する高精度ビーム制御技術の研究開発を実施し、当該技術の確立を目指すことにより、将来の宇宙太陽光発電システムの実現並びにエネルギー源の多様化に資することを目的とするものです。

本事業では、高精度ビーム方向制御技術の総合試験の一環として屋外試験を実施しました。イメージを下図に示します。その中で、アマチュア無線クラブの皆様の御協力を得て、無線送受電技術により送電された電力(電線無しで送られた電力)によりアマチュア無線局(JA3YBB)を運用し、国内外のアマチュア無線家との交信を行っていただきました。





 
 注1 受電アンテナ 実際の宇宙太陽光発電システムにおいては、宇宙から送られるマイクロ波ビームを地上で受電して、電力に変換するための受電施設のアンテナに相当。
 注2 送電アンテナ 実際の宇宙太陽光発電システムにおいては、宇宙から地上にマイクロ波を送電するために、発電衛星に設けられるアンテナに相当。
 注3 パイロット信号 送電アンテナが放射する高出力マイクロ波ビームの「あるべき送電方向」を示すために、受電アンテナ側から送電アンテナ側へ送出する案内信号。
 注4 フェーズドアレイアンテナ 複数のアンテナ素子から放射される電磁波の振幅と位相を制御し、放射する電磁波を空間で合成することで、任意のビーム形状を形成するアンテナ。
 注5 レトロディレクティブ技術 パイロット信号を計測し、その到来方向にマイクロ波ビームを指向制御する技術。
 

実施結果

一般財団法人宇宙システム開発利用推進機構との連携協力の下、赤穂アマチュア無線クラブの協力を得て、無線で伝送した電力を用いたアマチュア無線局の運用を実施いたしました。

御協力いただいた赤穂アマチュア無線クラブの皆様及び交信していただいたアマチュア無線家の皆様に感謝いたします。

 

マイクロ波無線電力伝送地上試験/実用化実証(デモ)の実施日時・場所


マイクロ波無線エネルギー伝送技術の研究http://www.ard.jaxa.jp/research/ssps/ssps-mssps.html
マイクロ波無線電力伝送地上試験システムの概要
 

マイクロ波無線電力伝送地上試験/実用化実証(デモ)の様子
 

JAXAデジタルアーカイブス/フォトアーカイブズ

 

実用化実証(デモ)実施の実績

送電周波数 5.8GHz帯
送電電力 約1.8kW
受電電力 約320~340W
※1 送電アンテナ面に段差なしの場合と同程度の電力値
※2 電子的段差補正なしの場合は、85~95W程度
伝送距離 約55m
アマチュア無線の交信局数
(7MHz帯)
283局(リハーサル時を含む)
 


関係者一同(ご協力ありがとうございました)