JP5856305B2 - 整合装置、インピーダンス整合方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
実施形態に係るインピーダンス整合装置は、送信アンテナと、前記送信アンテナに対して電力を供給可能な電源と、を備える送信回路の前記送信アンテナの入力インピーダンスと、前記電源の出力インピーダンスとのインピーダンス整合を行うインピーダンス整合装置であって、前記電源と前記送信アンテナとの間に電気的に配置され、複数の可変リアクタンス素子を有する整合回路と、前記電源と前記整合回路との間に電気的に配置され、前記電源から前記送信アンテナに向かって伝搬する電力である入射信号及び、前記送信アンテナから前記電源に向かって伝搬する電力である反射信号を抽出する入射信号・反射信号抽出回路と、前記抽出された入射信号及び反射信号に基づいて前記入力インピーダンスを推定する推定手段と、前記推定された入力インピーダンスに基づいて、前記出力インピーダンスと前記入力インピーダンスとが理論上整合するように前記複数の可変リアクタンス素子の一部に係る値を設定した後に、前記抽出された反射信号に応じて前記複数の可変リアクタンス素子の少なくとも一つに係る値を調整する設定手段と、を備える。
実施形態に係るインピーダンス整合方法は、送信アンテナと、前記送信アンテナに対して電力を供給可能な電源と、を備える送信回路上の、前記電源と前記送信アンテナとの間に電気的に配置され、複数の可変リアクタンス素子を有する整合回路と、前記電源と前記整合回路との間に電気的に配置され、前記電源から前記送信アンテナに向かって伝搬する電力である入射信号及び、前記送信アンテナから前記電源に向かって伝搬する電力である反射信号を抽出する入射信号・反射信号抽出回路と、を備えるインピーダンス整合装置において、前記送信アンテナの入力インピーダンスと、前記電源の出力インピーダンスとのインピーダンス整合を行うインピーダンス整合方法であって、前記抽出された入射信号及び反射信号に基づいて前記入力インピーダンスを推定する推定工程と、前記推定された入力インピーダンスに基づいて、前記出力インピーダンスと前記入力インピーダンスとが理論上整合するように前記複数の可変リアクタンス素子の一部に係る値を設定した後に、前記抽出された反射信号に応じて前記複数の可変リアクタンス素子の少なくとも一つに係る値を調整する設定工程と、を備える。
実施形態に係るコンピュータプログラムは、送信アンテナと、前記送信アンテナに対して電力を供給可能な電源と、を備える送信回路上の、前記電源と前記送信アンテナとの間に電気的に配置され、複数の可変リアクタンス素子を有する整合回路と、前記電源と前記整合回路との間に電気的に配置され、前記電源から前記送信アンテナに向かって伝搬する電力である入射信号及び、前記送信アンテナから前記電源に向かって伝搬する電力である反射信号を抽出する入射信号・反射信号抽出回路と、を備え、前記送信アンテナの入力インピーダンスと、前記電源の出力インピーダンスとのインピーダンス整合を行うインピーダンス整合装置に搭載されたコンピュータを、前記抽出された入射信号及び反射信号に基づいて前記入力インピーダンスを推定する推定手段と、前記推定された入力インピーダンスに基づいて、前記出力インピーダンスと前記入力インピーダンスとが理論上整合するように前記複数の可変リアクタンス素子の一部に係る値を設定した後に、前記抽出された反射信号に応じて前記複数の可変リアクタンス素子の少なくとも一つに係る値を調整する設定手段と、として機能させる。
本発明のインピーダンス整合装置に係る第1実施例について、図1乃至図12に基づいて説明する。
第1実施例に係るインピーダンス整合装置の構成を、図1を参照して説明する。図1は、第1実施例に係るインピーダンス整合装置の構成を示すブロック図である。
次に、上述の如く構成されたインピーダンス整合装置100において実施されるインピーダンス整合処理について、詳しく説明する。
次に、本実施例に係るインピーダンス整合処理の効果について、図9乃至図12を参照して説明する。図9は、第1実施例に係るインピーダンス整合処理の結果の一例を示す図である。図10は、比較例に係るインピーダンス整合処理の結果の一例を示す図である。図11は、第1実施例に係るインピーダンス整合処理の結果の他の例を示す図である。図12は、比較例に係るインピーダンス整合処理の結果の他の例を示す図である。
本発明のインピーダンス整合装置に係る第2実施例について、図13に基づいて説明する。尚、第2実施例では、インピーダンス整合処理の一部が異なる以外は、上述した第1実施例と同様であるので、重複する説明を適宜省略し、基本的に第1実施例と異なる点について図13に基づいて説明する。
第2実施例に係るインピーダンス整合処理のステップ2の処理について、図13のフローチャートを参照して説明する。本実施例では、最急降下法を用いたインピーダンス整合が実施される。尚、インピーダンス整合処理のステップ1の処理は、上述した第1実施例に係るインピーダンス整合処理のステップ1の処理と同様であるので説明を省略する。
Claims (9)
- 送信アンテナと電源との間に電気的に接続され、複数の可変リアクタンス素子を有する整合回路と、
前記複数の可変リアクタンス素子の値の組み合わせと、前記電源から前記送信アンテナへ供給された電力のうち前記送信アンテナで反射された反射信号の絶対値と、を関連付けて複数回取得し、前記取得された絶対値の全てが第1閾値より大きい場合、前記取得された絶対値の最小値と関連付けられた前記組み合わせを、正式な値として設定する設定手段と、
を備えることを特徴とする整合装置。 - 複数の可変リアクタンス素子を有し、送信アンテナの入力インピーダンスと前記送信アンテナに電力を供給する電源の出力インピーダンスとのインピーダンス整合を実行可能な整合回路と、
前記電源から前記送信アンテナに向かって伝搬する電力である入射信号及び、前記送信アンテナから前記電源に向かって伝搬する電力である反射信号に基づいて、前記出力インピーダンスと前記入力インピーダンスとが理論上整合するように前記複数の可変リアクタンス素子に係る値を設定する第1のステップと、前記第1のステップにおいて設定された前記複数の可変リアクタンス素子に係る値に基づいて、前記複数の可変リアクタンス素子の夫々に係る値の組み合わせを順次変更して設定し、前記反射信号の絶対値が最小となる前記組み合わせを正式な値として設定する第2のステップとを実施する設定手段と、
を備えることを特徴とする整合装置。 - 前記整合回路は、前記複数の可変リアクタンス素子として、可変インダクタと、前記可変インダクタの一端に電気的に接続された第1の可変キャパシタと、前記可変インダクタの他端に電気的に接続された第2の可変キャパシタと、を有し、
前記設定手段は、前記第1のステップにおいて、前記出力インピーダンスと前記入力インピーダンスとが理論上整合するように、前記複数の可変リアクタンス素子に係る値としての、前記可変インダクタに係る値及び前記第1の可変キャパシタ又は前記第2の可変キャパシタに係る値各々の理論値を算出し、前記算出された理論値となるように前記可変インダクタに係る値と、前記第1の可変キャパシタ又は前記第2の可変キャパシタに係る値とを設定する
ことを特徴とする請求項2に記載の整合装置。 - 前記設定手段は、前記第2のステップにおいて前記正式な値が設定された後、前記反射信号の絶対値が第1閾値より大きい場合、前回の前記第2のステップにおいて設定された前記正式な値に基づいて、前記第2のステップを再び実施することを特徴とする請求項2に記載の整合装置。
- 前記入射信号及び前記反射信号に基づいて反射係数を逐次推定する推定手段を備え、
前記設定手段は、前記第1のステップの後、前記第2のステップに代えて、前記推定された反射係数の大きさが第2閾値以下となるまで、前記複数の可変リアクタンス素子の少なくとも一つに係る値を調整する
ことを特徴とする請求項2に記載の整合装置。 - 前記設定手段は、前記推定された反射係数の大きさが前記第2閾値以下となった後、前記第2閾値より大きくなった場合、前記推定された反射係数の大きさが再び前記第2閾値以下となるまで、前記複数の可変リアクタンス素子の少なくとも一つに係る値を調整することを特徴とする請求項5に記載の整合装置。
- 当該整合装置は、受信アンテナを備える受信回路に対し、非接触で電力を伝送可能な送信回路に備えられており、
前記設定手段は、前記送信アンテナから前記受信アンテナへ定格電力での電力伝送が行われている場合に比べて弱い電力が伝送されている際に、前記第1のステップと前記第2のステップとを実施する
ことを特徴とする請求項2に記載の整合装置。 - 送信アンテナと電源との間に電気的に接続され、複数の可変リアクタンス素子を有する整合回路を備える整合装置におけるインピーダンス整合方法であって、
前記複数の可変リアクタンス素子の値の組み合わせと、前記電源から前記送信アンテナへ供給された電力のうち前記送信アンテナで反射された反射信号の絶対値と、を関連付けて複数回取得し、前記取得された絶対値の全てが第1閾値より大きい場合、前記取得された絶対値の最小値と関連付けられた前記組み合わせを、正式な値として設定する設定工程を備える
ことを特徴とするインピーダンス整合方法。 - 送信アンテナと電源との間に電気的に接続され、複数の可変リアクタンス素子を有する整合回路を備える整合装置に搭載されたコンピュータを、
前記複数の可変リアクタンス素子の値の組み合わせと、前記電源から前記送信アンテナへ供給された電力のうち前記送信アンテナで反射された反射信号の絶対値と、を関連付けて複数回取得し、前記取得された絶対値の全てが第1閾値より大きい場合、前記取得された絶対値の最小値と関連付けられた前記組み合わせを、正式な値として設定する設定手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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