電気電子工学専攻(工学部 電気電子工学科)

助教

吉田 賢史

「どこでも電源」を実現しよう!

スマホは充電が必要

 皆さんが普段から使っているスマートフォン,ディジタルカメラ,ゲーム機などには,近年の高性能化に伴い無線通信機能がついているものが多く,より便利なものに進化してきました.通信は無線化されているため,有線接続のデメリットである電線の煩わしさから開放され,場所を気にせずどこでも使えるようになっています.しかし,電力供給は機器内蔵のバッテリからであり,それらの機器を使用する場合には常に電池残量を気にしながら使っている場合がほとんどであると思います.バッテリが少なくなれば,有線接続による充電は必須です.一部の機器では,置くだけ充電など有線接続は不要なものもありますが,機器同士が接触している必要があること,位置ずれに弱いなど利便性に乏しく,広く普及しているものではありません.そこで,電力供給も通信のように無線化し,場所によらずどこでも使える,「どこでも電源」が実現すれば,スマホなどの電子機器は「完全ワイヤレス化」でき,電池残量を気にすることなく機器利用が可能となります.我々の研究グループでは,電子機器向けのワイヤレス通信とワイヤレス給電を両立するためにはどうすれば良いのか研究を行っています.

図1_電電吉田

スマホ以外の電子機器にも応用が可能なワイヤレス給電技術とは?

ワイヤレス給電技術の分類と研究の様子

 ワイヤレス給電技術は,大きく分けて図2に示すような3通りに分類されます.その中でも我々は特に電波を用いたタイプについて研究を行っています.電波を用いたワイヤレス給電は,宇宙太陽発電の分野を筆頭に研究が進められていますが,我々はそのような巨大なシステムではなく,電子機器向けのシステムについて検討しています.システム全体の設計から,システムで使う部品の回路設計まで,幅広く手がけて視野を広く持ち日々研究を進めています.また,それらの基礎理論はパソコンがあればシミュレーションできますが,工学部ならではの「ものづくり」を重視し,設計だけではなく,試作・測定まで行い,提案システムの有効性について検証しています.図2では,ワイヤレス通信系とワイヤレス給電系の両立性についてシステム全体の検証実験を行っている様子です.実験の結果,機器間の距離が最大1m離れている場合でも通信と給電が両立できることが分かりました.現在は,全体効率の改善,機器の小型化や簡略化に向けて研究を進めている段階です.皆さんも夢の技術であるワイヤレス給電技術について研究してみませんか?

Profile

電気電子工学専攻(工学部 電気電子工学科)

助教

吉田 賢史

佐賀県出身,佐賀西高校を卒業後,東北大学工学部に入学.東北大学大学院工学研究科に進学し,博士(工学)を取得.その後,JAXA宇宙科学研究所 プロジェクト研究員を経て現職.上記無線電力伝送関連の研究以外にも,次世代移動通信システム5G端末用ミリ波アンテナシステムの研究に従事.最近では新規分野への進出を企画し,マイクロ波を医療分野に応用できないか検討中.

学生(受験生)へのメッセージ

大学では,高校までとは違い「自主性」が強く求められますし,学費や生活費など多くのお金も必要になります.受験生の目線では,どうしても偏差値で大学を選びがちですが,工学の分野では大学院へ進学する人も多く,個別の研究室で行っている研究内容(専門性)も今後の就職を考えると重視すべき内容です.それらの情報は,各研究室のホームページ閲覧や,オープンキャンパス参加により自分から情報を入手し,大学進学についてよく考えてください.

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