JPH0833242A - Microwave power transmission / reception device and mounting method thereof - Google Patents
Microwave power transmission / reception device and mounting method thereofInfo
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- JPH0833242A JPH0833242A JP6165544A JP16554494A JPH0833242A JP H0833242 A JPH0833242 A JP H0833242A JP 6165544 A JP6165544 A JP 6165544A JP 16554494 A JP16554494 A JP 16554494A JP H0833242 A JPH0833242 A JP H0833242A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 性能のばらつきが少なく量産化が可能でより
軽量化されたマイクロ波送受電装置、および、このマイ
クロ波送受電装置の飛行機等の機体への艤装を容易にす
るマイクロ波送受電装置の艤装方法を提供する。
【構成】 マイクロ波受電装置である多層積層板1は、
導電体であるマイクロストリップラインで形成したアン
テナ素子2および誘電体であるテフロングラスファイバ
製のアンテナ用基板3からなるアンテナ部層4、導電体
(銅箔)である電圧基準となる地導体層5、誘電体であ
るテフロングラスファイバ製の回路用基板6、アンテナ
素子2により受電した高周波信号を整流するダイオード
等によって構成される整流回路用パターン7からなる整
流回路部層9の各層がこの順序で積層されている基本的
構成をなすものとした。
(57) [Abstract] [Purpose] A microwave power transmission / reception device that has less variation in performance, can be mass-produced, and has a lighter weight, and facilitates mounting of the microwave power transmission / reception device on an aircraft or other body. A method for mounting a microwave power transmitting / receiving device is provided. [Structure] The multilayer laminated plate 1 which is a microwave power receiving device,
An antenna part layer 4 including an antenna element 2 formed of a microstrip line which is a conductor and an antenna substrate 3 made of Teflon glass fiber which is a dielectric, and a ground conductor layer 5 which is a conductor (copper foil) and serves as a voltage reference. Each layer of the rectifying circuit part layer 9 including the circuit substrate 6 made of Teflon glass fiber, which is a dielectric, and the rectifying circuit pattern 7 composed of a diode or the like for rectifying the high frequency signal received by the antenna element 2 is arranged in this order. It has a basic structure in which the layers are laminated.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、宇宙空間、飛行船また
は飛行機等の移動物体、孤立物体等へマイクロ波で電力
を送電し、また、マイクロ波で送られてきた電力を受電
するマイクロ波送受電装置およびその艤装方法に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to microwave transmission for transmitting electric power to a moving object such as outer space, an airship or an airplane, or an isolated object by microwave, and for receiving the electric power sent by microwave. The present invention relates to a power receiving device and a method of mounting the power receiving device.
【0002】[0002]
【従来の技術】マイクロ波による電力の送受電技術は、
宇宙空間をはじめとする電力線の引けない場所や、飛行
船または飛行機等の飛翔する移動物体、孤立物体へエネ
ルギーを送ることを可能とする。2. Description of the Related Art Microwave power transmission and reception technology
Energy can be sent to places such as outer space where power lines cannot be drawn, flying moving objects such as airships and airplanes, and isolated objects.
【0003】現在、このマイクロ波による電力の送受電
技術の確立のために様々な研究開発が行なわれている
が、例えば、図3に示すように、受電物体である飛行機
にマイクロ波送電装置から電力を送電して、飛行機の底
面に設けられたマイクロ波受電装置により電力を受電し
て整流直流化することにより飛行に必要な動力エネルギ
ーを飛行機に送り飛行させるというような技術がある。Currently, various researches and developments are being carried out to establish a technique for transmitting and receiving electric power by means of microwaves. For example, as shown in FIG. There is a technique in which electric power is transmitted, power is received by a microwave power receiving device provided on the bottom surface of an airplane and rectified into direct current, and thereby the power energy necessary for flight is sent to the airplane to fly.
【0004】このような飛行機等の飛翔体に設けられる
マイクロ波受電装置としては、図4に示すようなものが
知られている。As a microwave power receiving device provided in such a flying object as an airplane, a device as shown in FIG. 4 is known.
【0005】図4のマイクロ波受電装置は、マイクロ波
を受信する導電体であるアンテナ素子101が上面に貼
り付けられている誘電体であるアンテナ基板102,ペ
ーパーハニカム103,電圧基準として用いられる銅箔
からなる地導体104,および整流回路用パターン10
6と整流用ダイオード107とから構成される整流用回
路108が下面に貼り付けられている誘電体である基板
109からなる多層積層板となっており、アンテナ基板
102とペーパーハニカム103との接合、ペーパーハ
ニカム103と地導体104との接合、および銅箔から
なる地導体104と基板109との接合は接着剤を用い
て行なっている。In the microwave power receiving device of FIG. 4, an antenna substrate 102, which is a dielectric material, on which an antenna element 101, which is a conductor for receiving microwaves, is attached to the upper surface, a paper honeycomb 103, and copper used as a voltage reference. Ground conductor 104 made of foil and rectifier circuit pattern 10
6 and a rectifying diode 107, which is a multilayer laminated plate made of a substrate 109 which is a dielectric material and is attached to the lower surface of the rectifying circuit 108. The antenna substrate 102 and the paper honeycomb 103 are bonded to each other. Bonding of the paper honeycomb 103 and the ground conductor 104 and bonding of the ground conductor 104 made of copper foil and the substrate 109 are performed using an adhesive.
【0006】また、図4のマイクロ波受電装置におい
て、銅箔からなる地導体104には給電用スロット10
4aが形成されている。In the microwave power receiving device of FIG. 4, the grounding conductor 104 made of copper foil is provided with a power feeding slot 10.
4a are formed.
【0007】そして、アンテナ素子101によって受信
した高周波の信号は、アンテナ素子101と整流回路用
パターン106とをペーパーハニカム103,基板10
2および109を介して銅箔からなる地導体104に形
成された給電用スロット104aにより電磁的に結合す
ることによって整流用回路108の整流用ダイオード1
07で整流してDC出力に変換される。The high-frequency signal received by the antenna element 101 is transmitted through the antenna element 101 and the rectifying circuit pattern 106 to the paper honeycomb 103 and the substrate 10.
The rectifying diode 1 of the rectifying circuit 108 is electromagnetically coupled via the feeding slot 104a formed in the ground conductor 104 made of copper foil via 2 and 109.
It is rectified by 07 and converted into a DC output.
【0008】上記のような方式は、通常、電磁結合スロ
ット方式と呼ばれている。The above method is usually called an electromagnetic coupling slot method.
【0009】この電磁結合スロット方式においては、ア
ンテナ素子101によって受信した高周波の信号を効率
良くDC出力に変換するには、アンテナ素子101と整
流回路108の銅箔106との間にある程度のキャビテ
ィが必要となるが、基板や銅箔の厚さを増すと重量がか
さんでしまうため、比強度が比較的強いペーパーハニカ
ム103を採用している。In this electromagnetic coupling slot system, in order to efficiently convert a high frequency signal received by the antenna element 101 into a DC output, a certain amount of cavity is provided between the antenna element 101 and the copper foil 106 of the rectifier circuit 108. Although necessary, the paper honeycomb 103 having a relatively high specific strength is adopted because the weight increases as the thickness of the substrate or the copper foil increases.
【0010】また、ペーパーハニカム103を採用する
ことにより、マイクロ波受電装置の飛翔体等への搭載時
における強度向上が図られている。Further, by adopting the paper honeycomb 103, it is possible to improve the strength when the microwave power receiving device is mounted on a flying body or the like.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電磁結合スロット方式のマイクロ波受電装置
においては、多層積層板化する際に、接着剤を用いて基
板の貼り合わせをするため、アンテナ素子101と整流
回路108の銅箔106との間の誘電率に不均一が生じ
て性能がばらつくことがあるという問題があった。However, in such a conventional electromagnetic coupling slot type microwave power receiving device, since the substrates are bonded together by using an adhesive when forming a multi-layer laminated board, the antenna is used. There is a problem in that the permittivity between the element 101 and the copper foil 106 of the rectifier circuit 108 becomes nonuniform and the performance may vary.
【0012】さらに、ペーパーハニカム103を多層積
層板の内部に用いているために環境条件(特に湿度)に
よる電気的性能の変動が大きいという問題があり、アレ
イ化や量産化が困難であった。Further, since the paper honeycomb 103 is used inside the multi-layer laminate, there is a problem that the electrical performance fluctuates greatly due to environmental conditions (particularly humidity), which makes it difficult to form an array or mass-produce it.
【0013】また、飛行機等の機体への艤装のために、
より軽量化されたマイクロ波受電装置への要請が強く、
さらに、飛行機等の機体の艤装面が曲面の場合には、こ
の多層積層板が薄く壊れやすいため艤装が困難であり、
ねじ等の取り付け手段により機体へ直接艤装すると多層
積層板を破損してしまうことがあるという問題があっ
た。In addition, in order to equip the body of an airplane or the like,
Strong demand for a lighter microwave power receiving device,
Furthermore, when the outfitting surface of an aircraft or the like is a curved surface, it is difficult to outfit because this multilayer laminate is thin and easily broken,
There is a problem that the multi-layer laminated plate may be damaged if it is directly mounted on the machine body by a mounting means such as a screw.
【0014】一方、マイクロ波受電装置における整流用
回路をアンテナ素子101から放射する高周波信号を発
生するのに必要な高周波モジュール回路に変更すること
によりマイクロ波送電装置として使用できるが、このよ
うなマイクロ波送電装置においても上記のような問題は
同様に存在しており、これらの問題を解決することも課
題であった。On the other hand, by changing the rectifying circuit in the microwave power receiving device to a high frequency module circuit necessary for generating a high frequency signal radiated from the antenna element 101, it can be used as a microwave power transmitting device. The above-described problems also exist in the wave power transmission device, and it is also a problem to solve these problems.
【0015】[0015]
【発明の目的】本発明は、このような従来の課題にかん
がみてなされたもので、性能のばらつきが少なく量産化
が可能でより軽量薄型化されたマイクロ波送受電装置、
および、このマイクロ波送受電装置の飛行機等の機体へ
の艤装を容易にするマイクロ波送受電装置の艤装方法を
提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is capable of being mass-produced with less variation in performance, and being a lighter and thinner microwave power transmitting / receiving device,
Another object of the present invention is to provide a method for mounting a microwave power transmitting / receiving device that facilitates mounting of the microwave power transmitting / receiving device on a body such as an airplane.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明に係るマイクロ波
受電装置は、導電体であるアンテナ素子および誘電体で
あるアンテナ用基板からなるアンテナ部層と、導電体で
ある電圧基準となる地導体層と、誘電体である回路用基
板およびアンテナ素子により受電した高周波信号を整流
する整流回路からなる整流回路部層とをこの順序で積層
した多層積層板により基本的に構成されていてマイクロ
波で送られてきた電力を受電するマイクロ波受電装置に
おいて、導電体である地導体層と誘電体である回路用基
板とが誘電体シートを介して熱圧着されている構成のも
のとしたことを特徴としている。A microwave power receiving device according to the present invention includes an antenna section layer comprising an antenna element which is a conductor and an antenna substrate which is a dielectric, and a ground conductor which is a conductor and serves as a voltage reference. Layer and a rectifying circuit section layer composed of a rectifying circuit for rectifying a high frequency signal received by a circuit board and an antenna element, which are dielectrics, are basically formed by a multilayer laminate plate in this order A microwave power receiving device that receives the transmitted power is characterized in that a ground conductor layer that is a conductor and a circuit board that is a dielectric are thermocompression bonded via a dielectric sheet. I am trying.
【0017】本発明に係るマイクロ波受電装置の実施態
様においては、アンテナ素子と整流回路との電気的接続
および地導体層と整流回路との電気的接続を行なうの
に、多層積層板中のアンテナ素子と整流回路との間およ
び地導体層と整流回路との間にスルーホールめっきを形
成しているものとすることができる。In the embodiment of the microwave power receiving device according to the present invention, the antenna in the multilayer laminated plate is used for electrically connecting the antenna element and the rectifier circuit and electrically connecting the ground conductor layer and the rectifier circuit. Through-hole plating may be formed between the element and the rectifying circuit and between the ground conductor layer and the rectifying circuit.
【0018】本発明に係るマイクロ波送電装置は、導電
体であるアンテナ素子および誘電体であるアンテナ用基
板からなるアンテナ部層と、導電体でありかつ電圧基準
となる地導体層と、誘電体である回路用基板とアンテナ
素子から放射する高周波信号を発生するのに必要な高周
波モジュール回路からなる高周波モジュール回路部層と
をこの順序で積層した多層積層板により基本的に構成さ
れていて電力をマイクロ波で送電するマイクロ波送電装
置において、導電体である地導体層と誘電体である回路
用基板とが誘電体シートを介して熱圧着されている構成
のものとしたことを特徴としている。The microwave power transmission device according to the present invention includes an antenna part layer comprising an antenna element which is a conductor and an antenna substrate which is a dielectric, a ground conductor layer which is a conductor and serves as a voltage reference, and a dielectric. The circuit board and the high-frequency module circuit section layer composed of the high-frequency module circuit required to generate the high-frequency signal radiated from the antenna element are basically laminated in this order to generate electric power. A microwave power transmission device that transmits power by microwaves is characterized in that a ground conductor layer that is a conductor and a circuit board that is a dielectric are thermocompression bonded via a dielectric sheet.
【0019】本発明に係るマイクロ波送電装置の実施態
様においては、アンテナ素子と高周波モジュール回路と
の電気的接続および地導体層と高周波モジュール回路と
の電気的接続を行なうのに多層積層板中のアンテナ素子
と高周波モジュール回路との間および地導体層と高周波
モジュール回路との間にスルーホールめっきを形成して
いるものとすることができる。In the embodiment of the microwave power transmission device according to the present invention, the multilayer laminated board is used to electrically connect the antenna element and the high frequency module circuit and electrically connect the ground conductor layer and the high frequency module circuit. Through-hole plating may be formed between the antenna element and the high-frequency module circuit and between the ground conductor layer and the high-frequency module circuit.
【0020】本発明に係るマイクロ波送受電装置の艤装
方法においては、マイクロ波送受電装置を飛翔体等の表
面に艤装して送受電する際に、多層積層板を発泡性プラ
スチック等の緩衝材およびペーパーハニカム等の軽量補
強部材によって補強し、かつ、互いに引懸けられるよう
になっている鉤止部材を備えた可撓性部材からなる分離
自在の面ファスナーを用いて飛翔体等の表面に取り付け
る構成とすることを特徴としている。In the method for mounting the microwave power transmitting / receiving device according to the present invention, when the microwave power transmitting / receiving device is mounted on the surface of a flying body or the like to transmit / receive power, the multilayer laminated plate is a cushioning material such as foamed plastic. And is attached to the surface of a flying body or the like using a separable surface fastener made of a flexible member that is reinforced by a lightweight reinforcing member such as a paper honeycomb and has a hooking member that can be hung on each other. It is characterized by being configured.
【0021】[0021]
【発明の作用】本発明に係るマイクロ波受電装置は、上
記した構成としており、多層積層板を形成する際に、導
電体である地導体層と誘電体である回路用基板とを誘電
体シートを介して熱圧着して接合することにより、誘電
体シートを介して熱圧着により接合した面が均一な面と
なることにより、従来のごとく接着剤を用いて基板の貼
り合わせをすることに起因するアンテナ素子と整流回路
の銅箔との間での誘電率の不均一の発生による性能のば
らつきが解消されることとなり、また、性能がばらつく
ことがなくなるためアレイ化や量産化が容易になり、さ
らにまた、多層積層板の中にペーパーハニカムを用いて
いないため、ペーパーハニカムに起因する環境条件(特
に湿度)による電気的性能の変動が大きいという問題が
解消されることとなる。The microwave power receiving device according to the present invention has the above-mentioned structure, and when forming the multilayer laminated plate, the ground conductor layer as the conductor and the circuit board as the dielectric are used as the dielectric sheet. By bonding by thermocompression bonding via, the surface bonded by thermocompression bonding via the dielectric sheet becomes a uniform surface, which results from bonding substrates using an adhesive as in the past. The variation in performance due to the non-uniformity of the dielectric constant between the antenna element and the copper foil of the rectifying circuit will be eliminated, and since there will be no variation in performance, arraying and mass production will be easier. Moreover, since the paper honeycomb is not used in the multilayer laminate, the problem that the electric performance greatly varies due to the environmental conditions (particularly humidity) caused by the paper honeycomb is solved. That.
【0022】さらに、アンテナ素子と整流回路との電気
的接続、および地導体層と整流回路との電気的接続を行
なうのに多層積層板中のアンテナ素子と整流回路との間
および地導体層と整流回路との間にスルーホールめっき
を形成することによって、このスルーホールめっきが導
電路となり、アンテナ素子により受信した高周波の信号
が直接整流回路に送られることとなり、さらに、電磁結
合スロット方式において必要とされるアンテナ素子と直
接整流回路との間のキャビティが必要なくなることによ
りペーパーハニカムが必要でなくなり、多層積層板の薄
型化と軽量化がもたらされることとなる。Furthermore, for electrical connection between the antenna element and the rectifying circuit and between the ground conductor layer and the rectifying circuit, between the antenna element and the rectifying circuit in the multilayer laminate and the ground conductor layer. By forming through-hole plating with the rectifier circuit, this through-hole plating becomes a conductive path, and the high frequency signal received by the antenna element is sent directly to the rectifier circuit. Since the cavity between the antenna element and the direct rectifying circuit is not required, the paper honeycomb is not required, and the multilayer laminated plate can be made thinner and lighter.
【0023】また、本発明に係るマイクロ波送電装置
は、本発明に係るマイクロ波受電装置の整流回路を高周
波モジュール回路に変更することによりマイクロ波送電
装置となるため、従来のマイクロ波送電装置における課
題が本発明に係るマイクロ波受電装置における作用と同
様に解決されることとなる。Further, since the microwave power transmitting device according to the present invention becomes a microwave power transmitting device by changing the rectifier circuit of the microwave power receiving device according to the present invention to a high frequency module circuit, the conventional microwave power transmitting device is The problem can be solved similarly to the operation in the microwave power receiving device according to the present invention.
【0024】本発明に係るマイクロ波送受電装置の艤装
方法においては、マイクロ波送受電装置を飛翔体等の表
面に艤装して送受電する際に、多層積層板を発泡性プラ
スチック等の緩衝材およびペーパーハニカム等の軽量補
強部材によって補強することにより、ペーパーハニカム
を多層積層板の中に用いなくなったことによる多層積層
板の強度の低下が防がれるとともに、ペーパーハニカム
を多層積層板の中に用いないことによりペーパーハニカ
ムに起因するマイクロ波送受電装置の電気特性の悪化が
防がれることとなる。In the method for mounting a microwave power transmitting / receiving device according to the present invention, when the microwave power transmitting / receiving device is mounted on the surface of a flying body or the like for power transmission / reception, the multilayer laminated plate is a cushioning material such as foamed plastic. By reinforcing with a lightweight reinforcing member such as a paper honeycomb and a paper honeycomb, it is possible to prevent the strength of the multilayer laminated plate from being reduced because the paper honeycomb is no longer used in the multilayer laminated plate, and the paper honeycomb is embedded in the multilayer laminated plate. By not using it, deterioration of the electric characteristics of the microwave power transmitting and receiving device due to the paper honeycomb can be prevented.
【0025】また、互いに引懸けられるようになってい
る鉤止部材を備えた可撓性部材からなる分離自在の面フ
ァスナー(例えば、通常、マジックテープまたはマジッ
クファスナー,ベルクロファスナーと呼ばれるようなも
の)を用いて飛翔体等の機体にマイクロ波送受電装置を
取り付けることにより、艤装および取り外しが容易とな
り、また、複数のアンテナ素子からなるマイクロ波受電
装置をいくつかのサブアレイにした場合には、艤装面が
曲面であってもこの曲面に沿って艤装されることとな
る。Also, a separable surface fastener (for example, usually called a magic tape or a magic fastener or a velcro fastener) which is made of a flexible member having a hooking member adapted to be hooked on each other. By attaching the microwave power transmission / reception device to the airframe such as a flying object, it is easy to install and remove, and when the microwave power reception device consisting of multiple antenna elements is made into several sub-arrays, Even if the surface is a curved surface, it will be fitted along this curved surface.
【0026】[0026]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0027】図1は、本発明に係るマイクロ波受電装置
の一実施例を示す多層積層板の断面構造図である。FIG. 1 is a sectional structural view of a multilayer laminated plate showing an embodiment of the microwave power receiving device according to the present invention.
【0028】図1において、マイクロ波受電装置である
多層積層板1は、導電体であるマイクロストリップライ
ンで形成したアンテナ素子2および誘電体であるテフロ
ングラスファイバ製のアンテナ用基板3からなるアンテ
ナ部層4、導電体(銅箔)である電圧基準となる地導体
層5、誘電体であるテフロングラスファイバ製の回路用
基板6、アンテナ素子2により受電した高周波信号を整
流するダイオード等によって構成される整流回路用パタ
ーン7およびグラウンドパターン8からなる整流回路部
層9の各層がこの順序で積層されている。In FIG. 1, a multi-layer laminated plate 1 which is a microwave power receiving device is an antenna portion which includes an antenna element 2 formed of a microstrip line which is a conductor and an antenna substrate 3 which is a dielectric and made of Teflon glass fiber. A layer 4, a ground conductor layer 5 which is a conductor (copper foil) and serves as a voltage reference, a circuit board 6 made of Teflon glass fiber which is a dielectric, a diode which rectifies a high frequency signal received by the antenna element 2, and the like. Each layer of the rectifier circuit part layer 9 including the rectifier circuit pattern 7 and the ground pattern 8 is laminated in this order.
【0029】なお、7aは整流用ダイオードである。Reference numeral 7a is a rectifying diode.
【0030】そして、地導体層5と回路用基板6とが誘
電体接着シート10を用いて熱圧着されている。Then, the ground conductor layer 5 and the circuit board 6 are thermocompression bonded by using the dielectric adhesive sheet 10.
【0031】さらに、アンテナ素子2と整流回路用パタ
ーン7との電気的接続および地導体層5と整流回路用パ
ターン7との電気的接続を行なうのに、多層積層板1の
なかにスルーホール11,12をそれぞれ形成してスル
ーホールめっきを施し、このスルーホールめっきが導電
路となることによってアンテナ素子2と整流回路用パタ
ーン7および地導体層5とグラウンドパターン8とを直
接電気的に接続している。なお、地導体層5には、スル
ーホールめっきと短絡しないように穴13が設けられて
いる。Furthermore, in order to electrically connect the antenna element 2 and the rectifier circuit pattern 7 and electrically connect the ground conductor layer 5 and the rectifier circuit pattern 7, through holes 11 are provided in the multilayer laminate 1. , 12 are respectively formed and through-hole plating is performed, and the through-hole plating serves as a conductive path to directly electrically connect the antenna element 2 to the rectifier circuit pattern 7 and the ground conductor layer 5 to the ground pattern 8. ing. The ground conductor layer 5 is provided with holes 13 so as not to short-circuit with the through-hole plating.
【0032】アンテナ素子2によって受信した高周波の
信号は、アンテナ素子2と整流回路用パターン7に送ら
れ、整流用ダイオード7aおよび整流回路用パターン7
に設けられたコンデンサとして機能する図示しないスタ
ブとで整流してDC出力に変換され、多層積層板1の外
部に出力される。The high frequency signal received by the antenna element 2 is sent to the antenna element 2 and the rectifying circuit pattern 7, and the rectifying diode 7a and the rectifying circuit pattern 7 are sent.
It is rectified by a stub (not shown) that functions as a capacitor provided in the converter, converted into a DC output, and output to the outside of the multilayer laminate 1.
【0033】図1のマイクロ波受電装置おいては、多層
積層板1を形成する際に、地導体層5と回路用基板6と
を誘電体シート10を介して熱圧着して接合しているた
め、誘電体シート10を介して接合した面が均一な面と
なることにより、この接合面における誘電率にばらつき
が少なくなる。このことにより、アンテナ素子と整流回
路用パターン7との間の誘電率のばらつきが少なくな
り、マイクロ波受電装置の受電性能が安定する。In the microwave power receiving device of FIG. 1, when forming the multilayer laminate 1, the ground conductor layer 5 and the circuit board 6 are bonded by thermocompression bonding via the dielectric sheet 10. Therefore, since the surface joined via the dielectric sheet 10 becomes a uniform surface, there is less variation in the dielectric constant at this joined surface. This reduces variations in the dielectric constant between the antenna element and the rectifying circuit pattern 7, and stabilizes the power receiving performance of the microwave power receiving device.
【0034】さらに、マイクロ波受電装置の受電性能が
安定することにより、アレイ化や量産化を行なうことが
容易になる。Furthermore, the stable power receiving performance of the microwave power receiving device facilitates arraying and mass production.
【0035】また、従来のマイクロ波受電装置と比較し
て、多層積層板1の中にペーパーハニカムを用いていな
いため、ペーパーハニカムに起因する環境条件(特に湿
度)による電気的性能の変動が大きいという問題が解消
され、また、多層積層板1の薄型化と軽量化が可能とな
り、かつ、多層積層板1の剥離強度が増す。。Further, as compared with the conventional microwave power receiving device, since the paper honeycomb is not used in the multilayer laminated plate 1, the electric performance fluctuates largely due to the environmental conditions (particularly humidity) caused by the paper honeycomb. This problem is solved, the multilayer laminate 1 can be made thinner and lighter, and the peel strength of the multilayer laminate 1 is increased. .
【0036】図1のマイクロ波受電装置おいて行なって
いるアンテナ素子2からの高周波の信号を整流用回路に
直接供給する方式のことを、通常、直接給電方式と呼ん
でいるが、この直接給電方式を採用したことにより、電
磁結合スロット方式の場合は直接給電方式に比較してア
ンテナ素子2と地導体層5との間にある程度のキャビテ
ィを必要としたが、これが必要ないため多層積層板1の
薄型化と軽量化が同時に可能となる。The method of directly supplying a high frequency signal from the antenna element 2 to the rectifying circuit, which is performed in the microwave power receiving apparatus of FIG. 1, is usually called a direct power feeding method. By adopting the method, the electromagnetic coupling slot method requires a certain amount of cavity between the antenna element 2 and the ground conductor layer 5 as compared with the direct power feeding method, but since this is not necessary, the multilayer laminated board 1 It is possible to reduce the thickness and weight of the product at the same time.
【0037】また、アンテナ素子2と整流回路用パター
ン7との電気的接続に接続用ケーブル、コネクタ等を用
いた場合には、ケーブルの曲げやコネクタの接触抵抗等
により、マイクロ波信号に伝送ロス、位相変動が発生し
てマイクロ波受電装置の受電効率が低下してしまうおそ
れがあるが、多層積層板1中にスルーホール11,12
を形成してスルーホールめっきを施して電気的接続を行
なっているため、上記のような問題が発生することがな
い。When a connecting cable, a connector or the like is used to electrically connect the antenna element 2 and the rectifying circuit pattern 7, the transmission loss of the microwave signal is caused by the bending of the cable or the contact resistance of the connector. However, there is a possibility that the phase fluctuation may occur and the power receiving efficiency of the microwave power receiving device may decrease, but the through holes 11 and 12 are formed in the multilayer laminate 1.
And the through holes are plated for electrical connection, the above problems do not occur.
【0038】なお、図1においては、マイクロ波受電装
置について説明したが、図1の整流回路用パターン7を
外部から供給される電力を高周波の信号に変換し、この
信号をアンテナ素子2に送ってマイクロ波を送信する高
周波モジュール回路へ変更すればマイクロ波送電装置と
なる。Although the microwave power receiving device has been described with reference to FIG. 1, the rectifier circuit pattern 7 of FIG. 1 is used to convert the power supplied from the outside into a high-frequency signal and send the signal to the antenna element 2. If it changes to a high frequency module circuit that transmits microwaves, it becomes a microwave power transmission device.
【0039】図2は、上記のマイクロ波送受電装置を飛
翔体等の機体の表面に艤装して送受電する際に、その機
体の表面への本発明に係る艤装方法の一実施例を示す説
明図である。FIG. 2 shows an embodiment of a mounting method according to the present invention on the surface of a machine body such as a flying body when transmitting and receiving power by mounting the above microwave power transmitting and receiving apparatus on the surface of the machine body such as a flying body. FIG.
【0040】図2において、多層積層板1の整流回路用
パターン7面上に柱状の複数の発泡性プラスチック15
を取り付け、この発泡性プラスチック15の上に比較的
比強度の大きい軽量部材であるペーパーハニカム16を
取り付ける。多層積層板1は薄く壊れやすいものである
が、こうすることにより補強され、曲げ等の力が多層積
層板1に加わってもある程度は安全である。In FIG. 2, a plurality of columnar expandable plastics 15 are formed on the surface of the rectifying circuit pattern 7 of the multilayer laminated plate 1.
Then, a paper honeycomb 16 which is a lightweight member having a relatively large specific strength is mounted on the foamable plastic 15. Although the multilayer laminate 1 is thin and easily broken, it is reinforced by doing so and is safe to some extent even when a force such as bending is applied to the multilayer laminate 1.
【0041】そして、ペーパーハニカム16の上面を互
いに引懸けられるようになっている鉤止部材を備えた可
撓性部材からなる分離自在の面ファスナー(例えば、通
常マジックテープまたはマジックファスナーと呼ばれる
もの。以下マジックテープと呼ぶ。)17,17を用い
て多層積層板1を飛翔体等の機体表面に取り付けてあ
る。Then, a separable surface fastener (for example, usually called a magic tape or a magic fastener) is formed of a flexible member having a hooking member adapted to hang the upper surfaces of the paper honeycombs 16 from each other. Hereinafter, the multilayer laminated plate 1 is attached to the surface of a machine body such as a flying body using 17 and 17.
【0042】こうすることにより、多層積層板1の飛翔
体等の機体表面への艤装および取り外しが容易となり、
また、マジックテープ17をペーパーハニカム16の全
体に貼るのではなく、複数の場所に点在するように用い
れば、ある程度の曲率を持った曲面にも対応できる。By doing so, it becomes easy to mount and remove the multi-layer laminated plate 1 on the surface of the body such as a flying body,
Further, if the velcro tape 17 is not attached to the entire paper honeycomb 16 but used in a scattered manner at a plurality of places, it is possible to cope with a curved surface having a certain degree of curvature.
【0043】また、図1におけるマイクロ波受電装置を
アレイ化する場合、これをいくつかに分割して複数のサ
ブアレイにしてマジックテープ17を用いて艤装すれ
ば、艤装面が曲面であっても曲面に沿って艤装できる。Further, when the microwave power receiving device in FIG. 1 is formed into an array, if this is divided into a plurality of sub-arrays and the sub-arrays are mounted using the magic tape 17, even if the mounting surface is a curved surface, it is curved. You can outfit along.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
マイクロ波送受電装置によれば、多層積層板を形成する
際に、導電体である地導体層と誘電体である回路用基板
とを誘電体シートを介して熱圧着して接合することによ
り、誘電体シートを介して接合した面が均一な面となる
ようにすることが可能となり、従来のように接着剤を用
いて基板の貼り合わせをすることに起因するアンテナ基
板と整流回路基板との間の誘電率の不連続による性能の
ばらつきを解消することが可能となり、また、性能の安
定化が可能なためアレイ化や量産化が可能になる。As described above, according to the microwave power transmission / reception device of the present invention, the ground conductor layer, which is a conductor, and the circuit board, which is a dielectric, are formed when a multilayer laminated plate is formed. It is possible to make the surface bonded through the dielectric sheet a uniform surface by thermocompression bonding and bonding through the dielectric sheet. It is possible to eliminate performance variation due to discontinuity in permittivity between the antenna board and rectifier circuit board due to bonding, and to stabilize the performance, so array and mass production Will be possible.
【0045】さらに、多層積層板の中にペーパーハニカ
ムを用いていないため、ペーパーハニカムに起因する環
境条件(特に湿度)による電気的性能の変動が大きいと
いう問題を解消することができる。Further, since the paper honeycomb is not used in the multilayer laminated plate, it is possible to solve the problem that the electric performance fluctuates greatly due to the environmental conditions (particularly humidity) caused by the paper honeycomb.
【0046】また、アンテナ素子と整流回路用パターン
との電気的接続、および地導体層とグラウンドパターン
との電気的接続を行なうのに多層積層板中のアンテナ素
子と整流回路用パターンとの間および地導体層とグラウ
ンドパターンとの間にスルーホールを形成してスルーホ
ールめっきを施すことにより、このスルーホールめっき
が導電路となるようにすることによってアンテナ素子に
より受信した高周波の信号を直接整流回路へ送電するこ
とが可能となり、スルーホールめっきにより配線が必要
ないため簡素化,性能の安定化が可能となり、電磁結合
スロット方式において必要とされるアンテナ素子と直接
整流回路との間のキャビティが必要なくなることにより
ペーパーハニカムが必要でなくなり、多層積層板の薄型
化と軽量化が可能になるという優れた効果が得られる。In order to electrically connect the antenna element to the rectifying circuit pattern and to electrically connect the ground conductor layer to the ground pattern, between the antenna element and the rectifying circuit pattern in the multilayer laminate, and By forming a through-hole between the ground conductor layer and the ground pattern and performing through-hole plating, the through-hole plating serves as a conductive path to directly rectify the high-frequency signal received by the antenna element. It is possible to transmit power to the device, and because through-hole plating does not require wiring, it is possible to simplify and stabilize the performance, and a cavity between the antenna element and the direct rectification circuit required in the electromagnetic coupling slot system is required. By eliminating the need for paper honeycombs, it is possible to reduce the thickness and weight of multilayer laminates. Excellent effect that can be obtained.
【0047】本発明に係るマイクロ波送受電装置の艤装
方法によれば、マイクロ波送受電装置を飛翔体等の表面
に艤装して送受電する際に、多層積層板を発泡スチロー
ル等の緩衝材およびペーパーハニカム等の軽量補強部材
とによって補強することにより、ペーパーハニカムを多
層積層板の中に用いなくなったことによる多層積層板の
強度の低下が防ぐことができるとともに、ペーパーハニ
カムを多層積層板の中に用いないことによりペーパーハ
ニカムに起因するマイクロ波送受電装置の電気特性の悪
化がない。According to the method for mounting a microwave power transmission / reception device of the present invention, when the microwave power transmission / reception device is mounted on the surface of a flying body or the like for power transmission / reception, a multilayer laminated plate is used as a cushioning material such as styrofoam, and By reinforcing the paper honeycomb with a lightweight reinforcing member such as a paper honeycomb, it is possible to prevent the strength of the multilayer laminate from being reduced due to the fact that the paper honeycomb is no longer used in the multilayer laminate. Since it is not used for the above, the electric characteristics of the microwave power transmitting and receiving device due to the paper honeycomb are not deteriorated.
【0048】また、面ファスナー(マジックテープ)を
用いて飛翔体等の機体にマイクロ波送受電装置を取り付
けることにより、艤装および取り外しが容易となり、ま
た、複数のアンテナ素子からなるマイクロ波受電装置を
いくつかのサブアレイにした場合には、艤装面が曲面で
あってもこの曲面に沿って艤装することが可能になると
いう効果が得られる。Further, by attaching the microwave power transmission / reception device to a body such as a flying object using a surface fastener (velcro tape), it is easy to install and remove the microwave power transmission / reception device, and a microwave power reception device composed of a plurality of antenna elements is used. When the sub-array is made up of several sub-arrays, even if the fitting surface is a curved surface, it is possible to effect the fitting along the curved surface.
【図1】本発明に係るマイクロ波送受電装置の一実施例
を示す断面説明図である。FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view showing an embodiment of a microwave power transmitting / receiving device according to the present invention.
【図2】本発明に係るマイクロ波送受電装置の飛行機等
の飛翔体の機体表面への艤装方法の一実施例を示す説明
図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a method of mounting a flying body such as an airplane on a body surface of a microwave power transmission / reception device according to the present invention.
【図3】飛行機におけるマイクロ波送受電装置による受
電の様子を示した説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state of power reception by a microwave power transmission / reception device in an airplane.
【図4】従来のマイクロ波送受電装置を示す断面説明図
である。FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view showing a conventional microwave power transmission / reception device.
1 多層積層板(マイクロ波送受電装置) 2 受電素子 3 アンテナ用基板 4 アンテナ部層 5 地導体層 6 回路用基板 7 整流回路用パターン 7a 整流用ダイオード 8 グラウンドパターン 9 整流用回路部層 10 誘電体シート 11 スルーホール(アンテナ素子側) 12 スルーホール(地導体層側) 13 地導体層に設けられた穴 15 発泡性プラスチック 16 ペーパーハニカム 17 マジックテープ(面ファスナー) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multilayer laminated board (microwave power transmission / reception device) 2 Power receiving element 3 Antenna substrate 4 Antenna part layer 5 Ground conductor layer 6 Circuit board 7 Rectifier circuit pattern 7a Rectifier diode 8 Ground pattern 9 Rectifier circuit part layer 10 Dielectric Body sheet 11 Through hole (antenna element side) 12 Through hole (ground conductor layer side) 13 Hole provided in the ground conductor layer 15 Foamable plastic 16 Paper honeycomb 17 Velcro (velcro fastener)
Claims (5)
であるアンテナ用基板からなるアンテナ部層と、導電体
であって電圧基準となる地導体層と、誘電体である回路
用基板およびアンテナ素子により受電した高周波信号を
整流する整流回路からなる整流回路部層とをこの順序で
積層した多層積層板により基本的に構成されていてマイ
クロ波で送られてきた電力を受電するマイクロ波受電装
置において、導電体である地導体層と誘電体である回路
用基板とが誘電体シートを介して熱圧着されていること
を特徴とするマイクロ波受電装置。1. An antenna section layer comprising an antenna element which is a conductor and an antenna substrate which is a dielectric, a ground conductor layer which is a conductor and serves as a voltage reference, a circuit board and an antenna element which are dielectrics. In a microwave power receiving device that basically receives a power transmitted by a microwave, which is basically configured by a multi-layer laminated plate in which a rectifying circuit section layer configured by a rectifying circuit that rectifies a high-frequency signal received by A microwave power receiving device, wherein a ground conductor layer which is a conductor and a circuit board which is a dielectric are thermocompression bonded via a dielectric sheet.
および地導体層と整流回路との電気的接続を行なうの
に、多層積層板中のアンテナ素子と整流回路との間およ
び地導体層と整流回路との間にスルーホールめっきを形
成していることを特徴とする請求項1に記載のマイクロ
波受電装置。2. An electrical connection between an antenna element and a rectifier circuit and an electrical connection between a ground conductor layer and a rectifier circuit are provided between an antenna element and a rectifier circuit in a multilayer laminate and a ground conductor layer. The microwave power receiving device according to claim 1, wherein through-hole plating is formed between the microwave receiving device and the rectifying circuit.
であるアンテナ用基板からなるアンテナ部層と、導電体
でありかつ電圧基準となる地導体層と、誘電体である回
路用基板とアンテナ素子から放射する高周波信号を発生
するのに必要な高周波モジュール回路からなる高周波モ
ジュール回路部層とをこの順序で積層した多層積層板に
より基本的に構成されていて電力をマイクロ波で送電す
るマイクロ波送電装置において、導電体である地導体層
と誘電体である回路用基板とが誘電体シートを介して熱
圧着されていることを特徴とするマイクロ波送電装置。3. An antenna section layer comprising an antenna element which is a conductor and a substrate for an antenna which is a dielectric, a ground conductor layer which is a conductor and serves as a voltage reference, a circuit board which is a dielectric and an antenna element. Microwave power transmission, which basically consists of a multi-layer laminate board in which a high-frequency module circuit section layer composed of a high-frequency module circuit required to generate a high-frequency signal emitted from In the device, a ground conductor layer that is a conductor and a circuit board that is a dielectric are thermocompression-bonded via a dielectric sheet.
の電気的接続および地導体層と高周波モジュール回路と
の電気的接続を行なうのに、多層積層板中のアンテナ素
子と高周波モジュール回路との間および地導体層と高周
波モジュール回路との間にスルーホールめっきを形成し
ていることを特徴とする請求項3に記載のマイクロ波送
電装置。4. An electrical connection between an antenna element and a high-frequency module circuit and an electrical connection between a ground conductor layer and a high-frequency module circuit are provided between the antenna element and the high-frequency module circuit in the multilayer laminated board and the ground. The microwave power transmission device according to claim 3, wherein through-hole plating is formed between the conductor layer and the high-frequency module circuit.
イクロ波送受電装置を飛翔体等の表面に艤装して送受電
する際に、多層積層板を発泡性プラスチック等の緩衝材
およびペーパーハニカム等の軽量補強部材によって補強
し、かつ、互いに引懸けられるようになっている鉤止部
材を備えた可撓性部材からなる分離自在の面ファスナー
を用いて飛翔体等の表面に艤装することを特徴とするマ
イクロ波送受電装置の艤装方法。5. A cushioning material such as foamable plastic and a multi-layer laminate when a microwave power transmission / reception device according to any one of claims 1 to 4 is mounted on a surface of a flying body or the like for power transmission / reception. Using a separable hook-and-loop fastener made of a flexible member, which is reinforced by a lightweight reinforcing member such as a honeycomb and has a hooking member adapted to be hung on each other, to be mounted on the surface of a projectile or the like. A method for mounting a microwave power transmission / reception device characterized by the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6165544A JPH0833242A (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Microwave power transmission / reception device and mounting method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6165544A JPH0833242A (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Microwave power transmission / reception device and mounting method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0833242A true JPH0833242A (en) | 1996-02-02 |
Family
ID=15814401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6165544A Pending JPH0833242A (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Microwave power transmission / reception device and mounting method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0833242A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104362714A (en) * | 2014-12-05 | 2015-02-18 | 国家电网公司 | Cellular wireless charging pole for electric automobile |
| CN107123855A (en) * | 2017-02-16 | 2017-09-01 | 广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院 | A kind of microwave rectification antenna of compact conformation |
| GB2561095A (en) * | 2015-12-24 | 2018-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | Air-conditioning/hot-water supplying combined system |
| CN109390681A (en) * | 2017-08-08 | 2019-02-26 | 波音公司 | Structure stacked antenna designs and manufactures |
| JP2023094257A (en) * | 2021-12-23 | 2023-07-05 | 株式会社翔エンジニアリング | Rectenna array device |
-
1994
- 1994-07-18 JP JP6165544A patent/JPH0833242A/en active Pending
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| GB2561095B (en) * | 2015-12-24 | 2020-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | Air-conditioning hot-water supply combined system |
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| JP2023094257A (en) * | 2021-12-23 | 2023-07-05 | 株式会社翔エンジニアリング | Rectenna array device |
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