【TF2011】漂う電磁波を使える形に変える、日本電業が環境発電向けレクテナをデモ

[EDN Japan]

　日本電業工作は、環境中の電磁波から電力を収穫する「レクテナ」を使ったエネルギーハーベスティング（環境発電）のデモを、「TECHNO-FRONTIER 2011」（2011年7月20日〜22日、東京ビッグサイト）で見せていた。

　レクテナとは、アンテナと整流回路を組み合わせたデバイスである。同社は、2011年5月に開催された無線通信関連の展示会/セミナー「ワイヤレスジャパン2011」でも、レクテナを使ったアプリケーション例を紹介していた（関連記事）。

図1　地上デジタル放送を対象にしたレクテナ　中心周波数は公開していない。帯域幅は中心周波数の20％程度だという。

　前回は、無線局の免許不要で電波を出力できる特定小電力の周波数帯を利用した送電機を用意し、送電機から離れた場所に置いたレクテナに無線で電力を送る、ワイヤレス給電システムを紹介していた。これに対して今回は、環境にあるエネルギー源を収集して活用する環境発電の用途を意識したデモを披露した（関連記事）。

　具体的には、地上デジタルテレビの放送波（470M〜710MHz）から40cm角のレクテナを使って電力を収集するデモ（図1、図2）や、無線LANルータが放射する電磁波を10cm角のレクテナで収集するデモである（図3）。前者のレクテナで収集できた電力は0.1μW程度、後者は100μW程度である（ルータの放射電力が10mW、距離が10cm程度のとき）。

図2　地上デジタル放送用レクテナで収穫できる電力量のマップ　送信局である東京タワー付近では6mW程度の電力を収集できているが、遠くになるにつれて収集できる電力値は減る。送信局との位置関係で収集できる電力値が変わる点に、環境電磁波を動力源に使う環境発電技術の技術的な難しさがある。

図3　無線LANルーターを対象にしたレクテナ　前述の通り、レクテナで収集できる電力はごくわずかで、そのままではワイヤレスセンサーネットワーク（WSN）の端末を動かすのは難しい。ただ、「WSNの端末を間欠動作させ、さらに蓄電デバイスと組み合わせることで、レクテナを電力源として使えるだろう」（同社）という。